冷凍干燥機(jī)利用真空環(huán)境下的冷凍干燥原理制造而成，是目前物質(zhì)脫水的一種較為先進(jìn)的設(shè)備。具有結(jié)構(gòu)緊湊合理，維護(hù)便利，全自動(dòng)控制、操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用于醫(yī)藥工業(yè)、食品工業(yè)、材料科學(xué)、農(nóng)副產(chǎn)品、科研等深加工甚至古舊書畫修復(fù)和植物標(biāo)本制作等領(lǐng)域。

 

　　工作原理：

　　冷凍干燥機(jī)是針對(duì)目前現(xiàn)有的常規(guī)真空干燥及烘箱，進(jìn)行改造升級(jí)換代而設(shè)計(jì)，主要由制冷系統(tǒng)和真空系統(tǒng)兩部分組成。其工作原理在于：利用真空干燥原理，通過將濕物料凍結(jié)到共晶點(diǎn)溫度下，使物料中的水分變成固態(tài)冰，然后在較高真空環(huán)境下，通過給物料加熱，將冰直接升華成水蒸氣，再用真空系統(tǒng)中的水汽凝結(jié)器將水蒸氣冷凝，從而達(dá)到物質(zhì)脫水干燥的目的。

　　冷凍干燥機(jī)的組成：通常由干燥倉(cāng)、冷凝器（捕水器）、加熱系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)六大部件組成。

　　1、干燥倉(cāng)：集抽真空與加熱干燥功能為一體的的密閉容器，物料的升華干燥過程在干燥倉(cāng)內(nèi)完成的，物料是放在干燥室內(nèi)擱板上的不銹鋼托盤內(nèi)的，按每平方托盤面積8~12公斤的比例裝料，每一層擱板上都有一個(gè)可供測(cè)量物料溫度的探頭，用以監(jiān)測(cè)整個(gè)凍干過程中的物料溫度。

　　2、捕水器：是凝結(jié)升華水氣的密閉裝置，通常位于干燥倉(cāng)后部，內(nèi)部有一個(gè)較大面積的金屬吸附面，從干燥倉(cāng)物料中升華出來(lái)的水蒸氣可凝結(jié)吸附在其金屬表面上，吸附面的工作溫度可達(dá)-45℃~-65℃，冷凝器外形是不銹鋼或鐵制成的圓筒，內(nèi)部盤有冷凝管，分別與制冷機(jī)組相連，組成制冷循環(huán)系統(tǒng)。

　　3、加熱系統(tǒng)：凍干機(jī)加熱系統(tǒng)的作用是對(duì)干燥倉(cāng)內(nèi)物料進(jìn)行加熱，使物料不斷的受熱升華，從而達(dá)到規(guī)定的含水率要求。凍干機(jī)加熱系統(tǒng)的加熱方法主要分為接觸式加熱與輻射式加熱。

在接觸式加熱中，采用的是循環(huán)介質(zhì)加熱法，當(dāng)加熱系統(tǒng)工作時(shí)，先對(duì)循環(huán)液進(jìn)行加熱，液溫通過液箱控制調(diào)節(jié)儀選定的溫度自動(dòng)控制加熱,管道泵開啟后，可將循環(huán)液送入干燥箱內(nèi)擱板中，對(duì)擱板加熱，然后返回液箱進(jìn)行加熱循環(huán)。

　　而在輻射式加熱中我們通常采用蒸氣加熱，當(dāng)循環(huán)介質(zhì)為硅油時(shí)，隔板Zui高溫度可達(dá)+120℃。

　　4、真空系統(tǒng)：真空系統(tǒng)由多級(jí)真空泵或水環(huán)泵及羅茨真空泵組成，羅茨泵為增壓泵不能單獨(dú)使用，必須先啟用真空泵或水環(huán)泵，使其工作一段時(shí)間，當(dāng)系統(tǒng)中的真空度達(dá)到1Kpa以下時(shí)，再自動(dòng)啟動(dòng)羅茨泵。真空泵結(jié)構(gòu)、羅茨泵結(jié)構(gòu)等見說明書。真空系統(tǒng)的真空表可使用電接點(diǎn)真空表，可根據(jù)預(yù)先選定的真空度值，自動(dòng)控制羅茨泵的啟動(dòng)。

　　5、制冷系統(tǒng)：凍干機(jī)制冷系統(tǒng)由制冷壓縮機(jī)組，R22或R404a制冷劑組成。通常凍干設(shè)備的速凍制冷系統(tǒng)和捕水器制冷系統(tǒng)共用一套制冷系統(tǒng)。當(dāng)系統(tǒng)工作，接觸加熱方式中擱板溫度可降至-35℃。當(dāng)制冷系統(tǒng)工作時(shí)，冷凝盤管的表面溫度可達(dá)-35～-65℃，可根據(jù)客戶需求采用低溫螺桿式或雙級(jí)活塞式制冷壓縮機(jī)組，通常雙級(jí)活塞式壓縮機(jī)制冷效果更好，制冷溫度更低。

　　6、電氣控制系統(tǒng)

 

　　冷凍干燥機(jī)工作原理優(yōu)勢(shì)：

       1、物質(zhì)在干燥前始終處于低溫（冷凍狀態(tài)），同時(shí)冰晶均勻分布于物質(zhì)中，升華過程不會(huì)因脫水而發(fā)生濃縮現(xiàn)象，避免了由水蒸氣產(chǎn)生泡沫、氧化等副作用。

       2、干燥物質(zhì)呈干海綿多孔狀體積基本不變，無(wú)干縮，極易溶于水而恢復(fù)到凍干前的形態(tài)。

       3、普通的干燥的原理是用加熱的方法，但是這些干燥方法都是在0℃以上或更高的溫度下進(jìn)行，干燥后的產(chǎn)品在物理和化學(xué)的形狀上很大的變化。在冷凍干燥過程中，微生物的生長(zhǎng)和酶的作用無(wú)法進(jìn)行，在Zui大程度上防止干燥物質(zhì)原有的生物、化學(xué)特性的變性，穩(wěn)定性好，易于長(zhǎng)期保存。

       4、制品在凍干腔室內(nèi)的無(wú)菌狀態(tài)下完成干燥、解吸附水份和壓塞等操作。

       5、能除去物質(zhì)中95%~99%的水份。

       6、對(duì)于那些熱敏性物質(zhì)，如疫苗、菌種、毒種、血液制品等的干燥保存特別適用。

       7、凍干機(jī)各大部件具有*結(jié)構(gòu)布置，有利于運(yùn)輸、安裝、生產(chǎn)的操作；有利于清潔和維修，符合GMP要求。