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(gè)可供測(cè)量物料溫度的探頭， 用以監(jiān)測(cè)整個(gè)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(shí)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(gè)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(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、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(shí)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(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)。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(dòng)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(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)。 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(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。 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(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)冷凍干燥機(jī)進(jìn)行 手動(dòng)或自動(dòng)控制，控制設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)?？刂婆_(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。凍干機(jī)還設(shè)有連鎖保 護(hù)裝置，如①前箱制冷時(shí)加熱管不能工作。②真 空表不到設(shè)定值，羅茨泵不能啟動(dòng)。③冷卻水未 提供，制冷機(jī)組不啟動(dòng)。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(shí)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)主要零配件 ①、壓縮機(jī) 冷干機(jī)使用的制冷壓縮機(jī)目前大多采用中高溫型全密封往復(fù)式壓縮機(jī)，其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、振動(dòng)小、噪聲低，能效比高。由于全密封壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)主體密封在一鋼制殼體內(nèi)，電動(dòng)機(jī)處在冷媒氣態(tài)環(huán)境中運(yùn)行，冷卻條件較好，壽命較長。殼體下部存有規(guī)定數(shù)量的潤滑油，在壓縮機(jī)工作時(shí)，對(duì)各部自動(dòng)供油，平時(shí)不需再添加潤滑油。在大型冷干機(jī)中，也選用半密封往復(fù)機(jī)或螺桿壓縮機(jī)，它們的特點(diǎn)是制冷功率大，可進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同需要。 ②、熱交換、蒸發(fā)器 熱交換在冷干機(jī)里的主要作用是利用被蒸發(fā)器冷卻后的壓縮空氣所攜帶的冷量（對(duì)絕大多數(shù)用戶來講這部分冷量屬廢冷）并用這部分冷量來冷卻攜帶大量水蒸氣的較高溫度的壓縮空氣，從而減輕了冷干機(jī)制冷系統(tǒng)的熱負(fù)荷，達(dá)到節(jié)約能源的目的。另一方面，低溫壓縮空氣在熱交換器里溫度得到回升，使排氣管道外壁不致因溫度過低而出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。 蒸發(fā)器是冷干機(jī)的主要換熱部件，壓縮空氣在蒸發(fā)器中被強(qiáng)制冷卻，其中大部分水蒸氣冷卻而凝結(jié)成液態(tài)水排出機(jī)外，從而使壓縮空氣得到干燥。在蒸發(fā)器中進(jìn)行的是空氣與冷媒低壓蒸氣之間對(duì)流熱質(zhì)交換，通過節(jié)流裝置后的低壓冷媒液體，在蒸發(fā)器里發(fā)生相變成為低壓冷媒蒸汽，在相變過程中吸收周圍熱量，從而使壓縮空氣降溫。 為了盡可能獲得較高的的傳熱效果，必須加大放熱系數(shù)即加換熱器的換熱面積，因此冷干機(jī)蒸發(fā)器和熱交換器銅管的外壁采用了套鋁翅片的措施。