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技術(shù)文章
冷凍干燥機的選購
點擊次數(shù)：697 發(fā)布時間：2013-9-2
冷凍干燥機的選購
ZX-27（S）
ZX-27/27S系列冷凍干燥機
冷凍干燥機是將含水物品預(yù)先凍結(jié)，然后將其水分在真空狀態(tài)下升華而獲得干燥物品的一種技術(shù)方法。經(jīng)冷凍干燥處理的物品易于長期保存，加水后能恢復(fù)到凍干前的狀態(tài)并保持原有的生化特性。對于熱敏物質(zhì)如抗菌素、疫苗、血液制品、酶激素和其它生物制品，冷凍干燥技術(shù)更能顯示其*性。
ZX系列冷凍干燥機采用風(fēng)冷冷凝式制冷系統(tǒng)，不銹鋼結(jié)構(gòu)，透明干燥室，便于觀察冷凍干燥的全過程。
ZX系列中的S系列具備擱板加熱可編程控制功能，采用PID調(diào)節(jié)，控溫，人機界面采用大屏幕液晶屏，以曲線和數(shù)據(jù)的方式，同時提供給用戶有關(guān)于凍干過程的更多信息，并配有上位機通訊接口。
是一種中型立式冷凍干燥設(shè)備，具備更大的凍干面積，適合于實驗室樣品的凍干試驗及小批量生產(chǎn)。
ZX-27S系列凍干機為加強型，具隔板加熱功能，大屏幕液晶觸摸屏，可編程控制并記憶凍干隔板溫度曲線和樣品溫度曲線。采用PID調(diào)節(jié)，控溫，以曲線和數(shù)據(jù)的方式，同時提供給用戶有關(guān)凍干進程的更多信息，并配有上位機通訊接口，可連接計算機。
本系列分為：普通型，壓蓋型，多岐管普通型，多岐管壓蓋型（S型為液晶觸摸屏隔板程序加熱）
ZX-27普通型ZX-27壓蓋型ZX-27多歧管ZX-27多歧管壓蓋型
ZX-27S普通型ZX-27S壓蓋型ZX-27S多歧管ZX-27S多歧管壓蓋型
技術(shù)參數(shù)：
■冷阱溫度：-80oC（空載時）
■極限真空度：≤13Pa（空載時）
■降溫時間：≤120min
■達到極限真空時間：≤20min
■捕水能力：10Kg/24h
■凍干面積：0.13-0.27m²；
■物料托盤規(guī)格:普通型Φ240mm共6層，凍干面積:0.27m2，可放置直徑22mm的瓶子558個
壓蓋型Φ220mm共3層，凍干面積:0.135m2，放置直徑22mm的瓶子250個
■擱板加熱可編程控制，采用大屏幕液晶屏，以曲線和數(shù)據(jù)的方式同時提供有關(guān)凍干進程的更多信息；
■整機功耗：約1700VA
■主機外形尺寸（長×寬×高）：1000mm×555mm×780mm（不含干燥室）
■適用電源：220V50Hz
注：本機冷阱兼作預(yù)凍室，擱板加熱可編程控制，采用液晶屏顯示凍干曲線。
本系列為超低溫原位自動控制冷凍干燥機，適用于實驗室樣品凍干或小型生產(chǎn)用。
本系列分為：普通型，壓蓋型
一、實驗系列凍干機的分類
實驗系列凍干機追求的性能指標(biāo)是體積小、重量輕、功能多、性能穩(wěn)定、測試系統(tǒng)準(zhǔn)確度高，是一機多用，能適應(yīng)多種物料的凍干實驗。實驗系列凍干機種類的主要劃分方法有：
1、知信冷凍干燥機從結(jié)構(gòu)上分
l上海知信鐘罩型凍干機：凍干腔和冷阱為分立的上下結(jié)構(gòu)，凍干腔沒有預(yù)凍功能。該類型的凍干機在物料預(yù)凍結(jié)束后轉(zhuǎn)入干燥過程時需要人工操作。大部分實驗型凍干機都為鐘罩型，其結(jié)構(gòu)簡單、造價低。凍干腔多數(shù)使用透明有機玻璃罩，便于觀察物料的凍干情況。
