真空冷冻干燥就是把含有大量水分物质,预先进行降温冻结成固体,然后在一定真空条件下使水蒸汽直接从固体中升华出来。物质本身存留在冻结时的冰架中,干燥后体积不变,疏松多孔冰在升华时要吸收热量,引起产品本身温度下降而减慢升华速度,为了增加升华速度,缩短干燥时间,对产品进行适当加热。整个干燥过程是在较低温度下进行的。
一、真空度不高:
产生原因:
1、泵温太高,可能是泵的阀片或内腔刮伤磨损,转子轴心产生位移造成单面磨损。
2、泵油有问题:1、油位过低,密封不严;2、油被污染呈乳黄色;3、油位正常,油路不通,泵腔内没有保持适当的油量。
3、泵本身漏气:密封圈、气镇阀垫圈损坏或未压紧,排气阀片损坏,造成密封不好。
4、进气口过滤网被堵塞。
排除方法:
1、修复后重新装配。
2、加油;换油;检查油路及油阀的进油量。
3、针对具体情况更换密封圈或阀片。
4、拆下清洗。
二、电机超负荷运转,泵运转中有异常杂音、噪声,旋转困难
产生原因:
1、泵温太高,可能是泵的阀片或内腔刮伤磨损,转子轴心产生位移造成单面磨损。
2、弹簧变形或断裂,使旋片受力不均匀而发出冲击声。
3、过滤网损坏,碎物落入泵内。
4、泵腔内污染严重,零件锈蚀。
5、泵腔轴和轴套配合过紧,造成润滑不良。
排除方法:
1、修复后重新装配。
2、更换弹簧。
3、拆下清洗。
4、换油。
5、重新装配,并疏通油路。
漏油、喷油
产生原因:
1、转轴、油窗、放油孔等部位的密封圈损坏或装配不正确。
2、进气口压强过高。
3、油量过多,产生喷油。
4、排气盖下面的挡油网装反,引起喷油。
排除方法:
1、更换密封圈或重新装配。
2、设法减少进油量。
3、放出一部分油。
4、重新装配。
三、电动机启动不起来
产生原因:
电源不通,电压过低。
排除方法:
按说明书要求,接通电源,电压正常使有关触头复位即可。
四、电动机拖不动
产生原因:
由于制冷机负荷过大,远远超过电动机的额定功率,致使压缩机不运转或运转显著减慢,而电动机发出嗡嗡声,此时应立即关掉电源进行检查。
排除方法:
检查三相是否有电,供电电压是否正常。
五、水压力报警停机
产生原因:
水冷凝器的冷却水压力低于水压力继电器的设定值,压缩机自动停机。
排除方法:
消警,检查水管,恢复水压力至正常,重新开启压缩机。
六、油压差报警停机
产生原因:
1、回油不畅,造成压缩机曲轴箱内油位不够,油泵吸不到油。
2、油脏造成 油泵过滤器堵塞。
3、油压差继电器失灵。
排除方法:
1、更换新的油分离器。
2、换油,并清洗油过滤器。
3、更换新的油压差继电器。
七、高压报警停机
产生原因:
1、制冷剂太多,排气压力高。
2、冷却水温度高,流量不足或水冷凝器结垢。
3、制冷管道低压段有泄漏,吸入空气。
4、高压排气阀没有开足或损坏,造成排气不畅。
排除方法:
1、放出部分制冷剂。
2、使用冷却水温度、流量符合要求,清洗水冷凝器。
3、制冷管路检漏。
4、高压排气阀开足或更换新阀。
八、电机热保护停机
产生原因:
系统回气量不足,电机没有得到充分的冷却。
排除方法:
1、调整膨胀阀,加大系统的循环量,使电机充分冷却;
2、检查供液管路是否发生堵塞(供液截止阀、干燥过滤器、电磁阀、膨胀阀前的滤网)是否堵塞,如发生堵塞要相应解决。
3、检查回气管路和压缩机的吸气过滤器有无堵塞,有堵塞进行修复。
