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真空冷冻干燥机

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冷冻食品解冻机

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速冻机是在短时间内，把速冻的物品中心温度冻达到-18°，30分钟内快速通过冰晶生产带（0到-5度区间）以达到减速少营养成分流失，原汁原味为目的。

速冻机是一种能够在短时间内冻结大量产品的高效率的冻结设备。可以有效、经济地冻结放置在速冻机内部的多种多样产品，如各种形状的肉、鱼、虾、丸子、蔬菜以及调理食品，乳制品等

速冻机一般可以分为推进式速冻机、往复式速冻机、平板速冻机、流化态速冻机、隧道速冻机、螺旋速冻机、提升式速冻机等。

小型速冻机

一、概述：

推进式速冻机是一种小型、节能、高效、多用途、经济型的速冻设备，

它适用于中小型速冻食品加工厂的快速冻结水饺、包子、春卷、汤圆、馄饨

等速冻食品。它具有体积小、降温快、节能、易于操作等优点。

二、主要特点: 1.体积小、结构简单、性能可靠。

2.低温快速冻结、保鲜效果好，尤其适合食品超市现场制作。

三、工作原理：

推进式速冻机主要是由制冷系统、推进系统、电气控制系统及速冻室等所组成的；工作人员将装有待冻食品的冻品盘通过速冻入口进入速冻轨道并在人力的作用下向出口方向步进移动，在移动的过程中，经过一个由风机及导流板的作用下形成一个稳定的垂直环状低温气流，这个低温气流与水平运动的被冻食品进行热交换，从而实现快速降温冻结过程。

四、产品主要技术指标：

产 量 80(公斤/小时) 150(公斤/小时) 

冻结时间 25～40（分钟） 

冻结温度 -32±2（℃） 

主体尺寸 3.36x2.1x2.0（米） 4.8x2.1x2.0（米） 

装机功率 1.65(KW) 2.2(KW) 

耗 冷 量 8(KW) 16(KW) 

螺旋速冻机

采用螺旋的方式输送产品，占地面积小，冻结量大，因此这种机构方式可以制造产量较大的速冻设备，目前应用的也比较多，主要应用于食品行业速冻行业。

螺旋速冻机 用于速冻大虾

螺旋速冻机分类

1、按传动方式

1.1 外传动式

电机、减速机在库体外部，主要用于冻结熟食品，油炸食品，卫生优势明显。

1.2 内传动式

电机、减速机在库体内部，主要用于冻结生食品，经过二次加工入口的食品。

2、按送风方式

2.1 垂直送风

冷空气从网带上部送风，垂直吹过食品表面。该方式的优点是冷冻品的水平位移小；缺点是不适合冻结有包装的食品。

2.2 水平送风

冷空气水平掠过冻品表面。此种方式的优点是可以冻结有包装的食品；缺点是冻品容易产生水平位移。

进入速冻机

一、概述：

提升式速冻机，是一种高效、节能、多用途的速冻设备。该机具有节约能源，自动化程度高，体积小，性能稳定可靠等优点。它适用于快速冻结小型块状、条状或粒状食品，如饺子、包子、春卷、汤圆等各类调理食品。

二、工作原理：

首先，将装有待冻食品的冻品盘放在速冻机的水平输送链上，冻品盘随输送链进入速冻室内的提升轨道，作步进提升运动，待冻品盘上升至过桥位置时，推盘器将提升轨道上的冻品盘推至下降轨道上，然后冻品盘随下降轨道运行至水平输送链，输送链将冻品盘送出速冻室。当食品随冻品盘在速冻室内实现上述流程时，制冷系统产生的强冷空气在风机及导流板作用下形成一个稳定的水平环状低温气流，与垂直运动的被冻食品进行热交换，被冻食品实现快速降温冻结，完成冻结过程。以上的全部过程都是在速冻机的“大脑”---可编程控制器（PLC）的“指挥下”完成的，而人机交互是由液晶触摸屏实现的。触摸屏的主界面中设有“自动”、“速冻时间调整”、“手动”、“警报”、“状态”、“化霜”等操作界面。系统开机即进入自动运行状态的界面，工作指令由触摸屏的“启动”、“停止”按钮发出。

