板層(ceng)(物料隔板)是凍干(gan)機中的(de)至關重要的(de)部件之(zhi)一。凍(dong)干周期中的(de)預凍(dong)，升華干燥和(he)解(jie)析(xi)干燥中涉及的(de)制(zhi)冷(leng)和(he)加(jia)熱都需要通過板層來完成。無論是(shi)(shi)使用西(xi)林瓶還(huan)是(shi)(shi)托(tuo)盤，板層的(de)平整度(du)對自動(dong)進出料以及凍(dong)干工藝都有一定的(de)影響(xiang)。
一、導致板層(ceng)不平整的(de)主要(yao)因素
假設(she)板層所源自的不銹鋼板材本身沒有質量問題(ti)，造成板層不平(ping)整(zheng)的主要因素是所采用的焊(han)接工(gong)藝。
焊接造(zao)成的板(ban)層(ceng)(ceng)不平整主要(yao)來源(yuan)于兩點(dian)：第一，焊接產(chan)生的應力；第二(er)，焊接完成板(ban)層(ceng)(ceng)熱疲勞(lao)難(nan)受性不佳。在G內制造(zao)商常用的焊接工藝中，塞(sai)焊，又稱(cheng)打空焊,由于(yu)加(jia)工簡單，成本相對較(jiao)低，在板層(ceng)焊(han)接中(zhong)應用較為(wei)廣泛(fan)。但是，此種(zhong)焊(han)接中(zhong)會產生較大的(de)應力，這些(xie)應力會在長期的(de)使用種(zhong)逐(zhu)漸釋(shi)放，導致(zhi)板層(ceng)變形甚至焊(han)點泄露。
另一(yi)種(zhong)常用焊接(jie)工藝為高溫真空釬焊，該(gai)工藝較(jiao)為復雜，雖(sui)然(ran)可以避免塞焊(han)導致的焊(han)點泄露，但是(shi)由(you)于釬焊(han)料和不(bu)銹鋼板(ban)材的熱膨脹系數差異(yi)較(jiao)大，板(ban)層熱疲勞難受性(xing)不(bu)佳。在凍干過程(cheng)中(zhong)，板(ban)層需經受-40°C至40°C（若有蒸氣滅菌(jun)過程，則至120°C）的(de)反復(fu)溫(wen)差變化，在(zai)使用兩年以后，釬焊(han)層有開裂(lie)起鼓的(de)風(feng)險(xian)。第三種，儲能電阻(zu)焊(han)工藝工藝復(fu)雜，對加(jia)工設備(bei)要求較高(gao)，G外制造廠(chang)商使用較多(duo)。但是(shi)，由于(yu)焊(han)接(jie)品質無(wu)法檢查，焊(han)接(jie)點J易出現虛焊(han)，在經過反復高(gao)低溫變化后，板層依然有開(kai)裂起鼓的風險(xian)。
二、板層平整度對凍干工藝的影響
1. 托(tuo)盤凍干
凍干機的(de)(de)板層如果不平整，對托盤凍干(gan)的(de)(de)影響(xiang)會比較明(ming)顯(xian)。
在升華干燥和(he)解(jie)析(xi)干燥過(guo)程中(zhong)，熱(re)量一(yi)般以(yi)三種形式傳遞給容器：直接接觸，氣體(ti)分(fen)子(zi)碰撞和(he)熱(re)輻射。
由于西林瓶(ping)底部和板(ban)層之間通常存在一定的(de)孔隙，因(yin)此，氣(qi)體分子碰(peng)撞熱(re)傳(chuan)導(dao)(dao)是(shi)西林瓶(ping)凍干中(zhong)(zhong)的(de)主要熱(re)傳(chuan)導(dao)(dao)方式。假設托盤和板(ban)層接(jie)觸(chu)面完全平整，那么(me)直接(jie)接(jie)觸(chu)熱(re)傳(chuan)導(dao)(dao)則(ze)為(wei)托盤凍干中(zhong)(zhong)的(de)主要熱(re)傳(chuan)導(dao)(dao)方式。當板(ban)層不再不平整時，傳(chuan)熱(re)方式則(ze)從直接(jie)接(jie)觸(chu)變為(wei)直接(jie)接(jie)觸(chu)附加氣(qi)體分子碰(peng)撞。這一轉(zhuan)變將導(dao)(dao)致托盤傳(chuan)熱(re)系數(shu)的(de)下降。
