然后在真空条件下使物品中的固态水份（冰）直接升华成水蒸气，冷冻干燥机系由制冷系统、真空系统、加热系统、电器仪表控制系统所组成。主要部件为干燥箱、凝结器、冷冻机组、真空泵、加热/冷却装置等。工作原理是将被干燥的物品先冻结到三相点温度以下。从物品中排除，使物品干燥。物料经前处理后，被送入速冻仓冻结，再送入干燥仓升华脱水，之后在后处理车间

加热系统向物料提供升华潜热，包装。真空系统为升华干燥仓建立低气压条件。制冷系统向冷阱和干燥室提供所需的冷量。本设备采用高效辐射加热，物料受热均匀；采用高效捕水冷阱，并可实现快速化霜；采用高效真空机组，并可实现油水分离；采用并联集中制冷系统，多路按需供冷，工况稳定，有利节能；采用人工智能控制，控制精度高，操作方便。

一、制品的冻结

可以提高冻干的效率，溶液速冻时（每分钟降温10~50℃）晶粒保持在显微镜下可见的大小；相反慢冻时（1℃/分）形成的结晶肉眼可见。粗晶在升华留下较大的空隙。细晶在升华后留下的间隙较小，使下层升华受阻，速成冻的废品粒子细腻，外观均匀，比表面积大，多孔结构好，溶解速度快，便成品的引湿性相对也要强些。

另一种是待干燥箱搁板降温至-40℃左右，药品在冻干机中预冻在两种方式：一种是制品与干燥箱同时降温。再将制品放入，前者相当于慢冻，后者则介于速冻与慢冻之间，因而常被采用，以兼顾冻干效率与产品质量。此法的缺点是制品入箱时，空气中的水蒸气将迅速地凝结在搁板上，而在升华初期，若板升温较快，由于大面积的升华将有可能超越凝结器的正常负荷。此现象在夏

季尤为显著。

过冷现象容易发生至使制品温度虽已达到共晶点。但溶质仍不结晶，制品的冻结处于静止状态。经验证明。为了克服过冷现象，制品冻结的温度应低于共晶点以下一个范围，并需保持一段时间，以待制品完全冻结。

二、升华的条件与速度

则是维护升所必需的条件。冰在一定温度下的饱和蒸汽压大于环境的水蒸气分压时即可开始升华；比制品温更低的凝结器对水水蒸气的抽吸与捕获作用。

与压力成反比。常压下，气体分子在两次连续碰撞之间所走的距离称为平均自由程。其值很小，升华的水分子很容易与气体碰撞又返回到蒸汽源表面，因而升华速度很漫。随着压力降低13.3Pa以下，平均自由程增大105倍，使升华速度显著加快，飞离出来的水分子很少改变自己的方面，从而形成了定向的蒸汽流。

以维护升华所必需的低压强。1g水蒸气在常压下为1.25L而在13.3Pa时却膨胀为10000升，真空泵在冻干机中起着抽除永久气体的作用。普通的真空泵在单位时间内抽除如此大量的体积是不可能的凝结器实际上形成了专门捕集水蒸气的真空泵。

因而在升华面与冷凝面之间便产生了一个相当大的压力差,制品与凝结的温度通常为-25℃与-50℃。冰在该温度下的饱和蒸汽压分别为63.3Pa与1.1Pa.如果此时系统内的不凝性气体分压可以忽略不计,将促使制品升华出来的水蒸气,以一定的流速定向地抵达凝结器表面结成冰霜。

如果升华过程不供给热量，冰的升华热约为2822J/克。那末制品只有降低内能来补偿升华热，直至其温度与凝结器温度平衡后，升华也就停止了为了坚持升华与冷凝来的温度差，必需对制品提供足够的热量。

超声波加湿器在纺织领域的应用