วิธีการสร้างเครื่องทำแห้งแบบแช่แข็ง

การอบแห้งแบบแช่แข็ง (ไลโอฟิไลเซชัน) เป็นกระบวนการอุตสาหกรรมที่ซับซ้อน ซึ่งช่วยขจัดความชื้นออกและรักษาโครงสร้าง สี และคุณค่าทางโภชนาการของผลิตภัณฑ์ไว้ แม้ว่าเครื่องอบแห้งแบบแช่แข็งสำหรับใช้เองในระดับเล็กๆ จะสามารถประกอบขึ้นได้เพื่อใช้เป็นอุปกรณ์การเรียนรู้ แต่เครื่องเชิงพาณิชย์นั้นถูกออกแบบด้วยความแม่นยำสูง มีระบบทำความเย็นที่มีประสิทธิภาพ และอยู่ภายใต้การควบคุมคุณภาพอย่างเข้มงวด บริษัท Jiangsu Bolaike Refrigeration Science and Technology Development Co., Ltd. ของเรา ได้ผลิตอุปกรณ์สำหรับการอบแห้งแบบแช่แข็ง (ตั้งแต่เครื่องใช้ในครัวเรือน ไปจนถึงสายการผลิตอาหารและยาขนาดใหญ่) มาแล้วกว่า 20 ปี ด้านล่างนี้คือคำอธิบายเกี่ยวกับโครงสร้างของเครื่องอบแห้งแบบแช่แข็งระดับมืออาชีพ

1. องค์ประกอบหลักของเครื่องอบแห้งแบบแช่แข็ง

มีระบบพื้นฐานสี่ระบบในเครื่องทำแห้งแบบแช่แข็ง (freeze dryer) ทุกเครื่อง ไม่ว่าจะมีขนาดเท่าใดก็ตาม ระบบทำความเย็นทำหน้าที่แช่แข็งผลิตภัณฑ์และควบแน่นไอน้ำในขดลวดคอนเดนเซอร์ ห้องสุญญากาศทำหน้าที่ลดความดันลง เพื่อให้น้ำแข็งระเหิดโดยตรงกลายเป็นไอ ระบบทำความร้อนจัดหาความร้อนที่ควบคุมได้อย่างแม่นยำ ซึ่งอ่อนโยนพอที่จะเร่งกระบวนการระเหิด (sublimation) โดยไม่ทำให้ผลิตภัณฑ์ละลาย ท้ายสุด ระบบควบคุมจะตรวจสอบอุณหภูมิและความดันระหว่างการดำเนินการ วิศวกรของบริษัท Jiangsu Bolaike ออกแบบระบบทั้งสี่นี้อย่างพิถีพิถันเพื่อให้มีประสิทธิภาพในการใช้พลังงานสูงและเชื่อถือได้ ระบบทำความเย็นของเครื่องนี้ใช้คอมเพรสเซอร์เกรดอุตสาหกรรม ห้องสุญญากาศทำจากสแตนเลสเพื่อต้านทานการกัดกร่อน ระบบทำความร้อนใช้น้ำมันซิลิโคนหรือผ้าห่มไฟฟ้าเพื่อให้ความร้อนกระจายอย่างสม่ำเสมอ และระบบควบคุมใช้โปรแกรมเมเบิลโลจิกคอนโทรลเลอร์ (PLCs) เพื่อควบคุมรอบการทำงานของระบบโดยอัตโนมัติ

2. การกำหนดขนาดและ การออกแบบ ห้องสุญญากาศ

เครื่องอบแห้งแบบแช่แข็งประกอบด้วยห้องสุญญากาศ ซึ่งต้องสามารถทนต่อแรงดันบรรยากาศภายนอก (14.7 ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) ได้ และมีสภาวะสุญญากาศใกล้เคียงกับสุญญากาศภายใน -5 เมตร ²พื้นที่ชั้นวาง) ห้องดังกล่าวทำจากสแตนเลสไร้สนิมที่เชื่อมต่อกันเป็นรูปทรงกระบอก พร้อมประตูแบบบานพับและกระจกสังเกตการณ์ ในเครื่องอบแห้งแบบแช่แข็งสำหรับอุตสาหกรรมอาหารและเภสัชกรรมขนาดใหญ่ (30 -ถึง 200+ ตร.ม.) ²พื้นที่ชั้นวาง) ถังรับแรงดันจะมีลักษณะเป็นถังรับแรงดันรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าหรือทรงกระบอก พร้อมชั้นวางหลายชั้น ประตูสำหรับการบรรจุสินค้า และห้องควบเดนเซอร์แยกต่างหาก ทุกพื้นผิวที่สัมผัสกับผลิตภัณฑ์ที่บริษัทเจียงซู โบทาอี้เคอ ล้วนทำจากสแตนเลสเกรดอาหารชนิด 304 หรือ 316 ทั้งสิ้น การออกแบบห้องควรทำให้สามารถควบคุมอุณหภูมิให้สม่ำเสมอทั่วทั้งชั้นวาง ทำความสะอาดได้ง่าย (ระบบ CIP ใช้ในรุ่นสำหรับอุตสาหกรรมเภสัชกรรม) และควรมีสะพานความร้อน (thermal bridges) น้อยที่สุดเพื่อลดการสูญเสียพลังงาน

