一种利用余温回收融霜水的新式冻干机及其运行方法
技术领域
本发明涉及一种利用余温回收融霜水的新式冻干机及其运行方法，属于制冷技术领域。
背景技术
真空冷冻干燥技术是先将湿物料冷却到共晶点温度以下，使物料内部与冻干箱内部的水及水蒸气变为固态的冰，再利用真空系统为冻干箱创造真空条件，在真空环境下直接加热使冰升华成水蒸气，将水分凝结收集在冷阱内,从而达到干燥物料的目的。现有的冻干设备主要存在两个问题。其一是，在干燥大量的海产品或果蔬等食品时，通过预冻、升华干燥和解析干燥三个阶段，会有大量的自由水和结合水通过固化和升华变成水蒸气，然后被冷阱捕获，现有大部分的冻干设备将水蒸气直接通过真空系统中的冷阱捕获固化，未被妥善的收集加以利用，造成了资源的浪费，尤其对于大型的冻干设备，其冷阱内会捕捉大量水分，待干物料尤其是果蔬中所蓄存的水分具有很好的养生价值，可以被回收利用。其二，现有的自然融霜的方法，耗时较长，等融霜完成后才能开始新一批物料冻干操作，影响冻干的批量工作效率。其三，冻干过程中，预冻阶段需要降至并且保持在一个很低的温度，需要耗费较多的能量，需将冻干箱内的热量取出释放，而在升华和解析干燥阶段需要制冷和加热间歇作用以保持一个恒定的干燥脱水温度，期间需要反复取出热量和加入热量，一方面采用制冷循环降温，同时将冻干箱内的热量排出，另一方面还要用电加热升温，存在大量的能量浪费，且这种启停控制方式存在控温精度不高，温度波动较大，以至于影响干制品质量，也导致了相关温控调节与执行部件动作频繁，故障增多，使用寿命缩短。其四，现有冻干设备解析干燥阶段设定温度通常不高，无法满足不同物料的解析干燥要求和提高干燥速度。为解决上述问题，回收冻干得到的水分，并在冻干不同阶段中回收制冷过程放出的热量，合理设计干燥冷热供应，会节省大量的能量或电力消耗,这对于节约资源，提高设备的利用效率，推动冻干技术的推广应用非常重要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足而提供利用余温回收融霜水的新式冻干机及其运行方法。
本发明提供的技术方案如下：一种利用余温回收融霜水的新式冻干机，其特征在于其包括制冷系统、冷热量收集系统、抽真空系统、融霜系统四部分，其中制冷系统包括制冷压缩机、主冷凝器、副冷凝器、一路节流阀、二路节流阀、蒸发器、冷阱、制冷盘管、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、；冷热量收集系统包括由主冷凝器、热油箱、热箱泵组成的热量收集系统和蒸发器、冷箱泵、冷油箱组成的冷量收集系统；抽真空系统包括干燥箱、冷阱、箱阱阀、真空泵；融霜系统包括电加热器、油泵、集水槽、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀、融霜盘管、取水阀；
所述制冷盘管和融霜盘管置于冷阱内；
所述制冷压缩机出口与第一电磁阀的进口相连接，第一电磁阀的出口与主冷凝器的一路进口连接，主冷凝器的一路出口与第三电磁阀的进口连接，第三电磁阀的出口与一路节流阀的进口连接，一路节流阀的出口与蒸发器的一路进口连接，蒸发器的一路出口与制冷压缩机的进口连接；第二电磁阀的进口与第一电磁阀的进口连接，第二电磁阀的出口与副冷凝器的进口连接，副冷凝器的出口与主冷凝器的一路出口连接；第四电磁阀的进口与第三电磁阀的进口连接，第四电磁阀的出口与二路节流阀的进口连接，二路节流阀的出口与冷阱的制冷盘管的进口连接，冷阱的制冷盘管的出口与蒸发器的一路出口连接；
