九阳空分车间制氧百题问答解说.ppt

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1、九阳空分车间制氧百题问答制作:刘言信河南安阳九阳化学公司空分车间二八年十一月十四日九阳空分4000制氧装置简易流程1 1、为什么空气经过压缩和冷却后、为什么空气经过压缩和冷却后会有水析出?会有水析出? 在吹除压缩机各级的油水时可以看到,在吹除压缩机各级的油水时可以看到,从分离器中总有不断吹出大量水分,这些水从分离器中总有不断吹出大量水分,这些水是从哪里来的呢?这是由于在每立方米的空是从哪里来的呢?这是由于在每立方米的空气中所能容纳水分量主要取决于温度的高低,气中所能容纳水分量主要取决于温度的高低,而与空气总压力的大小关系不大。而与空气总压力的大小关系不大。例如,在例如,在30和和0.1Mpa压

2、力下,空气中水分的压力下,空气中水分的饱和含量为饱和含量为30.3g/m3.如果将空气压缩到如果将空气压缩到0.6Mpa,温度仍为温度仍为30,则在每立方米的空气中则在每立方米的空气中水分的饱和含量仍为水分的饱和含量仍为30.3g/m3.但是当压力提高但是当压力提高时时,在每立方米的空气中所包含的空气质量增多在每立方米的空气中所包含的空气质量增多,水分量也相应增多水分量也相应增多.而当温度不变时而当温度不变时,其饱和含量其饱和含量不变不变,则多余的水分就会以液体状态析出则多余的水分就会以液体状态析出.对上述对上述情况情况,1m3压力为压力为0.6Mpa的空气是由压力为的空气是由压力为0.1Mp

3、a体积为体积为6 m3的空气压缩而成的的空气压缩而成的. 在在1m3的空气中水分的含量也增加到的空气中水分的含量也增加到6倍倍,也就可以看成也就可以看成是是630.3(g/m3)=181.8 g/m3.如果温度不变如果温度不变,空气中仍只能容纳空气中仍只能容纳30.3 g/m3水分水分,则有六分之五则有六分之五的水分将析出的水分将析出.随着压力的提高随着压力的提高,析出的水分就越析出的水分就越多多;冷却效果越好冷却效果越好,析出的水分也越多析出的水分也越多.2、为什么空气经过冷却塔后水分含量会减少?对低压空分装置,从空压机排出的压缩空气的对低压空分装置,从空压机排出的压缩空气的绝对压力在绝对压

4、力在0.6Mpa左右,空气经压缩后,单左右,空气经压缩后,单位体积的内含水量增加,使其水分含量达到当位体积的内含水量增加,使其水分含量达到当时温度所对应的饱和含量。空气在流经空气冷时温度所对应的饱和含量。空气在流经空气冷却塔时,随着温度的降低,相应的饱和水分含却塔时,随着温度的降低,相应的饱和水分含量减少,超过部分就会以液体状态从气中析出。量减少,超过部分就会以液体状态从气中析出。这部分水蒸气凝结成水,同时放出冷凝潜热,这部分水蒸气凝结成水,同时放出冷凝潜热,不仅使冷却水量增加,而且水温也会有所升高。不仅使冷却水量增加,而且水温也会有所升高。但空气出塔温度是降低的,因此,空气在冷却但空气出塔温

5、度是降低的,因此,空气在冷却塔中,虽然与水接触,但水分含量反而会减少。塔中,虽然与水接触,但水分含量反而会减少。3、用深冷法制氧的设备在安全上有何特点?利用深冷法制氧利用深冷法制氧,首先要将空气液化首先要将空气液化,再根据氧、氮沸点不同再根据氧、氮沸点不同将他们分离开来。液化必须将温度降到将他们分离开来。液化必须将温度降到140.6以下。一以下。一般空气分离是在般空气分离是在-172194的温度范围内进行的。的温度范围内进行的。用深冷法制氧的设备有以下特点:用深冷法制氧的设备有以下特点:1、低温换热器、精馏塔等低温容器及管道置于保冷箱内,、低温换热器、精馏塔等低温容器及管道置于保冷箱内,并充填

6、有热导率低的绝热材料,防止从周围传入热量,减少并充填有热导率低的绝热材料,防止从周围传入热量,减少冷损,否则设备无法运行;冷损,否则设备无法运行;2、用于制造低温设备的材料,要求在低温下有足够的强度、用于制造低温设备的材料,要求在低温下有足够的强度和韧性,以及有良好的焊接加工性能。常用铝合金、不锈钢和韧性,以及有良好的焊接加工性能。常用铝合金、不锈钢等材料;等材料;3、空气中高沸点的杂质,例如水分、二氧化碳等,应在常、空气中高沸点的杂质,例如水分、二氧化碳等,应在常温时预先清除。否则会堵塞设备内的通道,使装置无法工作;温时预先清除。否则会堵塞设备内的通道,使装置无法工作;4、空气中的乙炔和碳氢

7、化合物进入空分塔内,、空气中的乙炔和碳氢化合物进入空分塔内,积聚到一定程度,会影响安全运行,甚至发生积聚到一定程度,会影响安全运行,甚至发生爆炸事故。因此,必须设置净化设备将其清除;爆炸事故。因此,必须设置净化设备将其清除;5、储存低温液体的密闭容器,当外界有热量、储存低温液体的密闭容器,当外界有热量传入时,会有部分低温液体吸热而汽化,压力传入时,会有部分低温液体吸热而汽化,压力会自然升高。为防止超压,必须设置可靠的安会自然升高。为防止超压,必须设置可靠的安全装置;全装置;6、低温液体漏入基础,会将基础冻裂,设备、低温液体漏入基础,会将基础冻裂,设备倾斜。因此必须保证设备、管道和阀门的密封倾斜

8、。因此必须保证设备、管道和阀门的密封性,要考虑热胀冷缩可能产生的应力和变形;性,要考虑热胀冷缩可能产生的应力和变形;7、被液氧浸渍过的木材、焦炭等多孔有机物质,、被液氧浸渍过的木材、焦炭等多孔有机物质,当接触火源或给予一定的冲击力时,会发生激烈当接触火源或给予一定的冲击力时,会发生激烈的燃爆。因此冷箱内不许有多孔性的有机物质。的燃爆。因此冷箱内不许有多孔性的有机物质。对液氧的排放,应预先考虑有专门的液氧排放管对液氧的排放,应预先考虑有专门的液氧排放管路和容器,不能走地沟;路和容器,不能走地沟;8、低温液体长期冲击碳素钢板,会使钢板脆裂。、低温液体长期冲击碳素钢板,会使钢板脆裂。因此,排放低温液

9、体的管道及排放槽不能采用碳因此,排放低温液体的管道及排放槽不能采用碳素钢制品;素钢制品;9、氮气、氩气是窒息性气体,其液体排放管应引、氮气、氩气是窒息性气体,其液体排放管应引至室外。气体排放管应有一定的排放高度,排放至室外。气体排放管应有一定的排放高度,排放口不能朝向平台楼梯;口不能朝向平台楼梯;10、氧气是强烈的助燃剂,其排放管不能直接排、氧气是强烈的助燃剂,其排放管不能直接排在不通风的厂房内。在不通风的厂房内。4、环境条件变化对空分设备的性能有什么影响?环境条件包括大气压力、环境温度、大气湿度以及空气中二氧化碳等杂环境条件包括大气压力、环境温度、大气湿度以及空气中二氧化碳等杂质的含量等。这

10、些条件随地区、气候条件变化,对相同的空分装置也会质的含量等。这些条件随地区、气候条件变化,对相同的空分装置也会显示不同的性能。显示不同的性能。 1、大气压力的影响。大气压力在、大气压力的影响。大气压力在0.1 Mpa附近波动。大气压力降低附近波动。大气压力降低将使空压机的压缩比增大。大气压力降低将使空压机的压缩比增大。大气压力降低0.01 Mpa,会使空压机的压,会使空压机的压缩比增加缩比增加6%8%,增加压缩的能耗。此外,由于质量比体积增大(密,增加压缩的能耗。此外,由于质量比体积增大(密度减小),空压机的排气量减小,相应的氧产量也会减少,制氧的单位度减小),空压机的排气量减小,相应的氧产量

11、也会减少,制氧的单位电耗增大。电耗增大。2、环境温度的影响。环境温度升高,会使空压机的排气量减小,轴功率、环境温度的影响。环境温度升高,会使空压机的排气量减小,轴功率增大。环境温度升高增大。环境温度升高3,轴功率约增加,轴功率约增加1%。此环境温度升高也会使空。此环境温度升高也会使空压机的排气温度升高,冷损增大,要求有更多的制冷量来平衡冷损,最压机的排气温度升高,冷损增大,要求有更多的制冷量来平衡冷损,最终会导致能耗增加。终会导致能耗增加。3、空气湿度的影响。空气的湿度增大,使压缩机功的一部分消耗在压缩、空气湿度的影响。空气的湿度增大,使压缩机功的一部分消耗在压缩水蒸气上,造成压缩机的轴功率增

12、大。水蒸气上,造成压缩机的轴功率增大。4、空气中杂质的影响。空气中的杂质含量的增加,使得分子筛吸附器净、空气中杂质的影响。空气中的杂质含量的增加,使得分子筛吸附器净化的负荷增大。化的负荷增大。5、采用分子筛吸附净化流程为什么多数要采用制冷机预冷系统?由于使用了分子筛吸附净化流程,可以把压缩后的空由于使用了分子筛吸附净化流程,可以把压缩后的空气中的水分、二氧化碳及部分的碳氢化合物在纯化器气中的水分、二氧化碳及部分的碳氢化合物在纯化器中被吸附掉,这样,在设计中可以取消液空吸附器和中被吸附掉,这样,在设计中可以取消液空吸附器和液氧吸附器,从而简化了空分的生产工艺流程,同时液氧吸附器,从而简化了空分的

13、生产工艺流程,同时也延长了设备的运转周期,提高了涉笔使用率。也延长了设备的运转周期,提高了涉笔使用率。但是,要使分子筛能够正常工作,对其吸附介质温度但是,要使分子筛能够正常工作,对其吸附介质温度要求比较苛刻。因为温度越高,空气中的水分含量越要求比较苛刻。因为温度越高,空气中的水分含量越大,增大纯化器的清除负荷。而分子筛的吸附性能随大,增大纯化器的清除负荷。而分子筛的吸附性能随温度升高而降低,所以,分子筛的入口温度必须控制温度升高而降低,所以,分子筛的入口温度必须控制在在15以下才能正常工作,一般要在以下才能正常工作,一般要在815之间。之间。而普通冷却水很难将空气冷却到这样的温度条件,所而普通

14、冷却水很难将空气冷却到这样的温度条件,所以一般都需要增加制冷机预冷系统,才能把空气温度以一般都需要增加制冷机预冷系统,才能把空气温度降到降到815以内,以确保生产顺利进行。以内,以确保生产顺利进行。6、什么叫液氧自循环吸附,实现液氧自循环吸附需要什么条件? 液氧自循环是指液体在不消耗外功,即不靠泵推动的情况下形成液氧自循环是指液体在不消耗外功,即不靠泵推动的情况下形成的自然流动。冷凝蒸发器中的液氧靠循环回路中局部受热,使得内部产的自然流动。冷凝蒸发器中的液氧靠循环回路中局部受热,使得内部产生密度差而引起的流动,也叫热虹吸式蒸发器。生密度差而引起的流动,也叫热虹吸式蒸发器。 上塔底部的液氧经吸附

15、器后与热虹吸式蒸发器相连,蒸发器的顶部上塔底部的液氧经吸附器后与热虹吸式蒸发器相连,蒸发器的顶部又连至塔的下部的蒸汽空间,构成一个循环回路。当蒸发器管内的液氧又连至塔的下部的蒸汽空间,构成一个循环回路。当蒸发器管内的液氧吸收热量而达到饱和时,开始汽化,随着吸热量的增多,气化量逐渐增吸收热量而达到饱和时,开始汽化,随着吸热量的增多,气化量逐渐增大,在出口达到最大值,从开始气化到气化量达到最大值的这一段称为大,在出口达到最大值,从开始气化到气化量达到最大值的这一段称为蒸发段。在蒸发段内,由于气液混合物的密度要比塔底液体的密度小的蒸发段。在蒸发段内,由于气液混合物的密度要比塔底液体的密度小的多,因而

16、塔底的液体与蒸发器内气、液混合物之间产生一个静压差,推多,因而塔底的液体与蒸发器内气、液混合物之间产生一个静压差,推动液体自塔底自然的流向蒸发器。而蒸发器内的气、液混合物又不断的动液体自塔底自然的流向蒸发器。而蒸发器内的气、液混合物又不断的返回到塔内,便形成了液体的自然循环,不需要靠液氧泵的推动。蒸发返回到塔内,便形成了液体的自然循环,不需要靠液氧泵的推动。蒸发器的热源可用下塔的气氮,即为冷凝蒸发器。因而循环吸附系统有阻力,器的热源可用下塔的气氮,即为冷凝蒸发器。因而循环吸附系统有阻力,为此,由密度差产生的静压差应能克服循环系统流动所产生的阻力。阻为此,由密度差产生的静压差应能克服循环系统流动

17、所产生的阻力。阻力越小,循环的液体量越大。因此,只有循环量能够满足安全生产工艺力越小,循环的液体量越大。因此,只有循环量能够满足安全生产工艺的要求(循环量大于的要求(循环量大于1倍的氧产量时),液氧自循环吸附系统才能实现。倍的氧产量时),液氧自循环吸附系统才能实现。7、液氧贮槽有何作用,它所能提供的氧气量如何换算?答:大型制氧机一般具有生产少量液氧的能力。产生的液态产品答:大型制氧机一般具有生产少量液氧的能力。产生的液态产品贮存在贮槽中,除可外销外,更主要的是作为生产保安供氧用。贮存在贮槽中,除可外销外,更主要的是作为生产保安供氧用。当制氧机发生故障时,突然停止生产时,可靠液氧汽化,进行紧当制

18、氧机发生故障时,突然停止生产时,可靠液氧汽化,进行紧急供氧。急供氧。液氧的密度为液氧的密度为1140kg/m3,氧气的密度为,氧气的密度为1.429 kg/m3。因。因此,每此,每1 m3液氧汽化后约可提供液氧汽化后约可提供800 m3氧气,有相当大的供氧气,有相当大的供气能力。但是,在紧急时,要求快的供气速度,所以在液氧贮槽气能力。但是,在紧急时,要求快的供气速度,所以在液氧贮槽后还需要有加热汽化装置。后还需要有加热汽化装置。对于有液氮、液氩产品的装置,液态与气态的体积关系为:对于有液氮、液氩产品的装置,液态与气态的体积关系为:液氮密度液氮密度=810 kg/m3,气氮的密度,气氮的密度=1

19、.25 kg/m3,所以,所以1 m3液氮可产生液氮可产生648 m3的气氮;的气氮;液氩密度液氩密度=1400 kg/m3,气氩密度,气氩密度=1.783kg/m3,所以,所以 1 m3液氩可产生液氩可产生785 m3的气氩。的气氩。8、为什么空分设备在运行时要向冷箱内充惰性气体?在空分装置的冷箱中充填了保冷(绝热)材料,而保冷材料(珠在空分装置的冷箱中充填了保冷(绝热)材料,而保冷材料(珠光砂)颗粒之间的空隙中是充满了空气。空分设备在运行后,塔光砂)颗粒之间的空隙中是充满了空气。空分设备在运行后,塔内的设备处于低温状态,保冷材料的温度也随之降低。由于内部内的设备处于低温状态,保冷材料的温度

20、也随之降低。由于内部的气体体积缩小,保冷箱内将会形成负压。如果保冷箱密封很严,的气体体积缩小,保冷箱内将会形成负压。如果保冷箱密封很严,在内外压差作用下很容易使箱体被吸瘪。如果保冷箱封闭不严,在内外压差作用下很容易使箱体被吸瘪。如果保冷箱封闭不严,则外界的湿空气很容易侵入,使保冷材料变潮,保冷效果变差,则外界的湿空气很容易侵入,使保冷材料变潮,保冷效果变差,空分设备的跑冷损失增加。一般的保冷材料采用珠光砂,其热导空分设备的跑冷损失增加。一般的保冷材料采用珠光砂,其热导率约为率约为0.040W/(M.)左右;而冰的热导率是)左右;而冰的热导率是2.2 W/(M.),可见要增大),可见要增大50多

21、倍,所以,为了防止湿空气及空多倍,所以,为了防止湿空气及空气中的水分在管道和保冷箱壁冷凝而侵入,在空分装置运行时,气中的水分在管道和保冷箱壁冷凝而侵入,在空分装置运行时,要向保冷箱内充干燥的惰性气体(氮气或污氮),保持保冷箱内要向保冷箱内充干燥的惰性气体(氮气或污氮),保持保冷箱内为微正压,约为为微正压,约为200500Pa。 9、全低压空分设备中膨胀机产生的制冷量在总制冷量中占多大的比例?全低压空分设备的工作压力在全低压空分设备的工作压力在0.6 Mpa左右,因此,左右,因此,节流效应制冷量很小。对每立方米加工空气而言,只节流效应制冷量很小。对每立方米加工空气而言,只有有1.36kj/m3。

