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

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

(3)系統(tǒng)要結構簡單、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現(xiàn)的永久性密封;二是可拆卸的靜密封和動密封。靜密封是用元件連接，密封后保持靜止狀態(tài);動密封就是必須保證既運動又要密封?？烧坌兜恼婵彰芊?，都要有密封材料夾墊在元件接頭法蘭中間，靠擠壓，緊固實現(xiàn)密封。根據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光滑平面之間起真空密封和潤滑作用。真空封蠟用來填補真空系統(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凍于機的性能。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，并設有真空閥，以控制開閉、流最大小等。真空閥根據閥的工作強度可分為低真空閥、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，其型號大小，由管道直徑決定。

(六)真空測量

真空度一般用壓強來表示，因此，真空測盆就歸結于對真空環(huán)境中壓強的測量。真空測量是真空技術中與真空獲得同等重要而且密切相關的部分。真空測量的傳統(tǒng)方法是直接測量壓強，例如用U形管真空計(如麥氏真空計)測I真空，現(xiàn)在還有應用，但其不適用于含可凝性氣體分子的環(huán)境及自控系統(tǒng)。真空度的高低實質是其分子數(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，如導熱、導電等，根據這些特性設計出許多種真空計。

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備內各處溫度不均勻，在某些工藝過程中還存在非穩(wěn)態(tài)的氣體定向流動。因此在選擇真空計和測量時應注意實際的工藝條件及其對測量值的影響。

適合冷凍干燥工藝應用的真空計有麥氏真空計、薄膜真空計、電阻真空計、電離真空計等。