超低溫空氣快速冷卻工藝加工以空氣作為冷卻劑,可用作冷卻器，也可用作冷凝器。空冷器主要由管束、支架和風機組成。空氣冷卻器熱流體在管內流動，空氣在管束外吹過。由于換熱所需的通風量很大，而風壓不高，故多采用軸流式通風機（見流體輸送機械）。管束的型式和材質對空冷器的性能影響很大。由于空氣側的傳熱分系數很小，故常在管外加翅片，以增加傳熱面積和流體湍動，減小熱阻。空冷器大都采用徑向翅片。空冷器中通常采用外徑為25mm的光管，翅片高為12.5mm的低翅管和翅片高為16mm的高翅管。翅片一般用熱導率高的材料制成，纏繞或鑲嵌到光管上。為強化空冷器的傳熱效果，可在進口空氣中噴水增濕。這樣既降低了空氣溫度，又增大了傳熱系數。采用空冷器可節省大量工業用水，減少環境污染，降低基建費用。特別在缺水地區，以空冷代替水冷，可以緩和水源不足的矛盾

通過壓縮、降溫、節流及蒸發等步驟實現氣體低溫轉化，結合復疊式或自復疊式制冷系統優化低溫性能，并需嚴格監控溫度、壓力及流量等參數。 
 

超低溫空氣快速冷卻工藝加工核心流程  

壓縮氣體：  

將待冷卻的氣體（如空氣）通過壓縮機進行壓縮，使其達到理想的壓力。這一步驟增加了氣體分子之間的相互作用力，為后續的冷卻步驟創造了條件。  

降溫處理：  

通過冷凝器或制冷機組對壓縮后的氣體進行降溫。冷凝器利用冷卻劑的流動和換熱原理，將氣體的溫度逐漸降低。  

制冷機組則利用壓縮機和膨脹閥等裝置，使氣體經過多次循環，逐漸降低溫度。在某些情況下，可能采用復疊式制冷系統，該系統由兩個獨立的壓縮制冷循環組成，分為高溫和低溫兩個循環，中間通過冷凝蒸發器相互連接，以實現更低的制冷溫度。  

節流與蒸發：  

降溫后的氣體通過膨脹閥進行節流，使其壓力降低，溫度進一步下降。  

隨后，氣體進入蒸發器，在蒸發器中吸收熱量并蒸發，從而實現冷卻效果。在超低溫應用中，蒸發器可能采用特殊的結構設計，以提高換熱效率。  

制冷系統選擇：  

復疊式制冷系統：適用于需要制取極低溫度（如低于-60℃）的場合。該系統通過高溫循環和低溫循環的疊加，實現了制冷溫度的顯著降低。  

自復疊式制冷系統：通過一臺壓縮機對兩種或兩種以上的制冷劑蒸汽進行壓縮，利用非共沸混合工質在相同壓力下沸點不同的特點，實現制取低溫的目的。這種方式簡化了制冷系統，減小了制冷裝置體積，適用于小型制冷裝置。

主要應用于在機床切削加工工藝中，目的是提高產品加工工藝和提高加工效率，通過低溫冷空氣