22、而装置的跑冷损失对每立方米加工空。而装置的跑冷损失对每立方米加工空气而言在气而言在4.27.5 kj/m3,热交换不完全损失当热端,热交换不完全损失当热端温差为温差为3时,在时,在3.9 kj/m3左右,所以,对不生产液左右,所以,对不生产液体产品的空分设备,总冷损失在体产品的空分设备,总冷损失在8.111.4 kj/m3。由此可见,在总冷损中,绝大部分要靠膨胀机制冷来由此可见,在总冷损中,绝大部分要靠膨胀机制冷来弥补,所需的膨胀机制冷量为弥补,所需的膨胀机制冷量为6.7410.04 kj/m3,占总制冷量的,占总制冷量的85%90%,节流效应制冷量占,节流效应制冷量占1015%。当装置在启动

23、时,或生产部分液态产品时,则全靠增当装置在启动时,或生产部分液态产品时,则全靠增大膨胀机的制冷量来弥补,这时将占更大的比例。大膨胀机的制冷量来弥补,这时将占更大的比例。10、为什么主冷液氧面的变化是判断制氧机冷量是否充足的主要标志?空分设备的工况稳定时,装置的产冷量与冷量消耗保空分设备的工况稳定时,装置的产冷量与冷量消耗保持平衡,装置内各部位的温度、压力、液面等参数不持平衡,装置内各部位的温度、压力、液面等参数不再随时间而变化。主冷是联系上、下塔的纽带,来自再随时间而变化。主冷是联系上、下塔的纽带,来自下塔的上升氮气在主冷中放热冷凝,来自上塔的回流下塔的上升氮气在主冷中放热冷凝,来自上塔的回流

24、液氧在主冷中吸热蒸发。回流液量与蒸发量相等时,液氧在主冷中吸热蒸发。回流液量与蒸发量相等时,也面保持不变。也面保持不变。加工空气在进入下塔时,有一定的加工空气在进入下塔时,有一定的“含湿含湿”,即有小,即有小部分是液体。大部分空气将在主冷中液化。对于低压部分是液体。大部分空气将在主冷中液化。对于低压空分设备,进下塔的空气是由出主热交换器冷端的空空分设备,进下塔的空气是由出主热交换器冷端的空气和经液化器的空气混合而成的;在正常情况下,它气和经液化器的空气混合而成的;在正常情况下,它们进塔的综合状态都有一定的们进塔的综合状态都有一定的“含湿量含湿量”(液化率)。(液化率)。进塔的空气状态是由空分设

25、备内的热交换系统和产冷进塔的空气状态是由空分设备内的热交换系统和产冷系统所保证的。系统所保证的。当装置的冷损增大时,制冷量不足,使得进下塔的空当装置的冷损增大时,制冷量不足,使得进下塔的空气含湿量减小,要求在主冷中冷凝的氮气量增加,主气含湿量减小,要求在主冷中冷凝的氮气量增加,主冷的热负荷增大,相应的液氧蒸发量也增大,液氧面冷的热负荷增大,相应的液氧蒸发量也增大,液氧面下降;如果制冷量过多,空气进下塔的含湿量增大,下降;如果制冷量过多,空气进下塔的含湿量增大,主冷的热负荷减小,液氧蒸发量减少,液氧面会上升。主冷的热负荷减小,液氧蒸发量减少,液氧面会上升。因此,装置的冷量是否平衡,首先在主冷液面

26、的变化因此,装置的冷量是否平衡,首先在主冷液面的变化上反映出来。上反映出来。当然,主冷液氧面是冷量是否平衡的主要标志,并不当然,主冷液氧面是冷量是否平衡的主要标志,并不是唯一标志。因为在液空节流阀等的开度过大或过小,是唯一标志。因为在液空节流阀等的开度过大或过小,会改变下塔的液面,进而影响主冷的液氧面的变化。会改变下塔的液面,进而影响主冷的液氧面的变化。但是,这不是恶劣能够量不平衡造成的,而是上、下但是,这不是恶劣能够量不平衡造成的,而是上、下塔的液量分配不当引起的,液面的波动也是暂时的。塔的液量分配不当引起的,液面的波动也是暂时的。1、热端温差对热交换不完全损失有多大影响?热交换不完全冷损失

27、是返流低温气体在出主热交换器的热端时,不能复热交换不完全冷损失是返流低温气体在出主热交换器的热端时,不能复热到正流空气进热交换器的温度而引起的。因此,返流气体与正流空气热到正流空气进热交换器的温度而引起的。因此,返流气体与正流空气换热器的热端温差越大,说明复热越不足,未被利用的冷量越多,热交换热器的热端温差越大,说明复热越不足,未被利用的冷量越多,热交换不完全冷损失就越大。因此,热交换不完全冷损失与热端温差成正比。换不完全冷损失就越大。因此,热交换不完全冷损失与热端温差成正比。返流低温气体由已被分离成产品的氧、产品氮及污氮等几股气体组成。返流低温气体由已被分离成产品的氧、产品氮及污氮等几股气体

28、组成。它们与正流空气在热端温差不完全相同,流量及比热容也不相同,在计它们与正流空气在热端温差不完全相同,流量及比热容也不相同,在计算热交换不完全损失时,应分别计算后相加,得出总的热交换不完全损算热交换不完全损失时,应分别计算后相加,得出总的热交换不完全损失。由于污氮量最大,它的热端温差对热交换不完全损失的影响也最大。失。由于污氮量最大,它的热端温差对热交换不完全损失的影响也最大。如果各返流气体的热端温差均相等,它们的气量之和又等于正流空气量。如果各返流气体的热端温差均相等,它们的气量之和又等于正流空气量。这时,不同的热端温差所产生的热交换不完全损失的大小如表所示这时,不同的热端温差所产生的热交

29、换不完全损失的大小如表所示热端温差扩大热端温差扩大1,热交换不完全损失将增大,热交换不完全损失将增大1.3 KJ.M3,这将使装置,这将使装置的总冷损增加的总冷损增加10%以上。因此,尽可能缩小热端温差对减小装置的总冷以上。因此,尽可能缩小热端温差对减小装置的总冷损有很大的意义。尤其是当发现热端温差扩大,超过规定值时,应注意损有很大的意义。尤其是当发现热端温差扩大,超过规定值时,应注意寻找原因,采取相应的措施。寻找原因,采取相应的措施。12、空气中有哪些杂质,在空气分离过程中为什么要清除杂质?空气中除氧、氮外,还有少量的水蒸气、二氧化碳、乙炔和其他空气中除氧、氮外,还有少量的水蒸气、二氧化碳、

30、乙炔和其他碳氢化合物等气体,以及少量的灰尘等固体杂质。这些杂质在每碳氢化合物等气体,以及少量的灰尘等固体杂质。这些杂质在每立方米空气中的含量虽然不大,但由于大型空分设备每小时加工立方米空气中的含量虽然不大,但由于大型空分设备每小时加工空气量都在几万甚至几十万立方米,因此,每小时带入空分设备空气量都在几万甚至几十万立方米,因此,每小时带入空分设备的总量还是可观的。以的总量还是可观的。以6000m3/h制氧机为例,每小时随空气带制氧机为例,每小时随空气带入空压机的水分含量约入空压机的水分含量约1T,经空气冷却器和氮水预冷器后有很大,经空气冷却器和氮水预冷器后有很大一部分水分将析出。即使如此,每小时

31、带入空分设备的水分还有一部分水分将析出。即使如此,每小时带入空分设备的水分还有200KG。每天随空气吸入的灰尘达。每天随空气吸入的灰尘达4.89.6KG,甚至更多。,甚至更多。而这些杂质对空分设备都是有害的,随空气冷却,被冻结下来的而这些杂质对空分设备都是有害的,随空气冷却,被冻结下来的水分和二氧化碳沉积在低温换热器、透平膨胀机或精馏塔里,就水分和二氧化碳沉积在低温换热器、透平膨胀机或精馏塔里,就会堵塞通道、管路和阀门;乙炔积聚在液氧中有爆炸的危险;灰会堵塞通道、管路和阀门;乙炔积聚在液氧中有爆炸的危险;灰尘会磨损运转机械。为了保证空分设备长期安全可靠地运行,必尘会磨损运转机械。为了保证空分设

32、备长期安全可靠地运行,必须设置专门的净化设备,清除这些杂质。须设置专门的净化设备,清除这些杂质。13、脉冲反吹自洁式空气过滤器的结构及工作原理如何?脉冲反吹自洁式空气过滤器的主要部件脉冲反吹自洁式空气过滤器的主要部件包括包括:空气滤筒、脉冲反吹系统、净气室、空气滤筒、脉冲反吹系统、净气室、框架、控制系统。脉冲反吹系统由气动框架、控制系统。脉冲反吹系统由气动隔膜阀、电磁阀、专用喷嘴及压缩空气隔膜阀、电磁阀、专用喷嘴及压缩空气管路组成。控制系统主要由脉冲控制仪、管路组成。控制系统主要由脉冲控制仪、差压变送器、控制电路等组成差压变送器、控制电路等组成自洁式空气过滤器的净气室出口与空压机入口连接,自洁

33、式空气过滤器的净气室出口与空压机入口连接,在负压的作用下,从大气中吸入加工空气。空气经过在负压的作用下,从大气中吸入加工空气。空气经过过滤筒,灰尘被滤料阻挡。无数小颗粒粉尘在滤料的过滤筒,灰尘被滤料阻挡。无数小颗粒粉尘在滤料的迎风表面形成一层尘膜。尘膜可使过滤效果有所提高,迎风表面形成一层尘膜。尘膜可使过滤效果有所提高,同时也使气流阻力增大。当阻力增至高限同时也使气流阻力增大。当阻力增至高限600PA时,时,由差压变送器将阻力信号传给脉冲控制仪中的电脑,由差压变送器将阻力信号传给脉冲控制仪中的电脑,电脑发出指令,自洁系统开始工作。电磁阀接到指令电脑发出指令,自洁系统开始工作。电磁阀接到指令后,

34、按程序控制、驱动隔膜阀。隔膜阀瞬间释放出压后,按程序控制、驱动隔膜阀。隔膜阀瞬间释放出压缩气体,其压力为缩气体,其压力为600800PA,经喷嘴整流后,自,经喷嘴整流后,自滤筒内部反吹滤筒,将滤料外表面的粉尘吹落,阻力滤筒内部反吹滤筒,将滤料外表面的粉尘吹落,阻力下降。当阻力达到滤料的初始阻力(约下降。当阻力达到滤料的初始阻力(约150PA)时,)时,自洁系统停止工作。自洁系统停止工作。自洁式过滤器的滤筒分成多组,每组包括多个自洁式过滤器的滤筒分成多组,每组包括多个滤筒,每组都设置一个隔膜阀。某一个阀门动滤筒,每组都设置一个隔膜阀。某一个阀门动作,只反吹它涉及到的那组滤筒,其余照常工作,只反吹

35、它涉及到的那组滤筒,其余照常工作,因此自洁系统不影响过滤器的连续工作。作,因此自洁系统不影响过滤器的连续工作。 滤筒的使用寿命为滤筒的使用寿命为1824个月。滤料为优质个月。滤料为优质防水性滤纸。当滤筒阻力经反吹,居高不下,防水性滤纸。当滤筒阻力经反吹,居高不下,并升至报警值(并升至报警值(800PA)时,表示滤筒需要)时,表示滤筒需要更换。更换滤筒的操作简单易行,亦不需要停更换。更换滤筒的操作简单易行,亦不需要停机。机。14、清除空气中的水分、二氧化碳和乙炔常用哪几种方法?清除空气中的水分、二氧化碳和乙炔最常用方清除空气中的水分、二氧化碳和乙炔最常用方法是吸附法和冻结法。法是吸附法和冻结法。

36、 吸附法就是用硅胶或分子筛等用作吸附剂,把吸附法就是用硅胶或分子筛等用作吸附剂,把空气中所含的水分、二氧化碳和乙炔,以及液空气中所含的水分、二氧化碳和乙炔,以及液空、液氧中的乙炔等杂质分离出来,浓聚在吸空、液氧中的乙炔等杂质分离出来,浓聚在吸附剂的表面上(没有化学反应),加温再生时附剂的表面上(没有化学反应),加温再生时再把它们赶掉,从而达到净化的目的。例如设再把它们赶掉,从而达到净化的目的。例如设置干燥器、二氧化碳吸附器等。置干燥器、二氧化碳吸附器等。冻结法就是空气流经蓄冷器或切换式换冻结法就是空气流经蓄冷器或切换式换热器时把其中所含的水分和二氧化碳冻热器时把其中所含的水分和二氧化碳冻结下来

37、(乙炔不能冻结),然后被干燥结下来(乙炔不能冻结),然后被干燥的返流气体带出装置,即自清除。的返流气体带出装置,即自清除。采用分子筛净化流程可用分子筛同时吸采用分子筛净化流程可用分子筛同时吸附清除空气中的水分、二氧化碳和乙炔,附清除空气中的水分、二氧化碳和乙炔,使流程简化,已在制氧机上普遍被采用。使流程简化,已在制氧机上普遍被采用。15、什么叫分子筛,有哪几种,它有什么特性? 分子筛是人工合成的晶体铝硅酸盐,也有天然的,俗分子筛是人工合成的晶体铝硅酸盐,也有天然的,俗称泡沸石。称泡沸石。目前常用的主要有目前常用的主要有A型、型、X型和型和Y型三大类型。而每一型三大类型。而每一类型按其阳离子的不

38、同,其孔径和性质也有所不同,类型按其阳离子的不同,其孔径和性质也有所不同,又有多种类型,如又有多种类型,如3A、4A、5A、10X、13X等型号。等型号。外型有条状和球状,粒度为外型有条状和球状,粒度为26MM。分子筛内空穴。分子筛内空穴占体积的占体积的50%左右,平均每克分子筛有左右,平均每克分子筛有700800M2的内表面积,吸附过程产生在空穴内的内表面积,吸附过程产生在空穴内部,它能把小于空穴的分子吸入孔内,把大于空穴的部,它能把小于空穴的分子吸入孔内,把大于空穴的分子挡在孔外,起着筛分分子的作用。分子挡在孔外,起着筛分分子的作用。 分子筛的主要特性有:分子筛的主要特性有:吸附力极强,选

39、择性吸附性能也很好。吸附力极强,选择性吸附性能也很好。干燥度高,对高温、高速气体都优良好的干燥能力。水蒸干燥度高,对高温、高速气体都优良好的干燥能力。水蒸气含量越低,即相对湿度越小,吸附能力越显著,但相对气含量越低,即相对湿度越小,吸附能力越显著,但相对湿度较大时,吸附容量却比硅胶小。湿度较大时,吸附容量却比硅胶小。稳定性好,在稳定性好,在200以下仍能保持正常的吸附容量。分子以下仍能保持正常的吸附容量。分子筛的使用寿命也比较长。筛的使用寿命也比较长。分子筛对水的吸附能力特强,其次是乙炔和二氧化碳。分子筛对水的吸附能力特强,其次是乙炔和二氧化碳。高、中压装置上采用分子筛吸附器(一般为高、中压装

40、置上采用分子筛吸附器(一般为5A分子筛),分子筛),同时吸附水分、二氧化碳和乙炔,大大简化了工艺流程,同时吸附水分、二氧化碳和乙炔,大大简化了工艺流程,操作简单,净化效果好。在全低压大型空分装置上采用分操作简单,净化效果好。在全低压大型空分装置上采用分子筛流程,分子筛吸附器一般采用子筛流程,分子筛吸附器一般采用13X分子筛。分子筛。16、什么叫再生,再生有哪些方法?再生就是吸附过程的逆过程,由于吸附再生就是吸附过程的逆过程,由于吸附剂吸饱被吸组分以后,就失去了吸附能剂吸饱被吸组分以后,就失去了吸附能力。必须采取一定的措施,将被吸组分力。必须采取一定的措施,将被吸组分从吸附表面赶走,恢复吸附剂的

41、吸附能从吸附表面赶走,恢复吸附剂的吸附能力,这就是再生。力,这就是再生。再生的方法有两种:一是利用吸附剂高再生的方法有两种:一是利用吸附剂高温时吸附容量降低的原理,把加温气体温时吸附容量降低的原理,把加温气体通入吸附剂层,使吸附剂温度升高,被通入吸附剂层,使吸附剂温度升高,被吸组分解吸,然后被加温气体带出吸附吸组分解吸,然后被加温气体带出吸附器。再生温度越高,解吸越彻底,这种器。再生温度越高,解吸越彻底,这种再生方法叫加温再生是最常用的方法,再生方法叫加温再生是最常用的方法,再生气体用干燥的氮气较好,或用空气。再生气体用干燥的氮气较好,或用空气。另一种方法叫降压再生或压力交变再生。另一种方法叫

42、降压再生或压力交变再生。再生时,降低吸附器内的压力,甚至抽再生时,降低吸附器内的压力,甚至抽成真空,使被吸附分子的分压力降低,成真空,使被吸附分子的分压力降低,分子浓度减小,则吸附在吸附剂表面的分子浓度减小,则吸附在吸附剂表面的分子数幕也相应减少,达到再生的目的。分子数幕也相应减少,达到再生的目的。17、为什么吸附器再生后要进行冷吹后才能投入使用?加温是利用高温下吸附剂的吸附能力下加温是利用高温下吸附剂的吸附能力下降的特性,驱走被吸附的水分或二氧化降的特性,驱走被吸附的水分或二氧化碳等物质。因此,在再生温度下吸附剂碳等物质。因此,在再生温度下吸附剂实际上已没有再吸附的能力,只有将它实际上已没有

