一、制冷原理與方式

膨脹制冷：這是空分設備中低溫段制冷的核心手段。高壓氣體在膨脹機內絕熱膨脹，對外做功的同時溫度降低，實現制冷效果。

節(jié)流閥制冷：等焓膨脹，通過節(jié)流閥使高壓氣體壓力降低，溫度也隨之下降，但制冷效率相對膨脹機較低。

逆布雷頓循環(huán)制冷：利用氣體軸承膨脹機實現制冷，具有高效、穩(wěn)定的特點。

二、關鍵設備與功能

膨脹機：制冷系統(tǒng)的核心設備，通過氣體的膨脹降低溫度，提供必要的冷量，將空氣冷卻至液化溫度以便分離。膨脹機一般有低壓膨脹機、中壓膨脹機和液體膨脹機三種類型，其效率與工質體積流量密切相關。

制冷劑循環(huán)系統(tǒng)：在一些高要求的空分設備中，預冷系統(tǒng)還會配備制冷劑循環(huán)系統(tǒng)。制冷劑在預冷系統(tǒng)中循環(huán)流動，通過吸收空氣中的熱量來降低空氣溫度，這種方式能夠更精確地控制空氣的溫度，確保預冷效果達到最佳狀態(tài)。

三、系統(tǒng)優(yōu)化與協(xié)同工作

冷量平衡：制冷系統(tǒng)產生的冷量通過換熱系統(tǒng)傳遞給待冷卻的空氣，實現冷量的有效利用。同時，換熱系統(tǒng)還能回收部分冷量，反饋給制冷系統(tǒng)，維持冷量平衡。

與其他系統(tǒng)的協(xié)同：制冷系統(tǒng)與預冷系統(tǒng)、換熱系統(tǒng)、精餾系統(tǒng)等緊密協(xié)同工作。預冷系統(tǒng)降低空氣溫度，減少制冷負荷；換熱系統(tǒng)實現能量傳遞，提高經濟性；精餾系統(tǒng)則利用制冷系統(tǒng)提供的冷量進行空氣分離。