四環(huán)凍干實驗型凍干機的冷凍干燥是一種基于升華原理的干燥技術(shù)。真空系統(tǒng)為升華干燥倉建立了低壓條件。加熱系統(tǒng)為物料提供升華潛熱，制冷系統(tǒng)為冷井和干燥室提供所需的制冷量，即物料在低溫下迅速凍結(jié)，冷凍水分子在適當(dāng)?shù)恼婵窄h(huán)境下直接升華成水蒸氣逸出的過程。其工作原理是先將干燥后的物體冷凍到三相點以下，然后在真空條件下將物體中的固體水（冰）直接升華成水蒸氣，使其從使物體干燥。
四環(huán)凍干實驗型凍干機提高節(jié)能性的方法：
1.控制冰點真空干燥法
控制冰點真空干燥法利用凍干與真空干燥的各自優(yōu)點，在食品溫度上嚴(yán)格控制其接近冰點，但不能結(jié)冰，這樣不但節(jié)省了制冷能耗，更避免了食品的熱變性問題，也避免了相變過程中對生物細胞的破壞
2.改變物料托盤的結(jié)構(gòu)
物料托盤可從托盤材料的導(dǎo)熱性、料盤與物料的接觸傳熱面問題進行改進。選擇導(dǎo)熱性好的材料可有效地強化冷凍干燥過程;
3.控制預(yù)凍速度和料盤裝載量
在研究真空凍干機的真空凍干工藝流程時發(fā)現(xiàn)，預(yù)凍速度影響冰晶的形成，較快的凍結(jié)速率冰晶較小，不利于升華，脫水時間長，但干后溶解快。較慢的凍結(jié)速率冰晶較大，對干燥脫水有利，但干后溶解慢。另外，單位面積料盤上，物料堆積的厚度愈薄，傳熱和傳質(zhì)速度越快，干燥時間愈短。但是，物料厚度薄則單位凍干面積上每批次干燥的物料少，對提高單位凍干面積和單位時間產(chǎn)量不利。所以，選擇合適的料盤裝載量和降溫速率可以降低能耗。
