冷凍式干燥機(jī)的原理因?yàn)轱柡退魵獾拿芏仁怯袠O限的，在氣動(dòng)壓力為2MPa范圍內(nèi)時(shí)，可以認(rèn)為飽和空氣中水蒸氣的密度只取決于溫度高低，而與空氣壓力無(wú)關(guān)。溫度越高，飽和空氣中的水蒸氣的密度越大，水分也就越多；反之，溫度越低，水分越少（這種現(xiàn)象也體現(xiàn)在了日常生活中，即冬季空氣干冷，夏季空氣濕熱）?。冷凍式干燥機(jī)就是利用與空調(diào)除濕相似的原理達(dá)到目的的。通過對(duì)壓縮空氣冷卻降溫，使壓縮空氣中的水蒸氣凝結(jié)成液滴，從而達(dá)到減少壓縮空氣含濕量的目的。將壓縮空氣冷卻到盡量低的溫度，使其所含水蒸氣的密度變小，形成“結(jié)露”?，匯聚這些結(jié)露形成的小水滴，凝結(jié)出的液滴經(jīng)過自動(dòng)排水系統(tǒng)排出機(jī)外，就達(dá)到了去除壓縮空氣中水分的目的。只要干燥機(jī)出口的下游管路不低于冷凍式干燥機(jī)的蒸發(fā)器出口的露點(diǎn)溫度，就不會(huì)產(chǎn)生二次結(jié)露的現(xiàn)象，也就不會(huì)出現(xiàn)冷凝水，壓縮空氣在使用現(xiàn)場(chǎng)就實(shí)現(xiàn)了相對(duì)干燥。

因?yàn)樯婕敖Y(jié)露凝析成水這一過程，所以溫度不能低于冰點(diǎn)，否則一旦出現(xiàn)結(jié)冰現(xiàn)象就不能有效排水。通常，冷凍式干燥機(jī)的標(biāo)稱“壓力露點(diǎn)溫度”大多為2～10℃。如0.7MPa的10℃的“壓力露點(diǎn)”換算成“常壓露點(diǎn)”為-16℃?？梢岳斫鉃?，當(dāng)這部分壓縮空氣重新膨脹到大氣壓（0.1MPa）?，在不低于-16℃時(shí)，壓縮空氣不會(huì)有液態(tài)水出現(xiàn)。壓縮空氣的所有除水方式都只是相對(duì)干燥，滿足某一要求的干燥度。絕對(duì)的去除水分是不可能辦到的，超出使用需求地追求干燥度也是非常不經(jīng)濟(jì)的。冷凍式干燥機(jī)可以單獨(dú)使用，也可以作為吸附式干燥機(jī)的前級(jí)使用，先除去氣體中的大量水分，從而降低吸附式干燥機(jī)的工作強(qiáng)度和負(fù)荷。

冷凍式干燥機(jī)的特點(diǎn)

冷凍式干燥機(jī)具有如下特點(diǎn)。

（1）在傳輸過程中，只要管道溫度不低于壓力露點(diǎn)，而且使用環(huán)境不低于其所對(duì)應(yīng)的大氣露點(diǎn)，則無(wú)論傳輸過程或使用過程都不會(huì)有凝結(jié)水從管道或氣動(dòng)設(shè)備中再次析出。

（2）由于二次回溫，傳輸中壓縮氣體的實(shí)際溫度要遠(yuǎn)高于露點(diǎn)（即不飽和狀態(tài)）?，管道內(nèi)氣體相對(duì)濕度遠(yuǎn)低于導(dǎo)致金屬內(nèi)壁生銹的濕度條件（相對(duì)濕度小于50%）?。

（3）混雜在壓縮氣體中的固體顆粒在水蒸氣凝聚過程中起著凝結(jié)核的作用，會(huì)隨凝聚液一起排出機(jī)外，這意味著冷凍式干燥機(jī)具有自凈功能，因而對(duì)進(jìn)氣預(yù)處理要求不是很高，并且在本質(zhì)上也不具備產(chǎn)生二次污染的可能，這是許多其他干燥方法不具備的優(yōu)點(diǎn)。

（4）冷凍式干燥機(jī)的流通阻力比具有相同流量的過濾器小，也不比吸附式干燥機(jī)更大，而且能長(zhǎng)期保持穩(wěn)定不變。

（5）冷凍式干燥機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)能耗與其處理的露點(diǎn)相適應(yīng)，與相同規(guī)格的其他干燥方法相比較低，在除水過程中雖也有氣量消耗，但往往可以小到忽略不計(jì)。

冷凍式干燥機(jī)基本上沒有易耗易損件，其工作壽命取決于所用的零部件質(zhì)量。

與相同規(guī)格的吸附式干燥機(jī)相比，冷凍式干燥機(jī)的外形尺寸要小得多，因而，單機(jī)處理量可做到很大，整機(jī)價(jià)格也相對(duì)經(jīng)濟(jì)。目前，冷凍干燥法也隨著制冷技術(shù)的發(fā)展而取得進(jìn)步，如冷凍式干燥機(jī)單機(jī)處理能力已經(jīng)可以達(dá)到1000Nm3/min以上。

冷凍式干燥機(jī)的穩(wěn)定性較好，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

在原理上，因?yàn)闅怏w所降的最終溫度直接影響到干燥效果，冷凍干燥的溫度不能降到0℃以下（水分在0℃以下會(huì)結(jié)霜或結(jié)冰，不易清除，這種現(xiàn)象稱為“冰堵”）?，因此冷凍式干燥機(jī)所能達(dá)到的干燥度不能很高。

• 冷凍干燥法對(duì)環(huán)境溫度比較敏感，加上大容量的冷凍機(jī)需要很多冷卻水，在高寒、缺水地區(qū)，應(yīng)用這種方法會(huì)帶來(lái)一些問題。

恒歌602-C在冷凍式干燥機(jī)中的應(yīng)用

恒歌602-C系列露點(diǎn)儀是專為冷凍式干燥機(jī)設(shè)計(jì)的高性能露點(diǎn)測(cè)量?jī)x器。它結(jié)合了最新的傳感器技術(shù)，能夠提供快速、穩(wěn)定且可重復(fù)的露點(diǎn)數(shù)據(jù)測(cè)量。在冷凍式干燥機(jī)的出口安裝恒歌602-C露點(diǎn)儀，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)干燥后的壓縮空氣的露點(diǎn)溫度。通過精確的露點(diǎn)監(jiān)測(cè)，用戶可以優(yōu)化干燥機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，確保壓縮空氣的干燥度符合生產(chǎn)要求。例如，在某機(jī)械制造工廠，使用HG602-C系列露點(diǎn)儀對(duì)冷凍式干燥機(jī)的出口壓縮空氣進(jìn)行濕度監(jiān)測(cè)。自安裝HG602-C系列露點(diǎn)儀以來(lái)，該工廠的壓縮空氣管道腐蝕問題得到了有效解決，設(shè)備故障率降低了30%，生產(chǎn)效率顯著提高。