小型空分设备启动时为什么节一1阀开启过小，不会产生液氧？

第1题：

为什么空分设备中规定要经常排放相当于1%氧产量的液氧到塔外蒸发？

正确答案:以往认为，分馏塔爆炸的原因是乙炔引起的，经过多年实践和研究发现，爆炸源除了乙炔之外，还有饱和及不饱和的碳氢化合物－烃类，如乙烷、乙烯、丙烷、丙烯等在液氧中富集，由于它们在液氧中的分压很低，随气氧一起排出的数量很少（除甲烷外）剩下的就会在液氧中逐渐浓缩，一旦增浓到爆炸极限就有危险。
为了避免液氧中烃类浓度的增加，根据物料平衡，需要从主冷引出一部分液氧，把烃类从主冷抽出一部分。抽出的液氧最小量相当于气氧产量的1%再另行气化。还规定把液氧面提高，避免产生液氧干蒸发（在蒸发管出口不含液氧），防止碳氢化合物附着管壁上，以增加设备的安全性。

第2题：

小型空分设备液氧液面怎样控制？

正确答案: 在生产气氧的设备中，液氧液面的稳定与否是判断冷量平衡的主要标志。设备在正常运转的情况下，液氧面应稳定在一个设计高度附近。如果液氧面上升，即说明冷量过剩；液面下降，则说明冷量不足。冷量过剩或不足都难以同时提取纯氧和纯氮。
液氧液面的高低影响冷凝蒸发器的有效换热面积，液面控制得高一些，调整时可以减小产品纯度的波动。液面控制得过低时，使冷凝蒸发器的有效换热面积减少，氮蒸气不易冷凝而使下塔压力升高（传热温差扩大）。因此，液氧面的高度应控制在同时有利于氮蒸气充分冷凝、液氧充分蒸发的理想高度。对不同的设备有其最佳点。例如，对50型分馏塔液氧面可控制在6.4kPa（40cm四氯化碳柱）。如果冷凝蒸发器传热面脏污，导致传热性能降低时，液氧面要适当控制得高一点，但液面不超过冷凝器管长的80%～90%。
控制液氧面高度的手段是膨胀机的凸轮和高压节流阀。液氧面小范围波动，可单独用节流阀调节。节流阀关小时，高压上升，膨胀机进气量增加，产冷量增多，液面上升；反之，节流阀开大时液氧面下降。如果液面升降范围较大或需制取部分液氧时，必须节流阀和凸轮配合调节。凸轮开大、相应关小节-1阀，维持高压压力不变，则冷量增加，液氧面上升。
在液空液面过高的情况下，液空节流阀开大时，液氧面上升。液空节流阀关小时，液氧面下降。如果阀被二氧化碳阻塞，液氧面要下降。此时要急剧转动阀杆进行刮霜，必要时适当开大液空节流阀。
随着上塔压力的升高，液氧沸点就会升高，从而使主冷的温差缩小，液氧面将因其蒸发减慢而暂时上升。反之，如上塔压力降低，能导致液氧面下降。

第3题：

为什么中压空分设备可以通过提高空气压力来提高液氧面？

正确答案: 空分塔的冷量是否充足，集中反映在主冷的液氧面上。当冷量不足以平衡冷损时，主冷的液氧面会慢慢下降。如果不是由于设备泄漏等故障，应设法增大制冷量来弥补冷损，恢复液氧面。
对于低压空分设备，空气压力接近下塔压力，并不是随意可以提高。而中压空分设备的空气压力远高于下塔压力，它分别通过节流阀和膨胀机膨胀后再进入下塔。由于工作压力不影响精馏工况，可根据冷量的需要来决定。并且，节流效应制冷量在总制冷量中所占的比例较大。例如，当工作压力为3.0MPa时，每立方米加工空气的节流效应制冷量为8.4kJ/m³，每立方米膨胀空气的膨胀机制冷量为37.7kJ/m³。一般，膨胀空气量为加工空气量的70%左右，因此，节流效应制冷量要占总制冷量的1/4左右。对活塞式膨胀机流程，当配合调节膨胀机凸轮和高压空气节流阀，使高压空气压力提高时，则膨胀机制冷量与节流效应制冷量同时增大，对提高液氧液面效果显著。
当膨胀机的凸轮已关得很小，不能靠它调节，但又需要更多的冷量时，可采取关小进膨胀机的通-6阀来保持高压。这时，虽然膨胀机前的压力没有提高，但节流效应制冷量增大，总的制冷量仍可增加有利于加速液体积累。这种调节方法只有在通-6阀关得很小（一转以内），高压空气压力与膨胀机前压力不等时才有效。并且每次调节只能转动3°～5°，不能调得过大。

