节流循环低温制冷机的循环系统

 节流制冷机是利用气体工质节流后产生的焦耳-汤姆逊(Joule-Thomson )效应来获得低温，类似于普冷领域的蒸汽压缩循环，只是为了处理大温差而增加主换热器。一种简单的闭式节流制冷机是林德一汉普森制冷机。系统由压缩机、换热器、节流阀和连接管道组成。其中1-2是等温压缩过程;2-3是等压冷却过程(用返流低温蒸汽冷却);3-4是等焓节流过程;在储液器(蒸发器)④中分离成气相g和液相f，液相为得到的产品。g-1是等压吸热过程，释放冷量。蒸发器温度可由节流阀控制蒸发压力来调节。

为了获得更低的温度，可以采用具有附加预冷的节流制冷系统。典型的预冷节流制冷机系统及T-s图如图32-4所示。

节流制冷机的主要优点是冷头没有运动部件，易于微型化，从而大大提高了快速制冷能力，并且可以将冷头和压缩机长距离分离，以减少压缩机所带来的振动和电磁干扰。20世纪50年代此类型的微型节流制冷器由英国的Hymatic工厂研发成功并大量生产，经过几十年的发展，如今的J-T微型制冷机能使红外器件在几秒钟内迅速冷却至77K，广泛用于空对空导弹的制导装置中，迄今一直在导弹的快速制导方面占据着重要地位。