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第三章冻干机的结构与配置第一节冻干机在冻干药品生产过程中的关系
冻干机在冻干药品生产过程中的关系行。“零负荷”下运行时，制冷剂蒸发量小，压缩机吸气压力低，比容大，加之压比大，输气系数小，使制冷剂循环量很小。给系统运行带来诸多不利。因此，冻干机的制冷系统应有“零负荷”运行的保护。目前，国内、外厂商解决这一问题的办法有如下几种：
1 ）将压缩机的高温排气旁通一部份到水汽凝结器凝结盘管的进口，以增加蒸发器的热负荷和循环量；）将压缩机的高温排气旁通一部份到凝结盘管的出口，以增加流过压缩机的流量；）共和真空采用“三重热交换器”作凝结盘管。在“零负荷”运行期，自动将加热搁板的载冷剂旁通一部份到“三重热交换器”的载冷剂中，以增加其热负荷。这种方式运行最平稳。
二、箱体1、干燥箱干燥箱是冻干机中的重要部件之一，它的性能好坏直接影响到整个冻干机的性能。冻干箱是一个矩形或圆桶型的，既能够制冷到-40C左右，又可以加热到+50C左右的真空密闭的高、低温箱箱体。冻干箱用不锈钢制成，（R>50mm）。箱体底面略向后方倾斜，排水口设计在最低点，以利于排水。制品的冷冻干燥是在干燥箱中进行，在其内部主要有搁置制品的搁板。搁板采用不锈钢制成，内有媒体导管分布其中，可对制品进行冷却或加热。板层组件通过支架安装在冻干箱内，由液压活塞杆带动可上下运动，便于进出料和清洗。最上层的一块板层为温度补偿加强板，它保证箱内所有制品的热环境相同。
图3-3：箱体内部结构图图3-4：箱体外貌全图
冻干箱可与无菌室的墙壁安装，箱门口使用特殊形状硅橡胶条密封，箱门口与冻干箱内部有同样的光洁度。箱门的材料同样采用优质不锈钢制成，与冻干箱内部具有同样的光洁、平整度，能与密封条紧密贴合，确保了在真空下的密封。冻干箱的箱门的开启角度>110度，门中央装有观察窗，便于在无菌室观察制品状态。箱门中部设有观察窗，罩有硅硼玻璃。箱门的平整性高，配有硅质单密封条的门封，箱门开启方向为顺时针右开门（面对箱门铰链在门右侧）。冻干箱顶装有液压缸，一个箱内测试真空探头，多支测试产品温度用铂电阻，一个箱内测量压力的压力传感器，一个放气阀，一个安全阀，CIP和SIP用进水、进汽阀等。
2、对箱体与搁板的要求（1）箱体：1）箱体要有足够的强度，防止抽真空时变形；2）箱体的泄漏应满足真空密封的要求；3）箱体壁面内部直角处应有一定的圆弧半径，底面应有一定的坡度，坡向清洗液排出口，以利于清洗液的排出。箱内应避免死角，以防清洗和消毒不净而发生污染；4）若用液压装置内实现自动加塞时，搁板应能上下移动，移动时不得倾斜以致卡死；5）箱内零部件布置应尽量减少升华水汽流向水汽凝结器的流动阻力。
（2）搁板：1）要有一定的冷却和加热速度，〜,;2）要求平整、光滑、传热性能好，以减少传热热阻和传热温差；3）搁板各部位的温度应均匀一致，这样才可能使制品在冻结和升华时的温度均匀一致；4）搁板要有一定的强度，以便承受加塞力而不致于产生搁板弯曲。
冷阱冷阱是一个真空密闭容器。在它内部有一个较大表面积的金属吸附面，吸附面的温度能降到-70C以下，并且能恒定地维持这个低温。在制冷系统中，冷阱的作用是把冻干箱内产品升华出来的水蒸汽冻结吸附在其金属表面上。从制品中升华出来的水蒸气能充分地凝结在与冷盘管相接触的不锈钢柱面的内表面上，从而保证冻干过程的顺利进行。通常在捕水器捕水之前应先降温，抽真空，当冷管表面温度降至-30C以下，真空度高于100Pa时，再打开冷阱与干燥箱连接口阀门，冷阱结霜会比较均匀。
作为冷阱的换热器结构，主要特点为：一是要捕水，管子外表面要结上一定厚度的霜，因此，其管间距要大于普通换热器；二是结霜之后，不可凝性气体还要通过捕水器被真空泵抽走，实际上是个变流导能力的计算问题。
冷阱的安装位置可分为内置式和外置式两大类，内置式的冷阱安装在冻干箱内，外置式冷阱安装在冻干箱外，两种安装各有利弊，内置式结构紧凑，占地面积小，对水蒸气流动阻力小，有利于捕水。但它的热损失比较大，冷凝器冷表面与搁板热表面之间温差较大，距离较近，热屏蔽难保证，如果布置得不合理，还会出现热桥，使搁板表面温度不均匀，影响冻干产品的质量。同时，若采用周期式捕水，还会因化霜时间而影响生产周期，使设备利用率降低，整个生产效率下降。外置式的缺点与内置式刚好相反，且因外置式需单独制造外壳而使设备制造费用增加。目前这两种安装方式在国内、外都在采用。
图3-5冷凝器图3-6三重热交换冷