引言：隨著科學技術的不斷發(fā)展，冷凍干燥技術在各行業(yè)中的應用愈發(fā)廣泛。特別是在食品、藥品和生物制品等領域，對物料保持其原有形態(tài)、顏色、味道、營養(yǎng)成分和活性等方面的要求越來越高。棚式冷凍干燥機作為一種先進的干燥設備，憑借其技術原理和顯著的應用優(yōu)勢，成為了現(xiàn)代干燥技術的重要設備。
 

　　一、技術原理
 

　　棚式冷凍干燥機是一種利用低溫蒸發(fā)原理進行物料干燥的設備。其工作原理主要包括以下幾個階段：
 

　　1、預凍階段：首先，將待干燥的物料置于棚式冷凍干燥機的預凍室內，通過制冷系統(tǒng)的作用，將物料快速冷卻至其共晶點以下，使物料中的水分結成冰晶。預凍階段的目的是固定物料的結構，防止在后續(xù)的干燥過程中發(fā)生形變或破裂。
 

　　2、升華干燥階段：當物料預凍完成后，進入升華干燥階段。在這一階段，通過開啟真空系統(tǒng)，創(chuàng)造出一個低壓環(huán)境，使得物料中的冰晶能夠直接升華為水蒸氣。升華干燥過程中，物料中的水分被逐漸去除，而物料的形態(tài)、顏色、味道、營養(yǎng)成分和活性得以保持。
 

　　3、解析干燥階段：當物料中的冰晶升華后，進入解析干燥階段。在這一階段，通過繼續(xù)加熱和降低真空度，將物料中殘留的微量水分去除。解析干燥的目的是進一步提高物料的干燥度，確保物料在常溫下的長期保存。
 

　　二、結構組成
 

　　1、制冷系統(tǒng)：制冷系統(tǒng)是棚式冷凍干燥機的核心部分，負責為預凍階段提供低溫環(huán)境。制冷系統(tǒng)通常采用全封閉壓縮機組及制冷系統(tǒng)，無氟利昂排放，環(huán)保節(jié)能。
 

　　2、真空系統(tǒng)：真空系統(tǒng)用于創(chuàng)造升華干燥所需的低壓環(huán)境。真空系統(tǒng)包括真空泵、真空管道和真空計等部件，確保在干燥過程中維持穩(wěn)定的真空度。
 

　　3、控制系統(tǒng)：控制系統(tǒng)負責整個設備的自動化運作?？刂葡到y(tǒng)采用智慧型PLC控制，觸控式人機界面，操作簡單方便?？刂葡到y(tǒng)能夠實時監(jiān)測設備的運行狀態(tài)，對溫度、真空度等參數進行精確控制，確保干燥過程的穩(wěn)定性和可靠性。
 

　　4、加熱系統(tǒng)：加熱系統(tǒng)用于為解析干燥階段提供熱源。加熱系統(tǒng)通常采用電加熱或蒸汽加熱方式，能夠快速均勻地加熱物料，提高干燥效率。
 

　　5、機械傳動系統(tǒng)：機械傳動系統(tǒng)負責物料的輸送和翻動。機械傳動系統(tǒng)通常采用傳送帶或翻板機構，能夠確保物料在干燥過程中均勻受熱，避免物料粘連或結塊。
 

　　三、應用優(yōu)勢
 

　　1、保持物料原有品質：在干燥過程中能夠保持物料的原有形態(tài)、顏色、味道、營養(yǎng)成分和活性，特別適用于食品、藥品和生物制品等領域的干燥需求。
 

　　2、節(jié)能環(huán)保：采用全封閉壓縮機組及制冷系統(tǒng)，無氟利昂排放，符合環(huán)保要求。同時，設備在運行過程中能耗較低，降低了生產成本。
 

　　3、自動化程度高：采用智慧型PLC控制，觸控式人機界面，操作簡單方便。設備能夠實現(xiàn)自動化運行，減少了人力成本和時間成本。
 

　　4、結構緊湊合理：采用模塊化設計，結構緊湊合理，占用場地少。同時，設備具有較高的可靠性和穩(wěn)定性，減少了維修和保養(yǎng)的工作量。
 

　　四、應用案例
 

　　1、食品加工領域：用于干燥水果、蔬菜、肉類等食品。通過冷凍干燥技術，可以保持食品的原有風味和營養(yǎng)價值，延長食品的保質期。
 

　　2、制藥行業(yè)：用于制造藥品和疫苗。通過冷凍干燥技術，可以保持藥品和疫苗的活性和穩(wěn)定性，提高藥品的質量和安全性。
 

　　3、生物技術領域：用于保存生物樣本和細胞等。通過冷凍干燥技術，可以長期保存生物樣本和細胞的活性和穩(wěn)定性，為生物研究和應用提供了有力的支持。