4、检查是否缺少制冷剂,如缺少制冷剂需补充制冷剂。
九、冷凝器性能变差
产生原因:
1、冷凝器化霜不彻底,使传热性能变差。
2、产品装量超过设定值。
3、制品升华加热量过大,升华过快。
排除方法:
1、化霜彻底,把水排放干净。
2、不要超过最大捕水量。
3、放慢加温速度。
十、制冷量不足或无制冷量
产生原因:
1、膨胀阀开启过大,此时搁板或水汽凝结器温度没有下降至设定值,而压缩机结霜严重。
2、膨胀阀开启过小,此时温度降不下去,但压缩机温度很高,吸气阀处不结霜,吸气压力与搁板或水汽凝结器所对应的蒸发温度比搁板或水汽凝结器的温度低很多。
3、制冷系统堵塞不畅,如过滤器堵塞、阀门未开启、电磁阀失灵、膨胀阀堵塞等。
4、制冷剂充灌不足,此时温度降不下去,且吸气压力低,吸气阀处不结霜。
5、压缩机阀板上部或汽缸下部的纸垫被击穿或破裂,或压缩机吸、排气阀片破碎。
排除方法:
1、调节膨胀阀。
2、疏通制冷系统更换零部件。
3、充注制冷剂。
4、更换纸垫或阀片。
十一、导热油压力低
产生原因:
导热油中有空气。
排除方法:
开启循环泵、有软管一端连接在导热油排气口,一端与平衡桶连接,打开排气阀,排尽管路中的空气。
十二、导热油进出口温差大
产生原因:
1、导热油流量不足(导热油性能下降循环泵性能下降)。
2、测温探头有故障。
3、有空气混入导热油。
排除方法:
1、换导热油,修循环泵。
2、更换温度探头。
3、排空气。
十三、循环泵切换
产生原因:
1、压力不稳定。
2、循环泵已损坏
3、压力继电器已损坏。
排除方法:
1、排空气。
2、更换或修理循环泵。
3、换修或修理继电器。
真空冷冻干燥机利用真空干燥原理制造而成,是目前物质脱水的一种较为先进的设备。具有结构紧凑合理,维护便利,全自动控制、操作简便等优点,广泛用于医药工业、食品工业、材料科学、农副产品深加工甚至古旧书画修复和植物标本制作等领域。
真空冷冻干燥机的组成:
通常由干燥仓、冷凝器(捕水器)、加热系统、真空系统、制冷系统和电气控制系统六大部件组成。
1、干燥仓
集抽真空与加热干燥功能为一体的的密闭容器,物料的升华干燥过程在干燥仓内完成的,物料是放在干燥室内搁板上的不锈钢托盘内的,按每平方托盘面积8~12公斤的比例装料,每一层搁板上都有一个可供测量物料温度的探头,用以监测整个冻干过程中的物料温度。
2、捕水器(冷井)
是凝结升华水气的密闭装置,通常位于干燥仓后部,内部有一个较大面积的金属吸附面,从干燥仓物料中升华出来的水蒸气可凝结吸附在其金属表面上,吸附面的工作温度可达-45℃~-65℃,冷凝器外形是不锈钢或铁制成的圆筒,内部盘有冷凝管,分别与制冷机组相连,组成制冷循环系统。
3、加热系统
冻干机加热系统的作用是对干燥仓内物料进行加热,使物料不断的受热升华,从而达到规定的含水率要求。冻干机加热系统的加热方法主要分为接触式加热与辐射式加热。
在接触式加热中,采用的是循环介质加热法,当加热系统工作时,先对循环液进行加热,液温通过液箱控制调节仪选定的温度自动控制加热,管道泵开启后,可将循环液送入干燥箱内搁板中,对搁板加热,然后返回液箱进行加热循环。
而在辐射式加热中我们通常采用蒸气加热,当循环介质为硅油时,隔板最高温度可达+120℃。
4、真空系统
