蓄冷器（或切换式换热器）冷端空气液化有什么危容，是什么原因造成的，如何避免？
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蓄冷器（或切换式换热器）冷端空气液化有什么危容，是什么原因造成的，如何避免？
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第1题：
切换式换热器冷端温差由（）决定。
正确答案:不冻结性 -
第2题：
蓄冷器（或切换式换热器）的热端温差和冷端温差之间有什么关系？
正确答案: 在正流空气入蓄冷器温度（热端温度，与空压机末级冷却器或氮水预冷器的冷却效果有关）及返流气体入蓄冷器温度（冷端温度，与出过冷器、液化器等换热器的温度有关）不变的情况下，蓄冷器的热端温差与冷端温差（都是指正流空气与参加切换的返流气体温度之差）之间有着互相依赖的关系。如果热端温差过大，冷端温差必过小；热端温差过小，冷端温差必过大。这是由蓄冷器正、返流气体冷量平衡所决定的。
当返流与正流气量之比要比正常值偏大时，例如环流量过大或中抽量过大，返流气体可传给正流空气的冷量偏多，而正流空气量相对返流气量而言偏少，造成返流气体冷量过剩。所以，返流气体出蓄冷器的温度降低，热端温差就会偏大。正流空气吸收的冷量要比返流与正流气量之比比正常时所吸收的冷量多，因而空气出蓄冷器的温度降低，造成冷端温差缩小。
如果返流与正流气量之比比正常值偏小，例如环流量减小或中抽量减小，则正流空气量相对返流气量而言偏多，正流空气所需吸收的冷量比返流气体可放出的冷量偏多，即冷量不足，空气出蓄冷器的温度会升高，造成冷端温差偏大。由于返流气量对正流气量而言偏少，可以尽多地放出冷量，返流气体出蓄冷器时的温度要升高，造成蓄冷器冷热端温差缩小。
热端温差大，复热不足，冷量损失大。冷端温差过大，影响二氧化碳的自清除，使阻力增加过快，缩短整个空分装置的运转周期。因此，在操作中要控制好热端温差和冷端温差。调节时既要保持冷端温差在自清除最大允许温差范围内，又要尽量缩小热端温差，二者不能只顾一方。温度工况的调节通常以中部温度为准，用改变中部抽气量（或环流量）、产品氧或氮的流量以及空气量等方法来改变返流与正流气量的比例关系，把热端温差和冷端温差控制在允许的范围内。 -
第3题：
石头蓄冷器和切换式换热器在冷段及热段的布置上各有什么特点？
正确答案: 石头蓄冷器都是热段在上、冷段在下。这是由于热段在上可露在冷箱外面，管道和切换阀的布置方便，而且比冷段在上布置时跑冷损失小，保冷箱体积也可小些。和切换式换热器相比，卵石的不规则排列可使空气中析出的水分不易下流到低温段去。另外，从上面补充卵石较为方便，冷损失很小，可不停车进行。
切换式换热器布置方式与蓄冷器相反。对于直立式布置的切换式换热器是热段在下、冷段在上。这主要是由于板翅式换热器的热容量小，临时停车时温度很容易回升。为避免积在通道上的水分下流冻结、堵塞通道而采取上述布置的。但是，热段在下、冷段在上也有它的缺点。短期停车时，冷段的低温气体因密度大而下沉，热段的气体因密度小而上升。并且，板翅式换热器的纵向导热性能也很好，结果使热段变冷，冷段变热，复热很快。由于维持原先温度工况的时间很短，再启动就较困难。而且，热段析出的水分容易产生冻结、堵塞现象，使换热和自清除效率降低。因此，也常采用“Ⅱ”型布置的，即热段与冷段并列，热段在外侧，靠近冷箱壁；冷段在内侧，靠近冷箱中心。与立式布置相比较，可避免短期停车时自然对流引起的复热很快的现象，而且降低了换热器区的保冷箱高度，跑冷损失减小，冷、热段连接管道的自然补偿也好。但保冷箱体积大，占地面积大，管道弯头增多。 -
