冻干机制冷系统浅析
冻干机常见故障的出现及分析汇总
冻干机常见故障的出现及分析汇总冻干机是一种将物质从冷冻状态直接转变为干燥状态的设备，广泛应用于食品、药品等行业。
然而，由于长时间使用和操作不当等原因，冻干机存在一些常见故障。
下面将对常见故障进行汇总，并进行分析。
首先是冷机无法启动的故障。
可能的原因有：电源故障、电源线路断开、冷机内部故障等。
解决方法是检查并确保电源正常，检查电源线路是否接触良好，必要时更换冷机内部损坏的零件。
其次是冷机运行时不制冷的故障。
这种故障可能是由于冷媒不足、冷媒压力过低、冷媒泄漏等问题引起的。
解决方法是检查并确保冷媒充足、冷媒压力正常，修复冷媒泄漏部位。
第三是冷冻机器运行后频繁停机的故障。
这种故障可能是由于冷机过载、冷机过热、电源故障等原因引起的。
解决方法是检查并确保冷机负载合理，检查冷机散热情况，检查电源线路是否正常。
第四是冷凝器无法正常工作的故障。
这种故障可能是由于冷凝器堵塞、冷凝器风机故障、冷凝器传热效果差等原因引起的。
解决方法是清洁冷凝器，检查并维修冷凝器风机，检查冷凝器传热效果。
第五是真空度下降的故障。
这种故障可能是由于真空泵故障、真空管道漏气等原因引起的。
解决方法是修复或更换真空泵，检查并修复真空管道漏气部位。
第六是冷冻机器噪音过大的故障。
这种故障可能是由于冷机内部零部件磨损、冷机支撑不稳等原因引起的。
解决方法是更换磨损的零部件，调整冷机支撑位置。
最后是控制系统故障。
这种故障可能是由于控制系统程序错误、传感器故障、仪表显示不准确等原因引起的。
解决方法是重新编写控制系统程序，更换故障传感器，修复或更换不准确的仪表。
总结起来，冻干机常见故障包括冷机无法启动、冷机运行时不制冷、冷冻机器运行后频繁停机、冷凝器无法正常工作、真空度下降、冷冻机器噪音过大、控制系统故障等。
解决这些故障的方法主要包括检查电源线路、冷媒充足、冷凝器清洁、修复真空泵、更换磨损部件、重新编写控制系统程序等。
正确的维护和操作冻干机可以减少故障的发生，保证设备的正常运行。
冷冻干燥机的工作原理
冷冻干燥机的工作原理
冷冻干燥机是一种常用的干燥设备，其工作原理可以简单描述为以下几个步骤：
1. 制冷：冷冻干燥机借助制冷系统将工作室内的温度降至低于冰点的温度。
通常使用的制冷剂有氨、氟利昂等。
2. 冷凝：湿润的物质（例如液体或气体）通过冷凝器的冷却表面，使其温度下降，从而使水蒸气转化为液态水。
3. 蒸发：将冷凝的物质（液态水）转化为气态水蒸气。
此过程中，冷冻干燥机会提供适当的环境和条件，使水分以气态形式释放出来。
4. 吸附：将产生的水蒸气从工作室内吸附到吸附剂上。
吸附剂通常是一种具有高吸湿性的材料，例如硅胶。
5. 脱附：当吸附剂吸收到饱和水分后，需进行脱附，即将吸附剂置于恒温恒湿的条件下，通过加热使水分脱离吸附剂。
6. 排水：干燥后的物质脱水排出，获得干燥的产品。
通过上述步骤的循环运行，冷冻干燥机可以将含有水分的物质进行干燥处理，将水分从物质中去除，得到保持原始形状的干燥产品。
这种干燥方法适用于许多领域，包括食品、药品、化工等。
冻干机设备工作原理
冻干机设备工作原理
冻干机是将液态物质通过减压和加热的方式蒸发并冻结，最终将其转化为干燥的固体物质的设备。
它广泛应用于生物制品、药品、食品、化工等行业，以保留物质的原有特性和品质。
冻干机设备主要由冷冻系统、真空系统、加热系统和控制系统四个部分组成。
冷冻系统是冻干机设备的核心部分，它通过制冷技术将物质迅速冷冻至-40℃以下温度，使物质中的水分快速结晶。
这一过程需要使用低温制冷剂，如氟利昂、丙烷等。
