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第三章 冻干机构造与配备
第一节 冻干机在冻干药物生产过程中关系
冻干机在冻干药物生产过程中关系如下：
前解决过程
重要灭菌。
药液配备
将药物主药和辅料溶解在恰当溶剂中（注射用水）。
药液过滤
用不同孔径滤器对药液分级过滤，最后用0.22μm过滤器除菌过滤。
药液灌装
将已除去药液灌注到容器中，并在容器端口半上胶塞。
冻 干
在无菌环境中把半上胶塞药液或开口托盘（冻干原粉）移至冻干机干燥箱内搁板上，有工艺这一步也也许采用另一腔室先进行预冻结。通过冻干机运营，对搁板冻结、抽真空和对搁板加热供能，使药物在固态下，通过升华除去大某些水分。然后加热蒸发解吸附去除残存水分。
封 口
通过安装在干燥腔室内液压或螺杆式升降装置全压塞（小瓶冻干）。
后 处 理
对托盘中块状粉进行粉碎、过筛、装桶、加内塞（托盘冻干）。
由此可见，冻干机是冻干生产过程中重要工艺装备，制品中水分由它来去除。制品在冻干腔室内无菌状态下完毕干燥、解吸附除去水分和全压塞等操作。
第二节 冻干设备系统构成
产品冷冻干燥需要在一定装置中进行，这个装置叫做真空冷冻干燥机，简称冻干机。冻干机重要由制冷系统、真空系统、循环系统、液压系统、控制系统、CIP/SIP系统及箱体等构成。
一、制冷系统
制冷系统在冻干设备中最为重要，被称为“冻干机心脏”。制冷系统由制冷压缩机、冷凝器、蒸发器和热力膨胀阀所构成，重要是为干燥箱内制品前期预冻供应冷量；以及为后期冷阱盘管捕集升华水汽供应冷量。
冷冻干燥过程中经常规定温度达到-50℃如下，因而在中、大型冷冻干燥机 中常采用
两级压缩进行制冷。主机选用活塞式单机双级 图3-1制冷系统
压缩机，每套压缩机均有独立制冷循环系统，通过板式互换器或冷凝盘管，分别服务于板层和冷凝器。依照控制系统运营逻辑，压缩机可以独立制冷板层或制冷冷凝器。
制冷机组应有足够大制冷量储备，能应付绝大多数制冷异常状况，虽然满负荷工作时，也不至于达到系统极限。
在制冷系统中，除装有显示高、中、低压、油压力表外，还装有各种压力控制器。当压力浮现时，相应压力继电器及时动作，保护压缩机；当控制电源接通后，低压压力超过低压压力控制器设定值时，压缩机自动收液。电磁阀是用作在压缩机停车时切断高压液体之用，以免压缩机停车后大量液体进入蒸发器，当压缩机再次启动时避免液击，起到压缩机保护作用。
冷凝器冷却靠制冷剂直接膨胀获得，每组冷凝器盘管配备一台独立压缩机制冷系统，一种测温探头分别对一组盘管进行测试。
图3-2 制冷系统原理图
1、制冷剂、载冷剂
制冷系统中工作介质称为制冷剂，它是一种特殊液体，其沸点低，在低温下极易蒸发，当它在蒸发时吸取了周边热量，使周边物体温度减少；然后这种液体蒸汽经压缩成为高温、高压汽体，在冷凝器中冷却变成液体，再将该液体降压节流到蒸发器中吸热，如此循环不断，便能使蒸发部位温度不断减少，这样制冷剂就把热量从一种物体移到另一种物体上，实现了制冷过程。
制冷剂性质直接关系到制冷装置制冷效果、经济性、安全性及运营管理，因而对制冷剂性质规定理解是不容忽视。为了制冷系统正常运营和提高效率，对制冷剂有如下规定：
（1） 有高临界温度和低冷凝压力；
（2） 液体汽化潜热和导热系数要大，蒸汽比容要小
（3） 沸点和凝固点要低
（4） 密度和粘度、绝热指数要小。
（5） 化学稳定性强，不与润滑剂起化学反映，对机械无腐蚀作用。
（6） 对人体无害，不易燃易爆
（7） 价格便宜
通惯用制冷剂有：氨（R717）、氟利昂12（R12）、氟利昂13（R13）、氟利昂22（R22）、共沸混合制冷剂R500、共沸制冷剂R502、共沸制冷剂R503等。
载冷剂在冻干机中是一种中间介质，亦称第二制冷剂，重要用于箱体内搁板冷却和加热，它将所吸取热量传给制冷剂或吸取加热热源热量传给搁板，提供产品冻结时所需冷量及产品干燥升华热。使用载冷剂目是使搁板温度均匀。
对载冷剂有如下规定：
1. 在规定工作温度范畴内应是液态，凝固点要低，而沸点又要高；
2. 比热要大，导热系数要高，使在一定制冷量时流量少，功率消耗低；
3. 粘度小，密度小，可以减少在管道中流动阻力和泵功率消耗；
