冷干機，即冷凍式壓縮空氣干燥機，是一種利用壓縮空氣的溫度變化來去除空氣中水分的設備。其工作原理基于空氣冷卻凝結水分的物理現象，通過降低空氣溫度，使水蒸氣凝結成液態水，然后通過排水系統將其去除，從而達到干燥壓縮空氣的目的。

冷干機的工作流程主要包括以下幾個步驟：

1. 壓縮空氣進入：壓縮空氣從進氣口進入冷干機。

2. 預冷處理：壓縮空氣首先進入前置后部冷卻器（或稱為熱交換器的預冷部分），通過降低高溫壓縮空氣的溫度來進行預冷。這一步有助于初步降低空氣中的水蒸氣含量，為后續的凝結過程做準備。

3. 深度冷卻與凝結：經過預冷的空氣進入蒸發器，這是冷干機的核心部件。在蒸發器內，制冷劑吸收壓縮空氣的熱量并發生汽化，使得空氣溫度大幅度下降，從而產生大量的冷凝水。這些冷凝水通過擋水板或汽水分離器的引導，流入存污水容器中。

4. 排水：存污水容器中的冷凝水通過自動排水系統被排出機外，確保干燥效果。自動排水系統通常包括浮球式排水器或電子自動排水器，它們能夠根據水位變化自動開啟或關閉排水孔。

5. 溫度回升：在經過冷凍和分離后，干燥后的空氣再進入回溫器（或稱為二次冷凝器、預冷回熱器），使空氣溫度回升到適宜范圍（如20℃左右），從而有效預防出口空氣管道結露、滴水或生銹等問題。

冷干機的制冷系統是其關鍵組成部分，主要包括壓縮機、冷凝器、膨脹閥（或節流機構）和蒸發器。這些部件協同工作，完成制冷劑的壓縮、冷凝、膨脹和蒸發四個過程，從而實現連續的制冷循環。具體過程如下：

• 壓縮機：將蒸發器產生的低壓低溫制冷劑蒸氣吸入氣缸內，經過壓縮后，制冷劑蒸氣的壓力和溫度都會有所升高。

• 冷凝器：高壓制冷劑蒸氣在冷凝器內與溫度較低的環境空氣或水進行熱交換，從而冷凝成為液態。冷凝器可分為風冷式和水冷式，具體選擇需根據用戶實際情況決定。

• 膨脹閥：液態制冷劑經過膨脹閥進行降壓和降溫處理，再進入蒸發器。膨脹閥有內平衡式和外平衡式之分，用于調節進入蒸發器的制冷劑流量。

• 蒸發器：在蒸發器內，低溫低壓的液態制冷劑吸收壓縮空氣的熱量并發生汽化，使得被冷卻的物體得到有效的降溫。同時，制冷劑蒸氣又被壓縮機重新吸入，開始新一輪的循環。

此外，冷干機還配備有控制系統，用于監控和控制設備的運行狀態，包括溫度、壓力、排水等。通過精確的控制，冷干機能夠確保穩定的干燥效果，滿足各種工業應用的需求。

總的來說，冷干機的工作原理簡單而高效，通過降低空氣溫度使水蒸氣凝結成液態水并排出機外，從而實現壓縮空氣的干燥。這一過程中涉及多個關鍵部件和復雜的熱交換過程，但總體目標是提供干燥、清潔的壓縮空氣以滿足工業應用的需求。