Labconco真空冷凍干機的工作原理

真空冷凍干燥機是針對目前現有的常規真空干燥及烘箱， 進行改造升級換代而設計， 主要由制冷系統和真空系統兩部分組成。其工作原理在于： 利用真空干燥原理， 通過 將濕物料凍結到共晶點溫度下， 使物料中的水分變成固態冰， 然后在較高真空環境下， 通過給物料加熱， 將冰直接升華成水蒸氣， 再用真空系統中的水汽凝結器將水蒸氣 冷凝，從而達到物質脫水干燥的目的。

Labconco真空冷凍干機的組成

通常由干燥倉、冷凝器（捕水器）、加熱系統、真空系統、制冷系統和電氣控制系統六大部件組成。

1、干燥倉

集抽真空與加熱干燥功能為一體的的密閉容器， 物料的升華干燥過程在干燥倉內完成的， 物料是放在干燥室內擱板上的不銹鋼托盤內的， 按每平方托盤面積 8~12 公斤的 比例裝料，每一層擱板上都有一個可供測量物料溫度的探頭，用以監測整個凍干過程中的物料溫度。

2、捕水器（冷井）

是凝結升華水氣的密閉裝置，通常位于干燥倉后部，內部有一個較大面積的金屬吸附面，從干燥倉物料中升華出來的水蒸氣可凝結吸附在其金屬表面上，吸附面的工作 溫度可達‐45℃~‐65℃,冷凝器外形是不銹鋼或鐵制成的圓筒，內部盤有冷凝管，分別與制冷機組相連，組成制冷循環系統。

3、加熱系統

凍干機加熱系統的作用是對干燥倉內物料進行加熱，使物料不斷的受熱升華，從而達到規定的含水率要求。凍干機加熱系統的加熱方法主要分為接觸式加熱與輻射式加 熱。

在接觸式加熱中，采用的是循環介質加熱法， 當加熱系統工作時，先對循環液進行加熱，液溫通過液箱控制調節儀選定的溫度自動控制加熱,管道泵開啟后，可將循環液 送入干燥箱內擱板中，對擱板加熱，然后返回液箱進行加熱循環。

而在輻射式加熱中我們通常采用蒸氣加熱，當循環介質為硅油時，隔板最高溫度可達+120℃。

4、真空系統

真空系統由多級真空泵或水環泵及羅茨真空泵組成， 羅茨泵為增壓泵不能單獨使用， 必須先啟用真空泵或水環泵， 使其工作一段時間， 當系統中的真空度達到 1Kpa 以下

時，再自動啟動羅茨泵。真空泵結構、羅茨泵結構等見說明書。真空系統的真空表可使用電接點真空表，可根據預先選定的真空度值，自動控制羅茨泵的啟動。

5、制冷系統

Labconco凍干機制冷系統由制冷壓縮機組， R22 或 R404a 制冷劑組成。通常凍干設備的速凍制冷系統和捕水器制冷系統共用一套制冷系統。當系統工作， 接觸加熱方式中擱板溫度 可降至‐35℃。當制冷系統工作時， 冷凝盤管的表面溫度可達‐35～‐65℃, 可根據客戶需求采用低溫螺桿式或雙級活塞式制冷壓縮機組， 通常雙級活塞式壓縮機制冷效果更 好，制冷溫度更低。

6、電氣控制系統

本設備電氣控制系統由 PLC、觸摸屏、控制柜、控制儀表、調節儀表等自動裝置和電路組成。它的功能是對凍干機進行手動或自動控制，控制設備正常運轉。 真空冷凍干燥機的工作原理、組成、優勢、應用、操作規程及維護要點

Labconco真空冷凍干機的優點

1、具有干燥速度快，時間縮短 3~10 倍；

2、能耗低，只有普通干燥機能耗的 20%‐30%；

3、干燥溫度范圍寬（‐55℃~120℃均能干燥），能在低溫范圍內（‐20℃~50℃)進行快速干燥；

4、干燥室中真空無氧，干燥質量可與原生態新鮮物料的質量相毗美；

5、它能對有機溶劑進行回收，有利于降低生產成本和環境保護，尤其適合于普通干燥機無法干燥的含有機溶劑的物料。

6、立式開門式結構，可實現物料的原位凍干；

7、控制系統以 PLC 為核心，采用觸摸屏作為人機操作界面，實時記錄凍干進程中多路溫度數據，并可以曲線形式瀏覽,人機界面清晰、直觀。 8、可預置擱板控溫曲線，實現升華過程的自動化。

