参考答案和解析
正确答案: 1)在空分设备中,制冷量包括膨胀机制冷量和节流效应制冷量两部分。
2)节流效应制冷量是由于压力降低,体积膨胀,分子相互作用的位能增加,造成分子运动的动能减小,引起气体温度降低,使它具有一定的吸收热量的能力。
3)对整个空分设备来说,进装置时的空气压力高,离开空分设备时压力降低,理论上温度可复热到进装置时的温度。此时,低压气体的焓值大于进口时的焓值,它与进口气体的焓差就是节流效应制冷量,不论这个压降是否在节流阀中产生。
4)气体在膨胀机中膨胀时,计算膨胀机的制冷量只考虑对外作功而产生的焓降。实际上,在压力降低时,同时也增加了分子位能,因而也应产生一部分节流效应制冷量。
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  • 第1题:

    在空分正常生产中,若液空节流阀夹带有气体时,则氧纯度将()。

    • A、无法判断
    • B、不变
    • C、下降
    • D、上升

    正确答案:C

  • 第2题:

    制冷剂经过节流阀后会变成()。

    • A、高温高压的液体
    • B、低温低压的液体
    • C、高温高压的气体
    • D、低温低压的气体

    正确答案:B

  • 第3题:

    空分装置的制冷量可分为()。

    • A、节流效应制冷量
    • B、膨胀机制冷量
    • C、冷冻机制冷量
    • D、保热传质制冷量

    正确答案:A,B,C

  • 第4题:

    节流阀除了起节流降压作用外,还具有自动调节制冷量作用。


    正确答案:正确

  • 第5题:

    下塔液空纯度不好,可通过液空节流阀调整。


    正确答案:错误

  • 第6题:

    空分设备下塔液空过冷后温度为-174℃,下列正确的分析为()。

    • A、下塔液空纯度偏高
    • B、下塔液空纯度偏低
    • C、下塔液空节流阀开度偏大
    • D、下塔液空节流阀开度偏小

    正确答案:C

  • 第7题:

    节流阀与膨胀机在空分设备中分别起什么作用?


    正确答案: 气体通过膨胀机作外功膨胀,要消耗内部能量,温降效果比节流不作外功膨胀时要大得多。尤其是对低压空分设备,制冷量主要靠膨胀机产生。但是,膨胀机膨胀的温降在进口温度越高时,效果越大。并且,膨胀机内不允许出现液体,以免损坏叶片。
    因此,对于中压空分设备,出主热交换器的低温空气是采用节流膨胀进入下塔的,以保证进塔空气有一定的含湿。
    对低温液体的膨胀来说,液体节流的能量损失小,膨胀机膨胀与节流膨胀的效果已无显著差别,而节流阀的结构和操作比膨胀机要简单得多,因此,下塔的液体膨胀到上塔时均采用节流膨胀。
    由此可见,在空分设备中,节流阀和膨胀机各有利弊,互相配合使用,以满足制冷量的要求。制冷量的调节是通过调节膨胀机的制冷量来实现的;空分塔内的最低温度(-193℃)则是靠液体节流达到的。

  • 第8题:

    空分设备的节流效应制冷量是否只有通过节流阀的那部分气体(或液体)才产生?


    正确答案: 在空分设备中,制冷量包括膨胀机制冷量和节流效应制冷量两部分。中压空分设备的膨胀空气进下塔液化后,还要通过液体节流进上塔,而低压空分设备的膨胀空气不再通过节流阀。那么,是否只有通过节流阀的那部分气体(或液体)才产生节流效应制冷量呢?实际上并非如此。
    节流效应制冷量是由于压力降低,体积膨胀,分子相互作用的位能增加,造成分子运动的动能减小,引起气体温度降低,使它具有一定的吸收热量的能力。对整个空分设备来说,进装置时的空气压力高,离开空分设备时压力降低,理论上温度可复热到进装置时的温度。此时,低压气体的焓值大于进口时的焓值,它与进口气体的焓差就是节流效应制冷量,不论这个压降是否在节流阀中产生。
    气体在膨胀机中膨胀时,计算膨胀机的制冷量只考虑对外作功而产生的焓降。实际上,在压力降低时,同时也增加了分子位能,因而也应产生一部分节流效应制冷量。这部分制冷量并不单独计算,而是按出装置时的低压气体与进装置的压力气体的总焓差,已表示了装置的总的节流效应制冷量。在调节膨胀机的制冷量时,也不影响节流效应制冷量的大小。

  • 第9题:

    通过节流阀的空气,只有(),而没有()。


    正确答案:降低温度;能量的转换

  • 第10题:

    为什么小型空分设备的节一2阀(液空节流阀)、节-3阀(液氮节流阀)在调纯的时候,阀位在4~9圈时最难关小?