43、再吸附的能力,只有将它冷吹后,温度降至正常工作温度,才能冷吹后,温度降至正常工作温度,才能为再次吸附做好准备。为再次吸附做好准备。此外,在对干燥器再生时,当加温气体此外,在对干燥器再生时,当加温气体出口温度达出口温度达50就停止加热了,然后进就停止加热了,然后进行冷吹。而在行冷吹。而在50时吸附剂并未完全解时吸附剂并未完全解吸。但是,冷吹可以将气体入口处硅胶吸。但是,冷吹可以将气体入口处硅胶积蓄的热量赶向出口硅胶层,出口温度积蓄的热量赶向出口硅胶层,出口温度在冷吹之初将进一步升高到在冷吹之初将进一步升高到80100,使之进一步再生。因此,冷吹之初也,使之进一步再生。因此,冷吹之初也是再生的继续

44、。是再生的继续。18、再生温度的高低对吸附器的工作有什么影响?再生温度一般是取吸附剂对于该被吸组分的吸再生温度一般是取吸附剂对于该被吸组分的吸附容量等于零的温度,称之为完全再生,即解附容量等于零的温度,称之为完全再生,即解吸比较完善。再生温度较低时,被吸组分不能吸比较完善。再生温度较低时,被吸组分不能完全解吸,即吸附表面上还残留有一部分被吸完全解吸,即吸附表面上还残留有一部分被吸组分没有被赶走,再进行吸附时吸附容量就要组分没有被赶走,再进行吸附时吸附容量就要降低,吸附器工作周期也要缩短,如果再生温降低,吸附器工作周期也要缩短,如果再生温度高,虽然再生完善,但是消耗在加温气体上度高,虽然再生完善

45、,但是消耗在加温气体上的能量过大,而且对吸附剂的使用寿命也有影的能量过大,而且对吸附剂的使用寿命也有影响。所以再生温度过高或过低都是不适宜的。响。所以再生温度过高或过低都是不适宜的。根据实践经验,再生进口温度根据实践经验,再生进口温度175,冷吹初期出口温度峰值为,冷吹初期出口温度峰值为80100是实际运行中的较佳值。是实际运行中的较佳值。当再生气冷吹出口温度峰值低于当再生气冷吹出口温度峰值低于80时,吸附的水分将解吸不完全。时,吸附的水分将解吸不完全。19、空压机冷却器内水管积垢对冷却效果有什么影响? 空压机冷却器所用的冷却水一般是未经软化处空压机冷却器所用的冷却水一般是未经软化处理的工业用

46、水。水中所含的钙、镁等重碳酸盐理的工业用水。水中所含的钙、镁等重碳酸盐类在水温较高时会分解成较坚硬的沉淀物积结类在水温较高时会分解成较坚硬的沉淀物积结在管壁上,这就是水垢形成水垢的多少与水温在管壁上,这就是水垢形成水垢的多少与水温的高低、时间的长短以及所用的水质有关。一的高低、时间的长短以及所用的水质有关。一般,水温在般,水温在45以上时容易形成水垢。水垢的以上时容易形成水垢。水垢的热导率只有热导率只有12W/(M. ),比常用金属材),比常用金属材料的热导率要小的多。因此冷却水管积垢后将料的热导率要小的多。因此冷却水管积垢后将使传热恶化,不能将空气冷却到所要求的温度。使传热恶化,不能将空气冷

47、却到所要求的温度。从而将使气量减少,这将直接影响到空分装置从而将使气量减少,这将直接影响到空分装置运行的经济性和正常生产。运行的经济性和正常生产。20、空压机冷却器内水管积垢后如何清除?积垢严重时必须把它清除掉。清除的方积垢严重时必须把它清除掉。清除的方法常用机械法或酸洗法。法常用机械法或酸洗法。机械法就是用铁刷子等把水垢刷掉;机械法就是用铁刷子等把水垢刷掉;酸洗法是用含有酸洗法是用含有10%的盐酸稀溶液用小的盐酸稀溶液用小水泵循环清洗,用酸把水垢溶解、除掉,水泵循环清洗,用酸把水垢溶解、除掉,然后用碱中和一下。需要注意酸液浓度然后用碱中和一下。需要注意酸液浓度不可过高,以免腐蚀金属。不可过高

48、,以免腐蚀金属。21、空分设备为什么要设置氮水预冷器?全低压空分设备普遍设有氮水预冷器。全低压空分设备普遍设有氮水预冷器。它主要是利用污氮中水的未饱和度,使它主要是利用污氮中水的未饱和度,使部分水蒸发。水蒸发时吸收汽化潜热,部分水蒸发。水蒸发时吸收汽化潜热,使冷却水温降低,再利用它来冷却加工使冷却水温降低,再利用它来冷却加工空气,降低进塔空气温度。因此它包括空气,降低进塔空气温度。因此它包括空气冷却塔和水冷却塔。空气冷却塔和水冷却塔。设置氮水预冷器的根本目的是降低空气设置氮水预冷器的根本目的是降低空气进入空分塔的温度,避免进塔温度大幅进入空分塔的温度,避免进塔温度大幅度地波动。因为进塔空气温度

49、的高低直度地波动。因为进塔空气温度的高低直接影响着切换式换热器和精馏塔的工况接影响着切换式换热器和精馏塔的工况以及整个空分设备的经济性。设计时一以及整个空分设备的经济性。设计时一般把空气进塔温度定为般把空气进塔温度定为30。运行中进。运行中进塔温度高于设计指标时,将使压缩空气塔温度高于设计指标时,将使压缩空气的节流制冷两减小,切换式换热器的热的节流制冷两减小,切换式换热器的热端温差和热负荷都要增大,从而导致冷端温差和热负荷都要增大,从而导致冷损及能耗增大。损及能耗增大。 其次,在空气冷却塔中,空气和水直接其次,在空气冷却塔中,空气和水直接接触,既换热又受到了洗涤,能够清除接触,既换热又受到了洗

50、涤,能够清除空气中的灰尘和溶解一些有腐蚀性的杂空气中的灰尘和溶解一些有腐蚀性的杂质气体,例如质气体,例如H2S、SO2、SO3等避免等避免板翅式换热器铝合金材质被腐蚀,延长板翅式换热器铝合金材质被腐蚀,延长使用寿命。由于空气冷却塔的容积较大,使用寿命。由于空气冷却塔的容积较大,对加工空气还能起到缓冲的作用,空压对加工空气还能起到缓冲的作用,空压机在切换时不易超压。机在切换时不易超压。对于分子筛吸附净化流程,分子筛的吸对于分子筛吸附净化流程,分子筛的吸附容量与温度有关,温度越低,吸附容附容量与温度有关,温度越低,吸附容量越大,对一定大小的吸附器工作周期量越大,对一定大小的吸附器工作周期可以长,或

51、对于一定的吸附周期,设计可以长,或对于一定的吸附周期,设计的吸附器容积可以较小,所以也要求将的吸附器容积可以较小,所以也要求将空气预先冷却到尽可能低的温度。在氮空气预先冷却到尽可能低的温度。在氮水预冷器中充分回收、利用氮气的冷量水预冷器中充分回收、利用氮气的冷量来冷却空气。来冷却空气。22、水冷却塔中污氮是怎样把水冷却的?水冷却塔是一种混合式换热器。从空气水冷却塔是一种混合式换热器。从空气冷却塔来的温度较高的冷却水(冷却塔来的温度较高的冷却水(35左左右),从顶部喷淋向下流动,切换式换右),从顶部喷淋向下流动,切换式换热器来的温度较低的污氮气(热器来的温度较低的污氮气(27左右)左右)自下而上

52、的流动,二者直接接触,既传自下而上的流动,二者直接接触,既传热又传质。是一个比较复杂的换热过程。热又传质。是一个比较复杂的换热过程。一方面由于水的温度高于污氮的温度,就一方面由于水的温度高于污氮的温度,就有热量直接从水传给污氮,使水得到冷却;有热量直接从水传给污氮,使水得到冷却;另一方面,由于污氮比较干燥,相对湿度另一方面,由于污氮比较干燥,相对湿度只有只有30%左右,所以水的分子能不断蒸发、左右,所以水的分子能不断蒸发、扩散到污氮中去,而水蒸发需要吸收汽化扩散到污氮中去,而水蒸发需要吸收汽化潜热,从水中带走热量,就使的水的温度潜热,从水中带走热量,就使的水的温度不断下降。不断下降。这种现象犹

53、如一杯热开水放在空气中冷却这种现象犹如一杯热开水放在空气中冷却一样。热开水和空气接触,一方面将热量一样。热开水和空气接触,一方面将热量直接传给空气,另一方面又在冒气,将水直接传给空气,另一方面又在冒气,将水的分子蒸发扩散到空气中而带走热量(汽的分子蒸发扩散到空气中而带走热量(汽化潜热),使热开水不断降温,得以冷却。化潜热),使热开水不断降温,得以冷却。必须指出:污氮吸湿是使水降温的主要因必须指出:污氮吸湿是使水降温的主要因素,因此污氮的相对湿度是影响冷却效果素,因此污氮的相对湿度是影响冷却效果的关键。这也是为什么有可能出现冷却水的关键。这也是为什么有可能出现冷却水出口温度低于污氮进口温度的原因

54、。出口温度低于污氮进口温度的原因。23、空气冷却塔有哪几种型式?空气冷却塔也是一种混合式换热器。为空气冷却塔也是一种混合式换热器。为了使冷却水与空气充分接触、强烈混合,了使冷却水与空气充分接触、强烈混合,以增大传热面积,强化传热,通常采用以增大传热面积,强化传热,通常采用的是的是“填料塔填料塔”或或“筛板塔筛板塔”。也有用。也有用空心喷淋塔的。空心喷淋塔的。24、水冷却塔有哪几种型式?水冷却塔是一种混合式换热器。目的是水冷却塔是一种混合式换热器。目的是将冷却空气后温度升高的冷却水在冷却将冷却空气后温度升高的冷却水在冷却塔中使之温度降下来,以便供空气冷却塔中使之温度降下来,以便供空气冷却塔循环使

55、用。不同的型式都是力求增强塔循环使用。不同的型式都是力求增强传热,提高冷却效果,同时流动阻力要传热,提高冷却效果,同时流动阻力要尽可能小,使水不易结垢。尽可能小,使水不易结垢。我国大型空分设备选用的水冷却塔的结构大致有如我国大型空分设备选用的水冷却塔的结构大致有如下几种型式:下几种型式:1、填料塔。早期是装有瓷质的拉西哥环,它的传、填料塔。早期是装有瓷质的拉西哥环,它的传热效果尚好,阻力也不大。但是在自清除低压流程热效果尚好,阻力也不大。但是在自清除低压流程上使用,由于切换系统几分钟切换一次,在切换防上使用,由于切换系统几分钟切换一次,在切换防空时,气流对瓷环的冲击较大,容易引起瓷环破损,空时

56、,气流对瓷环的冲击较大,容易引起瓷环破损,阻力增加。也有改成塑料环的以增加强度。目前在阻力增加。也有改成塑料环的以增加强度。目前在600030000M3/H的空分设备上使用一种新型的空分设备上使用一种新型的填料塔,采用阿尔法鲍尔环或共轭环及阶梯环。的填料塔,采用阿尔法鲍尔环或共轭环及阶梯环。它具有流通量大、阻力小、传热效果好、强度好的它具有流通量大、阻力小、传热效果好、强度好的优点。热端温差在优点。热端温差在0.5左右,出水的负温差(水左右,出水的负温差(水温低于氮气温度)可达温低于氮气温度)可达49,视气液比而定。,视气液比而定。2、旋流板。它由几块金属结构的旋流塔板组、旋流板。它由几块金属

57、结构的旋流塔板组成。这种结构阻力小,不会损坏,曾在相当成。这种结构阻力小,不会损坏,曾在相当长的时间作为改进型使用。但传热效果不如长的时间作为改进型使用。但传热效果不如调料塔。调料塔。3、筛板塔。塔板采用孔径和孔间距较大的淋、筛板塔。塔板采用孔径和孔间距较大的淋降塔板。氮气及水都从筛孔通过。由于水冷降塔板。氮气及水都从筛孔通过。由于水冷却塔不是连续、稳定地工作,冷却效果就不却塔不是连续、稳定地工作,冷却效果就不够理想,所以现在就已不在采用了。够理想,所以现在就已不在采用了。25、冷凝蒸发器在空分设备中起什么作用? 氧、氮的分离是通过精馏来实现的。精氧、氮的分离是通过精馏来实现的。精馏过程必须有

58、上升蒸汽和下流液体。为馏过程必须有上升蒸汽和下流液体。为了得到氧、氮产品,精馏过程是在上、了得到氧、氮产品,精馏过程是在上、下两个塔内实现双级精馏过程。冷凝蒸下两个塔内实现双级精馏过程。冷凝蒸发器是联系上下塔的纽带。它用于上塔发器是联系上下塔的纽带。它用于上塔底部的回流下来的液氧和下塔顶部上升底部的回流下来的液氧和下塔顶部上升的气氮之间热交换。的气氮之间热交换。液氧在冷凝蒸发器中吸收热量而蒸发为气氧。液氧在冷凝蒸发器中吸收热量而蒸发为气氧。其中一部分作为产品气氧送出,而大部分其中一部分作为产品气氧送出,而大部分(70%80%)供给上塔,作为精馏用的)供给上塔,作为精馏用的上升蒸气。气氮在冷凝蒸

59、发器内放出热量而上升蒸气。气氮在冷凝蒸发器内放出热量而冷凝成液氮。一部分直接作为下塔的回流液,冷凝成液氮。一部分直接作为下塔的回流液,一部分经节流降压后供至上塔顶部,作为上一部分经节流降压后供至上塔顶部,作为上塔的回流液,参与精馏过程。塔的回流液,参与精馏过程。由于下塔的压力高于上塔的压力,所以下塔由于下塔的压力高于上塔的压力,所以下塔气氮的饱和温度反而高于上塔液氧的饱和温气氮的饱和温度反而高于上塔液氧的饱和温度。液氧吸收温度较高的气氮放出的冷凝潜度。液氧吸收温度较高的气氮放出的冷凝潜热而蒸发。因此而得名叫热而蒸发。因此而得名叫“冷凝蒸发器冷凝蒸发器”, 冷凝蒸发器是精馏系统中必不可少的重要换

60、冷凝蒸发器是精馏系统中必不可少的重要换热设备。它工作的好坏关系到整个空分装置热设备。它工作的好坏关系到整个空分装置的动力消耗和正常生产。所以需要正确操作的动力消耗和正常生产。所以需要正确操作和维护好冷凝蒸发器。和维护好冷凝蒸发器。26、冷凝蒸发器温差的大小受什么因素影响?冷凝蒸发器一般是指气氮和液氧的平均传热温冷凝蒸发器一般是指气氮和液氧的平均传热温差。它是基于氧和氮在不同的压力及纯度下的差。它是基于氧和氮在不同的压力及纯度下的沸点不同而建立起来的。因此,冷凝蒸发器温沸点不同而建立起来的。因此,冷凝蒸发器温差的大小受氧和氮的纯度和上、下塔压力变化差的大小受氧和氮的纯度和上、下塔压力变化的影响。

61、的影响。对于液氧的蒸发过程,当压力一定时,液氧的对于液氧的蒸发过程,当压力一定时,液氧的纯度提高,蒸发温度(沸点)就提高。纯度提高,蒸发温度(沸点)就提高。对于气氮的冷凝过程,当压力一定时,气氮的对于气氮的冷凝过程,当压力一定时,气氮的纯度提高,则冷凝温度下降。纯度提高,则冷凝温度下降。由此可见,当上、下塔压力一定,提高由此可见,当上、下塔压力一定,提高液氧的纯度会缩小主冷温差,提高气氮液氧的纯度会缩小主冷温差,提高气氮的纯度也会缩小主冷的温差。若气氮的的纯度也会缩小主冷的温差。若气氮的纯度和压力不变,在液氧纯度一定的情纯度和压力不变,在液氧纯度一定的情况下,提高上塔压力可使冷凝蒸发器的况下,

62、提高上塔压力可使冷凝蒸发器的温差缩小。在开车的积液阶段,通常采温差缩小。在开车的积液阶段,通常采用适当提高上塔压力、缩小主冷温差的用适当提高上塔压力、缩小主冷温差的方法。来降低冷凝蒸发器的热负荷,以方法。来降低冷凝蒸发器的热负荷,以加快液体的积累。加快液体的积累。长管式和板翅式冷凝蒸发器的平均温差通常取长管式和板翅式冷凝蒸发器的平均温差通常取1.61.8。正常运转中冷凝蒸发器的温差。正常运转中冷凝蒸发器的温差基本上是不变的。当冷凝蒸发器的传热面不足,基本上是不变的。当冷凝蒸发器的传热面不足,或传热恶化时,温差会扩大,反映出下塔压力或传热恶化时,温差会扩大,反映出下塔压力升高。冷凝蒸发器一般不装

