冻干制品经冻干工艺抑制了水的活动，制品内所有的化学反应趋于零，物质基本可以保持在无损耗状态，因此可以长期保存。本文从冷冻干燥原理、冻干机组成等进行阐述，分析了冻干机在使用过程中常见故障及维修解决方法。

冷冻干燥是一种优质的干燥方法，冻干机作为冷冻干燥工艺的核心设备，已经被广泛应用在制药、生物制品、食品加工等领域。笔者结合多年冻干机维修管理工作，对冻干机在日常生产活动中的制冷系统、真空系统常见故障进行分析，特别是通过两个实际案例进行分析，对这一类故障提出针对性解决方案。

1 冷冻干燥原理及冻干机组成

物质在自然界中以气、液、固三种形态存在，其构成大部分是水，水在维持其构造、机能方面起着重要作用，提取出水分或降低水的活动即可降低物质活性。冷冻干燥是将物质先预冻结为固态，然后使其中的水从固态升华为气态，以除去物质95%～99.5%的水分的保存方法。冷冻干燥分为预冻结、升华干燥（第一期干燥）、解吸干燥（第二期干燥）三个过程。

冻干机主要由冻干箱体、搁板、冷凝器、制冷系统、真空系统、气动系统、液压系统、CIP系统、SIP系统、主控系统等组成。

2 制冷系统的组成制冷系统被称为冻干机的“心脏”，普遍采用机械式动力制冷，一般采用制冷压缩机作为制冷的动力，也有采用液氮制冷的方式。以制冷压缩机作为制冷动力的冻干机制冷系统由压缩机（螺杆式压缩机或活塞式压缩机）、冷凝器（水冷凝器或风冷凝器）、膨胀阀（热力膨胀阀或电子式膨胀阀）和蒸发器（冷阱或板式换热器）所构成，主要为冻干工艺过程中产品前期预冻结提供冷量，以及为后期冷阱盘管捕集升华水汽的凝华提供冷量。

冷阱的主要功能是吸附冻干箱内升华的水蒸汽，一般按冻干机搁板面积的0.9～1.4倍来匹配冷阱的冷凝表面积，结构为圆筒型容器，位于冻干箱后面，分立式冷阱和卧式冷阱两种。冷阱上有制冷接口、抽空阀接口、温度探头接口、化霜管道接口、视镜等。

在设计冻干机时，考虑到冻干机对制冷要求的特殊性，其主要由以下部件组成：压缩机、制冷剂、水冷凝器、油分离器、电磁阀、膨胀阀、冷阱、干燥过滤器、能量调节器（CPCE）、安全阀、制冷管路等组成。