第4题：
为什么蓄冷器（或切换式换热器）在切换时需要均压？
正确答案: 切换式换热器（或蓄冷器）中的空气与污氮通道是周期性地进行切换的。切换前原来走空气的通道压力为0.56～0.6MPa，而走污氮的通道压力为0.12～0.13MPa。均压就是通过均压阀，使两条通道在交换前压力均衡，平均为0.33～0.36MPa。
均压是为了使切换后空气进入原先走污氮的通道时的冲击减轻，以免损坏设备。并且可使升压速度加快，能很快达到0.56～0.6MPa就向下塔送气。此外，切换前走空气的通道排出一部分空气，可以减少切换后的放空损失和消减放空噪声。
均压时间（均压阀开启持续时间的长短）与换热器的容积大小及管道、阀门的阻力有关，一般在1s左右。对较小的空分装置也可不均压。 -
第5题：
蓄冷器（或切换式换热器）发生进水事故如何处理？
正确答案: 蓄冷器（或切换式换热器）进水常见的有以下两种情况：
1）氮水预冷系统的空气冷却塔水位自动调节系统失灵，使得水位过高。或操作不当，例如空气冷却塔启动不合理或空分塔压力突然下降等，造成大量进水事故。
2）由于空压机一级冷却器泄漏，大量水进入空气中（当空气压力低于冷却水压力时）。若没有氮水预冷器或完善的水分离设备，就会把水带入空分设备，造成带水事故。空压机后几级冷却器泄漏，在运转中不会发生进水事故（因空气压力高于冷却水压力）。当空压机停车时，冷却水仍然可能进入空气通道内。如果不排掉，一旦重新启动空压机，水就会涌入空分装置。
除了上述两种大规模的进水情况外，蓄冷器（或切换式换热器）解冻加温时，若加温气体不干燥，也会把水分带入。
水进入蓄冷器（或切换式换热器）冻结堵塞通道，会使阻力大大增加，上塔压力和空压机的排气压力都要升高，切换声音也变得沉闷而且拉长，污氮排放管中能看到有大量水气。由这些现象可判断蓄冷器（或切换式换热器）的进水事故。
对微量进水、轻微冻结的情况，可不停车处理。例如采用缩短切换时间、增加返流比（返流气体与正流气体量之比）等，或短期停车进行反吹（从冷端污氮管道上的加热入口管道通入低温或常温干燥气体，从热端排出）。冻结较严重时，只有停车对蓄冷器（或切换式换热器）进行单独加热。这是消除冻结最有效的办法。当通道完全被冰冻结、堵塞，加温气体无法通入时，可灌入热水使冰慢慢融化。
蓄冷器（或切换式换热器）进水事故后果严重，应该尽量杜绝。为了防止进水事故的发生，一是要正确使用和维护管理好氮水预冷器；二是空压机的操作人员要经常排放冷却水的积水，注意巡回检查。空压机停车期间，冷却水出、入阀门均应关闭。启动后，要将管道内的积水吹除干净。冷却器泄漏严重时，应停车检修或更换；三是加温气体必须干燥。 -
第6题：
蓄冷器（或切换式换热器）的中部温度怎样调整？
正确答案: 中部温度能比较灵敏地反映蓄冷器（或切换式换热器）的温度工况。控制中部温度的目的在于控制冷、热端温度和温差。中部温度的控制范围，对不同的设备规定的数值也不同。
在实际操作中，主要是根据两组蓄冷器或两组切换式换热器的中部温差来调节组间的温度平衡。组间的中部温差一般控制在10℃以内。另外，在操作中实际控制的往往是环流出口或中抽口空气的温度，而不管是不是实际的中部温度。
中部温度控制得低一些，可使冷区扩大，二氧化碳冻结面积增大，能减少带入精馏塔的二氧化碳量。如果由于冰和固体二氧化碳残留而引起阻力增加尚不大时，可用适当降低中部温度，缩小冷端温差和缩短切换时间等方法，以加强自清除能力，在长期运转中使阻力逐渐降下来。