第4题：

小型空分设备冷凝蒸发器液氧中呈现浑浊、沉淀是什么原因，如何处理？

正确答案:液氧中发现有浑浊乳白色沉淀物，且沉淀物呈雪状，随温度升高而挥发，这显然是二氧化碳进塔所致。二氧化碳进塔是纯化器工作不佳或是分子筛老化等因素造成的。因此，在操作时必须注意：
1）对水冷式纯化器，在纯化器加温时，必须遵循先把水放掉、在吹冷及工作周期内再加水冷却这样一个操作顺序进行。加温时外围有冷水会使纯化器周围的分子筛再生不完善，并逐渐失去吸附作用。
2）再生气出口温度和再生氮气量（不要太小）要配合好。纯化器出口温度达到要求后，还要再加温一段时间，接着再吹冷。吹冷时，出口温度开始应上升，随后才下降。至于升到什么温度，则要符合操作说明书规定。
3）纯化器出故障，往往与三级冷却器工作不正常（指泄漏）以及水分离器吹除不当有关，即有水进入纯化器。停车时应检查一下，冷却器有没有泄漏。因为停车时，水会从缝隙进入空气冷却管，再开车时水就会进入纯化器。水分离器要按规定定期吹除，吹除要讲求方法得当。有的水分离器设计不好，吹除又太猛，水没有被吹走，导致水分进入纯化器。最好不要将吹除管与总管连接，否则，无法判断水分是否已被吹除掉。吹除要缓慢。特别在夏季，气温高，水分多，操作要特别注意。
4）分子筛一般使用寿命为2000h，相当于长期运转，8h切换一次的纯化器每隔4年至5年更换一次。
5）应尽可能地降低进入分子筛纯化器前的空气温度。一是可以减少水分带入；二是可以提高分子筛的吸附容量。
6）在纯化器空气出口管处，定期测定气体中的二氧化碳含量。最好能配二氧化碳自动分析仪，但价格较高。纯化器出口空气中二氧化碳的体积分数应小于2×10-6。一旦达到转效点，二氧化碳含量就会直线增加。因此，知道了转效点，纯化器的工作周期应提前半小时左右切换，以确保二氧化碳不带入塔内。

第5题：

怎样判断小型空分设备液氧液面计下阀管的堵塞？堵塞后怎么办？

正确答案: 液氧液面下阀管堵塞时，往往表现为液氧液面计液面很稳定，但亦存在可能表现为液氧面下降或不指示，发生这种现象时，首先应关闭液氧面计上、下阀，然后打开下阀，检查下阀管及液氧液面计下阀上的连接接头是否有气，如无气，则说明液氧液面计下阀已堵塞了，可用铜管接通下塔，借助下塔压力倒吹，开可用氮气，氮气降压到1MPa倒吹，如此无效，则可用液氧液面计下阀备用阀，若备用阀也堵塞，并无法吹通，可用液氧分析阀或液氧排放阀来代替。