63、设温度计,液氧的升高。冷凝蒸发器一般不装设温度计,液氧的温度和气氮的温度,可根据其压力和纯度,由温度和气氮的温度,可根据其压力和纯度,由热力性质图查得。实际操作中控制的都是上、热力性质图查得。实际操作中控制的都是上、下塔的压力和气氮、液氧的纯度,以及液氧面下塔的压力和气氮、液氧的纯度,以及液氧面的高度,而不是直接测定冷凝蒸发器的温差。的高度,而不是直接测定冷凝蒸发器的温差。27、为什么冷凝蒸发器的传热面不足会影响氧产量?冷凝蒸发器的传热面不足,它的热负荷就要降冷凝蒸发器的传热面不足,它的热负荷就要降低,即传热量就要减少。因此,液氧的蒸发量低,即传热量就要减少。因此,液氧的蒸发量就会减少,气氮的

64、冷凝量也相应的减少,这会就会减少,气氮的冷凝量也相应的减少,这会直接影响上、下塔的精馏工况,同时,下塔的直接影响上、下塔的精馏工况,同时,下塔的进气量就会减少,空气吃不进,氧产量随之要进气量就会减少,空气吃不进,氧产量随之要降低。此外,当冷凝蒸发器的传热面不足时,降低。此外,当冷凝蒸发器的传热面不足时,要保证一定的热负荷,势必要靠提高下塔的压要保证一定的热负荷,势必要靠提高下塔的压力来增大传热温差。根据空压机的特性曲线,力来增大传热温差。根据空压机的特性曲线,随着排气压力的升高,气量也会减少,从而也随着排气压力的升高,气量也会减少,从而也会使氧产量减少。会使氧产量减少。28、全低压空分设备的冷

65、凝蒸发器应怎样操作?在正常生产中,冷凝蒸发器的操作主要在正常生产中,冷凝蒸发器的操作主要是保持液氧液面的高度上。引起主冷液是保持液氧液面的高度上。引起主冷液面波动的原因很多,但归结起来是不外面波动的原因很多,但归结起来是不外乎是冷量不平衡或液体量分配不当造成乎是冷量不平衡或液体量分配不当造成的。的。对全低压空分设备来说,增加或减少制对全低压空分设备来说,增加或减少制冷量主要是靠增加或减少膨胀机的膨胀冷量主要是靠增加或减少膨胀机的膨胀量(或改变机前压力和转速)来实现的。量(或改变机前压力和转速)来实现的。制冷量的多少是整个空分设备冷量平衡所要求制冷量的多少是整个空分设备冷量平衡所要求的。制冷量大

66、于需求量时,冷凝蒸发器的液面的。制冷量大于需求量时,冷凝蒸发器的液面会升高,就应相应的减少制冷量。在液面降到会升高,就应相应的减少制冷量。在液面降到合适高度时,还需要稍增加一点制冷量才能使合适高度时,还需要稍增加一点制冷量才能使其平衡、稳定。如果装置的冷损增加或由于其其平衡、稳定。如果装置的冷损增加或由于其他原因制冷量小于需求量时,则冷凝蒸发器的他原因制冷量小于需求量时,则冷凝蒸发器的液面会下降,就相应的增加制冷量。当液面长液面会下降,就相应的增加制冷量。当液面长到合适的位置时还要稍微减少一点制冷量,才到合适的位置时还要稍微减少一点制冷量,才能使液面稳定。这种操作是对指示滞后的人工能使液面稳定

67、。这种操作是对指示滞后的人工反馈。反馈。冷凝蒸发器液面过高或过低时,还要看其他冷凝蒸发器液面过高或过低时,还要看其他液面是否合适。如果冷凝蒸发器液氧液面过液面是否合适。如果冷凝蒸发器液氧液面过高而下塔液空过低,可能是由于打入上塔的高而下塔液空过低,可能是由于打入上塔的液空量过大。此时应关小液空节流阀。反之,液空量过大。此时应关小液空节流阀。反之,若冷凝蒸发器液氧液面过低而下塔液空过高,若冷凝蒸发器液氧液面过低而下塔液空过高,则要开大液空节流阀,以保持冷凝蒸发器的则要开大液空节流阀,以保持冷凝蒸发器的液面稳定。液面稳定。当冷凝蒸发器液面过高时,可以排放一部分当冷凝蒸发器液面过高时,可以排放一部分

68、液氧。这不仅能使液面迅速下降,还可以清液氧。这不仅能使液面迅速下降,还可以清除一部分杂质,有利于安全运行。除一部分杂质,有利于安全运行。29什么叫易挥发组分。什么叫难挥发组分?对每一种液体,在一定的温度下总有一部分液对每一种液体,在一定的温度下总有一部分液体分子会蒸发成蒸气分子,蒸气分子所产生的体分子会蒸发成蒸气分子,蒸气分子所产生的压力叫蒸气压。如果温度不变,蒸发过程最终压力叫蒸气压。如果温度不变,蒸发过程最终会达到平衡,蒸气分子的数目不再增加。通常会达到平衡,蒸气分子的数目不再增加。通常说达到了饱和蒸气压。对于同一种液体,每一说达到了饱和蒸气压。对于同一种液体,每一个温度只对应有一个饱和蒸

69、气压。对于不同物个温度只对应有一个饱和蒸气压。对于不同物质,由于分子间引力的不同,在同样的温度下质,由于分子间引力的不同,在同样的温度下蒸气出来的分子数目也不相同,产生的饱和蒸蒸气出来的分子数目也不相同,产生的饱和蒸气压也不同。气压也不同。 在同一温度下,饱和蒸气压高的物质说在同一温度下,饱和蒸气压高的物质说明它的分子从液体中蒸发的多,也就是明它的分子从液体中蒸发的多,也就是容易挥发。反之,则是难以挥发。这里容易挥发。反之,则是难以挥发。这里的的“难难”和和“易易”是相对而言的,例如,是相对而言的,例如,对由氧、氩、氮组成的混合液体,其中对由氧、氩、氮组成的混合液体,其中每一种成分组分。氮对于

70、氧和氩来说,每一种成分组分。氮对于氧和氩来说,饱和蒸气压高,是易挥发组分,而氩与饱和蒸气压高,是易挥发组分,而氩与氮相比是难挥发组分,与氧相比又是易氮相比是难挥发组分,与氧相比又是易挥发组分。挥发组分。对难挥发组分来说,如果要让他达到与对难挥发组分来说,如果要让他达到与易挥发组分有同样的蒸气压,则必须提易挥发组分有同样的蒸气压,则必须提高它的温度,让它有更多的液体分子蒸高它的温度,让它有更多的液体分子蒸发出来。饱和蒸气压对应的温度叫饱和发出来。饱和蒸气压对应的温度叫饱和温度。因此也可以说,在相同的饱和蒸温度。因此也可以说,在相同的饱和蒸气压下,难挥发组分对应的饱和温度高,气压下,难挥发组分对应

71、的饱和温度高,易挥发组分对应的饱和温度低。易挥发组分对应的饱和温度低。30、什么叫精馏?精馏是利用两种物质的沸点不同,多次精馏是利用两种物质的沸点不同,多次地进行混合蒸气的部分冷凝和混合液体地进行混合蒸气的部分冷凝和混合液体的部分蒸发的过程,以达到分离的目的。的部分蒸发的过程,以达到分离的目的。31、筛板的结构如何,筛板的形式有几种?筛板是由筛孔板、溢流斗、无孔板组成筛板是由筛孔板、溢流斗、无孔板组成的。筛孔板上分布有许多小孔,蒸气自的。筛孔板上分布有许多小孔,蒸气自下而上穿过小孔,经塔板上的液体层传下而上穿过小孔,经塔板上的液体层传热、传质后上升。液体按照一定路线从热、传质后上升。液体按照一

72、定路线从塔板上流过,液体由稳定流速的蒸气托塔板上流过,液体由稳定流速的蒸气托持着,经溢流斗流到下一块塔板的无孔持着,经溢流斗流到下一块塔板的无孔板(受液盘)。液层的厚度由塔板上的板(受液盘)。液层的厚度由塔板上的进口挡板和出口挡板高度来决定。进口挡板和出口挡板高度来决定。 依据液体在塔板上的流动方向,筛板的依据液体在塔板上的流动方向,筛板的形式分为对流、径流、环流式,环流式形式分为对流、径流、环流式,环流式还分为单溢流和双溢流,如图所示:还分为单溢流和双溢流,如图所示:液体在塔板上流动路线长,气液接触时间也长,液体在塔板上流动路线长,气液接触时间也长,热、质交换充分,但是塔板阻力大,精馏分离热

73、、质交换充分,但是塔板阻力大,精馏分离的能耗升高。所以,中压小型制氧机通常采用的能耗升高。所以,中压小型制氧机通常采用环流塔板,环流塔板,50M3/H制氧机多采用单溢流的环制氧机多采用单溢流的环流板。流板。300M3/H中压制氧机采用双溢流环流中压制氧机采用双溢流环流板。对于全低压的制氧机,由于塔板阻力直接板。对于全低压的制氧机,由于塔板阻力直接影响制氧机能耗,且环形塔板直径大,因此,影响制氧机能耗,且环形塔板直径大,因此,多数采用对流或径流板。全低压中、小型制氧多数采用对流或径流板。全低压中、小型制氧机通常采用对流板;全低压大型制氧机采用径机通常采用对流板;全低压大型制氧机采用径流板。流板。

74、32、溢流斗起什么作用?为了保证精馏塔内精馏过程的进行,必须有一定的下流液体沿塔为了保证精馏塔内精馏过程的进行,必须有一定的下流液体沿塔板逐块下流。对筛板塔,在塔板的溢流口处装有溢流斗的作用,板逐块下流。对筛板塔,在塔板的溢流口处装有溢流斗的作用,更主要是为了使上升蒸气与下流液体能在塔板上充分接触,让蒸更主要是为了使上升蒸气与下流液体能在塔板上充分接触,让蒸气穿过筛孔上升,而不会从溢流口处短路,即溢流斗可起到液封气穿过筛孔上升,而不会从溢流口处短路,即溢流斗可起到液封的作用。溢流斗下部位置低于增位板高度,液体在塔板上流动,的作用。溢流斗下部位置低于增位板高度,液体在塔板上流动,液面必然高于增位

75、板高度,在溢流斗出口处造成液面必然高于增位板高度,在溢流斗出口处造成“液封液封”,使蒸,使蒸气无法短路通过。同时,由于塔板下部的蒸气压力比上部高,要气无法短路通过。同时,由于塔板下部的蒸气压力比上部高,要保证液体顺利流下,也需要靠溢流斗内积聚起液体,其液面比塔保证液体顺利流下,也需要靠溢流斗内积聚起液体,其液面比塔板上的液面高,靠液柱静压力下流。此外,溢流斗还可以起到分板上的液面高,靠液柱静压力下流。此外,溢流斗还可以起到分离下流液夹带的蒸气泡的作用,防止经过精馏提高了氮纯度的气离下流液夹带的蒸气泡的作用,防止经过精馏提高了氮纯度的气体又返回到氮浓度较低的塔板上。体又返回到氮浓度较低的塔板上。

76、由此可见,溢流斗对保证精馏过程的正常进行起着重要的作用,由此可见,溢流斗对保证精馏过程的正常进行起着重要的作用,制造时应保证工艺要求。制造时应保证工艺要求。33、规整填料精馏塔与筛板塔相比有什么特点?精馏塔分为筛板塔和填料塔两大类。填精馏塔分为筛板塔和填料塔两大类。填料塔又分为散堆填料和规整填料两种,料塔又分为散堆填料和规整填料两种,筛板塔虽然结构简单,适应性强,宜于筛板塔虽然结构简单,适应性强,宜于放大,在空分设备中被广泛采用。但是,放大,在空分设备中被广泛采用。但是,随着气液传热、传质技术的发展,对高随着气液传热、传质技术的发展,对高效规整填料的研究,一些效率高、压降效规整填料的研究,一些

77、效率高、压降小、持液量小的规整填料的开发,在近小、持液量小的规整填料的开发,在近十多年内,有逐步替代筛板塔的趋势。十多年内,有逐步替代筛板塔的趋势。规整填料由厚规整填料由厚0.22MM的金属波纹板组成,一块的金属波纹板组成,一块块排列起来的金属波纹板低温液体在每一块填料块排列起来的金属波纹板低温液体在每一块填料表面都形成了一层液膜,与上升的蒸气相接触,表面都形成了一层液膜,与上升的蒸气相接触,进行传热、传质。规整填料的金属比表面积约是进行传热、传质。规整填料的金属比表面积约是填料是塔板的填料是塔板的30倍,液氧持留量仅为筛板的倍,液氧持留量仅为筛板的35%40%。而且因为精馏塔截面积比筛板塔。

78、而且因为精馏塔截面积比筛板塔小小1/3,填料垂直排列,不存在水平方向浓度梯度,填料垂直排列,不存在水平方向浓度梯度的问题只要液体分布均匀,精馏效率较高,压力的问题只要液体分布均匀,精馏效率较高,压力降较小,气体穿过填料液膜的压力差比穿过筛板降较小,气体穿过填料液膜的压力差比穿过筛板液层的压差要小的多,约只有液层的压差要小的多,约只有50PA。上塔底部压。上塔底部压力的下降,必然导致下塔压力降低,进而主空压力的下降,必然导致下塔压力降低,进而主空压机的出口压力相应降低,使整套空分的能耗降低。机的出口压力相应降低,使整套空分的能耗降低。同时,规整填料液体的滞留量小,因此,对负荷同时,规整填料液体的

79、滞留量小,因此,对负荷变化的应变能力较强。变化的应变能力较强。归纳起来,规整填料塔与筛板塔相比,归纳起来,规整填料塔与筛板塔相比,有以下优点:有以下优点:1、压降非常小。气相在填料中的液相膜、压降非常小。气相在填料中的液相膜表面进行传热、传质,不存在塔板上清表面进行传热、传质,不存在塔板上清液层及筛孔的阻力。在正常情况下,规液层及筛孔的阻力。在正常情况下,规整填料的阻力只有相应筛板塔阻力的整填料的阻力只有相应筛板塔阻力的1/51/6;2、热、质交换充分,分离效率高,使产、热、质交换充分,分离效率高,使产品的提取率高;品的提取率高;3、操作弹性大,不产生液泛或漏液,所以、操作弹性大,不产生液泛或

80、漏液,所以负荷调节范围大,适应性强,负荷调节范围负荷调节范围大,适应性强,负荷调节范围可以在可以在30%110%,筛板塔的调节范围,筛板塔的调节范围在在70%100%;4、液体滞留量少,启动和负荷调节速度快;、液体滞留量少,启动和负荷调节速度快;5、可节约能源。由于阻力小,空气进塔压、可节约能源。由于阻力小,空气进塔压力可降低力可降低0.07MPA左右,因而使空气压缩左右,因而使空气压缩能耗减少能耗减少6.5%左右;左右;6、塔径可以减小。、塔径可以减小。此外,应用规整填料后,由于当量理论塔板的压差减小,此外,应用规整填料后,由于当量理论塔板的压差减小,全精馏制氩可能实现,氩提取率提高全精馏制

81、氩可能实现,氩提取率提高10%15%左右。左右。规整填料精馏塔一般分为规整填料精馏塔一般分为35段填料层,每段之间有液段填料层,每段之间有液体收集器和再分布器,传统筛板塔的板间距为体收集器和再分布器,传统筛板塔的板间距为110160MM,而规整填料的等板高度为,而规整填料的等板高度为250300MM,因此填料塔的高度会增加。一般都选用,因此填料塔的高度会增加。一般都选用铝作为规整填料的材料,这样可减轻重量和减少费用,但铝作为规整填料的材料,这样可减轻重量和减少费用,但必须控制好填料金属表面残留润滑油量小于必须控制好填料金属表面残留润滑油量小于50mg/m3。在这样的条件下,可认为铝填料塔和铝筛

82、板塔用于氧精馏在这样的条件下,可认为铝填料塔和铝筛板塔用于氧精馏是同样安全的。是同样安全的。当然,规整填料的成本要比筛板塔高,塔身也较高。但是,当然,规整填料的成本要比筛板塔高,塔身也较高。但是,它的优点是突出的,所以进入它的优点是突出的,所以进入90年代后,许多空分设备厂年代后,许多空分设备厂首先在上塔和氩塔用规整填料替代了筛板塔,并有进一步首先在上塔和氩塔用规整填料替代了筛板塔,并有进一步在下塔也加以使用的趋势。在下塔也加以使用的趋势。34、为什么精馏塔下塔一般不以规整填料塔取代筛板塔?规整填料塔的每规整填料塔的每1M填料相当的理论塔板数与填料相当的理论塔板数与上升气体的空塔流速成反比,与

83、气体的密度的上升气体的空塔流速成反比,与气体的密度的1/2次方成反比。由于下塔的压力高,气体的次方成反比。由于下塔的压力高,气体的密度大,当处理的气量和塔径一定时,每米填密度大,当处理的气量和塔径一定时,每米填料的理论塔板数减少,即需要有较高的下塔才料的理论塔板数减少,即需要有较高的下塔才能满足要求,这将使阻力增大,能耗增加;如能满足要求,这将使阻力增大,能耗增加;如果靠增大塔径来降低流速,提高每米填料的理果靠增大塔径来降低流速,提高每米填料的理论塔板数,则会增加下塔的投资成本。因此下论塔板数,则会增加下塔的投资成本。因此下塔是否采用规整填料,需要权衡利弊。目前还塔是否采用规整填料,需要权衡利

