空分設備的制冷過程主要遵循經(jīng)典的制冷循環(huán)，通過壓縮、冷凝、膨脹和蒸發(fā)等步驟來實現(xiàn)空氣的冷卻。

空氣首先經(jīng)過多級壓縮機進行壓縮，逐漸提高壓力，空氣溫度升高，但壓力也相應增大。壓縮后的空氣進入冷卻系統(tǒng)，通過熱交換器、膨脹機等設備降低溫度。同時，空氣中的雜質(zhì)（如水分、二氧化碳、乙炔等）也被去除。降低空氣溫度，提高后續(xù)分離過程的效率；凈化空氣，保護設備免受雜質(zhì)損害。空氣溫度顯著降低，雜質(zhì)含量減少。經(jīng)過冷卻和凈化的空氣進入膨脹機進行膨脹，體積增大，壓力降低。利用氣體在膨脹過程中對外做功，釋放內(nèi)能，從而降低溫度。空氣溫度進一步降低，在低溫下，空氣中的氧氣、氮氣等組分開始液化。通過精餾塔等分離設備，利用不同組分的沸點差異進行分離，得到液態(tài)氧、液態(tài)氮等產(chǎn)品。

空分設備的制冷效果直接影響到產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。通過優(yōu)化制冷過程，可以降低能耗、提高分離效率、延長設備壽命。