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關于真空干燥機機械原理的講解

        連續式真空干燥機

冷凍干燥是利用升華的原理進行干燥的一種技術,是將被干燥的物質在低溫下快速凍結,然后在適當的真空環境下,使凍結的水分子直接升華成為水蒸氣逸出的過程.冷凍干燥得到的產物稱作凍干物(lyophilizer),該過程稱作凍干(lyophilization)。物質在干燥前始終處于低溫(凍結狀態),同時冰晶均勻分布于物質中,升華過程不會因脫水而發生濃縮現象,避免了由水蒸氣產生泡沫、氧化等副作用。干燥物質呈干海綿多孔狀,體積基本不變,極易溶于水而恢復原狀。在大程度上防止干燥物質的理化和生物學方面的變性。
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各層加熱盤上均有熱載體進出口管,一般上部幾層采用低壓飽和蒸汽或熱水、熱油串聯、并聯或串并聯輸入加熱,控制各層溫度;而底部二層通入冷卻水,以降低產品溫度,回收熱量,確保質量。加熱盤按一定的間距固定在筒體框架上,呈水平置放,其間每層均裝有十字臂架,上下兩層錯位45°交錯固定在中心主軸上,并由蝸輪減速器、無級變速器及電機等驅動,以0.6~3.7(r/min)緩慢地轉動。每根臂架上裝有多支可拆式鏵犁形耙葉或者平刮板,呈等距排列。耙葉采用鉸接及簧片擺動結構,使其底刃在盤面上隨偶浮動,并可根據物料性狀任意調節耙葉角度,以確保物料在盤面上不斷向前推進。被干燥物料從頂部圓盤加料器連續地加到設備內上面第一層小加熱盤的內圈盤面上,在回轉耙葉的機械作用下,一邊翻滾攪拌,一邊從內向外不斷向前移動,呈鋸齒形布滿整個盤面上,得到接觸加熱干燥;然后物料從外緣跌落到下面第二層大加熱盤外圈盤面下,在反向安裝的耙葉作用下,又從外向內循序移到內緣,落到第三層小加熱盤的內圈盤面上。以此類推,這樣物料一層一層地自上而下地逐層移動,連續得到加熱干燥。被蒸發的濕分與設備內尾氣混合從上部出口自然排出,終干料落到下盤上,由耙葉刮到底部卸料口連續排出,獲得合格的干燥成品。根據產品性能、干燥要求和處理量大小,板式干燥機采用了主軸無級調速、手動調節圓盤加料器調節套高度,控制各層加熱盤溫度分布,末期冷卻降溫等一系列措施,發揮了板式干燥機的優越性能。

真空干燥機-機械使用微波真空干燥機

真空干燥機系由制冷系統、真空系統、加熱系統、電器儀表控制系統所組成。主要部件為干燥箱、凝結器、冷凍機組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。它的工作原理是將被干燥的物品先凍結到三相點溫度以下,然后在真空條件下使物品中的固態水份(冰)直接升華成水蒸氣,從物品中排除,使物品干燥。物料經前處理后,被送入速凍倉凍結,再送入干燥倉升華脫水,之后在后處理車間包裝。真空系統為升華干燥倉建立低氣壓條件,加熱系統向物料提供升華潛熱,制冷系統向冷阱和干燥室提供所需的冷量。

設備采用高效輻射加熱,物料受熱均勻;采用高效捕水冷阱,并可實現快速化霜;采用高效真空機組,并可實現油水分離;采用并聯集中制冷系統,多路按需供冷,工況穩定,有利節能;采用人工智能控制,控制精度高,操作方便。對凍干制品的質量要求是:生物活性不變、外觀色澤均勻、形態飽滿、結構牢固、溶解速度快,殘余水分低。要獲得高質量的制品,對凍干的理論和工藝應有一個比較全面的了解。

凍干真空干燥工藝包括預凍、升華和再凍干三個分階段。合理而有效地縮短凍干的周期在工業生產上具有明顯的經濟價值。真空干燥機在密封的夾層中通入熱能源(如熱水、低壓蒸汽或導熱油),熱量以內殼傳給被干燥物料。在動力驅動下,罐體作緩慢旋轉,罐內物料不斷地混合,從而達到強化干燥的目的。物料處于真空狀態,大氣壓下降使物料表面的水份(溶劑)達到飽和狀態而蒸發,并由真空泵及時排出。

物料內部的水份(溶劑)不斷地向表面滲透、蒸發、排出,三個過程不斷進行,物料在很短時間達到干燥目的。設備主要由筒體和框架、大小空心加熱盤、主軸、十字臂及耙葉、圓盤加料器、下料盤及成品出口、尾氣出口、熱載體進出口管、檢視門、蝸輪減速器、無級變速器及電機等所組成。設備主要構件是空心加熱盤,中空部焊有折流隔板加強,既增加剛度和強度,又提高傳熱效果,發揮了傳導干燥熱能利用率高的優點。

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