冷凍干燥機(jī)是由制冷系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、電器儀表控制系統(tǒng)所組成的機(jī)器。冷凍干燥機(jī)主要部件分為干燥箱、凝結(jié)器、冷凍機(jī)組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。冷凍干燥（以下簡(jiǎn)稱凍干）就是將含水物質(zhì)，先凍結(jié)成固態(tài)，而后使其中的水分從固態(tài)升華成氣態(tài)，以除去水分而保存物質(zhì)的方法。在壓縮空氣干燥過(guò)程中，其冷凍干燥是通過(guò)降低壓縮空氣溫度，使壓縮空氣中的水份析出。冷凍干燥機(jī)（冷干機(jī)）的工作原理與電冰箱一樣，壓縮空氣經(jīng)過(guò)冷凍的壓縮空氣管道后，壓縮空氣溫度下降至要求的溫度，達(dá)到干燥的要求。

冷凍式干燥機(jī)運(yùn)用了物理原理，將壓縮空氣中的水分冷凍至露點(diǎn)以下，使之從空氣中析出的空氣干燥機(jī)。受限于水的冰點(diǎn)溫度，理論上來(lái)說(shuō)它的露點(diǎn)溫度可接近于0度，實(shí)際情況，好的冷凍干燥機(jī)露點(diǎn)溫度一般在5度左右。國(guó)外進(jìn)口的漢克森冷凍式壓縮空氣干燥機(jī)一般能達(dá)到這個(gè)露點(diǎn)要求。潮濕高溫的壓縮空氣流入前置冷卻器（高溫型）散熱后流入熱交換器與從蒸發(fā)器排出來(lái)的冷空氣進(jìn)行熱交換，使進(jìn)入蒸發(fā)器的壓縮空氣的溫度降低。

在壓縮空氣干燥過(guò)程中，其冷凍干燥是通過(guò)降低壓縮空氣溫度，使壓縮空氣中的水份析出。冷凍干燥機(jī)（冷干機(jī)）的工作原理與電冰箱一樣，壓縮空氣經(jīng)過(guò)冷凍的壓縮空氣管道后，壓縮空氣溫度下降至要求的溫度，達(dá)到干燥的要求。

真空冷凍干燥技術(shù)是將濕物料或溶液在較低的溫度（－10℃～－50℃）下凍結(jié)成固態(tài)，然后在真空（1.3～13帕）下使其中的水分不經(jīng)液態(tài)直接升華成氣態(tài)，終使物料脫水的干燥技術(shù)。我國(guó)是原料藥生產(chǎn)大國(guó)，因此該技術(shù)應(yīng)用前景十分廣闊。與其它干燥方法一樣，要維持升華干燥的不斷進(jìn)行，滿足兩個(gè)基本條件，即熱量的不斷供給和生成蒸汽的不斷排除。在開(kāi)始階段，如果物料溫度相對(duì)較高，升華所需要的潛熱可取自物料本身的顯熱。但隨著升華的進(jìn)行，物料溫度很快就降到與干燥室蒸汽分壓相平衡的溫度，此時(shí)，若沒(méi)有外界供熱，升華干燥便停止進(jìn)行。在外界供熱的情況下，升華所生成的蒸汽如果不及時(shí)排除，蒸汽分壓就會(huì)升高，物料溫度也隨之升高，當(dāng)達(dá)到物料的凍結(jié)點(diǎn)時(shí)，物料中的冰晶就會(huì)融化，冷凍干燥也就無(wú)法進(jìn)行了。

換熱后的壓縮空氣流入蒸發(fā)器通過(guò)蒸發(fā)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(dá)到飽和溫度迅速冷凝，冷凝后的水分經(jīng)凝聚后形成水滴，經(jīng)過(guò)特氣水分離器高速旋轉(zhuǎn)，水分因離心力的作用與空氣分離，分離后水從自動(dòng)排水閥處排出。經(jīng)降溫后的空氣壓力露點(diǎn)低可達(dá)2℃。 降溫后的冷空氣流經(jīng)空氣熱交換與入口的高溫潮濕熱空氣進(jìn)行熱交換，經(jīng)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(shí)壓縮空氣還經(jīng)過(guò)冷凍系統(tǒng)的二次冷凝器（同行的設(shè)計(jì)）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(jié)露。同時(shí)充分利用了出口空氣的冷源，了機(jī)臺(tái)冷凍系統(tǒng)的冷凝效果，確保了機(jī)臺(tái)出口空氣的質(zhì)量。

冷干機(jī)使用的制冷壓縮機(jī)目前大多采用中高溫型全密封往復(fù)式壓縮機(jī)，其特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、振動(dòng)小、噪聲低，能效比高。由于全密封壓縮機(jī)的電動(dòng)機(jī)與壓縮機(jī)主體密封在一鋼制殼體內(nèi)，電動(dòng)機(jī)處在冷媒氣態(tài)環(huán)境中運(yùn)行，冷卻條件較好，壽命較長(zhǎng)。殼體下部存有規(guī)定數(shù)量的潤(rùn)滑油，在壓縮機(jī)工作時(shí)，對(duì)各部自動(dòng)供油，平時(shí)不需再添加潤(rùn)滑油。在大型冷干機(jī)中，也選用半密封往復(fù)機(jī)或螺桿壓縮機(jī)，它們的特點(diǎn)是制冷功率大，可進(jìn)行負(fù)荷調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同需要。