真空冷凍干燥機是針對目前現(xiàn)有的常規(guī)真空干燥及烘箱，進行改造升級換代而設計，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，通過將濕物料凍結到共晶點溫度下，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)中的水汽凝結器將水蒸氣冷凝，從而達到物質脫水干燥的目的。
真空冷凍干機的組成
通常由干燥倉、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
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內完成的，物料是放在干燥室內擱板上的不銹鋼托盤內的；
每一層擱板上都有一個可供測量物料溫度的探頭，用以監(jiān)測整個凍干過程中的物料溫度。
2、捕水器（冷井）
是凝結升華水氣的密閉裝置，通常位于干燥倉后部，內部有一個較大面積的金屬吸附面，從干燥倉物料中升華出來的水蒸氣可凝結吸附在其金屬表面上；
吸附面的工作溫度可達-45℃~-65℃，冷凝器外形是不銹鋼或鐵制成的圓筒，內部盤有冷凝管，分別與制冷機組相連，組成制冷循環(huán)系統(tǒng)。
3、加熱系統(tǒng)
凍干機加熱系統(tǒng)的作用是對干燥倉內物料進行加熱，使物料不斷的受熱升華，從而達到規(guī)定的含水率要求。
凍干機加熱系統(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)介質加熱法，當加熱系統(tǒng)工作時，先對循環(huán)液進行加熱；
液溫通過液箱控制調節(jié)儀選定的溫度自動控制加熱,管道泵開啟后，可將循環(huán)液送入干燥箱內擱板中，對擱板加熱，然后返回液箱進行加熱循環(huán)。
而在輻射式加熱中我們通常采用蒸氣加熱，當循環(huán)介質為硅油時，隔板溫度可達（+60~+70）℃。
4、真空系統(tǒng)
真空系統(tǒng)由真空泵及羅茨真空泵組成，羅茨泵為增壓泵不能單獨使用，必須先啟用真空泵，使其工作一段時間，當系統(tǒng)中的真空度達到1Kpa以下時，再自動啟動羅茨泵。
真空泵結構、羅茨泵結構等見說明書。真空系統(tǒng)的真空表可使用電接點真空表，可根據(jù)預先選定的真空度值，自動控制羅茨泵的啟動。
5、制冷系統(tǒng)
凍干機制冷系統(tǒng)由制冷壓縮機組，R22或R404a制冷劑組成。通常凍干設備的速凍制冷系統(tǒng)和捕水器制冷系統(tǒng)共用一套制冷系統(tǒng)。
當系統(tǒng)工作，接觸加熱方式中擱板溫度可降至-35℃。當制冷系統(tǒng)工作時，冷凝盤管的表面溫度可達-35～-65℃；
可根據(jù)客戶需求采用低溫螺桿式或雙級活塞式制冷壓縮機組，通常雙級活塞式壓縮機制冷效果更好，制冷溫度更低
6、電氣控制系統(tǒng)
本設備電氣控制系統(tǒng)由PLC、觸摸屏、控制柜、控制儀表、調節(jié)儀表等自動裝置和電路組成。
它的功能是對凍干機進行手動或自動控制，控制設備正常運轉。
真空冷凍干機的優(yōu)點
1、具有干燥速度快，時間縮短3~10倍；
2、能耗低，只有普通干燥機能耗的20%-30%；
3、干燥溫度范圍寬（-55℃~+70℃均能干燥），能在低溫范圍內（-20℃~50℃）進行快速干燥；
4、干燥室中真空無氧，干燥質量可與原生態(tài)新鮮物料的質量相毗美；
5、它能對有機溶劑進行回收，有利于降低生產(chǎn)成本和環(huán)境保護，尤其適合于普通干燥機無法干燥的含有機溶劑的物料。
6、立式開門式結構，可實現(xiàn)物料的原位凍干
7、控制系統(tǒng)以PLC為核心，采用觸摸屏作為人機操作界面，實時記錄凍干進程中多路溫度數(shù)據(jù)，并可以曲線形式瀏覽,人機界面清晰、直觀。
8、可預置擱板控溫曲線，實現(xiàn)升華過程的自動化。
9、主機帶有USB接口，可將凍干數(shù)據(jù)實時上傳到計算機并對其實現(xiàn)保存、瀏覽、打印等功能。
10、可以降低物料被氧化變質的可能性，消滅物料中的細菌，保證品質；同時，物料原本的外形能得到很好的保留
真空冷凍干機的應用范圍
1、可用于果蔬、肉禽、水產(chǎn)、調味品、方便食品及名優(yōu)特產(chǎn)等干燥，
可達到保持食品原有的色、香、味、形、新鮮度不變的目的，且復水性好，成品便于儲存和運輸，費用降低，保存期延長。
2、在人參、冬蟲夏草等營養(yǎng)保健品，采用真空冷凍干燥工藝，更使人們相信該營養(yǎng)品純真自然。
3、應用于血清、血漿、疫苗、酶、抗生素、激素等中西藥品的脫水與保存；，仍保持其生物理特性。
真空冷凍干燥機的發(fā)展趨勢
隨著產(chǎn)業(yè)的擴大化和對產(chǎn)能和降低能耗的追求，升華界面溫度高，有利于水蒸氣擴散，更適用于熱敏性物料的干燥。
