Aplikasi utama pengering beku modern meliputi: pengeringan beku dan penyimpanan jaringan biologis terisolasi; pengeringan beku dan pengawetan bakteri dan virus hidup; pengeringan beku obat tradisional Tiongkok, obat-obatan Barat, obat-obatan biologis, dan produk darah; pengeringan beku dan penyimpanan makanan siap saji, makanan kesehatan, dan makanan fungsional; dan pengeringan beku untuk pembuatan bahan nano-keramik dan berbagai bahan mikro-bubuk logam. Oleh karena itu, pengering beku telah banyak digunakan di bidang kimia, makanan, material, farmasi, dan produk biologis. Mesin pengering beku adalah peralatan untuk mewujudkan teknologi pengeringan beku dan merupakan mesin yang relatif kompleks yang melibatkan pengetahuan tentang pendinginan, vakum, termodinamika, mekanika, dinamika fluida, kontrol listrik, dan bejana tekan.
I. Sistem Kontrol Otomatis
Banyak mesin pengering beku dilengkapi dengan sistem kontrol otomatis, sekaligus menawarkan fungsi kontrol manual. Namun, metode kontrol otomatis sangat bervariasi antar produsen, dan pengguna harus memahami perbedaan ini.
Kontrol otomatis mesin pengering beku harus mencakup dua bagian: pertama, pengoperasian dan pematian otomatis setiap peralatan sesuai dengan persyaratan proses pengeringan beku pada waktu yang ditentukan; dan kedua, pelacakan otomatis suhu rak ruang pengeringan beku sesuai dengan kurva pengeringan beku. Seluruh proses pengeringan beku seharusnya tidak memerlukan pengoperasian manual, meskipun intervensi manual dimungkinkan jika diperlukan. Namun, beberapa mesin pengering beku memiliki kontrol otomatis yang tidak lengkap, hanya secara otomatis melacak kurva pengeringan beku, dengan bagian lainnya memerlukan pengoperasian manual.
Kontrol otomatis beberapa mesin pengering beku hanya mencakup hingga akhir proses pengeringan beku. Proses pasca-pengeringan beku seperti kompresi ruang, pencairan kondensor, dan sterilisasi uap tidak dapat dilakukan secara otomatis dan memerlukan pengoperasian manual. Sterilisasi uap, khususnya, melibatkan banyak kontrol katup, sehingga pengoperasian manual menjadi rumit. Dalam kasus seperti itu, pengering beku dengan program sterilisasi otomatis harus dipilih.
Beberapa pengering beku menggunakan mikrokomputer khusus untuk kontrol otomatis, yang mudah dioperasikan dan diprogram. Mereka menampilkan informasi dalam bahasa khusus pengeringan beku dan mencakup layar fluoresen, printer, dan disket. Mereka dapat menyimpan puluhan program pembekuan secara bersamaan, menampilkan isi setiap program, dan seluruh program dapat dicetak. Pengering beku lainnya menggunakan instrumen untuk kontrol otomatis, yang lebih rumit untuk dioperasikan dan diprogram, dan dapat menyimpan lebih sedikit program pengeringan beku.
Instrumen perekam juga sangat penting untuk pengering beku. Mereka merekam seluruh proses pengeringan beku dalam vakum untuk referensi di masa mendatang. Sebagian besar instrumen perekam adalah perekam multi-titik, mampu melakukan perekaman titik dan perekaman teks langsung, dan juga memiliki sistem tampilan digital.
II. Perangkat Pengambilan Sampel
1. Perangkat Pengambilan Sampel Perantara
Beberapa pengering beku kecil dapat dilengkapi dengan perangkat pengambilan sampel perantara untuk mengambil sampel untuk observasi dan pengujian selama proses pengeringan beku tanpa merusak vakum, untuk menentukan proses pengeringan beku.
2. Perangkat Penentuan Titik Eutektik
Pengering beku dilengkapi dengan perangkat penentuan titik eutektik, yang dapat menentukan titik eutektik produk selama pra-pembekuan dan memantau apakah produk meleleh selama sublimasi.
3. Perangkat Pemuatan/Pengosongan Kotak Otomatis dan Sistem Air Pendingin
Pengering beku dapat dilengkapi dengan perangkat pemuatan dan pengosongan kotak otomatis untuk mengurangi biaya tenaga kerja dan memastikan integritas produk.
Untuk beberapa pengering beku kecil dan menengah, pendinginan udara tidak cocok, dan menambahkan menara pendingin untuk sirkulasi merepotkan. Dalam kasus seperti itu, sistem sirkulasi air pendingin dapat dipasang. Sistem ini terdiri dari pompa air, tangki air, dan pendingin (chiller), yang bersirkulasi dengan pasokan air pendingin di pengering beku, dengan pendingin tersebut menjaga suhu air yang dibutuhkan.