萬級無菌車間冷凍干燥機(jī)

真空冷凍干燥機(jī)(簡稱凍干機(jī))是萬級無菌車間凍干生產(chǎn)過程中的主要工藝設(shè)備。凍干機(jī)按運行方式不同可分為間歇式凍干機(jī)和連續(xù)式凍干機(jī)；按凍干物質(zhì)的容量不同可分為工業(yè)用凍干機(jī)和實驗用凍干機(jī)。凍干機(jī)的結(jié)構(gòu)型式多種多樣，但是無論何種凍干機(jī)，按結(jié)構(gòu)分由凍干箱(或稱干燥箱、物料箱)、冷凝器(或稱水汽凝集器、冷阱)、真空泵組、制冷壓縮機(jī)組、加熱裝置、控制裝置等組成；按系統(tǒng)分，由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和控制系統(tǒng)四部分組成。

凍干箱：凍干箱是一個真空密閉容器，是凍干機(jī)中的重要部件之一，是干燥過程中傳熱和傳質(zhì)的場所，它的性能好壞直接影響到冷凍干燥設(shè)備的性能。制品的凍干在凍干箱內(nèi)進(jìn)行，箱內(nèi)設(shè)有多層擱板，擱板內(nèi)置有冷凍管和加熱管，分別對制品進(jìn)行冷凍和加熱。箱門四周鑲嵌密封膠圈，臨用前涂以真空脂，以保證箱體的密封，如果是具備蒸汽滅菌功能的凍干機(jī)，凍干箱還需承受一定的正壓。凍干箱的形狀主要有圓形和矩形兩種，圓形凍干箱操作容易、強度高、制作費用低，但其內(nèi)部空間利用率低；矩形凍干箱空間利用率高，但制造費用高。

冷凝器：冷凝器是制冷系統(tǒng)的主要部件。冷凝器按其放置位置(以凍干箱為參照物)分成內(nèi)置式、后置式、上置式、下置式，以后置式較為常見；按放置方法分為臥式、立式；按冷凝器內(nèi)蒸發(fā)器型式分為螺旋管式、蛇形管式、板式。目前大多數(shù)凍干機(jī)生產(chǎn)廠商將冷凝器制作為臥式結(jié)構(gòu)，內(nèi)部為直冷式的蛇形盤管，冷凝器的操作溫度應(yīng)低于凍干箱內(nèi)制品的溫度，工作溫度可達(dá)-45~-60℃；其作用是將凍干箱中的水蒸氣冷凝吸附變成冰，以免進(jìn)入真空泵，一方面可以減小真空泵的工作負(fù)擔(dān)，另一方面能夠保證干燥室具有較低的真空度。

真空泵組：真空泵在凍干機(jī)中的主要作用是抽除凍干機(jī)系統(tǒng)的氣體，以維持升華所必需的真空度。凍干箱的真空度應(yīng)控制在設(shè)定的范圍內(nèi)，其作用是可縮短產(chǎn)品的升華周期，通常凍干機(jī)中所用的真空泵是油封旋片式真空泵。

制冷壓縮機(jī)組：制冷壓縮機(jī)組對凍干箱中的擱板及冷凝器中的冷凍盤管降溫，凍干箱中的擱板可降至-50℃以下，冷凝器溫度可降至-70~-50℃。為了使冷凝器獲得所需的低溫，一般設(shè)計雙級高效壓縮機(jī)。為了增進(jìn)整個系統(tǒng)的可靠性與穩(wěn)定性，一般設(shè)計兩臺壓縮機(jī)并聯(lián)使用，確保系統(tǒng)的備份。每套壓縮機(jī)都有獨立的制冷循環(huán)系統(tǒng)，通過板式交換器或冷凝盤管分別服務(wù)于擱板和冷凝器。常用的制冷劑有氨、二氧化碳等。

加熱裝置：加熱裝置提供凍干箱中的制品在升華階段時升溫所需的熱量。加熱裝置應(yīng)能保證凍干箱中擱板的溫度達(dá)到80~100℃，加熱方式可采用電熱、輻射加熱或循環(huán)油間接加熱。

控制裝置：自動控制系統(tǒng)是凍干機(jī)的指揮機(jī)構(gòu)。凍干機(jī)的控制包括制冷機(jī)，真空泵的起、停，加熱溫度的控制，物料溫度，冷凝器溫度，真空度的測試與控制，自動保護(hù)和報警裝置等。自動控制系統(tǒng)的功能是對凍干機(jī)的各個重要參數(shù)進(jìn)行測量、顯示；根據(jù)預(yù)先的設(shè)置對凍干機(jī)進(jìn)行精確控制，使其運行在規(guī)定的狀態(tài)。通過測量和記錄凍干過程的工藝參數(shù)，可以完整地了解整個凍干過程；對這些參數(shù)實施有效的控制，則可以實現(xiàn)對整個凍干過程的優(yōu)化，即在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，提高生產(chǎn)效率以及減小能量消耗。中凈環(huán)球凈化可提供無菌車間、潔凈廠房的咨詢、規(guī)劃、設(shè)計、施工、安裝改造等配套服務(wù)。

制品行業(yè)使用的凍干箱，其內(nèi)部以80~120mm的間距設(shè)置擱板，擱板上安放支撐物料的托架，直接接觸傳熱冷凍物料，擱板的內(nèi)部通入載冷體或載熱體；工業(yè)生產(chǎn)上用的凍干箱，其擱板面積大多在1~20m²，采用不銹鋼制作；擱板安放在支柱上，各塊擱板可在真空狀態(tài)下自由升降；干燥結(jié)束后，擱板沿軸向向上移動，使橡皮塞在真空條件下塞緊瓶口。

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