第6题：

小型空分设备开大节一1阀为什么有时节流前温度会上升，有时反而会下降？

正确答案: 按一般的规律，开大高压空气节流阀（节-1），节流前的温度（T3）应该上升；关小节-1阀则T3温度下降。因为在节-1阀开大后，高压空气通过第二热交换器的量增多了，相应地通过膨胀机的空气量减少了，空分装置总的产冷量减少了。同时由于开大节-1阀，高压压力下降，使总产冷量也减少，而返流气量则没有改变，所以T3温度必然要上升。
但是，有时开大节-1阀，T3温度反而会下降，这又是什么原因呢？这种情况通常发生在启动初期。主要是节流阀加工上的原因，最初打开的一圈实际上阀门很少开启或甚至没有开启，因而第二热交换器仍没有发挥作用。同时，周围的绝热层温度尚很高，随着装置的冷却，温度在慢慢降低，反映在温度T3也在降低。因此，只有在节-1阀开启到一定程度，空气正常通过第二热交换器时，开大节-1阀会使T3温度上升；关小节-1阀，T3温度下降。
另外，在降压过程中有时开大节-1阀，温度T3亦会有下降的现象。这与降压前对T3温度的控制水平有关。假设降压前高压压力为4.5～5.0MPa，降压后的高压压力为2.0MPa。由于空气在2.0MPa时所对应的液化温度是在-152～-154℃，所以，若降压前T3温度高于-150℃，则降压后T3温度是下降的。若降压前T3温度低于-155℃，则降压后T3温度是上升的。

第7题：

KDON-500/2500型空分装置开工时，液氧面上升到（）mm时，开启（）阀建立下塔精馏。

正确答案:1000；V-510

第8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9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10题：

小型空分设备液氮节流阀（节一4阀）的作用原理是什么，如何操作？

正确答案: 液氮节流阀（节-4阀）在不同场合下的使用：空分塔启动初期应全开（约转12～15转）。当冷凝蒸发器液氧液面接近或达到430mm时，与节-2阀同时缓慢地关小。关阀的速度在初期以液氧液面和中压压力的情况而定；当节-4阀关至2转左右，在液空液面正常的情况下，应分析液空、液氮的纯度，视纯度的情况而定。最后将节-4阀的开度控制在液空、液氮纯度最佳的位置上。在正常生产的工况下，液氮节流阀不需要经常变动。当碰到液氮纯度自动升高，液空纯度自动下降，液空液面自动上涨时，可能是阀头被干冰所堵，应急剧转动阀门刮霜后复位。当间断制氧或临时停车时，应用节-4阀保持中压，以缩短重新启动时间。再次复车启动时，视液空、液氧液面的高低来决定。当设备准备停车加温时，停车前应开大节-4阀，将液体送往上塔。空分塔全面加温时，节-4阀应全开。
节-4阀的作用是将下塔液氮槽内的液氮经液氮过冷器送往上塔顶部的节流阀。正常生产期间，在开度合适的前提下起到控制液空、液氮纯度的作用，同时还会影响液空的液面和上塔液气比的改变，从而影响上塔的氮气纯度和氧气产量。在节-4阀关小后，液氮纯度提高，液空纯度下降，节-2阀开度不变时液空液面会升高。开大节-4阀则相反。
为什么节-4阀能控制液氮和液空纯度呢？因为进入下塔的空气是呈饱和的气、液混合状态，大多数是蒸气。蒸气沿下塔塔板的小孔上升，蒸气中的氧分子受到塔板上液体的冷凝，成为液氧进入液相；塔板上液体中的氮分子受到氧分子冷凝时放出的冷凝热而进入气相。每经一块塔板的传热、传质，使液体中氧分子含量增加，而上升蒸气中氮分子含量增加。蒸气经下塔的反复的冷凝蒸发，这样到下塔顶部，蒸气中的氮分子含量达到设计要求，然后在冷凝蒸发器内，被液氧冷凝成液氮，绝大部分液体积聚在液氮槽内。如果节-4阀开度过大，送入上塔的液体就多，回流入下塔的液氮量就减少。下塔塔板上回流液过少，就意味着下塔冷量不可能把蒸气中的氧分子充分地冷凝下来，上升到下塔顶部的蒸气中含氧量增加，使液氮纯度下降。又由于下塔的回流液过少，下塔塔板上的氮分子充分的蒸发，下流液体中氧分子含量增加，因此液空纯度提高。另外，下塔送入上塔顶部的液氮中氧分子较多，液氮本身含氧量较高，使上塔氮气中氧含量增加。因此，液氮纯度过低会引起出塔氮气降低，氧气产量减少。
关小节-4阀，去上塔的液氮量减少了，液氮槽内溢出、回流入下塔的液氮量增多，整个下塔的冷量增加，上升蒸气中的氧分子得到充分的冷凝，下塔顶部蒸气中氧分子含量减少，液氮纯度提高。但由于回流液的增多，塔板上液体中的氮分子得不到充分的蒸发，下塔底部的液空纯度下降，液空量增加。如果把节-4阀关得过小，液氮纯度过高，必然会带来液空纯度过低，液空量过多，进入上塔的液氮量过少。而从上塔精馏工况要求来说，提馏段回流比小一些好，以利氧气纯度的提高；精馏段回流比大一些好，有利于氮纯度的提高，若精馏段回流比过小，液氮的纯度虽很高，但由于量过少，气氮纯度反会下降，氧气量减少。
从上述分析来看，节-4阀的开度过大、过小都不利。因此节-4阀的调整要缓慢，有时仅仅只有1°～2°。据经验，高纯度设备（指气氮纯度在99.5%以上），用节-4阀控制液氮纯度可与气氮纯度相一致；单高氧气设备（气氮纯度在94%～96%），用节-4阀控制，液氮纯度（含氮）可比气氮纯度低1%～2%。

