制冷机与气体液化装置的比较

　　深冷工业利用气体液化装置获得液化气体，供应各种用途消费的需要，在封闭系统中，则以液化气体作为制冷剂。

　　制冷与气体液化的基本方法有三种：

　　(1)压缩商业用制冷剂并使其蒸发制冷，是许多大型冷库系统采用的主要方法，制冷剂蒸发吸收的热量，就是可供利用的冷量。用单级压缩系统产生-50℃以下的低温很不经济，而应当采用多级压缩式系统。如果用复迭式系统，温度可达到-185℃，此温度已足以使氧液化。

　　(2)利用前面讨论过的焦尔一汤姆逊效应，这是存深冷工作中效果更好的方法。首先将气体压缩，然后使压缩气体经膨胀阀突然绝热膨胀，随着压力降低，温度也显著降低。

　　为了取得更好的效果，目前实际上是把膨胀阀(产生焦尔——汤姆逊效应)和气体蒸发或是和带有膨胀机的系统结含起来。但是，每种气体的转变温度各不相同。高于转变温度，气体膨胀后其温度不仅不降低甚至反而升高。氢的转变温度是-78℃，氦的转变温度是-229℃。因此，气体膨胀前通常总是首先与容易液化的其它气体进行热交换，使其预冷到转变温度以下。

    (3)第三种方法是用膨胀机膨胀压缩气体，可以获得比焦尔——汤姆逊效应更大的温度先将气体压缩，使其压力高达210千克力／厘米2，用高压气体驱动膨胀机(或膨胀透乎)，经膨胀机排出的气体压力便可降到1.5千克力／厘米2左右。当然，膨胀过程中释放出的能量大部分可以回收用于补充气体压缩所需的能量，也可以利用回收的能量驱动其它机械，这便是所谓闭式循环系统。

　　尽管闭式循环系统需要稍大的压缩机，但是，如果采用回转式冷库压缩机，它的输气量即使增加三分之一，设备投资增加得却不多。

　　可以采用往复式膨胀机，也可以采用回转式膨胀机。如果需要处理的气体体积比较小(每一气缸的排量在28米3／分以下)，压力义比较高，则用往复式膨胀机；如果需要处理的气体体积很大(约高达700米3／分)，最好用向心径流式或轴流式透平膨胀机。