市面上常規(guī)小型液氮機(jī)制備裝置一般是將超低溫冷凍機(jī)的制冷頭從制冷貯槽的上端開(kāi)口插裝在制冷劑貯槽內(nèi)，用空分裝置從大氣中分離出的氮?dú)獗惠斎氲街评鋭┵A槽內(nèi)，輸入的氮?dú)庠谥评漕^冷量的作用下液化后制成液氮，即氮?dú)廨敵龊蟛捎蒙罾涮幚砗笾频靡旱麄€(gè)小型液氮機(jī)設(shè)備投資大，成本高，因此只適用于液氮的規(guī)模生產(chǎn)。中國(guó)專利公開(kāi)了一種簡(jiǎn)化的小型液氮機(jī)制備裝置(CN1087825C)，它是將空氣分離機(jī)從大氣中分離，然后將精制的氮?dú)夤┤氚惭b超低溫冷凍機(jī)的絕熱容器內(nèi)制備液氮的裝置，此裝置安裝有可檢測(cè)空氣分離機(jī)的成 品槽內(nèi)壓的壓力傳感器和可檢測(cè)出絕熱容器的內(nèi)部負(fù)壓的負(fù)壓壓力傳感器，二個(gè)傳感器至少有一個(gè)達(dá)到設(shè)定壓力，可測(cè)知供給的氮?dú)庵兴碾s質(zhì)氣體發(fā)生凍結(jié)，二者任何一個(gè)傳感器檢出值達(dá)到設(shè)定值均可使超低溫冷凍機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。此裝置中的氮?dú)廨敵龊笸瑯邮巧罾涮幚砗笾频靡旱?，因此同樣存在投資大，成本高，只適用于液氮的規(guī)模生產(chǎn)等技術(shù)問(wèn)題。

小型液氮機(jī)制備裝置，包括空氣壓縮機(jī)及連接在空氣壓縮機(jī)排氣端的變壓吸附分離系統(tǒng)，在變壓吸附分離系統(tǒng)的排氣端連接有氮?dú)鈨?chǔ)罐，在所述氮?dú)鈨?chǔ)罐上連通有斯特林制冷機(jī)，在斯特林制冷機(jī)的出口端上連接有液氮儲(chǔ)罐。斯特林制冷機(jī)是以氦氣或氫氣為工質(zhì)，在封閉系統(tǒng)中應(yīng)用回?zé)嵩韺?shí)現(xiàn)氣體制冷機(jī)循環(huán)以獲得低溫和冷量的機(jī)械，它是在氣體制冷機(jī)循環(huán)中增加一個(gè)回?zé)崞?，利用回?zé)嵩斫档团蛎浨暗墓べ|(zhì)溫度，以提高循環(huán)的熱效率，在機(jī)器內(nèi)膨脹后的工質(zhì)中的部分冷量回收于回?zé)崞髦?，在下次循環(huán)中再加以利用，并具有效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、起動(dòng)快、操作方便和溫度范圍寬廣等優(yōu)點(diǎn)，尤適用于制冷量小的場(chǎng)合，其致冷溫度可在120Κ以下，能使常溫氮?dú)庵苯右夯?，因此適用于科研院所等使用的小型空氣分離設(shè)備上，且液氮制備簡(jiǎn)單，方便快捷。作為優(yōu)選，在所述斯特林制冷機(jī)與變壓吸附分離系統(tǒng)間設(shè)有自動(dòng)控制儀。通過(guò)自動(dòng)控制儀，可在發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)停車，提高系統(tǒng)安全性。作為優(yōu)選，所述變壓吸附分離系統(tǒng)包括并聯(lián)設(shè)置的左吸附塔和右吸附塔，左吸附塔和右吸附塔的進(jìn)氣端分別通過(guò)若干個(gè)進(jìn)氣電磁閥與空氣壓縮機(jī)排氣端相連，左吸附塔和右吸附塔的排氣端分別通過(guò)若干個(gè)排氣電磁閥與氮?dú)鈨?chǔ)罐相連。變壓吸附分離系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，通過(guò)在左、右吸附塔的進(jìn)、排氣端分別設(shè)置電磁閥，可使左、右吸附塔輪流工作，保證氮?dú)膺B續(xù)輸出。作為優(yōu)選，在所述空氣壓縮機(jī)與變壓吸附分離系統(tǒng)之間的管路上依次串聯(lián)有高效除油器、冷凍式干燥機(jī)、無(wú)熱再生干燥器、粉塵精濾器及緩沖儲(chǔ)氣罐，高效除油器連接在空氣壓縮機(jī)上，緩沖儲(chǔ)氣罐連接在變壓吸附分離系統(tǒng)上。通過(guò)在空氣壓縮機(jī)與變壓吸附分離系統(tǒng)之間的管路上設(shè)置除油器、干燥器和精濾器等可有效過(guò)濾出空氣中的雜質(zhì)，提高氮?dú)獾募兌?；緩沖儲(chǔ)氣罐可確保進(jìn)入左、右吸附塔的氣流保持平穩(wěn)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。作為優(yōu)選，在所述變壓吸附分離系統(tǒng)與液氮儲(chǔ)罐之間的管路上串聯(lián)有粉塵精濾器。粉塵精濾器可過(guò)濾出氮?dú)庵械碾s質(zhì)，保證液氮的純度。