冷凍干燥機(jī)的關(guān)鍵制造工藝和零部件
2020-08-14 09:48:03
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冷凍干燥機(jī)（簡(jiǎn)稱凍干機(jī)）的關(guān)鍵制造工藝和零部件,其設(shè)計(jì)制造工藝與凍干機(jī)的質(zhì)量和使用壽命有著直接的關(guān)系。
1、板層的設(shè)計(jì)制造技術(shù)
為了使板層的致冷和加熱溫度均勻一致,目前凍干機(jī)制造廠家均采用空心夾層板層,內(nèi)部帶有隔條,由傳溫中間流體循環(huán)在板層之中。老式或落后的制造方法是在板層的上下二塊或其中一塊板上打許多孔,用塞焊法把金屬板與隔條焊接起來(lái),然后機(jī)加工。由于凍干工藝的低溫、真空甚至高溫、受壓的特殊工況,這種焊接方法在使用一定年限后,可能會(huì)在塞焊處滲漏傳溫流體,在真空狀態(tài)下,傳溫流體瞬間霧化,導(dǎo)致凍干品被污染而報(bào)廢。而新式或先進(jìn)的制造方法是上下二塊金屬板均不打孔,使用特殊的內(nèi)焊設(shè)備制造而成,從根本上消除了滲漏的發(fā)生。
冷凝器致冷表面目前有二種形式,一種是使用板式,另一種是使用盤管式,板式結(jié)構(gòu)在二塊不銹鋼板上壓出管道,然后二塊合并焊接而成,這種結(jié)構(gòu)有很長(zhǎng)的焊縫;盤管式使用無(wú)縫不銹鋼管制成,這種結(jié)構(gòu)焊縫處很少,比較這二種形式,盤管式優(yōu)于板式,理由是:第一,冷凝器工作溫度范圍很大,從-70 ℃至+30 ℃(帶蒸汽消毒的可達(dá)130 ℃) 。長(zhǎng)期不斷熱脹冷縮會(huì)在焊接處發(fā)生滲漏的可能. 由于板式的有很長(zhǎng)的焊縫,因此板式結(jié)構(gòu)比管式結(jié)構(gòu)容易發(fā)生滲漏,第二,冷凝器在結(jié)冰到一定厚度之后,由于表面一層冰霜覆蓋,產(chǎn)生傳熱上的溫差,雖然金屬表面的溫度仍很低,但冰霜表面的溫度要比金屬表面高一些,這樣就降低了冷凝器的效能,但另一方面,冷凝器表面結(jié)霜之后,表面積又比原來(lái)增大,這又增加了冷凝器的效能,在相同的結(jié)冰厚度下,管式冷凝器由于結(jié)冰后直徑的不斷增加,比板式冷凝器增加的表面積要大一些,由此可見(jiàn)管式結(jié)構(gòu)優(yōu)于板式結(jié)構(gòu)。
3、零部件問(wèn)題
凍干機(jī)除了設(shè)計(jì)制造工藝之外,每一個(gè)零部件的選型同樣影響機(jī)器的質(zhì)量和使用壽命。凍干機(jī)的零部件中,以壓縮機(jī),真空泵和循環(huán)泵最為重要. 因?yàn)橹灰M(jìn)行凍干,它們幾乎一直在運(yùn)轉(zhuǎn)之中。
活塞式壓縮機(jī)有開(kāi)式,半封閉式和全封閉之分,開(kāi)式的冷凍機(jī)馬達(dá)與壓縮機(jī)是分開(kāi)的,利用皮帶或連軸器傳動(dòng),因此軸封處容易漏氣,半封閉式冷凍機(jī)和馬達(dá)鑄成一體,沒(méi)有軸封,因此減少了漏氣,全封閉式把馬達(dá)與壓縮機(jī)完全封在一個(gè)鋼筒內(nèi),杜絕了漏氣現(xiàn)象,一般大中型的冷凍機(jī)制成開(kāi)式或半封閉式,小型的冷凍機(jī)制成全封閉式。
為了減少漏氣的可能,凍干機(jī)上的冷凍機(jī)應(yīng)是半封式或全封閉式的,另外為了增加凍干機(jī)的使用可靠性,大型凍干機(jī)的冷凍機(jī)不應(yīng)該是一臺(tái),應(yīng)該是多臺(tái)獨(dú)立機(jī)器聯(lián)合工作,使用中一旦某臺(tái)有故障時(shí),不致?lián)p壞凍干產(chǎn)品。
凍干機(jī)的真空泵大都使用兩種泵,一種是油封式旋轉(zhuǎn)真空泵,另一種是羅茨泵[1 ] ,又叫機(jī)械增壓泵,有些凍干機(jī)使用一臺(tái)雙級(jí)旋片式真空泵,即能達(dá)到真空度的要求,有些凍干機(jī)使用一臺(tái)單級(jí)油封泵加羅茨泵聯(lián)合工作,兩種方式使用效果基本相同。油封式真空泵應(yīng)是高速直聯(lián)的泵,它體積小,抽速大,而不應(yīng)是皮帶傳動(dòng)的真空泵,羅茨泵亦應(yīng)是直聯(lián)式的,而不應(yīng)是皮帶傳動(dòng)的,最好是液壓傳動(dòng)式的,這種羅茨泵可在大氣壓下與油封式真空泵同時(shí)啟動(dòng)。有些凍干機(jī)要求使用無(wú)油真空泵。循環(huán)泵應(yīng)該是屏蔽式的,因?yàn)樗粫?huì)發(fā)生漏油現(xiàn)象,直聯(lián)泵有油封,可能會(huì)產(chǎn)生漏油的情況。
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