调节中部温度的方法主要是调整正、返流气量的比例关系。常用的有：改变中抽气量或环流量；改变蓄冷器（或切换式换热器）各组间空气进气量的分配，或产品氧、氮气量的分配等。例如，中部温度偏高，可关小空气进口阀，减少空气进气量或增加环流量（或中抽量）。对于蓄冷器也常采用延长切换时间的方法，即对中部温度偏高的蓄冷器走返流气时，对中部温度偏低的蓄冷器走正流气时适当延长切换时间。当一组蓄冷器温度工况不正常、另一组蓄冷器温度工况正常时，为不影响另一组蓄冷器，操作中将所需延长的时间分成两等分，分别加在另一组蓄冷器切换的前后，这就是通常所说的1/2延时法。如果一次不行，下个周期可再来一次，但每次延时应不超过15s，以免工况波动太大。这个方法对运行工况突然有波动（例如正流或返流气量有个突然变化），然后又恢复原状的情况，调整中部温度迅速有效。如果不再回到原工况，则应采用其他调节方法，以建立新的稳定工况。上述几种调节中部温度的方法，在操作时采用哪种最合适，这要视设备的具体情况而定。
中部温度的变化是许多因素综合作用的结果，而在采取措施进行调节以后，又会使与其关联的其他工况产生变化，因此对蓄冷器（或切换式换热器）中部温度的调整要有一个整体概念，防止孤立片面的看法。应对其影响的诸因素进行综合分析，抓住主要矛盾，采取有力措施。
中部温度发生偏差时要及早调整。因为偏差很少时，只要稍加调整很快就可恢复正常。若偏差发展到很大程度再采取措施，调整就变得困难。调整过程中应采取少量多次，即每次调节的量要少，但调节的次数可多些，使其中部温度平稳地趋于均匀。在调节过程中要防止急躁情绪，以免产生新的干扰因素。 -
第7题：
为什么蓄冷器(或切换式换热器)温度工况的调整要以中部温度为准？
正确答案: 蓄冷器（或切换式换热器）温度工况的调整是以中部温度为基准的。这里所说的“中部”，不是指几何尺寸上的正中位置，而是指靠近中部抽气或环流出口处筒身（或切换通道）上的温度。它也与温度计安装的位置有关。温度工况调整的目的是将冷端温差和热端温差保持在规定的范围内。那么，为什么要以中部温度为准呢？这就要看一看中部温度与冷端温差、热端温差之间有什么关系，沿蓄冷器（或切换式换热器）高度方向温度变化遵循什么规律。
蓄冷器（或切换式换热器）温度工况变化，一般是由于正、返流气体流量或其入口温度发生变化造成的。例如正流空气量增加，返流气体量及其冷端入口温度不变，则冷量就显得不足，不能把空气冷却到原先要求的温度。即空气在冷端的出口温度会升高，冷端温差扩大。同时，沿蓄冷器高度各个截面上的空气温度都会有所升高，因而传热温差增大，使传递的冷量有所增加。返流气体放出的冷量多了，在热端的出口温度及其沿蓄冷器高度各个截面上的温度也都会有所升高，热端温差就会减小（空气入口温度不变时）。这样，又会使传热温差有所回升，但是不可能回复到工况未改变前的传热温差，比原先有所增大，所以返流气体放出的冷量还是会增加一些。但是，由于空气量的增加，每1kg空气所能吸收的冷量减少了，否则就不可能达到新的热平衡关系。这必然导致冷端温差扩大，热端温差减小。因此，传热温差平均值虽然是增加了，但在蓄冷器的上半部温差还是减小的，只是在下半部增大了。这就造成正、返流气体流经填料（或翅片）传递的冷量的分配比例是上半部减少，下半部增多；空气在上半部温降减少，下半部温降增大。总起来说，空气的温降还是减少了，只不过在温降分配比例上有些变化。这样，中部温度必然要升高，而且要比冷端温度升高得多，因为下半部空气的温降增大了。
