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组合式干燥机由冷冻式干燥机和无热再生式干燥机通过同个基座一级相关管路集成为一体。其中，冷冻式干燥机可以除去压缩空气中大部分的水分，再由吸附式干燥机深度干燥。
来自空气压缩机的高温高湿气体首先在预冷器与蒸发器出来的冷空气进行热交换，降温除湿。然后进入蒸发器与冷媒热交换，空气温度降到2-10度，经气水分离器分离，大量冷凝水排至机外，获得较干燥的空气。该空气从气水分离器出来至预冷器与来自压缩机的湿热空气进行热交换，冷量回收，同事本身温度也提高。从制冷单元出来的压缩空气进入高效除油器进行除油，再进入吸干机工作塔进行水分吸附后得到超低露点的压缩空气，其他部分的气体经过过滤器后直接进入用气点，在有限的空间内，以最小的耗气量得到了最洁净的压缩空气。
由空气压缩机经后部冷却器送来的压缩空气，首先在换热器中与干燥过的低温压缩空气进行热交换，降低温度，然后进入蒸发器被进一步降温到2℃左右。在此露点，压缩空气中的大部分水已成液态被排出，含水量极少的压缩空气进入吸附塔，进一步干燥除水，最后低温的干燥压缩空气进入换热器，对进来的高温湿空气进行冷却，同时本身温度升高，经升温后的压缩空气中取一小部分用作吸附剂的再生气，提高再生效率，降低能耗。