深低温设备

　　深低温设备（cryogenic plant），产生和维持深低温，使原料气液化或分离并提纯其组分的设备。又称深度冷冻设备。深低温指远低于普通制冷工程所达到和应用的温度，其范围一般为120K到接近绝对零度。深低温设备广泛用于航天、超导、石油化工、电子、轻工、空间技术等领域。1877年，法国的L.P.凯泰和瑞士的R.皮克特分别用实验室的制冷设备，达到了90.2K以下的深低温，获得雾状液态氧。1893年，英国的J.杜瓦在深低温液化气体的贮器方面首先制成真空瓶（杜瓦瓶）。1895年，德国的C.von林德以压缩机、管式换热器和节流阀等组成的设备液化空气，使温度达到80.9K。1898年，杜瓦用液态空气预冷氢气，再经节流阀等焓膨胀，将温度降到20.4K以下获得液氢。1903年出现了第一台商品制氧机。1908年，荷兰的H.卡默林-昂内斯用液氢预冷氦气，并在绝热条件下等焓膨胀，将温度降到4.2K以下获得液氦。1965年，苏联的B.C.涅加诺夫等人发明稀释制冷机，使温度达到0.025K。70年代以后，出现退磁制冷技术，设备的致冷温度进一步降低。

　　按照原料气组分、工作过程和所获得产品的状态，深低温设备可分为：①气体分离设备。从多组分原料气（如空气、天然气、焦炉气、水煤气等）中分离出单组分气态和液态产品，如空气分离设备、天然气分离设备、稀有气体提取设备等。②气体液化设备。通过制冷循环把天然气或纯气体（如氧、氮、氢、氦等）分别冷却和冷凝成液态。③回热式气体制冷机。以氦气或氢气为工质，在封闭系统中应用回热原理实现气体制冷循环以获得低温和冷量。深低温设备均为成套的设备，一般由原料气的过滤器、清洗塔、压缩机、冷却器、换热器、净化设备、膨胀机、液化器、深低温精馏塔和产品的输送、贮存设备，以及各种仪表、电器控制器、停车加温系统等设备组成。