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冻干机的系统组成

时间:2019-12-25 点击次数:192

一个完整的冻干机由制冷系统、真空系统、加热系统、压塞系统、控制系统冻干箱,冷阱,真空系统,硅油循环系统,在位清洗系统,在位灭菌系统组成。

冻干箱是一个能够制冷到-55℃或者更低-70℃左右,能够加热到+70℃左右的高低温箱,也是一个可以抽真空的密闭容器,真空泄漏率要低,越低越好,对产品的控制越好。冻干箱是冻干机的主要组成部分,是一个对板面平整度和光滑度要求极高的组件,平整的板面温度均匀,易清洁。他能够加热,能够降温,可以在位预冻、升华和解析。如果是盘装物料直接放在冻干箱的平板上,也可以做成无底抽屉托盘,如果是西林瓶装物料放在托盘内再放平板上。冷却是为了预冻,升温加热时为了升华和解析。因此冻干箱通常来说是一个可以升降温的高低温部件。而对于实验室的简易教学机,是没有预冻功能的和加热功能的,温度控制就是辐射和对流。

冷阱也叫冷凝器,同样是一个真空密闭容器,冷阱要求有较大表面积的吸附面,吸附面的温度能降到-55℃~-85℃以下,并且能维持这个低温范围。冷凝器的功用是把冻干箱内产品升华出来的水蒸气冻结吸附在其金属表面上,从而使得升华和解析顺利进行。

冻干箱、冷阱、真空管道、中隔阀、真空泵等构成冻干机的真空系统。真空系统要求没有漏气现象,真空泵是真空系统建立真空的重要部件,主要是负责抽除不可凝性的气体,蒸汽等可凝性气体是冷阱负责吸附的,冷阱是过程中最大的真空泵,但是真空的建立和维持离不开真空泵。真空系统对于产品的迅速升华干燥和解析干燥是必不可少的,是需要和温度配合调节进行控制升华和解析的。

制冷系统由制冷机与冻干箱、冷凝器内部的管道等组成。制冷机可以是互相独立的二套或以上,也可以合用一套。制冷机的功用是对冻干箱和冷凝器进行制冷,以产生和维持它们工作时所需要的低温,它有直接制冷和间接制冷二种方式。

加热系统对于不同的冻干机有不同的加热方式。有的是利用直接电加热法;有的则利用中间介质(通常是硅油)进行加热,由一台泵(或加一台备用泵)使中间介质不断循环从而加热板层进行换热的,循环加热系统比电加热系统温度更加均匀,温度控制更精准。加热系统的作用是对冻干箱内板层进行制热,从而使得传导热传给物料的升华界面,提高升华温度,提高升华效率。

在位清洗(CIP)系统由清洗泵和安装在冻干箱和冷阱内的一系列管道和喷嘴组成, 作用是完成对冻干箱,板层和冷阱的自动清洗。并且配有水环真空泵,用作清洗后的干燥之

用,为了防止清洗水漏入无菌室内,冻干箱的箱门应有锁紧装置,一般生产性设备必须配CIP,实验室用和科研用可以不配。

在位灭菌(SIP)系统用于冻干箱、冷阱和放气过滤器的灭菌之用,在位灭菌系统的冻干箱和冷阱必须是压力容器,必须按压力容器的设计要求和制造要求进行设计和制造,材料和设备必须能耐受灭菌时的压力和温度的要求;冻干箱必须有箱门锁紧装置。为了灭菌之后的干燥也需要配备水环泵,较大型号的冻干机还要有冷却水夹套,用于灭菌之后的冷却之用。在位灭菌系统对于生物制剂生产型机器必须配备,其他机器一般可以选配。

控制系统由各种控制开关,指示调节仪表及一些自动装置等组成,它可以较为简单,也可以很复杂。一般自动化程度较高的冻干机则控制系统较为复杂,控制的参数多,采集的数据全。控制系统分为手动或自动控制,操纵机器正常运转,以使冻干机生产出合乎要求的产品来,手动控制是为了摸索工艺参数,自动控制系统适用于工艺成熟的产品的自动化运行。

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