    正确答案: 在启动初期,通过节-2(液空节流)阀、节-3(液氮节流)阀的都是气体。由于塔内温度高、体积大,必须把两阀开大(一般开到12圈左右,再开大已不起调节作用)。随着塔内温度下降,气体的质量流量不变,而体积流量减少了,表现在中压压力自动下降。到关阀阶段,通过该两阀的状态呈气、液混合物(极大部分还是气态)。
    当从第12圈开始关小时,由于阀门的开度大,不影响气液物的流通;到了9圈以下时,就有部分气体被阻止通过,沿下塔上升到冷凝蒸发器中的气体增多了,中压压力开始上升。由于冷凝蒸发器热负荷的增加,液氧液面开始下降。因此,在此期间关阀的幅度要小,要密切注意中压压力和液氧液面的变化,切忌过快,以免造成液泛。
    随着阀门的关小,通过两阀的液体量增多,下塔上升蒸气的增加量逐渐减少,最后达到平衡。冷凝蒸发器的热负荷增加量也逐渐减少,直至稳定。所以,关阀关到一定位置时,阀门的开大、关小,对下塔压力和液氧液面影响已不大。但此时应注意液空、液氮的纯度,液氮节流阀要更加注意,有时只有1°~3°的变动范围。

  • 第11题:

    单选题
    从使用范围来看,节流阀适用于()。
    A

    气体

    B

    液体

    C

    气体和液体

    D

    粘稠液体


    正确答案: C
    解析: 暂无解析

  • 第12题:

    单选题
    在空分正常生产中,若液空节流阀夹带有气体时,则氧纯度将()。
    A

    无法判断

    B

    不变

    C

    下降

    D

    上升


    正确答案: B
    解析: 暂无解析

  • 第13题:

    已知节流阀孔径大小制冷设备的制冷量就可大约估计出来。


    正确答案:正确

  • 第14题:

    从使用范围来看,节流阀适用于()。

    • A、气体
    • B、液体
    • C、气体和液体
    • D、粘稠液体

    正确答案:C

  • 第15题:

    在空分设备中,冷量主要由节流阀产生。()


    正确答案:错误

  • 第16题:

    空分装置制冷量可分为节流效应制冷量,(),冷冻机制冷量。


    正确答案:膨胀机制冷量

  • 第17题:

    下塔液空纯度不好,可通过液空节流阀来调整。


    正确答案:错误

  • 第18题:

    为什么说液氮节流阀可调节下塔液氮、液空的纯度,而液空节流阀只能调节液空液面?


    正确答案: 空分设备在运转中,只要进塔空气量及操作压力以及冷损不变,冷凝蒸发器生成液氮量基本上一定。下塔液空和液氮的纯度主要决定回流比的大小,而液氮节流阀的开度直接影响到下塔回流比。液氮节流阀开大,送到上塔的液氮量多了,下塔回流液就少了,因而回流比相应减小,所以液空的氧纯度提高,液氮的纯度降低。反之,关小液氮节流阀,送到上塔的液氮量减少,下塔的回流液体增加,回流比相应增大,所以液空的纯度就降低,液氮纯度提高。而液空节流阀的开度,在一般情况下不能改变下塔的回流比,所以它不能调节液氮和液空的纯度。但它的开度将影响到下塔液面的高低,而且影响上塔的精馏工况。如果液空节流阀的开度正好与生成的液空量相适应,则下塔液面将保持稳定。如果开度小,则液空通过的数量减少,液空液面就要上涨;反之液面就下降。但液空节流阀的开度直接影响送到上塔液空量的多少,因而能改变上塔的回流比,从而影响上塔产品的纯度。
    当液空液面稳定时,液空节流阀的开度将反映液空纯度的高低。因为液空节流阀的开度小,一定是下塔回流的液体量少,液空中氧纯度升高。当液空节流阀开度大时,则液空的氧纯度降低。但是这不是液空节流阀调节的结果。
    当下塔液空液面过低,通过液空节流阀夹带有气体时,则会使下塔的上升气减少,回流比增大,液空中氧纯度下降。并且,它将对上塔精馏工况、氧气的纯度带来较大的影响,这在操作中是不允许的。因此,控制液空液面本身也包含着确保精馏工况正常的意义。

  • 第19题:

    小型空分设备液空节流阀(节一2或节一3阀)的作用原理是什么,如何操作?