84、弊。目前还是以采用筛板塔居多。是以采用筛板塔居多。35、下塔液空的氧纯度是怎样规定的,它对精馏过程的影响如何?下塔液空主要来自从下部第一块塔板流下的液下塔液空主要来自从下部第一块塔板流下的液体。从上一块塔板上流下的液体与进塔的空气体。从上一块塔板上流下的液体与进塔的空气在第一块塔板上接触,部分液体蒸发,液体中在第一块塔板上接触,部分液体蒸发,液体中的氧浓度有所增高后再流入液釜的。但是,它的氧浓度有所增高后再流入液釜的。但是,它的氧浓度受到进塔空气的氧浓度的氧浓度受到进塔空气的氧浓度(20.9%O2)的限制,总要比它的平衡浓度)的限制,总要比它的平衡浓度低一些。例如,当下塔压力为低一些。例如,当

85、下塔压力为0.55MPA时,时,与含氧与含氧20.9%的蒸气相平衡的液体中氧浓度为的蒸气相平衡的液体中氧浓度为40.8%,而实际液空中氧浓度应低于这个值。,而实际液空中氧浓度应低于这个值。平衡浓度与压力有关。随着压力的提高,平衡浓度降低,液空中平衡浓度与压力有关。随着压力的提高,平衡浓度降低,液空中氧浓度也随之减小。例如当压力为氧浓度也随之减小。例如当压力为0.6MPA时,液体中的平衡浓时,液体中的平衡浓度为度为40.1%O2。此外,根据塔的能量平衡,进塔空气应是含湿的。对于中压流程此外,根据塔的能量平衡,进塔空气应是含湿的。对于中压流程的制氧机,膨胀空气有节流空气混合后应含有部分液体;对于低

86、的制氧机,膨胀空气有节流空气混合后应含有部分液体;对于低压流程的制氧机,切换式换热器冷端空气是稍有过热的,则必须压流程的制氧机,切换式换热器冷端空气是稍有过热的,则必须使一部分空气在液化器中液化,使其综合状态是含湿的。装置的使一部分空气在液化器中液化,使其综合状态是含湿的。装置的冷损越大,或生产液体产品,则要求进塔空气含湿越大。而进塔冷损越大,或生产液体产品,则要求进塔空气含湿越大。而进塔的这部分液体中的氧浓度是较低的,因此,含湿的大小将影响到的这部分液体中的氧浓度是较低的,因此,含湿的大小将影响到液空的氧浓度。冷损越大,液空的氧浓度越低。例如,对生产气液空的氧浓度。冷损越大,液空的氧浓度越低

87、。例如,对生产气氧的设备,液空的氧浓度为氧的设备,液空的氧浓度为3840%O2;对于生产液氧的设备,;对于生产液氧的设备,液空的氧浓度为液空的氧浓度为3537%O2。在实际运转中,液空的氧纯度还受下塔物料平在实际运转中,液空的氧纯度还受下塔物料平衡的制约。如果液氮调节阀关的过小,液空量衡的制约。如果液氮调节阀关的过小,液空量增加,液空氧纯度就必然下降,而液氮纯度会增加,液空氧纯度就必然下降,而液氮纯度会上升。反之,则液空的氧纯度提高。液空氧纯上升。反之,则液空的氧纯度提高。液空氧纯度的高低对精馏是有影响的,其影响程度不能度的高低对精馏是有影响的,其影响程度不能笼统而言,应做具体分析。例如,在液

88、氮纯度笼统而言,应做具体分析。例如,在液氮纯度保持不变及回流量一定的情况下,液空纯度越保持不变及回流量一定的情况下,液空纯度越高,则氧气纯度提高,液空纯度越低,则氧气高,则氧气纯度提高,液空纯度越低,则氧气纯度难以提高。当然,这还要看上塔是否有潜纯度难以提高。当然,这还要看上塔是否有潜力而异,操作人员最好按规定的指标操作。力而异,操作人员最好按规定的指标操作。36、什么叫回流比,它对精馏有什么影响?在空气精馏中,回流比一般是指塔内下在空气精馏中,回流比一般是指塔内下流液体量与上升蒸气量之比,它又称为流液体量与上升蒸气量之比,它又称为液气比。液气比。而在化工生产中,回流比一般是指塔内而在化工生产

89、中,回流比一般是指塔内下流液体量与塔顶馏出液体量之比。下流液体量与塔顶馏出液体量之比。精馏产品的纯度,在塔板数一定的条件下,取决于回流比精馏产品的纯度,在塔板数一定的条件下,取决于回流比的大小。回流比大时所得到的气相氮纯度高,液相痒纯度的大小。回流比大时所得到的气相氮纯度高,液相痒纯度就低。回流比小时得到的气相氮纯度低,液相的氧纯度高,就低。回流比小时得到的气相氮纯度低,液相的氧纯度高,这是因为温度较高的上升气与温度较低的下流液体在塔板这是因为温度较高的上升气与温度较低的下流液体在塔板上混合,进行热、质交换后,在理想情况下它们的温度可上混合,进行热、质交换后,在理想情况下它们的温度可趋于一致,

90、即达到同一个温度。这个温度介于原来的气、趋于一致,即达到同一个温度。这个温度介于原来的气、液温度之间。如果回流比大,即下流的冷液体多或者上升液温度之间。如果回流比大,即下流的冷液体多或者上升的蒸气少时,则气液混合温度必然偏于低温液体一边,于的蒸气少时,则气液混合温度必然偏于低温液体一边,于是上升蒸气的温降就大,蒸气冷凝得就多。因氧是难挥发是上升蒸气的温降就大,蒸气冷凝得就多。因氧是难挥发组分,故氧组分冷凝下来相应也较多些,这样离开塔板的组分,故氧组分冷凝下来相应也较多些,这样离开塔板的上升气体的氮浓度也提高的快。每块塔板都是如此,因此上升气体的氮浓度也提高的快。每块塔板都是如此,因此在塔顶得到

91、的气体含氮纯度就高。另一方面,因为气液混在塔顶得到的气体含氮纯度就高。另一方面,因为气液混合温度偏于低温液体一边,于是下流液体的温升就小,液合温度偏于低温液体一边,于是下流液体的温升就小,液体蒸发的也少,因而液体中蒸发出来的氮组分相应也少些,体蒸发的也少,因而液体中蒸发出来的氮组分相应也少些,这样离开塔板的下流液体中氧纯度就提高的慢。每块塔板这样离开塔板的下流液体中氧纯度就提高的慢。每块塔板都是如此,因而在塔底得到的液体的氧浓度就低。都是如此,因而在塔底得到的液体的氧浓度就低。回流比小时则与上述情况相反,不再重回流比小时则与上述情况相反,不再重复,精馏工况的调整,实际上主要就是复,精馏工况的调

92、整,实际上主要就是改变塔内各部位的回流比大小。操作工改变塔内各部位的回流比大小。操作工人常说的精馏塔塔温高,实际上就是指人常说的精馏塔塔温高,实际上就是指回流比小,塔温低,就是回流比大的情回流比小,塔温低,就是回流比大的情况。况。37、为什么下塔液氮取出量越大,液氮纯度越低,而液空纯度会提高呢?在进塔气量和进气状态以及膨胀气量和操作压力一定在进塔气量和进气状态以及膨胀气量和操作压力一定的情况下,冷凝蒸发器热负荷基本上是一定的,即液的情况下,冷凝蒸发器热负荷基本上是一定的,即液氮的冷凝量一定。如果下塔液氮取出量加大,下塔回氮的冷凝量一定。如果下塔液氮取出量加大,下塔回流液体量就要减少,下塔回流比

93、也就相应减少,因而流液体量就要减少,下塔回流比也就相应减少,因而塔板上的气液混合温度就要升高,上升蒸气在每块塔塔板上的气液混合温度就要升高,上升蒸气在每块塔板的温降就要减小。这样上升蒸气部分冷凝就不充分,板的温降就要减小。这样上升蒸气部分冷凝就不充分,蒸气中氧组分冷凝下来的就少,于是在塔顶得到的气蒸气中氧组分冷凝下来的就少,于是在塔顶得到的气氮的纯度就降低,到冷凝蒸发器后冷凝成的液氮纯度氮的纯度就降低,到冷凝蒸发器后冷凝成的液氮纯度也低。另一方面,由于各块塔板上的气液混合温度升也低。另一方面,由于各块塔板上的气液混合温度升高,下流液体在各块塔板上的温升也增大。这样,液高,下流液体在各块塔板上的

94、温升也增大。这样,液体部分蒸发较为充分,下流液体中的氮组分蒸发出来体部分蒸发较为充分,下流液体中的氮组分蒸发出来的数量就相应增加,因而液体的氧纯度提高的快,故的数量就相应增加,因而液体的氧纯度提高的快,故在塔底得到的液空纯度就相应提高。在塔底得到的液空纯度就相应提高。38、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?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,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

95、流阀的开度直接影响到下塔回流比。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,下塔的回流液就少了,液氮节流阀开大,送到上塔的液氮量多了,下塔的回流液就少了,因而回流比相应减少,所以液空因而回流比相应减少,所以液空 的氧纯度提高,液氮的纯度降低。的氧纯度提高,液氮的纯度降低。反之,关小液氮节流阀,送送到上塔的液氮量少了,下塔的回流反之,关小液氮节流阀,送送到上塔的液氮量少了,下塔的回流液就多了,因而回流比相应增加,所以液空液就多了,因而回流比相应增加,所以液空 的氧纯度降低,液氮的氧纯度降低,液氮的纯度升高。而液空节流阀的开度,在一般情况下不能改

96、变下塔的纯度升高。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,而且影响到上塔的精馏工况。如果液空节响到下塔液面的高低,而且影响到上塔的精馏工况。如果液空节流阀的开度刚好与生成的液空量相适应,则下塔液面保持稳定。流阀的开度刚好与生成的液空量相适应,则下塔液面保持稳定。如果开度小,则液空通过的数量就少,液空液面就要上升;反之如果开度小,则液空通过的数量就少,液空液面就要上升;反之液面下降。但液空节流阀的开度直接影响送到上塔液空量的多少,液面下降。但液空节流阀的开度直接

97、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。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,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。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当下塔液空液面过低,通过液空节流阀夹带有气

98、体时,则会使下塔的声声蒸气减少,回流比气体时,则会使下塔的声声蒸气减少,回流比增大,液空中氧纯度下降。并且,它将对上塔增大,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。也包含着确保精馏工况正常的意义。39、为什么说调整下塔纯度是调整上塔产品纯度的基础?双级精馏塔分离空气是先将空气字下塔分离成富氧液空和液氮,双级精馏塔分离空气是先将空气字下塔分离成富氧液空和液氮,然后再送到上塔进一步分离成纯氧和纯氮产品。由此可见,如

99、果然后再送到上塔进一步分离成纯氧和纯氮产品。由此可见,如果下塔提供的中间产品不合格,上塔是很难生产出纯度和数量都合下塔提供的中间产品不合格,上塔是很难生产出纯度和数量都合乎要求的氧、氮产品的。这是因为在设计上塔时,是根据氧、氮乎要求的氧、氮产品的。这是因为在设计上塔时,是根据氧、氮产品的数量和一定的液空和液氮量计算出上塔的回流比,再根据产品的数量和一定的液空和液氮量计算出上塔的回流比,再根据液空和液氮的纯度和回流比以及一定的操作压力,确定为分离出液空和液氮的纯度和回流比以及一定的操作压力,确定为分离出合格产品所需要的塔板数。对全低压流程的上塔,还需要考虑膨合格产品所需要的塔板数。对全低压流程的

100、上塔,还需要考虑膨胀空气的影响。也就是说,只有当液空、液氮的数量和纯度以及胀空气的影响。也就是说,只有当液空、液氮的数量和纯度以及膨胀空气入上塔的状态和数量都符合要求,并在规定的操作压力膨胀空气入上塔的状态和数量都符合要求,并在规定的操作压力下,经过这么多块塔板的精馏,才能获得纯度和数量都合格的产下,经过这么多块塔板的精馏,才能获得纯度和数量都合格的产品。如果液空和液氮的纯度和数量改变了,上塔回流比一定会发品。如果液空和液氮的纯度和数量改变了,上塔回流比一定会发生变化,如果还是用这么多块塔板来进行精馏,就不能得到纯度生变化,如果还是用这么多块塔板来进行精馏,就不能得到纯度和数量都符合要求的产品

101、了。因此,下塔工况的调整就成为从上和数量都符合要求的产品了。因此,下塔工况的调整就成为从上塔获得合格产品的基础。塔获得合格产品的基础。 40、怎样控制液空、液氮纯度?下塔的液空、液氮是提供给上塔作为精馏的原料液,下塔的液空、液氮是提供给上塔作为精馏的原料液,因此,下塔精馏是上塔精馏的基础。妥善地控制液空、因此,下塔精馏是上塔精馏的基础。妥善地控制液空、液氮纯度的目的在于保证氧、氮产品的纯度和产量。液氮纯度的目的在于保证氧、氮产品的纯度和产量。液空纯度高时,氧气常年度才能提高。液氮纯度高而液空纯度高时,氧气常年度才能提高。液氮纯度高而输出量大时氮气纯度才能达到理想纯度。但是,液空、输出量大时氮气

102、纯度才能达到理想纯度。但是,液空、液氮的是互相制约的一种纯度高,另一种纯度必然降液氮的是互相制约的一种纯度高,另一种纯度必然降低,并且,液空、液氮的纯度和各自输出量也互相制低,并且,液空、液氮的纯度和各自输出量也互相制约,提高纯度,流量必然减少。约,提高纯度,流量必然减少。从以上种种制约可以看出,液空、液氮的纯度和导出从以上种种制约可以看出,液空、液氮的纯度和导出量有个平衡点,这就需要稳步地、认真地仔细寻求。量有个平衡点,这就需要稳步地、认真地仔细寻求。下塔的操作要点在于控制液氮节流阀的开度。具下塔的操作要点在于控制液氮节流阀的开度。具体的说,就是要在液氮纯度合乎上塔精馏要求的体的说,就是要在

103、液氮纯度合乎上塔精馏要求的情况下,尽量地加大其导出量。这样可以为上塔情况下,尽量地加大其导出量。这样可以为上塔精馏段提供更多的回流液,回流比的增大可使氮精馏段提供更多的回流液,回流比的增大可使氮气纯度得到保障,与此同时,下塔回流比也会因气纯度得到保障,与此同时,下塔回流比也会因此而减少,液空纯度会得到提高,进而可以使氧此而减少,液空纯度会得到提高,进而可以使氧气纯度得到提高。气纯度得到提高。液氮节流阀究竟开到什么程度合适呢?这可以通液氮节流阀究竟开到什么程度合适呢?这可以通过液氮纯度与气氮纯度差额来判断。在正常情况过液氮纯度与气氮纯度差额来判断。在正常情况下,喷淋氮与上塔气氮纯度相等或者液氮稍

104、低,下,喷淋氮与上塔气氮纯度相等或者液氮稍低,允许液氮纯度低于气氮纯度允许液氮纯度低于气氮纯度0.51%2%,纯度,纯度越低,其差值俞大;纯度越高,差额越小。当气越低,其差值俞大;纯度越高,差额越小。当气氮纯度高于氮纯度高于99.9%时,则应使液氮纯度相当于气时,则应使液氮纯度相当于气氮纯度。氮纯度。如果发现液氮纯度很高,而气氮纯度比液氮纯度如果发现液氮纯度很高,而气氮纯度比液氮纯度还低的情况,则说明导入上塔的液氮量太少,从还低的情况,则说明导入上塔的液氮量太少,从而造成上塔顶部塔板的液体不足,精馏段回流比而造成上塔顶部塔板的液体不足,精馏段回流比不够,氮气纯度无法提高。同时,下塔也会因液不够

105、,氮气纯度无法提高。同时,下塔也会因液氮节流阀开度太小,回流比增大,液空纯度下降,氮节流阀开度太小,回流比增大,液空纯度下降,进一步造成氧气纯度下降,此时,液氮节流阀开进一步造成氧气纯度下降,此时,液氮节流阀开度必须加大。这时,液氮纯度虽然会有所下降,度必须加大。这时,液氮纯度虽然会有所下降,但是气氮的纯度却反而能提高。但是气氮的纯度却反而能提高。在具有污氮节流阀和纯氮节流阀的流程中,在操在具有污氮节流阀和纯氮节流阀的流程中,在操作时,通常用污氮节流阀控制液空纯度,而用液作时,通常用污氮节流阀控制液空纯度,而用液氮节流阀控制液氮纯度。氮节流阀控制液氮纯度。 41、为什么在制取双高纯度产品时分馏