9、主機帶有 USB 接口， 可將凍干數據實時上傳到計算機并對其實現保存、瀏覽、打印等功能。

10、可以降低物料被氧化變質的可能性，消滅物料中的細菌，保證品質；同時，物料原本的外形能得到很好的保留

11、真空冷凍干燥機是在低溫、真空狀態下對物料進行干燥的過程， 并最大限度保持被干物料色、香、味、形狀和營養成分， 且產品極易溶于水， 能夠迅速復原， 密封包 裝后保存期長。

真空冷凍干機的應用范圍

1、可用于果蔬、肉禽、水產、調味品、方便食品及名優特產等干燥， 可達到保持食品原有的色、香、味、形、新鮮度不變的目的，且復水性好， 成品便于儲存和運輸， 費用降低，保存期延長。

2、在干燥蜂王漿、人參、龜、鱉、蚯蚓等營養保健品，采用真空冷凍干燥工藝，更使人們相信該營養品純真自然。

3、應用于血清、血漿、疫苗、酶、抗生素、激素等中西藥品的脫水與保存； 可長期保存的血液、細菌、動脈、骨骼、皮膚、角膜、神經組織和各種器官， 在使用時只需 供給水份即可再生，仍保持其生物理特性。

Labconco真空冷凍干燥機的發展趨勢

隨著產業的擴大化和對產能和降低能耗的追求， 真空冷凍干燥機常常會與其他設備一起組成干燥設備組合， 如噴霧真空冷凍干燥機。或是將其他干燥技術與之組合使用， 如微波真空冷凍干燥機，不僅可以通過微波加熱改善真空環境中傳熱不良的問題，還由于升華界面溫度高，有利于水蒸氣擴散，更適用于熱敏性物料的干燥。

真空冷凍干燥機的使用規程

1、制備樣品應盡可能擴大其表面積，其中不得含有酸堿物質和揮發性有機溶劑。樣品必須完全凍結成冰，如有殘留液體會造成氣化噴射。注意冷阱約為零下 65 度，可 以做低溫冰箱使用，但必須戴保溫手套操作防止凍傷。

2、啟動真空泵以前， 檢查出水閥是否擰緊， 充氣閥是否關閉， 有機玻璃罩與橡膠圈的接觸面是否清潔無污物， 良好密封。 一般情況下， 該機不得連續使用超過 48 小時。 3、打開真空冷凍干燥機械機箱左側的總電源開關，氣壓數顯為大氣壓 110pk。按住控制面板上的總開關鍵三秒鐘以上，溫度數顯為冷阱的實際溫度。

4、啟動制冷機，預冷 30 分鐘以上。將樣品放入樣品架，蓋上有機玻璃罩，并啟動真空泵。待氣壓數顯穩定后，記錄溫度和氣壓數值。

5、樣品在冷凍過程中，溫度逐漸降低，可以將樣品取出回暖一段時間后(仍處于冰凍狀態)，繼續干燥，以縮短干燥時間。

6、紀錄真空冷凍干燥機械停機前的溫度和氣壓數值。

7、按住控制面板的充氣閥，并立即關閉真空泵。氣壓數顯為大氣壓時，打開有機玻璃罩，取出樣品。

8、關閉制冷機， 按住總開關鍵三秒以上， 最后關閉總電源開關。等冷阱中的冰完全化成水后， 打開機箱左側的出水閥放水， 并用干布清潔冷阱內壁， 蓋上大張濾紙防塵。

Labconco真空冷凍干燥機的維護

1、制冷系統的維護

1）每日的例行檢查。檢查內容主要有：

①所有應開的閥門是否打開。

②壓縮機的壓力是否在正常范圍內。

③冷卻水的壓力和溫度是否正常。

④壓縮機回油及油位是否正常。

⑤壓縮機運行聲音是否正常。

⑥制冷管路是否產生異常振動。

⑦壓縮機和膨脹閥結霜情況等。

檢查中發現有異常情況，應找出原因，及時處理，消除事故隱患。

2）長期不使用設舒時應將制冷劑收入冷凝器內防止制冷劑泄漏， 在生產過程中要經常對制冷系統進行檢漏， 保證發現漏點及時處理， 如制冷劑不足， 應及時充注， 以 免影響設備的正常運行。

2、Labconco真空系統的維護

①定期更換真空泵油，以保證真空泵的性能。

②真空泵起動前應檢查油位是否正常， 一般應在視油鏡 1/2 左右的位置。

③對箱體抽真空前一定要保證后箱干燥，避免將水汽抽人泵體，影響真空泵的抽氣效率。

真空冷凍干燥機是在低溫、真空狀態下對物料進行干燥的過程， 并最大限度保持被干物料色、香、味、形狀和營養成分， 且產品極易溶于水， 能夠迅速復原， 密封包裝后 保存期長。

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