Una unidad de enfriamiento por nitrógeno líquido en circulación es una condición necesaria para el funcionamiento estable de un oscilador criogénico, que puede proporcionar un entorno de trabajo estable para el oscilador. En este documento, de acuerdo con los requisitos funcionales del usuario y los parámetros de rendimiento, se diseñó un sistema de enfriamiento cerrado con nitrógeno líquido sobreenfriado como medio utilizando el software SOLIDWORKS 2021, que puede proporcionar un entorno de trabajo adecuado para el oscilador criogénico. Combinado con el análisis de carga térmica del sistema, se realizaron cálculos teóricos y el diseño del intercambiador de calor de bobina, una de las piezas clave del equipo de la unidad. Se estudió el rendimiento del calentador de escape de nitrógeno diseñado utilizando el software FLUENT 2021, y se analizaron el campo de velocidad y el campo de temperatura del calentador de escape de nitrógeno. Los resultados muestran que la temperatura de salida del dispositivo de calefacción de escape de nitrógeno puede alcanzar hasta 310 K, y el caudal de salida del dispositivo de calefacción es de 0.01528 kg/s. Los experimentos en la unidad de enfriamiento por nitrógeno líquido utilizando el equipo de carga simulada muestran que la potencia de refrigeración de la unidad puede alcanzar un índice de diseño de 600 W, y la temperatura del nitrógeno líquido en la salida líquida de la unidad puede alcanzar 77.8 K. Los experimentos también muestran que la unidad cumple con los requisitos de diseño.