อุปกรณ์แยกอากาศแบบไครโอเจนิก นอกเหนือจากระบบความดันผลิตภัณฑ์บริสุทธิ์ ส่วนหลักสามารถแบ่งออกเป็นสองชิ้นใหญ่ ซึ่งหนึ่งในนั้นคือการทำความเย็น รวมถึงเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของคอมเพรสเซอร์และเครื่องขยาย ส่วนอีกส่วนหนึ่งคือการแยกการกลั่นด้วยอากาศ รวมถึง หอกลั่นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนของคอมเพรสเซอร์ แน่นอนว่าส่วนทำความเย็นและส่วนแก้ไขอากาศของอุปกรณ์แยกอากาศแบบไครโอเจนิกจะรวมกันเข้าด้วยกันอย่างสมบูรณ์ เนื่องจากไม่มีเงื่อนไขในสภาพแวดล้อมของโลกที่สามารถทำให้อากาศกลายเป็นของเหลวได้ การทำให้อากาศกลายเป็นของเหลวผ่านการทำความเย็นจึงกลายเป็นข้อกำหนดเบื้องต้นสำหรับการแยกอากาศด้วยความเย็นจัด วิธีการทำความเย็นในอุณหพลศาสตร์มี 2 วิธี วิธีหนึ่งคือวิธีปั๊มความร้อน หรือที่เรียกว่าปั๊มความร้อนคือการใช้กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ กล่าวคือ ผ่านงานอินพุตเพื่อให้ความร้อนจากอุณหภูมิต่ำกว่าอุณหภูมิโดยรอบ อุณหภูมิของวัตถุไปจนถึงอุณหภูมิที่สูงขึ้นของสิ่งแวดล้อมที่ส่งออก เพื่อให้อุณหภูมิของวัตถุลดลงเรื่อยๆ เครื่องปรับอากาศคือการใช้ปั๊มความร้อนในชีวิตประจำวัน ตัวอย่าง ปั๊มความร้อนในการแยกการกลั่นด้วยอากาศเย็นลึกยังมีอย่างมาก แอปพลิเคชันที่สำคัญ ชุมชนเทคโนโลยีการแยกอากาศแบบแช่แข็งยังไม่ทราบเรื่องนี้ และฉันจะหารือประเด็นนี้โดยละเอียดเมื่อแยกการกลั่นด้วยอากาศ วิธีการทำความเย็นอีกวิธีหนึ่งคือสิ่งที่เรียกว่าวิธีการขยายตัว ซึ่งเป็นการนำกฎข้อแรกของอุณหพลศาสตร์มาใช้ โดยเฉพาะการใช้ความแตกต่างเอนทาลปีไอโซเทอร์มอลเพื่อให้เกิดการทำความเย็น สิ่งที่เรียกว่าความแตกต่างของเอนทาลปีไอโซเทอร์มอลนั้นแท้จริงแล้วยิ่งความดันอากาศที่อุณหภูมิเดียวกันสูงขึ้น ค่าการปรุงอาหารก็จะยิ่งต่ำลง เช่น การอัดอากาศให้มีความดันสูงมาก แล้วทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิโดยรอบ จากนั้นแรงดันอากาศจะขยายตัวแบบอะเดียแบติก ไม่ว่าจะทำงานภายนอกหรือไม่ก็ตาม อุณหภูมิอากาศที่ขยายตัวจะลดลงต่ำกว่าอุณหภูมิแวดล้อม จึงทำให้เกิดการทำความเย็น แน่นอนว่าอุณหภูมิอากาศที่ลดลงหลังจากการขยายตัวแบบอะเดียแบติกนั้นมีจำกัด และไม่สามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาเหลวในอากาศได้ในคราวเดียว แต่คุณสามารถใช้อากาศอุณหภูมิต่ำหลังจากการขยายตัวและความดันอากาศผ่านตัวแลกเปลี่ยนความร้อนเพื่อแลกเปลี่ยนความร้อน ดังนั้นหลังจากผ่านไปหลาย ๆ รอบ อากาศที่ขยายตัวจะต่ำกว่าจุดเดือดของความดันอากาศ เพื่อให้อากาศกลายเป็นของเหลว!
