ชั้นแผ่นเป็นหนึ่งในองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดในเครื่องเป่าแช่แข็ง การแช่แข็งและความร้อนที่เกี่ยวข้องกับการแช่แข็งก่อนการอบแห้งการอบแห้งและการอบแห้งการอบแห้งในรอบการอบแห้งแบบเยือกแข็งทั้งหมดจำเป็นต้องทำผ่านชั้นแผ่น ไม่ว่าจะมีการใช้ขวดหรือถาดความเรียบของบอร์ดมีอิทธิพลบางอย่างต่อกระบวนการให้อาหารและการปล่อยอัตโนมัติและกระบวนการอบแห้งแบบแช่แข็ง
ข้อมูลต่อไปนี้มาจากอินเทอร์เน็ตสำหรับการเรียนรู้เท่านั้นขอบคุณผู้เขียนสำหรับการแบ่งปัน!
1. ปัจจัยหลักที่ทำให้เกิดความไม่สม่ำเสมอของชั้นบอร์ด
สมมติว่าแผ่นสแตนเลสที่ได้มาจากชั้นของคณะกรรมการไม่มีปัญหาด้านคุณภาพปัจจัยหลักที่ทำให้เกิดความไม่สม่ำเสมอของชั้นบอร์ดคือกระบวนการเชื่อมที่ใช้
ความไม่สม่ำเสมอของชั้นแผ่นที่เกิดจากการเชื่อมส่วนใหญ่มาจากสองจุด: ประการแรกความเครียดที่เกิดจากการเชื่อม; ประการที่สองความเมื่อยล้าความร้อนของชั้นแผ่นหลังจากการเชื่อมไม่ดี ในบรรดากระบวนการเชื่อมที่ใช้กันทั่วไปโดยผู้ผลิตในประเทศการเชื่อมปลั๊กหรือที่รู้จักกันในชื่อการเชื่อมกลวงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการเชื่อมแผ่นอบแห้งเนื่องจากการประมวลผลที่เรียบง่ายและต้นทุนค่อนข้างต่ำ อย่างไรก็ตามการเชื่อมประเภทนี้จะสร้างความเครียดจำนวนมากและความเครียดเหล่านี้จะค่อยๆถูกปล่อยออกมาในการใช้งานระยะยาวส่งผลให้เกิดการเสียรูปของบอร์ดและแม้แต่การรั่วไหลของข้อต่อประสาน อีกกระบวนการเชื่อมทั่วไปคือการประสานสุญญากาศอุณหภูมิสูง
กระบวนการนี้ค่อนข้างซับซ้อนและถึงแม้ว่าการรั่วไหลของข้อต่อประสานที่เกิดจากการเชื่อมปลั๊กสามารถหลีกเลี่ยงได้ แต่ความต้านทานต่อความเมื่อยล้าของความร้อนของชั้นแผ่นไม่ดีเนื่องจากค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนระหว่างวัสดุประสานและแผ่นสแตนเลส ในระหว่างกระบวนการอบแห้งแบบแช่แข็งเลเยอร์บอร์ดจะถูกเปลี่ยนอุณหภูมิซ้ำ ๆ จาก -40 องศาถึง 40 องศา (ถึง 120 องศาหากมีกระบวนการทำหมันไอน้ำ) หลังจากใช้งานสองปีเลเยอร์การประสานจะมีรอยแตกและนูน ความเสี่ยงของ. ประการที่สามคือกระบวนการเชื่อมความต้านทานการจัดเก็บพลังงานมีความซับซ้อนและข้อกำหนดสำหรับการประมวลผลอุปกรณ์เครื่องเป่าแช่แข็งนั้นค่อนข้างสูงและผู้ผลิตต่างประเทศใช้มันมากขึ้น อย่างไรก็ตามเนื่องจากคุณภาพการเชื่อมไม่สามารถตรวจสอบได้จุดเชื่อมจึงมีแนวโน้มที่จะเชื่อมเท็จ หลังจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิสูงและต่ำซ้ำ ๆ เลเยอร์บอร์ดยังคงมีความเสี่ยงที่จะแตกและโป่ง
2. ผลของความเรียบของแผ่นต่อกระบวนการอบแห้ง
1. ถาดแช่แข็งแห้ง
หากชั้นแผ่นของเครื่องเป่าแช่แข็งไม่แบนผลกระทบต่อการอบแห้งการแช่แข็งของถาดจะชัดเจนยิ่งขึ้น
ในระหว่างการอบแห้งการอบอ่อนและการอบแห้งเชิงวิเคราะห์โดยทั่วไปความร้อนจะถูกถ่ายโอนไปยังภาชนะในสามรูปแบบ: การสัมผัสโดยตรงการชนกันของโมเลกุลก๊าซและรังสีความร้อน
เนื่องจากมักจะมีรูขุมขนบางอย่างระหว่างด้านล่างของขวดและจานการนำความร้อนการชนกันของโมเลกุลของก๊าซจึงเป็นวิธีการนำความร้อนหลักในการอบแห้งของขวด สมมติว่าพื้นผิวสัมผัสระหว่างถาดและชั้นแผ่นจะแบนอย่างสมบูรณ์จากนั้นการนำความร้อนสัมผัสโดยตรงจะเป็นวิธีการนำความร้อนหลักในการแช่แข็งของถาด เมื่อชั้น
