Газовые холодильные машины

1. ГХМ, в которых эффект охлаждения получается вследствие расширения газа в специальных расширительных машинах — детандерах с отдачей внешней полезной работы;
2. ГХМ, в которых эффект охлаждения получается в вихревых трубах без отдачи полезной работы.

При умеренно низких температурах газа работа, получаемая при его расширении в детандере, может составлять значительную часть от работы, затрачиваемой в компрессоре. Поэтому в ГХМ первого типа работа детандера передается компрессору и используется для сжатия газа, что позволяет уменьшить работу, необходимую для привода ГХМ, и повысить ее энергетическую эффективность.

В ГХМ второго типа кинетическая энергия, получаемая при расширении газа, в сложном газодинамическом процессе, проходящем в вихревой трубе, переходит в теплоту и затрачивается на нагревание той части газа, которая отводится в виде теплого потока. Кроме того, в вихревой трубе до низкой температуры охлаждается обычно не более 50—70% от полного массового расхода газа, поэтому эффективность ГХМ с вихревыми трубами значительно ниже, чем ГХМ с детандерами. Охлаждение с помощью вихревого эффекта энергетически невыгодно. Тем не менее, ГХМ второго типа компактны, просты в изготовлении, надежны в эксплуатации и относительно дешевы, поэтому их применение оправдано только в машинах специального назначения или в тех случаях, когда они работают периодически в течение коротких промежутков времени.