4. 化学稳定性好，在所规定工作范畴内不分解，不氧化；
5. 不腐蚀管道与设备；
6. 载冷剂应不燃烧，不爆炸，对人体无害；
7. 价格低廉，便于获得。
惯用载冷剂有：低粘度硅油、三氯乙烯、三元混合溶液（4.2.4）、8号仪表油、丁基二乙二醇等。
2、制冷系统保护
制冷系统在真空冷冻干燥中是必不可少构成部件，冻干设备规定制冷系统长期稳定地工作。但是冻干机制冷系统运营条件却十分恶劣。它既要在“满负荷”下运营，又要在几乎没有负荷（解析干燥期）“零负荷”下运营，且需要十几种小时以上持续运营。“零负荷”下运营时，制冷剂蒸发量小，压缩机吸气压力低，比容大，加之压比大，输气系数小，使制冷剂循环量很小。给系统运营带来诸多不利。因而，冻干机制冷系统应有“零负荷”运营保护。当前，国内、外厂商解决这一问题办法有如下几种：
1） 将压缩机高温排气旁通一部份到水汽凝结器凝结盘管进口，以增长蒸发器热负荷和循环量；
2） 将压缩机高温排气旁通一部份到凝结盘管出口，以增长流过压缩机流量；
3） 共和真空采用“三重热互换器”作凝结盘管。在“零负荷”运营期，自动将加热搁板载冷剂旁通一部份到“三重热互换器”载冷剂中，以增长其热负荷。这种方式运营最平稳。
二、箱体
1、干燥箱
干燥箱是冻干机中重要部件之一，它性能好坏直接影响到整个冻干机性能。冻干箱是一种矩形或圆桶型，既可以制冷到-40℃左右，又可以加热到+50℃左右真空密闭高、低温箱箱体。冻干箱用不锈钢制成，箱内表面粗糙度Ra≤0.6µm,箱体内角均为满足GMP条件大圆角（R≥50mm）。箱体底面略向后方倾斜，排水口设计在最低点，以利于排水。制品冷冻干燥是在干燥箱中进行，在其内部重要有搁置制品搁板。搁板采用不锈钢制成，内有媒体导管分布其中，可对制品进行冷却或加热。板层组件通过支架安装在冻干箱内，由液压活塞杆带动可上下运动，便于进出料和清洗。最上层一块板层为温度补偿加强板，它保证箱内所有制品热环境相似。
图3-3：箱体内部构造图 图3-4：箱体外貌全图
冻干箱可与无菌室墙壁安装，箱门口使用特殊形状硅橡胶条密封，箱门口与冻干箱内部有同样光洁度。箱门材料同样采用优质不锈钢制成，与冻干箱内部具备同样光洁、平整度，能与密封条紧密贴合，保证了在真空下密封。冻干箱箱门启动角度>110度，门中央装有观测窗，便于在无菌室观测制品状态。箱门中部设有观测窗，罩有硅硼玻璃。箱门平整性高，配有硅质单密封条门封，箱门启动方向为顺时针右开门（面对箱门铰链在门右侧）。冻干箱顶装有液压缸，一种箱内测试真空探头，多支测试产品温度用铂电阻，一种箱内测量压力压力传感器，一种放气阀，一种安全阀，CIP和SIP用进水、进汽阀等。
2、对箱体与搁板规定
（1） 箱体
1． 箱体要有足够强度，防止抽真空时变形；
2． 箱体泄漏应满足真空密封规定；
3． 箱体壁面内部直角处应有一定圆弧半径，底面应有一定坡度，坡向清洗液排出口，以利于清洗液排出。箱内应避免死角，以防清洗和消毒不净而发生污染；
4． 若用液压装置内实现自动加塞时，搁板应能上下移动，移动时不得倾斜以致卡死；
5． 箱内零部件布置应尽量减少升华水汽流向水汽凝结器流动阻力。
（2） 搁板
1、 要有一定冷却和加热速度，冷却速率普通规定为0.1～1.5℃/min,加热速率为0.1～1.2℃/min;
2、 规定平整、光滑、传热性能好，以减少传热热阻和传热温差；
3、 搁板各部位温度应均匀一致，这样才也许使制品在冻结和升华时温度均匀一致；
4、 搁板要有一定强度，以便承受加塞力而不致于产生搁板弯曲。
（3） 冷阱
冷阱是一种真空密闭容器。在它内部有一种较大表面积金属吸附面，吸附面温度能降到-70℃如下，并且能恒定地维持这个低温。在制冷系统中，冷阱作用是把冻干箱内产品升华出来水蒸汽冻结吸附在其金属表面上。从制品中升华出来水蒸气能充分地凝结在与冷盘管相接触不锈钢柱面内表面上，从而保证冻干过程顺利进行。普通在捕水器捕水之前应先降温，抽真空，当冷管表面温度降至-30℃如下，真空度高于100Pa时，再打开冷阱与干燥箱连接口阀门，冷阱结霜会比较均匀。
作为冷阱换热器构造，重要特点为：一是要捕水，管子外表面要结上一定厚度霜，因而，其管间距要不不大于普通换热器；二是结霜之后，不可凝性气体还要通过捕水器被真空泵抽走，事实上是个变流导能力计算问题。
