主热交换器(非切换式板栩换热器)与切换式换热器相比有什么优点?
题目
主热交换器(非切换式板栩换热器)与切换式换热器相比有什么优点?
相似考题
参考答案和解析
正确答案:
非切换式板翅换热器就是指该换热器的所有通道，包括空气、氧、氮和污氮的通道都是不随时间改变，且稳定流动的多股流的换热设备。一般用在分子筛的低压流程上，也有用在中压流程上。它是空分设备中最主要的换热器，也通称为主热交换器。
通道内的气体不切换，因此在设计上可以取较高的流速，使传热系数提高，而且截面的传热温差也不受自清除条件的限制。为了减少热端冷量不完全回收损失，因此热端温差仍取得较小值（2～3℃）。而冷端温差因不受自清除限制，可取得比切换式换热器的冷端温差大得多。所以在这种流程中可不设置液化器，而是尽量使上塔出来的纯氮和污氮用过冷器来回收冷量。液化器的任务由该换热器的冷段来完成。入塔空气的含湿量由精馏系统根据塔的热平衡来确定的。
由于主热交换器的传热温差比切换式换热器大，传递同样的热量所需的传热面积可以减小，所以非切换式板翅换热器的长度一般要比切换式换热器短。板式单元的长度约为5.4m，而切换式换热器长度需要6m。
由于装置内设备简单，冷损较小，换热器的中抽温度一般可以取得较高，或与长板式切换式换热器的环流温度差不多。
板翅式换热器单元的截面积因流速提高而可以比切换式换热器小。所以对同样的设备，非切换式板翅换热器的质量要轻，而且它的配管简单，操作方便，设备启动快，获得越来越广泛地应用。
通道内的气体不切换，因此在设计上可以取较高的流速，使传热系数提高，而且截面的传热温差也不受自清除条件的限制。为了减少热端冷量不完全回收损失，因此热端温差仍取得较小值（2～3℃）。而冷端温差因不受自清除限制，可取得比切换式换热器的冷端温差大得多。所以在这种流程中可不设置液化器，而是尽量使上塔出来的纯氮和污氮用过冷器来回收冷量。液化器的任务由该换热器的冷段来完成。入塔空气的含湿量由精馏系统根据塔的热平衡来确定的。
由于主热交换器的传热温差比切换式换热器大，传递同样的热量所需的传热面积可以减小，所以非切换式板翅换热器的长度一般要比切换式换热器短。板式单元的长度约为5.4m，而切换式换热器长度需要6m。
由于装置内设备简单，冷损较小，换热器的中抽温度一般可以取得较高，或与长板式切换式换热器的环流温度差不多。
板翅式换热器单元的截面积因流速提高而可以比切换式换热器小。所以对同样的设备，非切换式板翅换热器的质量要轻，而且它的配管简单，操作方便，设备启动快，获得越来越广泛地应用。
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第1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。 -
第2题：
切换式换热器靠化学药剂清除杂质的。
正确答案:错误 -
第3题：
简述切换式换热器切换原理？
正确答案: 切换是通过装在切换式换热器管道上的切换阀及装在冷端管道上的自动阀组来实现的。切换阀的切换严格按照一定顺序进行。 -
第4题：
切换式换热器的切换时间是根据什么确定的？
正确答案: 切换式换热器的切换时间是根据保证通道不被冻结来决定的。空气经过切换式换热器时，随着温度的降低，水分和二氧化碳不断析出、沉积在通道翅片上，时间长了就会使阻力增加，甚至堵塞通道。因此，空气和污氮通道要定期切换，以便让污氮把沉积下来的水分和二氧化碳带出装置。
一般规定，在空气通道截面积堵塞20%～30%时即需进行切换。考虑到空气带入的水蒸气量远比二氧化碳量大，所以决定切换时间的主要因素是通道中水分的冻结量。水分在0℃以上时呈液体状态析出，在冰点以下时则以雪花状析出。雪花的体积是冰的体积的20倍，所以从冰点以下开始计算，找到雪花沉积量最大的位置，这就是可能被堵塞的最危险断面。只要该断面上的通道被堵塞25%（设计值）就应该进行切换。切换时间就是根据雪花沉积量最大的截面上，通道被堵塞25%时所需的时间来确定的。 -
第5题：
为什么切换式换热器在切换时要加纯氮抑制阀？
正确答案: 在切换过程中，当污氮强制阀关闭时，上塔顶部压力会升高。污氮冲往辅塔纯氮处，将影响纯氮产品的纯度。在制取双高产品的空分设备中，为了保证在强制阀全关时不使纯氮产品的纯度下降，在蓄冷器（或切换式换热器）热端的纯氮管道上，设置一个纯氮抑制阀，通常它在均压阀开启时关闭（抑制），在污氮强制阀开启后约1s再打开，纯氮抑制的时间约6s。它还可起到减少均压时的冷损的作用。
在只制取单高产品的空分设备中，为了减少在切换过程中上塔压力的波动，纯氮不需抑制，可将抑制阀处于常开状态。 -
第6题：
切换式换热器某单元组因通遭损坏而被切除时，对温度工况有什么影响？
正确答案:切换式换热器某个单元组因通道损坏而被切除时，就换热器来说，总的换热面积减少了，所能传递冷量的能力也相应减少。如果通过的空气量不变，则不能把空气冷却到原来设定的温度，冷端温差也将扩大，这不利于自清除，阻力会增加得很快。同时热端温差也会扩大，造成热端冷损失增加。因此，遇到这种情况，要适当减少加工空气量（氧、氮产品量也相应减少）。这样，如果切换式换热器两大组气量分配得合适，对温度工况的影响就不大了，可以维持正常运转。 -
第7题：
空分系统正常工作时，下列关于板翅式切换流程的正确论述（）。
- A、板式一组换热器的切换通道始终通过空气
- B、板式一组换热器的空气通道中二氧化碳被冻结在换热器上部
- C、从板翅式换热器中出来的污氮气含有水分
- D、换热器冷端空气与污氮的温度差正负变化的周期，并不与切换时间设定值相同。
正确答案:C -
第8题：
