冷凍式干燥機(jī)原理(冷凍式干燥機(jī)原理圖解)

冷凍式干燥機(jī)的工作原理是什么？謝謝！

潮濕高溫的壓縮空氣流入前置冷卻器（高溫型專用），然后進(jìn)入換熱器與蒸發(fā)器排出的冷空氣進(jìn)行換熱，降低進(jìn)入蒸發(fā)器的壓縮空氣溫度。

經(jīng)過換熱后，壓縮空氣通過蒸發(fā)器的換熱功能和制冷劑換熱進(jìn)入蒸發(fā)器，壓縮空氣中的熱量被制冷劑帶走，壓縮空氣迅速冷卻，濕空氣中的水分達(dá)到飽和溫度并迅速凝結(jié)。冷凝后的水分經(jīng)凝聚后形成水滴，經(jīng)過獨(dú)特氣水分離器高速旋轉(zhuǎn)，水分因離心力的作用與空氣分離。

分離后，水從自動(dòng)排水閥排出。冷卻后的空氣壓力最低露點(diǎn)可達(dá)2攝氏度，降溫后的冷空氣流經(jīng)空氣熱交換與入口的高溫潮濕熱空氣進(jìn)行熱交換，經(jīng)熱交換的冷空氣因吸收了入口空氣的熱量提升了溫度。

同時(shí)，壓縮空氣通過制冷系統(tǒng)的二次冷凝器（同行業(yè)的獨(dú)特設(shè)計(jì)）與高溫的冷媒再次熱交換使出口的溫度得到充分的加熱，確保出口空氣管路不結(jié)露。同時(shí)充分利用了出口空氣的冷源，保證了機(jī)臺(tái)冷凍系統(tǒng)的冷凝效果，確保了機(jī)臺(tái)出口空氣的質(zhì)量。

擴(kuò)展資料：

冷凍式干燥機(jī)的主控制器：

1、ON/OFF按鈕開關(guān)安裝在機(jī)臺(tái)的儀表盤上，控制控制臺(tái)的操作和停止。

2、冷凍系統(tǒng)高低壓保護(hù)開關(guān)安裝在機(jī)臺(tái)內(nèi)，控制制冷系統(tǒng)的高、低壓端壓力，避免機(jī)臺(tái)的壓力超過使用范圍而造成設(shè)備的損壞。

3、化霜電磁閥安裝在機(jī)臺(tái)內(nèi)，控制機(jī)器平臺(tái)的冷凝壓力，避免機(jī)器平臺(tái)的冷凝壓力過低，導(dǎo)致蒸發(fā)器結(jié)冰。

參考資料來源：百度百科-冷凍式干燥機(jī)

參考資料來源：百度百科-冷凍干燥機(jī)

冷凍式干燥機(jī)的工作原理是什么？謝謝！

冷凍式干燥機(jī)屬于物理原理：潮濕高溫的壓縮空氣流入前置冷卻器（高溫型專用）散熱后流入熱交換器與從蒸發(fā)器排出來的冷空氣進(jìn)行熱交換，使進(jìn)入蒸發(fā)器的壓縮空氣的溫度降低。

冷凍式壓縮空氣干燥機(jī)通過冷卻降溫，是壓縮空氣中的水蒸氣凝結(jié)成液滴，從而達(dá)到減少含濕量的目的。凝結(jié)出的液滴經(jīng)過自動(dòng)排水系統(tǒng)排出機(jī)外，只要干燥機(jī)出口的下游管路所處的環(huán)境溫度不低于蒸發(fā)器出口露點(diǎn)溫度，就不會(huì)產(chǎn)生二次結(jié)露的現(xiàn)象。

擴(kuò)展資料：

工作原理理解：假設(shè)空氣是一團(tuán)吸了水的濕海綿，其含濕量就是吸入的水分。如果用力從海綿中擠壓出一些水，那么，這團(tuán)海綿的含濕量相對(duì)就減小了。如果放手讓海綿恢復(fù)，自然就比原來的海綿要干燥。這也就達(dá)到了通過加壓來除水干燥的目的。

如果在擠壓海綿不斷有水流出的過程中，到達(dá)某一個(gè)力度后不再加力，則水被擠出將停止，這就是飽和狀態(tài)。繼續(xù)再加大擠壓的力度，仍然還有水流出。

所以，空壓機(jī)本體本身就具有除水的功能，用到的方法就是加壓，只不過，這不是空壓機(jī)的目的，而是“討厭”的累贅。

為什么沒有將“加壓”作為壓縮空氣的除水手段呢？這主要是因?yàn)榻?jīng)濟(jì)性，提高1公斤壓力。消耗7%左右的能耗是相當(dāng)不劃算的。

而“冷卻”除水則相對(duì)比較經(jīng)濟(jì)，冷凍式干燥機(jī)是利用如空調(diào)除濕相似的原理達(dá)到目的。因?yàn)椋柡退魵獾拿芏榷际怯袠O限的，在氣動(dòng)壓力（2MPa范圍內(nèi)），可以認(rèn)為飽和空氣中水蒸氣的密度只取決于溫度高低，而與空氣壓力無關(guān)。

