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冷凍干燥機是由制冷系統、真空系統、加熱系統、電器儀表控制系統所組成的機器。冷凍干燥機主要部件分為干燥箱、凝結器、冷凍機組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。
冷凍式干燥機是根據冷凍除濕原理，將壓縮空氣強制通過蒸發器進行熱交換而降溫，使壓縮空氣中氣態的水和油經過等壓冷卻，凝結成液態的水和油，并夾帶塵埃，通過自動排水器排出機外，從而獲得清潔的壓縮空氣的一種機器。
換熱后的壓縮空氣流入蒸發器通過蒸發器的換熱功能與制冷劑熱交換，壓縮空氣中的熱量被制冷劑帶走，壓縮空氣迅速冷卻，潮濕空氣中的水份達到飽和溫度迅速冷凝，冷凝后的水分經凝聚后形成水滴，經過特氣水分離器高速旋轉，水分因離心力的作用與空氣分離，分離后水從自動排水閥處排出。經降溫后的空氣壓力露點低可達2℃。 降溫后的冷空氣流經空氣熱交換與入口的高溫潮濕熱空氣進行熱交換，經熱交換的冷空氣因吸收了入口空氣的熱量提升了溫度，同時壓縮空氣還經過冷凍系統的二次冷凝器（同行的設計）與高溫的冷媒再次熱交換使出口的溫度得到充分的加熱，確保出口空氣管路不結露。同時充分利用了出口空氣的冷源，了機臺冷凍系統的冷凝效果，確保了機臺出口空氣的質量。
冷凍干燥（以下簡稱凍干）就是將含水物質，先凍結成固態，而后使其中的水分從固態升華成氣態，以除去水分而保存物質的方法。在壓縮空氣干燥過程中，其冷凍干燥是通過降低壓縮空氣溫度，使壓縮空氣中的水份析出。冷凍干燥機（冷干機）的工作原理與電冰箱一樣，壓縮空氣經過冷凍的壓縮空氣管道后，壓縮空氣溫度下降至要求的溫度，達到干燥的要求。
冷凍真空干燥過程是無不純物混入物體，能保持物料的原有成份和活性成份及物料形體不受損。利用真空冷凍干燥原理制造，結構緊湊合理，維護便利、費用低廉，全自動控制、操作簡便。功能周全，無需配套設施（蒸汽鍋爐、冷卻塔等),通上三相電便可立工作。
適合干燥加工各類食品、農產品、林副特產、中藥材、保健滋補品、化妝品、生物農藥、生物化肥、某些對水份含量要求高的化工產品等。
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