Den første kommersielle oksygeneratoren dukket opp i 1903; i 1908 avkjølte Camerin Onnes fra Nederland helium med flytende hydrogen og utvidet det isenthalpisk under adiabatiske forhold, og reduserte temperaturen til under 4,2K. Få flytende helium; i 1965 oppfant Sovjetunionens Neganov og andre et fortynningskjøleskap for å få temperaturen til å nå 0,025K; Siden 1970-tallet har folk brukt demagnetisering av kjøleteknologi for å ytterligere redusere utstyrets&kjøletemperatur.
Gass-kondensering Gass-kondensering realiseres av vevs flytende utstyr basert på flytende syklus. De viktigste flytende syklusene er Linde flytende syklus og Claude flytende syklus.
Inde Linde Liquefaction Cycle: En syklus som bruker strupevirkningen til en gassventil for å flytende råstoffgassen (figur 1). Råmaterialegassen med normalt trykk p1 og normal temperatur T1 komprimeres i kompressoren fra tilstand 1 til tilstand 2, og det tilsvarende trykk er p2. Temperaturen reduseres til tilstand 3 av varmeveksleren, og deretter reduseres trykket av gassventilen, og isoenthalpiekspansjonen utføres til tilstanden. 4. På dette tidspunktet blir en del av gassen omdannet til væske og slippes ut av væskebeholderen. en del av gassen som ikke har blitt flytende, varmes opp igjen til tilstand 1 i varmeveksleren, og danner dermed en termisk syklus.
② Claude Liquefaction Cycle: En syklus som bruker isentropisk ekspansjon og isenthalpisk ekspansjon kombinert med nedkjøling for å flytende råmaterialegassen (figur 2). Råstoffgassen med normalt trykk p1 og normal temperatur T1 komprimeres fra tilstand 1 til tilstand 2 ved mellomtemperaturen i kompressoren, det tilsvarende trykk er p2, og temperaturen reduseres til tilstand 3 av varmeveksleren El. Deretter deles gassen i to deler, en del av gassen fortsetter å passere gjennom varmevekslerne E2 og E3, og blir avkjølt til tilstandene 4 og 5, og utvides deretter entalpi til tilstand 6 gjennom gassventilen. På dette tidspunktet blir en del av gassen til væske og slippes ut fra væskebeholderen. den ulikefiserte delen av gassen varmes opp igjen til tilstand 8 i varmeveksleren E3, og smelter deretter sammen med en annen del av gassen som utvides til tilstand 8 i ekspanderen med middels entropi, og til slutt byttes ut. til tilstand 1, og derved danne en termodynamisk syklus. Andre kondenseringssykluser som er utviklet på dette grunnlaget, for eksempel struping av kondenseringssykluser med ytterligere kjølesykluser (for eksempel for-kjølesykluser med ammoniakk eller flytende nitrogen eller andre kalde kilder) eller isentropisk ekspansjon, kondensasjonssykluser, med eksterne kjølesykluser (slik som ekstern nitrogenkjøling syklus) isentropisk utvidelsessyklus, regenerativ gasskjølingssyklus (se kjøleskapssyklus) og flertrinns isentropisk utvidelsessyklus.
Ovennevnte forskjellige sykluser er ideelle sykluser. Imidlertid, i praktiske anvendelser, er kompresjonsprosessen til kompressoren ikke en isotermisk prosess, varmeveksleren har utilstrekkelig oppvarming og kaldt kapasitetstap på grunn av eksternt inntrenging, og ekspanderen har adiabatisk tap og mekanisk tap, så kompensasjon må tas i selve kjøleprosessen. Tiltak for å oppnå varmebalansen i prosessen.
Gasseparasjon De ofte brukte rågasseparasjonsprinsippene inkluderer dyp kryogen retting, dyp kryogen fraksjonell kondens og dyp kryogen adsorpsjon. ①Dyp- og lavtemperaturdestillasjon: Før flytende råstoffgass, og skill deretter komponentene i henhold til den forskjellige kondensasjonstemperaturen (fordampning) for hver komponent, ved å bruke rektifiseringsprinsippet. Separasjonsprosessen realiseres i et dypt kryogent rektifikasjonstårn. Denne metoden er egnet for rågassen med lignende kondensasjonstemperatur for de separerte komponentene, slik som separasjon av oksygen og nitrogen fra luften. EDyp lav temperatur-segregering: bruk forskjellen i kondensasjonstemperaturen til hver komponent i rågassen for å redusere temperaturen på rågassen i varmeveksleren, flyt komponentene en etter en fra høy til lav, og separer væsken i separator. Denne metoden er egnet for separering av rå gass slik som koksovnsgass hvor kondensasjonstemperaturen til de separerte komponentene er langt unna. Ads Dyp og lav temperatur adsorpsjon: Bruk av porøse faste adsorbenter har egenskapene til selektiv adsorpsjon for å adsorbere visse urenhetskomponenter ved dype og lave temperaturer for å oppnå rene produkter. For eksempel brukes en molekylsiktadsorber for å adsorbere oksygen og nitrogen fra rå argon ved temperaturen i flytende luft for å oppnå raffinert argon.
Avhengig av prosessens behov, brukes noen ganger ett prinsipp alene, og noen ganger brukes flere prinsipper samtidig.