當板(ban)層和托盤的間距S增大時，一(yi)個特(te)定真空度下的傳熱系數α會出現(xian)明(ming)顯(xian)下(xia)降。在凍干通(tong)常(chang)所采用的真空度范(fan)圍內（0.1 – 0.3 mbar），當間距S超過2 mm時，傳熱系數α的下降將趨于(yu)平(ping)緩。假設一個(ge)凍(dong)干工藝中(zhong)的真空度設定在0.27 mbar，那么托盤在S=0 mm至S=2 mm之間的傳熱系(xi)數可根據(ju)計算(suan)得出。
當托盤和板(ban)層間(jian)(jian)的間(jian)(jian)距增加到(dao)1 mm時(shi)，托盤(pan)的傳熱系數就(jiu)下(xia)降到S=0時的(de)50%以下。傳熱(re)系數的下降(jiang)導致的直接后果就是(shi)升(sheng)華干(gan)燥中(zhong)產品溫度(du)的降(jiang)低和升(sheng)華干(gan)燥所需的時間延長。需要(yao)注意的是(shi)，S=0.5 mm至S=2 mm的傳熱系數(shu)是(shi)假設(she)板層和托(tuo)盤完(wan)全無(wu)接觸，這種情況在(zai)實際應用中顯(xian)然不可(ke)能出(chu)現(xian)。
為了更貼近實際情況，可以假設擱(ge)板于托盤間有(you)30%的區域由于板層的不(bu)平(ping)整沒有完(wan)全接(jie)觸，升華干燥的條件為：擱板溫(wen)度(du)設置在0°C，真空度設(she)置在(zai)0.27 mbar，產(chan)品(pin)固含量為2%，升(sheng)華干燥所(suo)需時間為135小(xiao)時。利(li)用數學模(mo)型可計算出結果，可見當托(tuo)盤(pan)于板層的間距增(zeng)加到0.5 mm，1 mm和2 mm時，移(yi)除產品中所有的(de)冰所需的(de)時間分別增加了11%，15%和(he)33%。這不(bu)僅意味著生產成本(ben)的(de)提(ti)高，而且如果沒有合適的(de)判定升華(hua)干燥終點的(de)方法(fa)，同時(shi)忽(hu)視了板層(ceng)平整度帶來(lai)的(de)升華(hua)速率的(de)下降，很有可能導致整(zheng)個批次產品的發生(sheng)回溶，繼(ji)而成為廢品。
2. 西林品凍(dong)干
對于西林品凍(dong)干(gan)來說，由于每個(ge)瓶(ping)體均(jun)為(wei)D立，板(ban)(ban)層的(de)不平整不會導致(zhi)托盤凍(dong)干(gan)中的(de)傳熱效率下(xia)降(jiang)的(de)問(wen)題(ti)。但是，如果(guo)板(ban)(ban)層不平整的(de)問(wen)題(ti)較(jiao)為(wei)嚴重，則有可能導致(zhi)在自動進(jin)出(chu)料的過(guo)程中發生倒瓶，從而影(ying)響(xiang)整個凍(dong)干流(liu)程。
三、總(zong)結(jie)
欣諭(yu)凍干整理文獻(xian)總結由(you)此可見，板層為整個系統中(zhong)至為重(zhong)要的(de)一個部件，其(qi)平整(zheng)度(du)直接影響到生產的(de)效率和(he)產品(pin)的(de)質量，哪怕幾毫米(mi)的(de)偏(pian)差都(dou)有可能導(dao)致嚴重(zhong)的(de)后果，因此，合適(shi)的板層焊接工藝(yi)顯得尤(you)為重(zhong)要。相對制藥行業以及(ji)科(ke)研要求(qiu)高的(de)(de)凍(dong)干(gan)實驗(yan)就必須(xu)選擇一(yi)款對設備制造嚴謹(jin)的(de)(de)企業Z為關(guan)鍵，一(yi)個好的(de)(de)凍(dong)干(gan)機生產廠家(jia)決定一(yi)臺好的(de)(de)凍(dong)干(gan)設備的(de)(de)產生，更加決定后期(qi)凍(dong)干(gan)實驗(yan)及(ji)生產的(de)(de)凍(dong)干(gan)樣品(pin)的(de)(de)品(pin)質。
