凍干機(jī)的真空系統(tǒng)是由干燥箱、冷阱、真空管道、中隔閥,摻氣閥及調(diào)節(jié)閥,真空泵等組成。凍干機(jī)的冷阱是起到凝結(jié)升華出來的水蒸氣的作用,必須是和真空泵一起控制的,如果沒有冷阱,單純靠真空泵是維持不了真空升華的,通過控制冷阱的溫度,能控制升華制品的升華速率和升華出來的水蒸氣的凝結(jié)速率。而真空泵主要是抽除大氣中滲漏進(jìn)去的水汽及升華出來的不可凝性的氣體,如果真空泵大量抽除水蒸氣就會造成真空泵效率降低,壽命減少。
當(dāng)容器中的壓力低于大氣壓力時(shí),把低于大氣壓力的部分叫真空,由于凍干是低于三相點(diǎn),在制品的三相點(diǎn)以下進(jìn)行凍干,為了保證低于共熔點(diǎn)溫度下升華,必須使得制品的升華溫度低于共熔點(diǎn),否則就會融化,因此必須進(jìn)行進(jìn)行真空的控制,也就是控制壓力,由于這個(gè)壓力是低于大氣壓的,所以叫做真空控制,也就是控制升華溫度。常規(guī)的真空一般劃分四個(gè)級別,分別是低真空,中真空和高真空,劃分的范圍界限如下圖所示:
凍干上的真空范圍是屬于中真空的范圍,而這樣寬廣的范圍必須通過真空泵和冷阱配合才能實(shí)現(xiàn),單靠真空泵是無法實(shí)現(xiàn)的。
真空泵種類很多,有水環(huán)式真空泵、往復(fù)式真空泵、水蒸汽噴射真空泵、油封式機(jī)械泵、羅茨真空泵,螺桿真空泵等。不同的真空泵能獲得的真空的范圍也是不一樣的,常見的真空泵的抽真空范圍見下圖:
從這個(gè)圖上可以看出來,能獲得中真空的真空泵常見的有油封式真空泵、干式活塞、渦旋真空泵、螺桿真空泵。而這些泵里油封式真空泵是實(shí)惠,真空度好,應(yīng)用普遍的一款。而干式真空泵如螺桿真空泵,渦旋真空泵、干式活塞泵滿足凍干機(jī)真空的需求,但是價(jià)格相對來說較高。而機(jī)械增壓泵(羅茨泵)需要配一個(gè)前級泵獲得預(yù)備真空后,能獲得較高的真空,一般采用油封式真空泵作為前級泵。而隨著環(huán)保和對工作環(huán)境的要求越來越高,干泵或者雜交泵或者組合泵應(yīng)用的也越來越多了。而的,效果又較好的真空泵就是油封式真空泵。而像水環(huán)式真空泵,隔膜泵是達(dá)不到凍干上的真空范圍的,在凍干領(lǐng)域是不適用的。隔膜泵雖然沒有油污染,但是價(jià)格高,而且獲得的真空范圍不能滿足凍干需求,因此如果油泵油煙大可以配一個(gè)過濾器,或者選擇干式真空泵,如爪式真空泵、渦旋真空泵、螺桿真空泵。