所述热油箱的一路出口与主冷凝器的二路进口连接，主冷凝器的二路出口与热箱泵的进口连接，热箱泵的出口与热油箱的一路进口连接；
所述冷油箱的一路出口与蒸发器的二路进口连接，蒸发器的二路出口与冷箱泵的进口连接，冷箱泵的出口与冷油箱的一路进口连接；
所述第一三通阀的右阀口连接热油箱的二路进口，第一三通阀的左阀口连接冷油箱的二路进口，第一三通阀的下阀口连接第二三通阀的上阀口，第二三通阀的左阀口连接干燥箱的右侧出口，第二三通阀的下阀口连接冷阱的融霜盘管出口，第三三通阀的左阀口连接冷油箱的二路出口，第三三通阀的右阀口连接加热器的出口，加热器的进口连接热油箱的二路出口，第三三通阀的下阀口连接油泵的进口，油泵的出口连接第四三通阀的上阀口，第四三通阀的右阀口连接干燥箱的左侧进口，第四三通阀的下阀口连接冷阱的融霜盘管的进口；
所述冷阱的上侧进口连接箱阱阀的出口，箱阱阀的进口连接干燥箱的下侧出口；冷阱的右侧出口连接真空泵的进口，真空泵的出口与外界相通；冷阱的下侧出口通过取水阀与集水槽的进口相通。
进一步地，所述的制冷盘管和融霜盘管分别置于冷阱内两侧。
进一步地，所述的主冷凝器采用板式换热器或管壳式换热器或套管式换热器。
进一步地，所述的蒸发器采用板式换热器或管壳式换热器或套管式换热器。
一种利用余温回收融霜水的新式冻干机的运行方法，其特征在于其包括预冻、升华干燥、解析干燥、融霜四个阶段；
1)预冻阶段：使物料内的水分冻结成固态；第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、热箱泵、冷箱泵、油泵开启，而第四电磁阀、箱阱阀、加热器、真空泵、取水阀关闭；三通阀中，第一三通阀左下阀口通，右侧阀口关闭，第二三通阀左上阀口通，下部阀口关闭，第三三通阀左下阀口通，右侧阀口关闭，第四三通阀右上阀口通，下部阀口关闭；
预冻阶段的流体回路：
预冻阶段的制冷剂回路：制冷压缩机输出的高温高压制冷剂蒸气分两路，分别通过第一电磁阀和第二电磁阀后进入主冷凝器和副冷凝器，冷凝放热成为高压高温的制冷剂液体，两路的制冷剂液体合流后通过第三电磁阀进入一路节流阀，在一路节流阀的作用下，制冷剂液体经过节流作用降温降压变为低温低压的液体，随后，制冷剂液体进入蒸发器进行蒸发，吸热后成为低温低压制冷剂气体，流回制冷压缩机压缩成高温高压制冷剂蒸汽，重复上述循环；
预冻阶段的载冷剂回路：在制冷剂的蒸发吸热作用下，载冷剂在蒸发器内降温，并在冷箱泵驱动下进入冷油箱吸热，热量增加后，载冷剂在冷箱泵的作用下又回到蒸发器进行放热，实现冷量的搬移；在主冷凝器里面吸热的载冷剂，在热箱泵的作用下，进入热油箱进行放热，放热后的载冷剂在回到主冷凝器内吸热，实现热量的搬移，热油箱内温度达到预冻阶段温度设定值后，第一电磁阀关闭，所述预冻阶段温度设定值为-30℃～-40℃；
预冻阶段的油路回路：冷油箱内的油，经过载冷剂的吸热后温度降低，在油泵驱动下，冷油经过第三三通阀左下阀口、油泵和第四三通阀上右阀口，进入干燥箱与箱内环境换热，使干燥箱内温度降低，实现物料的预冻；温度升高的油，经过第二电磁阀的右上阀口与第一电磁阀的下左阀口回到冷油箱，热量由载冷剂循环带走，完成油路循环；
2)升华干燥阶段：需要抽真空，且在低温环境下适当升温，温度升高至升华干燥阶段设定温度后，通过切换冷油和热油混合量送入干燥箱保持其温度为升华干燥阶段设定温度，升华干燥阶段分升温加热和保持温度恒定两个阶段；该升华干燥阶段设定温度比物料共晶点低5℃～10℃；
