L-ewwel ġeneratur tal-ossiġnu kummerċjali deher fl-1903; fl-1908, Camerin Onnes tal-Olanda mkessaħ minn qabel bl-elju bl-idroġenu likwidu u espandieh isentalpiku taħt kundizzjonijiet adiabatiċi, u naqqas it-temperatura għal taħt 4.2K. Ikseb elju likwidu; fl-1965, Neganov tal-Unjoni Sovjetika u oħrajn ivvintaw refriġeratur dilwit biex it-temperatura tilħaq 0.025K; mis-snin sebgħin, in-nies applikaw it-teknoloġija tar-refriġerazzjoni tad-demagnetizzazzjoni biex inaqqsu aktar it-temperatura tar-refriġerazzjoni tat-tagħmir'
Likwefazzjoni tal-gass Il-likwefazzjoni tal-gass issir permezz ta 'tagħmir ta' likwefazzjoni tat-tessut ibbażat fuq iċ-ċiklu ta 'likwefazzjoni. Iċ-ċikli ewlenin tal-likwefazzjoni huma ċ-ċiklu tal-likwefazzjoni Linde u ċ-ċiklu tal-likwefazzjoni Claude.
① Ċiklu ta 'Likwefazzjoni ta' Linde: Ċiklu li juża l-effett tat-throttle ta 'valv tat-throttle biex jillikwifika l-gass tal-materja prima (Figura 1). Il-gass tal-materja prima tal-pressjoni normali p1 u t-temperatura normali T1 huwa kkompressat fil-kompressur mill-istat 1 għall-istat 2, u l-pressjoni korrispondenti hija p2. It-temperatura titnaqqas għall-istat 3 mill-iskambjatur tas-sħana, u mbagħad il-pressjoni titnaqqas mill-valv tat-throttle, u l-espansjoni tal-isoentalpija titwettaq lejn l-istat. 4. F'dan iż-żmien, parti mill-gass tinbidel f'likwidu u tintrema mill-ġibjun tal-likwidu; parti mill-gass li ma ġiex likwifikat jerġa 'jissaħħan biex jiddikjara 1 fl-iskambjatur tas-sħana, u b'hekk jifforma ċiklu termali.
② Ċiklu ta 'Likwefazzjoni ta' Claude: Ċiklu li juża espansjoni isentropika u espansjoni isentalpika flimkien ma 'refriġerazzjoni biex likwifika l-gass tal-materja prima (Figura 2). Il-gass tal-materja prima tal-pressjoni normali p1 u t-temperatura normali T1 huwa kkompressat mill-istat 1 għall-istat 2 fit-temperatura intermedja fil-kompressur, il-pressjoni korrispondenti hija p2, u t-temperatura hija mnaqqsa għall-istat 3 mill-iskambjatur tas-sħana E1. Wara dan, il-gass jinqasam f'żewġ partijiet, parti mill-gass tkompli tgħaddi mill-iskambjaturi tas-sħana E2 u E3, u titkessaħ għall-istati 4 u 5, u mbagħad titkabbar l-entalpija għall-istat 6 permezz tal-valv tat-throttle. F'dan iż-żmien, parti mill-gass tinbidel f'likwidu u tintrema mill-ġibjun tal-likwidu; il-parti mhux likwikata tal-gass terġa 'tissaħħan għal stat 8 fl-iskambjatur tas-sħana E3, u mbagħad tingħaqad ma' parti oħra tal-gass li tiġi estiża għal stat 8 fl-espansur b'entropija medja, u finalment tiġi skambjata Il-ħiters E2 u E1 jerġgħu jiġu msaħħna biex tiddikjara 1, u b'hekk tifforma ċiklu termodinamiku. Ċikli oħra ta ’likwefazzjoni żviluppaw fuq din il-bażi, bħal ċikli ta’ likwefazzjoni ta ’throttling b’ċikli ta’ refriġerazzjoni addizzjonali (bħal ċikli ta ’tkessiħ minn qabel b’ammonja jew nitroġenu likwidu jew sorsi kesħin oħra) jew ċikli ta’ likwefazzjoni ta ’espansjoni isentropika, b’ċikli ta’ refriġerazzjoni esterni (Bħal refriġerazzjoni esterna tan-nitroġenu ċiklu) ċiklu ta 'likwefazzjoni ta' espansjoni isentropika, ċiklu ta 'refriġerazzjoni tal-gass riġenerattiv (ara ċ-ċiklu tal-friġġ) u ċiklu ta' likwefazzjoni ta 'espansjoni isentropika f'diversi stadji.
Iċ-ċikli varji ta 'hawn fuq huma ċikli ideali. Madankollu, f'applikazzjonijiet prattiċi, il-proċess ta 'kompressjoni tal-kompressur mhuwiex proċess isotermiku, l-iskambjatur tas-sħana għandu tisħin insuffiċjenti mill-ġdid u telf ta' kapaċità kiesħa minħabba intrużjoni esterna tas-sħana, u l-espansur għandu telf adiabatiku u telf mekkaniku, għalhekk jeħtieġ li jittieħed kumpens fil-proċess attwali ta ’refriġerazzjoni. Miżuri biex jinkiseb il-bilanċ tas-sħana tal-proċess.
Separazzjoni tal-gass Il-prinċipji ta 'separazzjoni tal-gass mhux maħdum użati b'mod komuni jinkludu rettifikazzjoni krijoġenika profonda, kondensazzjoni frazzjonali krijoġenika profonda u assorbiment krijoġeniku profond. ①Distillazzjoni fil-fond u f'temperatura baxxa: l-ewwel likwifika l-gass tal-materja prima, u mbagħad issepara l-komponenti skond it-temperatura differenti tal-kondensazzjoni (evaporazzjoni) ta 'kull komponent, billi tuża l-prinċipju tar-rettifika. Il-proċess ta 'separazzjoni huwa realizzat f'torri ta' rettifikazzjoni krijoġenika profonda. Dan il-metodu huwa adattat għall-gass mhux ipproċessat b'temperatura ta 'kondensazzjoni simili tal-komponenti separati, bħas-separazzjoni ta' ossiġnu u nitroġenu mill-arja. ②Segregazzjoni ta 'temperatura baxxa fil-fond: uża d-differenza fit-temperatura tal-kondensazzjoni ta' kull komponent fil-gass mhux maħdum biex tnaqqas it-temperatura tal-gass mhux maħdum fl-iskambjatur tas-sħana, likwifika l-komponenti wieħed wieħed minn għoli għal baxx, u ssepara l-likwidu fil- separatur. Dan il-metodu huwa adattat għas-separazzjoni ta 'gass mhux maħdum bħal gass tal-forn tal-kokk fejn it-temperatura tal-kondensazzjoni tal-komponenti separati hija' l bogħod. ③ Assorbiment profond u b'temperatura baxxa: L-użu ta 'assorbenti porużi solidi għandu l-karatteristiċi ta' assorbiment selettiv biex jassorbi ċerti komponenti ta 'impurità f'temperaturi profondi u baxxi biex jiksbu prodotti puri. Pereżempju, adsorber għarbiel molekulari jintuża biex jassorbi l-ossiġnu u n-nitroġenu mill-argon mhux raffinat fit-temperatura ta 'l-arja likwida biex jinkiseb argon raffinat.
Skond il-ħtiġijiet tal-proċess, xi drabi prinċipju wieħed jintuża waħdu, u xi drabi jintużaw diversi prinċipji simultanjament.