經(jīng)過(guò)挑選、漂洗、成型、放盤(pán)等前道工序，就可進(jìn)入冷凍干燥階段。用凍干機(jī)冷凍干燥時(shí)，需將冷凍干燥的物料快速冷凍，放入已裝入材料的盤(pán)內(nèi)進(jìn)行快速冷凍(有些凍干機(jī)不具有快速冷凍功能，需另外配置冷凍機(jī))。冷凍法有下列幾種：
浸液：將物料浸在液氮、液體氟里昂、低溫鹽水等介質(zhì)中快速冷凍。此法凍結(jié)速度zui快。
空氣冷卻：將物料吹入低溫冷風(fēng)，使物料在規(guī)定時(shí)間內(nèi)凍結(jié)至一定溫度。
直接冷卻：將制冷劑或冷介質(zhì)放入蒸發(fā)排管，吸收物料熱量以達(dá)到制冷目的。
真空制冷法：利用抽真空使物料中水份蒸發(fā)帶走熱量，冷卻物料達(dá)到制冷目的。
不管采取何種方式，都應(yīng)該保證物料在基本不變形的前提下在規(guī)定時(shí)間內(nèi)凍結(jié)到一定的溫度。
為保證物料中的冰不溶化而直接汽化（升華），并不斷移走汽體，保證升華正常進(jìn)行，必須使箱內(nèi)真空度低于某一溫度下冰的飽和蒸汽壓（610pa以下）。
采用冷阱是為了捕捉水汽，降低真空泵的負(fù)荷，設(shè)計(jì)合理的冷阱基本不會(huì)導(dǎo)致真空泵失效，能耗也低，不過(guò)對(duì)制冷系統(tǒng)、冷阱的設(shè)計(jì)要求較嚴(yán)。
隨著冰不斷升華汽體的移走，也帶走物料的熱量，使物料溫度（冰溫）持續(xù)走低，從而引汽冰的飽和蒸汽壓降低，升華速度放慢。為保持一定的升華速率，就必須不斷給物料補(bǔ)充熱量。熱量補(bǔ)充太少會(huì)降低升華速率，熱量補(bǔ)充太快會(huì)引起冰的溶化，導(dǎo)致物料塌陷凍干失敗。
由于凍干機(jī)凍干過(guò)程較復(fù)雜，且工作狀態(tài)范圍較窄，稍有不慎便會(huì)造成凍干品質(zhì)量下降，因此要求采用自控系統(tǒng)。凍干機(jī)自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求操作簡(jiǎn)便，從物料放入按鈕開(kāi)機(jī)，速凍真空升華干燥一氣呵成，提示凍干完成后關(guān)機(jī)出料。有關(guān)的溫度、壓力控制點(diǎn)要精心選擇、合理控制，速凍、真空保持、加熱的關(guān)聯(lián)應(yīng)控制恰當(dāng)，針對(duì)不同的物料設(shè)置工藝曲線。
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