小型冻干机 温度 多种规格
冻干机的发展趋势
无论是国产的还是引进的冻干设备,其共同的缺点是价格贵,能耗高,投资收回慢。降低成本、减少能耗是冻干机今后的主攻方向。因此,冻干机的研究方向和发展趋势应该是: (1)改进结构、优化设计、降低成本、减少能耗。国外有些冻干机不采用不锈钢制造,而采用低碳钢涂覆食品用可烘干树脂,涂层厚度为0112～0120mm,在室温下就会发出红外线。搁板表面涂高性能远红外发射材料,增强其辐射能力;料盘表面处理,增强其吸热能力。料盘在两块辐射搁板之间有一Z佳位置,而不是取中间位置,因此应优化设计。捕水器的结构、尺寸、结霜特性的优化更有实际意义,因为它的造价目前几乎相当于冻干箱的造价,且其运转功耗也较大。
(2)保证质量,提高性能。有的厂家生产的冻干机从安装好之后,一直不能投入正常生产;有的冻干机虽然能生产,但能耗太高,生产的产品越多,赔钱越多;还有的元器件不断出现故障,影响正常生产。因此,冻干机的质量保证,可靠性要提高。要提高冻干机的性能,除了保证加热速率、抽气速率、温度均匀性、真空度稳定性之外,还应增强设备新的功能。例如增加冻干结束的判断功能,Z简单的办法是称重法。目前已经有人试验,但都不太成功。原因是没有离开天平和地秤的模式,致使小设备安装困难,大设备笨重而不稳定。应该发展重量传感器,用很小的一次元件给出重量随时间的变化。
(3)开发连续式冻干设备。目前生产的冻干机大都是间歇式的,随着工业技术的发展,人民生活水平的提高,冻干产品的消费量会增大,因此发展连续式冻干设备,增加冻干产品的产量是必然趋势。
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制冷系统 水蒸气凝结器又称为冷阱 ,是制冷系统的主要 部件。在 13. 3 Pa 真空下 ,质量为 1 g 的冰升华可生 成 100 m3 的水蒸气 ,若这大量的水蒸气不加以处理 而由真空泵抽出 ,则需要大容量的抽气机才能维持 所需的真空度。冷阱的作用是将干燥室中的水蒸气 冷凝吸附变成冰 ,以免进入真空泵 ,一方面可以减少 真空泵的工作负担 ,另一方面能够保证干燥室具有 较低的真空度。
1. 5 自动控制系统 自动控制系统是冻干机的指挥机构 ,冻干机的 控制包括制冷机、真空泵的起、停 ,加热温度的控制 , 物料温度、冷阱温度、真空度的测试与控制 ,自动保 护和报警装置等。自动控制系统的功能是对冻干机 的各个重要参数进行测量、显示 ,根据预先的设置对 冻干机进行J确控制 ,使其运行在规定的状态 ,并可 对故障状态报警并自动应急处理。通过测量和记录 冻干过程的工艺参数 ,可以完整地了解整个冻干过 程。对这些参数实施有效地控制 ,则可以实现对整 个冻干过程的优化。即在保证产品品质的前提下 , 提高生产效率及减少能量消耗。 2 食品冻干机的研究现状 食品冻干机的突出特点是产量高 ,脱水量大。 因此 ,要求真空系统排气量大 ,真空度不高。目前除 采用大型捕水器和罗茨旋转泵机组之外 ,大多采用 几级串联的水蒸气喷射泵 ,这种泵能直接以气态排 除水蒸气 ,系统中不必设置捕水器。由于装料量大 , 大多采用装料车。食品冻干机中 ,丹麦阿的 RA Y型间歇式和 CONRAD 型连续式冻干机 ,日本共和真空株式会社的无隔离干燥过程水气凝结器除 冰再生技术和 TL 型液体食品密闭系统管式冻干机 可代表世界食品冻干机的技术。1989 年 10 月 17 日保加利亚的索非亚成立了低温生物学和冷冻 干燥 技 术 研 究 所 ( Institute of Cryobiology and Lyophilizatin in Sofia ,简称 ICL) ,主要研究宇航食 品、儿童食品、方便食品、保健食品和营养食品。该 研究所的科研实力目前在世界上排三位 ,仅次 于美国和俄罗斯[2 ] 。
近年来 ,国内食品冻干机发展较快 ,生产厂家较 多 ,质量、性能、规格型号各不相同。早在解放前 ,国 内已开始在实验室中用简易冻干装置来作保存菌 种、毒种的试验。20 世纪 50 年代初期 ,武汉、北京 等生物制品研究所及部分兽药厂先后进口了一批冻 干机。20 世纪 60 年代北京、天津、南京、上海、大连 等地相继建立了一些实验性冻干食品生产厂家并先 后仿制了一批冻干机 ,特点是整体式 ,搁板温度不均 匀 ,手动操作 ,能自动记录。20 世纪 70 年代湖北自行设计了 37. 4 m2 的冻干机 ,采用单机双级压缩机 , 可在箱内加盖瓶塞 ;在上海建立了年产 300 t 的中 等规模的冻干车间。为加快我国冻干技术的发展 , 机电部将工业真空冷冻干燥机列入 1986 年工业技 术发展基金项目 ,由华中理工大学承担并与浙江真 空设备厂协作进行研制[3 ] ,产品于 1989 年通过部级 鉴定 ,该机结构紧凑、功能齐全、搁板间距可调 ,采用 微机程控。此外 ,清华大学核能设计研究院引进俄 罗斯大型食品真空冷冻干燥设备的技术 ,直接 与一级企业烟台冰轮集团合作 ,共同探索出一 条发展我国冷冻干燥事业的新路 ,优点是 :起点高、 投资少、见效快。在引进、消化、吸收的同时 ,对设备 的改进提出了切实可行的方案 ,控制系统设 计 ,从工艺要求出发 ,在考虑节能的同时 ,以进一步 提高效率为目的 ,采用现代化的仪表和控制手 段 ,对设备的控制系统重新进行了优化设计 ,从根本 上提高了我国大型食品冷冻干燥机的整体设计及控 制水平[4 ]
