真空冷凍幹燥機冷阱溫度與產品溫度的關係是怎麽樣的
凍幹室和冷阱之間的壓差沒有必要很大,當壓差達到升華產品溫度所對應的冰的飽和蒸汽壓的一半時,升華速率已達到最大值。壓差再增加時,升華速率不再增加。 例如升華(huá)的產(chǎn)品溫度在-30℃,對應的飽和蒸汽壓是 0.37毫巴,它的一半是0.18毫巴,0.18 毫巴對應的溫度是-37℃,那末冷阱溫度低於-37℃就夠了,考慮到冷阱結冰之後的傳熱溫差,冷阱的實際溫度還需再低一些。
另外從(cóng)冰的 0℃~-80℃之間的溫度壓力曲線圖中可以看出,從-20℃到-40℃之間(jiān),壓 力差變化較大,-40℃~-80℃之間(jiān)壓力差變化很小(xiǎo),化費很大力量使冷阱溫度(dù)降得很低,得 到的水蒸汽壓差卻增加很小。通常冷阱的溫度低於產品 20℃就夠了。
升華時產品吸收熱量,變成水蒸汽,凝華時水蒸汽放出熱量,變成冰霜,因此冷阱由於得到熱(rè)量溫度會回升,這是正常現象,但冷阱的溫度不能過度地(dì)回升,不然會出(chū)現鏈鎖反應。首先使凍幹箱與冷阱間的壓差減(jiǎn)小,影響升華速率;其次使係統內的壓強升高,於是升華減慢,產品溫度升高。最終使產品溫(wēn)度超(chāo)過(guò)共晶點或崩解點溫度,產品熔化起泡(pào),凍幹失敗。
有些學者根據產品的共晶點溫度,把凍幹機(jī)的冷凍機分為幾個檔次:產品共晶點溫度-15℃和(hé)-30℃的產品(pǐn),冷阱溫度分別為(wéi)-30℃和-40℃,冷凍機使用單級壓縮製冷循(xún)環就(jiù)夠了; 產品共晶點-40℃的產品,冷(lěng)阱溫度-60℃,冷凍機需(xū)用雙級壓(yā)縮製(zhì)冷(lěng)循環;產品共晶點-60℃ 的產品,冷阱溫度需-80℃,冷凍機需用複疊式製(zhì)冷循環。
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