冷阱安装位置可分为内置式和外置式两大类，内置式冷阱安装在冻干箱内，外置式冷阱安装在冻干箱外，两种安装各有利弊，内置式构造紧凑，占地面积小，对水蒸气流动阻力小，有助于捕水。但它热损失比较大，冷凝器冷表面与搁板热表面之间温差较大，距离较近，热屏蔽难保证，如果布置得不合理，还会浮现热桥，使搁板表面温度不均匀，影响冻干产品质量。同步，若采用周期式捕水，还会因化霜时间而影响生产周期，使设备运用率减少，整个生产效率下降。外置式缺陷与内置式刚好相反，且因外置式需单独制造外壳而使设备制造费用增长。当前这两种安装方式在国内、外都在采用。
图3-5冷凝器 图3-6三重热互换冷凝器
冷阱供冷特点是：冷负荷变化大，其最小负荷只有最大负荷几分之一甚至十分之一，也即在解吸干燥后期，制冷机几乎处在“零负荷”下工作；所有冷凝盘管在冻干周期中不能停止供冷，否则会浮现被凝结冰迁移；工作温度低，时间长；每一冻干周期均需由常温降至工作温度。
对冷阱规定：
1、筒体要有足够强度
2、筒体泄漏应满足真空密封规定；
3、筒体内应有足够捕水面积
4、便于水蒸汽流动，但又不能产生短路；
5、 冷凝器传热表面温度应与凝华压力相适应。
三、循环系统
冷冻干燥本质上是依托温差引起物质传递一种工艺技术。物品一方面在板层上冻结，升华过程 开始时，水蒸汽从冻结状态制品中升华出来，到冷阱捕获面上重新凝结为冰。为获得稳定升华和 凝结，需要通过板层向制品提供热量，并从冷凝器 捕获表面去除。搁板制冷和加热都是通过导热 油传热来进行，为了使导热油不断地在整个系统 中循环，在管路中要增长一种屏蔽式双体泵，使得导热流体强制循环。循环泵普通为一种泵体两个电机，平时工作时，只有一台电机运转，假使有一台电机工作不正常时，此外一台会及时切换上去。这样系统就有良好备份功能，合用性宽。在泵出口处，普通要安装一种反映出口压力压力表和一只压力继电器，同步在电加热管上面加配一只超温报警继电器。
图3-7循环泵
循环泵压力继电器作用
当泵起动时，PLC自动采集泵出口压力，若没有压力，则阐明此电机或者继电器有问题，此时程序中自动打开此外一只备用电机，保证系统正常运营。
超温报警继电器作用
在升华阶段，当“加热控制”这个功能失效时，导热油温度达到设定值，而电加热不会自行切断，继续加热，温度不断升高。当该温度达到超温报警继电器设定值上限时（普通设定为70℃），继电器会强行切断电加热。否则电加热管保温材料会因温度过热而燃烧。超温报警继电器在此起到了双重保护作用。
图3-8真空泵
四、真空系统
制品中水分只有在真空状态下才干不久升华，达到干燥目。冻干机真空系统由冻干箱、冷凝器、真空阀门、真空泵、真空管路、真空测量元件等某些构成。
系统采用真空泵组，构成强大抽吸能力，在干燥腔室和冷凝器形成真空，一方面促使干燥腔室内水份在真空状态下蒸发（升华），另一方面该真空系统在冷凝器和干燥腔室之间形成一种真空度梯度（压力差）。使前箱水分升华后被冷凝器捕获。
真空系统真空度应与制品升华温度和冷凝器温度相匹配，真空度过高或过低都不利于升华，干燥箱真空度应控制在设定范畴之内，其作用是可缩短制品升华周期，对真空度控制前提是真空系统自身必要具备很少泄漏率。真空泵有足够大功率储备，以保证达到极限真空度。
五、液压系统
液压系统是在冷冻干燥结束时，将瓶塞压入瓶口专用设备。液压系统位于干燥箱顶部，重要由电动机、油泵、单向阀、溢流阀、电磁阀、油箱、油缸及管道等构成。冻干结束，液压加塞系统开始工作，在真空条件下．使上层搁板缓缓向下移动完毕制品瓶加塞任务。液压油泵站、油缸等安装在冻干箱顶部，油缸在油压泵站驱动下使板层在箱内上下升降，以以便进出箱体及清洁工作，油缸活塞杆下部密封件使用O型硅橡胶密封，保证不会漏油而污染药物。活塞采用YX聚胺脂密封圈。电磁换向阀和液压平衡阀发讯精确，不溜车，无震动。
图3-9 液压系统
该设备具备压制力稳定、均匀，操作简便、控制灵活、以便进、出料等特点。
六、控制系统
在真空冷冻干燥设备上，人们经常要按照一定规定启动制冷机、真空系统、打开或关闭各种控制阀门，或者使真空室中压力按预定值进行操作，这就是所谓冻干机控制。
