标题： 冷冻干燥机：结构组成与工作原理的深度解析

一、冷冻干燥机的结构组成

冷冻干燥机，又称冻干机或真空冷冻干燥机，其核心构造可归纳为六大部分：干燥箱、冷凝器（捕水器）、加热系统、真空系统、制冷系统以及电气控制系统。

1.1 干燥箱

干燥箱是一种密闭器，兼具抽真空和加热功能。物料在干燥室内的升华干燥过程中，被置于不锈钢托盘上的搁板上，按照每平方托盘面积8~12公斤的比例装料。每一层搁板上都设有温度探头，用于监测物料温度。关门时，需确保门上的手柄拧紧，确保箱内密封。

1.2 冷凝器（捕水器）

冷凝器是凝结升华水气的密闭装置，内部具有较大的金属吸附面。从干燥箱物料中升华出来的水蒸气可凝结吸附在其金属表面上，吸附面的温度可达-45℃~-55℃。冷凝器与干燥箱通过真空蝶阀连接，与真空泵组则通过不锈钢管连接，形成真空系统。冷凝器外部采用泡沫塑料板保温绝热，最外层包以不锈钢板。

1.3 加热系统

加热系统主要对干燥箱内的物料进行加热，使物料不断得到升华热，从而达到规定的含水率要求。在接触式加热中，采用的是循环介质加热法，由管道泵、循环介质箱、加热器、进出管路、液温控制器等组成。

1.4 真空系统

真空系统由旋片真空泵或水环泵和罗茨真空泵组成。罗茨泵为增压泵，不能单独使用，需先启动旋片泵或水环泵，待真空度达到1Kpa以下时，再自动启动罗茨泵。该真空系统配备电接点真空表，可根据预先选定的真空度值自动控制罗茨泵的启动。

1.5 制冷系统

制冷系统由制冷压缩机组（包括：水冷冷凝器，油分离器、高压管路、干燥过滤器、膨胀阀、蒸发器、低压管路组成），采用氟利昂机组和R22制冷剂或氟制冷机组，形成使冻干品速冻用的制冷系统和捕水器制冷系统。

1.6 电气控制系统

电气控制系统由电脑显示记录仪、控制台、控制仪表、调节仪表等自动装置和电路组成。控制台是温度、真空度巡检仪的记录控制仪表及各机组开关的集中集团，设有温度指示调节仪、液温控制调节仪、计时钟等，并具备连锁保护装置，确保设备正常运转。

二、冷冻干燥机工作原理

冷冻干燥机的工作原理主要涵盖预冻、升华干燥和解析干燥三个过程。首先，将物料冻结至共晶点温度以下，使物料中的水分转化为固态冰。接着，在适当的真空度下，冰直接升华为水蒸气，再由真空系统中的水汽凝结器（捕水器）将水蒸汽冷凝，从而得到干燥制品。