二、凍干設(shè)備組成本機(jī)主要由干燥箱、冷凝器（捕水器）、加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)和電氣 控制系統(tǒng)六大部件組成。

干燥箱?

?是一能抽真空和加熱的密閉器，物料的升華干燥過程是在干燥室內(nèi)完成的，物料是放在干燥室內(nèi)擱板上的鋁托盤內(nèi)的，按每平方托盤面積 8~9 公斤的比例裝 料，擱板上有兩個(gè)可供測量物料溫度的探頭，用以監(jiān)測整個(gè)凍干過程中的物料溫度。門采用橡膠密封條，關(guān)門時(shí)要把門上的手柄擰緊，確保箱內(nèi)密封。

冷凝器（捕水器）

是凝結(jié)升華水氣的捕水裝置，內(nèi)部有一個(gè)較大面積的鋁翅吸附面，從干燥箱物料中升華出來的水蒸氣可凝結(jié)吸附在其鋁翅表面上，吸附面的工作溫度可達(dá) -35℃~-55℃，冷凝器外形是鋁制成的圓管，內(nèi)部有制冷劑，分別與制冷機(jī)組相連，組成制冷循環(huán)系統(tǒng)。冷凝器與干燥箱連接采用真空蝶閥；采用不銹鋼管與真空泵組連接組成真空系統(tǒng)，筒內(nèi)冷凝管上部裝有化霜噴水管，它通過真空隔膜閥與水管連接，這是為了保證化霜水等不進(jìn)入干燥箱和真空管道

加熱系統(tǒng)

凍干機(jī)加熱系統(tǒng)的作用是對(duì)干燥箱內(nèi)物料進(jìn)行加熱，以便使物料不斷地得到升 華熱，使物品以達(dá)到規(guī)定的含水率要求，凍干機(jī)加熱系統(tǒng)有不同的加熱方法， 在接觸式加熱中，我們采用的是循環(huán)介質(zhì)加熱法。循環(huán)加熱系統(tǒng)由管道泵、循 環(huán)介質(zhì)箱、加熱器、進(jìn)出管路等組成。循環(huán)液由水 4 份、乙醇 2 份，乙二醇 4 份配置成循環(huán)不凍液，其凝固點(diǎn)為-30℃，在使用時(shí)液溫能達(dá)到 120℃，當(dāng)加熱 系統(tǒng)工作時(shí)，先對(duì)循環(huán)液進(jìn)行加熱，液溫通過液箱控制調(diào)節(jié)儀選定的溫度自動(dòng) 控制加熱, 管道泵開啟后，可將循環(huán)液送入干燥箱內(nèi)擱板中，對(duì)擱板加熱，然后 返回液箱進(jìn)行加熱循環(huán)。 ?8?0

真空系統(tǒng)?

真空系統(tǒng)由旋片真空泵或羅茨泵組成，必須首先啟動(dòng)旋片泵或水環(huán)泵，使其工 作一段時(shí)間，當(dāng)系統(tǒng)中的真空度達(dá)到 1Kpa 以下時(shí)，再自動(dòng)啟動(dòng)羅茨泵。旋片泵 結(jié)構(gòu)、羅茨泵結(jié)構(gòu)等見說明書。該真空系統(tǒng)的真空表可使用電接點(diǎn)真空表，可 根據(jù)預(yù)先選定的真空度值，自動(dòng)控制羅茨泵的啟動(dòng)。干燥箱與冷凝器之間真空 管道中，裝有真空蝶閥，可根據(jù)使用要求隨時(shí)開、關(guān)。真空泵管路上，裝有電 磁放氣截止閥，當(dāng)真空泵停止工作時(shí)可自動(dòng)關(guān)閉真空管路，同時(shí)將空氣放入泵 內(nèi)，避免真空泵油因負(fù)壓作用回放至真空管路中，真空泵的連接管路之間裝有 波紋軟管，防止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的振動(dòng)。 ?8?0

制冷系統(tǒng)

凍干機(jī)制冷系統(tǒng)由制冷壓縮機(jī)組（包括：風(fēng)冷冷凝器，油分離器、高壓管路、 干燥過濾器、膨脹閥、蒸發(fā)器、低壓管路等組成），采用氟利昂機(jī)組和 R404a 制冷劑。當(dāng)制冷系統(tǒng)工作時(shí)，冷凝盤管的表面溫度可達(dá)-35～-55℃，根據(jù)客戶 需要采用單級(jí)或雙級(jí)制冷壓縮機(jī)組，制冷效果好。 ?8?0

電氣控制本設(shè)備電氣控制系統(tǒng)由電腦顯示記錄儀、控制臺(tái)、控制儀表、調(diào)節(jié)儀表

?

?

