Džiovinimo šalčiu sistemos, taip pat žinomos kaip vakuuminės šaldymo džiovinimo mašinos arba šaldymo džiovinimo mašinos, daugiausia naudojamos drėgmei pašalinti iš medžiagų, išlaikant jų pradinę struktūrą ir aktyvumą. Jie plačiai naudojami tokiose srityse kaip maistas, medicina ir biologiniai produktai. Toliau pateikiami pagrindiniai džiovinimo šalčiu sistemos komponentai ir funkcijos:
1. Kondensatorius: Kondensatorius yra viena iš pagrindinių šaldymo džiovinimo sistemos dalių, o pagrindinė jo funkcija – sulaikyti sublimuotus vandens garus žemos temperatūros aplinkoje. Kai medžiaga užšaldoma džiovinimo šaldymo dėžėje ir dedama į vakuumo sąlygas, drėgmė medžiagoje tiesiogiai sublimuos iš kietos į dujinę. Kondensatorius palaiko itin žemą temperatūrą per aušinimo terpę (pavyzdžiui, šaltnešį), todėl sublimuoti vandens garai kondensuojasi į šerkšną ant jo paviršiaus ir taip efektyviai pašalinamos vandens molekulės.
2. Vakuuminė sistema: Vakuuminę sistemą sudaro vakuuminis siurblys ir kiti susiję vožtuvai, vamzdynai ir kt., naudojami oro ir drėgmės garams iš šalčio džiovinimo dėžutės ištraukti, kad būtų sukurta žema arba tam tikra vakuuminė aplinka. Tokioje aplinkoje drėgmė medžiagoje gali efektyviau pakilti nepraeidama skystosios fazės, taip užtikrinant, kad medžiagos struktūra nebūtų pažeista.
3. Šildymo sistema: Šildymo sistema yra labai svarbi vėlesniame džiovinimo šalčiu proceso etape. Jis atsakingas už temperatūros kontrolę šaldymo džiovinimo dėžutės viduje, užtikrinant, kad medžiaga palaipsniui įkais, išlaikant žemą temperatūrą. Tai gali dar labiau paskatinti vandens sublimaciją, o paskutiniame etape gali desorbuoti vandenį, kuris gali likti vidinėse medžiagos porose.
4. Valdymo sistema: Valdymo sistemą sudaro elektriniai valdymo komponentai, jutikliai ir programinės įrangos algoritmai, kurie naudojami tiksliai reguliuoti įvairius parametrus viso džiovinimo šaldymo procese, pvz., vakuumo laipsnį, temperatūrą, laiką ir kt. Ši sistema užtikrina, kad Liofilio džiovinimo procese griežtai laikomasi iš anksto nustatytų procedūrų, kad būtų pasiektas norimas džiovinimo efektas ir produkto kokybė.
5. Medžiagų apdorojimo sistema:
· Džiovinimo šalčiu kamera / džiovinimo krosnis: tai uždara talpykla, kuri gali atlaikyti vakuuminį slėgį viduje ir gali užšaldyti sausas medžiagas kaitindama ir vėsindama. Medžiagos paprastai dedamos ant padėklų ir dedamos į šaldymo džiovinimo kameras.
· Padėklas: įtaisas medžiagoms pakrauti, paprastai pagamintas iš medžiagų, turinčių gerą šilumos perdavimo efektyvumą, kuris palengvina greitą medžiagų užšalimą ir vienodą kaitinimą. Padėklo konstrukcija turi būti lengvai įkeliama, iškraunama ir valoma bei užtikrinamas netrukdomas dujų srautas medžiagos sublimacijos proceso metu.