真空冷凍干燥機(jī)之《冷阱說》
冷阱屬于真空冷凍干燥機(jī)的組成部分之一,是一個(gè)真空密閉容器。在它內(nèi)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-70℃以下,并且能恒定地維持這個(gè)低溫。在真空冷凍干燥機(jī)制冷系統(tǒng)中,冷阱的作用是把凍干箱內(nèi)產(chǎn)品升華出來的水蒸汽凍結(jié)吸附在其金屬表面上。從制品中升華出來的水蒸氣能充分地凝結(jié)在與冷盤管相接觸的不銹鋼柱面的內(nèi)表面上,從而保證凍干過程的順利進(jìn)行。通常在捕水器捕水之前應(yīng)先降溫,抽真空,當(dāng)冷管表面溫度降至-30℃以下,真空度高于100Pa時(shí),再打開冷阱與干燥箱連接口閥門,冷阱結(jié)霜會(huì)比較均勻。
作為冷阱的換熱器結(jié)構(gòu),主要特點(diǎn)為:一是要捕水,管子外表面要結(jié)上一定厚度的霜,因此,其管間距要大于普通換熱器;二是結(jié)霜之后,不可凝性氣體還要通過捕水器被真空泵抽走,實(shí)際上是個(gè)變流導(dǎo)能力的計(jì)算問題。
冷阱的安裝位置可分為內(nèi)置式和外置式兩大類,內(nèi)置式的冷阱安裝在凍干箱內(nèi),外置式冷阱安裝在凍干箱外,兩種安裝各有利弊,內(nèi)置式結(jié)構(gòu)緊湊,占地面積小,對(duì)水蒸氣流動(dòng)阻力小,有利于捕水。但它的熱損失比較大,冷凝器冷表面與擱板熱表面之間溫差較大,距離較近,熱屏蔽難保證,如果布置得不合理,還會(huì)出現(xiàn)熱橋,使擱板表面溫度不均勻,影響凍干產(chǎn)品的質(zhì)量。同時(shí),若采用周期式捕水,還會(huì)因化霜時(shí)間而影響生產(chǎn)周期,使設(shè)備利用率降低,整個(gè)生產(chǎn)效率下降。外置式的缺點(diǎn)與內(nèi)置式剛好相反,且因外置式需單獨(dú)制造外殼而使設(shè)備制造費(fèi)用增加。目前這兩種安裝方式在國內(nèi)、外都在采用。
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