冷凍干燥機(jī)的凍干法則基本上在0℃以下進(jìn)行，即在產(chǎn)品凍結(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行，只在后期降低產(chǎn)品的殘余水份含量時(shí)，才讓產(chǎn)品升至0℃以上的溫度，但一般不超過40℃。在真空條件下，當(dāng)水蒸汽直接升華出來后，藥物剩留在凍結(jié)時(shí)的冰架中，形成類似海綿狀疏松多孔架構(gòu)，因此它干燥后體積大小幾乎不變。冷凍干燥機(jī)再次使用前，只要加入注射用水，又會(huì)立即溶解。
1、壓縮機(jī)
冷凍干燥機(jī)使用的制冷壓縮機(jī)目前大多采用中高溫型全密封往復(fù)式壓縮機(jī)，其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、振動(dòng)小、噪聲低，能效比高。由于全密封壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)主體密封在一鋼制殼體內(nèi)，電動(dòng)機(jī)處在冷媒氣態(tài)環(huán)境中運(yùn)行，冷卻條件較好，壽命較長(zhǎng)。冷凍干燥機(jī)殼體下部存有規(guī)定數(shù)量的潤滑油，在壓縮機(jī)工作時(shí)，對(duì)各部自動(dòng)供油，平時(shí)不需再添加潤滑油。
2、熱交換、蒸發(fā)器
熱交換在冷凍干燥機(jī)里的主要作用是利用被蒸發(fā)器冷卻后的壓縮空氣所攜帶的冷量(對(duì)絕大多數(shù)用戶來講這部分冷量屬廢冷)并用這部分冷量來冷卻攜帶大量水蒸氣的較高溫度的壓縮空氣，從而減輕了冷凍干燥機(jī)制冷系統(tǒng)的熱負(fù)荷，達(dá)到節(jié)約能源的目的。另一方面，低溫壓縮空氣在熱交換器里溫度得到回升，使排氣管道外壁不致因溫度過低而出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象。
3、冷凝器、二次冷凝器(預(yù)冷回?zé)崞?
在冷凍干燥機(jī)中冷凝器的作用是將冷媒壓縮機(jī)排出的高壓、過熱冷媒蒸氣冷卻成為液態(tài)制冷劑，使制冷過程得以連續(xù)不斷進(jìn)行。由于冷凝器排出的熱量包括冷媒從蒸發(fā)器吸取的熱量以及由壓縮功轉(zhuǎn)換過來的熱量。所以冷凝器的負(fù)荷比蒸發(fā)器來得大，冷凍干燥機(jī)中冷凝器分空氣冷卻式(風(fēng)冷型冷凝器)和水冷卻式(水冷型冷凝器)兩種。
4、旋風(fēng)分離器(氣水分離器)
旋風(fēng)分離器也是一種慣性分離器，較多地用于氣固分離。壓縮空氣沿筒壁切線方向進(jìn)入分離器后，在里面產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，混在氣體中的水滴也跟著一起旋轉(zhuǎn)并產(chǎn)生離心力，質(zhì)量大的水滴所產(chǎn)生的離心力大，在離心力作用下大水滴向外壁移動(dòng)，碰到外壁(也是擋板)后再集聚長(zhǎng)大并與氣體分離。
5、熱氣旁路閥
壓縮空氣在蒸發(fā)器中冷卻時(shí)，有大量凝結(jié)水析出。為了防止這種情況的出現(xiàn)，必須對(duì)冷媒蒸發(fā)溫度加以控制。其簡(jiǎn)單有效的措施就是在冷凝器和蒸發(fā)器之間加設(shè)一只熱氣旁路閥，熱氣旁路閥的測(cè)壓管與蒸發(fā)壓力直接連接。當(dāng)蒸發(fā)壓力低于一定程度時(shí)，熱氣旁路閥自動(dòng)開啟，冷凝器中的高溫冷媒蒸氣直接進(jìn)入蒸發(fā)器，提升蒸發(fā)溫度，避免冰堵現(xiàn)象。
6、熱力膨脹閥或毛細(xì)管(節(jié)流閥)
膨脹閥(毛細(xì)管)是制冷系統(tǒng)的節(jié)流機(jī)構(gòu)。在冷凍干燥機(jī)中，蒸發(fā)器制冷劑的供給及其調(diào)節(jié)者是通過節(jié)流機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。節(jié)流機(jī)構(gòu)使制冷從高溫高壓液體進(jìn)入蒸發(fā)器。毛細(xì)管由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作穩(wěn)定，在小型冷凍干燥機(jī)獲得普遍應(yīng)用。
7、自動(dòng)排水閥
在冷凍干燥機(jī)中，凝結(jié)的冷凝水應(yīng)及時(shí)排放出設(shè)備外，避免因冷凝水排放不及時(shí)造成空氣含水量上升，為了方便冷凝水的排放，在冷凍干燥機(jī)上裝備了自動(dòng)排水閥當(dāng)排水閥貯水杯內(nèi)水位未達(dá)到一定高度時(shí)，壓縮空氣的壓力將浮球壓下關(guān)閉排水孔，就不會(huì)造成氣流泄漏。
8、干燥過濾器
運(yùn)行中的制冷裝置，由于制冷劑和冷凍油存在水分、固體粉未、污垢等雜質(zhì)，情況嚴(yán)重時(shí)會(huì)使節(jié)流結(jié)構(gòu)的節(jié)流孔產(chǎn)生臟堵。因此在冷媒供液管前必須裝設(shè)干燥過濾器。另外，制冷劑中微量水分對(duì)制冷系統(tǒng)的危害最大。對(duì)冷媒，冷凍油及蒸發(fā)器、冷凝器和配管的干燥處理是極為重要的。
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