本发明公开了一种压缩空气冷却干燥装置，属工业生产领域。该系统采用紧凑式相变换热器用于降低空气压缩后的温度，实现压缩空气的冷却；采用高压水分离器分离出压缩空气冷却后产生的游离水，实现压缩空气的干燥。紧凑式相变换热器和高压水分离器均为航空领域成熟的产品，具有效率高、性能稳定、可靠性高等优点。该技术可降低系统的体积和重量，并能大幅度降低系统的能量消耗。可广泛应用于压缩空气干燥冷却的各个场合。