同時(shí)熱交器銅管上套翅片后可降低空氣對(duì)銅管的沖擊及避免銅管破裂。 ③冷凝器、二次冷凝器（預(yù)冷回?zé)崞鳎? 在冷干機(jī)中冷凝器的作用是將冷媒壓縮機(jī)排出的高壓、過熱冷媒蒸氣冷卻成為液態(tài)制冷劑，使制冷過程得以連續(xù)不斷進(jìn)行。由于冷凝器排出的熱量包括冷媒從蒸發(fā)器吸取的熱量以及由壓縮功轉(zhuǎn)換過來的熱量。所以冷凝器的負(fù)荷比蒸發(fā)器來得大，冷干機(jī)中冷凝器分空氣冷卻式（風(fēng)冷型冷凝器）和水冷卻式（水冷型冷凝器）兩種。 二次冷凝器（預(yù)冷回?zé)崞鳎┰跈C(jī)臺(tái)與熱交換功用相同，兩者區(qū)別在于熱交換器主要是高溫和低溫的壓縮空氣的換熱，而二次冷凝主要利用低溫的壓縮空氣與冷凍系統(tǒng)的高壓部分進(jìn)行冷卻，使冷媒達(dá)到充分的冷卻，從而提高機(jī)臺(tái)的制冷效率，同時(shí)避免機(jī)臺(tái)冷凝器散熱不良所帶來的高壓跳機(jī)或機(jī)臺(tái)故障。 ④旋風(fēng)分離器（氣水分離器） 旋風(fēng)分離器也是一種慣性分離器，較多地用于氣固分離。壓縮空氣沿筒壁切線方向進(jìn)入分離器后，在里面產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，混在氣體中的水滴也跟著一起旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生離心力，質(zhì)量大的水滴所產(chǎn)生的離心力大，在離心力作用下大水滴向外壁移動(dòng)，碰到外壁（也是擋板）后再集聚長大并與氣體分離。 ⑤熱氣旁路閥 壓縮空氣在蒸發(fā)器中冷卻時(shí)，有大量凝結(jié)水析出。如果冷媒蒸發(fā)溫度過低，使蒸發(fā)器銅管表面溫度在負(fù)荷條件下低于水的冰點(diǎn)，則凝結(jié)水就會(huì)在蒸發(fā)器里結(jié)冰，嚴(yán)重時(shí)阻塞氣流通道，使供氣管道癱瘓。為了防止這種情況的出現(xiàn)，必須對(duì)冷媒蒸發(fā)溫度加以控制。其簡(jiǎn)單有效的措施就是在冷凝器和蒸發(fā)器之間加設(shè)一只熱氣旁路閥，熱氣旁路閥的測(cè)壓管與蒸發(fā)壓力直接連接。當(dāng)蒸發(fā)壓力低于一定程度時(shí)，熱氣旁路閥自動(dòng)開啟，冷凝器中的高溫冷媒蒸氣直接進(jìn)入蒸發(fā)器，蒸發(fā)溫度，避免冰堵現(xiàn)象。 ⑥熱力膨脹閥或毛細(xì)管（節(jié)流閥） 膨脹閥（毛細(xì)管）是制冷系統(tǒng)的節(jié)流機(jī)構(gòu)。在冷干機(jī)中，蒸發(fā)器制冷劑的供給及其調(diào)節(jié)者是通過節(jié)流機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。節(jié)流機(jī)構(gòu)使制冷從高溫高壓液體進(jìn)入蒸發(fā)器。當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，熱力膨脹閥通過檢測(cè)壓縮機(jī)吸氣過熱溫度來調(diào)節(jié)閥芯開啟度，從而控制進(jìn)入蒸發(fā)器冷媒供給量。毛細(xì)管則具有自補(bǔ)償特點(diǎn)，即當(dāng)蒸發(fā)壓力降低時(shí)，兩端壓差會(huì)相應(yīng)升高，從而加大流入蒸發(fā)器的冷媒量。毛細(xì)管由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定，在小型冷干機(jī)獲得普遍應(yīng)用。 ⑦自動(dòng)排水閥 在冷凍式干燥機(jī)中，凝結(jié)的冷凝水應(yīng)及時(shí)排放出設(shè)備外，避免因冷凝水排放不及時(shí)造成空氣含水量上升，為了方便冷凝水的排放，在設(shè)備上裝備了自動(dòng)排水閥當(dāng)排水閥貯水杯內(nèi)水位未達(dá)到一定高度時(shí)，壓縮空氣的壓力將浮球壓下關(guān)閉排水孔，就不會(huì)造成氣流泄漏：隨著貯水杯內(nèi)水位升高（此時(shí)冷干機(jī)內(nèi)并不積水），浮球上升到一定高度時(shí)便打開排水孔，杯內(nèi)凝結(jié)水在氣壓作用下很快排出機(jī)外。除常◎用的浮球式自動(dòng)排水器外，還經(jīng)常使用電子自動(dòng)排水器，這種排水器時(shí)間及兩次排水的時(shí)間間隔都可調(diào)整，而且能耐較高壓力，應(yīng)用也很普遍。 ⑧干燥過濾器 運(yùn)行中的制冷裝置，由于制冷劑和冷凍油存在水分、固體粉未、污垢等雜質(zhì)，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)使節(jié)流結(jié)構(gòu)的節(jié)流孔產(chǎn)生臟堵。因此在冷媒供液管前必須裝設(shè)干燥過濾器。另外，制冷劑中微量水分對(duì)制冷系統(tǒng)的危害 。對(duì)冷媒，冷凍油及蒸發(fā)器、冷凝器和配管的干燥處理是極為重要的。