在升华干燥阶段的升温加热阶段，第一电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、箱阱阀、热箱泵、冷箱泵、油泵、真空泵、制冷压缩机开启；第二电磁阀、取水阀关闭；三通阀中，第二三通阀左上阀口通，下部阀口关闭，第四三通阀右上阀口通，下部阀口关闭，第一三通阀右下阀口接通，第三三通阀右下阀口接通；如果第三三通阀右下接通时间超过10min后，干燥箱的温度仍未达到升华干燥阶段设定温度，打开加热器；在加热升温过程中，热油箱的温度持续升高，此时第二电磁阀开启，制冷剂通过副冷凝器向外散热；
运行时，真空泵首先工作，将冷阱抽到20～200Pa的真空度；
升华干燥阶段的升温加热阶段的制冷剂回路：制冷压缩机输出的高温高压制冷剂蒸气通过第一电磁阀进入主冷凝器，在主冷凝器冷凝放热，成为高压高温的制冷剂液体，接着分成两路，分别通过第三电磁阀和第四电磁阀进入一路节流阀和二路节流阀，在一路节流阀的作用下，制冷剂液体经过节流作用降温降压变为低温低压的液体，进入蒸发器进行蒸发作用，蒸发过程吸收热量后成为低温低压的制冷剂气体；在二路节流阀的作用下，制冷剂液体经过节流作用降温降压变为低温低压的液体，进入冷阱的制冷盘管内换热变成低温低压制冷剂气体；两路制冷剂气体合流进入吸气管段进入制冷压缩机，完成制冷剂循环过程；在加热升温过程中，热油箱的温度持续升高，此时第二电磁阀开启，制冷压缩机输出的高温高压制冷剂蒸气还要通过第二电磁阀后进入副冷凝器，冷凝放热成为高压高温的制冷剂液体后，与主冷凝器出液混合后通过第三电磁阀；
升华干燥阶段的升温加热阶段的载冷剂回路：在制冷剂的蒸发吸热作用下，蒸发器内的载冷剂降温，经过冷箱泵的输送进入冷油箱吸热，热量增加后的载冷剂在冷箱泵的作用下又回到蒸发器进行放热，实现冷量的搬移；在主冷凝器里面吸热的载冷剂，在热箱泵的作用下，进入热油箱进行放热，放热后的载冷剂在回到主冷凝器内吸热，实现热量的搬移；
升华干燥阶段的升温加热阶段的油路回路：
热油箱内的热油在油泵驱动下经第三三通阀的右下阀口，进入油泵，经第四三通阀上右阀口，流入干燥箱提升温度干燥物料，在经过第二三通阀的左上阀口后，从第一三通阀的下右阀口流回热油箱，继续循环过程；
在升华干燥阶段的保持温度恒定阶段，当干燥箱温度低于升华干燥阶段设定温度时，调节第三三通阀，减少左侧进入的冷油量，增加右侧进入的热油量；当干燥箱温度高于升华干燥阶段设定温度时，调节第三三通阀，增加左侧进入的冷油量，减少右侧进入的热油量；当干燥箱温度为升华干燥阶段设定温度时，第三三通阀的开度保持不变；运行中，如果干燥箱的温度低于升华干燥阶段设定温度，且第三三通阀右下阀全部开启时间超过10min，此时需开启加热器，否则关闭加热器；
3)解析干燥阶段：需要在真空条件下使物料进一步升温，并保持一定的温度，使物料中的结合水被析出；解析干燥阶段分升温加热和保持温度恒定两个阶段；在解析干燥阶段的升温加热阶段和保持温度恒定阶段，阀门与泵的开关状态与升华干燥阶段的升温加热阶段和保持温度恒定阶段相同；升华干燥阶段设定温度与解析干燥阶段设定温度有区别，解析干燥阶段设定温度为30℃～100℃；
在此两个阶段制冷剂回路、载冷剂回路、油路回路流动与升华干燥阶段相同；
4)融霜阶段：使凝结于冷阱内的霜融化，使用集水槽将其进行收集；
第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、第四电磁阀、箱阱阀关闭，制冷压缩机，热箱泵、冷箱泵、真空泵停机，取水阀打开，加热器、油泵开启；三通阀中，第一三通阀右下阀口通，左侧阀口关闭，第二三通阀上下阀口通，左侧阀口关闭，第三三通阀右下阀口通，左侧阀口关闭，第四三通阀上下阀口通，右侧阀口关闭；
