真空冷凍干燥需要在一定裝置中進(jìn)行,這個(gè)裝置叫做真空冷凍干燥機或中試凍干機,簡(jiǎn)稱(chēng)凍干機。
凍干機按系統分,由制冷系統、真空系統、加熱系統和控制系統四個(gè)主要部分組成。按結構分,由凍干箱或稱(chēng)干燥箱、冷凝器或稱(chēng)水汽凝結器、制冷機、真空泵和閥門(mén)、電氣控制元件等組成。
凍干箱是一個(gè)能夠制冷到-55℃左右,能夠加熱到+80℃左右的高低溫箱,也是一個(gè)能抽成真空的密閉容器。它是凍干機的主要部分,需要凍干的產(chǎn)品就放在箱內分層的金屬板層上,對產(chǎn)品進(jìn)行冷凍,并在真空下加溫,使產(chǎn)品內的水分升華而干燥。
冷凝器同樣是一個(gè)真空密閉容器,在它的內部有一個(gè)較大表面積的金屬吸附面,吸附面的溫度能降到-40℃~-70℃以下,并且能維持這個(gè)低溫范圍。冷凝器的功用是把凍干箱內產(chǎn)品升華出來(lái)的水蒸氣凍結吸附在其金屬表面上。
凍干箱、冷凝器、真空管道、閥門(mén)、真空泵等構成凍干機的真空系統。真空系統要求沒(méi)有漏氣現象,真空泵是真空系統建立真空的重要部件。
制冷系統由制冷機與凍干箱、冷凝器內部的管道等組成。制冷機可以是互相獨立的二套或以上,也可以合用一套。制冷機的功用是對凍干箱和冷凝器進(jìn)行制冷,以產(chǎn)生和維持它們工作時(shí)所需要的低溫,它有直接制冷和間接制冷二種方式。
加熱系統對于不同的凍干機有不同的加熱方式。有的是利用直接電加熱法;有的則利用中間介質(zhì)來(lái)進(jìn)行加熱,由一臺泵(或加一臺備用泵)使中間介質(zhì)不斷循環(huán)。加熱系統的作用是對凍干箱內的產(chǎn)品進(jìn)行加熱,以使產(chǎn)品內的水分不斷升華,并達到規定的殘余含水量要求。
控制系統由各種控制開(kāi)關(guān),指示調節儀表及一些自動(dòng)裝置等組成,它可以較為簡(jiǎn)單,也可以很復雜。一般自動(dòng)化程度較高的凍干機則控制系統較為復雜??刂葡到y的功用是對凍干機進(jìn)行手動(dòng)或自動(dòng)控制,操縱機器正常運轉,以使凍干機生產(chǎn)出合乎要求的產(chǎn)品來(lái)。