螺杆式制冷压缩机在真空冷冻干燥机中的最新应用.pdf

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1、干燥技术与设备DryingTechnology&Equipment2014年第12卷第1期螺杆式制冷压缩机在真空冷冻干燥机中的最新应用史伟勤，楼唯，王一峰，何勤(上海干LlJ远东制药机械有限公司，上海200949)摘要：本文首先介绍了真空冷冻干燥的优点，真空冷冻干燥机的组成；其次叙述了传统真空冷冻干燥机所采用的制冷压缩机形式，以及最新应用的螺杆式制冷压缩机的优势及特点。关键词：真空冷冻干燥；螺杆制冷机；应用中图分类号：TQ028文献标志码：A文章编号：1727-3080(2014)01一o0O8—06一、真空冷冻干燥简介6)由于干燥在真空下进行，氧气极少，使一些容易氧化

2、的物质得到保护。所谓真空冷冻就是将配制的制品溶液，在冰冻状态下通过真空升华和解析吸附方法，使制品7)干燥能排除95％~99％的水分，使干燥内水份减少到使其在长时间内无法维持生物学后的产品能长期保存而不致变质。反应与化学反应的水平。冷冻干燥目前在医药行业、保健品行业、食1．冷冻干燥的优点品行业、科研和其他部门得到广泛应用。1)冷冻干燥在低温下进行，对于许多热敏2．冷冻干燥设备性的物质特别适用。如蛋白质、微生物之类不会产品的冷冻干燥需要在一定装置中进行，这发生变性或失去生物活力。因此，在医药产品及个装置叫做真空冷冻干燥机，简称冻干机。冻干保健品上得到广泛应用。机按结构由干燥

3、箱、捕水器、制冷机、真空泵和2)在低温下干燥时，物质中的一些挥发性阀门、电气控制元件等组成。成分损失很小，特别适用于一些化学产品、药品冻干机按系统由制冷系统、真空系统、换热和食品干燥。系统、液压系统、气动系统、蒸汽灭菌系统、控3)在冷冻干燥过程中，微生物的生长和酶制系统等七大系统组成。冻干机的原理如图1的作用无法进行，制品能够保持原来的性状。所示。4)由于在冻结的状态下进行干燥，制品体干燥箱是一个能够制冷到．60~C左右、能够积几乎不变，保持了原来的结构，不会发生浓缩加热~J+7o~C左右(蒸汽灭菌能到121℃)、也是现象。能抽成真空的密闭容器。它是冻干机的主要组成部分

4、，需要冻干的产品就放箱内分层的金属板层5)干燥后的物质疏松多孔，呈海绵状，加上，对产品进行冷冻，并在真空下加热，使产品水后溶解迅速而完全，几乎立即恢复原来的性状。收稿日期：2013．10．21。第1期史伟勤等，螺杆式制冷压缩机在真空冷冻干燥机中的最新应用制冷系统由制冷机与干燥箱、捕水器内部的内的水分升华而干燥。管道与换热器等组成。制冷机可以是互相独立的捕水器同样是真空密闭容器，在它的内部有数套，也可以只有一套。制冷机的功能是对干燥一个较大表面积的金属吸附面，吸附面的温度能箱和捕水器进行制冷，以产生和维持它们工作时降到．40℃以下(最低可达．80~C)，并且能恒定所需要的

5、低温。它分为直接制冷和间接制冷两种地维持这个低温。捕水器的功用是把干燥箱内产方式。品升华出来的水蒸气冻结吸附在其金属表面上。自动放气阀敝。，胜r—r．贝lr计Jrl气站l奉1捕水器l-IF一干n，一、n燥l／、＼JUU箱l卜●l大蝶阀l蝶阀＼／，僖补泉／＼硅油管道＼真换j热器空-电加热器泵／．硅油、J，Ir6{j冷剂管道I／＼制冷系统OoO控制系统图1冻干机原理图干燥箱、捕水器、真空管道和阀门，再加上对干燥箱采用间接制冷和间接加热的方式，真空泵组，便构成冻干机的真空系统。真空系统目的是使干燥箱内温度均匀一致(≤I~C)，从而需要对外界密封，真空泵组是真空系统建立真空使制

6、品品质一致。的重要部件。真空系统对产品的迅速升华干燥是在干燥箱制冷时，启动制冷机，制冷剂使换必不可少的。热器内的传热介质(如硅油)降温，降温后的硅气动系统负责大、小蝶阀的开启，以及确保油通过循环泵送到干燥箱搁板中，从而达到使干干燥箱在蒸汽灭菌过程中干燥箱门的可靠关闭燥箱搁板降温的目的。制冷时电加热器关闭。以保证安全。在干燥箱需要加热时，启动电加热器，电加换热系统由换热器、电加热器、循环泵、制热器使传热介质硅油升温，升温后的硅油通过循冷机、硅油介质及相关管道组成。环泵送至干燥箱搁板中从而达到使干燥箱搁板干燥技术与设备·l0·DryingTechnology&Equipme

7、nt2014年第12卷加热的目的(加热时，制冷机不对换热器制冷)。压力为O．11MPa，时间为O．Sh。一般对捕水器采用直接制冷的方式，即从制控制系统一般由人机界面(或计算机)、PLC、冷机出来的低温制冷剂直接对捕水器内盘管制指示调节仪表及其他装置等组成。它可以比较复冷，使其降温。杂，也可以比较简单。冻干机控制一般具有手动控制和自动控制两种方式。在对工艺进行摸索试液压系统由液压顶杆(包括液压站)、可上验时，一般采用手动控制方式。在工艺成熟的情下移动的搁板组成。它的功能是在干燥箱冻干制况下，可采用自动控制方式。两种控制方式的目品瓶冻干结束时