冷冻式压缩空气干燥机通过冷却降温，是压缩空气中的水蒸气凝结成液滴，从而达到减少含湿量的目的。凝结出的液滴经过自动排水系统排出机外，只要干燥机出口的下游管路所处的环境温度不低于蒸发器出口露点温度，就不会产生二次结露的现象。
一般工作流程：
空气流程——压缩空气由空气入口进入预冷冷却器进行初步冷却，流入制冷系统蒸发器，由制冷系统进一步冷却，冷却后的压缩空气经气水分离器，冷凝水由自动排水器排出，干燥冷却的压缩空气再回到热交换器进行回温，通过空气出口离开冷冻式干燥机。
冷媒流程——冷媒经过制冷压缩机压缩呈高温高压的液体状态，高温高压状态的液体冷媒经过（风冷或水冷）冷凝器进行冷却降温后变成中温高压状态的冷媒，经过干燥过滤器进行杂质过滤，冷媒通过毛细管的作用，变成低温低压的气液混合状态，最终进入蒸发器与热的压缩空气进行热交换后，完成制冷工作，回到制冷压缩机进行循环工作。
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