制冷系统作为冻干机的“心脏”,在冻干过程中发挥着重要作用。
冷阱是冻干机制冷系统的重要组成部分,主要作用是吸附冻干箱内升华的水蒸气。在结构设计上,冷阱一般按照冻干机搁板面积的0.9~1.4倍匹配冷阱的冷凝表面积,设计为圆筒型容器,置于干燥舱后侧。
△ 北京四环起航“未来-X17”冻干机
作为冷冻干燥过程中捕获水分的装置,理论上讲,冷阱能达到的温度越低,捕水能力越强。但要达到更低的温度,对系统的制冷要求就会更高,机器成本及运转费用更高。
通常来说,冷阱可分为光面冷阱和盘管式冷阱。光面冷阱呈圆柱体,制冷盘管缠绕于冷阱圆筒外部,外形上更为美观大方。在冷凝过程中,水蒸气或其他溶剂可在冷阱内部表面遇冷结霜,冰霜形成空心圆柱体,可保证气体通畅,冻干结束后也可将冰霜整个移出冷阱。化霜完成,相较于盘管式冷阱,便于清洁和保护,不易损伤表面。
北京四环起航冻干机采用制冷压缩机作为制冷动力,制冷系统由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器等部件构成。也可根据客户需求进行个性化定制,采用液氮制冷等方式。
为满足客户冻干不同样品的需求,北京四环起航研发生产了多个系列可达到不同极限冷阱温度的冻干机产品。
高校实验室明星型产品LGJ-12A系列真空冷冻干燥机冷阱温度可达-65℃,可满足大部分物料冻干需求;
LGJ-12D系列真空冷冻干燥机温度可达-81℃,冷阱温度低、设备体型较小,适合冻干样品量较少,但冷凝温度较低的冻干需求;
实验型原位冻干机S系列、T系列冷阱温度可达-78℃,冷阱与干燥舱分舱设计,可保证干燥舱空间内空气温度达到较为均衡的状态,相对于冷阱与干燥舱同舱设计的冻干机,样品冻干效果更好;
未来系列冷阱最低温度更低,功能更强大。未来-X10冻干机结构设计为钟罩式冻干机和原位冻干机一体式结构,采用单机自复叠式制冷技术和环保型制冷剂,冷阱最低温度可在-80℃和-120℃之间自由切换,满足一般样品、有机溶剂和易挥发物质的冻干要求;
未来-X21冻干机配置超低温冷阱,冷阱最低温度可达-150℃,符合特殊物质冻干需求;
今年10月发布的新品未来-X17冻干机冷阱温度可达-110℃,可通过控制系统与协作机器人互联互通,实现实验型冻干全流程自动化。