Quais são os métodos de transferência de calor na secadora de congelamento?
Os modos de transferência de calor no secador congelado são principalmente aquecimento de condução de calor sólido, aquecimento de radiação e micro-ondas, e aquecimento de convecção.
1. Aquecimento sólido da condução do calor
O material é colocado na bandeja, a bandeja está em contato direto com a prateleira de aquecimento, e o calor passa pela camada congelada da bandeja de material e pelo material para chegar à interface de sublimação. No equipamento de liofilização de condução tipo contato, não só a placa de aquecimento e a bandeja têm boa condutividade térmica, mas também o contato entre a placa de aquecimento, a bandeja e o material é bom, para que o efeito de transferência de calor possa ser melhorado e o calor possa ser distribuído uniformemente. .
2. Aquecimento de radiação e micro-ondas
A radiação é a transferência de energia por um objeto através de ondas eletromagnéticas, que podem ser realizadas no vácuo. O material está suspenso entre as prateleiras superior e inferior, e não está em contato direto com a prateleira; o calor é irradiado para a superfície do material através das prateleiras superior e inferior, e então atinge a superfície de sublimação através da condução térmica da camada seca.
No equipamento de secagem de congelamento aquecido, o material e o recipiente (dray) não são obrigados a estar em contato próximo com a prateleira, o que facilita a entrada e saída do material da câmara de secagem. Este método de aquecimento é agora amplamente utilizado em equipamentos de secagem congelante em larga escala.
O aquecimento do micro-ondas também pertence ao aquecimento de ondas eletromagnéticas. No entanto, ao contrário do aquecimento radiante, o aquecimento do micro-ondas é a própria substância agindo diretamente como um elemento de aquecimento. Não há necessidade de transferir calor de fora para dentro, para que o centro do material aqueça rapidamente. Uma vez que o aquecimento do micro-ondas não é basicamente afetado pela camada de secagem, o calor pode atingir diretamente a superfície de sublimação do material, de modo que a diferença de temperatura entre a superfície do material e a interface de sublimação é pequena, de modo que a camada de congelamento possa ser mantida abaixo e perto da temperatura máxima permitida pelo material.
3. Aquecimento de convecção
Uma vez que o secador de congelamento é operado em condições próximas ao vácuo. Portanto, o efeito da transferência de calor convectivo é pequeno, mas nos últimos anos, o método de pressão cíclica é frequentemente usado para alcançar a transferência forçada de calor convecção para acelerar o processo de uma secagem. O chamado método de pressão cíclica, ou seja, a pressão do sistema de vácuo de controle flutua para cima e para baixo dentro de uma certa faixa para melhorar o efeito da transferência de calor e massa.
