隨著工業(yè)自動(dòng)化程度的快速提高，食品加工技術(shù)也越來越多種多樣，冷凍干燥機(jī)也被廣泛應(yīng)用，其運(yùn)行系統(tǒng)主要包括制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)和電氣儀表控制系統(tǒng)這幾種，主要部件有干燥箱、冷凝器、制冷機(jī)組、真空泵、加熱/冷卻裝置等，其工作原理是將干燥后的物品冷凍到三相點(diǎn)以下，然后在真空條件下將物品中的固體水(冰)直接升華為蒸汽，將其從物品上取下并干燥物品。預(yù)處理后的物料進(jìn)入速凍倉(cāng)進(jìn)行冷凍，然后進(jìn)入干燥倉(cāng)進(jìn)行升華脫水，然后在后處理車間進(jìn)行包裝。真空系統(tǒng)為升華干燥倉(cāng)建立低壓條件，加熱系統(tǒng)為物料提供升華潛熱，制冷系統(tǒng)為冷阱和干燥室提供所需的冷卻能力。
冷凍干燥機(jī)是現(xiàn)今物料干燥環(huán)節(jié)常見的設(shè)備之一，該技術(shù)應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)，它系由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成。主要部件為干燥箱、凝結(jié)器、冷凍機(jī)組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。運(yùn)用了物理原理，將壓縮空氣中的水分冷凍至露點(diǎn)以下，使之從空氣中析出的空氣干燥機(jī)。
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?gòu)U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。
為盡可能獲得較高的的傳熱效果，必須加大放熱系數(shù)即加換熱器的換熱面積，因此蒸發(fā)器和熱交換器銅管的外壁采用了套鋁翅片的措施。同時(shí)熱交器銅管上套翅片后可降低空氣對(duì)銅管的沖擊及避免銅管破裂。
普通意義上講，冷凍干燥機(jī)的上部和下部的排氣系統(tǒng)的冷卻能力，排氣溫度高，冷凍應(yīng)用率越高。然而，由于收到熱交換條件限制，特別是機(jī)器露點(diǎn)不低于冰點(diǎn)的條件，排氣溫度的進(jìn)展是有限的。
冷凍干燥機(jī)在使用時(shí)利用與進(jìn)行熱交換，把壓縮空氣冷卻至2-10℃的范圍，以除去壓縮空氣中的水分。當(dāng)壓縮空氣的壓力高、溫度低且處理空氣量小時(shí)，則可得到低壓力露點(diǎn)。大氣壓露點(diǎn)只能達(dá)到－17℃。選用時(shí)主要考慮處理流量、壓力露點(diǎn)、使用環(huán)境以及電壓等。當(dāng)壓縮空氣的壓力高、溫度低、且處理空氣量小時(shí)，則得到低壓力露點(diǎn)。
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