三、主要特点:

1、立体式结构的输送系统，占地面积小，性能稳定可靠。 2、高效节能型新产品，与同类型产品比较节电30-40%。

3、紧凑的结构和优化的风道设计,获得最佳速冻效果。

4、运用PLC控制及人性化界面相结合,控制灵活,操作简单。

四、主要技术参数:

产 量 300（公斤/小时） 500（公斤/小时）

冻 结 时 间 25～40（分钟） 25～40（分钟）

冻 结 温 度 -32±2（℃） -32±2（℃）

主 体 尺 寸 2.8x3.36x3.2（米） 3.6x3.36x3.2（米）

装 机 功 率 4.4（KW） 7.1（KW）

耗 冷 量 40（KW） 60（KW）

冷却机是一种通过蒸汽压缩或吸收式循环达到制冷效果的机器。这些液体能够流过热交换器到达对空气或设备降温的目的，蒸汽压缩冷水机包括四个主要组成部分的蒸汽压缩式制冷循环（压缩机，蒸发器，冷凝器，部分计量装置的形式），这些机器可以实现不同的制冷剂，吸收式制冷机使用的制冷剂和城市用水良性硅胶作为干燥剂。吸收式制冷机利用水作为制冷剂，并依靠之间的水和溴化锂溶液，以达到制冷效果很强的亲和力。

冷却原理冷水机系统的运作是通过三个相互关联的系统：制冷剂循环系统、水循环系统、电器自控系统。压缩机：压缩机是整个制冷系统中的核心部件，也是制冷剂压缩的动力之源。它的作用是将输入的电能转化为机械能，将制冷剂压缩。是回转窑生产系统的主要配置设备，其结构简单，稳定性能好，欲转可靠。热交换后的废弃可引入回转窑，从而提高整个系统的热效率。别名滚筒冷却机，用于复混肥生产，冷却一定温度和粒度的肥料，与干燥机配套使用。可大大提高冷却速度，减轻劳动强度，提高产量。进一步去除部分水分和降低复混肥的粒温。同时以可用于其它粉状、粒状物料的冷却。冷却机设备结构紧凑，冷却效率高，性能可靠。

制冷剂循环

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蒸发器中的液态制冷剂吸收水中的热量并开始蒸发，最终制冷剂与水之间形成一定的温度差，液态制冷剂亦完全蒸发变为气态后被压缩机吸入并压缩（压力和温度增加），气态制冷剂通过冷凝器（风冷/水冷）吸收热量，凝结成液体，通过热力膨胀阀（或毛细管）节流后变成低温低压制冷剂进入蒸发器，完成制冷剂循环过程。

基本组成

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冷凝器：在制冷过程中冷凝器起着输出热能并使制冷剂得以冷凝的作用。从制冷压缩机排出的高压过热蒸气进入冷凝器后，将其在工作过程吸收的全部热量，其中包括从蒸发器和制冷压缩机中以及在管道内所吸收的热量都传递给周围介质（水或空气）带走；制冷剂高压过热蒸气重新凝结成液体。（根据冷却介质和冷却方式的不同，冷凝器可分为三类：水冷式冷凝器、风冷式冷凝器、蒸发式冷凝器。）

贮液器贮液器安装在冷凝器之后，与冷凝器的排液管是直接连通的。冷凝器的制冷剂液体应畅通无阻地流入贮液器内，这样就可以充分利用冷凝器的冷却面积。另一方面，当蒸发器的热负荷变化时，制冷剂液体的需要量也随之变化，那时，贮液器便起到调剂和贮存制冷剂的作用。对于小型冷水机制冷装置系统，往往不装贮液器，而是利用冷凝器来调剂和贮存制冷剂。

干燥过滤器在冷水机制冷循环中必须预防水分和污物（油污、铁屑、铜屑）等进入，水分的来源主要是新添加的制冷剂和润滑油所含的微量水份，或由于检修系统时空气进入而带来的水分。如果系统中的水分未排除干净，当制冷剂通过节流阀（热力膨胀阀或毛细管）时，因压力及温度的下降有时水分会凝固成冰，使通道阻塞，影响制冷装置的正常运作。因此，在冷水机制冷系统中必须安装干燥过滤器。