l上海知信原位型凍干機：凍干腔和冷阱為兩個獨立的腔體，凍干腔中的擱板帶制冷功能，物料置入凍干腔后，物料的預(yù)凍、干燥過程無需人工操作。該類型凍干機的制作工藝復(fù)雜，制造成本高，但原位型凍干機是凍干機發(fā)展方向，是進行凍干工藝摸索的理想選擇，特別適用于醫(yī)藥、生物制品及其他特殊產(chǎn)品的凍干。
a、上海知信普通型b、上海知信多歧管型c、上海知信壓蓋型
2、上海知信冷凍干燥機從功能上分
知信普通擱板型：物料散裝于物料盤中，適用于食品、中草藥、粉末材料的凍干。
知信帶壓蓋裝置型：適合西林瓶裝物料的干燥，凍干準(zhǔn)備時，按需要將物料分裝在西林瓶中，浮蓋好瓶蓋后進行冷凍干燥，干燥結(jié)束后操作壓蓋機構(gòu)壓緊瓶蓋，可避免二次污染、重新吸附水分，易于長期保存。
知信多歧管型：在干燥室外部接裝燒瓶，對旋凍在瓶內(nèi)壁的物料進行干燥，這時燒瓶作為容器接在干燥箱外的歧管上，燒瓶中的物料靠室溫加熱，通過多歧管開關(guān)裝置，可按需要隨時取下或裝上燒瓶，不需要停機。
知信帶預(yù)凍功能型：物料預(yù)凍過程，冷阱作為預(yù)凍腔預(yù)凍物料，在干燥過程，冷阱為捕水器，捕獲物料溢出的水分。帶預(yù)凍功能的凍干機，冷凍干燥過程物料的預(yù)凍、干燥等均在凍干機上完成，凍干機使用效率高，節(jié)省了低溫冰箱的費用。
二、選購凍干機時應(yīng)注重的幾個參數(shù)
1、凍干面積
凍干機型號中的數(shù)字代表該型號凍干機的凍干面積，例如，上海知信ZX-18型凍干機的凍干面積為0.18㎡。用戶應(yīng)根據(jù)自己的需要，通過計算來確定需用多大凍干面積的凍干機。例如每批需凍干1.8公斤（升）液體量的產(chǎn)品,用物料盤裝載物料，每盤裝載10㎜厚，則可計算得凍干板層的負荷面積：
A（面積，㎡）=V（體積，m3）/H（高度，m）=0.0018m3/0.01m=0.18㎡
即需選用板層負荷面積為0.18㎡的凍干機。
2、冷阱溫度
冷阱是冷凍干燥過程捕獲水分的裝置，理論上講，冷阱溫度越低，冷阱的捕水能力越強，但冷阱溫度低，對制冷要求高，機器成本及運轉(zhuǎn)費用高。實驗系列上海知信冷凍干燥機的冷阱溫度主要有-50℃左右、-60℃左右、-80℃左右等幾個檔次。冷阱溫度為-50℃的凍干適用于一些容易凍干的產(chǎn)品，冷阱溫度為-60℃左右的凍干機適用于大部分產(chǎn)品的凍干，冷阱溫度為-80℃的凍干適用于一些特殊產(chǎn)品的凍干。冷阱溫度對捕水能力的影響實驗表明冷阱溫度從-35℃下降到-55℃，捕水能力有提升明顯，冷阱溫度低于-55℃，冷阱的捕水能力提升不明顯。因此，在沒有特殊需求的情況下，選用冷阱溫度-60℃左右是理想的選擇。上海知信凍干機中ZX-1型冷凍干燥機的冷阱溫度≤-50℃，ZX-18系列、ZX-27系列的上海知信冷凍干燥機的冷阱溫度≤-60℃，-80℃。并且采用混合工質(zhì)制冷技術(shù)，在同樣制冷機組的情況下，制冷溫度低、制冷量大、工作穩(wěn)定性高、故障率低。上海知信凍干機有冷阱溫度≤-50℃的ZX-1型冷凍干燥機，適用于一些容易凍干的產(chǎn)品的凍干。ZX-27型冷凍干燥機的冷阱溫度≤-80℃，特別適用于醫(yī)藥和特殊產(chǎn)品的凍干。
3、降溫速率
降溫速率體現(xiàn)制冷系統(tǒng)的制冷能力，在空載情況下,冷阱溫度應(yīng)在1小時內(nèi)達到指標(biāo)規(guī)定的zui低溫度。例如，冷阱溫度≤-60℃的凍干機，機器從打開制冷開始計時，冷阱溫度達到-60℃的時間應(yīng)不大于1小時。
