大型低温制冷机（20K-2K）及大型液化装置在超导加速器、核聚变装置、超导强磁场、反应堆冷中子源CNS、散裂中子源SNS、超导电力设备、超导磁悬浮、宇宙深低温环境模拟、氦气回收、液化和储运、氢气液化和储运等领域有着广泛的应用，是大科学工程、航空航天、新能源等高技术产业的核心技术设备，是国家综合竞争力的重要体现。
 

大型4.5K低温氦制冷机/液化装置采用氦压缩机来获得高压氦气，部分高压氦气在透平膨胀机中膨胀制冷，其余高压氦气在多级热交换器中逐级冷却，最后通过焦-汤节流阀节流后获得液氦，所获得的液氦有两种使用方式，一种是为用户设备提供4.5K的恒温冷却、蒸发的氦气返回冷箱，回收冷量后循环利用，这样的制冷设备称作氦制冷机；另一种是将获得的液氦直接作为产品输出，这样的制冷设备称作氦液化器。

 

氦制冷机/液化器的主要设备包括：氦压缩机、氦气滤油器、4.5K冷箱、控制系统、液氦杜瓦、冷箱到液氦杜瓦的同轴传输管、氦气缓冲罐。其中4.5K冷箱为真空绝热冷箱，冷箱中包含有多级换热器、氦透平膨胀机、内吸附筒、低温阀门、测量元件等部件。