由此可见，中部温度的升高就反映冷端温度升高、冷端温差扩大、热端温差减小。而且，中部温度变化的幅度比端部要大。端部变化1℃，中部约变化10℃。
如果返流气体量增大，正流空气量及其入口温度不变，则情况与上述正相反。即中部温度降低，冷端温度降低，冷端温差减小，热端温差扩大。而中部温度变化的幅度同样要比端部大。
综上所述，中部温度的变化既能反映冷端也能反映热端温度工况变化的情况，而且变化显著，易于觉察。另外，当调节中抽气量或环流气量时，在中抽口或环流出口处正、返流气量的比例有个突变，温度的变化较为剧烈。所以说中部温度最灵敏、最有代表性，操作中常根据中部温度进行调整，把中部温度保持在与规定的冷、热端温差相适应的数值上。 -
第8题：
为保证水分、二氧化碳的自清除，空气在切换式换热器冷端（）液化。
正确答案:不允许 -
第9题：
问答题切换式换热器的冷端温差的控制值与什么因素有关？正确答案： 冷端温差的控制值（保证自清除的最大允许温差）与正.返流气体的压力比，正.返流气体的流量比有关。解析： 暂无解析 -
第10题：
问答题返流气体冷端温度的变化，对切换式换热器的温度工况有什么影响？正确答案： 返流气体冷端温度降低，则冷端温差.热端温差均会扩大，不过冷端温差扩大的要小一些.如果冷端温度过低，空气将在冷端某处开始液化，冷端空气温度不再降低.此时，冷端温差将进一步扩大，中部温度降低.冷端温差进一步扩大的原因是返流气体通过冷端时温度不断回升，而空气部分液化后温度几乎不变所致.这既不利于自清除，又增加了热端的冷损
返流气体的冷端温度升高时，则热端温差会减小，中部温度回升，正流空气的冷端温度也升高，使二氧化碳有可能析出不干净，自清除也难以保证。解析： 暂无解析 -
第11题：
问答题为什么蓄冷器（或切换式换热器）在切换式需要均压？正确答案： 均压一是为了使切换后空气进入原先走污氮的通道时的冲击减轻，以免损坏设备。二是可使升压速度加快，减轻对空分工况的影响。三是减少切换后的放空损失和消减放空噪音。解析： 暂无解析 -
第12题：
填空题为保证水分、二氧化碳的自清除，空气在切换式换热器冷端（）液化。正确答案： 不允许解析： 暂无解析 -
第13题：
返流气体冷端温度的变化，对蓄冷器(或切换式换热器)的温度工况有什么影响?
正确答案: 返流气体冷端温度的变化，对蓄冷器（或切换式换热器）的温度工况有着直接的影响。
返流气体冷端温度降低，则冷端温差、热端温差均会扩大，不过冷端温差扩大得要小一些。如果冷端温度过低，空气将在冷段某处开始液化，冷端空气温度不再降低。此时，冷端温差将进一步扩大，中部温度降低。冷端温差进一步扩大的原因是返流气体通过冷端时温度不断回升，而空气部分液化后温度几乎不变所致。这既不利于自清除，又增加了热端的冷损。
返流气体的冷端温度升高时，则热端温差会减小，中部温度回升，正流空气的冷端温度也升高，使二氧化碳有可能析出不干净，自清除也难以保证。 -
第14题：
为什么蓄冷器缩短切换时间冷端温差会减小了？
正确答案: 蓄冷器中的热交换是一个不稳定的传热过程，即各个截面上空气（或污氮）的温度是随时间在周期性地变化的。切换周期越长，温度变化的幅度越大。在全低压空分设备启动阶段，将蓄冷器的切换周期设定较短，其目的就是为了减少蓄冷器冷端及各截面上温度变化的幅度，相应地可以减小温度差，以保证其自清除的能力，不致将水分或二氧化碳带入膨胀机。
