冷凍干燥過程中所用真空系統(tǒng)

真空系統(tǒng)是由真空容器、真空泵、真空閥、真空表、真空密封、冷凝器及管道等按一定要求組合而成。

(一)真空系統(tǒng)的基本要求

(1)根據(jù)冷凍干燥物料的需要，應(yīng)能達(dá)到一定的極限真空和工作真空。極限真空是指系統(tǒng)無漏氣時(shí)所能達(dá)到的最低壓強(qiáng);工作真空是進(jìn)行某種工藝過程時(shí)所能維持的真空。

(2)在盡可能的條件下提高有效抽速，這樣可以縮短抽氣時(shí)間，降低凍干產(chǎn)品的成本。

(3)系統(tǒng)要結(jié)構(gòu)簡單、牢固，操作簡單，維修方便等。

(二)真空系統(tǒng)的密封

真空密封有兩種，一是靠金屬或陶瓷或玻璃與金屬焊接而實(shí)現(xiàn)的永久性密封;二是可拆卸的靜密封和動(dòng)密封。靜密封是用元件連接，密封后保持靜止?fàn)顟B(tài);動(dòng)密封就是必須保證既運(yùn)動(dòng)又要密封。可折卸的真空密封，都要有密封材料夾墊在元件接頭法蘭中間，靠擠壓，緊固實(shí)現(xiàn)密封。根據(jù)真空度的要求可選擇不同的密封材料。常用的密封材料有:橡膠、聚四氛乙烯、軟金屬的鋁、無氧銅等。真空脂用于涂在兩個(gè)光滑平面之間起真空密封和潤滑作用。真空封蠟用來填補(bǔ)真空系統(tǒng)上的小漏孔。真空封臘分為真空泥和真空臘兩類。

(三)干操倉

干燥倉是真空系統(tǒng)的重要組成之一，其真空性能好壞影響到整個(gè)凍于機(jī)的性能。它既是真空室，又是凍干物料的容器。

(四)捕水器

捕水器是真空系統(tǒng)的容器之一，它的作用是捕集物料升華出來的水蒸氣，以保護(hù)真空泵。捕水器也稱為捕集器、冷凝器和冷阱等。

(五)真空管道和真空閥

在干燥倉和捕水器、捕水器和真空泵之間都有一段真空管道，并設(shè)有真空閥，以控制開閉、流最大小等。真空閥根據(jù)閥的工作強(qiáng)度可分為低真空閥、高真空閥和超高真空閥幾種類型，因此，真空閥的選擇主要由其使用場合和使用條件而定，其型號(hào)大小，由管道直徑?jīng)Q定。

(六)真空測量

真空度一般用壓強(qiáng)來表示，因此，真空測盆就歸結(jié)于對(duì)真空環(huán)境中壓強(qiáng)的測量。真空測量是真空技術(shù)中與真空獲得同等重要而且密切相關(guān)的部分。真空測量的傳統(tǒng)方法是直接測量壓強(qiáng)，例如用U形管真空計(jì)(如麥?zhǔn)险婵沼?jì))測I真空，現(xiàn)在還有應(yīng)用，但其不適用于含可凝性氣體分子的環(huán)境及自控系統(tǒng)。真空度的高低實(shí)質(zhì)是其分子數(shù)密度的人小，而氣體分子數(shù)密度的大小又有其各自的物理特性，如導(dǎo)熱、導(dǎo)電等，根據(jù)這些特性設(shè)計(jì)出許多種真空計(jì)。

冷凍干操系統(tǒng)中氣體壓力范圍一般105-1Pa，但常常含有水蒸氣、油蒸氣等可凝性氣體，常常伴隨著溫度變化和設(shè)備內(nèi)各處溫度不均勻，在某些工藝過程中還存在非穩(wěn)態(tài)的氣體定向流動(dòng)。因此在選擇真空計(jì)和測量時(shí)應(yīng)注意實(shí)際的工藝條件及其對(duì)測量值的影響。

適合冷凍干燥工藝應(yīng)用的真空計(jì)有麥?zhǔn)险婵沼?jì)、薄膜真空計(jì)、電阻真空計(jì)、電離真空計(jì)等。