氮氣冷卻系統(tǒng)的工作原理主要基于氮氣的特殊性質(zhì)和相關(guān)的物理過程。氮氣是一種經(jīng)濟性氣體，具有低沸點和高熱容量的特點。

在氮氣冷卻系統(tǒng)中，通常先是對氮氣進行壓縮，使其成為高壓氣體。接著，通過冷凝器對高壓氮氣進行冷卻，使其變成液態(tài)氮。

例如在化學(xué)化工、生物制藥、物理實驗、化纖行業(yè)等需要氮氣作為循環(huán)氣體的系統(tǒng)工程中，氮氣經(jīng)加熱器加熱后與物料充分接觸，加熱氮氣帶走物料中的水分，物料達(dá)到干燥目的。而濕熱高溫氮氣再經(jīng)過氮氣冷卻器冷卻，其中水分因露點降低被析出，冷卻后的氮氣可循環(huán)使用。

在工業(yè)設(shè)備的密閉空間里，對于無法在有氧狀態(tài)下通電運行的元器件和零部件的冷卻，氮氣制冷也發(fā)揮作用。通過將氮氣壓縮成高壓氣體，經(jīng)冷凝器冷卻成液態(tài)氮，液態(tài)氮通過膨脹閥進入蒸發(fā)器，蒸發(fā)器內(nèi)的低壓環(huán)境使液態(tài)氮迅速蒸發(fā)，吸收周圍熱量實現(xiàn)制冷。

在國外冷藏車領(lǐng)域，全新的玻瑞阿斯氮氣制冷系統(tǒng)采用全新的“雙區(qū)系統(tǒng)”，通過管道將液態(tài)氮接入貨箱，液氮接觸貨箱內(nèi)相對溫暖的空氣即刻變冷，達(dá)到制冷效果。但要注意封閉空間內(nèi)含氧量會降低，所以貨箱內(nèi)會安裝復(fù)雜的傳感系統(tǒng)保證人員安全。

氮氣液化系統(tǒng)是將氮氣轉(zhuǎn)化為液體狀態(tài)的設(shè)備或系統(tǒng)。其利用壓縮和冷卻過程將氮氣溫度降低到臨界溫度以下，并調(diào)整壓力使其變?yōu)橐后w狀態(tài)，從而提高氮氣的密度和儲存效率。這一系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備包括用于壓縮氮氣的壓縮機、實現(xiàn)氮氣和其他氣體分離的空氣分離裝置、冷卻高壓氮氣的蒸發(fā)器以及進一步冷卻液態(tài)氮的凝結(jié)器。