在正常运转时，返流污氮进蓄冷器的温度一定，缩短切换时间能减小正流空气在切换周期内、出蓄冷器时温度上升的幅度，可使冷端温差减小，以提高其自清除的能力。在蓄冷器的阻力比正常值有所升高时，可用缩短切换时间的方法来逐渐加以消除。 -
第15题：
蓄冷器（或切换式换热器）采用中部抽气或增加一股环流的目的是什么？
正确答案: 保证蓄冷器（或切换式换热器）不被水分和二氧化碳的冻结物所堵塞，就必须把冷端温差控制在保证自清除的最大允许温差范围内。影响冷端温差的主要因素是返流气量与正流空气量的比值（空气进装置的温度和冷端污氮的温度也会有影响，但是在正常情况下是基本不变的）。根据物料平衡，在无液态产品时，总的返流气量与正流气流量是相等的。但是，正流空气因为压力高，它的比热容要比低压返流气体大，所以它的温度变化范围比返流气体温升要小。在这种情况下，如果热端温差满足了要求（一般定为2～3℃），则冷端温差会很大。它将超过保证自清除的最大允许温差，而且不能把空气冷却到接近液化温度（约-172℃）。例如，KFD-41000型空分设备经热平衡计算，若热端温差为2℃，冷空气温度只能降到-165℃，冷端温差达9.5℃（冷端污氮进口温度维持在-175℃），远远超过规定的3℃。因此，必须采取某些措施增加返流气体量（即增大冷量）。如果在冷段增加一股环流气体（或在蓄冷器中部抽出一部分正流空气，在冷段亦相当于增加了返流气体量），这样才能把空气冷却到更低的温度，使冷端温差低于控制值。
蓄冷器的中部抽气经二氧化碳吸附器去膨胀机作为膨胀空气，其量约占加工空气量的8%～16%，抽气温度在-90～-130℃之间。因为自清除发生困难是在此温度范围以下，即蓄冷器的冷段。中抽口以上（热段）的正流空气与返流气体量基本上是相等的。
环流气体一般是来自下塔的洗涤空气，或直接引自冷端出来的低温空气。在切换式换热器的环流通道或蓄冷器的盘管内被复热。环流出口温度主要考虑切换式换热器（或蓄冷器）的热平衡和自清除的要求，还与流程设计、膨胀量、机前温度等因素有关。环流量约占加工空气量的10%～15%，环流出口温度一般是-100～-120℃。
调节环流量（或中抽量）的大小，是实际操作中控制冷端温差和中部温度的主要手段。 -
第16题：
为什么改变环流量（或中抽量）能调整切换式换热器（或蓄冷器）的温度工况，调整时，应注意什么问题？
正确答案: 调整切换式换热器（或蓄冷器）的温度工况主要是调整中部温度，并使它们尽可能地保持较小的偏差。用改变环流量（或中抽量）来调整中部温度是最常用的方法，也是有效的方法。
环流是在切换式换热器（或蓄冷器）冷段增加的一股返流气体，改变环流量就改变了冷段正、返流气体流量的比例关系。增加环流气量时，冷段的冷量相对增加，可把空气冷却到更低的温度，因此冷端空气温度降低，冷端温差减小。由于环流空气放出的冷量增加，冷段返流气体放出的冷量相应地要减少些，热端返流气体温度随之降低，热端温差增大。正、返流气体在中部的温度都要降低，但因热段返流气量没有增加，故空气在中部温度的降低量比返流气体温度的降低量要小，所以正、返流气体在中部的温差会增大。这一点与用改变返流气量的方法来调整温度工况产生的效果不同。减少环流气量时，情况与上述相反，冷端温差增大，热端温差减小，中部温度升高，中部温差减小。
中部抽气是从蓄冷器中部抽出一部分正流空气作为膨胀空气，使冷段通过的空气量减少，相当于增大返流气量。增加或减少中抽量与增加或减少环流量对温度工况的影响相同，不再重述。
