小型空分设备降低膨胀机前进气温度为什么反而能使高压压力降低呢？

第1题：

（），可以使甲烷化反应的平衡向右移动

A、提高温度，提高压力
B、提高温度，降低压力
C、降低温度，提高压力
D、降低温度，降低压力

正确答案:C

第2题：

内燃机进气空气经压缩机压缩后，其特性变化为（）

A、压力增加，温度升高
B、压力增压，温度降低
C、压力降低，温度升高
D、压力降低，温度降低

正确答案:A

第3题：

为什么在空分塔中最低温度能比膨胀机出口温度还要低？

正确答案: 空分装置的制冷量主要靠膨胀机产生，但是，空分装置最低温度是在上塔顶部，维持在-193℃左右，比膨胀机出口温度（-180℃左右）要低，这是怎样形成的呢？
空分装置在启动阶段出现液体前，最低温度是靠膨胀机产生的，精馏塔内的温度也不可能低于膨胀后温度。但是，当下塔出现液体，饱和液体节流到上塔时，压力降低，部分气化，温度也降低到上塔压力对应的饱和温度。例如，下塔顶部-177℃的液氮节流到上塔时，温度就可降低至-193℃。此外，上塔底部的液氧温度为-180℃左右，在气化上升过程中，与塔板上的液体进行热、质交换，氮组分蒸发，气体温度降低，待气体经过数十块塔板，上升到塔顶时，气体已达到纯氮，温度也降到与该处的液体温度（-193℃）相等。因此，塔内最低温度的形成是液体节流膨胀和气液热、质交换的结果。

第4题：

小型空分设备加温时为什么要控制高压空气压力，控制在多少为宜？

正确答案: 由于进入纯化器的气体为饱和空气，所以小型空分设备在加温时要控制高压空气压力的目的在于：
1）减少加温气体带入纯化器（或干燥器）的水分；
2）保证纯化器（或干燥器）的使用周期；
3）延长吸附剂的使用寿命。
当温度一定时，饱和空气中的水蒸气分压力（即该温度下的水蒸气饱和压力）为定值，与饱和空气的总压力无关。也就是说，无论饱和空气的总压力多大，在相同体积的饱和空气中，水蒸气的质量含量是一样的。所以，相同质量的饱和空气的总压力控制得越高，总体积便越小，饱和空气中所包含的水分（质量）便越少。例如，在空压机的加工空气量和压缩后的温度一定时，如果加工空气分别被压缩到1MPa（表压）和2MPa（表压），由于前者的绝对压力几乎是后者的一半，即所占体积要几乎大一倍，所含水分的质量便也相差近一倍。
一般纯化器的设计参数是：工作压力为2MPa（表压），工作温度为30℃，切换时间为8h。若分馏塔在加温时对高压空气的压力不加控制，工作压力很可能低于1MPa（表压），纯化器工作温度虽仍为30℃，但每小时带入纯化器的水分比设计值将成倍地增加。此时，如果为了保持加温气体出纯化器后的干燥度，就要每4h切换一次，但这样切换后的再生时间却来不及；如果不及时切换，使用时间便要超过4h，加温气体出纯化器后的水分含量便会增加，从而影响分馏塔的加温效果。因此，为了减少加温气体带入纯化器（或干燥器）的水分，以保证纯化器（或干燥器）的使用周期，纯化器加温时的压力应控制为正常的工作压力（2MPa）。
另外，气体在纯化器内的流动速度也和压力成反比。如果纯化器加温时的压力控制得低于1MPa（表压），则速度要比2MPa大一倍。而气流速度的大幅增大，还容易使吸附剂变成粉末。因此，纯化器加温时的压力控制为正常的工作压力（2MPa），有利于延长吸附剂的使用寿命。
但是，应注意对加温入口阀的控制，使进入加热炉的压力不高于0.5MPa，上塔压力不高于正常的工作压力。

第5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6题：

为什么液空、液氮通过节流阀节流到上塔温度会降低，而水不会呢？

正确答案:这是由于下塔的液空和液氮的温度等于下塔压力相对应的液化温度，它是饱和液体，当经过节流压力降低后，将造成部分液体分子汽化。而汽化需要一部分热量，造成液体温度降低。因此节流后成为气液混合物，温度为节流后的压力所对应的饱和温度。
通常见到的水通过阀门的节流过程，由于管内水的压力超过1大气压，它对应的饱和温度超过100℃，水的实际温度远低于饱和温度，是过冷液体，在节流后不致于造成水的汽化，也就见不到节流降温的现象，因此并不是所有液体的节流都会降温的。

