冷凍干燥機的關(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（簡稱凍干機）的關(guān)鍵制造工藝和零部件,其設(shè)計制造工藝與凍干機的質(zhì)量和使用壽命有著直接的關(guān)系。
1、板層的設(shè)計制造技術(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,然后機加工。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廢。而新式或先進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)有很長的焊縫;盤管式使用無縫不銹鋼管制成,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130 ℃) 。長期不斷熱脹冷縮會在焊接處發(fā)生滲漏的可能. 由于板式的有很長的焊縫,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,由此可見管式結(jié)構(gòu)優(yōu)于板式結(jié)構(gòu)。
3、零部件問題
凍干機除了設(shè)計制造工藝之外,每一個零部件的選型同樣影響機器的質(zhì)量和使用壽命。凍干機的零部件中,以壓縮機,真空泵和循環(huán)泵最為重要. 因為只要進行凍干,它們幾乎一直在運轉(zhuǎn)之中。
活塞式壓縮機有開式,半封閉式和全封閉之分,開式的冷凍機馬達與壓縮機是分開的,利用皮帶或連軸器傳動,因此軸封處容易漏氣,半封閉式冷凍機和馬達鑄成一體,沒有軸封,因此減少了漏氣,全封閉式把馬達與壓縮機完全封在一個鋼筒內(nèi),杜絕了漏氣現(xiàn)象,一般大中型的冷凍機制成開式或半封閉式,小型的冷凍機制成全封閉式。
為了減少漏氣的可能,凍干機上的冷凍機應(yīng)是半封式或全封閉式的,另外為了增加凍干機的使用可靠性,大型凍干機的冷凍機不應(yīng)該是一臺,應(yīng)該是多臺獨立機器聯(lián)合工作,使用中一旦某臺有故障時,不致?lián)p壞凍干產(chǎn)品。
凍干機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 ] ,又叫機械增壓泵,有些凍干機使用一臺雙級旋片式真空泵,即能達到真空度的要求,有些凍干機使用一臺單級油封泵加羅茨泵聯(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)是皮帶傳動的,最好是液壓傳動式的,這種羅茨泵可在大氣壓下與油封式真空泵同時啟動。有些凍干機要求使用無油真空泵。循環(huán)泵應(yīng)該是屏蔽式的,因為它不會發(fā)生漏油現(xiàn)象,直聯(lián)泵有油封,可能會產(chǎn)生漏油的情況。
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