土壤冷冻干燥机通常由干燥仓、冷凝器(捕水器)、加热系统、真空系统、制冷系统和电气控制系统六大部件组成。
1、干燥仓：集抽真空与加热干燥功能为一体的的密闭容器，物料的升华干燥过程在干燥仓内完成的，物料是放在干燥室内搁板上的不锈钢托盘内的，按每平方托盘面积8~12公斤的比例装料，每一层搁板上都有一个可供测量物料温度的探头，用以监测整个冻干过程中的物料温度。
2、捕水器(冷井)：是凝结升华水气的密闭装置，通常位于干燥仓后部，内部有一个较大面积的金属吸附面，从干燥仓物料中升华出来的水蒸气可凝结吸附在其金属表面上，吸附面的工作温度可达-45℃~-65℃，冷凝器外形是不锈钢或铁制成的圆筒，内部盘有冷凝管，分别与制冷机组相连，组成制冷循环系统。
3、加热系统：冻干机加热系统的作用是对干燥仓内物料进行加热，使物料不断的受热升华，从而达到规定的含水率要求。冻干机加热系统的加热方法主要分为接触式加热与辐射式加热。在接触式加热中，采用的是循环介质加热法，当加热系统工作时，先对循环液进行加热，液温通过液箱控制调节仪选定的温度自动控制加热,管道泵开启后，可将循环液送入干燥箱内搁板中，对搁板加热，然后返回液箱进行加热循环。而在辐射式加热中我们通常采用蒸气加热，当循环介质为硅油时，隔板温度可达+120℃。
4、真空系统：真空系统由多级真空泵或水环泵及罗茨真空泵组成，罗茨泵为增压泵不能单独使用，必须先启用真空泵或水环泵，使其工作一段时间，当系统中的真空度达到1Kpa 以下时，再自动启动罗茨泵。真空泵结构、罗茨泵结构等见说明书。真空系统的真空表可使用电接点真空表，可根据预先选定的真空度值，自动控制罗茨泵的启动。
5、制冷系统：冻干机制冷系统由制冷压缩机组，R22或R404a制冷剂组成。通常冻干设备的速冻制冷系统和捕水器制冷系统共用一套制冷系统。当系统工作，接触加热方式中搁板温度可降至-35℃。当制冷系统工作时，冷凝盘管的表面温度可达-35～-65℃，可根据客户需求采用低温螺杆式或双级活塞式制冷压缩机组，通常双级活塞式压缩机制冷效果更好，制冷温度更低。
6、电气控制系统：本设备电气控制系统由PLC、触摸屏、控制柜、控制仪表、调节仪表等自动装置和电路组成。它的功能是对冻干机进行手动或自动控制，控制设备正常运转。
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