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熱交換在冷凍干燥機里的主要作用是利用被蒸發器冷卻后的壓縮空氣所攜帶的冷量（對絕大多數用戶來講這部分冷量屬廢冷）并用這部分冷量來冷卻攜帶大量水蒸氣的較高溫度的壓縮空氣，從而減輕了冷干機制冷系統的熱負荷，達到節約能源的目的。另一方面，低溫壓縮空氣在熱交換器里溫度得到回升，使排氣管道外壁不致因溫度過低而出現結露現象。
蒸發器是冷干機的主要換熱部件，壓縮空氣在蒸發器中被強制冷卻，其中大部分水蒸氣冷卻而凝結成液態水排出機外，從而使壓縮空氣得到干燥。在蒸發器中進行的是空氣與冷媒低壓蒸氣之間對流熱質交換，空氣過濾器通過節流裝置后的低壓冷媒液體，在蒸發器里發生相變成為低壓冷媒蒸汽，在相變過程中吸收周圍熱量，從而使壓縮空氣降溫。
為了盡可能獲得較高的的傳熱效果，必須加大放熱系數即加換熱器的換熱面積，因此冷干機蒸發器和熱交換器銅管的外壁采用了套鋁翅片的措施。同時熱交器銅管上套翅片后可降低空氣對銅管的沖擊及避免銅管破裂。
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