、熱工、機(jī)械
、流體
、電器控制和壓力容器等領(lǐng)域的知識(shí)
。
實(shí)驗(yàn)系列凍干機(jī)的分類(lèi)：
實(shí)驗(yàn)系列冷凍干燥機(jī)追求的性能指標(biāo)是體積小
、重量輕、功能多
、性能穩(wěn)定、測(cè)試系統(tǒng)準(zhǔn)確度高
，能一機(jī)多用
，適應(yīng)多種物料的凍干實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)系列凍干機(jī)種類(lèi)的主要?jiǎng)澐址椒ㄓ校?/strong>
1
、從結(jié)構(gòu)上分
l鐘罩型凍干機(jī)：凍干腔和冷阱為分立的上下結(jié)構(gòu)，凍干腔沒(méi)有預(yù)凍功能
。該類(lèi)型的凍干機(jī)在物料預(yù)凍結(jié)束后轉(zhuǎn)入干燥過(guò)程時(shí)需要人工操作。大部分實(shí)驗(yàn)型凍干機(jī)都為鐘罩型
，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單
、造價(jià)低。凍干腔多數(shù)使用透明玻璃罩
，便于觀察物料的凍干情況
。
l原位型凍干機(jī)：凍干腔和冷阱為兩個(gè)單獨(dú)的腔體，凍干腔中的擱板帶制冷功能
，物料置入凍干腔后，物料的預(yù)凍
、干燥過(guò)程無(wú)需人工操作
。該類(lèi)型凍干機(jī)的制作工藝復(fù)雜，制造成本高
，但原位型凍干機(jī)是凍干機(jī)發(fā)展方向，是進(jìn)行凍干工藝摸索的理想選擇
，特別適用于醫(yī)藥
、生物制品及其他特殊產(chǎn)品的凍干
。
a
、普通型b、多歧管型c
、壓蓋型
2、從功能上分
普通擱板型：物料散裝于物料盤(pán)中
，適用于食品
、粉末材料的凍干。
帶壓蓋裝置型：適合西林瓶裝物料的干燥
，凍干準(zhǔn)備時(shí)，按需要將物料分裝在西林瓶中
，浮蓋好瓶蓋后進(jìn)行冷凍干燥
，干燥結(jié)束后操作壓蓋機(jī)構(gòu)壓緊瓶蓋，可避免二次污染
、重新吸附水分，易于長(zhǎng)期保存
。
多歧管型：在干燥室外部接裝燒瓶
，對(duì)旋凍在瓶?jī)?nèi)壁的物料進(jìn)行干燥
，這時(shí)燒瓶作為容器接在干燥箱外的歧管上
，燒瓶中的物料靠室溫加熱，通過(guò)多歧管開(kāi)關(guān)裝置
，可按需要隨時(shí)取下或裝上燒瓶
，不需要停機(jī)。
帶預(yù)凍功能型：物料預(yù)凍過(guò)程
，冷阱作為預(yù)凍腔預(yù)凍物料
，在干燥過(guò)程
，冷阱為捕水器
，捕獲物料溢出的水分。帶預(yù)凍功能的凍干機(jī)
，冷凍干燥過(guò)程物料的預(yù)凍、干燥等均在凍干機(jī)上完成
，凍干機(jī)使用效率高
，節(jié)省了低溫冰箱的費(fèi)用。
選購(gòu)凍干機(jī)時(shí)應(yīng)注重的幾個(gè)參數(shù)：
1、凍干面積
凍干機(jī)型號(hào)中的數(shù)字代表該型號(hào)凍干機(jī)的凍干面積
，例如
，F(xiàn)D-1A-50型凍干機(jī)的凍干面積為0.12㎡。用戶(hù)應(yīng)根據(jù)自己的需要
，通過(guò)計(jì)算來(lái)確定需用多大凍干面積的凍干機(jī)
。例如每批需凍干1.2公斤(升)液體量的產(chǎn)品,用物料盤(pán)裝載物料，每盤(pán)裝載10㎜厚
，則可計(jì)算得凍干板層的負(fù)荷面積：
A(面積
，㎡)=V(體積
，m3)/H(高度
，m)=0.0012m3/0.01m=0.12㎡