4、極限真空度
極限真空度體現(xiàn)凍干機的泄漏情況及真空泵的抽氣效率。凍干箱的真空度，過去的觀點認(rèn)為真空度是越高越好，現(xiàn)在的觀點認(rèn)為真空度應(yīng)在一個合理的范圍之內(nèi)。真空度太高了，不利于傳熱，干燥速度反而下降，但無論如何凍干箱的空載極限真空度應(yīng)達到15Pa以下。
5、抽真空時間
凍干箱空載的抽空速度，應(yīng)在半小時之內(nèi)從大氣壓抽到15Pa。
6、板層溫度均勻性及平整度：
板層溫度的均勻性和平整度,對產(chǎn)品質(zhì)量的均一性有很大的影響,溫度均勻性和平整度越好，則凍干產(chǎn)品質(zhì)量的均一性也越好。凍干機擱板溫度控制有加熱器型和中間流體型，采用中間流體控制板層的凍干機擱板溫度均勻性和平整度好，這種凍干機板層為空心夾層結(jié)構(gòu)，板層的制冷和加熱均通過中間流體在板層內(nèi)部的流體通道循環(huán)來實現(xiàn)，因此板層溫度均勻一致。上海知信凍干機中ZX-27型冷凍干燥機就采用擱板中間流體的技術(shù)。鐘罩型凍干機的擱板溫度控制基本上都是采用加熱器，板層溫度一致性稍差。但總體而言，醫(yī)藥用凍干機板層溫差應(yīng)控制在±1．5℃，板內(nèi)溫差為±l℃，食品凍干機可適當(dāng)放寬。
7、控制系統(tǒng)
凍干機的控制系統(tǒng)類型及功能各異，對于實驗系列的凍干機，主要應(yīng)用于物料的凍干工藝摸索和少量試生產(chǎn)。因此，控制系統(tǒng)應(yīng)可實時顯示凍干過程參數(shù)并自動記錄；設(shè)定、修改及有效地執(zhí)行凍干工藝程序；具備通訊接口，便于數(shù)據(jù)采集、保存。
ZX-27（S）
ZX-27/27S系列冷凍干燥機
冷凍干燥機是將含水物品預(yù)先凍結(jié)，然后將其水分在真空狀態(tài)下升華而獲得干燥物品的一種技術(shù)方法。經(jīng)冷凍干燥處理的物品易于長期保存，加水后能恢復(fù)到凍干前的狀態(tài)并保持原有的生化特性。對于熱敏物質(zhì)如抗菌素、疫苗、血液制品、酶激素和其它生物制品，冷凍干燥技術(shù)更能顯示其*性。
ZX系列冷凍干燥機采用風(fēng)冷冷凝式制冷系統(tǒng)，不銹鋼結(jié)構(gòu)，透明干燥室，便于觀察冷凍干燥的全過程。
ZX系列中的S系列具備擱板加熱可編程控制功能，采用PID調(diào)節(jié)，控溫，人機界面采用大屏幕液晶屏，以曲線和數(shù)據(jù)的方式，同時提供給用戶有關(guān)于凍干過程的更多信息，并配有上位機通訊接口。
是一種中型立式冷凍干燥設(shè)備，具備更大的凍干面積，適合于實驗室樣品的凍干試驗及小批量生產(chǎn)。
ZX-27S系列凍干機為加強型，具隔板加熱功能，大屏幕液晶觸摸屏，可編程控制并記憶凍干隔板溫度曲線和樣品溫度曲線。采用PID調(diào)節(jié)，控溫，以曲線和數(shù)據(jù)的方式，同時提供給用戶有關(guān)凍干進程的更多信息，并配有上位機通訊接口，可連接計算機。
本系列分為：普通型，壓蓋型，多岐管普通型，多岐管壓蓋型（S型為液晶觸摸屏隔板程序加熱）
ZX-27普通型ZX-27壓蓋型ZX-27多歧管ZX-27多歧管壓蓋型
ZX-27S普通型ZX-27S壓蓋型ZX-27S多歧管ZX-27S多歧管壓蓋型
