浅谈冻干机性能稳定与优化的两个问题

真空冷冻干燥是在低温低压条件下去除液体物料中绝大部分的水分，使之成为含水率极低的干品的一种干燥方法，这种干燥方法由于它具有其它热干燥方法无法比拟的优越性，已经被广泛应用于现代医药、生物制品、高级营养品等行业的大生产中。真空冷冻干燥机（简称冻干机）就是实现这种干燥的专用设备。在国外，上世纪三、四十年代就有应用。国内的工业生产中应用冻干机则要晚几十年，且数量极少，主要集中在生物制品行业中。这种早期的冻干机性能普通，功能也比较简单，随着科学技术的飞速发展，如今的冻干机已成为性能优越，功能齐备且能实现全过程自动控制的先进设备，完全能满足现代化大生产的需要。经几十年的发展和几代人的努力，对于提高冻干机的性能我们取得了一定的经验，在此就两个局部性问题谈一谈。

一、调温的确保和处理

在冻干过程中，液态物品的降温预冻以及随后的固态物品中水分的升华过程中需要将温度控制在工艺要求的一定范围内，这就要求冻干机具有一定精度的调温功能。为了实现这个功能，以往传统的处理措施是通过仪表控制一个单独的制冷系统，让它担任在升华期的调温工作，但这样，一是引起冻干机成本增加、加重购机者的负担。二是难免引起冷冻机频繁地起停，既浪费电能又容易损伤制冷压缩机，显然此法并不十分理想。以往技术人员将解决这个问题的关健放在了能量均衡上面，重点考虑加热器功率的选择和不同工艺时间段内加热器工作时功率的大小以及减小温控仪表和温度探头的偏差，增加控温精度，实践证明，由于调温过程的干扰因素较多，在冻干末期，调温机组的频繁启动仍时有发生。我厂技术人员调整思路，几经努力，在不设置调温机组的前提下较好地解决了冻干机的调温问题，具体方案为在制冷压缩机冷量富余的前提下，在给冻干机前箱供冷的制冷系统管路旁边增加一条能提供适当冷量的制冷支路来满足调温时的冷量需要，同时由于调温时，制冷压缩机是在给两个不同蒸发温度的蒸发器供冷，工况的差异可能会因膨胀阀控制的滞后对制冷压缩机产生较大的冲击，严重时可能会导致制冷压缩机的液击而造成故障，这就需要把握好对回汽压力的控制，现我厂技术人员在前箱蒸发器的回汽管路上增设了一个电磁阀门，通过压力控制器对电磁阀门前后压差的监测来控制阀门的开或关减小调温时的负荷冲击，保证压缩机的平稳工作，为了防止因电磁阀门的关闭而造成前箱蒸发器内压力的升高，调温效果得不到保证，技术人员又在电磁阀门前的回汽管路上增加了一条回汽支管，联接到制冷压缩机的二级压缩的吸气管，通过在多台冻干机上的实践，结果证明这种处理方案是切实可行的，它既能避免了增设调温机组的费用增加，又解决了现在普遍采用的毛细管调温造成调温效果不理想和对压缩机的负荷冲击。

二、液压活塞上下止点位置的检测与控制

冻干机的冻干前箱内有不锈钢制作的摆放需冻干物品的搁板，一般情况下，这些搁板是可以作上下运动的，以利冻干结束后就在箱内完成加塞。搁板的升降一般是由液压活塞杆带动的，由于现在在线清洗需要搁板能自动进行几次上下运动以达到全方位清洗，同时为了防止在冻干过程中搁板的意外下滑而造成损失就需要对液压缸中活塞的上下止点位置进行检测和控制。我厂技术人员借鉴了国外的经验，在油缸内设置了讯号发生器，当活塞行进到规定的位置时，它就能发出讯号给液压控制系统，从而达到正确运动，工作可靠的目的。由于国外在检测活塞运行位置时采用的是接近开关，成本比较高，而且国内无同类替代产品，国内能提供的检测活塞运行的元器件基本以进口为主，价格都十分昂贵。因此根据实际情况。我厂技术人员利用电磁原理自主开发了一套位置发讯装置。根据实际使用情况看，性能十分稳定，效果非常不错，而整套发讯装置的制造成本尚不及一个接近开关价格的十分之一，前景看好。

总的来说，在冻干机的设计制造中，性能的稳定与优化一直是众多技术人员努力的方向。做到与国外先进技术接轨同时，我们应在消化吸收国外技术的基础上力争开发出适合自身需要的新技术。

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