第7题：

小型空分设备高压压力与节流量、膨胀量的关系是怎样的？

正确答案: 中压小型空分设备无论在启动工况，还是在正常运转工况，都必须十分注意流程的工作压力与节流量、膨胀量的关系。它们之间的关系应满足两个条件：一是保证整个装置的热平衡，满足设备对冷量的需要；二是保证主换热器冷端部分的第二热交换器能够正常工作。
空分设备工作压力的高低，将直接影响到高压空气的等温节流效应和膨胀机的产冷量。也就是说，为了保证空分设备能正常工作，在高压压力发生变化时，应该及时地对节流量和膨胀量的分配比例进行调整。
如果空分设备的操作压力升高，则等温节流效应和膨胀机的实际焓降将增大。为平衡设备原有的冷损，膨胀量就可相应地减少。但是，从保证第二热交换器能正常工作的角度出发，则要求增加膨胀量，减少节流量。因为，空气压力提高后，它的比热容增大，冷却到同样温度所需的冷量增多。正流空气量过大，第二热交换器就不能正常工作。
当空分设备的操作压力降低时，为平衡设备的正常冷损，则应增加膨胀量，减少节流量。这时，在第二热交换器中，由于正流的节流量减少，返流的氮、氧气量没有多大变化，正流的节流空气就可能被过度冷却，而出现“零温差”或“负温差”现象。引起主换热器热端温差扩大，复热不足、冷损增加。反过来，又要求增加膨胀量。这样，第二热交换器的工况更加恶化，结果使整个空分设备热平衡遭到破坏。
目前有一种观点认为，欲减少空分设备能耗，只要降低操作压力，甚至希望设备的操作压力越低越好。其实并非如此。空分设备的最低操作压力必须满足设备冷损和保证第二热交换器能正常工作，降低操作压力是有一定限度的。因此，空分设备在操作过程中的压力改变，必须要同节流量和膨胀量的调节结合起来，进行综合考虑。只有这样，才能保证空分设备能在最佳参数条件下运转。

第8题：

深冷装置膨胀机在其他条件不变的情况下，调节脱甲烷塔侧沸器及冷箱，（）可以提高膨胀机的效率，提高其制冷量。

A、提高预冷温度
B、降低预冷温度
C、预冷温度保持恒定
D、降低膨胀机入口压力

正确答案:B

第9题：

汽轮机起动升速和空负荷时，为什么排汽温度反而比正常运行时高？采取什么措施降低排汽温度？

正确答案: 汽轮机升速过程及空负荷时，因进汽量较小，故蒸汽进入汽缸后主要在高压段膨胀做功，至低压段时压力已降至接近排汽压力数值，低压级叶片很少做功或者不做功，形成较大的鼓风摩擦损失，加热了排汽，使排汽温度升高。此外，此时调节汽门开度很小，额定参数的新蒸汽受到较大的节流作用，亦使排汽温度升高。这时凝汽器的真空和排汽温度往往是不对应的，即排汽温度高于真空对应下的饱和温度。
有的机组通常在排汽缸设置喷水减温装置，排汽温度高时，喷入凝结水以降低排汽温度。对于没有后汽缸喷水的机组，应尽量缩短空负荷运行时间。当汽轮发电机并列带部分负荷时，排汽温度即会降低至正常值。

