實(shí)驗(yàn)室液氮機(jī)是根據(jù)變壓吸附原理，采用高品質(zhì)的碳分子篩作為吸附劑，在一定的壓力下，從空氣中制取氮?dú)?，?jīng)過凈化干燥的壓縮空氣，在吸附器中進(jìn)行加壓吸附、減壓脫附。
由于動力學(xué)效應(yīng)，氧在碳分子篩微孔中擴(kuò)散速率遠(yuǎn)大于氮，在吸附未達(dá)到平衡時(shí)，氮在氣相中被富集起來，形成成品氮?dú)猓缓鬁p壓至常壓，吸附劑脫附所吸附的氧氣等其它雜質(zhì)，實(shí)現(xiàn)再生，一般在系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)吸附塔，一塔吸附產(chǎn)氮，另一塔脫附再生，通過PLC程序自動控制，使兩塔交替循環(huán)工作，進(jìn)行氧氮吸附分離，從而得到合格的氮?dú)?，再進(jìn)入風(fēng)冷無油循環(huán)壓縮機(jī)和液化設(shè)備，使氮?dú)鈴臍鈶B(tài)變換成液態(tài)，得到液態(tài)氮。
實(shí)驗(yàn)室液氮機(jī)主要應(yīng)用于科研教學(xué)、畜牧冷凍儲精、醫(yī)療事業(yè)、機(jī)械制造及其他低溫研究領(lǐng)域，充分滿足不同用戶的需求，首先根據(jù)變壓吸附原理，利用PSA制氮機(jī)制造出氣態(tài)氮?dú)?，成品氣態(tài)氮?dú)饨?jīng)過緩沖罐緩沖穩(wěn)壓后再進(jìn)入制冷機(jī)產(chǎn)出液氮，主要由變壓吸附制氧單元、氮?dú)庖夯瘑卧獌刹糠纸M成，其中氮?dú)庖夯瘑卧苫旌瞎べ|(zhì)節(jié)流制冷級和載冷循環(huán)級組成。其中載冷循環(huán)級在混合工質(zhì)節(jié)流制冷級與氮?dú)饬髀分g傳遞冷量。
原料空氣由空壓機(jī)壓縮后，進(jìn)入高壓空氣罐，隨后經(jīng)過濾器除雜后進(jìn)入變壓吸附制氧機(jī)吸附塔，經(jīng)氮氧分離后純氮?dú)膺M(jìn)入高壓氮?dú)夤蓿?0~93 %），然后進(jìn)入載冷循環(huán)級氮?dú)庖夯髦斜灰夯旱?jié)流至常壓后進(jìn)入杜瓦儲存。混合工質(zhì)節(jié)流制冷級中混合工質(zhì)經(jīng)單級壓縮機(jī)、冷凝器、回?zé)釗Q熱器后節(jié)流后為載冷循環(huán)提供冷量，載冷劑由經(jīng)壓縮機(jī)、冷凝器后在回?zé)釗Q熱器內(nèi)被混合工質(zhì)節(jié)流制冷級冷卻，節(jié)流后進(jìn)入氮?dú)庖夯鳎瑸樽儔何街蒲鯁卧┙o的氮?dú)庖夯峁├淞俊?/div>
實(shí)驗(yàn)室液氮機(jī)是基于回?zé)崾焦?jié)流制冷循環(huán)，從環(huán)境溫度至目標(biāo)制冷溫度，優(yōu)選高中低沸點(diǎn)純質(zhì)組元組成多元混合工質(zhì)，使其有效制冷溫區(qū)相互有部分重疊覆蓋，以此完善制冷溫區(qū)分布匹配，實(shí)現(xiàn)各沸點(diǎn)組元有效制冷溫區(qū)的接力匹配，由此實(shí)現(xiàn)大溫跨的高效制冷，可以在相對小的壓力差下獲得比較高的節(jié)流制冷效應(yīng)。
