De belangrijkste toepassingen van moderne vriesdrogers zijn: vriesdrogen en opslag van geïsoleerde biologische weefsels; vriesdrogen en conservering van levende bacteriën en virussen; vriesdrogen van traditionele Chinese geneeskunde, westerse geneeskunde, biologische geneesmiddelen en bloedproducten; vriesdrogen en opslag van kant-en-klaar maaltijden, gezondheidsproducten en functionele voedingsmiddelen; en vriesdrogen van nanokeramische materialen en diverse metaalmicropoedermaterialen. Daarom worden vriesdrogers veelvuldig gebruikt in de chemische, voedingsmiddelen-, materiaal-, farmaceutische en biologische productenindustrie. Het zijn apparaten voor het realiseren van vriesdroogtechnologie en het zijn relatief complexe machines die kennis vereisen van koeling, vacuüm, thermodynamica, mechanica, vloeistofdynamica, elektrische besturing en drukvaten.
I. Automatisch besturingssysteem
Veel vriesdrogers zijn uitgerust met automatische besturingssystemen, maar bieden ook handmatige bedieningsfuncties. De methoden voor automatische besturing verschillen echter aanzienlijk tussen fabrikanten en gebruikers moeten deze verschillen begrijpen.
De automatische besturing van een vriesdroger moet twee onderdelen omvatten: ten eerste, het automatisch in- en uitschakelen van elk onderdeel volgens de vereisten van het vriesdroogproces op specifieke tijdstippen; en ten tweede, het automatisch volgen van de temperatuur van de schappen in de vriesdroogkamer volgens de vriesdroogcurve. Het gehele vriesdroogproces mag geen handmatige bediening vereisen, hoewel handmatige interventie mogelijk is indien nodig. Sommige vriesdrogers hebben echter een onvolledige automatische besturing, waarbij alleen de vriesdroogcurve automatisch wordt gevolgd en de overige onderdelen handmatige bediening vereisen.
Bij sommige vriesdrogers strekt de automatische besturing zich slechts uit tot het einde van het vriesdroogproces. Nabewerkingen na het vriesdrogen, zoals kamercompressie, ontdooiing van de condensor en stoomsterilisatie, kunnen niet automatisch worden uitgevoerd en vereisen handmatige bediening. Vooral stoomsterilisatie omvat veel klepbediening, waardoor handmatige bediening omslachtig is. In dergelijke gevallen moet een vriesdroger met een automatisch sterilisatieprogramma worden gekozen.
Sommige vriesdrogers gebruiken speciale microcomputers voor automatische besturing, die gemakkelijk te bedienen en te programmeren zijn. Ze tonen een vriesdroogspecifieke taal en zijn voorzien van een fluorescentiescherm, printer en diskettes. Ze kunnen tientallen vriesprogramma's tegelijk opslaan, de inhoud van elk programma weergeven en het volledige programma afdrukken. Andere vriesdrogers gebruiken instrumenten voor automatische besturing, die omslachtiger zijn in gebruik en programmering, en minder vriesdroogprogramma's kunnen opslaan.
Ook registratie-instrumenten zijn cruciaal voor vriesdrogers. Ze registreren het volledige vriesdroogproces in een vacuüm voor toekomstig gebruik. De meeste registratie-instrumenten zijn multipoint-recorders, die zowel puntregistratie als directe tekstregistratie mogelijk maken, en beschikken over digitale displaysystemen.
II. Monsternameapparatuur
1. Tussenmonsternameapparaat
Sommige kleine vriesdrogers kunnen worden uitgerust met tussenmonsternameapparaten om tijdens het vriesdroogproces monsters te nemen voor observatie en analyse, zonder het vacuüm te verbreken, om zo het vriesdroogproces te kunnen volgen.
2. Apparaat voor eutectische puntbepaling
Vriesdrogers zijn uitgerust met apparaten voor eutectische puntbepaling, waarmee het eutectische punt van het product tijdens het voorvriezen kan worden bepaald en kan worden gecontroleerd of het product smelt tijdens sublimatie.
3. Automatisch laad- en lossysteem voor dozen en koelwatersysteem
Vriesdrogers kunnen worden uitgerust met automatische laad- en lossystemen voor dozen om de arbeidskosten te verlagen en de productintegriteit te waarborgen.
Voor sommige kleine en middelgrote vriesdrogers is luchtkoeling niet geschikt en is het toevoegen van een koeltoren voor circulatie omslachtig. In dergelijke gevallen kan een koelwatercirculatiesysteem worden geïnstalleerd. Dit systeem bestaat uit een waterpomp, een watertank en een koeler, die het koelwater in de vriesdroger circuleert, waarbij de koeler de vereiste watertemperatuur handhaaft.
