外壳：通常由金属材料制成，如不锈钢等，具有一定的强度和耐腐蚀性，能够承受沼气的压力和外界环境的影响，为内部的冷凝和分离过程提供一个封闭的空间。

冷凝部件：常见的有冷凝管或冷却盘管等。以水冷式为例，冷凝管内通有冷却水，沼气在流经冷凝管周围或内部时，与低温的冷凝管进行热交换，从而使沼气中的水蒸气降温凝结成液态水。

气液分离部件：包括多种类型，如挡板、折流板、旋风分离器、丝网除沫器等。挡板和折流板可使沼气流动方向改变，利用液态水和沼气的惯性差异实现分离；旋风分离器通过使沼气产生旋转运动，利用离心力将液态水甩向器壁；丝网除沫器则利用细密的金属丝网捕获沼气中的微小液滴。

进出气口和排水口：设有沼气进口和出口，分别用于输入待处理的沼气和输出经过冷凝分离后的干燥沼气。在分离器底部设有排水口，用于排出分离出的液态水，通常还会连接排水管道和排水装置，如排水阀、排水泵等，以便及时将水排出系统。

冷凝原理：基于热交换原理，利用冷却介质（如水、空气或制冷剂）与沼气之间的温度差，使沼气中的水蒸气遇冷达到露点温度以下，从而由气态转变为液态。例如在水冷式沼气冷凝分离器中，冷却水在冷凝管内流动，沼气在管外流动，热量从沼气传递给冷却水，导致沼气温度降低，其中的水蒸气冷凝2。

分离原理：当水蒸气冷凝成液态水后，主要通过重力沉降、惯性分离、离心分离和过滤分离等方式实现气液分离。重力沉降是依靠液态水和沼气的密度差，使液态水在重力作用下自然沉降至分离器底部；惯性分离是利用沼气和液态水在遇到挡板或折流板时，由于惯性不同而实现分离；离心分离是借助旋风分离器等使沼气旋转产生离心力，将液态水甩向器壁；过滤分离则是通过丝网除沫器等过滤装置捕获微小液滴1。

保护设备：去除沼气中的水分，可防止沼气在后续输送和利用过程中，因水分存在而导致管道腐蚀、堵塞，以及设备故障，延长管道和设备的使用寿命。

提高效率：干燥的沼气能够更充分地燃烧，在沼气发电、供热等应用中，可提高能源转换效率，减少能量损失。

满足工艺要求：对于需要对沼气进行提纯、净化等后续处理的工艺，去除水分是重要的前置步骤，能够为后续工艺提供良好的条件，保证工艺的顺利进行和产品质量。