Was sind die Wärmeübertragungsmethoden im Gefriertrockner?
Die Wärmeübertragungsmodi im Gefriertrockner sind hauptsächlich feste Wärmeleitungserwärmung, Strahlungs- und Mikrowellenerwärmung sowie Konvektionserwärmung.
1. Feste Wärmeleitungsheizung
Das Material wird auf die Schale gelegt, die Schale steht in direktem Kontakt mit dem Heizregal und die Wärme strömt durch die gefrorene Schicht der Materialschale und das Material, um die Sublimationsgrenzfläche zu erreichen. In der Kontaktleitungsheizungs-Gefriertrocknungsanlage weisen nicht nur die Heizplatte und die Schale eine gute Wärmeleitfähigkeit auf, sondern auch der Kontakt zwischen der Heizplatte, der Schale und dem Material ist gut, so dass der Wärmeübertragungseffekt verbessert werden kann und Die Wärme kann gleichmäßig verteilt werden. .
2. Strahlung und Mikrowellenerwärmung
Strahlung ist die Übertragung von Energie durch ein Objekt durch elektromagnetische Wellen, die im Vakuum durchgeführt werden können. Das Material ist zwischen den oberen und unteren Regalen aufgehängt und hat keinen direkten Kontakt mit dem Regal. Die Wärme wird durch die oberen und unteren Regale auf die Oberfläche des Materials abgestrahlt und erreicht dann durch die Wärmeleitung der getrockneten Schicht die Sublimationsoberfläche.
In der strahlungsbeheizten Gefriertrocknungsanlage müssen das Material und der Behälter (Dray) nicht in engem Kontakt mit dem Regal stehen, was das Eintreten und Verlassen des Materials in die Trockenkammer erleichtert. Diese Heizmethode ist heute in großen Gefriertrocknungsanlagen weit verbreitet.
Mikrowellenerwärmung gehört auch zur elektromagnetischen Wellenerwärmung. Im Gegensatz zur Strahlungsheizung ist die Mikrowellenerwärmung jedoch die Substanz selbst, die direkt als Heizelement wirkt. Es ist nicht erforderlich, Wärme von außen nach innen zu übertragen, sodass sich das Materialzentrum schnell erwärmt. Da die Mikrowellenerwärmung von der Trocknungsschicht grundsätzlich nicht beeinflusst wird, kann die Wärme direkt die Sublimationsoberfläche des Materials erreichen, so dass der Temperaturunterschied zwischen der Materialoberfläche und der Sublimationsgrenzfläche gering ist, so dass die Gefrierschicht unter und gehalten werden kann nahe an der vom Material zugelassenen Maximaltemperatur.
3. Konvektionsheizung
Da der Gefriertrockner unter vakuumnahen Bedingungen betrieben wird. Daher ist der Effekt der konvektiven Wärmeübertragung gering, aber in den letzten Jahren wird häufig das zyklische Druckverfahren verwendet, um eine erzwungene Konvektionswärmeübertragung zu erreichen, um den Prozess einer Trocknung zu beschleunigen. Das sogenannte zyklische Druckverfahren, dh der Druck des Regelvakuumsystems, schwankt innerhalb eines bestimmten Bereichs auf und ab, um die Wirkung des Wärme- und Stoffaustauschs zu verbessern.