เมื่อความไม่สม่ำเสมอไม่ได้อีกต่อไปโหมดการถ่ายเทความร้อนจะเปลี่ยนจากการสัมผัสโดยตรงไปจนถึงการติดต่อโดยตรงกับการชนโมเลกุลของก๊าซเพิ่มเติม การเปลี่ยนแปลงนี้จะส่งผลให้ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนลดลงของถาด
เมื่อระยะทางระหว่างแผ่นและถาดเพิ่มขึ้นค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนที่ระดับสูญญากาศเฉพาะจะลดลงอย่างมีนัยสำคัญ ในช่วงสูญญากาศ ({{0}}. 1-0. 3 MBAR) มักจะใช้สำหรับการอบแห้งเมื่อระยะทางเกิน 2 มม. การลดลงของค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจะแบน สมมติว่าระดับสูญญากาศในกระบวนการอบแห้งแบบแช่แข็งตั้งอยู่ที่ 0.27 MBAR ค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของถาดระหว่าง S =0 mm และ s =2 mm สามารถคำนวณได้จาก
เมื่อระยะห่างระหว่างถาดและชั้นแผ่นเพิ่มขึ้นเป็น 1 มม. สัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนของถาดจะลดลงต่ำกว่า 50% ของที่ S =0 ผลโดยตรงจากการลดลงของค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนคือการลดลงของอุณหภูมิผลิตภัณฑ์ในระหว่างการอบแห้งการระเหิดและการเพิ่มขึ้นของเวลาที่จำเป็นสำหรับการอบแห้ง ควรสังเกตว่าค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายเทความร้อนจาก S =0. 5 มม. ถึง S =2 มม. ขึ้นอยู่กับสมมติฐานที่ว่าไม่มีการติดต่อระหว่างบอร์ดและถาดซึ่งเป็นไปไม่ได้ในการใช้งานจริง
เพื่อให้ใกล้ชิดกับสถานการณ์จริงสามารถสันนิษฐานได้ว่า 3 0% ของพื้นที่ระหว่างชั้นวางและถาดไม่ได้รับการติดต่ออย่างเต็มที่เนื่องจากความไม่สม่ำเสมอของชั้นบอร์ด เงื่อนไขสำหรับการทำให้อ่อนตัวของการอบแห้งคือ: อุณหภูมิชั้นวางถูกตั้งค่าที่ 0 องศาระดับสูญญากาศถูกตั้งค่าที่ 0 27 mbar เนื้อหาที่เป็นของแข็งของผลิตภัณฑ์คือ 2%และเวลาที่ต้องใช้สำหรับการอบแห้ง แบบจำลองทางคณิตศาสตร์สามารถใช้ในการคำนวณผลลัพธ์ จะเห็นได้ว่าเมื่อระยะห่างระหว่างถาดและเลเยอร์เพิ่มขึ้นเป็น 0.5 มม., 1 มม. และ 2 มม. เวลาที่ต้องใช้ในการกำจัดน้ำแข็งทั้งหมดในผลิตภัณฑ์เพิ่มขึ้น 11%, 15% และ 33% ตามลำดับ - สิ่งนี้ไม่เพียง แต่หมายถึงการเพิ่มขึ้นของต้นทุนการผลิต แต่ยังไม่มีวิธีที่เหมาะสมสำหรับการตัดสินจุดสิ้นสุดของการทำให้อ่อนตัวลงและในขณะเดียวกันก็ไม่สนใจการลดลงของอัตราการระเหิดที่เกิดจากความเรียบของบอร์ดก็มีแนวโน้มที่จะนำไปสู่การกลับมาของผลิตภัณฑ์เครื่องอบแห้งแช่แข็งทั้งหมด ละลายและกลายเป็นของเสีย
2. lyophilization ของ cillin
สำหรับการอบแห้งของขวดเนื่องจากขวดแต่ละขวดมีความเป็นอิสระความไม่สม่ำเสมอของชั้นแผ่นจะไม่ทำให้เกิดปัญหาการลดประสิทธิภาพการถ่ายเทความร้อนในการอบแห้งของถาด อย่างไรก็ตามหากปัญหาของความไม่สม่ำเสมอของชั้นบอร์ดนั้นร้ายแรงอาจทำให้ขวดกลับด้านในระหว่างการให้อาหารอัตโนมัติและการปลดปล่อย lyophilizer ซึ่งส่งผลต่อกระบวนการ lyophilization ทั้งหมด
3. สรุป
จะเห็นได้ว่าชั้นแผ่นเป็นส่วนที่สำคัญที่สุดของระบบเครื่องเป่าแช่แข็งทั้งหมดและความเรียบของมันส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพการผลิตและคุณภาพของผลิตภัณฑ์ แม้แต่การเบี่ยงเบนของสองสามมิลลิเมตรอาจนำไปสู่ผลกระทบร้ายแรง ดังนั้นกระบวนการเชื่อมแผ่นที่เหมาะสมจึงมีความสำคัญอย่างยิ่ง