第11题：

柱塞泵启动时先开启入口阀，启动后开启出口阀对吗？为什么？

正确答案: 不对，对柱塞泵应该先开启入口阀、出口阀而后开启泵以防造成泵超压而造成泵损坏。

第12题：

问答题

小型空分设备液氧液面计下阀管为什么容易堵塞？

正确答案：小型空分设备采用的液氧液面计，是根据连接器原理来指示液氧液面高度的，液氧液面计的下阀管接在冷凝蒸发器底部，随着设备运行周期的延长，微量的二氧化碳也会带入冷凝蒸发器中，逐渐积累，当其含量超过饱和时，以固态析出，就逐渐使液氧液面计下阀管堵塞。

解析：暂无解析

第13题：

一次节流林德循环一般用于制取液空或液氧的小型设备。

正确答案:错误

第14题：

小型空分设备高压空气节流向（节一1阀）在各种场合下的作用原理是什么，如何操作？

正确答案: 空分塔安装或大修后，在加温前的吹除，节-1阀（高压空气节流阀）应关闭，以防止水分及杂质带入下塔并防止下塔超压。
加温时，节-1阀应关闭，以免热交换器管内的水分带入下塔，另外可使膨胀机（或膨胀空气过滤器）的加温气量增多，有利于加温彻底。待分馏塔加温结束前半小时，打开节-1阀约转5～6转，使下塔至节-1阀前后的管道水分蒸发。
启动准备时，节-1阀应关闭，以防中压超压并有利于提高启动压力。在启动初期，为了使膨胀机充分发挥制冷效果，仍应关闭节-1阀，让高压空气全部通过膨胀机。当膨胀机已达到最大进气量而高压压力仍超过设备最高允许压力时，在中压压力允许的情况下，可用节-1阀来调节高压压力。
当膨胀机后T2温度达-140℃时，应打开节-1阀（约90°～180°）来保持T2。低于-140℃则开大节-1阀；高于-140℃则关小节-1阀。调节节-1阀的同时，应用凸轮来保持高压最大的允许压力。
当T3温度达到-155～-165℃时，用节-1阀来保持，以利产生液体和液体的积累。空分塔调纯阶段直至降压前都得用节-1阀来保持T3温度在-155～-165℃之间。
当开始降压时，根据T3温度逐步开大节-1阀。当凸轮已开大到最大进气位置，液氧液面还在上升时，则可不受T3温度限制，把节-1阀开大到使液氧面稳定时为止。
空分塔稳定阶段用节-1阀来控制液氧液面的稳定。开大节-1阀，高压压力下降，液氧液面降低；关小节-1阀，则高压压力上升，液氧液面上升。
当空分塔碰到停电停车、故障临时停车、间断制氧停车、周期末停车时，都应把节-1阀关闭。
当设备维修试气密性时，应将节-1阀关闭。遇到密封不好时，可在阀头上镀一层焊锡，以利密封。
综上所述，节-1阀起到控制压力、温度、液氧液面的作用，且还会影响氧、氮的纯度。关小节-1阀，则高压压力上升、T3温度下降、液氧液面升高，而且还会暂时地引起中压压力下降、氧气纯度下降、氮气纯度升高等连锁反应；开大节-1阀，则与上述反应相反。

