Kokie yra šilumos perdavimo metodai šaldiklio džiovykloje?
Šilumos perdavimo režimai šaldiklio džiovykloje daugiausia yra kieto šilumos laidumo šildymas, spinduliuotės ir mikrobangų šildymas bei konvekcinis šildymas.
1. Kieto šilumos laidumo šildymas
Medžiaga dedama ant dėklo, dėklas tiesiogiai liečiasi su šildymo lentyna, o šiluma eina per užšaldytą medžiagos dėklo sluoksnį ir medžiagą, kad pasiektų sublimacijos sąsają. Kontaktinio tipo laidumo šildymo liofilizacijos įrangoje ne tik šildymo plokštė ir dėklas turi gerą šilumos laidumą, bet ir šilumos plokštės, dėklo ir medžiagos kontaktas yra geras, kad būtų galima pagerinti šilumos perdavimo efektą ir tolygiai paskirstyti šilumą. .
2. Spinduliuotės ir mikrobangų šildymas
Spinduliuotė yra energijos perdavimas objektu per elektromagnetines bangas, kurias galima atlikti vakuume. Medžiaga yra pakabinta tarp viršutinės ir apatinės lentynų ir tiesiogiai nesilietų su lentyna; šiluma spinduliuojama į medžiagos paviršių per viršutinę ir apatinę lentynas, o tada pasiekia sublimacijos paviršių per džiovinto sluoksnio šilumos laidumą.
Spinduliavimo šildomoje užšaldymo džiovinimo įrangoje medžiaga ir talpykla (dray) neprivalo turėti glaudaus sąlyčio su lentyna, o tai palengvina medžiagos patekimą į džiovinimo kamerą ir iš jos išėjimą. Šis šildymo metodas dabar plačiai naudojamas didelio masto užšaldymo džiovinimo įrangoje.
Mikrobangų šildymas taip pat priklauso elektromagnetinių bangų šildymui. Tačiau, skirtingai nuo spinduliavimo šildymo, mikrobangų šildymas yra pati medžiaga, tiesiogiai veikianti kaip šildymo elementas. Nereikia perkelti šilumos iš išorės į vidų, todėl medžiagų centras greitai įkaista. Kadangi mikrobangų krosnelės šildymui džiovinimo sluoksnis iš esmės neturi įtakos, šiluma gali tiesiogiai pasiekti medžiagos sublimacijos paviršių, kad temperatūros skirtumas tarp medžiagos paviršiaus ir sublimacijos sąsajos būtų mažas, kad užšalimo sluoksnį būtų galima išlaikyti žemiau ir arti maksimalios medžiagos leidžiamos temperatūros.
3. Konvekcinis šildymas
Kadangi užšaldymo džiovintuvas veikia sąlygomis, artimomis vakuumui. Todėl konvekcinio šilumos perdavimo poveikis yra nedidelis, tačiau pastaraisiais metais ciklinio slėgio metodas dažnai naudojamas priverstiniam konvekcinio šilumos perdavimui pasiekti, kad pagreitintų vieno džiovinimo procesą. Vadinamasis ciklinio slėgio metodas, t. y. valdymo vakuuminės sistemos slėgis, svyruoja aukštyn ir žemyn tam tikrame intervale, kad pagerintų šilumos ir masės perdavimo poveikį.