真空系统则负责将冷冻的物质在真空环境下进行干燥。
在真空状态下，水分从固态直接转化为气态，从而去除物质中的水分。
真空系统包括真空泵和真空管道两部分，真空泵通过抽出管道中的空气，形成真空环境。
加热系统是为了加速物质的干燥过程而设置的，它通过加热设备使物质中的水分在真空状态下快速蒸发，使物质的干燥速度更快，同时也可以控制干燥温度。
控制系统则是整个设备的大脑，它可以自动控制冷冻、真空、加热等系统的工作状态，并能够根据设定的参数进行调控，如设定温度、真空度、干燥时间等。
冻干机设备的工作原理可以用以下四个步骤来概括：
1. 冷冻：将液态物质通过制冷技术迅速冷冻至-40℃以下，使物质中的水分快速结晶。
2. 干燥：在真空状态下，通过加热设备将物质中的水分快速蒸发，使物质变为干燥的固体物质。
3. 等温：在干燥之后，将物质温度升高至常温，使其处于稳定状态。
4. 封存：将干燥后的物质密封起来，防止其受到外界影响。
冻干机设备的工作原理非常复杂，需要多个系统协同工作才能完成干燥的过程。
在实际应用中，需要根据物质的特性和要求选择适合的冻干机设备，并合理设置各个系统的参数，以达到最佳的干燥效果。
冻干机制冷系统的故障分析及维护保养
由 于 内 部 的 调节 齿 轮 的 齿 牙 由 拆开膨 胀阀 , 取下 调节 齿轮 , 将轮 于 调节 时 的 过分 用 力 而偏 位 。 齿轻敲至与内部平面平行。
膨胀阀 调节无
效
膨胀阀被 堵, 压 缩机低压 表压 力偏低。
拆卸 膨 胀 阀, 清理 内 部 零件 。 注意 事 项 : 1 .对于 丹 佛 斯 TE5 以 下 的膨 胀 阀 , 杂 物基 本 上 位于 下 方 的滤 网 上 。 2 . 对 于丹 佛 斯 TE5 以 上 的 膨 胀 阀则 基本 上 卡 在流 口 组 件的 一 端 。
热 过 载 继 电 器 没 有 复位 。
按下 热继 电器上 的"reset" 键, 予以 复位。
压缩机
热保护 (电 机 温 度超过
85 ℃)
中冷 器回气量不足 , 电机得不 到充分冷却,使其温度过高。
系统缺少制冷剂。 压缩机电源三相电不平衡。 供液 管路发生堵塞 ( 供液截止 阀、干燥过 滤器、电磁阀、膨胀 阀前的滤芯等) 。
热保护模块故障。 油 压 差 继 电 器 没 有 复位 。
更换模块。 手 动 复位 。
油压差 报警
冷冻 油变质, 其变质 现象为发 黄发 黑等现象出现 , 造成油泵 过滤器堵塞。
更换冷冻油, 对过滤器加以清洗。
回油 不畅, 造成压缩 机曲轴箱 用木 棒对 油分 离器 轻击 , 如 果无 内油位不够, 油泵吸不到油。 效, 一般来讲考虑更换油分离器。
关闭压 缩机总电源的 空气开关 , 然 后重新 开关热保护的 空气开关 , 再 次开启压缩机。 注意事 项: 为 了防止热保 护再次发 生, 建 议打开中冷器 的膨胀阀 , 使 压缩机的电机部分稍许结霜。
补充制冷剂。
冻干机工作原理
冻干机工作原理冻干机是一种用于将物质从固态直接转变为气态的设备，通过冷冻和真空两个步骤来实现。
它广泛应用于食品、药物、生物制品等领域，以保持产品的质量和延长其保质期。
冻干机的工作原理可以分为四个主要步骤：冷冻、真空、升温和除湿。
第一步是冷冻。
冷冻过程中，物质被放置在低温环境中，通常在-40°C至-50°C 之间。
低温会使物质中的水分转变为固态，形成冰晶。
冰晶的形成有助于保持物质的结构和形状。
第二步是真空。
在冷冻后，冻干机会创建一个真空环境。
真空环境有助于将冰晶从固态转变为气态，而不经过液态。
在真空环境中，冻干机会施加负压，将冰晶从物质中蒸发出来。