冻干机控制系统是整机指挥机构。冷冻干燥控制涉及制冷机、真空泵和循环泵起、停，加热功率控制，温度、真空度和时间测试与控制，自动保护和报警装置等。依照所规定自动化限度不同，对控制规定也不相似，可分为手动控制（即按钮控制），半自动控制、全自动控制和微机控制四大类。
冷冻干燥过程对控制系统规定
控制系统规定采用手动和自动两种方式实现对冻干机进行整个冻干过程及自动加塞、自动消洗控制。详细规定是：
(1) 可以将冻干曲线数值存储在磁盘中，并能在计算机屏幕上进行实时显 示和历史数据显示，且支持即时打印。这些曲线涉及：A：物料温度曲线；B：板层温度曲线；C：水汽凝结器曲线；D：真空度曲线；
(2) 控制系统测量误差：温度+1.0℃，真空度+10Pa．产品最后含水量+1％
(3) 该系统能依照不同产品设定或修改药物冻干曲线，在冻干过程中通过调节加热板温度、供热量、箱体真空度、水汽凝结器温度使物料跟踪设定曲线；
(4) 对水汽凝结器温度进行设定．通过控制制冷机能量调节器来跟踪设定温度；
(5) 对箱体内真空度可以设定，并通过微动阀来调节所规定真空度；
(6) 故障报警及解决，涉及真空机组启动压力，冻干过程中真空度超过设定值报警和关于数据显示；
(7) 药物自动加塞：在药物和生物制品出箱迈进行自动加塞密封解决，保证产品干净和冷冻状态，提高冻于制品质量；
(8) 先后批量生产之间消毒：为了防止交叉污染，在两批量生产之间进行在位自动消毒．规定达到GMP原则。
运用程序控制仪编制程序，与其他仪表相配合，控制整个冻干过程，直到冻干结束自动停车，这样冻干机控制系统称为微解决控制系统。微解决机控制系统由可编程序控制器（OMRON-PLC）、触摸屏、记录仪、PC机、打印机、外围继电器，传感器等设备构成。
真空冷冻干燥机
触摸屏
现场操作
打印机
计算机
远程控制
可编程 序控制器 (PLC)
自动控制
模块
（I/O）
模块
（真空、压力信号）
模块
（温度信号）
输入模块
输出模块
图3-10 冻干机控制系统
1. PLC（可编程序控制器）
微解决机控制系统核心是可编程控制器，它输出某些重要用于控制各类阀和驱动电机。另有一路PID控制输出控制干燥箱制冷阀门、加热回路固态继电器。其输入某些重要接受各类保护继电器动作信号。其通讯接口用于沟通远程测量模块和触摸屏（或计算机），进行数据互换。PLC有8块模块，2块输入模块，3块输出模块，2块A/D转换模块，1块与PC机通信COM06模块。PLC是设备控制中枢，负责各组件与电控系统之间通信工作。
2. 控制计算机（PC机）
控制计算机用来运营自动程序，显示并记录现场温度、压力、真空度等数据。冻干结束打印数据做为历史档案。
3. 触摸屏（Digital）
触摸屏自身是一台计算机，因而它具备计算机所有特性。但又不同于计算机，它没有固定键盘（也可带少量按键），普通也不用鼠标，它操作是靠按接触屏幕。可以用形象化图形或文字来提示按键作用，因而操作非常简朴。触摸屏重要是在现场对冻干机进行操作，是设备主控平台，在屏幕上可控制主机及各阀门组件。触摸屏能运营手动或自动程序，且能记录曲线数据。
4. 温度传感器
采用原则PT-100探头通过变送器转换成4-20mA信号送到PLC。
5. 压力传感器
真空压力传感器采用电阻硅管，经仪表转换成4-20mA信号送到PLC，蒸汽压力传感器直接转换成4～20mA信号送到PLC。
6. 压力继电器
系统中用于保护作用高压、低压、油压差、水压、压缩空气压力、电子热保护等控制器。安装于机组底架上，涉及所需电源开关、交流接触器、热过载与系统供电电源为三相五线制，电源50HZ/380V，功率依照顾客配备而定。由于系统中有计算机存在，因而规定顾客供电电网波动及波干扰小。控制系统专门为冷冻干燥机而设计，系统具备连锁保护，以防止不必要误操作。
冻干机各个构成系统正常工作是冻干机运营基本。充分运用微机解决机技术对各个构成控制进行合理监控是一种节能而又高效办法。
七、在位清洗(CIP)
进行冷冻干燥生物制品、药物注射剂是直接注射到人、畜血液循环系统中。若有污染，轻者将导致感染，重者甚至危及生命，因而在生产各个环节都要特别注意消毒灭菌，保证产品“无菌”规定。
