Какие бывают типы вакуумных сушилок?

В зависимости от места замораживания материала, сублимационная сушка может быть разделена на интегрированный и раздельный типы. Комбинированная сублимационная сушка означает, что замораживание и сушка материалов осуществляются в сублимационной сушильной камере. Полки в сублимационной сушильной камере могут охлаждаться и нагреваться. Сублимированный материал размещается на полках, при этом предварительная обработка (замораживание и нагрев) в основном осуществляется за счет теплопроводности, а теплопередача излучением является второстепенной. Большинство сублимационных сушильных камер, используемых в медицине, являются комбинированными, их цель — поддержание чистоты и гигиеничности материалов, а также предотвращение загрязнения.

Сублимационная сушка раздельного типа подразумевает предварительное замораживание в холодильной камере, морозильной камере быстрого замораживания или емкости для жидкостей, после чего предварительно замороженный материал перемещается в сушильный ящик (бункер) во время сушки. Цель состоит в экономии энергии, сокращении времени сушки и повышении эффективности производства. Для снижения себестоимости продукции в этом типе сублимационных сушилок в основном используется радиационный нагрев, что делает их наиболее подходящими для сушки пищевых продуктов методом сублимации.

В зависимости от метода заморозки, ее можно разделить на статическую заморозку, динамическую заморозку, центробежную заморозку, шелушение, центрифужную заморозку, распылительную заморозку, заморозку с воздушным потоком (воздушная заморозка) и т. д.

Выбор конкретного метода заморозки должен определяться в зависимости от природы материала и требований процесса лиофилизации.

В зависимости от расположения водоуловителя (конденсатора водяного пара) его можно разделить на два типа: встроенный и внешний. Встроенный водоуловитель размещается внутри сушильного шкафа и может располагаться с обеих сторон, снизу или сзади полки сушильного шкафа.

Встроенная сушилка для замораживания экономит площадь, сопротивление откачиваемого газа водоуловителю невелико, а соединительные трубы и клапаны между сушильной камерой и водоуловителем отсутствуют, что делает её экономичной. Однако расстояние между встроенным водоуловителем и полкой относительно невелико, что влияет на равномерность нагрева полки, способствует образованию тепловых мостиков и ухудшает водоуловительные характеристики водоуловителя. Некоторые встроенные водоуловители требуют остановки работы при размораживании, что влияет на производственный цикл и эффективность производства. Внешний водоуловитель размещается вне сушильной камеры и требует отдельного корпуса. В этом случае сушильная камера и водоуловитель соединяются трубами и клапанами. Его преимущества и недостатки прямо противоположны преимуществам встроенного типа.

В зависимости от используемой вакуумной системы, существуют два типа: система с водяным паровым струйным насосом и система с водоуловителем и механическим насосом. Вакуумная система с водяным паровым струйным насосом не требует водоуловителя и может напрямую откачивать большое количество водяного пара. Объем откачиваемого воздуха велик, эффективность высока, а объем откачиваемого воздуха можно контролировать. Однако для работы системы необходим водяной пар, а давление водяного пара, генерируемого котлом, легко колеблется, что влияет на производительность насоса. Кроме того, сжигание топлива в котлах может привести к загрязнению окружающей среды, поэтому эта система используется лишь в небольших количествах пищевых продуктов. В системе с водоуловителем и механическим насосом для водоуловителя необходимо предусмотреть систему охлаждения.

Как правило, в одноступенчатой ​​компрессорной системе минимальная температура поверхности испарителя составляет -35°C; в двухступенчатой ​​компрессорной системе она может достигать -50°C; в каскадной компрессорной системе — -80°C. В зависимости от требуемой степени вакуума перед водоотделителем могут быть установлены роторный насос Рутса в сочетании с водокольцевым насосом, роторный насос Рутса с золотниковым клапаном, роторный лопастной насос Рутса или только механические вакуумные насосы, способные непосредственно отводить воздух.

В зависимости от способа нагрева на полке в камере для сублимационной сушки, его можно разделить на прямой и косвенный нагрев.

Прямой нагрев — это нагрев полки непосредственно электричеством или различными теплоносителями, что обеспечивает высокую скорость нагрева и экономию энергии, но при этом легко возникает неравномерность температуры на полке и затрудняет контроль. Непрямой нагрев требует использования теплообменника. После нагрева теплоносителем теплообменник подает теплоноситель в полку для циркуляционного нагрева. Его преимущества и недостатки прямо противоположны преимуществам и недостаткам прямого нагрева.

В зависимости от используемого для нагрева рабочего вещества, его можно разделить на масляный, водяной, паровой и электрический нагрев.

Цена на нефть высока, теплоемкость мала, а объем циркуляции велик; вода легко образует накипь в каналах нагревательных элементов, что уменьшает площадь поперечного сечения канала и влияет на эффективность теплообмена; температуру и давление водяного пара трудно контролировать; равномерность температуры на нагревательных элементах с электрическим нагревом оставляет желать лучшего. Поэтому в последние годы различные заводы разработали различные рабочие среды холодного и горячего воздуха, подходящие для охлаждения и нагрева, такие как этиленгликоль, Rll и др. ⑨ В зависимости от способа производства их можно разделить на два типа: непрерывный и прерывистый (периодический).

Сушилка непрерывного действия с функцией замораживания имеет высокую стоимость и большую производительность, и подходит для крупномасштабного производства одного материала; преимущества и недостатки сушилки периодического действия с функцией замораживания прямо противоположны преимуществам и недостаткам сушилки непрерывного действия с функцией замораживания.