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    來自冷干機預(yù)冷器的壓縮空氣（已經(jīng)被預(yù)先脫了一部分水，但含水量還相當大）進入蒸發(fā)器后在殼程中運動，曲折前進過程中與蒸發(fā)器管程內(nèi)的低溫冷媒蒸汽進行對熱流交換。管內(nèi)冷媒液體吸熱沸騰（通稱蒸發(fā)）成冷媒蒸汽是相變過程，在冷媒液體完全相變成氣體之前，蒸發(fā)壓力保持不變。蒸發(fā)溫度也保持不變，壓縮空氣在熱交換過程中溫度會越來越接近冷媒液體的蒸發(fā)溫度。但由于受到冷干機結(jié)構(gòu)限制，蒸發(fā)器換熱面積不可能無限增大，壓縮空氣與冷媒蒸汽之間的傳熱溫差總是存在的。因此壓縮空氣所能達到的冷卻溫度，在任何時候也不可能等于或低于蒸發(fā)溫度。
    蒸發(fā)器是冷干機里溫度最低的地方。且蒸發(fā)溫度與蒸發(fā)壓力相對應(yīng)，蒸發(fā)壓力低，蒸發(fā)溫度也低。壓縮空氣在蒸發(fā)器里與管內(nèi)冷媒的蒸發(fā)溫度進行對熱流交換，由于管內(nèi)低壓冷媒液體在蒸發(fā)過程中作等溫吸熱，因此管外壓縮空氣在流動過程中溫度是逐步降低的；空氣最終冷卻到溫度取決于多種因素，例如：冷媒液體的蒸發(fā)溫度、蒸發(fā)器換熱面積、壓縮空氣流線形態(tài)（平流還是紊流）、空氣流速等。這些都是在設(shè)計中一一確定。在蒸發(fā)溫度一定條件下，蒸發(fā)器的換熱面積對壓縮空氣最終溫度的的影響最大。換熱面積大，空氣最終溫度與蒸發(fā)溫度的溫差就小。從理論上講，只要蒸發(fā)器的換熱面積足夠大，壓縮空氣的最終冷卻溫度可以無限接近管內(nèi)冷媒液體的蒸發(fā)溫度，但實際上是不可能做到的。在冷干機現(xiàn)實條件下，壓縮空氣的最終冷卻溫度（即理論“壓力露點”）比蒸發(fā)溫度高3-5攝氏度是經(jīng)常有的。
    在冷干機里蒸發(fā)器是吸收壓縮空氣熱量（使之降溫）的主要換熱部件。同時它又以冷卻后的壓縮空氣作載體，將部分冷量提供給預(yù)冷器，用來冷卻溫度更高的上游壓縮空氣，結(jié)果又使本身熱負荷得以減輕。這種彼此串接供冷的最終效果是減少了系統(tǒng)對外界的能量需求。由于工質(zhì)冷損的存在（以排除凝結(jié)水為主），蒸發(fā)器不可能將所吸收到的冷量完全提供給預(yù)冷器，而預(yù)冷器里由于飽和熱空氣冷凝相變的存在，也不可能將所吸收的冷量全部轉(zhuǎn)化為熱空氣顯溫的降低。與其他制冷設(shè)備相比，這種復(fù)雜的冷量供需關(guān)系，是冷干機所特有的。這也說明，在冷干機中制冷并不是工作的目的，而是為了達到減少空氣含水量的中間手段。