106、塔中要抽取污液氮和污气氮?因为在空分塔内进行的是三元混合物(氧因为在空分塔内进行的是三元混合物(氧-氮氮-氩)的氩)的分离,不抽氩馏分时,要得到高纯度氮是不可能的。分离,不抽氩馏分时,要得到高纯度氮是不可能的。全低压制氧机从上塔抽走污气氮,实质上就是抽氩馏全低压制氧机从上塔抽走污气氮,实质上就是抽氩馏分。为了保证切换式换热器自清除的需要,作为返流分。为了保证切换式换热器自清除的需要,作为返流气体的污气氮的数量比中压制氧机抽取氩气体的污气氮的数量比中压制氧机抽取氩 馏分的量要馏分的量要多的多。多的多。为了保证氮气产品的纯度,要求从塔顶喷淋的液氮也为了保证氮气产品的纯度,要求从塔顶喷淋的液氮也有足

107、够高的纯度(有足够高的纯度(99.99%),对下塔来说,为了从),对下塔来说,为了从塔顶得到高纯度的液氮,又要保证底部液空的纯度,塔顶得到高纯度的液氮,又要保证底部液空的纯度,从中部抽取一部分污氮,这对下塔精馏是有利的。它从中部抽取一部分污氮,这对下塔精馏是有利的。它可使抽口以上的塔板有足够大的回流比,以保证纯液可使抽口以上的塔板有足够大的回流比,以保证纯液氮纯度,同时使抽口以下的塔板回流比减少,有利于氮纯度,同时使抽口以下的塔板回流比减少,有利于提高液空的氧纯度。提高液空的氧纯度。42、为什么全低压空分设备能将膨胀空气直接送入上塔?全低压空分设备的冷量大部分靠膨胀机全低压空分设备的冷量大部分

108、靠膨胀机产生,而全低压空分设备的工作压力即产生,而全低压空分设备的工作压力即为下塔的工作压力。为为下塔的工作压力。为0.550.65MPA。该压力的气体在膨。该压力的气体在膨胀机膨胀制冷后,压力为胀机膨胀制冷后,压力为0.13MPA左右,左右,已不可能像中压流程那样送入下塔参与已不可能像中压流程那样送入下塔参与精馏。如果膨胀后的空气只在热交换器精馏。如果膨胀后的空气只在热交换器内回收冷量,不参见精馏,则这部分加内回收冷量,不参见精馏,则这部分加工空气的氧、氮就不能提取,必将影响工空气的氧、氮就不能提取,必将影响到氧、氮的产量和提取率。到氧、氮的产量和提取率。 由于全低压空分设备的上塔其精馏段的

109、回流由于全低压空分设备的上塔其精馏段的回流比大于最小回流比较多,就有可能利用多余比大于最小回流比较多,就有可能利用多余回流液的精馏潜力。因此可将膨胀后的空气回流液的精馏潜力。因此可将膨胀后的空气直接送入上塔参与精馏,来回收膨胀空气中直接送入上塔参与精馏,来回收膨胀空气中的氧氮,以提高氧的提取率。的氧氮,以提高氧的提取率。由于全低压空分设备将膨胀空气直接送入上由于全低压空分设备将膨胀空气直接送入上塔,因此,制冷量的变化将引起膨胀量的变塔,因此,制冷量的变化将引起膨胀量的变化,必然要影响上塔的精馏。制冷与精馏的化,必然要影响上塔的精馏。制冷与精馏的紧密联系是全低压空分设备的最大特点。紧密联系是全低

110、压空分设备的最大特点。43、空气增压膨胀流程制氧机为什么精馏的提取率高? 在膨胀机中空气膨胀推动叶轮转动而作功,空气所做在膨胀机中空气膨胀推动叶轮转动而作功,空气所做的功可以由制动电机回收一部分为电能,也可以在叶的功可以由制动电机回收一部分为电能,也可以在叶轮的轴上安装一个增压轮,将空压机出来的压力为轮的轴上安装一个增压轮,将空压机出来的压力为0.6MPA的空气部分引入增压轮增压,使之压力升高的空气部分引入增压轮增压,使之压力升高到到0.91.1MPA,再进入膨胀机膨胀,膨胀到,再进入膨胀机膨胀,膨胀到0.130.14MPA引入上塔。增压膨胀的实质是将膨胀引入上塔。增压膨胀的实质是将膨胀空气所

111、做的功回收给膨胀工质本身。增压后的膨胀空空气所做的功回收给膨胀工质本身。增压后的膨胀空气将从气将从0.91.1MPA膨胀至膨胀至0.130.14MPA,其单,其单位制冷量增加,在制氧机补偿同样冷损的前提下,所位制冷量增加,在制氧机补偿同样冷损的前提下,所需要的膨胀量大大减少,即吹入上塔的过热膨胀空气需要的膨胀量大大减少,即吹入上塔的过热膨胀空气量大为减小。它可使上塔精馏段的回流比相对较大,量大为减小。它可使上塔精馏段的回流比相对较大,气相中的氧组分冷凝充分,从而气氮纯度高,随氮带气相中的氧组分冷凝充分,从而气氮纯度高,随氮带出的氧量减少,可以提高氧的提取率。出的氧量减少,可以提高氧的提取率。4

112、4、塔板阻力上如何形成的,它包括哪些部分?塔板阻力是指声声蒸气穿过塔板筛孔和塔板上液层时产生的压降。塔板阻力是指声声蒸气穿过塔板筛孔和塔板上液层时产生的压降。当蒸气穿过塔板筛孔时,由于流道面积发生变化而对流动产生阻当蒸气穿过塔板筛孔时,由于流道面积发生变化而对流动产生阻力。这个阻力不管塔板上有无液体都是存在的,故又叫干塔板阻力。这个阻力不管塔板上有无液体都是存在的,故又叫干塔板阻力。它与蒸气穿过筛孔的速度、筛板的开孔率以及孔的粗糙度等力。它与蒸气穿过筛孔的速度、筛板的开孔率以及孔的粗糙度等因素有关。其中,筛孔速度对它影响最大,它是与筛孔速度的平因素有关。其中,筛孔速度对它影响最大,它是与筛孔速

113、度的平方成正比。其次,上升蒸气还必须克服液体的表面张力形成的阻方成正比。其次,上升蒸气还必须克服液体的表面张力形成的阻力,才能进入和逸出液层,这个阻力叫表面张力阻力。它与液体力,才能进入和逸出液层,这个阻力叫表面张力阻力。它与液体的表面张力成正比,与筛孔的直径成反比。此外上升蒸气还要克的表面张力成正比,与筛孔的直径成反比。此外上升蒸气还要克服塔板上液层的静压力形成的阻力才能上升,这个阻力就是液柱服塔板上液层的静压力形成的阻力才能上升,这个阻力就是液柱静压力。它与液层厚度和液体的密度有关。由此可见,每块塔板静压力。它与液层厚度和液体的密度有关。由此可见,每块塔板上产生的阻力就是由于塔板阻力、表面

114、张力阻力、液柱静压力三上产生的阻力就是由于塔板阻力、表面张力阻力、液柱静压力三部分组成,一般在部分组成,一般在200300PA。精馏塔内测量的下塔阻力,上。精馏塔内测量的下塔阻力,上塔上部、中部、下部各段的阻力,分别是指各段内每块塔板阻力塔上部、中部、下部各段的阻力,分别是指各段内每块塔板阻力的总和。的总和。45、哪些因素会影响塔板阻力的变化,观察塔板阻力对操作有何实际意义?影响塔板阻力的因素很多,包括筛孔孔径大小、塔板影响塔板阻力的因素很多,包括筛孔孔径大小、塔板开孔率、液体的密度、液体的表面张力、液层厚度、开孔率、液体的密度、液体的表面张力、液层厚度、蒸气的密度和蒸气穿过筛孔的速度等等,其

115、中,蒸气蒸气的密度和蒸气穿过筛孔的速度等等,其中,蒸气和液体的密度以及液体的表面张力在生产过程中变化和液体的密度以及液体的表面张力在生产过程中变化很小。孔径大小与开孔率虽然固定不变,但当筛孔被很小。孔径大小与开孔率虽然固定不变,但当筛孔被固体二氧化碳或硅胶粉末堵塞时,也会发生变化,造固体二氧化碳或硅胶粉末堵塞时,也会发生变化,造成阻力增大。此外,液层厚度和蒸气的筛孔速度取决成阻力增大。此外,液层厚度和蒸气的筛孔速度取决于下流液体量和上升蒸气量的多少,在操作中也有可于下流液体量和上升蒸气量的多少,在操作中也有可能发生变化,从而影响塔板阻力的变化。特别是筛孔能发生变化,从而影响塔板阻力的变化。特别

116、是筛孔速度对阻力的影响是成平方的关系,影响较大。速度对阻力的影响是成平方的关系,影响较大。所以,在实际操作中,可以通过塔内各部分阻力所以,在实际操作中,可以通过塔内各部分阻力的变化来判断塔内的工况是否正常。如果阻力正的变化来判断塔内的工况是否正常。如果阻力正常,说明塔内上升蒸气的速度和下流液体的数量常,说明塔内上升蒸气的速度和下流液体的数量正常。如果阻力增高,则可能是某一段上升蒸气正常。如果阻力增高,则可能是某一段上升蒸气量过大或塔板筛孔堵塞;如果进塔空气量、膨胀量过大或塔板筛孔堵塞;如果进塔空气量、膨胀空气量以及氧、氮、污氮取出量都正常,也即上空气量以及氧、氮、污氮取出量都正常,也即上升气量

117、没有变化,那就可能是某一段下流液体量升气量没有变化,那就可能是某一段下流液体量大了,使塔板上液层厚度加厚,造成塔板阻力增大了,使塔板上液层厚度加厚,造成塔板阻力增加,如果阻力超过正常值,并且产生波动,则很加,如果阻力超过正常值,并且产生波动,则很可能是塔内产生了液悬,当阻力过小时,有可能可能是塔内产生了液悬,当阻力过小时,有可能是上升蒸气量太少,蒸气无法托住塔板上的液体是上升蒸气量太少,蒸气无法托住塔板上的液体而产生漏液现象。因此阻力大小往往可作为判断而产生漏液现象。因此阻力大小往往可作为判断工况是否正常的一个重要手段。工况是否正常的一个重要手段。46、为什么下塔压力比上塔高?为了实现上、下塔

118、的精馏过程,必须使为了实现上、下塔的精馏过程,必须使下塔顶部来的气氮冷凝为液氮,使上塔下塔顶部来的气氮冷凝为液氮,使上塔底部的液氧蒸发为气氧。这个过程是通底部的液氧蒸发为气氧。这个过程是通过冷凝蒸发器,用下塔的气氮来加热上过冷凝蒸发器,用下塔的气氮来加热上塔的液氧,使其蒸发成氧气,而气氮本塔的液氧,使其蒸发成氧气,而气氮本身因发出热量而冷凝成液氮来实现的。身因发出热量而冷凝成液氮来实现的。为此,要求冷凝蒸发器的冷凝侧(氮侧)为此,要求冷凝蒸发器的冷凝侧(氮侧)的温度高于蒸发侧(氧侧),并保持一的温度高于蒸发侧(氧侧),并保持一定的温差(一般在定的温差(一般在1.02.5)。)。我们知道在同样的

119、压力下,氧的沸点高,无法达我们知道在同样的压力下,氧的沸点高,无法达到上述目的。但是气体的液化温度和液体的汽化到上述目的。但是气体的液化温度和液体的汽化温度与压力有关,而且随压力的增加而升高。例温度与压力有关,而且随压力的增加而升高。例如在如在0.14MPA下液氧的蒸发温度是下液氧的蒸发温度是93.2K,气氮,气氮的液化温度是的液化温度是80K,而在,而在0.58MPA时,气氮的冷时,气氮的冷凝温度是凝温度是95.6K,为实现用气氮来加热液氧的目,为实现用气氮来加热液氧的目的,就必须把氮侧的压力提高,使氮的冷凝温度的,就必须把氮侧的压力提高,使氮的冷凝温度高于氧的蒸发温度,并保证一定的传热温差

120、才行。高于氧的蒸发温度,并保证一定的传热温差才行。因为冷凝蒸发器的氧侧与上塔底部相连。它与上因为冷凝蒸发器的氧侧与上塔底部相连。它与上塔底部具有相同的压力;其氮侧与下塔顶部相连,塔底部具有相同的压力;其氮侧与下塔顶部相连,它有下塔顶部具有相同的压力。所以,下塔压力它有下塔顶部具有相同的压力。所以,下塔压力比上塔高就是要保证冷凝蒸发器的正常工作,以比上塔高就是要保证冷凝蒸发器的正常工作,以实现上、下塔的精馏过程。实现上、下塔的精馏过程。47、上塔压力低些有什么好处?上塔的低温产品出塔后要通过换热器回上塔的低温产品出塔后要通过换热器回收冷量,经复热后再离开装置。上塔的收冷量,经复热后再离开装置。上

121、塔的压力需要能克服气体在通过换热器时的压力需要能克服气体在通过换热器时的阻力。但是,要求在满足需要的情况下阻力。但是,要求在满足需要的情况下尽可能的低。这是因为:尽可能的低。这是因为: 1、在冷凝蒸发器中冷凝的液氮量不变、主冷温、在冷凝蒸发器中冷凝的液氮量不变、主冷温差不变的情况下,如果上塔的压力降低,则下塔差不变的情况下,如果上塔的压力降低,则下塔的压力相应的降低。通常,上塔的压力降低的压力相应的降低。通常,上塔的压力降低0.01MPA,下塔压力可降低,下塔压力可降低0.03MPA。例如,。例如,上塔压力为上塔压力为0.05MPA,主冷温差为,主冷温差为2,则下塔,则下塔压力为压力为0.48

122、5MPA;如果上塔压力为;如果上塔压力为0.06MPA,则下塔压力要升至,则下塔压力要升至0.515MPA左右。对于全低左右。对于全低压制氧机,随着下塔压力的降低。空压机的排气压制氧机,随着下塔压力的降低。空压机的排气压力亦可降低,进塔空气量就会增加,从而可氧压力亦可降低,进塔空气量就会增加,从而可氧产量和降低制氧机能耗。对于中压制氧,下塔压产量和降低制氧机能耗。对于中压制氧,下塔压力降低就能增大膨胀机前后的压差。当要求制冷力降低就能增大膨胀机前后的压差。当要求制冷量一定时,就可以降低高压压力,节约电耗。量一定时,就可以降低高压压力,节约电耗。2、上、下塔压力降低,可改善上、下塔的精馏工、上、

123、下塔压力降低,可改善上、下塔的精馏工况。因为压力低时,液体中某一组分的含量与其况。因为压力低时,液体中某一组分的含量与其上方处于相平衡的蒸气中同一组分的含量的差数上方处于相平衡的蒸气中同一组分的含量的差数要大些,而压力高时此差数会减小。例如,在要大些,而压力高时此差数会减小。例如,在0.05MPA时,液体中氮浓度喂时,液体中氮浓度喂0%,则平衡蒸气,则平衡蒸气中氮的浓度为中氮的浓度为83%;如果压力升高到;如果压力升高到0.1MPA,液体中含氮仍为液体中含氮仍为50%,则蒸气中氮的浓度会减少,则蒸气中氮的浓度会减少到到81%。气、液相浓度差越大,则氧、氮的分离。气、液相浓度差越大,则氧、氮的分

124、离效果越好。即在塔板数不变的情况下,压力低一效果越好。即在塔板数不变的情况下,压力低一些,有利于提高氧、氮的纯度。因此,在操作时,些,有利于提高氧、氮的纯度。因此,在操作时,要尽可能降低上塔压力。要尽可能降低上塔压力。应该指出,上塔压力降低的程度是有限的。因为应该指出,上塔压力降低的程度是有限的。因为氮、氧产品的排出压力有一定的要求,在排出过氮、氧产品的排出压力有一定的要求,在排出过程中,还要克服换热器和管道的阻力。程中,还要克服换热器和管道的阻力。48、双级精馏塔内的温度是这样分布的?加工空气由下塔底部进入,已达到了所加工空气由下塔底部进入,已达到了所处压力下的饱和温度。进入下塔的空气处压力

125、下的饱和温度。进入下塔的空气温度约为温度约为100K。空气在下塔进行预精馏。空气在下塔进行预精馏,随蒸气逐渐上升,其含氮量逐板增加,随蒸气逐渐上升,其含氮量逐板增加,在下塔顶为纯气氮(含氮在下塔顶为纯气氮(含氮99.9999.999),在冷凝蒸发器中),在冷凝蒸发器中全部冷凝成液氮,所对应的饱和温度为全部冷凝成液氮,所对应的饱和温度为9495K。因为冷凝蒸发器的温差为。因为冷凝蒸发器的温差为12K。因而上塔底(主冷氧侧)的饱和。因而上塔底(主冷氧侧)的饱和温度为温度为9293K。精馏塔的上塔仍然是自下而上含氮量逐板增加,精馏塔的上塔仍然是自下而上含氮量逐板增加,塔板的温度逐渐下降。字液空进料口

126、处,下塔富塔板的温度逐渐下降。字液空进料口处,下塔富氧液空(含氧氧液空(含氧38%)节流后的温度约为)节流后的温度约为8788K。在污氮出口处,污氮的纯度为在污氮出口处,污氮的纯度为94%96%,其相,其相应的饱和温度为应的饱和温度为8080.5K。在上塔的辅塔顶纯。在上塔的辅塔顶纯氮出口处,相对应压力约为氮出口处,相对应压力约为0.12MPA,对应的纯,对应的纯氮气(含氮氮气(含氮99.99%99.999%)的饱和温度为)的饱和温度为77.578K。精馏塔各处的温度是随着塔板上的。精馏塔各处的温度是随着塔板上的气、液组成而变化的。反之,含氧量增多,温度气、液组成而变化的。反之,含氧量增多,温