取水阀打开后，冷阱内压力恢复为大气压力，热油箱内的油在油泵驱动下，经加热器辅助加热，再流经第三三通阀的右下阀口，再经过油泵，流经第四三通阀的上下阀口流到冷阱的融霜盘管内，使冷阱内的温度升高，使得制冷盘管表面霜融化，温度降低的油流经第二三通阀的下上阀口与第一三通阀的下右阀口流回热油箱，完成循环过程；融霜产生的水通过冷阱底部的取水阀，流入集水槽收集。
本发明的有益效果是：
本发明设置了由主冷凝器、热油箱、热箱泵组成的热量收集系统实现了对制冷过程中的凝结余热回收，用于干燥过程加热，降低了辅助加热电量的需求，减少了系统能耗，具有很好的节能效果。
本发明设置的由蒸发器、冷箱泵、冷油箱组成的冷量收集系统，可以通过油作为中间介质，为干燥箱提供冷量。与热量收集系统一起，实现了同一流体介质（如油，以下用油作为流体介质代表说明）对干燥箱供热和供冷，避免了在干燥箱内设置加热和制冷两套管路，简化了系统。
本发明设置了冷油箱、热油箱及相应的调节阀门和油路，用油作为载冷和载热剂，通过冷热油混合获得需要的温度，实现对干燥箱的降温和加热。与传统的交替切换制冷与加热实现温度调节相比，该方式温度控制精度更高，温度波动更小，也减少了双位启停对加热和制冷设备与元件频繁启停的损害，减少了调节过程的能量损失，也大大降低了设备的故障率，提高其使用寿命。
本发明采用制冷剂-载热剂-油的间接换热方式，设置了电加热器补充解析阶段热量需求，与现有冻干相比，这种方式可以实现更高的解析阶段温度，而不会因温度过高导致冷凝温度升高，从而影响制冷系统的安全性。
本发明利用流体介质（如油）较大的热容蓄热能力与辅助加热器，在制冷系统停机后，将留有余热的油辅助加热后，送入冷阱内进行融霜。加快融霜进程，并实现对余热的充分利用。
本发明设置了由电加热器、油泵、集水槽、第一三通阀、第二三通阀、第三三通阀、第四三通阀、融霜盘管、取水阀组成的融霜系统，通过回收的凝结热量和辅助加热使霜融化，回收凝结水。与自然融化相比，减少了时间，提高了效率；与通入热制冷剂融霜相比，减少了制冷剂泄漏带来的问题，同时不用开启整个系统融霜，操作更为方便，可行性更好。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
注：粗实线代表制冷剂循环路径；
虚线代表载冷剂循环路径；
细实线代表油的循环路径。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细说明：
三通阀以“上”、“下”、“左”、“右”表示阀口的方向，以“左下”、“左上”、“右下”、“右上”、“上右”、“下左”、“下右”、“左右”、“上下”、“下上”表示该方向上的两阀口连通与流通方向。
“左下”表示流体介质从三通阀的左侧阀口流入，下侧阀口流出；
“左上”表示流体介质从三通阀的左侧阀口流入，上侧阀口流出；
“右下”表示流体介质从三通阀的右侧阀口流入，下侧阀口流出；
“右上”表示流体介质从三通阀的右侧阀口流入，上侧阀口流出；
“上右”表示流体介质从三通阀的上侧阀口流入，右侧阀口流出；
“下左”表示流体介质从三通阀的下侧阀口流入，左侧阀口流出；“下右”表示流体介质从三通阀的下侧阀口流入，右侧阀口流出；
“左右”表示流体介质从三通阀的左侧阀口流入，右侧阀口流出；
“上下”表示流体介质从三通阀的上侧阀口流入，下侧阀口流出；