第10题：

为什么温度升高，费米能反而降低？

正确答案: 当温度升高时，因为kT增大，有更多的电子跳到E_F能级以上，且电子的最高能量更高，这些电子的能量升高是金属电子热容的来源。

第11题：

单选题

内燃机进气空气经压缩机压缩后，其特性变化为（）

A

压力增加，温度升高

B

压力增压，温度降低

C

压力降低，温度升高

D

压力降低，温度降低

正确答案： C

解析：暂无解析

第12题：

问答题

为什么在空分塔中最低温度能比膨胀机出口温度还要低？

正确答案：空分装置的制冷量主要靠膨胀机产生，但是，空分装置最低温度是在上塔顶部，维持在-193℃左右，比膨胀机出口温度（-180℃左右）要低，这是怎样形成的呢？
空分装置在启动阶段出现液体前，最低温度是靠膨胀机产生的，精馏塔内的温度也不可能低于膨胀后温度。但是，当下塔出现液体，饱和液体节流到上塔时，压力降低，部分气化，温度也降低到上塔压力对应的饱和温度。例如，下塔顶部-177℃的液氮节流到上塔时，温度就可降低至-193℃。此外，上塔底部的液氧温度为-180℃左右，在气化上升过程中，与塔板上的液体进行热.质交换，氮组分蒸发，气体温度降低，待气体经过数十块塔板，上升到塔顶时，气体已达到纯氮，温度也降到与该处的液体温度（-193℃）相等。因此，塔内最低温度的形成是液体节流膨胀和气液热.质交换的结果。

解析：暂无解析

第13题：

为什么给水温度降低，汽温反而升高？

正确答案:为了提高整个电厂的热效率，发电厂的锅炉都装有给水加热器，在给水泵以前的加热器称为低压加热器，在给水泵以后的称为高压加热器。给水经高压加热器后，给水温度大大提高。例如，中压锅炉给水温度大都加热到172℃，高压炉一般加热到215℃，超高压锅炉给水加热到240℃，亚临界压力锅炉给水加热到260℃。
在运行中由于高压加热器泄漏等原因，高压加热器解列时给水经旁路向锅炉供水。锅炉的给水温度降低后，燃料中的一部分热量要用来提高给水温度。假如蒸发量维持不变，则燃料量必然增加，炉膛出口烟气温度和烟气流速都要提高，过热器的吸热量增加，蒸汽温度必然要升高。给水温度降低后，假定燃料量不变，则由于燃料中的一部分热量用来提高给水温度，用于蒸发产生蒸汽的热量减少，而此时由于燃烧工况不变，炉膛出口的烟气温度和烟气速度不变，过热器的吸热量没有减少。但由于蒸发量减少，蒸汽温度必然升高。所以给水温度降低，蒸汽温度必然升高。

第14题：

膨胀机对外输出功造成气体的压力、温度降低，焓值增大。

正确答案:错误

第15题：

小型空分塔在正常生产时，液氮纯度很好，为什么气氮纯度会自动降低，将液氮节流阀开大一点，为什么气氮纯度就会上升？

正确答案: 精馏分离空气必须具备两个条件：一是有一定的回流液，二是有一定的上升蒸气量。若其比例（回流比）不合适，就不能制取高纯的氧、氮产品。当上升蒸气量过少，回流液过多，液体中的氮分子由于蒸气传入热量不够而不能充分的蒸发，氧纯度就降低；反之，当回流液相对过少时，回流液不能使蒸气中的氧分子充分地冷凝下来，氮纯度就降低。
空分塔在正常生产中，上塔精馏段和提馏段的回流液都有一定的比例，才能获得一定量合格的氧、氮产品。有时，虽然节流阀的开度并没有变化，但由于二氧化碳等杂质带入塔内，最容易在节流阀处堵塞，上塔回流液量改变，影响出塔产品纯度。因此，当液氮纯度很好，气氮纯度自动下降时，可以转动一下液氮节流阀，刮去阀口的结霜，或稍加大一点开度，使上塔精馏段回流比增大一点，气氮纯度很快就会升高。