冻干装置清洗是保证医用冻干制品质量重要手段。清洗使用水，应符合制药规定规定，普通是用软水或蒸馏水作清洗剂。不能用带酸基或碱基去污剂或清洗剂清洗，由于不论用软化水如何清洗，依然也许留下微量去污剂，这样反而增长了腐蚀危险或呈粉状进入制品中。清洗效果是随清洗剂温度升高而增长，但如污染物中有蛋白质含量时，温度不应高于60℃。
在线清洗系统/CIP：指系统或设备在原安装位置不作任何移动条件下清洗工作，它由许多喷嘴、电动控制阀门构成。带有清洗装置冻干机在冻干箱内装有广角式和球形喷头（如图所示），有些喷嘴是活动式；喷头布置要保证每一种死角都能彻底洗干净。当一台加压泵工作时，清洗管道内通入>0.15Mpa蒸馏水或清洗水,通过喷头作雾状喷射时，同步板层作上下运营，这样能消除箱内和板层未清洗到残留物质，达到清洗目。清洗过程依照GMP规定设计，清洗操作控制集成在控制系统内,CIP程序控制系统起动运营时间可由操作人员依照实际状况设定。在位清洗后，在其她阀门都关闭状况下，水环式真空泵开始进行抽空排水。
图3-11 在线清洗系统喷头布置示意图 图3-12 球形喷头
八、冻干机消毒方式
90年代后来,各国医药行业纷纷贯彻新GMP(医药制造管理和品质管理规则)，其核心是将遵守事项改为允许必要条件，将过程检查（Process Validation）引入生物、医药冻干，对药物在生产过程中污染提出了较此前更高规定。
冻干机消毒系统过去普通使用化学办法，消毒剂重要用化学试剂有：福尔马林（甲醛）、石炭酸（苯酚）、氧化乙烯（环氧乙烷）等。它们会产生腐蚀作用，如对箱体产生腐蚀作用，对箱门密封条、真空隔离封条、传感器导线绝缘层及箱体等均有腐蚀作用；还会有少量消毒剂残留在缝隙中，这些缝隙涉及箱门周边，搁板升降柱周边及真空隔离阀周边密封间隙，与搁板相连载冷剂软管上缝隙，这些残留物尽管在抽空时能基本去掉，但总有极微量残留物存在，这将对制品品质产生不良影响。
由于化学法不稳定，每批消毒之后效果不一定相似，并且消毒之后有残留物在冻干箱内，残留物在冻干时有也许进入产品之中。因而贯彻GMP后来冻干机消毒系统采用蒸汽消毒，对冻干机不会产生腐蚀，也不存在残留物影响制品品质。在发达国家，蒸汽消毒型冻干机，已成为冻干机中主导产品，卫生部所辖六大生物所在80年代末90年代初进口冻干机都属蒸汽消毒型冻干机。
据不完全记录，1980～1990年间所生产带SIP冻干机只有10～15%，到1993～就高达70%以上，并有严格验证手段以保证灭菌效果。国内在1998年此前几乎没有生产带SIP冻干机，1998年后来，东富龙、天利等公司生产带SIP冻干机迅速猛增。
在线灭菌/SIP:指系统或设备在原安装位置不作任何移动条件下蒸汽灭菌。蒸汽消毒型冻干机采用在位灭菌装置SIP(121oC蒸汽灭菌,双氧水灭菌装置)，从主线上避免了无菌室二次污染问题。可消毒波纹管套有效地防止了液压油污染。使用蒸汽消毒冻干机自身相称于一台高压消毒柜，冻干箱和水汽凝结器均使用蒸汽消毒，因而它们必要不但能耐受负压，并且要耐受正压，两者均装有安全放气阀，为了消毒后冷却系统，大型冻干机冻干箱和水汽凝结器均设计成双层夹套式构造，以便用冷却水进行冷却，大型冻干机箱门也是双层夹套式构造。冻干机箱门需适合耐正压，因而普遍采用像高压消毒柜那样辐射杆式锁紧装置，并装有安全设备，当冻干箱内处在正压和高温时，冻干箱门无法打开。
为了提高消毒效果和缩短消毒时间，消毒方式均为预真空式，因而冻干机带有一台水环式真空泵，除抽空系统之外，还用于消毒结束后抽除水分，作为系统干燥之用。
为了适应蒸汽消毒高温（最高达138oC），冻干箱板层内传温流体需采用耐高温型流体。当前大都采用硅油；也有采用三氯乙烯，但需用氮气加压，以提高沸点。真空测量头也规定采用耐高温高压型探头。最佳使用电容式真空仪表。对于带有箱内压塞装置冻干机，为了达到严格消毒目，在液压活塞杆上应加上一种不锈钢波纹管套管。
当代冻干机蒸汽消毒可以预先编制程序，全自动地进行操作。蒸汽消毒大体有如下环节：
1． 关闭冻干箱和水汽凝结器与外界相通阀门，关闭真空泵和水汽凝结之间阀门。
2． 用水环式真空泵抽空系统，锁紧箱门。
3． 放入蒸汽进行升温，抽空系统，重复三次。
4． 在规定温度进行保温或保压。
