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5 平方冻干机作为制药、食品领域中小型生产的核心设备,其操作规范性直接影响生产效率、产品质量与设备寿命。正确操作需贯穿 “开机准备 - 核心阶段操作 - 关机维护” 全流程,既要准确控制关键参数,又要规避操作风险,实现物料高效冻干与设备稳定运行。

一、开机前准备:筑牢安全运行基础
开机前需完成设备检查与物料预处理,排除潜在隐患。首先进行气路检查:确认载气(如氮气)、制冷系统冷媒的钢瓶压力,载气压力需保持在 0.8-1.2MPa,冷媒压力符合设备要求,同时用肥皂水涂抹气路接头,观察无气泡泄漏 —— 气路泄漏不仅会影响真空度,还可能引发安全风险。其次检查设备状态:打开设备总电源,通过 PLC 控制系统查看冷阱、加热板、真空系统的指示灯正常,确认冷阱内壁无残留霜层、托盘平整无变形,若冷阱有残留霜层,需先启动除霜功能清理。
物料预处理同样关键。需根据物料特性(如液态、固态)调整状态:液态物料(如中药提取液)需通过蠕动泵均匀分配至托盘,确保每平方米托盘的物料装载量控制在 1.5-2kg(避免过载导致冻干不均);固态物料(如切分后的果蔬块)需平铺在托盘上,厚度保持在 5-10mm,且分布均匀。同时,需提前测定物料的共晶点与共熔点,记录关键参数,为后续温度设定提供依据。

二、核心阶段操作:准确控制参数,保障冻干效果
(一)预冻阶段:把控温度与时间,形成均匀冰晶
预冻是冻干的基础,需准确控制降温速率与温度。启动制冷系统,设定冷阱温度至 - 55℃~-60℃,待冷阱温度稳定后,将装有物料的托盘放入冻干箱,关闭箱门。通过 PLC 系统设定预冻程序:初始阶段以 5℃/min 的速率降温,当物料温度降至 - 10℃时,减缓降温速率至 2℃/min,避免降温过快导致物料收缩;将物料温度降至共晶点以下 5-10℃,并在此温度下保温 2-3 小时,确保物料中水分完全冻结成均匀冰晶。保温期间需实时观察温度曲线,若温度出现波动,需检查制冷系统正常,避免因温度不足导致冰晶不完整。

(二)升华干燥阶段:平衡真空与温度,加速水分升华
预冻完成后,进入升华干燥阶段,此阶段需协同控制真空度与加热温度。首先启动真空系统:先开启旋片泵,待冻干箱内真空度降至 100Pa 以下后,再开启罗茨泵,将真空度稳定在 1-10Pa—— 真空度不足会显著降低升华速率,而真空度过高可能导致物料过度收缩。随后启动加热系统,根据物料共熔点设定加热板温度,通常比共熔点低 1-3℃(如共熔点为 - 38℃的物料,加热板温度设定为 - 40℃~-41℃),通过硅油循环向托盘传递热量,为冰晶升华提供能量。
升华过程中需实时监测关键参数:通过真空计观察真空度变化,若真空度突然升高,可能是物料出现融化,需立即降低加热板温度并检查冷阱状态;通过温度传感器查看物料温度,确保物料温度始终低于共熔点。此阶段时长通常为 8-12 小时,当物料重量减少至初始重量的 20%-30%(通过设备称重系统监测),且真空度持续稳定时,说明升华干燥完成。

(三)解析干燥阶段:提升温度,去除残留结合水
解析干燥旨在去除物料中的结合水,需逐步提升温度并保持高真空。设定加热板温度以 3℃/min 的速率升温,温度根据物料耐受度调整:同时保持真空度在 1-5Pa,确保结合水升华后能快速被冷阱捕获。
解析干燥期间需通过湿度传感器监测箱内水分含量,当水分含量降至 1%~5%(不同物料标准不同,如冻干奶粉需≤3%)时,可停止加热。此阶段时长通常为 4-6 小时,需避免加热温度过高导致物料变色、活性成分流失,若发现物料出现异常,需立即停止升温并排查原因。

三、关机与维护:延长设备寿命,保障下次运行
关机需遵循 “先停系统,后断电源” 的原则。首先关闭加热系统,待加热板温度降至 50℃以下后,关闭真空系统(先关罗茨泵,30 分钟后关旋片泵);随后启动冷阱除霜功能,待冷阱内壁霜层完全融化后,排出冷凝水,关闭制冷系统。关闭设备总电源,清理冻干箱内的托盘,用无尘布擦拭箱内壁,去除残留物料。
日常维护不可忽视。每次运行后需清洁气路过滤器,每运行 10 批次后更换真空泵油,每季度检查加热板与托盘的热传导效率 —— 若发现加热不均,需及时清理托盘底部的污垢。同时,需定期校准温度传感器、真空计等仪表,确保参数检测准确,为后续操作提供可靠数据。

正确操作 5 平方冻干机,需以 “参数准确化、流程规范化、维护常态化” 为原则,在保障产品质量的同时,实现设备长期稳定运行,为中小型生产场景提供高效的冻干解决方案。