第16题：

小型空分设备启动初期，膨胀机已达到最大进气经过，高压压力还继续升高，这时是开大节一1阀好，还是将部分空气放空好？

正确答案: 这要视下塔压力而定。若下塔压力低于0.55MPa（表压），则开大节-1阀好。这是因为：
1）打开节-1阀，可以充分利用第二热交换器传热面积，缩小热端温差。当T2温度达-140℃后，此时分馏塔液空尚未产生，需要大量冷量。节-1阀开得过小，还将部分空气放空，这就意味着高压空气通过第二热交换器的量很少，返流气体的冷量不能正常地传递给高压空气，从而进入第一热交换器的冷量比正常时增多，高压空气进膨胀机的温度下降过快，膨胀后的温度随着下降。同时由于第一热交换器负荷过重，致使热端温差扩大，冷损增加，使启动时间延长。如果开大节-1阀，可使进入第二热交换器的高压空气量增多，返流气体交给高压空气的冷量也就增多。一方面可以使T3温度逐渐下降；另一方面可以使进膨胀机前的温度提高，膨胀机后温度下降减缓。冷量得到充分回收，热端温差缩小，冷损减少；
2）充分利用等温节流效应，增加制冷量。高压空气通过节-1阀虽然不会产生冷量，但是可以降温，起到转换能量的作用。如果把部分高压空气放空掉，空压机白白消耗了能量，其等温节流效应得不到利用，使启动时间延长，这是很可惜的。如果开大节-1阀，高压空气通过节-1阀时，能使节流后的空气温度降低。这部分气体返回热交换器内，使高压空气温度进一步下降，等温节流效应就得到充分利用，可以使启动时间缩短。
具体操作方法如下：在T2温度未达到-140℃之前，使高压空气尽可能地通过膨胀机制冷。如果空气有富裕，下塔压力低于0.5MPa，也可开节-1阀调节高压。在T2温度达-140℃后，此时，塔内温度普遍降低，中压压力也下降了，可以逐渐开大节-1阀，但必须保持高压压力在设备允许的最高操作压力。当T2温度继续下降时，可减少膨胀量，即采取调低膨胀机转速或采取机前节流的办法来控制T2温度。不必把空气放空。
3）当下塔压力高于0.55MPa，接近下塔最高操作压力时，则应将部分空气放空为好。这是因为下塔最高操作压力为0.6MPa，稍一疏忽，易引起下塔超压；另一方面，膨胀机前、后的压差缩小，产冷量相对减少。特别是透平式膨胀机启动时进气压力一般在1.5～1.6MPa已达到膨胀机最高转速，高压压力已不能再提高了。下塔压力过高，膨胀前、后压差缩小，总的制冷量反而会减少。因而，此时放空比开节-1阀为好。

第17题：

小型空分设备活塞式膨胀机改为透平膨胀机后，T1、T2、T3温度如何控制？

正确答案: 随着科学技术的发展，90年代的150m³/h空分设备已改配透平膨胀机，有的老设备改造也采用透平膨胀机来替代活塞式膨胀机。因此，对分馏塔温度的控制也有些变化。
T1温度是指热交换器中部，即膨胀机进口温度；T2温度是指膨胀机出口进下塔前的空气温度；T3是指热交换器出口管、高压空气节流阀（V1）前的温度。
T1的作用是显示膨胀机进气温度，并控制进膨胀机前空气温度不得接近该压力下的液化温度。在正常启动阶段是可以预测T2、T3温度的变化，从而便于将T2、T3控制在理想的范围内。T1温度高低的变化取决于膨胀量多少的变化。膨胀量越大，进入第二热交换器的高压空气量越少，返流气体进入第一热交换器的冷量就增多，T1温度降低；反之，膨胀量减少，T1温度就升高。
T2温度在设备启动初期和T3温度达到-155℃以下是不必控制的。因为在开车初期设备温度较高，为了充分发挥膨胀机的制冷潜力，两台膨胀机全负荷运转，T2温度逐渐下降。当T2温度下降到-150℃时，打开V1阀，使T3温度逐步下降。若V1开启过大，通过第二热交换器的空气量过多，返流气体冷量被充分回收，进入第一热交换器的返流气体温度就会升高，T1、T2温度也随之升高；若V1阀开启过小，则反之。
因此，在这段时间可用V1阀的开度来控制T2温度。活塞式膨胀机的T2温度一般控制在-140～-155℃，而透平膨胀机的T2温度可控制在-155～165℃。应该指出的是，T2温度水平高低与热交换器结构和热端温差有关。一般老式150m³/h空分设备是采用盘管式换热器，T2温度过低，热端温差会扩大，冷损增加，这是不允许的。新型150m³/h空分设备的热交换器是铝制板翅式换热器，传热面积比盘管式要大，一般热端温差不易扩大，因此，T2温度水平可控制得低一些。但是，最低不得低于该压力对应的液化温度，一般应高于该压力液化温度3～5℃为安全。
T3温度随设备温度的下降而不断下降，当达到-160℃以下时，应注意控制在-160～-170℃为宜，有利于液体的产生和积聚。此时对T2温度不必控制，因为只要将T3温度控制好，T2温度也就会稳定在安全运转的范围内。
当液氧液面达到正常值，V2、V3阀基本到正常工作位置，液氧液面还继续上升时，可将膨胀机进口阀、V1阀逐渐开大。在膨胀机进口阀全开后，可以不必顾及T3温度的高低，靠开大V1阀来维持液氧液面稳定。因此，在正常运转下，T1、T2、T3温度是用不着控制的。只有在设备启动阶段、变工况运行、不正常运转时或发生故障时，可根据T1、T2、T3温度的变化来判断问题，排除故障。