第15题：

小型空分设备生产部分液氧时如何操作？

正确答案: 当小型空分设备打算生产部分液氧时，首先要求装置生产更多的制冷量，以便在蒸发器内积聚起更多的液氧。所以，要关小节-1阀，控制T3温度在-155～-160℃，适当关小凸轮，把高压压力控制在设备允许的最高压力。
待液氧面将上升到比生产气氧时更高的高度[-6.1kPa（39cm四氯化碳柱）]时，可以打开液氧排放阀或氧分析阀抽取液氧。同时要适当关小氧气流量，以确保氧气纯度的使用要求。当液氧液面低于4.8kPa（30cm四氯化碳柱）时，应停止排放。待液氧液面升到6.3kPa（39cm四氯化碳柱）时再排放。
当不需要液氧时，应进行降压，以保持液氧液面的稳定，恢复抽取液氧前的工况。

第16题：

小型空分设备缩短启动时间的操作要领的主要原理是什么？

正确答案: 这是因为在启动阶段空分塔内的温度距正常工作温度（-172～-194℃）较大，精馏需要大量液体，因此，启动阶段需大量的冷量。生产冷量的多少，取决于膨胀机的制冷量和高压压力。膨胀制冷量多少决定于膨胀机效率、前后的压差、通过膨胀机的气量。当膨胀机效率一定时，扩大膨胀机前、后的压差和增大进气量就可增加制冷量。扩大膨胀机前、后压差的办法是：将高压压力控制在设备允许的最高压力，中压压力尽可能降低，要打开所有吹除阀、分析阀。低压压力对中压有影响，也应尽可能降低，只要能满足纯化器再生就可以。
冷却阶段，当膨胀机后温度T2达～140℃时打开节-1阀。过早或过迟都不利于缩短启动周期。过早打开节-1阀会减少膨胀机制冷量；过迟则会使热端冷损过大，并影响节-1阀前温度的下降。从-140℃开始至T2温度达正常温度（-155～-165℃）之间，约有1h的气量分配、转换过程，即冷却阶段向积液阶段过渡。
由于通过膨胀机的气量是不能产生液体的，而液体只能在第二热交换器内进一步冷却后通过节-1阀产生。严格地说，空气达3.65MPa（绝压）、-140.68℃时开始液化，节流阀后达0.6MPa、-173℃才能产生液体。为了减少节流气化，需要有一定过冷度。即要把节-1阀前温度控制在-155～-165℃之间。这一过渡阶段，为了确保膨胀机的制冷量，又要使T3温度迅速下降。要合理地分配气量，就必须控制T2温度在-140～-155℃之间。
积液阶段：为了尽量多地产生液体、并尽快地积聚起来，一方面要保持高压压力和T3温度；另一方面，关小氧流量和控制低压及出口温度差。关小氧流量，增加上塔底部蒸发量，有利于氧纯度的提高；减小冷凝蒸发器温差，有利液氧的积聚。从这个意义上讲，应将氧气出口阀全关。但这样会使热交换器传热面积减少，热端温差扩大。所以，氧气流量控制在正常流量的1/3为佳。提高低压压力的目的，是缩小上塔与下塔之间的压差，从而使冷凝蒸发器温差减少，有利于液氧的积聚。
在调纯阶段初期需要大量冷量。当液空、液氮节流阀关小时，下塔、上塔上升蒸气量增加，阻止小孔漏液，液体在塔板上积聚、并开始精馏。因此，关阀必须缓慢，确保液氧面稳定。该两阀开度是否合理的标志，是液氧液面是否保持在430～500mm的范围，关阀结束时液空、液氧纯度是否在设计范围内。
在关阀基本结束，塔内精馏工况已建立，冷量仅仅用来弥补绝热层的跑冷损失和热端温差的冷损。因此必须降压，以减少冷量的生产。冷量多少的标志是液氧液面。在保持液氧液面的前提下，高压压力越低越好。
生产的目的是获得成品。成品的产量与纯度成反比例，必须合理调节。由于流量改变，热端温差随之改变。为此，应及时调节入塔空气量的分配。