溫度越高，飽和空氣中的水蒸氣的密度越大，水也就越多，反之，溫度越低水越少（這個(gè)從生活常識(shí)就能理解到，冬季干冷，夏季濕熱）。

將壓縮空氣冷卻到盡量低的溫度，使其所含水蒸氣的密度變小，形成“結(jié)露”，匯聚這些結(jié)露形成的小水滴，并且排出去，就達(dá)到了去除壓縮空氣中水分的目的。

因?yàn)樯婕暗浇Y(jié)露凝析成水這一過程，所以溫度也不能低于“冰點(diǎn)”，否則出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象將不能有效排水。通常冷凍式干燥機(jī)的標(biāo)稱“壓力露點(diǎn)溫度”大多為2~10℃。

如0.7MPa的10℃的“壓力露點(diǎn)”換算成“常壓露點(diǎn)”為-16℃。可以理解為，在不低于-16℃的環(huán)境下使用時(shí)，壓縮空氣向大氣排氣不會(huì)有液態(tài)水出現(xiàn)。

壓縮空氣的所有除水方式都只是相對(duì)干燥，滿足某一要求的干燥度。絕對(duì)的去除水分是不可能辦到的，超出使用需求的追求干燥度也是非常不經(jīng)濟(jì)的。

參考資料來源：百度百科-冷凍式干燥機(jī)

冷凍式干燥機(jī)工作原理是怎樣的？

冷凍式干燥機(jī)采用了降溫結(jié)露的工作原理，主要由熱交換系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)三部分組成。壓縮空氣首先進(jìn)入預(yù)冷卻器進(jìn)行氣-氣或氣-水的熱交換，除去一部分熱能，然后進(jìn)入冷熱空氣交換器，和已經(jīng)從蒸發(fā)器出來被冷卻到壓力露點(diǎn)的冷空氣進(jìn)行熱交換，使壓縮空氣的溫度進(jìn)一步降低。之后壓縮空氣進(jìn)入蒸發(fā)器，與制冷劑進(jìn)行熱交換，壓縮空氣的溫度降至0-8℃，空氣中的水份在此溫度下析出，通過氣水分離器分離后，經(jīng)過自動(dòng)排水器排出。而干燥的低溫空氣則進(jìn)入冷熱空氣交換器進(jìn)行熱交換，溫度升高后輸出。

上海喬躍電子科技有限公司冷凍干燥機(jī)采用不銹鋼冷阱和臺(tái)面，清潔衛(wèi)生，美觀耐腐蝕。臺(tái)式設(shè)計(jì)，緊湊，占用臺(tái)面小。外形美觀，人體工學(xué)設(shè)計(jì)，操作方便。廣泛應(yīng)用于藥品、生物制品、化工及食品工業(yè)，對(duì)于熱敏物質(zhì)如抗菌素、疫苗、血液制品、酶激素和其它生物制品，冷凍干燥技術(shù)更能顯示其優(yōu)越性。

冷干機(jī)的工作原理

烘干機(jī)的工作原理；來自空氣壓縮機(jī)的熱的、潮濕的、含有水分的壓縮空氣首先被空氣-空氣熱交換器預(yù)冷卻，然后預(yù)冷卻的空氣被空氣-制冷劑熱交換器中的空氣干燥器的制冷劑循環(huán)回路進(jìn)一步冷卻，并與來自蒸發(fā)器的已經(jīng)冷卻到壓力露點(diǎn)的冷空氣進(jìn)行熱交換，從而壓縮空氣的溫度被進(jìn)一步降低。
之后，壓縮空氣進(jìn)入蒸發(fā)器與制冷劑進(jìn)行熱交換，壓縮空氣的溫度下降到0℃-8℃，空氣中的水分在此溫度下析出。冷凝在壓縮空氣中的水分、油和雜質(zhì)由冷凝器分離，并由自動(dòng)排水器排出機(jī)外。干燥的低溫空氣進(jìn)入空氣與空氣交換器進(jìn)行熱交換，溫度升高后輸出。
能有效防止管道結(jié)露的發(fā)生，旁通閥能根據(jù)負(fù)荷變化的要求自動(dòng)調(diào)節(jié)冷煤的通過量。利用制冷劑與壓縮空氣的熱交換，將壓縮空氣的溫度降低到露點(diǎn)溫度2~10℃，使壓縮空氣中的水分趨于過飽和，從而除去壓縮空氣中的水(水蒸氣成分)。
壓縮空氣流；壓縮空氣→機(jī)械過濾器→換熱器(放熱)→蒸發(fā)器→氣液分離器→換熱器(吸熱)→出口機(jī)械過濾器→儲(chǔ)氣罐。

