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實驗室冷凍干燥機又稱冷凍干燥機。冷凍干燥器就是將含水物質，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冷干設備。
冷凍干燥器系由制冷系統、真空系統、加熱系統、電器儀表控制系統所組成。主要部件為干燥箱、凝結器、冷凍機組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。
冷凍干燥器的工作原理是將干燥的物品先凍結到三相點溫度以下，然后在真空條件下使物品中的固態水份（冰）直接升華成水蒸氣，從物品中排除，使物品干燥。物料經前處理后，被送入速凍倉凍結，再送入干燥倉升華脫水，之后在后處理車間包裝。真空系統為升華干燥倉建立低氣壓條件，加熱系統向物料提供升華潛熱，制冷系統向冷阱和干燥室提供所需的冷量。本設備采用高效輻射加熱，物料受熱均勻；采用高效捕水冷阱，并可實現快速化霜；采用高效真空機組，并可實現油水分離；采用并聯集中制冷系統，多路按需供冷，工況穩定，有利節能；采用人工智能控制，控制精度高，操作方便。
冷凍式干燥機的工作原理：潮濕高溫的壓縮空氣流入前置冷卻器（高溫型專用）散熱后流入熱交換器與從蒸發器排出來的冷空氣進行熱交換，使進入蒸發器的壓縮空氣的溫度降低。
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*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，保證了機臺冷凍系統的冷凝效果，確保了機臺出口空氣的質量。
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