压缩空气可以通过加压、降温、吸附等方法来除去其中的水蒸汽，可能过加热、过滤、机械分离等方法除去液态水分。冷冻式干燥机就是对压缩空气进行降温来排除其中所含水蒸汽，获得相对干燥压缩空气的一种设备。
蒸发器是冷干机里温度最低的地方。且蒸发温度与蒸发压力相对应，蒸发压力低，蒸发温度也低。压缩空气在蒸发器里与管内冷媒的蒸发温度进行对流热交换，由于管内低压冷媒液体在蒸发过程中作等温吸热，因此管外压缩空气在流动过程中温度是逐步降低的；空气最终冷却到的温度取决于多种因素，例如：冷媒液体的蒸发温度、蒸发器换热面积、压缩空气流线形态（平流还是紊流）、空气流速等。这些都是在设计中一一确定。在蒸发温度一定条件下，蒸发器的换热面积对压缩空气最终温度的影响最大。换热面积大，空气最终温度与蒸发温度的温差就小。从理论上讲，只要蒸发器的换热面积足够大，压缩空气的最终冷却温度可以无限接爱管内冷媒液体的蒸发温度，但实际上是不可能做到的。在冷干机现实条件下，压缩空气的最终冷却温度（即理论“压力露点”）比蒸发温度高3~5℃是经常有的。
冷干机在正常情况下，蒸发器表面有一层膜状冷凝水存在。在计算蒸发器冷负荷时已经考虑到这一情况。如果蒸发温度降得很低，使换热铜管表面温度在零度以下，水蒸气就会在铜管表面凝结成霜，由此产生的问题是：①水蒸气“升华为霜”比“凝结为露”要多吸收约15%的冷量；②霜的热导率只有水的1/4，使管外空气不能充分冷却，而同时管内蒸发温度却有进一步降低的趋势,如此循环的结果,必将给制冷系统带来许多不良后果(譬如产生”液压缩”);③从空气流通径讲,霜的存在会使空气阻力增加,使供气压力降低,严重时甚至会使气路堵塞;④从系统能耗来讲,蒸发温度过低导致压缩机制冷系数大幅下降,能耗增加.所以含湿量很大的压缩空气进入冷干机工作时,冷媒在管内的蒸发温度至少应保证蒸发器铜管表面温度在零度以上.试图通过定时化霜的办法来降低蒸发温度,冷干机是不能接受的。
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