等自動(dòng)裝置和電路組成。它的功能是對(duì)凍干機(jī)進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)控制，控制設(shè)備正常運(yùn) 轉(zhuǎn)。 控制臺(tái)是溫度、真空度巡檢儀的記錄控制儀表及各機(jī)組開關(guān)的集中集團(tuán)，控制 臺(tái)的儀表板裝有溫度，真空度巡檢儀，干燥箱和真空泵的真空計(jì)，溫度指示調(diào) 節(jié)儀，液溫控制調(diào)節(jié)儀，計(jì)時(shí)鐘等。按鈕板上裝有各機(jī)組的開關(guān)等。

三．凍干設(shè)備技術(shù)

凍干是從凍結(jié)的物料產(chǎn)品中去除水分的過程，凍干分為真空冷凍干燥和常壓冷凍 干燥二種，由于一些條件限制目前采用的是真空冷凍干燥。凍干目的是保留產(chǎn)品 的完整的生物和化學(xué)結(jié)構(gòu)及其活性。像其它許多的技術(shù)步驟，一種凍干的類型被 稱做升華，是自然發(fā)生的。升華指的是溶劑，比如水，象干冰一樣，直接從固態(tài) 變?yōu)闅鈶B(tài)的過程。傳統(tǒng)的干燥會(huì)引起材料皺縮，破壞細(xì)胞。這種情況將不會(huì)發(fā)生 在凍干里，因?yàn)楣腆w構(gòu)成被在其位置上的堅(jiān)冰支撐著。在冰升華時(shí)，它會(huì)留下孔隙在干燥的剩余物質(zhì)里。

凍干過程分為冷凍、升華、解析干燥三個(gè)階段，每一個(gè)階段都有相應(yīng)的要求， 不同的物料其要求各不相同，各階段工藝設(shè)計(jì)及控制手段的差異直接關(guān)系凍干產(chǎn)品的質(zhì)量和凍干設(shè)備的性能。

1.冷凍階段 冷凍干燥首先要把原料進(jìn)行凍結(jié)，使原料中的水變成冰，為下階段的升華做好準(zhǔn)備。凍結(jié)溫度的高低及凍結(jié)速度是控制關(guān)鍵，溫度要達(dá)到物料的凍結(jié)點(diǎn)以下， 不同的物料其凍結(jié)點(diǎn)各不相同。凍結(jié)速度的快慢直接關(guān)系到物料中冰晶顆粒的大小，冰晶顆粒的大小對(duì)固態(tài)物料的結(jié)構(gòu)及升華速率有直接關(guān)聯(lián)。一般情況下，要 求 1--3 小時(shí)完成物料的凍結(jié)，進(jìn)入升華階段。?

凍干機(jī)優(yōu)點(diǎn)

干燥的方法多種多樣，如曬干、煮干、烘干、噴霧干燥和真空干燥等,但普通干燥方法通常都在0℃以上或更高的溫度下進(jìn)行。干燥所得的產(chǎn)品一般都存在體積縮小、質(zhì)地變硬的問題，易揮發(fā)的成分大部分會(huì)損失掉，一些熱敏性的物質(zhì)發(fā)生變性、失活，有些物質(zhì)甚至發(fā)生了氧化。因此，干燥后的產(chǎn)品與干燥前相比，在性狀上有很大的差別。凍干法則基本上在0℃以下進(jìn)行，即在產(chǎn)品凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行，解析干燥的時(shí)候一般不超過60℃。在真空條件下，當(dāng)水蒸汽直接升華出來后， 剩留在凍結(jié)時(shí)的冰架中，形成類似海綿狀疏松多孔架構(gòu)，因此它干燥后體積大小幾乎不變。再次使用前，只要加入注射用水，又會(huì)立即溶解。

凍干機(jī)相對(duì)常規(guī)方法，凍干法具有如下優(yōu)點(diǎn)：

* 許多熱敏性的物質(zhì)不會(huì)發(fā)生變性或失活。

* 在低溫下干燥時(shí)，物質(zhì)中的一些揮發(fā)性成分損失很小。

* 在凍干過程中，微生物的生長和酶的作用無法進(jìn)行，因此能保持原來的性狀。

* 由于在凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行干燥，因此體積幾乎不變，保持了原來的結(jié)構(gòu)，不會(huì)發(fā)生濃縮現(xiàn)象。

* 由于物料中水分在預(yù)凍以后以冰晶的形態(tài)存在，原來溶于水中的無機(jī)鹽類溶解物質(zhì)被均勻地分配在物料之中。升華時(shí)，溶于水中的溶解物質(zhì)就析出，避免了一般干燥方法中因物料內(nèi)部水分向表面遷移所攜帶的無機(jī)鹽在表面析出而造成表面硬化的現(xiàn)象。

* 干燥后的物質(zhì)疏松多孔，呈海綿狀，加水后溶解迅速而完全，幾乎立即恢復(fù)原來的性狀。

* 由于干燥在真空下進(jìn)行，氧氣極少，因此一些易氧化的物質(zhì)得到了保護(hù)。

* 干燥能排除95%～99%以上的水分，使干燥后產(chǎn)品能長期保存而不致變質(zhì)。

* 因物料處于凍結(jié)狀態(tài)，溫度很低，所以供熱的熱源溫度要求不高，采用常溫或溫度不高 的加熱器即可滿足要求。如果冷凍室和干燥室分開時(shí)，干燥室不需絕熱，不會(huì)有很多的熱損失，故熱能的利用很經(jīng)濟(jì)。