技術(shù)參數(shù)：
■冷阱溫度：-80oC（空載時）
■極限真空度：≤13Pa（空載時）
■降溫時間：≤120min
■達到極限真空時間：≤20min
■捕水能力：10Kg/24h
■凍干面積：0.13-0.27m²；
■物料托盤規(guī)格:普通型Φ240mm共6層，凍干面積:0.27m2，可放置直徑22mm的瓶子558個
壓蓋型Φ220mm共3層，凍干面積:0.135m2，放置直徑22mm的瓶子250個
■擱板加熱可編程控制，采用大屏幕液晶屏，以曲線和數(shù)據(jù)的方式同時提供有關(guān)凍干進程的更多信息；
■整機功耗：約1700VA
■主機外形尺寸（長×寬×高）：1000mm×555mm×780mm（不含干燥室）
■適用電源：220V50Hz
注：本機冷阱兼作預(yù)凍室，擱板加熱可編程控制，采用液晶屏顯示凍干曲線。
本系列為超低溫原位自動控制冷凍干燥機，適用于實驗室樣品凍干或小型生產(chǎn)用。
本系列分為：普通型，壓蓋型
一、實驗系列凍干機的分類
實驗系列凍干機追求的性能指標(biāo)是體積小、重量輕、功能多、性能穩(wěn)定、測試系統(tǒng)準(zhǔn)確度高，是一機多用，能適應(yīng)多種物料的凍干實驗。實驗系列凍干機種類的主要劃分方法有：
1、知信冷凍干燥機從結(jié)構(gòu)上分
l上海知信鐘罩型凍干機：凍干腔和冷阱為分立的上下結(jié)構(gòu)，凍干腔沒有預(yù)凍功能。該類型的凍干機在物料預(yù)凍結(jié)束后轉(zhuǎn)入干燥過程時需要人工操作。大部分實驗型凍干機都為鐘罩型，其結(jié)構(gòu)簡單、造價低。凍干腔多數(shù)使用透明有機玻璃罩，便于觀察物料的凍干情況。
l上海知信原位型凍干機：凍干腔和冷阱為兩個獨立的腔體，凍干腔中的擱板帶制冷功能，物料置入凍干腔后，物料的預(yù)凍、干燥過程無需人工操作。該類型凍干機的制作工藝復(fù)雜，制造成本高，但原位型凍干機是凍干機發(fā)展方向，是進行凍干工藝摸索的理想選擇，特別適用于醫(yī)藥、生物制品及其他特殊產(chǎn)品的凍干。
a、上海知信普通型b、上海知信多歧管型c、上海知信壓蓋型
2、上海知信冷凍干燥機從功能上分
知信普通擱板型：物料散裝于物料盤中，適用于食品、中草藥、粉末材料的凍干。
知信帶壓蓋裝置型：適合西林瓶裝物料的干燥，凍干準(zhǔn)備時，按需要將物料分裝在西林瓶中，浮蓋好瓶蓋后進行冷凍干燥，干燥結(jié)束后操作壓蓋機構(gòu)壓緊瓶蓋，可避免二次污染、重新吸附水分，易于長期保存。
知信多歧管型：在干燥室外部接裝燒瓶，對旋凍在瓶內(nèi)壁的物料進行干燥，這時燒瓶作為容器接在干燥箱外的歧管上，燒瓶中的物料靠室溫加熱，通過多歧管開關(guān)裝置，可按需要隨時取下或裝上燒瓶，不需要停機。
知信帶預(yù)凍功能型：物料預(yù)凍過程，冷阱作為預(yù)凍腔預(yù)凍物料，在干燥過程，冷阱為捕水器，捕獲物料溢出的水分。帶預(yù)凍功能的凍干機，冷凍干燥過程物料的預(yù)凍、干燥等均在凍干機上完成，凍干機使用效率高，節(jié)省了低溫冰箱的費用。
二、選購凍干機時應(yīng)注重的幾個參數(shù)
1、凍干面積
凍干機型號中的數(shù)字代表該型號凍干機的凍干面積，例如，上海知信ZX-18型凍干機的凍干面積為0.18㎡。用戶應(yīng)根據(jù)自己的需要，通過計算來確定需用多大凍干面積的凍干機。例如每批需凍干1.8公斤（升）液體量的產(chǎn)品,用物料盤裝載物料，每盤裝載10㎜厚，則可計算得凍干板層的負荷面積：