在调整切换式换热器（或蓄冷器）中部温度的时候，要注意到环流量（或中抽量）的变化对其他温度工况的影响。加大环流量将导致冷端温差减小，中部温度下降，热端温差扩大。所以，加大环流量存在一个上限，即要避免冷端空气出现液化，热端冷损增加。减少环流量将导致冷端温差扩大、中部温度上升。所以，减少环流量也存在一个下限，要避免二氧化碳在冷段的冻结。
此外，在改变环流量的分配时，要避免引起环流总量的变化，必要时应辅以调整旁通气量。若在运转中发现切换式换热器各单元中部温度均偏低、冷端温差偏小，热端温差偏大时，说明环流总量过大，应适当减少。 -
第17题：
切换式换热器与石头蓄冷器相比有什么优缺点？
正确答案: 板翅式换热器作为切换式换热器也称为可逆式换热器。与蓄冷器相比它的优点是：
1）结构紧凑，体积小，重量轻。以6000m3/h的空分设备为例，使用切换式换热器能节省130t铜和不锈钢，仅消耗约22t铝材；
2）传热效率高，单位体积内的传热面积大，约有2500m3/m3。而且，由于冷、热流体直接进行热交换，基本上是一个稳定传热过程，可保证塔内工况稳定。而蓄冷器中气流和填料的温度将随切换时间周期性地变化，是一个不稳定的传热过程；
3）在自清除性能上，翅片结构具有良好的自清除特性，比蓄冷器为佳；
4）热容量小，可缩短启动时间；
5）设备容积小，切换周期长，切换损失较小；
6）阻力较小。
它的缺点：从目前来看，强度和使用寿命还不如蓄冷器好，而且价格较贵；容量较大的设备，流动的均匀性、检修的方便性不及蓄冷器好。
可逆式换热器与蓄冷器相比，优点多于缺点。并且，随着技术的发展，缺点将不断被克服。目前国内新生产的空分装置已不再采用蓄冷器。 -
第18题：
环流量是根据可逆式换热器（或蓄冷器）的（）来确定的
- A、热端温度
- B、冷端温度
- C、热平衡
正确答案:C -
第19题：
为什么蓄冷器（或切换式换热器）在切换式需要均压？
正确答案: 均压一是为了使切换后空气进入原先走污氮的通道时的冲击减轻，以免损坏设备。二是可使升压速度加快，减轻对空分工况的影响。三是减少切换后的放空损失和消减放空噪音。 -
第20题：
为什么蓄冷器缩短切换时间可使冷端温差减小？
正确答案: 在正常运转时，返流污氮进蓄冷器的温度一定，缩短切换时间能减小正流空气在切换周期内出蓄冷器时温度上升的幅度，可使冷端温差减小，以提高自清除能力。 -
第21题：
问答题为什么蓄冷器缩短切换时间可使冷端温差减小？正确答案： 在正常运转时，返流污氮进蓄冷器的温度一定，缩短切换时间能减小正流空气在切换周期内出蓄冷器时温度上升的幅度，可使冷端温差减小，以提高自清除能力。解析： 暂无解析 -
第22题：
问答题蓄冷器（或切换式换热器）采用中抽或增加一股环流的目的是什么？正确答案： 影响冷端温差的主要因素是返流气量与正流空气量的比值，如果再冷段增加一股环流（或在蓄冷器中部抽出一部分正流空气），相当于增加了返流气体量，这样才能把正流空气冷却到更低的温度，使冷端温差低于控制值。解析： 暂无解析 -
第23题：
问答题切换式换热器冷端空气液化有什么危害？正确答案： 1）液化的空气有一部分在自动阀箱沉积下来，一部分随空气带入塔内，使进塔空气含湿量增大，液空纯度（含氧量）将降低.下塔的上升蒸汽量和冷凝蒸发器中的冷凝量减少了，对塔的精馏工况也有一定的影响.
2）在切换式换热器切换后，返流污氮由于压力降低，将沉积下来的液态空气汽化.液空的大量蒸发，要吸收汽化潜热，使得返流污氮温度降低，这就扩大了冷端温差，不利于自清除；
3）冷端返流污氮温度降低，热端温差也要扩大，使复热不足冷损增大，膨胀量要增大，产品量减少；
4）可能产生液击，易损坏自动阀解析： 暂无解析