这个过程被称为升华，冰晶直接从固态转变为气态，绕过了液态。
第三步是升温。
在冰晶蒸发后，冻干机会逐渐升温，以进一步去除物质中的水分。
升温过程中，冻干机会增加加热元件的温度，使物质中的水分蒸发。
这个过程被称为脱附，它有助于去除物质中剩余的水分。
第四步是除湿。
在升温过程中，冻干机会通过冷凝器来除去蒸发的水分。
冷凝器会将水分冷却并凝结成液态，然后排出系统。
这个过程有助于保持真空环境的稳定性，并防止水分再次进入物质。
通过以上四个步骤，冻干机能够将物质中的水分彻底去除，从而实现冻干的效果。
冻干后的物质具有较长的保质期，且保持了原有的结构和性质，适合于长期储存和运输。
冻干机的工作原理基于物质的相变特性和真空技术，通过精确控制温度、压力和时间等参数，实现对物质的冻干处理。
不同的物质需要不同的处理条件，因此冻干机通常具有可调节的参数设置，以适应不同的应用需求。
总结起来，冻干机的工作原理包括冷冻、真空、升温和除湿四个步骤。
通过这些步骤，冻干机能够将物质中的水分彻底去除，保持物质的结构和性质，延长其保质期。
冻干机在食品、药物和生物制品等领域具有重要的应用价值，为人们提供了更安全、更持久的产品。
冷冻式压缩空气干燥机原理及控制电路
冷冻式压缩空气干燥机原理及控制电路一、冷冻式压缩空气干燥机的原理1. 压缩空气的含水量压缩空气中的水分是由于空气在被压缩时，相对湿度升高，导致水汽凝结成液态水混入压缩空气中。
这种水分对于一些工业设备、仪器以及管路等设备来说，会造成严重的腐蚀和损害。
2. 冷冻式压缩空气干燥机的工作原理冷冻式压缩空气干燥机使用低温冷却冷冻媒体来冷却压缩空气，使水蒸气在低温下凝结成液态水，并通过分离器将其分离出去。
这样就能够实现对压缩空气中水分的去除，从而达到干燥空气的目的。
3. 冷冻式压缩空气干燥机的组成冷冻式压缩空气干燥机通常由压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀以及控制系统等组成。
其中，压缩机的作用是将低温低压的蒸汽吸入、压缩成高温高压蒸汽后输出；冷凝器的作用是将高温高压蒸汽冷凝成高压液体；蒸发器的作用是将高压液体蒸发成低压低温中间态；膨胀阀的作用是通过改变蒸发器出口端压力来控制其出口端的温度和压力。
二、冷冻式压缩空气干燥机的控制电路1. 控制电路的作用冷冻式压缩空气干燥机的控制电路主要用于控制压缩机、冷凝器、蒸发器以及膨胀阀等组件的工作状态，以实现对压缩空气的凝结和蒸发等工作过程的控制。
2. 控制电路的组成冷冻式压缩空气干燥机的控制电路通常由控制器、电源、传感器以及执行器等组成。
其中，控制器的作用是接收传感器采集到的压缩空气温度、湿度等信息，并根据预设的设定值来控制执行器的工作状态，从而实现对压缩空气干燥机的自动控制。
3. 控制电路的工作原理控制电路通过对压缩空气温度、湿度等参数的监测和测量，将这些信息反馈到控制器中，控制器再根据预设的设定值来调节压缩机、冷凝器、蒸发器以及膨胀阀等组件的工作状态，以实现对压缩空气的干燥控制。
三、个人观点和理解冷冻式压缩空气干燥机在工业生产中发挥着非常重要的作用，它能够有效地去除压缩空气中的水分，保护工业设备不受腐蚀和损害。
而控制电路则是实现冷冻式压缩空气干燥机自动控制的关键组成部分，通过对压缩空气参数的监测和反馈，实现整个干燥过程的自动化，提高了工作效率和生产质量。
浅析冷冻干燥机主要技术指标对干燥的影响
浅析冷冻干燥机主要技术指标对干燥的影响真空冷冻干燥机：真空度、预冻温度和隔板温度真空冷冻干燥技术起源于19世纪20年代,如今广泛应用于食品、血液制品、生物制品、医药和活性物质领域。
