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請教一下版上的各位先進 市面上的有不少冷風乾燥機、真空乾燥機 (藉由真空降低水的沸點,更容易蒸發,甚至昇華) 而冷凍的目的是因為被乾燥物在常溫下可能會變質,需低溫保存 請問這兩者是否有可能結合在一起呢 (雖然市面上有所謂的真空冷凍乾燥機,但想必也是他們的商業機密) 因為冷凍是透過空氣作為介質,令乾燥物的熱能傳遞到空氣中達到冷凍效果 但是真空就沒有空氣了,乾燥物的溫度就難以降低,只能靠熱輻射 我想到一個辦法是間歇性的令真空與冷凍輪流作用 抽真空一段時間,導入冷空氣一段時間 但這感覺不是一個好辦法,壓縮機也禁不起開開關關的 不然就是透過導熱良好的金屬作為支撐板 將被乾燥物放在金屬板上 而金屬板連接到冰水中把熱傳導出去 但這樣的缺點就是僅限於薄片狀的乾燥物 假設我的乾燥物是一個蘋果,那跟金屬板的接觸面積很小 導熱效果就十分有限 我知道要在真空狀態下導熱的方法很多 利用熱輻射,可是熱輻射不能反其道而行 你只能用熱輻射迅速烤熟蘋果,卻不能迅速冷凍蘋果 亦或微波也是在真空下加熱的手段,直接令加熱物自體發熱 這方法顯然也只能加溫不能降溫 請問還有其他可行的方式來達到真空冷凍的效果嗎 -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 121.206.39.84 ※ 文章網址: http://www.ptt.cc/bbs/Mechanical/M.1411464304.A.EF5.html
s1000: 好問題 09/23 20:58
a77729: 如果先冷凍再抽真空呢?又我想一般應該不會是絕對真空, 09/23 22:10
a77729: 應該還是有空氣,抱欠非專業,只是提出想法 09/23 22:12
tyf99: 其實只要抽到極低壓,水份就會很快蒸發. 09/23 22:54
tyf99: 水從液態轉變氣態時,就會帶走熱量(氣化熱) 09/23 22:56
tyf99: 只要不斷抽走水蒸汽(也可補充些乾燥空氣),就能不斷降溫了 09/23 22:58
airrooco: 印象中是要冷凍後在真空下緩慢加熱? 09/23 23:15
YJM1106: 實際上機器是有加熱設備的XD 09/23 23:16
gamer: 真空包裝之後丟到冷凍櫃就好了。 09/23 23:31
gamer: 或者是在低溫的環境下抽真空也行。 09/23 23:31
s1000: 這樣只要沒太多熱輻射,就可以保持冷凍狀態。 09/24 10:17
miletian: 市面上的機種似乎都是先冷凍再抽真空,抽真空時輔以熱源 09/24 10:22
s1000: ? 09/24 10:23
miletian: 在真空狀態下就能加快水分昇華成氣體 09/24 10:24
miletian: 但這樣就必須小心控制抽真空後的加熱功率,避免物體過熱 09/24 10:26
miletian: 所以我才想說有什麼手段在低溫狀態加速水分的昇華 09/24 10:28
miletian: gamer說的真空包裝再丟冷凍櫃,當水氣昇華成氣體真空度 09/24 10:30
miletian: 就降低了,所以抽真空必須持續進行,不能用真空包裝代替 09/24 10:31
miletian: 低溫環境下抽真空,外部低溫會難以傳導到真空內,如果用 09/24 10:34
miletian: 輻射熱加速水氣昇華,很快真空內部溫度就會過高 09/24 10:34
miletian: 如果不用熱源輔助昇華,乾燥的時間又會很長 09/24 10:35
YJM1106: 加热是不得不的行为啦,改变压力比改变温度快的多 09/24 11:00
gamer: 降溫水氣為什麼會相變為氣體? 09/24 23:47
gamer: 低溫環境下熱平衡後,再進行抽真空也不需要進行熱交換。 09/24 23:48
gamer: 還是說你的東西本身是個熱源? 09/24 23:48
miletian: 在真空環境下冰會昇華成氣體,這些氣體會令真空度下降 09/25 08:00
miletian: 另外我的乾燥物非熱源,但會用額外熱源幫助他昇華 09/25 08:01
miletian: 但我無法控制所有熱能都用於水氣的昇華,物體還是會升溫 09/25 08:02
ewings: 水汽蒸發就會帶走大量潛熱,幹嘛脫褲子放屁多弄個冷凍? 09/26 07:28
ewings: 到時反而水汽結冰帶不走 09/26 07:28
YJM1106: 製程不同啦,真空乾燥+凍乾 一般是對潮濕物做的 09/26 09:21
YJM1106: 主要是避免液態水沸騰帶走欲乾燥的物料 09/26 09:23
YJM1106: 做出來的外觀也比較漂亮、均勻 09/26 09:24
gamer: 我還是不懂,你對乾燥物加熱,乾燥物變成存放在相對高溫的 09/26 23:38
gamer: 環境下了,那不就失去冷凍的意義了?另外,水從固相或液相轉 09/26 23:39
gamer: 變成氣相會帶走大量的潛熱,並不會有乾燥物升溫的情況發生 09/26 23:40
gamer: 既然不會升溫,那也就沒有熱傳的問題需解決才是,至於真空 09/26 23:41
gamer: 度,抽的時間夠久把氣態水抽光,真空度自然達得到,那只是 09/26 23:41
gamer: 時間和真空泵功率夠不夠的問題而已吧。舉例來說,空調機的 09/26 23:43
gamer: 冷媒循環管路內部不允許有水,做法也不過就是持續抽真空到 09/26 23:44
gamer: -1atm就能解決了。那上面提到怕水氣帶走乾燥物,不能加濾 09/26 23:45
gamer: 網解決嗎? 09/26 23:45
tyf99: 不知道抽真空要幹嘛,水的三相圖 http://bit.ly/ZY2jYE 09/27 02:02
tyf99: 壓力抽到 10mbar,這時水的沸點都不到 10c 了 09/27 02:05
tyf99: 維持 10mbar,只要1/7的水蒸發,帶走的熱就夠它整個結冰了 09/27 02:07
tyf99: 三相點 273.16K, 611.73pa,氣壓維持在這上面多一點就好 09/27 02:11
YJM1106: 實際上,大規模生產的時候,濾網還真是一個麻煩的玩意… 09/27 16:19
YJM1106: 當然後面也能加ko drum之類的機構回收 09/27 16:20
YJM1106: 看過沒調整好的凍乾設備 出來的粉末並不能符合預期 09/27 16:21
YJM1106: 外觀不均勻,結塊的狀況 09/27 16:22
YJM1106: 乾燥的質傳機制還挺多秘訣的 09/27 16:23
miletian: 問題就在於真空設備的成本與時間啊,所以才要用熱源輔 09/28 16:24
miletian: 助乾燥 09/28 16:24
gamer: 我比較疑惑的是,額外加熱不會影響到欲冷凍物嗎?如果不會, 09/28 22:49
gamer: 幹嘛不直在相對高溫環境下進行就好? 09/28 22:49
YJM1106: 據我對這種設備的了解,只是不讓他出現液態水即可 09/29 08:37
YJM1106: 脫水的機制是昇華而非蒸發,液態水蒸發會很難控制物料 09/29 08:38
YJM1106: 根據設備商的師傅表示加熱是製程後段才開始加熱的 09/29 08:40