127、度就会升高。就会升高。总之,双级精馏塔的各截面温度是自下而上降低总之,双级精馏塔的各截面温度是自下而上降低的。下塔底的压力为的。下塔底的压力为0.6MPA温度为温度为100K;下塔;下塔顶为顶为9495K;上塔的温度也是自下而上降低的,;上塔的温度也是自下而上降低的,下部温度范围为下部温度范围为9294K,顶部温度为,顶部温度为77.578K。49、什么叫液悬(液泛)?在精馏塔内,液体沿塔板通过溢流斗逐在精馏塔内,液体沿塔板通过溢流斗逐块下流,与温度较高的蒸气在塔板上接块下流,与温度较高的蒸气在塔板上接触,发生传热和部分蒸发、部分冷凝的触,发生传热和部分蒸发、部分冷凝的过程。如果塔板上的液体难

128、于沿溢流斗过程。如果塔板上的液体难于沿溢流斗流下,造成溢流斗内液面越长越高,直流下,造成溢流斗内液面越长越高,直至与塔板上的液面相平,液体无法下流,至与塔板上的液面相平,液体无法下流,就叫液悬或液泛。当溢流斗内液面超过就叫液悬或液泛。当溢流斗内液面超过溢流斗高度的溢流斗高度的50%时,就认为开始发生时,就认为开始发生轻微的液泛。轻微的液泛。 精馏塔内气液在正常流动时,由于蒸气是自精馏塔内气液在正常流动时,由于蒸气是自下而上地流动,要克服塔板的阻力。因此,下而上地流动,要克服塔板的阻力。因此,上部的压力要比下部的压力低。其压差反映上部的压力要比下部的压力低。其压差反映了每块塔板阻力的大小。液体自

129、上而下流动了每块塔板阻力的大小。液体自上而下流动是从压力低处流向压力高处,因此,溢流斗是从压力低处流向压力高处,因此,溢流斗内的液面一定要比塔板上的液面高到一定程内的液面一定要比塔板上的液面高到一定程度才能流出。同时,液体在流溢流斗时,液度才能流出。同时,液体在流溢流斗时,液体还要克服在出口处的阻力,因此,溢流斗体还要克服在出口处的阻力,因此,溢流斗内的液面只有上升到液柱所产生的压力能够内的液面只有上升到液柱所产生的压力能够克服塔板上、下的压差溢流斗的阻力时,才克服塔板上、下的压差溢流斗的阻力时,才能保证液体顺利流过,使液面保持稳定。能保证液体顺利流过,使液面保持稳定。 当塔板阻力增加,造成塔

130、板上、下的压差的增加,当塔板阻力增加,造成塔板上、下的压差的增加,溢流斗的阻力增大时,靠溢流斗内原有的液体高溢流斗的阻力增大时,靠溢流斗内原有的液体高度已不足以克服压差和阻力,则液体暂时不能流度已不足以克服压差和阻力,则液体暂时不能流下。当溢流斗内液面涨到一定高度时,又达到新下。当溢流斗内液面涨到一定高度时,又达到新的平衡。当塔板阻力溢流斗阻力过大时,必将引的平衡。当塔板阻力溢流斗阻力过大时,必将引起溢流斗内液面继续上涨,直至与上一块塔板的起溢流斗内液面继续上涨,直至与上一块塔板的液面相平,塔板上的液体也随之上涨。当塔板上液面相平,塔板上的液体也随之上涨。当塔板上的液体上涨到上升蒸气无法托持住

131、时,就会从筛的液体上涨到上升蒸气无法托持住时,就会从筛孔一泻而下。如果产生液泛的原因没有消除,则孔一泻而下。如果产生液泛的原因没有消除,则又会重复上述过程。又会重复上述过程。由此可见,当塔内发生液泛时,阻力、液面将发由此可见,当塔内发生液泛时,阻力、液面将发生很大的波动。同时破坏了塔内的精馏过程,产生很大的波动。同时破坏了塔内的精馏过程,产品纯度往往达不到要求,并且波动很大,无法维品纯度往往达不到要求,并且波动很大,无法维持正常生产。在操作中应尽力避免液泛的发生,持正常生产。在操作中应尽力避免液泛的发生,并及时进行处理。并及时进行处理。50、当大型空分塔出现液悬时,除了采用停止膨胀机、切断气源

132、静置的方法除外,有无其他不影响正常生产的办法?采用停止膨胀机、切断气源静置的方法消除采用停止膨胀机、切断气源静置的方法消除液悬,势必造成氧压机、氮压机停运,对正液悬,势必造成氧压机、氮压机停运,对正常生产带来损失。为此,可采用适当排放液常生产带来损失。为此,可采用适当排放液氮的办法来消除液悬,较为简单可行,不影氮的办法来消除液悬,较为简单可行,不影响正常生产。如果在排除液氮的同时,加大响正常生产。如果在排除液氮的同时,加大膨胀量则效果更佳。具体的操作方法如下:膨胀量则效果更佳。具体的操作方法如下:在将氧气流量关至比正常时稍小些、其他阀门开在将氧气流量关至比正常时稍小些、其他阀门开度不变的情况下

133、,只要将液氮排放阀适当打开,度不变的情况下,只要将液氮排放阀适当打开,加大膨胀量后(一台膨胀机的最大膨胀量),从加大膨胀量后(一台膨胀机的最大膨胀量),从污氮气经过冷器后的温度显示可看到,污氮气经过冷器后的温度显示可看到,23分钟分钟就达到正常值,即就达到正常值,即173左右。接着阻力差开左右。接着阻力差开始下降,主冷液面开始上升时,从氧分析仪可以始下降,主冷液面开始上升时,从氧分析仪可以看到氧纯度的变化,开始略有下降,看到氧纯度的变化,开始略有下降,10分钟后就分钟后就慢慢上升。待阻力基本达到正常值后,逐渐关小慢慢上升。待阻力基本达到正常值后,逐渐关小液氮排放阀,直至完全关闭。液氮排放阀,直

134、至完全关闭。用这种方法处理液悬,也可能一次不行,还需要用这种方法处理液悬,也可能一次不行,还需要进行第二次处理的情况,这主要是要根据工况恶进行第二次处理的情况,这主要是要根据工况恶化的程度决定液氮排放量。在操作时要注意将进化的程度决定液氮排放量。在操作时要注意将进塔空气量控制稳定;调节某项参数时,阀门的开塔空气量控制稳定;调节某项参数时,阀门的开闭要缓慢。闭要缓慢。该操作方法的原理是:在进装置空气量稳该操作方法的原理是:在进装置空气量稳定不变、氧气流量比正常值稍小的情况下定不变、氧气流量比正常值稍小的情况下排放液氮会使进入下塔的空气量增加。但排放液氮会使进入下塔的空气量增加。但是,增加膨胀量除

135、为了补充排液的冷损外,是,增加膨胀量除为了补充排液的冷损外,由于膨胀空气进入上塔。实际进入下塔的由于膨胀空气进入上塔。实际进入下塔的空气量反而是减少的。这样,下塔压力会空气量反而是减少的。这样,下塔压力会有所降低,使主冷的传热温差减小,同时有所降低,使主冷的传热温差减小,同时热负荷也减少(因入下塔空气量减少),热负荷也减少(因入下塔空气量减少),致使主冷中液氧蒸发量减少,从而使上塔致使主冷中液氧蒸发量减少,从而使上塔的上升气速下降,压差减小,液悬问题得的上升气速下降,压差减小,液悬问题得到解决。到解决。51、稀有气体在分馏塔中是如何分布的?稀有气体是指氩、氖、氪、氙、氦气。由于它稀有气体是指氩

136、、氖、氪、氙、氦气。由于它们的沸点不同,在空气中的含量又相差悬殊,们的沸点不同,在空气中的含量又相差悬殊,所以各组分汇集在精馏塔中的不同部位,氪、所以各组分汇集在精馏塔中的不同部位,氪、氙的沸点最高(在标准大气压下氪的沸点为:氙的沸点最高(在标准大气压下氪的沸点为:-152.9、氙的沸点为、氙的沸点为108.1)随加工)随加工空气进入下塔后,氪、氙均冷凝在下塔液空中。空气进入下塔后,氪、氙均冷凝在下塔液空中。再随液空经节流阀进入上塔,逐板下流汇集于再随液空经节流阀进入上塔,逐板下流汇集于上塔底部的液氧及气氧中。因此,若想从空分上塔底部的液氧及气氧中。因此,若想从空分装置提取氪、氙,通常是将产品

137、氧气引入氪塔,装置提取氪、氙,通常是将产品氧气引入氪塔,用精馏法制取贫氪、氙原料气。用精馏法制取贫氪、氙原料气。氖的沸点(氖的沸点(-245.9),氦的沸点(),氦的沸点(-268.9)相对于氮组分要低的多。所以)相对于氮组分要低的多。所以加工空气中的氦、氖组分总和低沸点的氮加工空气中的氦、氖组分总和低沸点的氮组分在一起。加工空气进入下塔后,氦、组分在一起。加工空气进入下塔后,氦、氖组分随氮组分一起上升到主冷凝蒸发器氖组分随氮组分一起上升到主冷凝蒸发器的氮侧,气氮被冷凝,而氦、氖组分由于的氮侧,气氮被冷凝,而氦、氖组分由于沸点低,尚不能冷凝,在主冷中成为沸点低,尚不能冷凝,在主冷中成为“不不凝

138、性气体凝性气体”。因此,可从主冷氮侧的顶部。因此,可从主冷氮侧的顶部引出,作为提取氦、氖的原料气。引出,作为提取氦、氖的原料气。氩的沸点为氩的沸点为185.7,介于氧、氮沸点,介于氧、氮沸点之间,且接近于氧。进入下塔空气中的氩之间,且接近于氧。进入下塔空气中的氩大部分随液空进入上塔,小部分随液氮进大部分随液空进入上塔,小部分随液氮进入上塔,在上塔的精馏段和提馏段均有氩入上塔,在上塔的精馏段和提馏段均有氩组分的富集区。精馏段的上部主要是氮、组分的富集区。精馏段的上部主要是氮、氩分离。提馏段的下部主要是氧、氩分离。氩分离。提馏段的下部主要是氧、氩分离。52、透平膨胀机是怎样工作的,为什么会产生冷量

139、?透平膨胀机是一种旋转式制冷机械,它由蜗壳、透平膨胀机是一种旋转式制冷机械,它由蜗壳、导流器、工作轮和扩压器等主要部分组成。当导流器、工作轮和扩压器等主要部分组成。当具有一定压力的气体进入膨胀机的蜗壳后,被具有一定压力的气体进入膨胀机的蜗壳后,被均匀分配到导流器中,导流器上装有喷嘴叶片,均匀分配到导流器中,导流器上装有喷嘴叶片,气体在喷嘴中将气体的热力学能(内能)转换气体在喷嘴中将气体的热力学能(内能)转换成流动的动能,气体的压力和焓降低,出喷嘴成流动的动能,气体的压力和焓降低,出喷嘴的流速可高达的流速可高达200M/S左右。当高速气流冲到左右。当高速气流冲到叶轮的叶片上时,推动叶轮旋转并对外

140、做功,叶轮的叶片上时,推动叶轮旋转并对外做功,将气体的动能转换为机械能。通过转子轴带动将气体的动能转换为机械能。通过转子轴带动制动风机、发电机、或增压机对外输出功。制动风机、发电机、或增压机对外输出功。从气体流经膨胀机的整个过程来看,气体从气体流经膨胀机的整个过程来看,气体压力降低是一个膨胀过程,同时对外输出压力降低是一个膨胀过程,同时对外输出了功。输出外功是靠消耗了气体内部的能了功。输出外功是靠消耗了气体内部的能量,反映出温度的降低和焓值的减少,即量,反映出温度的降低和焓值的减少,即是从气体内部取走了一部分能量,也就是是从气体内部取走了一部分能量,也就是通常所说的制冷量。通常所说的制冷量。

141、53、透平膨胀机为什么要使用带压力的密封气?透平膨胀机要求进入膨胀机的气体全部透平膨胀机要求进入膨胀机的气体全部能通过导流器和工作轮膨胀,产生冷量。能通过导流器和工作轮膨胀,产生冷量。但是,由于工作轮是高速转动的部件,但是,由于工作轮是高速转动的部件,机壳是静止部件。低温气体有可能通过机壳是静止部件。低温气体有可能通过机壳间隙外漏。这将使透平膨胀机的总机壳间隙外漏。这将使透平膨胀机的总制冷量下降,同时将增加冷损。此外,制冷量下降,同时将增加冷损。此外,冷量外漏还可能使轴承润滑油冻结,造冷量外漏还可能使轴承润滑油冻结,造成机械故障。因此必须采用可靠的密封。成机械故障。因此必须采用可靠的密封。 目

142、前普遍采用的密封有两种类型:迷宫式密封和石墨密封。目前普遍采用的密封有两种类型:迷宫式密封和石墨密封。当气流流经迷宫式密封间隙时,压力逐渐降低。泄漏量的当气流流经迷宫式密封间隙时,压力逐渐降低。泄漏量的大小取决于密封间隙的大小和两个密封空间的压差大小。大小取决于密封间隙的大小和两个密封空间的压差大小。如果密封空间越多,或外侧的压力如果密封空间越多,或外侧的压力 越高,对每个密封间隙越高,对每个密封间隙两侧来说,压差越小,泄漏量也减少。因此,将密封装置两侧来说,压差越小,泄漏量也减少。因此,将密封装置分成两段,在中间通入比周围压力稍高的压力密封气,压分成两段,在中间通入比周围压力稍高的压力密封气

143、,压力可为力可为0.050.10MPA,这样一方面可减少低温气体的,这样一方面可减少低温气体的泄漏量,减少冷损,同时也可以防止轴承的润滑油渗入密泄漏量,减少冷损,同时也可以防止轴承的润滑油渗入密封处,进入膨胀机内,目前空分装置的透平膨胀机一般均封处,进入膨胀机内,目前空分装置的透平膨胀机一般均需要通带压力的密封气,蜜蜂气可以用氮气或氖氦吹除气。需要通带压力的密封气,蜜蜂气可以用氮气或氖氦吹除气。为了防止润滑油进入膨胀机内,在启动膨胀机油泵前,应为了防止润滑油进入膨胀机内,在启动膨胀机油泵前,应先供密封气,在停机时,需在油泵停止运转后才能停压力先供密封气,在停机时,需在油泵停止运转后才能停压力密

144、封。密封。54、增压透平膨胀机的性能有什么特点?增压透平膨胀机是膨胀机直接带动增压机,将增压透平膨胀机是膨胀机直接带动增压机,将输出的外功转换成气体的压力能,而增压后的输出的外功转换成气体的压力能,而增压后的气体又供给膨胀机膨胀,如下图所示,增压机气体又供给膨胀机膨胀,如下图所示,增压机和透平膨胀机互为依存关系:它们具有相同的和透平膨胀机互为依存关系:它们具有相同的转速,相同的气量,相同的功率(膨胀机输出转速,相同的气量,相同的功率(膨胀机输出的功率全部传递给增压机),增压机出口压力的功率全部传递给增压机),增压机出口压力略高于膨胀机进口压力。因此,在二者的热力略高于膨胀机进口压力。因此,在二

145、者的热力学参数应互相匹配,膨胀机的单位制冷量等于学参数应互相匹配,膨胀机的单位制冷量等于增压机的单位功耗。同时,膨胀机的制冷量还增压机的单位功耗。同时,膨胀机的制冷量还要满足整个装置的冷量平衡要满足整个装置的冷量平衡 对增压机来说,进口压力等于空压机的出口压力,对增压机来说,进口压力等于空压机的出口压力,而膨胀机的出口压力接近上塔的压力。因此,膨胀而膨胀机的出口压力接近上塔的压力。因此,膨胀机的压比要比增压机的压比大得多,它能产生较大机的压比要比增压机的压比大得多,它能产生较大的单位功。但是,增压机的效率比膨胀机要低,需的单位功。但是,增压机的效率比膨胀机要低,需要消耗较多的单位功;并且,膨胀

146、机的进口温度低,要消耗较多的单位功;并且,膨胀机的进口温度低,也使膨胀机的单位焓降可减少一些。在设计时,对也使膨胀机的单位焓降可减少一些。在设计时,对各种因素进行全面考虑,通过理论计算,使膨胀机各种因素进行全面考虑,通过理论计算,使膨胀机输出功与增压机消耗功相匹配。在允许的最高转速输出功与增压机消耗功相匹配。在允许的最高转速下,改变转速,不但使气量按比例变化,同时增压下,改变转速,不但使气量按比例变化,同时增压比也与转速的平方关系变化,在增压机所需功率减比也与转速的平方关系变化,在增压机所需功率减小的同时,也使膨胀机的制冷量减少,以维持输出、小的同时,也使膨胀机的制冷量减少,以维持输出、入功的