尤其在制药行业,真空冷冻干燥机(简称冻干机)应用广泛。
真空冷冻干燥技术是将湿物料或溶液在低温（－50℃）下冻结成固态，然后在真空（1.0～10帕）下使其中的水分不经液态直接升华成气态，最终使物料脱水的干燥技术。
1.真空度对真空冷冻干燥的影响真空系统的作用是排出从冷阱中抽出的不可凝性气体和空气, 以建立能保持制品升华速率的真空度。
高真空度有效地降低了水蒸气气流的阻力, 同时在干燥过程中由于没有空气的存在, 也就避免了氧化作用。
冷冻干燥时，冷阱内的压强，不是越低越好，而是要控制在一定的范围之内。
压强低当然有利于产品内冰的升华。
但由于压强太低时对传热不利，产品不易获得热量，升华速率反而降低。
当压强太高时，产品内冰的升华速率减慢，于是产品自身的温度上升，当高于一定程度时，产品将发生熔化，造成冻干失败。
2.预冻温度对真空冷冻干燥的影响在真空冷冻干燥过程中，需要先对被干燥的物品进行预冻。
制品预冻的基本目的是在水分升华时使制品中的固体颗粒得以固定,以防止制品发生物理和化学反应。
由于各种有机物或无机物构成的液态制品在预冻后通常形成一种共晶状态, 因此对于每一种需进行冷冻干燥处理的制品, 都应找出其相应的共晶点温度, 即制品中结构水冻结时的温度, 而预冻温度也要求低于共晶点温度，从而使制品保持在冻结状态，否则就不能得到性状良好的产品。
如果预冻温度不够低，则制品可能没有完全冻结，在抽真空升华时会膨胀起泡；若预冻温度太低，不仅会增加不必要的能量消耗，而且对于某些生物药品，会降低其冻干后的成活率。
另外, 制品的预冻速率对干燥效果也有很大的影响。
从冰点到制品的共晶点温度之间需要快速冷却, 否则易使生命体蛋白质变质。
快速冷却时晶体所形成的晶粒细且数量多。
冷冻干燥机的工作原理
冷冻干燥机的工作原理
冷冻干燥机的工作原理是将物质冷冻，并在低温下加热使其升华。
具体来说，冷冻干燥机通过以下步骤实现干燥过程：
1. 冷冻：将待处理物质置于低温环境中，通常使用液氮或制冷剂进行冷冻。
冷冻的目的是将物质中的水分冻结成固态，并减小物质的体积。
2. 预冷：在冷冻过程中，冷冻机会将冷凝器中的制冷剂流入到真空室中的蒸发器，使制冷剂对物质进行预冷。
预冷过程中，物质的温度逐渐降低，进一步减小水的活动性。
3. 升温：冷冻干燥机通过加热系统，使蒸发器内的物质升温。
在低温条件下，水分由固态直接转变成气态，即升华。
加热过程中，物质固态中的水分逐渐转化为气态水蒸气，从而减小物质中的水分含量。
4. 脱水：在升温的同时，冷冻干燥机使用真空系统，将蒸发器内的压强降低，使水蒸气迅速离开物质表面。
真空环境下，蒸发速度增加，水分从物质中更容易脱离，实现脱水。
5. 冷凝：通过冷凝器，将水蒸气冷却成液态水，以便于排出。
冷凝器通常采用高效冷却系统，将水蒸气迅速冷却成液态。
冷凝后的水通过排水装置排出。
通过以上步骤，冷冻干燥机能够将物质中的水分快速、有效地除去，使物质保持干燥状态，并延长其保存期限。
冷冻干燥机
广泛应用于食品、药品、化工等领域，具有较高的干燥效率和质量保证。
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真空冷冻干燥机之双奇篇
制冷系统是冻干机的最重要的组成部分，被称为“冻干机的心脏”。
理论上制冷系统由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和热力膨胀阀所构成，主要是为干燥箱内制品前期预冻供给冷量；以及为后期冷阱盘管捕集升华水汽供给冷量。
