2.3.4.3 气水分离器和自动排水器 
(1) 气水分离器 
气水分离器是冷干机的关键部件之一。湿热压缩空气被预冷器和蒸发器冷却后，会有大量的凝结液析出，这就需要用高效的手段把压缩空气和凝结液分离，实现真正干燥压缩空气的目的，因此我们把蒸发器内压缩空气温度称为“表观露点温度”，经过气水分离器处理后的压缩空气才具有真正的露点温度。 
在讨论气水分离器前我们先了解压缩空气中凝结液的存在状态。 
在预冷器和蒸发器中，凝结液以两种方式析出： 
1)直接与低温固体表面（如换热管外表面、散热翅片表面等）接触的水蒸气、油蒸气直接冷凝结露（如同自然界地表结露过程）； 
2)不与固体表面直接接触的水蒸气、油蒸气则以气流本身挟带的固态杂质为“凝结核”冷凝析出（如同自然界云雾、雨形成过程）。由于压缩空气携带的固体尘粒在凝结水生成过程中起着“凝结核”的作用，所以有人说，冷干机中凝结液的生成是压缩空气的“自净”过程。 
凝结液滴的初始粒径取决于“凝结核”的大小。在正常情况下进入冷干机的压缩空气所含的固体杂质粒径一般在2μm左右，因此凝结液滴的初始粒径也不大。凝结液滴按直径大小可分为10μm以下的烟雾状液滴和10μm以上的喷雾状液滴两种。 
液滴随压缩空气流动时，部分液滴之间、液滴与固体表面之间会不断碰撞、集聚，其粒径还会不断增大。在本公司冷干机的蒸发器中，经过特殊处理的铝翅片具有捕捉凝结液滴的能力，使液滴变大、变重后快速流至蒸发器低部，因此在蒸发器内有不少凝结液，因此我公司冷干机的蒸发器也安装了自动排水器。而有的厂家为了节省成本，只在气水分离安装了自动排水器。 
然而，在冷干机的运行时，仍然有部分微细的凝结液滴与压缩空气一起离开蒸发器。实践证明，虽然这一部分凝结液比留在蒸发器内的凝结液少得多，但足可以影响压缩空气的露点温度。因此，在冷干机中设置气水分离器是必要的。 
根据不同的气水分离方法，压缩空气中采用的气水分离器类型有： 
1)挡板式分离器 
2)过滤式分离器 
3)旋风分离器 
4)涡旋分离器。 
挡板分离器是惯性分离器的一种。这种分离器由多块挡板组成“百叶窗”式结构。档板材料对液态水滴应有良好的浸润作用，液滴在与挡板碰撞后，大部分会附着在在挡板上，并在其表面生成很薄的一层液体后顺着挡板流下来，在挡板边缘集聚成更大颗粒的液滴，液滴在本身重力作用下与空气分离。我公司冷干机的蒸发器就具有挡板分离器的功能。 
如用过滤器作冷干机的气水分离器，的确可以达到很好的分离效果，因为过滤器对一定粒径水滴的过滤效率可达100％。但实际上却很少有冷干机用过滤器来作气水分离用。这是因为过滤造成的压力损失、维护更换滤芯的成本都比较大，不经济。 
旋风分离器也是一种惯性分离器，较多地用于气固分离，如大气除尘时作为预处理去除空气中的较大颗粒。其原理是压缩空气沿筒壁切线方向进入分离器后，在里面产生旋转，混在气体中的液滴也跟着一起旋转并产生离心力，质量大的液滴所产生的离心力大，在离心力作用下大液滴向外壁移动，碰到外壁（也是挡板）后再集聚长大并与气体分离；而粒径较小的液滴却在气体压力作用下向呈负压状态的中心轴线迁移。厂家往往在旋风分离器内部增设螺旋挡板来增强分离效果（同时也增加了压力降）。这种分离器的缺点是其分离效率在其额定处理量时较高，一但偏离其分离效率就比较差，导致露点上升。 
我公司的冷干机中安装了“涡旋气水分离器”即WS气水分离器（图2-16），采用减速凝聚、导流加速的分离原理，使水分离效果从一般旋风分离器的60%～70%提高到99%以上，真正确保了冷干机露点温度和出气品质。