Di dalam pengering beku, komponen utama yang memindahkan air ialah perangkap sejuk, bukan pam. Pam peringkat awal hanya melakukan dua perkara: mengepam keluar gas tidak terkondensasi dari kebuk, dan menekan tekanan kebuk di bawah tekanan wap tepu permukaan ais yang sepadan dengan suhu bahan. Kedua-dua perkara ini menetapkan sempadan pemilihan—titik tekanan kerja menentukan sama ada pam satu peringkat atau dua peringkat digunakan, kadar penembusan wap air menentukan cara pam dan perangkap sejuk dipadankan, dan masa pengepaman peringkat akhir menentukan diameter paip. Selepas tiga nilai dikira, model pada asasnya akan menumpu.
1. Titik tekanan kerja: garis 0.1 mbar mengecualikan pam satu peringkat
Prasyarat fizikal pengeringan beku ialah pemejalwapan; tekanan kebuk mesti lebih rendah daripada tekanan wap tepu permukaan ais supaya air beralih terus daripada pepejal ke fasa gas. Tekanan wap tepu ais menurun dengan cepat apabila suhu menurun: −35 ℃ kira-kira 0.22 mbar, −40 ℃ kira-kira 0.13 mbar, −50 ℃ kira-kira 0.039 mbar. Semakin rendah suhu bahan, semakin rendah tekanan kebuk yang diperlukan. Jalur kerja lazim bagi pengeringan primer ialah 0.1–0.3 mbar.
Bandingkan parameter produk dengan garis ini. DPL-V0025A mempunyai kadar pengepaman 20 m³/h dan vakum had 0.5 mbar; titik kerja 0.1 mbar sudah lebih rendah daripada tekanan hadnya. Pam tidak dapat mengepam pada titik ini, dan tekanan hanya dapat dikekalkan melalui kebocoran dan desorpsi. Dalam kalangan pam satu peringkat bermeterai minyak, model yang mampu mencapai 0.1 mbar ialah DPL-V0040A (tanpa balast gas 0.1 mbar), tepat pada had dan tanpa margin.
Pam dua peringkat ialah penyelesaian yang betul untuk garis ini. DPL-2V18 mempunyai kadar pengepaman 17 m³/h dan tekanan had 1×10⁻³ mbar; DPL-2V28 mempunyai kadar pengepaman 27.5 m³/h dan tekanan had 1×10⁻³ mbar. Titik kerja adalah dua urutan magnitud lebih tinggi daripada had, dan kadar pengepaman berada berhampiran nilai plat nama. Satu garis panduan: tekanan kerja perlu lebih tinggi daripada tekanan had pam sekurang-kurangnya satu urutan magnitud. 0.1 mbar dengan 1×10⁻³ mbar memberi margin sepuluh kali; 0.1 mbar dengan 0.1 mbar memberi margin sifar. Parameter lihat /products/dp-2v18/ dan /products/dp-2v28/.
2. Beban wap air: apabila perangkap sejuk melepaskan 0.3%, pam mencapai kapasiti penuh
Kira dahulu isipadu yang diduduki air pada 0.1 mbar. Satu kelompok 20 kg ais yang selesai mengalami pemejalwapan dalam 24 jam mempunyai kadar purata 0.833 kg/h, iaitu 2.31×10⁻⁴ kg/s. Pada 0.1 mbar (10 Pa) dan 20 ℃, isipadu tentu wap air dikira sebagai gas unggul: v = RT/P = 461.5 × 293 / 10 ≈ 13,500 m³/kg.
Kadar aliran isipadu = 2.31×10⁻⁴ × 13,500 ≈ 3.13 m³/s, iaitu 11,300 m³/h.
DPL-2V28 ialah 27.5 m³/h, perbezaan 400 kali. Mengharapkan pam mengepam terus air dalam bahan tidak wajar dalam pengeringan beku; perangkap sejuk ialah komponen wajib, bukan pilihan tambahan.
Selepas perangkap sejuk memerangkap air, pam berhadapan dengan sisa yang menembusi perangkap sejuk. Ais pada permukaan perangkap sejuk −50 ℃ mempunyai tekanan wap tepu 0.039 mbar; pada kebuk 0.1 mbar, tekanan separa wap air ditekan di bawah nilai ini, jadi secara teori sisanya hanya pada urutan miligram sejam. Namun ini nilai ideal: perangkap sejuk mempunyai laluan terus, suhu permukaan meningkat apabila lapisan fros menebal, dan kadar penembusan beberapa perseribu lebih hampir kepada keadaan sebenar. Penembusan 0.3% bersamaan 2.5 g/h, yang pada 0.1 mbar bersamaan 34 m³/h—satu unit 2V28 dengan 27.5 m³/h akan dipenuhi sepenuhnya oleh item ini.
Oleh itu, pam dan perangkap sejuk ialah pasangan parameter yang mesti ditentukan serentak. Balast gas dapat meningkatkan ketahanan terhadap wap air, dengan kos tekanan had yang lebih teruk: 2V18 dan 2V28 tanpa balast gas 1×10⁻³ mbar, dengan balast gas 1.5×10⁻² mbar. 1.5×10⁻² mbar masih di bawah titik kerja 0.1 mbar, jadi membuka balast gas pada peringkat akhir boleh dilakukan; pam satu peringkat DPL-V0040A dengan balast gas ialah 0.5 mbar, lebih tinggi daripada titik kerja, jadi tidak boleh dibuka untuk masa yang lama.
3. Pengepaman peringkat akhir: yang tersekat ialah paip, bukan pam
Masa penge
Bacaan berkaitan
- Pemilihan pam vakum untuk talian pembungkusan vakum makanan: V0040A dan lain-lain dikira berdasarkan empat item iaitu tahap vakum, kelajuan sedutan, medium dan mod operasi
- Pemilihan pam vakum ram gelangsar berkedap minyak DPL-V0100: semakan medium boleh terkondensasi, habuk dan menghakis
- Pemilihan pam vakum 200–700 m³/h: padanan diameter port dan kuasa
- Products
- Kalkulator Pemilihan Pam Vakum: Penukaran Masa Pengepaman dan Kelajuan Pengepaman
- Soalan Lazim Pam Vakum: Pemilihan, Penyelenggaraan dan Sebut Harga