为什么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: 切换式换热器温度工况的调整是以中部温度为基准的.因为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，易于察觉.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：
问答题切换式换热器流程在启动时为什么要缩短切换时间？正确答案： 在空分装置的启动操作中，切换式换热器的温度随着时间不断降低，正返流气体流过该通道的温度的自清除，温差远远大于测得的冷端温差，并且随着切换时间的延长及温降速度的增加，冷端自清除温差将扩大，所以为了在空分装置启动时，随着切换式换热器的冷却，确保自清除必须缩短切换时间。解析： 暂无解析 -
第11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 -
第12题：
单选题主换热器与切换式换热器相比优点在于（）。A传热系数提高了
B传热温差缩小了
C传递相同热量时，换热面扩大了
D传热同样热量时换热面积没变
正确答案： A解析： 暂无解析 -
第13题：
板式换热器与列管式换热器比较有什么优点？
正确答案: 1）体积小，占地面积少；
2）传热效率高；
3）组装方便，当增加换热面积时，只需多装板片，进出口方位不需变动；
4）金属消耗量低，÷；
5）拆卸清洗，检修方便，不易结垢。 -
第14题：
如何切换换热器？管壳式换热器内冷热流体的流向是如何选择的？
正确答案:先投用备用换热器。备用换热器运行正常后，停止在用换热器。投用备用换热器时，先开冷流，后开热流。先开出口阀，后开入口阀。切除在用换热器时，先关热流，后停冷流。一般情况下，不论是管程或壳程，当流体被加热时，其流向应由下向上，而当流体被冷凝（或冷却）时，其流向应由上而下。 -
第15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16题：
采用分子筛净化流程与切换式换热器净化流程相比，有什么特点？
正确答案: 分子筛净化流程是压缩空气进入冷箱以前，先经过分子筛纯化器，清除空气中的水分、二氧化碳等杂质，不会出现空气在冷却过程中再析出、冻结这些杂质，可保证空分装置的正常工作。与原先采用的切换式换热器净化流程相比，有以下优点：
1）在清除水分、二氧化碳等杂质的同时，吸附乙炔等碳氢化合物，在冷箱内一般不需再设置乙炔吸附器及相应的液氧泵等，使流程大大简化，管道阀门、法兰的数目也可减少；
2）用单纯换热的主热交换器替代切换式换热器，省去频繁工作的切换阀，减少设备故障率，降低了切换噪声。并且，换热器通道不受交变应力，可延长设备寿命；
3）简化了设备操作。特别是在启动阶段，切换式换热器，为了安全度过水分和二氧化碳析出阶段，在操作上有严格的要求，需要有丰富经验的操作工进行操作，以免膨胀机出现堵塞现象。而分子筛净化流程不用担心水分、二氧化碳在设备内冻结，使启动操作大大简化；
4）不需要专门的加热解冻系统。加热干燥可直接利用净化后的低温原料空气，简化了加热操作，减少了设备，也减轻了加热带来的热影响；
5）返流污氮没有从换热器通道带走冻结的水分和二氧化碳的任务，所以对它的数量没有要求，因此，可以增大纯氮的产量。切换式流程氧与纯氮产量比为1：1.1，而分子筛净化流程二者之比可达1：（2.5～3.5）；
6）由于切换式换热器的切换时间约为4~8min，而吸附器的切换时间可延长到2～4h， 因此大大减少了空气的切换损失，从而可降低能耗，提高氧的提取率；
7）延长设备的运转周期。在正常情况下，分子筛净化的效果优于冻结法自清除的效果，设备连续运转的周期可从1年延长到2年。
由于以上的这些优点，新的空分装置均采用分子筛吸附净化流程。 -
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：
主热交换器与切换式换热器在冷段和热段的布置上各有什么不同？
正确答案: 近年来，采用分子筛净化流程的空分设备越来越多，其主换热器均采用非切换式板翅换热器。这种换热器不管用于什么流程，在冷段和热段的布置上与切换式换热器有所不同。
对冷段和热段分开的板翅式换热器，常布置成热段在上，冷段在下；对冷段与热段做成整体的板翅式换热器，也是按热段在上、冷段在下布置。这样布置的好处是空气经过冷端后去下塔的管道可以较短，阻力较小。在停车时，冷的在下，热的在上不易产生对流。塔内的冷气体出来也是先经过低温，再到高温，冷损失较少。
它的缺点是热管道在上面，对试压不太方便。此外，当空冷塔发生故障，水进入分子筛系统，再进入板翅式换热器时，水会进入低温区，加温解冻比较麻烦。
国内的高氮设备也有采用热段放在下面，将冷段倒装的。这样布置既可使在冷段有部分液化的含湿空气容易流出，去精馏塔的管道也比较短；又可以避免试压时要爬高的缺点，同时还缩短了外部管道。并且，万一遇到跑水，经分子筛吸附器进入板翅式换热器时，水会自动往下流，不致进入低温段而堵塞通道。 -
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：
切换式换热器的中部温度怎样调整？
正确答案: 调节中不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；改变切换式换热器的各组间空气进气量的分配，或产品氧.氮气量的分配等。 -
第21题：
单选题如下各换热器中，有几种被认为具有清洗方便的优点（） ①平板式换热器； ②浮头式列管换热器； ③喷淋式蛇管换热器； ④板翅式换热器； ⑤螺旋板换热器A2
B3
C4
D5
正确答案： D解析： 暂无解析 -
第22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23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