在冻干机设计时，考虑到冻干机对制冷的要求特殊性，其制冷系统主要由以下部件组成：压缩机、制冷剂、油分离器、水冷凝器、干燥过滤器、中间冷却器、视液镜、电磁阀、手阀（顶盖阀）、膨胀阀、蒸发器（板式交换器，后箱冷凝盘管）、汽液分离器、回气过滤器、压力表、压力控制继电器、CPCE （能量调节器）、安全阀、制冷管道等。
制冷系统原理图
1、压缩机：压缩机是制冷系统的核心，压缩机主要是对气态氟里昂进行压缩，从吸气口吸入低温低压的气态氟里昂，经过活塞或螺杆压缩后，变成高温高压的气态氟里昂，通过排气管排出去。
压缩机按照压缩的形式，可以分为活塞式压缩机和螺杆式压缩机。
活塞式压缩机又可以分为开启式、半封闭式、全封闭式三种形式。
根据压缩的级别，压缩机又可分为单级压缩机、双级压缩机和复叠式压缩机。
现在选用的大都是活塞式半封闭双级压缩机。
（5HP30HP），品牌为BITZER 和COPELAND两种。
小型冻干机选用活塞式半封闭单级压缩机（3HP）COPELAND或活塞式全封闭单级压缩机（3HP）美国泰康牌。
活塞式压缩机的结构
活塞式压缩机主要由电机、汽阀、汽缸套、输汽量调节、曲轴、连杆组件、活塞组件、轴封、机体组件、润滑系统等组成。
其中汽阀主要由阀座、阀片、汽阀弹簧和升程限制器组成。
螺杆式制冷压缩机与传统的往复式制冷压缩机相比，具有非常大的优势。
①、工作效率高。
不需要将旋转运动转化为往复运动，减少了由此带来的机械损失；不会出现没有余隙容积中剩余气体的再膨胀过程，无滑动摩擦，不需要设置吸、排气阀片，指示效率和机械效率都比效高。
②、良好的能量调节方式。
往复式压缩机相对调节能力较差，而螺杆式压缩机在此方面表现突出，其制冷量可在15%～100%之间无级调节，当冷量在60%～100%之间调节时，其耗功率与制冷量以相同比例变化。
③、运行性能好。
由于螺杆式制冷压缩机的结构简单，零件数仅为活塞式的1/10，压缩机运行可靠、安全、振幅小、适应性强，在高、低浊制冷范围内的应用中均有良好性能。
螺杆式制冷机制冷量与活塞式比较
螺杆式(神户制钢) S H22F(20KW) R22 50HZ
活塞式(比泽尔) S66J-32.2(24KW) R22 50HZ
ET SH22F S66J-32.2
-30℃35,800(21.3) 29,290(22.1)
-40 24,400(19.2) 17,990(17.7)
-50 15,800(17.5) 9,400(12.2)
-60 11,500(16.0) - ( - )
注)数值为制冷量Kcal/h( )内为动力Kw
2、制冷剂：一种物质能从一种物质（或物体）吸收热量，然后传递给另一种物质（物体），在传递热量的过程中只发生物理变化，这种物质称为制冷剂。
不同类型的制冷机使用不同种类的制冷剂。
几种常用的制冷剂：
①、氨制冷剂（R717），为中温制冷剂，有毒，在一定条件下有易燃性和可爆性，生产方便，价格便宜。
②、氟里昂11（R11），分子式为CCl3F,高温制冷剂，没有腐蚀性、不燃烧、毒性小。
③、氟里昂12（R12），分子式为CCl2F2，中温制冷剂。
④、氟里昂13（R13），分子式为CClF3，低温制冷剂。
⑤、氟里昂22（R22），分子式为CHClF2，中温制冷剂。
运用广泛。
最低蒸发温度为-50℃，最高蒸发温度为-20℃。
⑥、混合制冷剂，共沸混合制冷剂R502。
非共沸混合制冷剂R404A、R507最低蒸发温度为-70℃，最高蒸发温度为-30℃。
氟里昂经过压缩机压缩后变成高温高压的气体，进入到油分离器中。
冷冻机油也会随高温高压的气体进入到油分离器，油分离器的目的就是使冷冻机油能不断的回到压缩机曲轴箱，以确保压缩机油箱里有足够的冷冻油，保证润滑效果。
