В целом о вакууме и вакуумных системах

Свойства вакуума
Особенности вакуумных систем

Вакуумные материалы и уплотнители

Вакуумные материалы
Уплотнители и и смазки

На заметку

Сублимационные сушильные установки периодического действия
Сублимационные сушильные установки периодического действия - Аппараты сушки в ампулах
Вакуумные установки - Сублимационные сушильные установки
Оглавление
Сублимационные сушильные установки периодического действия
Аппараты сушки в ампулах
Аппараты для сушки без применения ампул
Все страницы

Принцип действия аппарата для сушки в ампулах состоит в том, что материал предварительно расфасовывают в ампулы или флаконы, в которых он сушится и хранится. Для предварительного замораживания материала в ампуле применяют различные способы. В некоторых установках замораживание производят при атмосферном давлении, при этом ампулы вращаются в вертикальном или в горизонтальном положении. При вращении ампулы под действием центробежной силы на ее пенках образуется равномерный слой материала. Если такую вращающуюся установку поместить в вакууме, процесс замораживания значительно интенсифицируется. Если не удается применить вращение, то целесообразно при замораживании расположить ампулы наклонно, чтобы увеличить поверхность испарения. Различные способы расположения ампул при замораживании показаны на рис. 99. Для сушки в ампулах обычно применяют сушилки коллекторного и камерного типов.

Для быстрой сушки в коллекторных сушилках необходимо каким-то образом подводить тепло к материалу. Первоначально в таких установках для испарения влаги использовалось только тепло окружающего воздуха. Но при этом сушка происходила чрезвычайно медленно. Для передачи тепла теплопроводностью стеклянный сосуд помещают на металлической пластинке с электрическим нагревом или заключают его внутрь другого металлического сосуда, который является термостатом. Однако при такой передаче тепла возникает опасность подтаивания материала из-за местного перегрева.

 

 

Наиболее эффективным оказалось излучение при 400—700° С. В настоящее время коллекторные сушилки используют главным образом в лабораториях.

Если нужно обработать большое число сосудов одинакового размера с одним и тем же веществом, более пригодны камерные сушилки. Их гораздо легче герметизировать. Ампулы с замороженным продуктом в открытом виде загружают в кассеты. Кассеты устанавливают в камере, после чего в ней создается вакуум и начинается процесс сушки.

В качестве примера камерной сушилки можно привести установку GT02 фирмы Лейбольд (ФРГ) с вертикальным расположением ампул. Два или три ряда ампул сверху накрывают стеклянным колпаком. Принципиальная схема такой установки показана на рис. 100, устройство для закупоривания ампул после сушки — на I рис. 101. Устройстово пробки для закупоривания флакона приведено на рис. 102. Габаритные размеры установки GT02 в плане 1000 x840мм, I высота 1150 мм; температура конденсации —45° С при одноступенчатом охлаждении и —65° С при двухступенчатом охлаждении.


 

На рис. 103 приведена схема установки GT19 той же фирмы с горизонтальным расположением ампул. В этой установке производится и замораживание материала в ампулах (рис. 104). В более крупных установках флаконы устанавливают на противни.

Стремление к созданию экономичных сушильных аппаратов привело к появлению установок, в которых достигается более высокий к. п. д., чем обычно. Например, в аппарате Субливак (Франция) холодильный агрегат подсоединен таким образом, что в сублимационной установке используется тепло, выделяемое при конденсации хладагента. Обычно это тепло отводится воздухом или охлаждающей водой в конденсаторе холодильного агрегата. В рассматриваемой схеме хладагент после компрессора поступает непосредственно в сушильную камеру — сублиматор, где выделяемое при конденсации хладагента тепло используется для испарения влаги из сушимого материала (рис. 105, а).


 

 

Испарившаяся влага поступает в десублимационный конденсатор, где расположен испаритель холодильного агрегата. Выделяемое при конденсации пара тепло идет на испарение хладагента. Такую схему можно применять нe только для сублимационной сушки, но и для выпаривания и сублимации. Дополнением служит оригинальная схема предварительного замораживания сушимого материала (рис. 105, б). До начала сушки продукты, помещенные в камеру А, могут  переключается холодильный цикл замораживаться, при этом  в  камеру А подается хладагент, идущий от регулирующего вентиля, т. е. теперь камера А служит уже испарителем холодильной установки; в камеру В, напротив, поступает хладагент после компрессора.

 


Таким образом, одновременно протекают два процесса: замораживание материала и освобождение сублимационного конденсатора от льда. Выделяемое при таянии льда тепло возвращается обратно в цикл. Конденсация хладагента происходит в результате таяния льда, т. е. при более низкой темпера туре, чем в обычном холодильном цикле, поэтому замораживание материала в камере А значительно ускоряется.

После освобождения от льда производится кратковременное охлаждение камер А и В для подготовки к следующему циклу. Затем включают вакуумные насосы, холодильную установку переключают таким образом, чтобы в камеру А подавался горячий хладагент из компрессора, и начинается процесс  сублимации. Окончание сушки  определяют по температуре продукта; сушку считают законченной, если температура продукта совпадает с температурой источника тепла.

После разгрузки установки желательно сейчас же снова загрузить ее, так как в этом случае можно совместить one- I рации Оттаиван ия-льда и замораживания материала, как показано выше.


 

Аппарат представляет собой горизонтальный цилиндр из коррозионностойкой стали, снабженный с двух сторон съемными крышками. С одной стороны цилиндра находятся противни, к которым снизу приварены трубы для подвода хладагента, другая часть этого же цилиндра является конденсатором. На противни устанавливают флаконы с сушимым материалом. Для доступа в камеру дверь из небьющегося стекла перемещается в вертикальном направлении. Через смотровое окно на противоположном конце цилиндра наблюдают за ходом образования льда в сублимационном конденсаторе. Конденсатор снабжен специальным пульверизатором для более быстрого оттаивания льда.

Производительность установки определяется количеством льда, который может разместиться в конденсаторе. Для оттаивания льда можно применять горячий хладагент, а также электроподогрев. Установка снабжена системой автоматического регулирования. Электромагнитный вентиль контролирует поступление нагревающего газа; вентилем управляет термистор, показания которого зависят от степени достигнутого вакуума. При внезапной остановке насосов электромагнитный вентиль отсоединяет вакуумную камеру от насосов и продукт остается в вакууме. Температура замораживания материала —50° С, давление в конденсаторе 1 • 10-2мм рт. ст.

На рис. 106 показана установка GT-50 (ГДР). Шкафные сушилки выпускает также фирма Бона-пак (Италия). В них на полки устанавливают ампулы или флаконы с высушиваемым материалом. Особенностью установки является непрерывная конденсация. Сушилки подобного типа выпускают также в ЧССР, ФРГ, Англии и других странах.


 



 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Сейчас на сайте

Сейчас на сайте находятся:
 265 гостей на сайте
=
Рейтинг@Mail.ru