蒸发器：蒸发器是依靠制冷剂液体的蒸发（实际上是沸腾）来吸收被冷却介质热量的换热设备。它在制冷系统中的功能是吸收热量（或称输出冷量）。为了保证蒸发过程能稳定持久的进行，必须不断的用制冷压缩机将蒸发的气体抽走，以保持一定的蒸发压力。

热力膨胀阀：热力膨胀阀在冷水机制冷系统中既是流量的调节阀，又是制冷设备中的节流阀，它在制冷设备中安装在干燥过滤器和蒸发器之间，它的感温包是包扎在蒸发器的出口处。其主要作用是使高压常温的制冷剂液体在流经热力膨胀阀时节流降压，变为低温低压制冷剂湿蒸气（大部分是液体，小部分是蒸汽）进入蒸发器，在蒸发器内汽化吸热，而达到制冷降温的目的。

制冷剂：在现代工业中使用的大多数工业冷水机均使用R22或R12作为制冷剂。制冷剂是制冷系统里的流动工质，它的主要作用是携带热量，并在状态变化时实现吸热和放热。

工作原理

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干燥的湿物料由皮带输送机或斗式提升机送到料斗，然后经料斗的加料机通过加料管道进入加料端。加料管道的斜度要大于物料的自然倾角，以便物料顺利流入冷却器内。冷却器圆筒是一个与水平线略成倾斜的旋转圆筒。物料从较高一端加入，载热体由低端流出，与物料成逆流接触，也有载热体和物料一起并流进入筒体的。随着圆筒的转动物料受重力作用运行到较底的一端。湿物料在筒体内向前移动过程中，直接或间接得到了载热体的给热，使热物料得以冷却，然后在出料端经皮带机或螺旋输送机送出。在筒体内壁上装有抄板，它的作用是把物料抄起来又撒下，使物料与气流的接触表面增大，以提高冷却速率并促进物料前进。冷却体一般分为冷空气等。载热体经冷却器以后，一般需要旋风除尘器将气体内所带物料捕集下来。如需进一步减少尾气含尘量，还应经过袋式除尘器或湿法除尘器后再放排放。

性能特点

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单筒冷却机是回转窑系统中重要设备之一，具有以下特点：一、从回转窑出来的熟料（1000-1200℃）通过筒体回转带动物料与空气进行充分热交换，使物料冷却到（200℃以下），同时提高熟料质量和易磨性，二、将冷却物料后的空气全部入窑，作为二次循环空气，提高了窑的热效率。

冻干机（lyophilizer或freeze dryer）起源于19世纪20年代的真空冷冻干燥技术，进入21世纪，真空冻干技术除了在医药、生物制品、食品、血液制品、活性物质领域之外的领域得到广泛应用。

冷冻干燥的基本原理是基于水的三态变化。水有固态、液态和气态，三种状态既可以相互转换又可以共存。 当水在三相点（温度为0.01℃，水蒸气压为610.5Pa）时，水、冰、水蒸气三者可共存且相互平衡。在高真空状态下，利用升华原理，使预先冻结的物料中的水分，不经过冰的融化，直接以冰态升华为水蒸汽被除去，从而达到冷冻干燥的目的。 　冻干制品呈海绵状、无干缩、复水性极好、含水分极少，相应包装后可在常温下长时间保存和运输。 由于真空冷冻干燥具有其它干燥方法无可比拟的优点，因此该技术问世以来越来越 受到人们的青睐，在医药、生物制品和食品方面的应用已日益广泛。血清、菌种、中西医药等生物制品多为一些生物活性物质，真空冷冻干燥技术也为保存生物活性提供了良好的解决途径。