“下上”表示流体介质从三通阀的下侧阀口流入，上侧阀口流出。如图1所示，一种利用余温回收融霜水的新式冻干机，其包括制冷系统、冷热量收集系统、抽真空系统、融霜系统四部分，其中制冷系统由制冷压缩机1、主冷凝器2-1、副冷凝器2-2、一路节流阀3-1、二路节流阀3-2、蒸发器4、冷阱5、制冷盘管5-1、第一电磁阀16-1、第二电磁阀16-2、第三电磁阀16-3、第四电磁阀16-4、组成；冷热量收集系统包括由主冷凝器2-1、热油箱8、热箱泵10组成的热量收集系统和蒸发器4、冷箱泵11、冷油箱7组成的冷量收集系统；抽真空系统由干燥箱6、冷阱5、箱阱阀15、真空泵13组成；融霜系统由电加热器9、油泵12、集水槽14、第一三通阀17-1、第二三通阀17-2、第三三通阀17-3、第四三通阀17-4、融霜盘管5-2、取水阀18组成。
制冷盘管5-1和融霜盘管5-2置于冷阱5内，两组盘管可以分别置于冷阱5内两侧，也可分别用不同大小规格的螺旋盘管形式布置。
制冷压缩机1出口与第一电磁阀16-1的进口相连接，第一电磁阀16-1的出口与主冷凝器2-1的一路进口连接，主冷凝器2-1的一路出口与第三电磁阀16-3的进口连接，第三电磁阀16-3的出口与一路节流阀3-1的进口连接，一路节流阀3-1的出口与蒸发器4的一路进口连接，蒸发器4的一路出口与制冷压缩机1的进口连接。第二电磁阀16-2的进口与第一电磁阀16-1的进口连接，第二电磁阀16-2的出口与副冷凝器2-2的进口连接，副冷凝器2-2的出口与主冷凝器2-1的一路出口连接；第四电磁阀16-4的进口与第三电磁阀16-3的进口连接，第四电磁阀16-4的出口与二路节流阀3-2的进口连接，二路节流阀3-2的出口与冷阱5的制冷盘管5-1的进口连接，冷阱5的制冷盘管5-1的出口与蒸发器4的一路出口连接。
热油箱8的一路出口与主冷凝器2-1的二路进口连接，主冷凝器2-1的二路出口与热箱泵10的进口连接，热箱泵10的出口与热油箱8的一路进口连接。
冷油箱7的一路出口与蒸发器4的二路进口连接，蒸发器4的二路出口与冷箱泵11的进口连接，冷箱泵11的出口与冷油箱7的一路进口连接。
第一三通阀17-1的右阀口连接热油箱8的二路进口，第一三通阀的左阀口连接冷油箱7的二路进口，第一三通阀17-1的下阀口连接第二三通阀17-2的上阀口，第二三通阀17-2的左阀口连接干燥箱6的右侧出口，第二三通阀17-2的下阀口连接冷阱5的融霜盘管5-2出口，第三三通阀17-3的左阀口连接冷油箱7的二路出口，第三三通阀17-3的右阀口连接加热器9的出口，加热器9的进口连接热油箱8的二路出口，第三三通阀17-3的下阀口连接油泵12的进口，油泵12的出口连接第四三通阀17-4的上阀口，第四三通阀17-4的右阀口连接干燥箱6的左侧进口，第四三通阀17-4的下阀口连接冷阱5的融霜盘管5-2的进口。
冷阱5的上侧进口连接箱阱阀15的出口，箱阱阀15的进口连接干燥箱6的下侧出口；冷阱5的右侧出口连接真空泵13的进口，真空泵13的出口与外界相通；冷阱5的下侧出口通过取水阀18与集水槽14的进口相通。
具体运行方式为：
本发明的新式冻干机的工作运行的工作运行分为预冻、升华干燥、解析干燥、融霜4个阶段。
1)预冻阶段是为箱体提供冷量，降低箱体内温度，使物料内的水分冻结成固态。此时第一电磁阀16-1、第二电磁阀16-2、第三电磁阀16-3、热箱泵10、冷箱泵11、油泵12开启，而第四电磁阀16-4、箱阱阀15、加热器9、真空泵13、取水阀18关闭。三通阀中，第一三通阀17-1左下阀口通，右侧阀口关闭，第二三通阀17-2左上阀口通，下部阀口关闭，第三三通阀17-3左下阀口通，右侧阀口关闭，第四三通阀17-4右上阀口通，下部阀口关闭。
预冻阶段的流体回路：
