预冷器在冷干机中的主要作用及预冷器的工作原理

　　从能量利用角度讲，我们总希望冷干机排气温度越高越好，最好能与进气温度相同，此时“废冷”为零。但实际上是达不到这一点的，冷干机进、出气温相差15℃以上的情况并不鲜见。这是因为：①能量在传递、交换过程中，不可避免会有损失，②本身温度不高、温差不大的同质气体在间壁对流传热中（特别在顺流传热时）传热系数不大；③在热交换过程中饱和热气流的降温必然伴随产生相变，其所吸收到的全部冷量中必有一部分用来支付相变潜热，从而使热气流温度降幅受到限制，这反过来又限制了冷气流温度的升高（在顺流传热时尤其如此）。

　　在预冷器中，冷、热压缩空气进行热质交换，所交换的总热量是相等的。但饱和热气流在降温过程中发生相变，出现凝结水这个过程要消耗一部分冷量。而冷气流在热交换过程中所吸收到的热量全部用于升温，因此，冷、热气流的温度变化幅度是不相同的，其规律是热气流降温幅度比冷气流升温幅度要小。譬如在某种工况下，热空气由40℃降到28℃，降幅为12℃，而冷空气可由5℃升到24℃，升幅可到达19℃。

　　严格讲来，预冷器并不是冷冻干燥机的必备部件，但它在冷干机运行中又起很大的作用，预冷器在冷干机里的主要作用是“回收”被蒸发器冷却后的压缩空气所携带的冷量（对绝大多数用户来讲这部分冷量属“废冷”），并用这部分冷量来冷却携带大量水蒸气的较高温度的压缩空气，从而减轻了冷干机制冷系统的热负荷，达到节约能源的目的。另一方面，低温压缩空气在预冷器里温度得到回升，使排气管道外壁不致因温度过低而出现讨厌的挂露现象。此外，压缩空气温度升高后，降低了管道内空气的相对湿度（可达φ=5~10%）。

　　根据金属锈蚀理论，当环境相对湿度低于临界点（φ=40%）时，金属管道生锈现象便会停止。所以，现在冷干机中都设有预冷器。