详解

冷冻干燥是利用升华的原理进行干燥的一种技术，是将被干燥的物质在低温下快速冻结，然后在适当的真空环境，使冻结的水分子直接升华成为水蒸气逸出的过程。 冷冻干燥得到的产物称作冻干物（lyophilizer），该过程称作冻干（lyophilization）。物质在干燥前始终处于低温（冻结状态），同时冰晶均匀分布于物质中，升华过程不会因脱水而发生浓缩现象，避免了由水蒸气产生泡沫、氧化等副作用。干燥物质呈干海绵多孔状，体积基本不变，极易溶于水而恢复原状。在最大程度上防止干燥物质的理化和生物学方面的变性。　冷冻干燥机系由制冷系统、真空系统、加热系统、电器仪表控制系统所组成。主要部件为干燥箱、凝结器、冷冻机组、真空泵、加热/冷却装置等。它的工作原理是将被干燥的物品先冻结到三相点温度以下，然后在真空条件下使物品中的固态水份（冰）直接升华成水蒸气，从物品中排除，使物品干燥。物料经前处理后，被送入速冻仓冻结，再送入干燥仓升华脱水，之后在后处理车间包装。真空系统为升华干燥仓建立低气压条件，加热系统向物料提供升华潜热，制冷系统向冷阱和干燥室提供所需的冷量。 本设备采用高效辐射加热，物料受热均匀；采用高效捕水冷阱，并可实现快速化霜；采用高效真空机组，并可实现油水分离；采用并联集中制冷系统，多路按需供冷，工况稳定，有利节能；采用人工智能控制，控制精度高，操作方便。欣谕仪器网　对冻干制品的质量要求是：生物活性不变、外观色泽均匀、形态饱满、结构牢固、溶解速度快，残余水分低。要获得高质量的制品，对冻干的理论和工艺应有一个比较全面的了解。冻干工艺包括预冻、升华和再冻干三个分阶段。合理而有效地缩短冻干的周期在工业生产上具有明显的经济价值。

一 制品的冻结

溶液速冻时（每分钟降温10~50℃），晶粒保持在显微镜下可见的大小；相反慢冻时（1℃/分），形成的结晶肉眼可见。粗晶在升华留下较大的空隙，可以提高冻干的效率，细晶在升华后留下的间隙较小，使下层升华受阻，速成冻的成品粒子细腻，外观均匀，比表面积大，多孔结构好，溶解速度快，便成品的引湿性相对也要强些。　药品在冻干机中预冻在两种方式：一种是制品与干燥箱同时降温；另一种是待干燥箱搁板降温至-40℃左右，再将制品放入。前者相当于慢冻，后者则介于速冻与慢冻之间，因而常被采用，以兼顾冻干效率与产品质量。此法的缺点是制品入箱时，空气中的水蒸气将迅速地凝结在搁板上，而在升华初期，若板升温较快，由于大面积的升华将有可能超越凝结器的正常负荷。此现象在夏季尤为显著。　制品的冻结处于静止状态。经验证明，过冷现象容易发生至使制品温度虽已达到共晶点。但溶质仍不结晶，为了克服过冷现象，制品冻结的温度应低于共晶点以下一个范围，并需保持一段时间，以待制品完全冻结。

二 升华的条件与速度

冰在一定温度下的饱和蒸汽压大于环境的水蒸气分压时即可开始升华；比制品温更低的凝结器对水蒸气的抽吸与捕获作用，则是维护升所必需的条件。　气体分子在两次连续碰撞之间所走的距离称为平均自由程，它与压力成反比。在常压下，其值很小，升华的水分子很容易与气体碰撞又返回到蒸汽源表面，因而升华速度很漫。随着压力降低13.3Pa以下，平均自由程增大105倍，使升华速度显著加快，飞离出来的水分子很少改变自己的方面，从而形成了定向的蒸汽流。　真空泵在冻干机中起着抽除永久气体的作用，以维护升华所必需的低压强。1g水蒸气在常压下为1.25L而在13.3Pa时却膨胀为10000升，普通的真空泵在单位时间内抽除如此大量的体积是不可能的。凝结器实际上形成了专门捕集水蒸气的真空泵。　制品与凝结的温度通常为-25℃与-50℃。冰在该温度下的饱和蒸汽压分别为63.3Pa与1.1Pa，因而在升华面与冷凝面之间便产生了一个相当大的压力差，如果此时系统内的不凝性气体分压可以忽略不计，它将促使制品升华出来的水蒸气，以一定的流速定向地抵达凝结器表面结成冰霜。　冰