A（面積，㎡）=V（體積，m3）/H（高度，m）=0.0018m3/0.01m=0.18㎡
即需選用板層負荷面積為0.18㎡的凍干機。
2、冷阱溫度
冷阱是冷凍干燥過程捕獲水分的裝置，理論上講，冷阱溫度越低，冷阱的捕水能力越強，但冷阱溫度低，對制冷要求高，機器成本及運轉(zhuǎn)費用高。實驗系列上海知信冷凍干燥機的冷阱溫度主要有-50℃左右、-60℃左右、-80℃左右等幾個檔次。冷阱溫度為-50℃的凍干適用于一些容易凍干的產(chǎn)品，冷阱溫度為-60℃左右的凍干機適用于大部分產(chǎn)品的凍干，冷阱溫度為-80℃的凍干適用于一些特殊產(chǎn)品的凍干。冷阱溫度對捕水能力的影響實驗表明冷阱溫度從-35℃下降到-55℃，捕水能力有提升明顯，冷阱溫度低于-55℃，冷阱的捕水能力提升不明顯。因此，在沒有特殊需求的情況下，選用冷阱溫度-60℃左右是理想的選擇。上海知信凍干機中ZX-1型冷凍干燥機的冷阱溫度≤-50℃，ZX-18系列、ZX-27系列的上海知信冷凍干燥機的冷阱溫度≤-60℃，-80℃。并且采用混合工質(zhì)制冷技術(shù)，在同樣制冷機組的情況下，制冷溫度低、制冷量大、工作穩(wěn)定性高、故障率低。上海知信凍干機有冷阱溫度≤-50℃的ZX-1型冷凍干燥機，適用于一些容易凍干的產(chǎn)品的凍干。ZX-27型冷凍干燥機的冷阱溫度≤-80℃，特別適用于醫(yī)藥和特殊產(chǎn)品的凍干。
3、降溫速率
降溫速率體現(xiàn)制冷系統(tǒng)的制冷能力，在空載情況下,冷阱溫度應(yīng)在1小時內(nèi)達到指標(biāo)規(guī)定的zui低溫度。例如，冷阱溫度≤-60℃的凍干機，機器從打開制冷開始計時，冷阱溫度達到-60℃的時間應(yīng)不大于1小時。
4、極限真空度
極限真空度體現(xiàn)凍干機的泄漏情況及真空泵的抽氣效率。凍干箱的真空度，過去的觀點認(rèn)為真空度是越高越好，現(xiàn)在的觀點認(rèn)為真空度應(yīng)在一個合理的范圍之內(nèi)。真空度太高了，不利于傳熱，干燥速度反而下降，但無論如何凍干箱的空載極限真空度應(yīng)達到15Pa以下。
5、抽真空時間
凍干箱空載的抽空速度，應(yīng)在半小時之內(nèi)從大氣壓抽到15Pa。
6、板層溫度均勻性及平整度：
板層溫度的均勻性和平整度,對產(chǎn)品質(zhì)量的均一性有很大的影響,溫度均勻性和平整度越好，則凍干產(chǎn)品質(zhì)量的均一性也越好。凍干機擱板溫度控制有加熱器型和中間流體型，采用中間流體控制板層的凍干機擱板溫度均勻性和平整度好，這種凍干機板層為空心夾層結(jié)構(gòu)，板層的制冷和加熱均通過中間流體在板層內(nèi)部的流體通道循環(huán)來實現(xiàn)，因此板層溫度均勻一致。上海知信凍干機中ZX-27型冷凍干燥機就采用擱板中間流體的技術(shù)。鐘罩型凍干機的擱板溫度控制基本上都是采用加熱器，板層溫度一致性稍差。但總體而言，醫(yī)藥用凍干機板層溫差應(yīng)控制在±1．5℃，板內(nèi)溫差為±l℃，食品凍干機可適當(dāng)放寬。
7、控制系統(tǒng)
凍干機的控制系統(tǒng)類型及功能各異，對于實驗系列的凍干機，主要應(yīng)用于物料的凍干工藝摸索和少量試生產(chǎn)。因此，控制系統(tǒng)應(yīng)可實時顯示凍干過程參數(shù)并自動記錄；設(shè)定、修改及有效地執(zhí)行凍干工藝程序；具備通訊接口，便于數(shù)據(jù)采集、保存。