5． 冷却干燥阶段，用水环式真空泵进行抽空，并用冷冻机降温。
第三节、设备选型指南
随着中华人民共和国医药事业蓬勃发展，许多医药公司在考虑采用冷冻干燥工艺进行药物生产。冷冻干燥机是保证药物质量重要设备，它各项指标不但要符合GMP原则规定，还要保证可以长期、稳定、安全地正常运营。
不同公司有不同特点，所需求冻干机类型也不尽相似。当前世界上生产冻干机厂家诸多，如何选取适合本公司实际所需冻干机；哪一类型冻干机代表世界先进水平；这无疑是一种至关重要问题。在做出对的选取之前，公司不但需要对冻干机机械性能指标理解，还要考虑到供应商售后服务系统，零配件供应与否以便及时，在国内与否设有强大技术服务队伍等等，这同样是发挥设备最佳效益保证。
一、 冻干机容量选取
冻干机容量应当依照公司生产规模或实验需要来选取。冻干机普通分为三个系列：实验系列、中试及小规模生产系列，以及工业生产系列，每一种系列中又有不同大小规模型号。
实验室系列冻干机重要用于科研，其冻干量很小，冷凝器结冰量每批不大于10公斤，冻箱板层面积不大于0.5平方米，有些实验室型冻干机冻干箱是钟罩型或多歧管型。
中试及小规模生产系列用于扩大实验及小生产之用。冷凝器结冰量每批在10—40公斤之间，冻干箱板层面积在0.5—2平方米之间。
工业生产系列冻干机用于工业大规模生产之用。冷凝器结冰量每批在40—1600公斤之间，冻干箱板层面积在3—80平方米之间。
顾客应依照自己生产量来决定需要选取哪种类型冻干机，可以通过计算来拟定某些数据。例如每批需冻干200公斤（升）液体量产品，则一方面应选用冷凝器结冰量不不大于200公斤（升）冻干机。然后计算出冻干箱板层负荷面积，面积计算与产品装载办法关于。使用盘装法和瓶装法面积不一定相似。盘装法充分运用了板层面积，而瓶装法由于瓶之间间隙未充分运用，所需板层面积较大。
如果使用盘装法，每盘装载高度为20毫米，则200公斤（升）液体所需板层面积为：
A（面积，m2）=V（容积，m3）/H(高度，m)
因而： A=0.2m3/0.02m=10m2
即需选用板层面积为10m2冻干机,再查一下10m2冻干机冷凝器结冰量与否能承受200公斤(升)能力,如果满足规定,就可以选用该种型号冻干机。
如果使用瓶装法,使用瓶子为国产青霉素瓶(直径为Ф22mm,高度为50mm).每瓶内装量为5ml。
一方面要计算每批所需瓶子总量.
N(瓶子数目)=V(总装量ml)/V(每瓶装量ml)
因而： N=00ml/5ml=40000个.
然后计算冻箱板层面积：A（面积m2）=a(每瓶占用面积m2)*N（总瓶数）
因而 A=（0.022*0.022）*40000=19.36m2
由于圆瓶子之间互相错开挤齐，因而实际占用面积可减少，大体可乘上一种系数0.9。即： 19.36*0.9=17.4m2
可选用板层面积17.4m2冻干机。
再查一下17.4平方米冻干机冷凝器结冰量与否符合规定，如果符合即可选定。
有时计算面积与实际型号面积不完全相似，那未可以选取最接近型号。冻干箱板层间距离同样依照盘装或瓶装不同来拟定。盘子高度普通 为40—50mm，再加上50mm空隙，可选为100mm瓶装则需依照瓶高来拟定，大体为瓶子高度加30mm空隙。例如上述50mm高20ml青霉素瓶，板层距离为50+30=80mm高瓶子需要大板层距离。
有时冻干机需要在不同步间使用不同高度容器，则可以选用板层距离可调型冻干机。这种冻干机可以很以便地把二层板层合并为一层，使板层距离比本来增大一倍。
二、 温度和真空度规定
冻干机板层制冷温度范畴和冷凝器温度大体有三种类型。
一种是冷冻系统采用单级制冷压缩循环，板层制冷温度约为-35~-40℃。冷凝器制冷温度为-50℃左右。这种冻干机合用于某些容易冻干产品生产。
另一种是冷冻系统采用双级制冷压缩循环，板层制冷温度约为-45~-50℃。冷凝器制冷温度为-65℃左右。这种冻干机合用于大某些医药产品冻干。
再一种是冷冻系统采用复叠式制冷循环，板层制冷温度约为-55~-60℃。冷凝器制冷温度为-75℃左右。这种冻干机合用于某些特殊产品冻干。
上述温度范畴选取是依照冻干产品共晶点所决定，共晶点低产品规定板层制冷温度低些，冷凝器温度也相应地低些。
