冷凍式干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)組成 冷凍干燥機(jī)也稱為凍干機(jī)、真空冷凍干燥機(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。 1.1 干燥箱 干燥箱是一種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)擱板上的不銹鋼托盤內(nèi)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(jiān)測整個凍干過程中的物料溫度。門采用 橡膠密封條，應(yīng)注意關(guān)門時要把門上的手柄擰 緊，確保箱內(nèi)密封。 1.2 冷凝器（捕水器） 冷凝器是凝結(jié)升華水氣的密閉裝置，內(nèi)部 有一個較大面積的金屬吸附面，從干燥箱物料 中升華出來的水蒸氣可凝結(jié)吸附在其金屬表面 上，吸附面的工作溫度可達(dá) - 45℃~- 55℃，冷凝 器外形是不銹鋼或鐵制成的圓筒，內(nèi)部盤有冷 凝管，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。在冷凝器外部采用泡沫塑料 板保溫絕熱，Z外層包以不銹鋼板。 1.3 加熱系統(tǒng) 冷凍干燥機(jī)加熱系統(tǒng)的作用是對干燥箱 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、液溫控 制器等組成。循環(huán)液可由水 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 - 120℃，在使用時液溫Z高不超過 60℃，現(xiàn)大 部分凍干設(shè)備已經(jīng)采用硅油作為循環(huán)液。當(dāng)加 熱系統(tǒng)工作時，先對循環(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， 對擱板加熱，然后返回液箱進(jìn)行加熱循環(huán)。而在 輻射或加熱中我們采用蒸氣加熱Z高溫度為 120℃，由蒸氣電磁閥自動控制溫度。 1.4 真空系統(tǒng) 真空系統(tǒng)有旋片真空泵或水環(huán)泵和羅茨 真空泵組成，羅茨泵為增壓泵不能單獨(dú)使用，必 須先啟動旋片泵或水環(huán)泵，使其工作一段時 間，當(dāng)系統(tǒng)中的真空度達(dá)到 1Kpa 以下時，再自 動啟動羅茨泵。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，自動控制羅茨 泵的啟動。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 工作時可自動關(guān)閉真空管路，同時將空氣放入 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)時的振動。 1.5 制冷系統(tǒng) 冷凍干燥機(jī)制冷系統(tǒng)由制冷壓縮機(jī)組 （包括： 水冷冷凝器，油分離器、高壓管路、干燥過濾器、 膨脹閥、蒸發(fā)器、低壓管路組成），采用氟利昂機(jī) 組和 R22 制冷劑或氟制冷機(jī)組，制冷機(jī)組組成 使凍干品速凍用的制冷系統(tǒng)和捕水器制冷系 統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)工作，接觸加熱方式中擱板溫度可降 至 - 35℃。當(dāng)制冷系統(tǒng)工作時，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 或雙級制冷壓縮機(jī)組，制冷效果好。 1.6 電氣控制系統(tǒng) 冷凍干燥機(jī)的電氣控制系統(tǒng)由電腦顯示 記錄儀、控制臺、控制儀表、調(diào)節(jié)儀表等自動裝 置和電路組成。它的功能是對冷凍干燥機(jī)進(jìn)行 手動或自動控制，控制設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)。控制臺是 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，溫度指 示調(diào)節(jié)儀，液溫控制調(diào)節(jié)儀，計時鐘等。按鈕板 上裝有各機(jī)組的開關(guān)等。凍干機(jī)還設(shè)有連鎖保 護(hù)裝置，如①前箱制冷時加熱管不能工作。②真 空表不到設(shè)定值，羅茨泵不能啟動。③冷卻水未 提供，制冷機(jī)組不啟動。④真空泵、電磁閥帶放 氣截止閥與真空泵電源表連在一起，同時工作。 ⑤擱板加熱恒溫，由溫度指示調(diào)節(jié)儀控制。 關(guān)鍵詞：冷凍干燥機(jī) 干燥機(jī) 冷凝器 制冷機(jī) 真空蝶閥

冷凍式干燥機(jī) 干燥機(jī)工作原理 如木材在制作木模、木器前的干燥可以防止制品變形，陶瓷坯料在煅燒前的干燥可以防止成品龜裂。另外干燥后的物料也便于運(yùn)輸和貯存，如將收獲的糧食干燥到一定濕含量以下，以防霉變。由于自然干燥遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要，各種機(jī)械化干燥機(jī)越來越廣泛地得到應(yīng)用。 壓縮空氣中水蒸氣的量是由壓縮空氣的溫度決定的：在保持壓縮空氣壓力基本不變的情況下，降低壓縮空氣的溫度可減少壓縮空氣中的水蒸氣含量，而多余的水蒸氣會凝結(jié)成液體。冷凍干燥機(jī)就是利用這一原理采用制冷技術(shù)干燥壓縮空氣的。因此冷干機(jī)具有制冷系統(tǒng)。冷凍干燥機(jī)的制冷系統(tǒng)屬于壓縮式制冷，由制冷壓縮機(jī)、冷凝器、蒸發(fā)器、膨脹閥等四個基本部件組成。它們之間用管道依次連接，形成一個密閉的系統(tǒng)，制冷劑在系統(tǒng)中不斷地循環(huán)流動，發(fā)生狀態(tài)變化并與壓縮空氣和冷卻介質(zhì)進(jìn)行熱量交換。壓縮空氣干燥機(jī)還有吸附式干燥機(jī)和溶解式干燥機(jī)。 制冷壓縮機(jī)將蒸發(fā)器內(nèi)的低壓（低溫）制冷劑吸入壓縮機(jī)汽缸內(nèi)，制冷劑蒸汽經(jīng)過壓縮，壓力、溫度同時升高；高壓高溫的制冷劑蒸汽被壓至冷凝器，在冷凝器內(nèi)，溫度較高的制冷劑蒸汽與溫度比較低的冷卻水或空氣進(jìn)行熱交換，制冷劑的熱量被水或空氣帶走而冷凝下來，制冷劑蒸汽變成了液體。這部分液體再被輸送至膨脹閥，經(jīng)過膨脹閥節(jié)流成了低溫低壓的液體并進(jìn)入蒸發(fā)器；在蒸發(fā)器內(nèi)低溫、低壓的制冷劑液體吸收壓縮空氣的熱量而汽化（俗稱“蒸發(fā)”），而壓縮空氣得到冷卻后凝結(jié)出大量的液體水；蒸發(fā)器中的制冷劑蒸汽又被壓縮機(jī)吸走，這樣制冷劑便在系統(tǒng)中經(jīng)過壓縮、冷凝、節(jié)流、蒸發(fā)這樣四個過程，從而完成了一個循環(huán)。 在冷凍干燥機(jī)的制冷系統(tǒng)中，蒸發(fā)器是輸送冷量的設(shè)備,制冷劑在其中吸收壓縮空氣的熱量，實(shí)現(xiàn)脫水干燥的目的。壓縮機(jī)是心臟，起著吸入、壓縮、輸送制冷劑蒸汽的作用。冷凝器是放出熱量的設(shè)備，將蒸發(fā)器中吸收的熱量連同壓縮機(jī)輸入功率轉(zhuǎn)化的熱量一起傳遞給冷卻介質(zhì)（如水或空氣）帶走。膨脹閥/節(jié)流閥對制冷劑起節(jié)流降壓作用、同時控制和調(diào)節(jié)流入蒸發(fā)器中制冷劑液體的數(shù)量，并將系統(tǒng)分為高壓側(cè)和低壓側(cè)兩大部分。