冷冻干燥机技术工艺发展趋势分析
第一节 产品技术发展现状
国际上，冷冻干燥机的生产技术水平比较高，而且为了提高设备产量，保证产品质量，在十几年前国外就开发出多种连续式冻干机真空干燥设备。在国内，以往受技术水平和人们认识观念的限制，冻干机发展比较缓慢。但是现在国内的上海东富龙、上海浦东、北京天利等企业已经将技术提高到了与国外产品同等的水平，有些产品甚至可以达到世界先进水平。
国产第一台连续式真空冻干机设备于2000年由沈阳制冷技术
研究所研制成功。真空室采用矩形结构，进出料仓与干燥仓之间设有隔离片，进出料仓内均设有自动称重系统，能判断出冻干机冻干食品的干燥速率，出水量和最终干燥程度。两个外置式捕水器交替工作，实现连续式捕水和融冰。2004年广东省农业科学
研究所研制成功了小型试验设备，用于香蕉粉的干燥，效果很好。郑州粮食科学
研究设计院研制的连续式冻干机玉米真空干燥设备，生产能力为60t/d。
第二节 产品工艺特点或流程
冷冻干燥机按系统分，由制冷系统、真空系统、加热系统和控制系统四个主要部分组成。按结构分，由冻干箱或称干燥箱、冷凝器或称水汽凝集器、冷冻机、真空泵和阀门、电气控制元件等组成。
冻干箱是一个能够制冷到-40℃左右，能够加热到+50℃左右的高低温箱，也是一个能抽成真空的密闭容器。它是冻干机的主要部分，需要冻干的产品就放在箱内分层的金属板层上，对产品进行冷冻，并在真空下加温，使产品内的水分升华而干燥。
冷凝器同样是一个真空密闭容器，在它的内部有一个较大表面积的金属吸附面，吸附面的温度能降到-40℃以下，并且能恒定地维持这个低温。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。
冻干箱、冷凝器、真空管道和阀门，再加上真空泵，便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。真空系统对于产品的迅速升华干燥是必不可少的。
制冷系统由冷冻机与冻干箱、冷凝器内部的管道等组成。冷冻机可以是互相独立的二套，也可以合用一套。冷冻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来进行加热，由一台泵使中间介质不断循环。加热系统的作用是对冻干箱内的产品进行加热，以使产品内的水分不断升华，并达到规定的残余水分要求。
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，一般自动化程度较高的冻干机则控制系统较为复杂。控制系统的功用是对冻干机进行手动或自动控制，操纵机器正常运转，以冻干出合乎要求的产品来。
1、降低成本、减少能耗
国外一些冻干机不采用不锈钢制造，而采用低碳钢涂覆食品用可烘干树脂，在室温下会发出红外线。搁板表面涂高性能远红外发射材料、增强其辐射能力；料盘表面处理，增强其吸收能力。捕水器的结构、尺寸及结霜特性的优化更有实际意义，因为目前其造价相当于冻干箱的造价，运转功耗较大。对于冻干机而言，加热系统只是补充升华热，功率消耗本不应太高，但现有设备不尽如人意，应加以优化结构，并降低能耗。
2、保证质量提高性能
在实际应用中，一些厂家的冻干机安装后，一直不能投入正常的生产；有些冻干机虽然能生产，但能耗高。还有一些元器件不断出现故障、影响正常生产。因此，必须保证冻干机的质量。提高性能是指除加热速率、抽气速率、温度均匀性、真空度稳定性之外，增强设备新的功能。例如增加冻干结束时的判断功能，最简单的办法是称重法。目前已有人试验、但不尽如人意。应该发展质量传感器、用较小的一次元件给出质量随时间的变化。
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