此外，板层温度均匀性，对产品质量一致性有很大影响，温度均匀性好，则冻干产品质量一致性也越好，因而宜选取使用中间流体间接制冷板层冻干机。这种冻干机板层为空心夹层构造，内部有许多流体通道，板层制冷和加热均通过中间流体循环来实现，因而板层温度均匀一致。中间流体最佳是使用对人无害、不腐蚀设备、热稳定性好和对药物惰性低粘度硅油。
冻干机板层加热温度最高均为70~80℃。所有冻干机均差不多。
在空载状况下，冻干箱降温速度普通应在1~2小时之内达到指标规定最低温度，冷凝器应在1小时内达到指标规定最低温度。
关于冻干箱真空度，过去观点以为真空度是越高越好，当前观点以为真空度应在一种合理范畴之内。真空度太高了，不利于传热，干燥速度反而下降。但无论如何冻干箱空载极限温度应达到1*10-2毫巴以上。使用中若不需要很高真空度时，可以通过真空度调节装置来控制真空度，使真空度控制在所需范畴之内，因而真空度调节装置是应当选用。
冻干箱空载抽空速度，应在半小时之内从大气压抽到1*10-1毫巴。2小时内达到1*10-2毫巴以上真空度。
三、 设计制造工艺和另部件问题
冻干机设计制造工艺与冻干机质量和使用寿命有着直接关系。
1． 板层设计制造技术
为了使板层制冷和加热温度均匀一致，当前冻干机制造厂家均采用空心夹层板层，内部带有隔条，由传温中间流体循环在板层之中。
老式或落后制造办法是在板层上下二块或其中一块板上打许多孔，用塞焊法把金属板与隔条焊接起来，然后机加工，这种焊接办法在使用8—左右会在塞焊处渗漏传温流体，而新式或先进制造办法上下二块金属板不均不打孔，使用特殊工艺制造而成，不也许发生渗漏现象。
2． 冷凝器制冷表面设计制造
冷凝器制冷表面当前有二种形式，一种是使用板式，另一种是使用盘管式，板层构造在二块不锈钢板上压出管道，然后二块合并焊接而成，这种构造有很长焊缝；盘管式使用无缝不锈钢管制成，这种构造焊缝处很少，比较这两种形式，盘管式优于板式，理由是：第一，冷凝器工作温度范畴很大，从-70℃~+30℃（带蒸汽消毒可达130℃），长期不断热胀冷缩会在焊缝处发生渗漏也许。由于板式有很长焊缝，因而板式构造比管式构造容易发生渗漏，第二，冷凝器在结冰到一定厚度之后，由于表面一层冰霜覆盖，产生传热上温差，虽然金属表面温度仍很低，但冰霜表面温度要比金属表面高某些，这样就减少了冷凝器效能，但另一方面，冷凝器表面结霜之后，表面积又比本来增大，这又增长了冷凝器效能，在相似结冰厚度下，管式冷凝器由于结冰后直径不断增长，比板式冷凝器增长表面积要大某些，由此可见管式构造优于板式构造。
3． 关于零部件问题
冻干机除了设计制造工艺之外，每一种零部件造型同样影响机器质量和使用寿命。冻干机零部件中，以冷冻机真空泵和循环泵最为重要，由于只要进行冻干，它们几乎始终在运转之中。
冷冻机有开式，半封闭式和会封闭之分，开式冷冻机马达与压缩机是分开，运用皮带或连轴器传动，因而轴封处容易漏气，半封闭式冷冻机马达铸成一体，没有轴封，因而减少了漏气，全封闭式把马达与压缩机完全封在一种钢筒内，杜绝了漏气现象，普通大中型冷冻机制成开式或半封闭式，小型冷冻机制成全封闭式。
为了减少漏气也许，冻干机上冷冻机应是半封式或全封闭式，此外为了增长冻干机使用可靠性，大型冻干机冷冻机不应当是一台，应当是多台独立机器联合工作，使用中一旦某台有故障时，不致损坏冻干产品。
冻干机真空泵大都使用两种泵，一种是油封式旋转真空泵，一种是罗茨泵，又叫机械增压泵，有些冻干机使用一台双级旋片式真空泵，即能达到真空度规定，有些冻干机使用一台单级油封泵加罗茨泵联合工作。两种方式使用效果基本相似。
油封式真空泵应是高速直联泵，它体积小，抽速大，而不应是皮带传动真空泵，罗茨泵亦应是直联式。而不应是皮带传动，最佳是液力传动式，这种罗茨泵可在大气压下与油封式真空泵同步启动。有些冻干机规定使用无油真空泵。循环泵应当是屏蔽式，由于它不会发生漏油现象，直联有油封，会发生漏油，
四、 其他项目选取
制冷系统设备选用，其型式应依照所采用制冷工质、冷量大小、环境条件和使用场合等综合考虑进行选取；其重要尺寸则须通过热力计算和传热计算来拟定。
1、 冷凝器形式
冻干机冷凝器形式有外置式和内置式二种，