3. การผลิต ชั้นวาง และระบบคอนเดนเซอร์

ถาดสำหรับวางผลิตภัณฑ์ถูกจัดเก็บไว้บนชั้นวางและแลกเปลี่ยนความร้อนในระหว่างรอบการอบแห้ง สำหรับเครื่องอบแห้งแบบแช่แข็งเชิงอุตสาหกรรม ชั้นวางประกอบด้วยแผ่นกลวงที่มีของไหลสำหรับถ่ายเทความร้อน (น้ำมันซิลิโคน) ไหลเวียนผ่านภายใน ระบบชั้นวางควรมีพื้นผิวเรียบให้มากที่สุด เพื่อให้กระบวนการอบแห้งมีความสม่ำเสมอทั่วทั้งถาดทั้งหมด คอนเดนเซอร์เป็นชุดของขดลวด (โดยทั่วไปทำจากสแตนเลส) ซึ่งทำหน้าที่ควบแน่นไอน้ำที่ถูกดึงออกจากห้องอบแห้ง ทั้งนี้เพื่อให้มั่นใจว่าความชื้นทั้งหมดจะถูกจับได้อย่างมีประสิทธิภาพ คอนเดนเซอร์จำเป็นต้องสามารถทำความเย็นลงถึงอุณหภูมิ -40 °C -50°C องศาเซลเซียส หรือต่ำกว่านั้น กระบวนการผลิตของบริษัทเจียงซู โบไลเคอ ใช้เทคโนโลยีการกลึงแบบความแม่นยำสูง เพื่อให้ชั้นวางมีความเรียบสม่ำเสมอภายในค่าความคลาดเคลื่อนไม่เกิน 0.5 มม. คอนเดนเซอร์ของเราออกแบบมาอย่างเหมาะสมเพื่อให้สามารถละลายน้ำแข็งได้อย่างรวดเร็วระหว่างรอบการผลิต จึงช่วยลดเวลาหยุดทำงาน (downtime) ได้ สำหรับรุ่นที่ใช้ในอุตสาหกรรมยา เราได้ติดตั้งหัวฉีดน้ำยาทำความสะอาดแบบ CIP (Clean in Place) ไว้ภายในห้องอบแห้งและคอนเดนเซอร์

4. คุณภาพ การควบคุม, การทดสอบและการรับรอง

การผลิตเครื่องอบแห้งแบบแช่แข็งไม่ใช่เพียงแค่การประกอบชิ้นส่วนต่าง ๆ เข้าด้วยกัน แต่ยังเกี่ยวข้องโดยตรงกับประสิทธิภาพในการทำงานและความปลอดภัยอีกด้วย เครื่องทั้งหมดผ่านการทดสอบอย่างเข้มงวดก่อนออกจากโรงงาน ระบบสุญญากาศได้รับการตรวจสอบว่าไม่มีการรั่วซึม (รักษาสุญญากาศได้นานอย่างน้อย 24 ชั่วโมง) ระบบทำความเย็นได้รับการตรวจสอบอัตราการลดอุณหภูมิและอุณหภูมิปลายทาง ส่วนระบบให้ความร้อนได้รับการทดลองเพื่อประเมินความสม่ำเสมอของอุณหภูมิบนชั้นวางทั้งหมด (โดยทั่วไปอยู่ในช่วง ±1 ^o °C) ท้ายสุด ดำเนินการวงจรการอบแห้งแบบแช่แข็งแบบเต็มรูปแบบด้วยน้ำหรือสารจำลองผลิตภัณฑ์ เพื่อตรวจสอบระยะเวลาของวงจรและปริมาณความชื้นสุดท้าย โรงงานขนาด 12,000 ตร.ม. ²ของบริษัท Jiangsu Bolaike ดำเนินงานตามมาตรฐานระบบการจัดการคุณภาพ ISO 9001 และเครื่องจักรของเราได้รับการรับรองมาตรฐาน CE เพื่อการส่งออกสู่ยุโรป เอเชีย และทวีปอเมริกา วิศวกรของเรามีสิทธิบัตรระดับชาติมากกว่า 56 ฉบับ และพัฒนาปรับปรุงองค์ประกอบต่าง ๆ อย่างต่อเนื่อง รวมถึงปั๊มสุญญากาศที่มีประสิทธิภาพสูงขึ้น และซอฟต์แวร์ควบคุมอัจฉริยะยิ่งขึ้น

บทสรุป

การอบแห้งแบบแช่แข็งอย่างมืออาชีพนั้นเกี่ยวข้องกับระบบทำความเย็น สุญญากาศ ความร้อน และระบบควบคุม ซึ่งถูกออกแบบด้วยความแม่นยำ ห้องสุญญากาศต้องสามารถทนต่อแรงดันบรรยากาศได้; ชั้นวางต้องเรียบสมบูรณ์แบบ 100%; คอนเดนเซอร์ต้องสามารถทำความเย็นได้ถึง -40 ^o °C หรือต่ำกว่า และหน่วยทั้งหมดต้องผ่านการทดสอบเพื่อให้มั่นใจว่าไม่มีรอยรั่วหรือข้อบกพร่องด้านประสิทธิภาพ บริษัทเจียงซู โบทไลเคอ มีประสบการณ์มากกว่า 20 ปี ในการผลิตเครื่องอบแห้งแบบแช่แข็งสำหรับใช้ในครัวเรือน ห้องปฏิบัติการ อุตสาหกรรมยา และอุตสาหกรรมอาหาร โดยมีพื้นที่โรงงาน 12,000 ตร.ม. ²ติดต่อเราทันทีเพื่อสอบถามข้อกำหนดด้านการอบแห้งแบบแช่แข็งของท่าน หรือเพื่อนัดหมายเข้าชมโรงงานที่เมืองฉางโจว ประเทศจีน