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按凍干機(jī)的用途可以分成食品用凍干機(jī),、藥品用凍干機(jī)、實(shí)驗(yàn)用凍干機(jī)等,。

(1)食品用凍干機(jī)   圖3-11該系列冷凍干燥設(shè)備是集熱力,、真空、制冷,、壓力容器制造和自動(dòng)控制技術(shù)等領(lǐng)域所積累的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,，消化吸收了國際上同類設(shè)備先進(jìn)技術(shù)而研制的。它采用了內(nèi)置式交替工作的水汽捕集器,、滿液式循環(huán)供冷系統(tǒng),、按加速升華理論設(shè)計(jì)的加熱和水汽捕集系統(tǒng)以及負(fù)壓蒸汽融冰等先進(jìn)技術(shù)。

國產(chǎn)凍干設(shè)備中,，只有ZDG160型凍干機(jī)給出了能耗指標(biāo)：?jiǎn)挝幻娣e上最大熱負(fù)荷1.5kW/㎡,；單位脫水能耗：制冷系統(tǒng)1.2kW/kg,真空系統(tǒng)0.3kW/kg。

圖3-12為大型凍干機(jī)的結(jié)構(gòu),。該設(shè)備采用水蒸氣噴射泵為真空抽氣系統(tǒng),，可以直接抽出水蒸氣。

1-物料盤；2-前級(jí)抽氣機(jī)組,；3-液壓操作臺(tái),；4-水蒸氣噴射泵；5-門移動(dòng)小車,；6-門,；7-加熱板；8-門預(yù)緊裝置,；9-液壓系統(tǒng),；10-干燥室；11-物料車

(2)醫(yī)藥用凍干機(jī)      醫(yī)藥用冷凍真空干燥必須符合GMP(Good Manufacturing Practice)的有關(guān)要求,，其目的是要保證藥品生產(chǎn)質(zhì)量整批均勻一致,，凍干設(shè)備還必須達(dá)到可以在線清洗(Cleaning in place,CIP)、在線滅菌(Sterilizing in place,SIP)的要求,，其目的是保證藥品清潔衛(wèi)生,，不染雜菌。對(duì)直接接觸藥品的設(shè)備材質(zhì)和加工精度也有要求,，一般要求采取304或316不銹鋼,；進(jìn)入干燥系統(tǒng)的熱空氣須精密過濾，1m³空氣中≥0.5μm的塵埃粒子不得超過3500個(gè),，活微生物數(shù)≤1,；凍干箱內(nèi)表面及擱板表面粗糙度Ra<0.75μm，凍干箱所有內(nèi)角采用圓弧形,，利于清洗,，不準(zhǔn)有死角積液，擱板表面平整度±1mm/m,。藥品凍干需要經(jīng)過實(shí)驗(yàn)研究,、中試生產(chǎn)、批量生產(chǎn)和大量生產(chǎn)幾個(gè)過程,。實(shí)驗(yàn)研究采用實(shí)驗(yàn)型凍干機(jī),，中試生產(chǎn)采用小型凍干機(jī)，批量生產(chǎn)從節(jié)能,、省時(shí)等方面考慮,，最好選用連續(xù)式生產(chǎn)的凍干機(jī)。凍干藥品離不開凍干機(jī),，合理選用凍干機(jī),，可以在保證藥品質(zhì)量的前提下，達(dá)到即經(jīng)濟(jì)又實(shí)用的效果,。

中國制藥裝備行業(yè)協(xié)會(huì)曾在2004年發(fā)布《冷凍真空干燥機(jī)》醫(yī)藥行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),，并在2012年進(jìn)行了修改,。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定：

①產(chǎn)品形式   冷凝器有立式或臥式，板層制冷應(yīng)為間冷式,，整機(jī)分手動(dòng)和自動(dòng)程序粒制，擱板分固定式或移動(dòng)式,，機(jī)內(nèi)可用蒸汽滅菌或無滅菌裝置,，采用水冷冷卻。

②基本參數(shù)    凍干箱內(nèi)擱板總面積<12㎡,，擱板間距<0.12m,，擱板溫度在-50~60℃范圍內(nèi)；冷凝器捕水能力≥10kg/㎡,，空載溫度≤-60℃,。

③凍干機(jī)的工作條件    環(huán)境溫度5~35℃，冷卻水溫度不高于20℃,，相對(duì)濕度不大于80%,，供電電源380V士5%或220V士10%，頻率50Hz士2%,，周圍空氣無導(dǎo)電塵埃及爆炸性氣體和腐蝕性氣體存在,。

④滅菌系統(tǒng)工作條件   蒸汽表壓力0.11MPa，溫度121℃,，保持20min,。

⑤操作要求：a.空載運(yùn)行時(shí)，擱板溫度從室溫降至一40℃時(shí)間不大于2h,，冷凝器從室溫降至-50℃時(shí)間不大于1.5h,；擱板從-50℃升溫至+60℃的時(shí)間不應(yīng)大于3h，板層溫差不超過士1.5℃,；空載極限真空度高于5Pa,；干燥箱內(nèi)達(dá)到5Pa后，保壓0.5h,，靜態(tài)漏氣率不大于0.025Pa·m3/s,。b.滿載運(yùn)行時(shí)，制品升華全過程中冷凝器溫度≤一40℃,，此時(shí),，干燥箱內(nèi)的壓力應(yīng)≤30Pa。

⑥凍干機(jī)的其他要求   自動(dòng)控制程序正確無誤,，準(zhǔn)確執(zhí)行設(shè)定的凍干曲線,；自動(dòng)加塞功能正常，不合格率≤0.3%,；凍干機(jī)的水電,、溫度,、真空度故障報(bào)警系統(tǒng)工作正常；凍干機(jī)安全可靠,，絕緣電阻不小于1.0MΩ,，電氣設(shè)備必須經(jīng)受頻率為50Hz，正弦交流電壓1500V,，歷時(shí)1min的耐壓試驗(yàn),。