预冻阶段的制冷剂回路：制冷压缩机1输出的高温高压制冷剂蒸气分两路，分别通过第一电磁阀16-1和第二电磁阀16-2后进入主冷凝器2-1和副冷凝器2-2，冷凝放热成为高压高温的制冷剂液体，两路的制冷剂液体合流后通过第三电磁阀16-3进入一路节流阀3-1，在一路节流阀3-1的作用下，制冷剂液体经过节流作用降温降压变为低温低压的液体，随后，制冷剂液体进入蒸发器4进行蒸发，吸热后成为低温低压制冷剂气体，流回制冷压缩机1压缩成高温高压制冷剂蒸汽，重复上述循环。
预冻阶段的载冷剂回路：在制冷剂的蒸发吸热作用下，载冷剂在蒸发器4内降温，并在冷箱泵11驱动下进入冷油箱7吸热，热量增加后，载冷剂在冷箱泵11的作用下又回到蒸发器4进行放热，实现冷量的搬移。在主冷凝器2-1里面吸热的载冷剂，在热箱泵10的作用下，进入热油箱8进行放热，放热后的载冷剂在回到主冷凝器2-1内吸热，实现热量的搬移，热油箱8内温度达到预冻阶段温度设定值（依待干物料种类设定，一般在-30℃～-40℃）后，第一电磁阀16-1关闭。
预冻阶段的油路回路：冷油箱7内的油，经过载冷剂的吸热后温度降低，在油泵12驱动下，冷油经过第三三通阀17-3左下阀口、油泵12和第四三通阀17-4上右阀口，进入干燥箱6与箱内环境换热，使干燥箱6内温度降低，实现物料的预冻。温度升高的油，经过第二电磁阀17-2的右上阀口与第一电磁阀17-1的下左阀口回到冷油箱7，热量由载冷剂循环带走，完成油路循环。
2)升华干燥阶段需要抽真空，且在低温环境下适当升温，温度升高至升华干燥阶段设定温度(比物料共晶点低5℃～10℃)后，通过切换冷油和热油混合量送入干燥箱6保持其温度为升华干燥阶段设定温度，所以升华干燥阶段分升温加热和保持温度恒定两个阶段。
在升华干燥阶段的升温加热阶段，第一电磁阀16-1、第三电磁阀16-3、第四电磁阀16-4、箱阱阀15、热箱泵10、冷箱泵11、油泵12、真空泵13、制冷压缩机1开启。第二电磁阀16-2、取水阀18关闭。三通阀中，第二三通阀17-2左上阀口通，下部阀口关闭，第四三通阀17-4右上阀口通，下部阀口关闭，第一三通阀17-1右下阀口接通，第三三通阀17-3右下阀口接通。加热器9的开关取决于干燥箱6的温度与第三三通阀17-3右下接通的时间，如果第三三通阀17-3右下接通时间超过10min后，干燥箱6的温度仍未达到升华干燥阶段设定温度，则说明热量不足，此时打开加热器9。如在加热升温过程中，热油箱8的温度持续升高，说明干燥箱6需热量较少，冷凝放热大于实际需求，则此时第二电磁阀16-2开启，制冷剂通过副冷凝器2-2向外散热。
运行时，真空泵13首先工作，将冷阱5抽到一定的真空度（真空度设定值取决于待干物料种类，范围为20～200Pa）。
升华干燥阶段的升温加热阶段的制冷剂回路：制冷压缩机1输出的高温高压制冷剂蒸气通过第一电磁阀16-1进入主冷凝器2-1，在主冷凝器2-1冷凝放热，成为高压高温的制冷剂液体，接着分成两路，分别通过第三电磁阀16-3和第四电磁阀16-4进入一路节流阀3-1和二路节流阀3-2，在一路节流阀3-1的作用下，制冷剂液体经过节流作用降温降压变为低温低压的液体，进入蒸发器4进行蒸发作用，蒸发过程吸收热量后成为低温低压的制冷剂气体；在二路节流阀3-2的作用下，制冷剂液体经过节流作用降温降压变为低温低压的液体，进入冷阱5的制冷盘管5-1内换热变成低温低压制冷剂气体。两路制冷剂气体合流进入吸气管段进入制冷压缩机1，完成制冷剂循环过程。在加热升温过程中，热油箱8的温度持续升高，说明干燥箱6需热量较少，冷凝放热大于实际需求，则此时第二电磁阀16-2开启，制冷压缩机1输出的高温高压制冷剂蒸气还要通过第二电磁阀16-2后进入副冷凝器2-2，冷凝放热成为高压高温的制冷剂液体后，与主冷凝器2-1出液混合后通过第三电磁阀16-3。