冷凍干燥機(jī)原理 冷凍干燥機(jī)的原理是什么

1、由物理學(xué)可知，水有三相，O點(diǎn)為三相共點(diǎn)，OA為冰的融解點(diǎn)。根據(jù)壓力減小、沸點(diǎn)下降的原理，只要壓力在三相點(diǎn)壓力之下，物料中的水分則可從水不經(jīng)過液相而直接升華為水汽。

2、根據(jù)這個(gè)原理，就可以先將食品的濕原料凍結(jié)至冰點(diǎn)之下，使原料中的水分變?yōu)楣虘B(tài)冰，然后在適當(dāng)?shù)恼婵窄h(huán)境下，將冰直接轉(zhuǎn)化為蒸汽而除去，再用真空系統(tǒng)中的水汽凝結(jié)器將水蒸汽冷凝，從而使物料得到干燥。這種利用真空冷凍獲得干燥的方法，是水的物態(tài)變化和移動(dòng)的過程，這個(gè)過程發(fā)生在低溫低壓下，因此，冷凍干燥的基本原理是在低溫低壓下傳熱傳質(zhì)的機(jī)理。

冷凍干燥機(jī)的工作原理

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(huì)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)。 格力冷凍干燥機(jī)原理正視圖
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(gè)基本部件組成。它們之間用管道次連接，形成一個(gè)密閉的系統(tǒng)，制冷劑在系統(tǒng)中不斷地循環(huán)流動(dòng)，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。
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(shí)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(gè)過程，從而完成了一個(gè)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(duì)制冷劑起節(jié)流降壓作用、同時(shí)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。 溶液速凍時(shí)（每分鐘降溫10~50℃），晶粒保持在顯微鏡下可見的大小；相反慢凍時(shí)（1℃/分），形成的結(jié)晶肉眼可見。粗晶在升華留下較大的空隙，可以提高凍干的效率，細(xì)晶在升華后留下的間隙較小，使下層升華受阻，速成凍的成品粒子細(xì)膩，外觀均勻，比表面積大，多孔結(jié)構(gòu)好，溶解速度快，便成品的引濕性相對(duì)也要強(qiáng)些。
藥品在凍干機(jī)中預(yù)凍在兩種方式：一種是制品與干燥箱同時(shí)降溫，另一種是待干燥箱擱板降溫至-40℃左右，再將制品放入，前者相當(dāng)于慢凍，后者則介于速凍與慢凍之間，因而常被采用，以兼顧凍干效率與產(chǎn)品質(zhì)量。此法的缺點(diǎn)是制品入箱時(shí)，空氣中的水蒸氣將迅速地凝結(jié)在擱板上，而在升華初期，若板升溫較快，由于大面積的升華將有可能超越凝結(jié)器的正常負(fù)荷。此現(xiàn)象在夏季尤為顯著。
制品的凍結(jié)處于靜止?fàn)顟B(tài)。經(jīng)驗(yàn)證明，過冷現(xiàn)象容易發(fā)生至使制品溫度雖已達(dá)到共晶點(diǎn)。但溶質(zhì)仍不結(jié)晶，為了克服過冷現(xiàn)象，制品凍結(jié)的溫度應(yīng)低于共晶點(diǎn)以下一個(gè)范圍，并需保持一段時(shí)間，以待制品完全凍結(jié)。 冰在一定溫度下的飽和蒸汽壓大于環(huán)境的水蒸氣分壓時(shí)即可開始升華；比制品溫更低的凝結(jié)器對(duì)水水蒸氣的抽吸與捕獲作用，則是維護(hù)升所必需的條件。
氣體分子在兩次連續(xù)碰撞之間所走的距離稱為平均自由程，它與壓力成反比。在常壓下，其值很小，升華的水分子很容易與氣體碰撞又返回到蒸汽源表面，因而升華速度很漫。隨著壓力降低13.3Pa以下，平均自由程增大105倍，使升華速度顯著加快，飛離出來的水分子很少改變自己的方面，從而形成了定向的蒸汽流。
真空泵在凍干機(jī)中起著抽除永久氣體的作用，以維護(hù)升華所必需的低壓強(qiáng)。1g水蒸氣在常壓下為1.25L而在13.3Pa時(shí)卻膨脹為10000升，普通的真空泵在單位時(shí)間內(nèi)抽除如此大量的體積是不可能的。凝結(jié)器實(shí)際上形成了專門捕集水蒸氣的真空泵。