冷冻机油在油分离器里的油面达到一定位置时，依靠浮力的作用，浮球将回油阀顶开，由于油分离器里的压力比压缩机曲轴箱的压力大得多，油就通过回油管回到压缩机曲轴箱内。
当油位下降后，浮球不足于将回油阀顶开，不回油。
因此回油是间隙式的。
通过这种方式，达到油和氟里昂分离的效果，确保压缩机里有足够的冷冻机油进行润滑。
4、水冷凝器：在制冷系统中，水冷凝器的作用是将“高温高压”的气态制冷剂的热量传给环境介质（冷却水或空气）并使之冷凝成液体。
按冷却方式可分为：水冷式、蒸发式、空气冷却式（风冷式）；按结构型式可分为壳管式、套管式、盘管式。
现在选用较多的是壳管水冷式冷凝器。
如果冷凝器的冷却效果不好，压缩机的高压较高，影响制冷效果。
选用的水冷凝器，还可以当作制冷剂的储液罐，收液时就是将氟里昂收到水冷凝器里，然后将水冷凝器进出液阀关住。
5、节流装置：节流装置是制冷系统的主要部件之一。
热力膨胀阀是节流装置的一种。
热力分为内平衡式、外平衡式两种。
热力膨胀阀主要由感温包、毛细管、阀座、阀针、弹簧、调节杆、阀体等组成，感温包里有制冷剂或其他介质的液体，其压力由感温包的温度决定。
对于蛇管管道较长或蒸发温度较低的蒸发器，由于管内阻力损失较大，采用外平衡式膨胀阀。
膨胀阀膜片下方不与蒸发器进口处的制冷工质相通，而是用一外平衡管使之与蒸发器出口处的制冷工质相通。
感温包安装时最好水平放置，不能倒置，当其位置高于膜片上腔时，应注意将毛细管弯成U形，以免包内液体倒流到毛细管和膜片顶部，影响调节功能。
6、汽液分离器：汽液分离器安装在压缩机吸入口前面，以确保吸入进压缩机里的氟里昂都是汽态。
如果液体氟里昂进到压缩机里，很容易造成液击，将压缩机阀片打坏，甚至打断，损坏压缩机。
7、制冷系统辅助装置制冷系统辅助装置主要由压力继电器、压力表、液面视镜、能量调节器（CPCE）、安全阀等组成。
压力继电器的主要作用是通过继电器的控制，起到保护压缩机的作用。
压力继电器主要有水压力继电器、油压差继电器、高压压力继电器、自动收液继电器、板冷阀冷凝阀控制继电器。
水压力继电器：当冷却水压力小于水压力继电器设定的压力时，水压力报警，压缩机自动停机。
油压差继电器：当压缩机油压和中压压力差小于油压差设定的压力（0.65kgf/cm2)时,油压差报警，压缩机自动停机。
高压压力继电器：当压缩机高压压力大于高压压力继电器设定的压力时，高压报警，压缩机自动停机。
自动收液继电器：当压缩机低压压力大于自动收液继电器设定的压力时，即使压缩机处于停机的状态，在没有其他报警的情况下，压缩机自动启动，进行收液。
板冷阀（冷凝阀）控制继电器:当低压压力大于板冷阀（冷凝阀）控制继电器设定的压力时，压力控制继电器动作，自动将板冷阀（冷凝阀）关闭，当低压压力小于板冷阀（冷凝阀）控制继电器设定的压力时，自动将板冷阀（冷凝阀）打开。
选用的继电器为DANFOSS品牌，性能稳定可靠。
压力表用来显示压缩机的工作压力，有高压压力、低压压力、中压压力、油压压力显示，通过压力表显示的压力，可以较好的掌握压缩机的工况。
现选用REFCO和ARRON两种品牌。
液面视镜是用来观察氟里昂的液面的，可以知道管道是否满液,液面视镜里有干燥指示，绿色表示干燥，黄色表示不干燥。
能量调节器（CPCE）是在压缩机处于极限工况时，压缩机负载很小的情况下，
通过引入热的氟里昂气体，给压缩机进行压缩，确保压缩机工作的稳定性。
引入氟里昂气体的多少是可以通过压力来调节。
选用DANFOSS品牌的能量调节器。
安全阀安装在水冷凝器上，当水冷凝器内压力超过25kgf/cm2,安全阀自动释放压力，起到安全保护作用。