凍干機的應用范圍廣泛，凍干品種眾多，對凍干機的要求也不一樣，對食品用戶來講，加工成本占總產(chǎn)值的比重相對較大，在保證凍干品質(zhì)的前提下，凍干機使用過程中的加工成本和生產(chǎn)效率等尤其受到關注。如何降低生產(chǎn)成本，節(jié)省各項費，用提高生產(chǎn)效率，本文將就這些問題進行探討。
冷凍干燥過程實際上是水的物態(tài)變化及其轉移過程。在干燥階段，凍結制品（-20℃~-50℃）與冷阱表面（-40℃~-70℃）均處于低溫狀態(tài)，在真空條件下，不斷有水蒸汽水分子從凍結制品表面和冷阱表面逸出和吸附，由于兩者的溫度差使凍結制品表面水蒸氣分壓高于冷阱表面，于是從前者表面逸出的水蒸汽分子便移向后者并被后者吸附，形成由前者向后者源源不斷地流動的水蒸汽分子流，前提是要不斷供給凍結制品水蒸汽分子逸出所需熱量，不斷供給冷阱捕捉水蒸汽分子所需冷量，滿足這個條件是以消耗一定量的能源為代價。隨著的時間延長，前者可以逸出的水蒸汽分子便全部被后者吸附。為提高干燥速度，在工業(yè)上會盡量提高凍結制品表面溫度而降低冷阱表面溫度，提高兩者表面間的水蒸氣壓力差。
影響冷凍干燥速度的因素主要來自三個方面，一方面是來自被干燥對象的影響，自然界中的各種物質(zhì)千差萬別，其共晶點和性狀特征有很大差別，如共晶點低，粘稠度較大的液體物料干燥速度緩慢，共晶點高，較松散的固體物料干燥速度則快一些；另一方面是所采用的工藝路線的影響，如對凍結終溫、凍結速率、加熱最高溫度、升溫速率及時機的確定和把握，都會對干燥速度產(chǎn)生影響。第三方面是凍干機本身性能和結構的影響，干燥速率與干燥箱和冷凝器之間的水蒸汽壓力差成正比，與水蒸汽流動的阻力成反比。水蒸汽的壓力差越大，流動的阻力越小，則干燥的速率越快。干燥箱和冷凝器之間的水蒸汽壓力差取決于產(chǎn)品冰層表面溫度和冷凝器冰霜外層表面的溫度，產(chǎn)品冰層表面溫度越高，冷凝器冰霜外層表面的溫度越低，則水蒸汽的壓力差越大。水蒸汽由干燥箱向冷凝器方向流動的阻力取決于水蒸汽流動路徑的長短和流動路徑中最小截面積的大小。水蒸汽流動路徑越短，流動路徑中最小截面積越大，水蒸汽流動的阻力越小。
縮短冷凍干燥時間，加快冷凍干燥速度的若干途徑
1. 選擇較松散的固體物料有利于提高干燥速度；
2. 加大產(chǎn)品冰層表面面積 將較大塊的固體物料分切或破碎成較小的碎塊，液體物料凍結后也可破碎成較小的凍塊；
3. 減薄產(chǎn)品裝料厚度 在裝料量、設備動力消耗不變的情況下可適當增加干燥擱板面積，增加設備造價。
4. 控制預凍速度 造成有利于升華的冰晶結構。預凍速度快，冰晶粒細小，已干層孔隙細密，水分子穿越流動的阻力大，影響干燥速度。適當降低預凍速度，冰晶粒粗大，已干層孔隙大將有利于水蒸汽流動，提高干燥速度，但前提是應保證產(chǎn)品品質(zhì)。
5. 控制預凍溫度 預凍溫度應控制在產(chǎn)品共晶點以下適當溫度，過低會使超過溫度所用的降溫時間和返回所用的升溫時間成為浪費。
6. 控制加熱溫度 初始加熱溫度不能過高，產(chǎn)品最外層冰表面很容易受熱融化，加熱溫度由低到高緩慢進行，初始加熱階段以后在冷阱能力允許和產(chǎn)品溫度不超過共溶點的情況下可盡快提高加熱溫度，以縮短在加熱量不足情況下的運行時間。不同產(chǎn)品的加熱最高允許溫度不一樣，最高允許溫度越高，加熱溫度越高，干燥速度越快。
7. 產(chǎn)品殘余水份含量的控制 產(chǎn)品的殘余水份的含量應適當，太低將延長干燥時間，太高不好利于該產(chǎn)品的長期存放。
8.干燥中后期，隨著產(chǎn)品已干層厚度的增加，象加了一層保溫層，使冰層表面受熱愈加困難，干燥速度大為減緩，在真空環(huán)境里空氣稀薄，傳導和輻射是對產(chǎn)品冰層加熱的主要方法，提高傳熱量是加快干燥速度有效方法。
8. 降低冷凝器溫度，由于大量來自干燥箱的水分子被冷凝器“捕獲”后在冷凝器表面結成冰霜層，象給冷凝器表面蓋了一層棉被，在冷凝器表面和冰霜表面形成溫度差，冰霜越厚（一般在10~50mm），溫度差越大（10~30℃）。這樣隨著冰霜厚度增加，冰霜層表面溫度逐漸上升，甚至接近產(chǎn)品冰層表面溫度，壓力也逐漸提高，造成凍干箱和冷凝器之間的水蒸汽壓力差逐漸縮小，干燥速率逐漸降低，甚至停止捕霜，產(chǎn)品也將會融化。因此盡可能地降低冷凝器的溫度將有利于保證干燥箱和冷凝器之間的有效溫差和壓力差。一般冷凝器的溫度在-40℃~-50℃，降低冷凝器的溫度如-60℃~-70℃甚至更低會受到造價方面的限制。但共晶點較低如-30℃以下的產(chǎn)品就應選擇冷凝器溫度在-60℃~-70℃甚至更低的凍干設備。 | 