制品與凝結(jié)的溫度通常為-25℃與-50℃。冰在該溫度下的飽和蒸汽壓分別為63.3Pa與1.1Pa,因而在升華面與冷凝面之間便產(chǎn)生了一個(gè)相當(dāng)大的壓力差,如果此時(shí)系統(tǒng)內(nèi)的不凝性氣體分壓可以忽略不計(jì),它將促使制品升華出來的水蒸氣,以一定的流速定向地抵達(dá)凝結(jié)器表面結(jié)成冰霜。
冰的升華熱約為2822J/克，如果升華過程不供給熱量，那末制品只有降低內(nèi)能來補(bǔ)償升華熱，直至其溫度與凝結(jié)器溫度平衡后，升華也就停止了。為了保持升華與冷凝來的溫度差，必須對(duì)制品提供足夠的熱量。 在升溫的第一階段（大量升華階段），制品溫度要低于其共晶點(diǎn)一個(gè)范圍。因此擱板溫要加以控制，若制品已經(jīng)部分干燥，但溫度卻超過了其共晶點(diǎn)，此時(shí)將發(fā)生制品融化現(xiàn)象，而此時(shí)融化的液體，對(duì)冰飽和，對(duì)溶質(zhì)卻未飽和，因而干燥的溶質(zhì)將迅速溶解進(jìn)去，最后濃縮成一薄僵塊，外觀極為不良，溶解速度很差，若制品的融化發(fā)生在大量升華后期，則由于融化的液體數(shù)量較少，因而被干燥的孔性固體所吸收，造成凍干后塊狀物有所缺損，加水溶解時(shí)仍能發(fā)現(xiàn)溶解速度較慢。
在大量升華過程，雖然擱板和制品溫度有很大懸殊，但由于板溫、凝結(jié)器溫度和真空溫度基本不變，因而升華吸熱比較穩(wěn)定，制品溫度相對(duì)恒定。隨著制品自上而下層層干燥，冰層升華的阻力逐漸增大。制品溫度相應(yīng)也會(huì)小幅上升。直至用肉眼已不到冰晶的存在。此時(shí)90%以上的水分已除去。大量升華的過程至此已基本結(jié)束，為了確保整箱制品大量升華完畢，板溫仍需保持一個(gè)階段后再進(jìn)行第二階段的升溫。剩余百分之幾的水分稱殘余水分，它與自由狀態(tài)的水在物理化學(xué)性質(zhì)上有所不同，殘余水分包括了化學(xué)結(jié)合之水與物理結(jié)合之水，諸如化合的結(jié)晶水結(jié)晶、蛋白質(zhì)通過氫鍵結(jié)合的水以及固體表面或毛細(xì)管中吸附水等。由于殘余水分受到某種引力的束縛，其飽和蒸汽壓則是不同程度的降低，因而干燥速度明顯下降。雖然提高制品溫度促進(jìn)殘余水分的氣化，但若超過某極限溫度，生物活性也可能急劇下降。保證制品安全的最高干燥溫度要由實(shí)驗(yàn)來確定。通常我們?cè)诘诙A段將板溫+30℃左右，并保持恒定。在這一階段初期，由于板溫升高，殘余水分少又不易氣化，因此制品溫度上升較快。但隨著制品溫度與板溫逐漸靠攏，熱傳導(dǎo)變得更為緩慢，需要耐心等待相當(dāng)長的一段時(shí)間，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，殘余水分干燥的時(shí)間與大量升華的時(shí)間幾乎相等有時(shí)甚至還會(huì)超過。 將擱板溫度與制品溫度隨時(shí)間的變化記錄下來，即可得到凍干曲線。比較典型的凍干曲線系將擱板升溫分為兩個(gè)階段，在大量升華時(shí)擱板溫度保持較低，根據(jù)實(shí)際情況，一般可控制在-10至+10之間。第二階段則根據(jù)制品性質(zhì)將擱板溫度適當(dāng)調(diào)高，此法適用于其熔點(diǎn)較低的制品。若對(duì)制品的性能尚不清楚，機(jī)器性能較差或其工作不夠穩(wěn)定時(shí)，用此法也比較穩(wěn)妥。
如果制品共晶點(diǎn)較高，系統(tǒng)的真空度也能保持良好，凝結(jié)器的制冷能力充裕，則也可采用一定的升溫速度，將擱板溫度升高至允許的最高溫度，直至凍干結(jié)束，但也需保證制品在大量升華時(shí)的溫度不得超過共晶點(diǎn)。
若制品對(duì)熱不穩(wěn)定，則第二階段板溫不宜過高。為了提高第一階段的升華速度，可將擱板溫度一次升高至制品允許的最高溫度以上；待大量升華階段基本結(jié)束時(shí)，再將板溫降至允許的最高溫度，這后兩種方式雖然使大量的升華速度有一些提高，但其抗干擾的能力相應(yīng)降低，真空度和制冷能力的突然降低或停電都可能會(huì)使制品融化。合理而靈活地掌握第一種方式，是較常用的方式。