為什么蓄冷器(或切換式換熱器)的不凍結性與冷端遍差有關系?

答：空氣通過蓄冷器(或切換式換熱器)時，隨著溫度的不斷降低，其中所含的水分和二氧化碳逐漸凍結在填料(或翅片)上。參與切換的返流氣體(如污氮)通過時，除回收冷量而被復熱外，還將凍結下來的水分和二氧化碳帶出蓄冷器(或切換式換熱器)。在一個切換周期中，若帶出器外的水分和二氧化碳量與凍結在填料(或翅片)上的量相等，則在長期運轉中蓄冷器(或切換式換熱器)就不會被凍結物所堵塞。這就表示自清除完善，可以保證其不凍結性。
蓄冷器(或切換式換熱器)的不凍結性與冷端溫差有什么關系呢?下面以自清除二氧化碳為例來說明。空氣通過蓄冷器(或切換式換熱器)溫度約降到-133℃以下時，二氧化碳才逐漸析出，至冷端-170℃左右，已基本上不含二氧化碳，即二氧化碳被凍結在溫度為-133℃的截面(如圖37中的1-1截面)至冷端這段范圍內。若要保證不凍結性，在一個切換周期中，返流污氮流經1-1截面所帶出的二氧化碳量必須等于全部凍結量。
在1-1截面上，空氣中二氧化碳的含量達到了該溫度下的飽和含量，其分壓力為該溫度下的飽和蒸氣壓。在這個截面上，返流污氮經過時，其中所含的二氧化碳量達到最大值，理論上也可達到飽和含量，其分壓力為污氮在該處溫度下的飽和蒸氣壓。
由于傳熱溫差的存在，同一截面上污氮的溫度要低于空氣的溫度。相應地污氮中二氧化碳的飽和蒸氣壓就要低于空氣中二氧化碳的飽和蒸氣壓。因此，每立方米污氮中所能容納的二氧化碳量比每立方米空氣中所含的量要少(因溫度越高，對應的飽和蒸氣壓越高，飽和二氧化碳含量也越大)。但是，由于返流氣體的壓力要比空氣低得多，即使產品氧、氮不參與切換，污氮的實際體積流量也比空氣要大得多。因此，它有可能將凍結的二氧化碳清除干凈。
在返流污氮量與空氣量的比例以及壓力比一定的情況下，污氮中的二氧化碳必須達到某一個飽和含量(或者說飽和蒸氣壓)，才能保證把一個切換周期中凍結下來的二氧化碳全部帶出。也就是說，污氮必須達到某一溫度以上，在該溫度下的二氧化碳飽和含量能滿足帶走全部凍結量的要求。所以，返流污氮有一個最低允許溫度，因此，空氣與污氮之間的溫度差有一個最大允許值。超過這個最大允許溫差，就不能把二氧化碳清除干凈。在蓄冷器(或切換式換熱器)的實際運行中，應使每一截面上空氣與污氮的溫度差都小于自清除的最大允許溫差，這是保證不凍結性的條件。
自清除的最大允許溫差與溫度的高低有關。越靠近冷端，溫度越低，其允許溫差值就越小。所以，在冷端的允許溫差值為最小。對于水分的自清除也有個最大允許溫差，但其值比二氧化碳凍結區的溫差值要大。所以，只要使冷端空氣與污氮的溫度差小于二氧化碳自清除的最大允許溫差，就能保證整個蓄冷器(或切換式換熱器)不被水分和二氧化碳凍結物所堵塞。
冷端溫差控制值與設備的具體情況有關，不同的空分設備都有具體規定。對于鋁帶蓄冷器一般為6～8℃；石頭蓄冷器或切換式換熱器為3～4℃。