壓縮空氣可以通過加壓、降溫、吸附等方法來除去其中的水蒸汽，可能過加熱、過濾、機械分離等方法除去液態水分。冷凍式干燥機就是對壓縮空氣進行降溫來排除其中所含水蒸汽，獲得相對干燥壓縮空氣的一種設備。

蒸發器是冷凍式干燥機里溫度最低的地方。且蒸發溫度與蒸發壓力相對應，蒸發壓力低，蒸發溫度也低。壓縮空氣在蒸發器里與管內冷媒的蒸發溫度進行對流熱交換，由于管內低壓冷媒液體在蒸發過程中作等溫吸熱，因此管外壓縮空氣在流動過程中溫度是逐步降低的；空氣最終冷卻到的溫度取決于多種因素，例如：冷媒液體的蒸發溫度、蒸發器換熱面積、壓縮空氣流線形態（平流還是紊流）、空氣流速等。這些都是在設計中一一確定。

在蒸發溫度一定條件下，蒸發器的換熱面積對壓縮空氣最終溫度的影響最大。換熱面積大，空氣最終溫度與蒸發溫度的溫差就小。從理論上講，只要蒸發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受管內冷媒液體的蒸發溫度，但實際上是不可能做到的。在冷凍式干燥機現實條件下，壓縮空氣的最終冷卻溫度（即理論“壓力露點”）比蒸發溫度高3~5℃是經常有的。

冷凍式干燥機在正常情況下，蒸發器表面有一層膜狀冷凝水存在。在計算蒸發器冷負荷時已經考慮到這一情況。

如果蒸發溫度降得很低，使換熱銅管表面溫度在零度以下，水蒸氣就會在銅管表面凝結成霜，由此產生的問題是：

①水蒸氣“升華為霜”比“凝結為露”要多吸收約15%的冷量；

②霜的熱導率只有水的1/4，使管外空氣不能充分冷卻，而同時管內蒸發溫度卻有進一步降低的趨勢,如此循環的結果,必將給制冷系統帶來許多不良后果(譬如產生”液壓縮”);

③從空氣流通徑講,霜的存在會使空氣阻力增加,使供氣壓力降低,嚴重時甚至會使氣路堵塞;

④從系統能耗來講,蒸發溫度過低導致壓縮機制冷系數大幅下降,能耗增加.所以含濕量很大的壓縮空氣進入冷凍式干燥機工作時,冷媒在管內的蒸發溫度至少應保證蒸發器銅管表面溫度在零度以上.試圖通過定時化霜的辦法來降低蒸發溫度,冷凍式干燥機是不能接受的。