第18题：

带透平膨胀机的小型空分设备，在启动时压力应如何控制？

正确答案: 带透平膨胀机的小型空分设备（例如KDON-150/155型）在启动时，加工空气最高压力要控制在1.96MPa，否则，空压机会超压。启动初期，为了充分发挥两台膨胀机的制冷潜力，使膨胀机全负荷运转，用膨胀机进口阀控制两台膨胀机转速在10.5×10⁴～11×10⁴r/min。空气节流阀（V1）可以不开，用空压机放空阀控制加工空气压力在1.8MPa左右。
膨胀机制冷量的多少，与进入膨胀机的气量、膨胀机前后的压力差、膨胀机进气温度和
膨胀效率等因素有关。进入膨胀机的气量越多、进气温度越高、前后压差越大、膨胀机效率越高，则制冷量越多；反之则制冷量越少。进入膨胀机的气量、膨胀机前的压力、温度、膨胀机的效率受到转速的限制，不能随意调节。而膨胀机后的压力降低，可以增大膨胀前后的压差。因此，启动初期，应设法降低下塔压力，降低下塔压力的办法是把液体节流阀（V2、V3阀）全开，打开除热交换吹除阀以外的所有吹除阀、分析阀，同时在确保分子筛纯化器再生气量的前提下，尽量降低上塔压力。
随着启动时间的延长，塔内温度逐渐下降，高压压力自动降低。因此要及时关小空压机放空阀，以确保膨胀机转速；另一方面，当吹除阀、分析阀出口结霜时，应及时关闭。
当T2温度达-150℃时，打开V1阀来保持高压压力在1.96MPa。当空压机放空阀全关，高压压力和膨胀机转速下降时，应保持一台膨胀机满负荷运转，把另一台膨胀机减量运转。当运转的膨胀机进口压力低于0.6MPa时，可以停掉一台膨胀机来保持高压在1.96MPa。
当关阀基本结束，液氧液面高于0.5m时，应逐渐开大V1阀或膨胀机进口阀来降压。在膨胀机进口阀全开后，液氧液面还上升，可开大V1阀来保持液氧液面。
KDON-150/155型空分设备正常运转压力（表压）为：高压压力1～1.4MPa，下塔压力0.45～0.55MPa；上塔压力0.045～0.055MPa。

第19题：

在氨合成反应中，提高平衡氨含量的措施有（）。

A、降低温度、降低压力
B、提高温度、提高压力
C、降低温度、提高压力
D、增加惰气含量

正确答案:C

第20题：

在空分正常生产中，为防止膨胀机带液，通常采取的措施是（）。

A、提高机前压力
B、控制机后温度低于机后压力对应下的液化温度
C、提高膨胀机转速
D、控制机后温度高于机后压力对应下的液化温度

正确答案:D

第21题：

气相反应2NO+O₂= 2NO₂是放热反应，当反应达到平衡时，如何使平衡向右移动：（）

A、降低温度和降低压力
B、升高温度和升高压力
C、降低温度和升高压力
D、升高温度和降低压力

正确答案:C

第22题：

单选题

在空分正常生产中，为防止膨胀机带液，通常采取的措施是（）。

A

提高机前压力

B

控制机后温度低于机后压力对应下的液化温度

C

提高膨胀机转速

D

控制机后温度高于机后压力对应下的液化温度

正确答案： B

解析：暂无解析

第23题：

多选题

在空分正常生产中，膨胀机的单位制冷量和（）有关。

A

膨胀机的机前温度

B

膨胀机的机后温度

C

膨胀机的机前压力

D

膨胀机的机后压力

正确答案： A,C

解析：暂无解析

小型空分设备降低膨胀机前进气温度为什么反而能使高压压力降低呢？

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