萬級無菌車間冷凍干燥機

真空冷凍干燥機(簡稱凍干機)是萬級無菌車間凍干生產過程中的主要工藝設備。凍干機按運行方式不同可分為間歇式凍干機和連續式凍干機；按凍干物質的容量不同可分為工業用凍干機和實驗用凍干機。凍干機的結構型式多種多樣，但是無論何種凍干機，按結構分由凍干箱(或稱干燥箱、物料箱)、冷凝器(或稱水汽凝集器、冷阱)、真空泵組、制冷壓縮機組、加熱裝置、控制裝置等組成；按系統分，由制冷系統、真空系統、加熱系統和控制系統四部分組成。

凍干箱：凍干箱是一個真空密閉容器，是凍干機中的重要部件之一，是干燥過程中傳熱和傳質的場所，它的性能好壞直接影響到冷凍干燥設備的性能。制品的凍干在凍干箱內進行，箱內設有多層擱板，擱板內置有冷凍管和加熱管，分別對制品進行冷凍和加熱。箱門四周鑲嵌密封膠圈，臨用前涂以真空脂，以保證箱體的密封，如果是具備蒸汽滅菌功能的凍干機，凍干箱還需承受一定的正壓。凍干箱的形狀主要有圓形和矩形兩種，圓形凍干箱操作容易、強度高、制作費用低，但其內部空間利用率低；矩形凍干箱空間利用率高，但制造費用高。

冷凝器：冷凝器是制冷系統的主要部件。冷凝器按其放置位置(以凍干箱為參照物)分成內置式、后置式、上置式、下置式，以后置式較為常見；按放置方法分為臥式、立式；按冷凝器內蒸發器型式分為螺旋管式、蛇形管式、板式。目前大多數凍干機生產廠商將冷凝器制作為臥式結構，內部為直冷式的蛇形盤管，冷凝器的操作溫度應低于凍干箱內制品的溫度，工作溫度可達-45~-60℃；其作用是將凍干箱中的水蒸氣冷凝吸附變成冰，以免進入真空泵，一方面可以減小真空泵的工作負擔，另一方面能夠保證干燥室具有較低的真空度。

真空泵組：真空泵在凍干機中的主要作用是抽除凍干機系統的氣體，以維持升華所必需的真空度。凍干箱的真空度應控制在設定的范圍內，其作用是可縮短產品的升華周期，通常凍干機中所用的真空泵是油封旋片式真空泵。

制冷壓縮機組：制冷壓縮機組對凍干箱中的擱板及冷凝器中的冷凍盤管降溫，凍干箱中的擱板可降至-50℃以下，冷凝器溫度可降至-70~-50℃。為了使冷凝器獲得所需的低溫，一般設計雙級高效壓縮機。為了增進整個系統的可靠性與穩定性，一般設計兩臺壓縮機并聯使用，確保系統的備份。每套壓縮機都有獨立的制冷循環系統，通過板式交換器或冷凝盤管分別服務于擱板和冷凝器。常用的制冷劑有氨、二氧化碳等。

加熱裝置：加熱裝置提供凍干箱中的制品在升華階段時升溫所需的熱量。加熱裝置應能保證凍干箱中擱板的溫度達到80~100℃，加熱方式可采用電熱、輻射加熱或循環油間接加熱。

控制裝置：自動控制系統是凍干機的指揮機構。凍干機的控制包括制冷機，真空泵的起、停，加熱溫度的控制，物料溫度，冷凝器溫度，真空度的測試與控制，自動保護和報警裝置等。自動控制系統的功能是對凍干機的各個重要參數進行測量、顯示；根據預先的設置對凍干機進行精確控制，使其運行在規定的狀態。通過測量和記錄凍干過程的工藝參數，可以完整地了解整個凍干過程；對這些參數實施有效的控制，則可以實現對整個凍干過程的優化，即在保證產品質量的前提下，提高生產效率以及減小能量消耗。中凈環球凈化可提供無菌車間、潔凈廠房的咨詢、規劃、設計、施工、安裝改造等配套服務。

制品行業使用的凍干箱，其內部以80~120mm的間距設置擱板，擱板上安放支撐物料的托架，直接接觸傳熱冷凍物料，擱板的內部通入載冷體或載熱體；工業生產上用的凍干箱，其擱板面積大多在1~20m²，采用不銹鋼制作；擱板安放在支柱上，各塊擱板可在真空狀態下自由升降；干燥結束后，擱板沿軸向向上移動，使橡皮塞在真空條件下塞緊瓶口。

本文由中凈環球凈化CCG(www.lsrkjsw.cn)提供，轉載請注明出處。