冷凍干燥機是由制冷系統、真空系統、加熱系統、電器儀表控制系統所組成的機器。冷凍干燥機主要部件分為干燥箱、凝結器、冷凍機組、真空泵、加熱/冷卻裝置等。冷凍干燥（以下簡(jiǎn)稱(chēng)凍干）就是將含水物質(zhì)，先凍結成固態(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（冷干機）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，達到干燥的要求。

冷凍式干燥機運用了物理原理，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。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，好的冷凍干燥機露點(diǎn)溫度一般在5度左右。國外進(jìn)口的漢克森冷凍式壓縮空氣干燥機一般能達到這個(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（冷干機）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)。我國是原料藥生產(chǎn)大國，因此該技術(shù)應用前景十分廣闊。與其它干燥方法一樣，要維持升華干燥的不斷進(jìn)行，滿(mǎn)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，如果物料溫度相對較高，升華所需要的潛熱可取自物料本身的顯熱。但隨著(zhù)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，當達到物料的凍結點(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，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)冷凍系統的二次冷凝器（同行的設計）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露。同時(shí)充分利用了出口空氣的冷源，了機臺冷凍系統的冷凝效果，確保了機臺出口空氣的質(zhì)量。

冷干機使用的制冷壓縮機目前大多采用中高溫型全密封往復式壓縮機，其特點(diǎn)是：結構緊湊、體積小、重量輕、振動(dòng)小、噪聲低，能效比高。由于全密封壓縮機的電動(dòng)機與壓縮機主體密封在一鋼制殼體內，電動(dòng)機處在冷媒氣態(tài)環(huán)境中運行，冷卻條件較好，壽命較長(cháng)。殼體下部存有規定數量的潤滑油，在壓縮機工作時(shí)，對各部自動(dòng)供油，平時(shí)不需再添加潤滑油。在大型冷干機中，也選用半密封往復機或螺桿壓縮機，它們的特點(diǎn)是制冷功率大，可進(jìn)行負荷調節以適應不同需要。