升华干燥阶段的升温加热阶段的载冷剂回路：在制冷剂的蒸发吸热作用下，蒸发器4内的载冷剂降温，经过冷箱泵11的输送进入冷油箱7吸热，热量增加后的载冷剂在冷箱泵11的作用下又回到蒸发器4进行放热，实现冷量的搬移。在主冷凝器2-1里面吸热的载冷剂，在热箱泵10的作用下，进入热油箱进行放热，放热后的载冷剂在回到主冷凝器2-1内吸热，实现热量的搬移。
升华干燥阶段的升温加热阶段的油路回路：
热油箱8内的热油在油泵12驱动下经第三三通阀17-3的右下阀口，进入油泵12，经第四三通阀17-4上右阀口，流入干燥箱6提升温度干燥物料，在经过第二三通阀17-2的左上阀口后，从第一三通阀17-1的下右阀口流回热油箱8，继续循环过程。
在升华干燥阶段的保持温度恒定阶段，当干燥箱6温度低于升华干燥阶段设定温度时，调节第三三通阀17-3，减少左侧进入的冷油量，增加右侧进入的热油量。当干燥箱6温度高于升华干燥阶段设定温度时，调节第三三通阀17-3，增加左侧进入的冷油量，减少右侧进入的热油量。当干燥箱6温度为升华干燥阶段设定温度时，第三三通阀17-3的开度保持不变。运行中，如果干燥箱6的温度低于升华干燥阶段设定温度，且第三三通阀17-1右下阀全部开启时间过长（超过10min），说明热油加热量不足，则此时需开启加热器9，否则关闭加热器9。调节过程中，第一三通阀17-1和第三三通阀17-3流入和流出的冷热油流量要匹配。
3)解析干燥阶段时需要在真空条件下使物料进一步升温，并保持一定的温度，使物料中的结合水被析出。解析干燥阶段分升温加热和保持温度恒定两个阶段。在解析干燥阶段的升温加热阶段和保持温度恒定阶段，阀门与泵的开关状态与升华干燥阶段的升温加热阶段和保持温度恒定阶段相同。区别在于：升华干燥阶段设定温度与解析干燥阶段设定温度有区别，具体值取决于待干物料种类，解析干燥阶段设定温度为30℃以上，最高可达100℃。
在此两个阶段制冷剂回路、载冷剂回路、油路回路流动与升华干燥阶段一样。
4)融霜阶段使凝结于冷阱内的霜融化，使用集水槽14将其进行收集。
第一电磁阀16-1、第二电磁阀16-2、第三电磁阀16-3、第四电磁阀16-4、箱阱阀15关闭，制冷压缩机1，热箱泵10、冷箱泵11、真空泵13停机，取水阀18打开，加热器9、油泵12开启。三通阀中，第一三通阀17-1右下阀口通，左侧阀口关闭，第二三通阀17-2上下阀口通，左侧阀口关闭，第三三通阀17-3右下阀口通，左侧阀口关闭，第四三通阀17-4上下阀口通，右侧阀口关闭。
取水阀18打开后，冷阱5内压力恢复为大气压力，热油箱8内的油在油泵12驱动下，经加热器9辅助加热，再流经第三三通阀17-3的右下阀口，再经过油泵12，流经第四三通阀17-4的上下阀口流到冷阱5的融霜盘管5-2内，使冷阱5内的温度升高，使得制冷盘管5-1表面霜融化，温度降低的油流经第二三通阀17-2的下上阀口与第一三通阀17-1的下右阀口流回热油箱8，完成循环过程。融霜产生的水通过冷阱5底部的取水阀18，流入集水槽14收集。
所述的主冷凝器2-1还可以采用板式换热器、管壳式换热器、套管式换热器等液-液换热器。
所述的蒸发器4结构还可以采用板式换热器、管壳式换热器、套管式换热器等液-液换热器。
上述提及的流体介质油，也可用其他介质代替，如乙二醇溶液等。
应当理解的是，本说明书未详细阐述的部分都属于现有技术。以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