真空系统由多级真空泵或水环泵及罗茨真空泵组成,罗茨泵为增压泵不能单独使用,必须先启用真空泵或水环泵,使其工作一段时间,当系统中的真空度达到1Kpa以下时,再自动启动罗茨泵。真空泵结构、罗茨泵结构等见说明书。真空系统的真空表可使用电接点真空表,可根据预先选定的真空度值,自动控制罗茨泵的启动。
5、制冷系统
冻干机制冷系统由制冷压缩机组,R22或R404a制冷剂组成。通常冻干设备的速冻制冷系统和捕水器制冷系统共用一套制冷系统。当系统工作,接触加热方式中搁板温度可降至-35℃。当制冷系统工作时,冷凝盘管的表面温度可达-35~-65℃,可根据客户需求采用低温螺杆式或双级活塞式制冷压缩机组,通常双级活塞式压缩机制冷效果更好,制冷温度更低。
6、电气控制系统
本设备电气控制系统由PLC、触摸屏、控制柜、控制仪表、调节仪表等自动装置和电路组成。它的功能是对冻干机进行手动或自动控制,控制设备正常运转。
真空冷冻干燥机是针对目前现有的常规真空干燥及烘箱,进行改造升级换代而设计,主要由制冷系统和真空系统两部分组成。其工作原理在于:利用真空干燥原理,通过将湿物料冻结到共晶点温度下,使物料中的水分变成固态冰,然后在较高真空环境下,通过给物料加热,将冰直接升华成水蒸气,再用真空系统中的水汽凝结器将水蒸气冷凝,从而达到物质脱水干燥的目的。
真空冷冻干燥机的使用规程:
1、制备样品应尽可能扩大其表面积,其中不得含有酸碱物质和挥发性有机溶剂。样品必须完全冻结成冰,如有残留液体会造成气化喷射。注意冷阱约为零下65度,可以做低温冰箱使用,但必须戴保温手套操作防止冻伤。
2、启动真空泵以前,检查出水阀是否拧紧,充气阀是否关闭,有机玻璃罩与橡胶圈的接触面是否清洁无污物,良好密封。一般情况下,该机不得连续使用超过48小时。
3、打开真空冷冻干燥机械机箱左侧的总电源开关,气压数显为大气压110pk。按住控制面板上的总开关键三秒钟以上,温度数显为冷阱的实际温度。
4、启动制冷机,预冷30分钟以上。将样品放入样品架,盖上有机玻璃罩,并启动真空泵。待气压数显稳定后,记录温度和气压数值。
5、样品在冷冻过程中,温度逐渐降低,可以将样品取出回暖一段时间后(仍处于冰冻状态),继续干燥,以缩短干燥时间。
6、纪录真空冷冻干燥机械停机前的温度和气压数值。
7、按住控制面板的充气阀,并立即关闭真空泵。气压数显为大气压时,打开有机玻璃罩,取出样品。
8、关闭制冷机,按住总开关键三秒以上,最后关闭总电源开关。等冷阱中的冰完全化成水后,打开机箱左侧的出水阀放水,并用干布清洁冷阱内壁,盖上大张滤纸防尘。
真空冷冻干燥机的维护工作:
1、制冷系统的维护
1)每日的例行检查。检查内容主要有:
①所有应开的阀门是否打开。
②压缩机的压力是否在正常范围内。
③冷却水的压力和温度是否正常。
④压缩机回油及油位是否正常。
⑤压缩机运行声音是否正常。
⑥制冷管路是否产生异常振动。
⑦压缩机和膨胀阀结霜情况等。
检查中发现有异常情况,应找出原因,及时处理,消除事故隐患。
2)长期不使用设舒时应将制冷剂收入冷凝器内防止制冷剂泄漏,在生产过程中要经常对制冷系统进行检漏,保证发现漏点及时处理,如制冷剂不足,应及时充注,以免影响设备的正常运行。
2、真空系统的维护
①定期更换真空泵油,以保证真空泵的性能。
②真空泵起动前应检查油位是否正常,一般应在视油镜1/2左右的位置。
③对箱体抽真空前一定要保证后箱干燥,避免将水汽抽人泵体,影响真空泵的抽气效率。