凍干機原理
真空冷凍干燥也叫干燥,升華干燥或簡稱凍干。它是干燥方法之一,目的是為了貯存物品。
物品之所以會損壞、腐爛、變質,主要是由于外因和內因二個因素引起,外因者,空氣、水、溫度、生物等的作用;內因者,主要是生物物質自身的新陳代謝作用。如果能使外因和內因的作用減小到低程度,則能達到物品在一定時間內保持不變的目的。
干燥法就是驅除物品內部所含的水份,因為水份是一切生物生長的必要條件之一。生物體水份減少到一定程度,則生物不易或不能生長繁殖。因而能較長時間的貯藏保存;另外,當有水份存在時,一些酸堿溶解其內還會發生一些化學作用而使物品變質。
干燥的方法很多,如曬干、烘干、煮干、晾干、噴霧干燥、真空干燥、冷凍干燥等。其中唯有冷凍干燥法是保存有生命生物物質的理想方法。
冷凍干燥之后的產品,進行真空或氮氣封口,以隔絕空氣特別是氧氣,再在低溫下存放,則水份、空氣、溫度三個因素被控制,使產品能在較長的時間內得到有效的保存。
冷凍干燥技術是在第2次世界大戰期間,因大量需要血漿和青霉素而發展起來的。現在已廣泛應用于化學、制藥工業、食品工業和科學研究等方面,特別是應用于含有生物活性物質的生物藥品方面為普遍。
我國在解放前就已使用冷凍干燥法制造疫苗,但數量極少。解放后我國的冷凍干燥事業得到迅速發展。1952年起開始在獸醫界應用,并在國內制造了一批大、中型的冷凍干燥機,現在全國所有的省、市自治區均有各種不同型號的冷凍干燥機。
在獸醫方面,主要用于各種獸用微生物的貯存,各種獸醫生物藥品的制造,一切用于豬、牛、馬、雞、鴨、鵝、兔、狗的各種預防疾病的藥品均離不開冷凍干燥機。
冷凍干燥屬于邊緣科學,它涉及到物理、化學、生物學等知識,包括制冷、真空、電工、儀表等技術。因此也是一門綜合性的專業科學技術。
凍干機設備配置
一、 干燥箱箱體(箱體為矩形,箱角為圓角)
1、 材料:進口316L不銹鋼板,箱體內壁用316L不銹鋼板,進口保溫材料,外裝飾為304進口不銹鋼板發文板。
2、 極限真空度:≤1Pa
3、 箱體內表面粗糙度:Ra<0.5μm
4、 箱體放氣閥:DN16放氣閥,微調滲氣閥
5、 箱體與水汽凝結起連接DN300氣動碟閥
6、 箱門:DN230mm觀察視鏡(箱側也有一個同樣觀察鏡)箱體與箱門采用橡膠密封條
7、 接線法蘭:測箱內溫度用
8、 真空接頭:測箱內真空用
9、 噴淋系統:美國噴霧系統公司產品
二、 板層
1、 材料:316L進口不銹鋼板
2、 尺寸:寬×長×高 915×1215×20mm
3、 平面粗糙度:Ra<0.5μm
4、 平面度:<0.8mm/m2
5、 板層數目:9+1(有效層+輻射層)
6、 板層間距:90mm
7、 板層總面積:10m2,每層板帶有護欄
8、 金屬軟管不帶護套,符合GMP要求
9、 板層空載降溫時間:+25℃至-40℃≤60分鐘,低溫度-55℃
10、板層溫差:≤±1℃
三、 水汽凝結器
1、 材料:進口316L不銹鋼板,外殼為304進口不銹鋼發紋板
2、 蒸發器:列管式,捕水能力120Kg
3、 蒸發器材料:進口不銹鋼
4、 化霜方式:噴淋/水浸,帶有進水、溢水、放水3個隔膜閥,從結構上保證化霜水不流進干燥箱
5、 極限真空:≤1Pa
四、 機架
1、 材料:低碳槽鋼、角鋼、內防銹處理,光潔處理,表層金屬漆
2、 數目:前后兩個機架
五、 各大系統
(一) 制冷系統
1、 制冷壓縮機:德國Copeland半封閉雙級壓縮機2套,每套15匹功率可以分別或同時制冷干燥箱或水汽凝結器,帶油視鏡,待超溫保護。
2、 油分離器:美國 Alco
3、 熱力膨脹閥:丹麥 Danfas
4、 電磁閥:意大利 Cas
5、 干燥過濾器:美國產品
6、 高壓低繼電器:丹麥 Danfas
7、 中間冷卻器:德國 Copeland
8、 油壓差繼電器:丹麥 Danfas
9、 壓力表:(高、低、中、油)
10、汽液分離器:Airmender
11、水冷凝器:遠東特制水冷凝器,冷凝面積是同類機的1.5倍
12、制冷劑:R22<0.5h
(二) 真空系統
1、 真空泵:中日合資愛發科,VD401真空泵3臺
2、 真空度:大氣壓到10Pa
3、 空壓機:合資企業產品,產生壓縮空氣經過濾減壓進入氣動系統
4、 氣動碟閥:停水停電自動保護氣動碟閥
5、 真空管道:304不銹鋼
(三) 中間介質循環系統
1、 循環泵:丹麥 GRUNDFOS(德國產)屏蔽泵2臺
2、 中間介質:硅油
3、 加熱功率:12Kw,220V
4、 加熱器:不銹鋼U型管,加熱速度1℃/分
5、 制冷換熱器:瑞典舒瑞普板式換熱器
(四) 液壓加塞系統
1、 立柱升降平穩,材料采用進口316L不銹鋼。符合出廠技術標準
2、 液壓泵:合資產品進口液壓元件
(五) 噴淋系統
采用美國噴霧系統公司噴頭
采用錐形霧狀噴頭噴淋擱板層
360°旋轉形噴頭噴淋箱體,無噴淋死角
(六) 控制系統
所有選用電氣產品均為新產品,通用性強、可靠性高、接觸器采用西門子合資技術產品。
人機界面控制方式
1、 采用日本三菱人機界面PLC控制,具有各種運行數據及凍干工藝曲線的顯示、存儲、打印等功能,并有超溫、水、電、真空報警等功能。
2、 電器箱:內有交流接觸器等均為西門子合資產品。