第17题：

小型空分设备有时启动时间过长是何原因？

正确答案: 有以下几方面的原因：
1）膨胀机效率降低。影响膨胀机效率的因素有：进气阀门漏气或排气阀漏，造成部分气体在膨胀机内节流；膨胀机活塞环磨损，造成漏气；或者因长期运转，使气缸磨损，间隙增加；活塞与缸头之间余隙过大；进、排阀门顶杆间隙过小等因素。要根据机器的说明书规定进行检查，检测膨胀机的效率。可根据进、排气压力和进、排气温度，在T—S图中查到膨胀机的实际焓降和理论焓降，然后计算出效率。一般，活塞式膨胀机的效率应大于65%；
2）加工空气量偏少。当将该设备的出分馏塔的氧气流量、氮气流量、馏分流量三者加起来，低于空压机的排出量时，则可认为压缩机或纯化器及其管道有外漏存在。这时应检查：压缩机的转速、阀门、活塞环、气缸、空气过滤器、冷却器等是否有故障；管道连接法兰，吹除阀、纯化器切换阀门是否漏气，并消除之；
3）分馏塔外筒壳结霜、冒汗，说明塔内有低温泄漏。这时应对分馏塔进行加温，扒掉珠光砂，进行试压。发现有泄漏处应补焊；
4）珠光砂受潮，包括膨胀机过桥管的绝热材料受潮。若手捏紧后，珠光砂结块，说明含水大，保冷性能降低，使冷损增加。这时应将珠光砂烘干或更换；
5）纯化器分子筛再生不彻底。要检查再生的气量、温度是否符合要求，新分子筛装入前是否进行过活化。
小型空分设备启动时间延长的因素很多，除了上述的原因外，还有空压机油水分离器是否及时吹除；分馏塔加热吹除是否彻底；氖氦吹除阀是否微开；中、低压力控制是否正常等。应按有关说明书和资料，先易后难地逐项检查、排除。

第18题：

为什么小型中压流程空分设备在启动后阶段要关小通-6阀？

正确答案: 小型中压流程空分设备在启动后1.5h左右开启节-1阀。在T3温度迅速下降的同时，膨胀后的温度（T2）下降速度也是很快的。把膨胀机的凸轮关到最小进气位置以后，T2温度还会继续下降。若不采取措施，空气会在膨胀机气缸内液化，有损坏机件的危险，这是不允许的。如果采用开大节-1阀来减少膨胀量的办法，会使高压压力下降，T3温度升高，节-1阀后的气化率增大，液体的生产量减少，造成整个启动周期延长，这也是不经济的。
因此，如何既能保证膨胀机的安全运转，又能使启动周期缩短，采用关小通-6阀的办法来减少膨胀量是较合适的。空分塔的冷量可分为两大部分：即高温冷量和低温冷量。把膨胀机出来的气体理解成高温冷量；把通过节-1阀的气体理解成低温冷量。在启动1.5h以后，高温冷量显得太多，而低温冷量尚需大量地生产。在这种情况下，应该限制膨胀机的进气，因此要关小通-6阀。
但是，不能靠过早地关小通-6阀来提高节-1阀前的压力。只要T2温度不低于-160℃，T3温度不高于-160℃，且高压压力能保持在设备允许的最高工作压力，则不必关小通-6阀。否则会使启动时间延长。

