本实用新型提供一种发酵空气系统的控温脱水装置，属于工程设备技术领域，其结构包括压缩空气管路、多级空气过滤器和空气缓冲罐，在蒸汽管路总线上设置有蒸汽总线阀门，蒸汽总线阀门的下游的蒸汽管路总线上设置有气动自动调节阀门；气动自动调节阀门通过检测压缩空气管路延伸末段压缩空气的温度来连锁自控气动自动调节阀门的开度，稳定压缩空气管路延伸末段的温度。本实用新型利用气动自动调节阀门，实现温度与阀门连锁自控，将空气温度能够保证稳定控制，实现均一温度，保证下游去往发酵车间的压缩空气的温度恒定，有效稳定生产。经过空气缓冲罐缓冲的空气含水量更少，空气质量更好，减小无菌隐患的同时，又能提高发酵的生产水平。