    正确答案: 液空节流阀在150m3/h空分塔上有两个:液空经乙炔吸附器的节流阀称节-2阀,液空直接进入上塔的节流阀称节-3阀。它们的作用原理相同,使用场合不一。实际上,节-3阀只有在启动时和乙炔吸附器再生时使用,其他时间是关闭的。
    空分塔启动初期,将节-3阀开12~15圈,节-2阀可以不打开。当中压压力高于正常操作压力时,可把节-2阀转2~3圈,但不宜过大,以防气速过大把乙炔吸附器内的硅胶冲碎而堵塞塔板小孔。在下塔开始产生液空后,逐步开大节-2阀12~15转。
    当冷凝蒸发器液氧液面达到418mm(30cm四氯化碳柱)时,应先把节-3阀关闭,然后把节-2阀逐步关小。关阀的速度快慢视中压压力和液氧液面而定。阀门开度大小的标准是保证通过液空节流阀的都是液体,一般控制液空液面在10~15cm水柱(液面高115~170mm)。
    空分塔稳定时用节-2阀来调节液空液面。如发现液空液面自动上升,液氧液面自动下降的现象,可能是节-2阀阀头被干冰堵塞所致,此时应快速来回地转动节-2阀,刮去阀头的结霜,然后恢复到正常的工作位置。
    正常生产时,节-3阀一般处于关闭状态。当乙炔吸附器需要再生时,慢慢打开节-3阀半转,同时相应的关小节-2阀,最后节-2阀全关,用节-3阀来控制液空液面。当乙炔吸附器再生完毕,由节-3阀转为节-2阀工作时,交替应缓慢,不要使液氧液面和液空液面大幅度地波动。
    当空分塔需要临时停车或间断生产时,应把节-2阀关闭,以保存下塔的冷量。再次复车启动时,要视液空、液氧液面的高低来决定节-2阀的开度。如果液面接近于正常范围,可以把开度处在停车前的位置;若已无液面,可按开车启动时的操作进行。
    空分设备停车加温前应把节-2阀缓慢开大,使液空转入上塔。加温时可把节-2阀全开。
    正常生产时液空节流阀的主要作用是控制液空液面。在液空液面基本稳定的情况下,想用节-2阀来调节下塔压力和液空纯度是不可能的。因为液空是从下塔底部抽出,不可能改变下塔的回流比。如果想用关小节-2阀的方法来提高下塔的压力和液空纯度,只能引起液空进入上塔的液体数量的减少,必然会使液空液面上升。如果不及时开大的话,会使下塔塔板淹没,精馏破坏。反之,想用开大节-2阀来降低中压压力,这当然是可行的。但是,这时通过节-2阀的将不全部是液体,而是气液混合物。由于通过节-2阀蒸气量的增加,下塔塔板的上升蒸汽量减少了,相应地下塔中汽、液交换接触的机会减少,其中一部分蒸气就会直接进入上塔,会使下塔精馏工况恶化,同时对上塔精馏也带来困难,这是不允许的。
    因此,液空节流阀只能用于控制液空液面。实际上,保持液空液面稳定就意味着为下塔纯度调节奠定了基础。在液空液面稳定的情况下,液空纯度的调节主要靠液氮节流阀。反之,液空节流阀开得过大,大量蒸汽从下塔转入上塔,下塔精馏工况失常,液氮节流阀的作用也不可能发挥。正常时,不能依靠人为地改变液空、液氮节流阀的开度来控制下塔的压力,这是因为影响下塔压力的因素很多,其主要由冷凝器温差、液氧纯度、液氮纯度、加工空气量多少等因素决定。
    开大液空节流阀,在液空液面下降的同时,会使液氧液面暂时地上升,氧气纯度暂时地降低。关小液空节流阀则反之。

  • 第20题:

    节流阀前是气态状态,节流后会产生部分液体。


    正确答案:正确

  • 第21题:

    为什么小型空分设备的液氮节流阀也需要刮霜?


    正确答案: 在小型空分设备的纯化器中,未被除净的二氧化碳随高压空气经空气节流阀入下塔,除少部分溶解于液空中外,大部分二氧化碳是以微小的颗粒状态悬浮于液空表面上。进入下塔的二氧化碳主要积聚在液空内,但也有少量的二氧化碳被上升气体带到塔板上,在下塔各层塔板的液体中都含有数量不等的二氧化碳。在最上层塔板的液体中的二氧化碳又被上升的氮气带入冷凝器中,随着氮气冷凝,部分液氮流入液氮槽中。它们在通过节流阀时二氧化碳冻结在节流阀上,到一定时候,液氮节流阀就需要刮霜。
    在启动之初,进入下塔的二氧化碳随气体分别通过液空、液氮节流阀,也会冻结在这些节流阀上。但由于此时阀的开度较大,影响相对较小,一般不需要刮霜。在设备正常运转时,虽然冻结在液氮节流阀上的二氧化碳不会太多,但由于液氮节流阀比较灵敏,对产品纯度影响较大,所以也需要刮霜。

  • 第22题:

    节流效应制冷量是利用等温压缩后的气体在节流膨胀中产生的(),由此而具有的吸收热量的能力。


    正确答案:温降

  • 第23题:

    多选题
    空分装置的制冷量可分为()。
    A

    节流效应制冷量

    B

    膨胀机制冷量

    C

    冷冻机制冷量

    D

    保热传质制冷量


    正确答案: C,B
    解析: 暂无解析

  • 第24题:

    判断题
    已知节流阀孔径大小制冷设备的制冷量就可大约估计出来。
    A

    B


    正确答案:
    解析: 暂无解析