真空冷凍干燥機所使用的冷凍干燥是一種常用的干燥方法，凍干機作為冷凍干燥工藝的核心設備，已經被廣泛應用在制藥、生物制品、食品加工等領域。凍干機主要由凍干箱體、擱板、冷凝器、制冷系統、真空系統、氣動系統、液壓系統、CIP系統、SIP系統、主控系統等組成。
物質在自然界中以氣、液、固三種形態(tài)存在，其構成大部分是水，水在維持其構造、機能方面起著重要作用，提取出水分或降低水的活動即可降低物質活性。冷凍干燥是將物質先預凍結為固態(tài)，然后使其中的水從固態(tài)升華為氣態(tài)，以除去物質95％～99。5％的水分的保存方法。冷凍干燥分為預凍結、升華干燥（第一期干燥）、解吸干燥（第二期干燥）三個過程。
產品中的水分只有在真空狀態(tài)下才能很快升華，達到干燥的目的。真空泵通過抽空閥抽冷阱，再通過主閥抽凍干箱，使冷阱、凍干箱形成真空，一方面促使凍干箱內的水分在真空狀態(tài)下蒸發(fā)（升華），另一主面該真空系統在冷凝器和凍干箱之間形成一個真空梯度（壓力差），使前箱水分升華后被冷凝器捕獲。真空系統的真空度應與產品的升華溫度和冷凝器的溫度相匹配，真空度過高、過低都不利于升華。
冷凍干燥機采用機械式動力制冷，一般采用制冷壓縮機作為制冷的動力，也有采用液氮制冷的方式。以制冷壓縮機作為制冷動力的凍干機制冷系統由壓縮機（螺桿式壓縮機或活塞式壓縮機）、冷凝器（水冷凝器或風冷凝器）、膨脹閥（熱力膨脹閥或電子式膨脹閥）和蒸發(fā)器（冷阱或板式換熱器）所構成，主要為凍干工藝過程中產品前期預凍結提供冷量，以及為后期冷阱盤管捕集升華水汽的凝華提供冷量。
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