第19题：

小型空分设备缩短启动时问的操作要领是什么？

正确答案: 中压带膨胀机循环的小型空分设备缩短启动时间的操作要领如下。
（1）冷却阶段：
1）将高压压力保持在设备允许的最高工作压力；
2）使空气尽量通过膨胀机制冷；
3）降低中、低压压力；
4）控制T2（膨胀机后）温度在-140～-155℃之间。
（2）积液阶段：
1）保持高压压力；
2）控制T3（节-1阀前）温度在-155～-165℃；
3）关小氧气流量至正常流量的1/3左右；
4）控制低压压力在0.05～0.055MPa之间；
5）控制热端温差。
（3）调纯阶段：
1）保持高压压力并及时降压；
2）保持T3温度，液氧液面在300～350mmCCl4柱之间（相当于4.8～5.6kPa，或液氧面高度430～500mm）；
3）缓慢关阀，并合理控制液空、液氮节流开度；
4）合理调整返流气体出口流量及温度。

第20题：

小型空分设备液氧液面计管堵塞时应如何操作？

正确答案: 在接管堵塞引起液氧液面计失灵时，可用氖氦吹除阀与堵塞管连通进行反吹，也可用氮气瓶减压至1MPa后进行反吹。在采用反吹无效时，下阀可用液氧分析阀或液氧排放阀接管代用。上阀管堵塞往往是由于气流冲击，使液体进入管中而引起堵塞。因此，采用增加气、液分离器的办法可以避免这种弊病。上阀管堵塞可用气氧分析阀代用，也可以从上塔压力表阀的阀杆上引出来（即拆除阀杆，另用一个接头加蜡棉线接上）。上述方法无效时可凭经验判断。
若液氧液面过满时，少量液滴会进入压力表管内。由于温度升高而又蒸发，体积膨胀，压力升高；没有液体时压力又下降。因此，上塔压力表会抖动，氧气流量计也跳动厉害，严重时会使T3温度迅速下降。这说明液氧因过满而注入热交换器，应适当地降低高压压力。
如果液氧液面过低，中压压力会自动升高，此时必须提高高压压力。若中压还是上升，应打开液空、液氮节流阀，待中压压力稳定到正常值时再关小，直至下塔的纯度符合要求为止。
另外，液氧面的上升或下降还可参考氧、氮纯度。若是氧纯度下降、氮纯度升高则表明液氧面上升，反之，则表明液氧面下降。

第21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22题：

小型空分设备什么时候打开节一I阀为好，为什么？

正确答案: 小型空分设备启动时，当T2达-140℃时打开节-1阀为好。因为在启动初期，T2温度未达到-140℃之前过早地打开节-1阀，让部分空气通过节-1阀，这就意味着膨胀机的产冷量减少，设备冷却不彻底，液体就不易积累，启动时间要延长；反之，节-1阀到-140℃后还不打开，第二热交换器内没有高压空气通过，返流气体的冷量不能回收，第一热交换器的热负荷加重，造成热端温差扩大，冷损增加，并使启动时间延长。
在启动的后阶段，既要生产冷量又要生产一定数量的液体，这就要注意低温冷量和高温冷量生产的比例。若不打开节-1阀，液体就不能产生。因此，过早或过迟打开节-1阀都不利于缩短启动时间。

第23题：

液空节流阀控制（）。

A、液空液位
B、液氧液位
C、液空含氧量
D、液氧纯度

正确答案:A

小型空分设备启动时为什么节一1阀开启过小，不会产生液氧？

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