即需選用板層負(fù)荷面積為0.12㎡的凍干機(jī)。
2
、冷阱溫度
冷阱是冷凍干燥過(guò)程捕獲水分的裝置
，理論上講
，冷阱溫度越低
，冷阱的捕水能力越強(qiáng)，但冷阱溫度低
，對(duì)制冷要求高，機(jī)器成本及運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高
。實(shí)驗(yàn)系列冷凍干燥機(jī)的冷阱溫度主要有-50℃左右
、-80℃左右等幾個(gè)檔次。冷阱溫度為-50℃的凍干適用于一些容易凍干的產(chǎn)品
，冷阱溫度為-80℃的凍干適用于一些特殊產(chǎn)品的凍干
。冷阱溫度對(duì)捕水能力的影響實(shí)驗(yàn)表明冷阱溫度從-35℃下降到-55℃，捕水能力有提升明顯
，冷阱溫度低于-55℃，冷阱的捕水能力提升不明顯
。因此
，在沒(méi)有特殊需求的情況下，選用冷阱溫度-50℃左右是理想的選擇
。
3、降溫速率
降溫速率體現(xiàn)制冷系統(tǒng)的制冷能力
，在空載情況下,冷阱溫度應(yīng)在1小時(shí)內(nèi)達(dá)到指標(biāo)規(guī)定的低溫度
。例如，冷阱溫度≤-50℃的凍干機(jī)
，機(jī)器從打開(kāi)制冷開(kāi)始計(jì)時(shí)，冷阱溫度達(dá)到-50℃的時(shí)間應(yīng)不大于1小時(shí)
。
4
、真空度
真空度體現(xiàn)凍干機(jī)的泄漏情況及真空泵的抽氣效率
。凍干箱的真空度
，過(guò)去的觀點(diǎn)認(rèn)為真空度是越高越好，現(xiàn)在的觀點(diǎn)認(rèn)為真空度應(yīng)在一個(gè)合理的范圍之內(nèi)
。真空度太高了，不利于傳熱
，干燥速度反而下降
，但無(wú)論如何凍干箱的空載真空度應(yīng)達(dá)到15Pa以上。
5
、抽真空時(shí)間
凍干箱空載的抽空速度
，應(yīng)在半小時(shí)之內(nèi)從大氣壓抽到15Pa。
6
、板層溫度均勻性及平整度：
板層溫度的均勻性和平整度,對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的均一性有很大的影響,溫度均勻性和平整度越好
，則凍干產(chǎn)品質(zhì)量的均一性也越好。凍干機(jī)擱板溫度控制有加熱器型和中間流體型，采用中間流體控制板層的凍干機(jī)擱板溫度均勻性和平整度好
，這種凍干機(jī)板層為空心夾層結(jié)構(gòu)
，板層的制冷和加熱均通過(guò)中間流體在板層內(nèi)部的流體通道循環(huán)來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此板層溫度均勻一致
。四環(huán)凍干機(jī)中LGJ-50C型冷凍干燥機(jī)就采用擱板中間流體的技術(shù)。鐘罩型凍干機(jī)的擱板溫度控制基本上都是采用加熱器
，板層溫度一致性稍差
。但總體而言，醫(yī)藥使用凍干機(jī)板層溫差應(yīng)控制在±1．5℃
，板內(nèi)溫差為±l℃，食品凍干機(jī)可適當(dāng)放寬
。
7
、控制系統(tǒng)
凍干機(jī)的控制系統(tǒng)類(lèi)型及功能各異，對(duì)于實(shí)驗(yàn)系列的凍干機(jī)
，主要應(yīng)用于物料的凍干工藝摸索和少量試生產(chǎn)。因此
，控制系統(tǒng)應(yīng)可實(shí)時(shí)顯示凍干過(guò)程參數(shù)并自動(dòng)記錄
；設(shè)定、修改及效率地執(zhí)行凍干工藝程序；具備通訊接口
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