外置式冷凝器与冻干箱是二个互相独立某些，它们之间通过一种带有隔离阀大口径通道相连，这种构造长处是：冻干箱和冷凝器相距较远，两者温度不会互相影响，进箱和出箱时冻干箱和冷凝器可以关闭阀门而互相隔离，冻干箱进行预冻和出箱，冷凝器进行化霜均可单独进行，不会互相影响，节约了整个生产周期时间，缺陷是投资成本高些，占地面积大些。
内置式冷凝器把吸附升华水蒸气盘管或金属放置在冻干箱内，冻干箱和冷凝器合为一体，其长处是升华通道很近，水蒸汽流动阻力小，制导致本低，占地面积小，缺陷是由于冷凝制冷表面与放产品板层之间距离较小，在温度上互相有些影响，冻干结束出箱时冷凝器仍需继续制冷，否则冷凝器表面冰会溶化，冻干箱内不断滴水，影响产品残存水份含量，冷凝器化霜时，冻干箱不能进行预冻，影响下一批进箱时间，延长了整个生产周期。
顾客可以依照详细状况来选取冷凝器形式。
2、关于GMP原则
药物生产符合GMP规定，依照这个规定，冻干箱，板层，冷凝器及吸附水蒸气表面均需用不锈钢制造，冻干箱箱门应开向干净区，冻干机构造应利于把干净区和机器房封闭隔离，某些重要药物生产还规定冻干箱和冷凝器用蒸气进行灭菌。
上述规定在订货时就需事先阐明，以便制造厂按顾客规定进行制造。
带蒸汽灭菌冻干机造价较高，因而价格贵，并且应使用干净蒸汽灭菌，顾客应依照长远利益考虑作出决定。
3、关于箱内压塞装置
当前国内外冻干机均可带箱内压塞装置，这种装置有三种功能。
第一是用于小瓶冻干后在箱内整箱压塞，小瓶上塞子是带有缺口特殊塞子，在分装之后及时放在每个瓶口上，由于塞子带有缺口，并不影响升华干燥，而在冻干结束时可以在真空状态下压塞，亦可以充氮压塞，既减少了生产工艺环节，又减少了产品污染机会。
第二是有助于产品进箱和出箱，特别对于大型冻干机，进箱时把板层降下，先进上层，然后，边进边升；出箱时先出下层，然后边降边出，避免了使用凳子或梯子进出箱，固然活塞杆应当是设计在箱顶上才有这种功能，有些制造厂把活塞设计在箱底部就无此功能。第三利于冻干箱内清洗工作，由于板层能升降，冻干箱内各处就容易接近，利于清洗。
依照GMP规定，活塞杆应是采用不锈钢制造，有些带有蒸汽灭菌冻干机在活塞杆上还带有不锈钢波纹管护套，以保证冻干箱内严格灭菌。
4、冻干机自动控制系统。
许多冻干机带有自动控制系统，并同步兼备有手动控制功能，但自动控制方式上各制造厂之间有很大差别，顾客必要弄清晰。
所谓冻干机自动控制应当涉及二个某些，一是冻干机各设备按冻干工艺规定在规定期间自动走停，二是冻干箱板层温度按冻干曲线规定自动跟踪，整个冻干进程不需要人工操作，固然如果需要也可人工干预。
但有些冻干机自动控制是不完全，仅能自动跟踪冻干曲线，别的某些需人工操作。
有些冻干机自动控制仅能到冻干结束，冻干结束之后箱内压塞、冷凝器除霜以及蒸汽消毒不能自动进行，需要人工操作，特别是蒸汽消毒某些，因涉及到许多阀门控制，人工操作比较麻烦，应当选取自动消毒程序冻干机。
有些冻干机自动控制是使用专用微机，操作、编程以便，显示语言是冻干专用语言，还带有荧光屏，打印机和软盘，能同步储存几十个冻程序，每个程序内容可显示，整个程序内容可由打印机打出。而有冻干机自动控制使用是一种仪表，操作、编程均较麻烦，可储存冻干程序也较少。
记录仪表对冻机来说也是一种很重要仪器，它能把整个冻干实际过程真空地记录下来，以便日后存查，记录仪表大都采用多点记录仪，它既能打点，又能直接进行文字记录，尚有数字显示系统。
顾客应理解清晰之后，依照详细状况选订。
5、 中间取样装置，共晶点测定装置，自动进出箱装置和冷却水装置，
有些厂家冻干机可以安装中间取样装置，在冻干机过程中不破坏真空状况下取出样品进行观测和测试，以决定冻干工艺。
有些厂家冻干机配备有共晶点测定装置，可以在预冻过程中测知产品共晶点，在升华过程中监视产品与否发生熔化。
有些厂家冻干机可以配备自动进箱和出箱装置，以减轻营劳动力，并保证产品不被污染，
有些中小型冻机，用风冷不适当，配上冷却塔循环又麻烦，则可以配备冷却水循环装置，这种装置内部装有水泵，水箱和冷冻机，它可与冻干机需要冷却水部份构成循环，由冷冻机维持所规定水温。
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