真空干燥箱应用中存在的问题及解决方法

真空干燥箱应用中存在的问题及解决方法

孔潘潘

博尔塔拉蒙古自治州计量检测所 新疆维吾尔自治区 833400

摘要：真空干燥箱主要应用于生物化学、化工制药等研究领域中，国内目前引进了各种真空干燥箱设备。真空干燥箱主要具有粉末干燥、食物制作以及各类玻璃容器灭菌等功效。在真空状态下操作可以使物质的营养成分不被损伤并且还可以放置食物氧化变质，因此使用真空干燥剂可以物的较好的食物品质。

关键词：真空干燥箱；应用问题；解决策略

真空干燥剂的利用率较高通常会使用到不易干燥的物品中，使用智能数控干燥剂可以很大程度降低液体的沸点。真空干燥剂适用于各种多孔样品的干燥，干燥后会不留任何残留物质。在真空条件下进行干燥处理，不会使有氧化物产生爆炸的现象，因此真空干燥机具有很高的安全性，目前真空干燥剂已经被应用到很多行业中。

一、真空干燥箱应用中存在的问题

真空干燥机是在真空状态下由热传导对物料进行热辐射逐渐烘干的过程。在热传导过程中，由于物料盘与盘管的接触面太小导致传热效果不明显，烘干的效率会逐渐降低。真空干燥机在工作过程中会随着物料的干燥形成热阻层从而会影响到干燥的速度。物料盘在使用过程中产生的接触面不平整也会影响到导热的效果。真空干燥箱地面的干燥会逐渐形成硬质化板结面，物料板结面的形成对于热量的的增发有很大的影响，不仅可以影响到真空干燥机的导热效果，还会影响到蒸发的效果。

二、真空干燥箱应用中存在的问题原因分析

真空干燥箱的传热主要靠热传导，辐射产生的传热量是很少的，并且还可以减弱流传热的效果。干燥箱与真空度的之间不会有太大的关联。由于干燥机在工作过程中，导热占比较大，通常是使用高温加热的方式进行物品烘干，在烘干过程中物料的水分以及杂质会逐渐流到干燥机底面上长期以往会逐渐形成热阻层，从而会影响导热的效果真空干燥箱在实际应用过程中会有传热效率低以及干燥缓慢等问题，真空干燥箱在干燥过程中由于在真空环境下，导热主要靠盘管以及热辐射，由于物料盘的接触面太小导致导热效果不明显。由于真空干燥箱不是金属材料，因此导热性比较差，还会影响到过程中水分蒸发的效果。真空干燥机自身的热导材料导热性比较差，当物料盘的接触面太小时，会使导热效果没有明显的变化。不同的物料以及含水量都会影响到烘干的效果，由于物料的粘度太大，板结面在形成以后很难找到相对解决的办法。真空干燥箱的传热主要开热传导，但是由于辐射产生的传热传量很少，导致热传流效果被严重减弱。

三、真空干燥箱应用中存在的问题解决策略

1.改善对流换热

根据真空干燥机各阶段的干燥特点，要在干燥机运行过程中，不断调整每一阶段的真空度，同时不断增大传热量。真空干燥箱在实际应用过程中会有传热效率低以及干燥缓慢等问题，真空干燥箱在干燥过程中由于在真空环境下，导热主要靠盘管以及热辐射，由于物料盘的接触面太小导致导热效果不明显。传感器在真空干燥剂工作过程中，可以同时对流传导。而处于真空室内的玻璃棒只能接受辐射热，由于玻璃温度计的反应热度是地域仪表温度的，因此将温控仪表的温度传感器布置在真空室外，使玻璃温度计的温度值与仪表温度显示的差异可以降低到最小。在第一阶段可以通过增加烘干接触面，可以有效缩短烘干的时间，使用平面式物料盘替代盘管式物料盘，可以使物料的烘干效果明显提升。在真空状态下，通过改善热传导可以提升可以将烘干机导热性较差的问题解决。但是还是有一定的不可靠性，使用金属材料替代普通导热管，金属材料的导热性能比较好，可以有效提升干燥的效率。在第二阶段可以使用使用温控仪表进行温度对流调节，温控仪表能够根据真空干燥剂的制热状态进行对流换热，可以使干燥剂的传热量大大增加。在真空干燥机工作过程中要根据干燥阶段进行创热量调节，使每个阶段的干燥效果都可以达到预期目标。

2.改善热传导

物料盘在使用过程中会产生不同程度的撞击使底盘有很多凸起，如果只是在盘管上铺一层钢板接触面积不会很大，因此可以使用多孔金属板改善热传导效果。热传导不仅可以真空烘干机内部的温度迅速升高，还可以保证物料烘干的质量。热传导不仅提供更所的使用空间，烘干效果也能够根据自身的需要随意进行调节。真空干燥箱的传热主要开热传导，但是由于辐射产生的传热传量很少，导致热传流效果被严重减弱。根据传热学理论，热传学与热辐射不受真空的影响，当面对真空度的不断变换时，热传方式与真空度的关系近似曲线状态。因此当热传导效果不明显时，可以考虑更换热传导材料，可以使用导热性能比较好的金属材料替代普通的热导材料，这样不仅可以大大提升干燥的速度，还可以避免物料在干燥过程汇总的蒸汽难以排出的问题。使用金属材料热传导还可以避免板结层的形成，能够直接影响到板结层蒸发的速度。这样真空压缩机的真空效果便可以大大提升，在改善热传导问题过程中，要根据常用物料的性质选择相宜的金属材料，使物料的干燥效果可以达到预期的效果。在真空状态下，通过改善热传导可以提升可以将烘干机导热性较差的问题解决。通过这样的方式在进行物料烘干时，物料的接触面便可以大大增加，可以有效提升烘干的效果，缩短烘干的时间。

3.破坏板结面

物料板结面的形成对热量的传递与水分的蒸发有很大的影响作用，可以使用人工破坏的方式或者机械震动的方式将板结面破坏，过程中可以先进行应用测试，然后再解决相应设计的构件问题。不同的物料以及含水量都会影响到测试的结果，由于物料的粘度太大，板结面在形成以后很难找到相对解决的办法。由于干燥机在工作过程中，导热占比较大，通常是使用高温加热的方式进行物品烘干，但由于在烘干过程中物料的水分以及杂质会逐渐流到干燥机底面上长期以往会逐渐形成热阻层，从而会影响导热的效果。这样便会延长干燥的速度以甚至会导致底部的气泡压力过大冲破板结层，影响到物料的烘干效果。物料板结面的形成对于热量的的增发有很大的影响，不仅可以影响到真空干燥机的导热效果，还会影响到蒸发的速度，因此当真空干燥机在出现干燥效果不好时，就可以检查板结面的形成问题使用相对应的解决方案进行解决。可以使用人工破坏的方式定时对板结面进行清理，使真空干燥机在工作过程中可以发挥最大功能。如果板结面太厚或者不均匀人工不易清理，就要使用机械振荡的方式进行清理，机械振荡可以将干燥机的板结面逐渐脱离打碎，并且过程中也不会损伤干燥机内部的表面结构。不论使用哪种清理方式都要振荡合宜，以使干燥箱内的预设构件可以达到相应的要求标准。

在解决真空干燥机常见的问题时，要根据物料的性质、含水量以及装料量进行调整，也要根据真空干燥机每个阶段的工作特质进行问题修整，要从根本问题的出发找到相对应的调整方案，使真空干燥机的每个阶段的工作都可以正常运转，达到良好的烘干效果，从而使真空干燥机在工作过程中可以满足不同的烘干需求。

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