冷凍干燥機設備廣泛用在醫學(xué)、制藥、生物研究、化工和食品等領(lǐng)域。經(jīng)冷凍干燥處理的物品易于長(cháng)期保存，加水后能恢復到凍干前狀態(tài)并保持原有生化特性。冷凍干燥機設備適用于實(shí)驗室使用或少量生產(chǎn)，可滿(mǎn)足大多數實(shí)驗室常規凍干的要求。 解冷凍干燥機設備捕霜板之間捕霜不均勻問(wèn)題
真空冷凍干燥機設備系統設計時(shí)，需要解決捕水器存在的問(wèn)題，其中包括各捕霜板之間捕霜不均勻，為解決這個(gè)問(wèn)題采取了以下措施。
1、在分配器入口端加一段直管
由于冷凍干燥機制冷劑通過(guò)膨脹閥后要經(jīng)過(guò)一個(gè)彎頭才能進(jìn)入分配器，而制冷劑經(jīng)過(guò)彎頭后會(huì )形成渦流和擾動(dòng)，因此我們在分配器入口端加了一段直管。
流體在流動(dòng)過(guò)程中的能量損失包括兩種：沿程阻力和局部損失。
?。?）沿程阻力是一種沿導管長(cháng)度上的能量損失，它與管的粗糙度、流體性質(zhì)及流動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。
?。?）局部損失是因局部障礙引起流束顯著(zhù)變形及渦流所產(chǎn)生的阻力。
顯然此處彎頭的能量損失主要為局部損失，即產(chǎn)生了渦流。如果流體經(jīng)過(guò)彎管后直接與分配器連接，由于渦流的存在使同一截面上的各處壓力不均勻，會(huì )使各通路的流量分配有較大差別，導致的直接結果就是冷凍干燥機各捕霜板之間捕霜不均勻。
若在冷凍干燥機分配器前加一段直管，流體在直管內流動(dòng)時(shí)主要為沿程損失，局部損失很小， 可以忽略不計。如果這段直管足夠長(cháng)，沿程阻力對渦流起抑制和消除的作用，會(huì )消除渦流和擾動(dòng)的影響。此時(shí)，流體的雷諾數小于下臨界雷諾數，會(huì )形成層流，即壓力在同一半徑上相等，這種情況是理想的。
流體的雷諾數與管路的直徑、流速、運動(dòng)黏度系數有關(guān)，管路直徑為一定值，但流體的流速及運動(dòng)黏度系數是不可控制且是在不斷變化的，即流體的雷諾數是變化的，當雷諾數大于上臨界雷諾數時(shí)，冷凍干燥機管路中的流體就會(huì )形成紊流。但是，紊流的存在不一定是有害的，從微觀(guān)上分析紊流是由于流體各質(zhì)點(diǎn)運動(dòng)跡線(xiàn)各不相同造成的，從而造成了在某一時(shí)刻同一截面上各處壓力分布無(wú)序。
從宏觀(guān)上分析紊流可分為兩種：第一種是渦流，渦流分布是有一定規律的，即由于局部損失造成的渦流會(huì )造成在同一截面上某一點(diǎn)可能在一段時(shí)間內總高于或低于另外一點(diǎn)。這種情況，是應極力避免的，它會(huì )造成各板之間流量分配不均。第二種是由于上游渦流引起的紊流，在下游某一截面上在不同的點(diǎn)上壓力無(wú)規則分布，在不同的時(shí)刻在同一點(diǎn)上壓力也不相同，但在一段時(shí)間內某一截面上的壓力分布則是有規律的。
在冷凍干燥機分配器前加一段直管可以起到整理液流的作用，使分流器入口盡量遠離渦流，使各通路的流量分配均勻。
2、分配器與捕霜板之間連接的改進(jìn)
對于冷凍干燥機分配器與捕霜板之間位置的空間分布來(lái)說(shuō)，如果按Z近路徑方式連接，會(huì )使各通路長(cháng)度不相等，沿程阻力各不相同，從而導致流量分配不均勻。因此，在裝配焊接時(shí)，要求各捕霜板與分配器之間連接管長(cháng)度相同，但由于分配器到各板之間距離不同，因此連接管采用了一種近似于螺旋的結構， 這樣不但使連接管長(cháng)度相同，而且保證了各通路路徑近似相同，使流經(jīng)各通路的流體沿程阻力和局部損失基本相同，從而保證了流量的分配均勻。
在采用了以上措施后，我們在冷凍干燥機調試過(guò)程中觀(guān)察發(fā)現，每塊板上結霜厚度較均勻，各捕水板之間的結霜厚度差別較小，達到了預期的目的。