新標(biāo)準(zhǔn)還增加了保溫材料的要求，無菌過濾器的要求,，控制系統(tǒng)的權(quán)限設(shè)置,，控制系統(tǒng)工藝參數(shù)的要求，在位清洗的要求,，在位滅菌的要求和水汽捕集器的真空泄漏率,。

生產(chǎn)型藥用凍干機(jī)都有清洗系統(tǒng)(CIP)、消毒滅菌系統(tǒng)(SIP),，其原理分別如圖3-13和圖3-14所示,。

1-干燥室；2-冷凝器,；3-干燥室與冷凝器間的閥門,；4-液壓制動(dòng)系統(tǒng)；5-硅油回路,；6-冷卻系統(tǒng),；7-真空系統(tǒng)；8-冷卻水,；9-廢水,；10-排氣真空泵；11-CP液體進(jìn)口,；12-CIP液體容器

1-干燥箱,；2-冷凝器；3-干燥箱冷凝器閥門,；4-液力加塞系統(tǒng),；5-硅油回路；6-冷卻系統(tǒng),；7-真空系統(tǒng),；8-冷卻水；9-廢水,；10-排氣,；11-蒸汽進(jìn)口

圖3-15中，表示一個(gè)帶有機(jī)玻璃門的圓柱形干燥箱和一個(gè)對(duì)藥瓶加塞的液壓系統(tǒng),。

按生產(chǎn)方式可以分成間歇式,、周期式,、連續(xù)式。

(1)間歇式凍干機(jī)   目前國內(nèi)還很少有連續(xù)式凍干設(shè)備,，仍然以周期（間歇）式為主,，圖3-16所示為丹麥生產(chǎn)的RAY系列間歇式凍干設(shè)備的布置情況，可作為間歇式凍干機(jī)整體設(shè)計(jì)時(shí)參考,。

1-小車裝料,；2-凍結(jié)隧道；3-凍料貯存,；4-控制室；5-機(jī)房,；6-小車卸料

(2)連續(xù)式凍干機(jī)   為提高凍干產(chǎn)品的產(chǎn)量,，節(jié)約能源，國外發(fā)展連續(xù)式凍干設(shè)備的速度快,，醫(yī)藥和食品凍干領(lǐng)域都有應(yīng)用,。圖3-17為隧道式連續(xù)凍干機(jī)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,，運(yùn)轉(zhuǎn)過程一目了然,，難點(diǎn)是料車通過真空閘閥時(shí)容易產(chǎn)生振動(dòng)，致使物料從料車上跌落,，影響閘閥密封,。

圖3-18所示為一種連續(xù)生產(chǎn)的醫(yī)藥用凍干機(jī)，其冷凝器,、制冷系統(tǒng),、真空系統(tǒng)安裝在樓下機(jī)房?jī)?nèi)，其上一層樓是無菌室,，分裝料,、進(jìn)料和卸料室，凍干機(jī)內(nèi)能自動(dòng)壓蓋,，實(shí)現(xiàn)無菌化,、自動(dòng)化生產(chǎn)，保證產(chǎn)品質(zhì)量,。

1-干燥室,；2-觀察窗；3-自動(dòng)小門通道,；4-全開大門,；5-加塞裝置；6-密封裝置,；7-加強(qiáng)筋和滅菌后的冷卻水管,；8-蝶閥,；9-捕水器；10-加料裝置,；11-卸料裝置,；12-擱板

按捕水器安放的位置可以分為在凍干箱內(nèi)還是箱外兩種結(jié)構(gòu)。

(1)捕水器按放在箱外   捕水器放在箱外的典型結(jié)構(gòu)如圖3-19所示,。為提高產(chǎn)量,，有時(shí)將兩個(gè)凍干箱和兩個(gè)捕水器共用一套制冷和真空系統(tǒng)。為提高可靠性,，有時(shí)凍干箱和捕水器分用兩套制冷系統(tǒng)和兩套真空系統(tǒng),，各有優(yōu)缺點(diǎn)。

1-無菌室墻壁,；2-真空計(jì),；3-凍干箱；4-擱板,；5-蝶閥,；6-除霜水進(jìn)口；7-電磁放氣閥,；8-真空泵,；9-排水口；10-水汽凝結(jié)器,；11-制冷系統(tǒng),，12-加熱系統(tǒng)

(2)捕水器放在箱內(nèi)   圖3-20為一臺(tái)擁有20㎡凍干面積，液態(tài)氨冷凍的凍干機(jī),。其干燥箱和冷凝器在同一個(gè)真空室里,，用閥板隔開，為水蒸氣流動(dòng)提供了最短的路徑,，冷凝器溫度可達(dá)-100℃,，擱板溫度在-70～+50℃之間，用運(yùn)輸車裝卸料,。

1-運(yùn)輸車,；2-托盤中的產(chǎn)品；3-無菌室,；4-GIP系統(tǒng),；5-水出口；6-液環(huán)泵,；7-用液氨冷卻的鹽水熱交換器,；8-用20℃水冷卻熱交換液體的熱交換器；9-電加熱熱交換液體的熱交換器,；10-熱交換流體循環(huán),；11-液氨人口,；12-氨氣出口；13-除霜用的水,；14-羅茨真空泵,；15-3個(gè)二機(jī)泵組；16-干燥箱,；17-冷凝器,；18-冷凝器的金屬板；19-干燥箱與冷凝器間的水力操作閥