真空冻干机工作变化

　　真空冻干机根据水的三相图： 水在固态、液态、气态之间的转化关系。关键点： 在足够低的压力(真空)下，冰可以直接升华为水蒸气，绕过液态阶段。
 

　　冻干过程的核心阶段：
 

　　预冻： 将物料快速冻结至其共晶点以下，形成固态冰晶。强调快速冷冻对冰晶大小和最终产品结构的影响。
 

　　一次干燥： 在高真空下，对物料缓慢加热(提供升华潜热)，冰晶升华移除(约移除90-95%水分)。解释真空泵、冷凝器(冷阱)在此阶段的作用(捕集水蒸气)。
 

　　二次干燥： 进一步提高温度(但仍低于物料允许的最高温度)，在更高真空度下，解吸移除与物料分子结合更紧密的残余水分(吸附水、结合水)。这是达到最终低水分含量的关键。
 

　　共晶点： 物料中溶液冻结成固体的温度。必须冻至此温度以下。
 

　　塌陷温度： 物料在干燥过程中能保持其多孔结构而不塌陷的最高允许温度。这是设定干燥温度的关键限制参数。
 

　　升华界面： 冰晶升华时，干燥层与仍含有冰的冻结层之间的移动界面。
 

　　设备详解 - 冻干系统的骨架：
 

　　干燥仓： 装载物料的腔室，需承受高真空，通常有搁板(可制冷/加热)。
 

　　真空系统：
 

　　真空泵组： 通常由旋片泵(前级泵) 和 罗茨泵(增压泵) 或 干泵 组成，用于建立并维持所需的高真空环境。解释极限真空和工作真空的区别。
 

　　真空测量： 皮拉尼规、电容薄膜规(用于低真空范围)和冷阴极规(用于高真空范围)。
 

　　制冷系统：
 

　　冷凝器： 位于干燥仓和真空泵之间，温度远低于干燥仓(通常-40°C 到 -80°C或更低)，用于捕获升华出来的水蒸气，防止其进入真空泵损坏泵油或降低效率。是系统的“冷阱”。
 

　　制冷机组： 为冷凝器和干燥仓搁板(预冻阶段)提供冷量。常用复叠式制冷系统实现低温。
 

　　加热系统： 为干燥仓搁板(一次和二次干燥阶段)提供可控的热量，促进升华和解吸。常用硅油循环或电加热。
 

　　控制系统：
 

　　核心大脑： PLC或工业计算机。
 

　　功能： 精确控制温度(搁板、物料探头)、真空度、各阶段时间、自动切换阶段、数据记录、报警、配方管理。
 

　　传感器： 温度传感器(搁板、物料、冷凝器)、真空计、压力传感器。