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二、冻干设备组成本机主要由干燥箱、冷凝器（捕水器）、加热系统、真空系统、制冷系统和电气 控制系统六大部件组成。

干燥箱 

 是一能抽真空和加热的密闭器，物料的升华干燥过程是在干燥室内完成的，物料是放在干燥室内搁板上的铝托盘内的，按每平方托盘面积 8~9 公斤的比例装 料，搁板上有两个可供测量物料温度的探头，用以监测整个冻干过程中的物料温度。门采用橡胶密封条，关门时要把门上的手柄拧紧，确保箱内密封。

冷凝器（捕水器）

是凝结升华水气的捕水装置，内部有一个较大面积的铝翅吸附面，从干燥箱物料中升华出来的水蒸气可凝结吸附在其铝翅表面上，吸附面的工作温度可达 -35℃~-55℃，冷凝器外形是铝制成的圆管，内部有制冷剂，分别与制冷机组相连，组成制冷循环系统。冷凝器与干燥箱连接采用真空蝶阀；采用不锈钢管与真空泵组连接组成真空系统，筒内冷凝管上部装有化霜喷水管，它通过真空隔膜阀与水管连接，这是为了保证化霜水等不进入干燥箱和真空管道

加热系统

冻干机加热系统的作用是对干燥箱内物料进行加热，以便使物料不断地得到升 华热，使物品以达到规定的含水率要求，冻干机加热系统有不同的加热方法， 在接触式加热中，我们采用的是循环介质加热法。循环加热系统由管道泵、循 环介质箱、加热器、进出管路等组成。循环液由水 4 份、乙醇 2 份，乙二醇 4 份配置成循环不冻液，其凝固点为-30℃，在使用时液温能达到 120℃，当加热 系统工作时，先对循环液进行加热，液温通过液箱控制调节仪选定的温度自动 控制加热, 管道泵开启后，可将循环液送入干燥箱内搁板中，对搁板加热，然后 返回液箱进行加热循环。 ?8?0

真空系统 

真空系统由旋片真空泵或罗茨泵组成，必须首先启动旋片泵或水环泵，使其工 作一段时间，当系统中的真空度达到 1Kpa 以下时，再自动启动罗茨泵。旋片泵 结构、罗茨泵结构等见说明书。该真空系统的真空表可使用电接点真空表，可 根据预先选定的真空度值，自动控制罗茨泵的启动。干燥箱与冷凝器之间真空 管道中，装有真空蝶阀，可根据使用要求随时开、关。真空泵管路上，装有电 磁放气截止阀，当真空泵停止工作时可自动关闭真空管路，同时将空气放入泵 内，避免真空泵油因负压作用回放至真空管路中，真空泵的连接管路之间装有 波纹软管，防止运转时的振动。 ?8?0

制冷系统

冻干机制冷系统由制冷压缩机组（包括：风冷冷凝器，油分离器、高压管路、 干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器、低压管路等组成），采用氟利昂机组和 R404a 制冷剂。当制冷系统工作时，冷凝盘管的表面温度可达-35～-55℃，根据客户 需要采用单级或双级制冷压缩机组，制冷效果好。 ?8?0

电气控制本设备电气控制系统由电脑显示记录仪、控制台、控制仪表、调节仪表

等自动装置和电路组成。它的功能是对冻干机进行手动或自动控制，控制设备正常运 转。 控制台是温度、真空度巡检仪的记录控制仪表及各机组开关的集中集团，控制 台的仪表板装有温度，真空度巡检仪，干燥箱和真空泵的真空计，温度指示调 节仪，液温控制调节仪，计时钟等。按钮板上装有各机组的开关等。

三．冻干设备技术

冻干是从冻结的物料产品中去除水分的过程，冻干分为真空冷冻干燥和常压冷冻 干燥二种，由于一些条件限制目前采用的是真空冷冻干燥。冻干目的是保留产品 的完整的生物和化学结构及其活性。像其它许多的技术步骤，一种冻干的类型被 称做升华，是自然发生的。升华指的是溶剂，比如水，象干冰一样，直接从固态 变为气态的过程。传统的干燥会引起材料皱缩，破坏细胞。这种情况将不会发生 在冻干里，因为固体构成被在其位置上的坚冰支撑着。在冰升华时，它会留下孔隙在干燥的剩余物质里。

冻干过程分为冷冻、升华、解析干燥三个阶段，每一个阶段都有相应的要求， 不同的物料其要求各不相同，各阶段工艺设计及控制手段的差异直接关系冻干产品的质量和冻干设备的性能。

1.冷冻阶段 冷冻干燥首先要把原料进行冻结，使原料中的水变成冰，为下阶段的升华做好准备。冻结温度的高低及冻结速度是控制关键，温度要达到物料的冻结点以下， 不同的物料其冻结点各不相同。冻结速度的快慢直接关系到物料中冰晶颗粒的大小，冰晶颗粒的大小对固态物料的结构及升华速率有直接关联。一般情况下，要 求 1--3 小时完成物料的冻结，进入升华阶段。 

冻干机优点

干燥的方法多种多样，如晒干、煮干、烘干、喷雾干燥和真空干燥等,但普通干燥方法通常都在0℃以上或更高的温度下进行。干燥所得的产品一般都存在体积缩小、质地变硬的问题，易挥发的成分大部分会损失掉，一些热敏性的物质发生变性、失活，有些物质甚至发生了氧化。因此，干燥后的产品与干燥前相比，在性状上有很大的差别。冻干法则基本上在0℃以下进行，即在产品冻结的状态下进行，解析干燥的时候一般不超过60℃。在真空条件下，当水蒸汽直接升华出来后， 剩留在冻结时的冰架中，形成类似海绵状疏松多孔架构，因此它干燥后体积大小几乎不变。再次使用前，只要加入注射用水，又会立即溶解。

冻干机相对常规方法，冻干法具有如下优点：

* 许多热敏性的物质不会发生变性或失活。

* 在低温下干燥时，物质中的一些挥发性成分损失很小。

* 在冻干过程中，微生物的生长和酶的作用无法进行，因此能保持原来的性状。

* 由于在冻结的状态下进行干燥，因此体积几乎不变，保持了原来的结构，不会发生浓缩现象。

* 由于物料中水分在预冻以后以冰晶的形态存在，原来溶于水中的无机盐类溶解物质被均匀地分配在物料之中。升华时，溶于水中的溶解物质就析出，避免了一般干燥方法中因物料内部水分向表面迁移所携带的无机盐在表面析出而造成表面硬化的现象。

* 干燥后的物质疏松多孔，呈海绵状，加水后溶解迅速而完全，几乎立即恢复原来的性状。

* 由于干燥在真空下进行，氧气极少，因此一些易氧化的物质得到了保护。

* 干燥能排除95%～99%以上的水分，使干燥后产品能长期保存而不致变质。

* 因物料处于冻结状态，温度很低，所以供热的热源温度要求不高，采用常温或温度不高 的加热器即可满足要求。如果冷冻室和干燥室分开时，干燥室不需绝热，不会有很多的热损失，故热能的利用很经济。