147、平衡。根据需要,还可以对膨胀机机前的进入功的平衡。根据需要,还可以对膨胀机机前的进气进行调节,以减小输出功。气进行调节,以减小输出功。55、透平膨胀机对润滑系统有什么要求?透平膨胀机的转速很高,轴承间隙很小,对润透平膨胀机的转速很高,轴承间隙很小,对润滑系统要求非常严格。润滑油一般采用滑系统要求非常严格。润滑油一般采用22号透号透平油,除了油的牌号和指标必须符合要求外,平油,除了油的牌号和指标必须符合要求外,对油的清洁程度要求也很高。一般需要经过二对油的清洁程度要求也很高。一般需要经过二级过滤,过滤掉大于级过滤,过滤掉大于5UM的微粒。的微粒。为了有足够的油量从摩擦表面带走摩擦热,并为了有足够

148、的油量从摩擦表面带走摩擦热,并能形成稳定的油膜,一般都需要采用压力油强能形成稳定的油膜,一般都需要采用压力油强制连续循环润滑。进润滑点的油压在规程中均制连续循环润滑。进润滑点的油压在规程中均有具体的规定。油压过低应自动报警、并启动有具体的规定。油压过低应自动报警、并启动辅助油泵,直至停车。辅助油泵,直至停车。经润滑点后的油温会升高。为了进行循环润滑,经润滑点后的油温会升高。为了进行循环润滑,必须将润滑油在油冷却器中进行充分冷却,以保必须将润滑油在油冷却器中进行充分冷却,以保证进油温度不至于过高。为此,油冷却器应有足证进油温度不至于过高。为此,油冷却器应有足够的冷却面积和冷却水量。够的冷却面积和

149、冷却水量。由于透平膨胀机在低温下工作,使用中应注意以由于透平膨胀机在低温下工作,使用中应注意以下问题:因为膨胀机的转子直接与低温气体接触,下问题:因为膨胀机的转子直接与低温气体接触,膨胀机侧的轴承温度较低,所以膨胀机的供油温膨胀机侧的轴承温度较低,所以膨胀机的供油温度不宜太低,一般控制在度不宜太低,一般控制在3540。否则由于。否则由于油温低或油量不足致使油温低或油量不足致使6润滑不良,造成轴承研磨润滑不良,造成轴承研磨或轴承温度升高。油温低于或轴承温度升高。油温低于20时,膨胀机不应时,膨胀机不应运转。运转。为了保证膨胀机在突然停电时轴瓦不至被为了保证膨胀机在突然停电时轴瓦不至被烧坏,还应设

150、置紧急供油箱(一般采用压烧坏,还应设置紧急供油箱(一般采用压力油箱或高位油箱),在泵突然停止运转力油箱或高位油箱),在泵突然停止运转的情况下,仍能靠紧急供油箱保证供应的情况下,仍能靠紧急供油箱保证供应5分分钟以上的润滑油量。因此,在压力油箱内钟以上的润滑油量。因此,在压力油箱内必须随时贮存一定的油量和充有一定压力必须随时贮存一定的油量和充有一定压力的气体。的气体。56、透平膨胀机的喷嘴叶片和工作轮叶片为什么会磨损,如何防止?由于透平膨胀机的转速很高,导流器内的气流由于透平膨胀机的转速很高,导流器内的气流速度也很大。如果在气流中夹带有少量的机械速度也很大。如果在气流中夹带有少量的机械杂质或固体颗

151、粒,会造成导流器和叶轮的磨损,杂质或固体颗粒,会造成导流器和叶轮的磨损,甚至打坏叶片。为了防止发生上述事故,一般甚至打坏叶片。为了防止发生上述事故,一般在透平膨胀机前设置有机前过滤器。它靠铜丝在透平膨胀机前设置有机前过滤器。它靠铜丝布过滤掉金属杂质、卵石和硅胶粉末、雪花及布过滤掉金属杂质、卵石和硅胶粉末、雪花及固体二氧化碳等,当过滤器被堵塞时,阻力将固体二氧化碳等,当过滤器被堵塞时,阻力将增大。当压降超过增大。当压降超过0.1MPA时需要进行吹除加时需要进行吹除加温。温。此外,膨胀机在启动前,对机前管线的加温吹除此外,膨胀机在启动前,对机前管线的加温吹除要彻底,防止金属碎屑、灰尘杂物及水分冲击

152、和要彻底,防止金属碎屑、灰尘杂物及水分冲击和磨损膨胀机的流通部分。磨损膨胀机的流通部分。在空分设备的启动阶段,膨胀机内可能会有水分在空分设备的启动阶段,膨胀机内可能会有水分和二氧化碳析出,加速流道的磨损,为此,应尽和二氧化碳析出,加速流道的磨损,为此,应尽可能缩短析出阶段的时间。一旦发现膨胀机内有可能缩短析出阶段的时间。一旦发现膨胀机内有固体颗粒堵塞,应及时进行加温吹除。膨胀机内固体颗粒堵塞,应及时进行加温吹除。膨胀机内出现液体也会产生冲击和加剧磨损,所以应避免出现液体也会产生冲击和加剧磨损,所以应避免机前温度过低。导流器与叶轮的磨损还与它们的机前温度过低。导流器与叶轮的磨损还与它们的材质有关

153、。导流器用不锈钢制作,就要比用铜材材质有关。导流器用不锈钢制作,就要比用铜材质耐磨的多。质耐磨的多。 57、透平膨胀机轴承温度过高是什么原因造成的。如何解决?膨胀机在高速旋转时,轴颈和轴承处将产生摩擦。这膨胀机在高速旋转时,轴颈和轴承处将产生摩擦。这部分热量需要靠润滑油及时带走,才能使轴承温升保部分热量需要靠润滑油及时带走,才能使轴承温升保持在允许范围内。持在允许范围内。造成轴承温度过高的原因来自两方面:一方面是产生造成轴承温度过高的原因来自两方面:一方面是产生的摩擦热过多,这通常是由于轴承的间隙不当或转子的摩擦热过多,这通常是由于轴承的间隙不当或转子震动过大引起的。一般发生在设备新安装或检修

154、之后。震动过大引起的。一般发生在设备新安装或检修之后。另一方面是润滑油不足或油温过高,来不及将热量带另一方面是润滑油不足或油温过高,来不及将热量带走。这可能是由于油压过低,润滑油量不足;或润滑走。这可能是由于油压过低,润滑油量不足;或润滑油不干净,造成油管堵塞或摩擦热增加;润滑油变质,油不干净,造成油管堵塞或摩擦热增加;润滑油变质,黏度不合要求;油冷却器冷却效果不良等原因造成的。黏度不合要求;油冷却器冷却效果不良等原因造成的。因此,造成轴承温度过高的原因是多方面的,应根据因此,造成轴承温度过高的原因是多方面的,应根据具体情况。仔细分析,找出原因加以解决。具体情况。仔细分析,找出原因加以解决。5

155、7、膨胀机轴承温度过低是什么原因造成的,如何解决?膨胀机在很低的温度下工作。如果冷气外漏很膨胀机在很低的温度下工作。如果冷气外漏很多,将造成工作轮侧的轴承温度过低。这将引多,将造成工作轮侧的轴承温度过低。这将引起润滑油温度过低,使油的黏度增加,难以形起润滑油温度过低,使油的黏度增加,难以形成油膜,严重时甚至会损坏轴承。成油膜,严重时甚至会损坏轴承。气体外漏增多的原因可能是未通压力密封气。气体外漏增多的原因可能是未通压力密封气。这时应检查密封气的压力。如果是由于密封磨这时应检查密封气的压力。如果是由于密封磨损,间隙增大,这时必须更换密封套。损,间隙增大,这时必须更换密封套。膨胀机在停车时,发生轴

156、承温度过低,这是由膨胀机在停车时,发生轴承温度过低,这是由于冷量通过轴直接传递过来引起的。这将使转于冷量通过轴直接传递过来引起的。这将使转子转动不灵活,甚至启动不起来。这可通过预子转动不灵活,甚至启动不起来。这可通过预先加强润滑油的循环来提高温度先加强润滑油的循环来提高温度 58、是叫无润滑压缩机,它适用于哪些场合?在活塞式压缩机的活塞与汽缸、填料函在活塞式压缩机的活塞与汽缸、填料函与活塞杆之间,采用自润滑材料做活塞与活塞杆之间,采用自润滑材料做活塞环、导向环和填料函,而不再另设汽缸环、导向环和填料函,而不再另设汽缸和填料部分的油润滑系统,此类压缩机和填料部分的油润滑系统,此类压缩机称为无润滑

157、压缩机。称为无润滑压缩机。 无润滑压缩机特别适用于压缩气体不能与油直接无润滑压缩机特别适用于压缩气体不能与油直接接触的场合,主要用于:接触的场合,主要用于:压缩气体与油接触会引起爆炸的氧气压缩机;压缩气体与油接触会引起爆炸的氧气压缩机;压缩气体中含油会造成使用压缩气体的设备发生压缩气体中含油会造成使用压缩气体的设备发生故障的仪表空压机。故障的仪表空压机。不过,近些年来,无润滑压缩机的应用市场已经不过,近些年来,无润滑压缩机的应用市场已经大大扩大大扩大了。即使是普通的空气压缩机,现在也多采用大了。即使是普通的空气压缩机,现在也多采用无润滑压缩机结构形式。这是因为在实际应用中,无润滑压缩机结构形式

158、。这是因为在实际应用中,无油润滑会给生产带来许多方便。无油润滑会给生产带来许多方便。59、为什么氧压机中凡和氧气接触的零部件大都用铜或不锈钢制作?纯净的氧气有着强烈的氧化作用,特别纯净的氧气有着强烈的氧化作用,特别是在压缩过程中温度比较高的条件下,是在压缩过程中温度比较高的条件下,与氧接触的零部件更容易被氧化而锈蚀。与氧接触的零部件更容易被氧化而锈蚀。锈蚀不仅对零部件是一种不可允许的损锈蚀不仅对零部件是一种不可允许的损坏,而且锈蚀后容易有铁锈层剥落,在坏,而且锈蚀后容易有铁锈层剥落,在氧气气流的冲击下产生火花,引起着火氧气气流的冲击下产生火花,引起着火和爆炸事故。因此氧压机中凡和氧气接和爆炸事

159、故。因此氧压机中凡和氧气接触的零部件均应该采用耐氧化性能强的、触的零部件均应该采用耐氧化性能强的、不易产生火花的铜材或不锈钢制作。不易产生火花的铜材或不锈钢制作。 60、离心式压缩机的工作原理是什么?离心式压缩机用于压缩气体的主要部件离心式压缩机用于压缩气体的主要部件是高速旋转的叶轮和通流面积逐渐增加是高速旋转的叶轮和通流面积逐渐增加的扩压器。简而言之,离心式压缩机的的扩压器。简而言之,离心式压缩机的工作原理是通过叶轮对气体作功,在叶工作原理是通过叶轮对气体作功,在叶轮和扩压器的流道内,利用离心升压作轮和扩压器的流道内,利用离心升压作用和降速扩压作用,将机械能转换为气用和降速扩压作用,将机械能

160、转换为气体的压力能的。体的压力能的。更通俗地说,气体在流过离心式压缩机的叶轮时,更通俗地说,气体在流过离心式压缩机的叶轮时,高速运转的叶轮使气体在离心力的作用下,一方面高速运转的叶轮使气体在离心力的作用下,一方面压力有所提高,另一方面速度也极大增加,即离心压力有所提高,另一方面速度也极大增加,即离心式压缩机通过叶轮首先将原动机的机械能转变为气式压缩机通过叶轮首先将原动机的机械能转变为气体的静压能和动能。此后,气体在流经扩压器的通体的静压能和动能。此后,气体在流经扩压器的通道时,流道截面逐渐增大,前面的气体分子流速降道时,流道截面逐渐增大,前面的气体分子流速降低,后面的气体分子不断涌流向前,使气

161、体的绝大低,后面的气体分子不断涌流向前,使气体的绝大部分动能又转变为静压能,也就是进一步起到增压部分动能又转变为静压能,也就是进一步起到增压的作用。显然,叶轮对气体做功是气体得以升高压的作用。显然,叶轮对气体做功是气体得以升高压力的根本原因,而叶轮在单位时间内对单位质量气力的根本原因,而叶轮在单位时间内对单位质量气体作功的多少是与叶轮外缘的圆周速度密切相关的,体作功的多少是与叶轮外缘的圆周速度密切相关的,圆周速度越大,叶轮对气体所作的功就越大。圆周速度越大,叶轮对气体所作的功就越大。61、为什么离心式压缩机要有那么高的转速? 离心式压缩机之所以要有很高的转速是因为:离心式压缩机之所以要有很高的

162、转速是因为:对于尺寸一定的叶轮来说,转速越高,气体获得的能量就越多;对于尺寸一定的叶轮来说,转速越高,气体获得的能量就越多;对于相同的圆周速度来说,转速越高,叶轮的直径就可以越小,对于相同的圆周速度来说,转速越高,叶轮的直径就可以越小,从而压缩机的体积和重量也就越小从而压缩机的体积和重量也就越小由于离心式压缩机通过一个叶轮所能使气体提高的压力是有限的,由于离心式压缩机通过一个叶轮所能使气体提高的压力是有限的,单级压比一般仅为单级压比一般仅为1.32.0。如果生产工艺所要求的气体压力较。如果生产工艺所要求的气体压力较高,这就需要采用多级压缩了。那么,在叶轮尺寸确定之后,压高,这就需要采用多级压缩

163、了。那么,在叶轮尺寸确定之后,压缩机的转速越高,每一级的压比响应就越大,从而对于一定的总缩机的转速越高,每一级的压比响应就越大,从而对于一定的总压比来说,压缩的级数就可以减少。所以在进行离心式压缩机的压比来说,压缩的级数就可以减少。所以在进行离心式压缩机的设计时,常常采用较高的转速。但是,随着转速的提高,叶轮的设计时,常常采用较高的转速。但是,随着转速的提高,叶轮的强度便成了一个突出的矛盾。强度便成了一个突出的矛盾。另外,对于容量较小的离心式压缩机而言,由于风量较小,叶轮另外,对于容量较小的离心式压缩机而言,由于风量较小,叶轮直径也较小,可采用较高的转速;而容量较大的压缩机,则相应直径也较小,

164、可采用较高的转速;而容量较大的压缩机,则相应的转速低一些。的转速低一些。62、离心式压缩机在启动前应注意哪些问题?启动前,首先做好以下准备工作:启动前,首先做好以下准备工作:检查机组是否具备启动条件(包括检查上次停车的原因及检修情检查机组是否具备启动条件(包括检查上次停车的原因及检修情况;检查机组周围是否有障碍物;启动的工具、听针、记录表等况;检查机组周围是否有障碍物;启动的工具、听针、记录表等是否已准备好)是否已准备好)检查电机、电气、仪表、灯光信号是否正常,特别是事故连锁系检查电机、电气、仪表、灯光信号是否正常,特别是事故连锁系统是否能正确动作(包括断水、油压低、轴向位移等项);统是否能正

165、确动作(包括断水、油压低、轴向位移等项);供油润滑系统是否正常(油箱油位、油箱底部有无积水、辅助油供油润滑系统是否正常(油箱油位、油箱底部有无积水、辅助油泵及油路正常);泵及油路正常);冷却系统及冷却水情况(水压、水温、阀门是否灵活等)冷却系统及冷却水情况(水压、水温、阀门是否灵活等)各种阀门是否灵活好用,是否能按照要求关闭和打开;各种阀门是否灵活好用,是否能按照要求关闭和打开;启动前要进行盘车,检查转动部件是否灵活,轴位指示器有无变启动前要进行盘车,检查转动部件是否灵活,轴位指示器有无变化。化。63、离心式压缩机在启动后应注意哪些问题? 机组各部分是否有异常声响,以及振动是否超过允机组各部分

166、是否有异常声响,以及振动是否超过允许值;许值;检查各轴承的油温上升速度。若轴承温升太快,接检查各轴承的油温上升速度。若轴承温升太快,接近最高允许值时应立即停车。同时还应注意油冷却近最高允许值时应立即停车。同时还应注意油冷却器出口温度,倘若上升到允许范围器出口温度,倘若上升到允许范围3540,应,应切断油加热系统,并慢慢打开油冷却器进口阀;切断油加热系统,并慢慢打开油冷却器进口阀;调整各冷却器进口水量,使冷却器后介质温度不超调整各冷却器进口水量,使冷却器后介质温度不超过允许值;过允许值;根据空分操作要求,调整压缩机的排出压力;根据空分操作要求,调整压缩机的排出压力;在膨胀机启动后,密切观察压缩机

167、排出压力与进口在膨胀机启动后,密切观察压缩机排出压力与进口流量变化情况,防止发生喘振流量变化情况,防止发生喘振64、什么叫“喘振”,透平压缩机发生喘振时有何典型现象?喘振是透平压缩机在流量减少到一定程喘振是透平压缩机在流量减少到一定程度时所发生的一种非正常工况下的振动。度时所发生的一种非正常工况下的振动。离心式压缩机是透平压缩机的一种形式,离心式压缩机是透平压缩机的一种形式,喘振对于离心式压缩机有着很严重的危喘振对于离心式压缩机有着很严重的危害。害。 离心式压缩机发生喘振时,典型现象有:离心式压缩机发生喘振时,典型现象有:压缩机的出口压力最初先升高,继而急剧下降,压缩机的出口压力最初先升高,继

168、而急剧下降,并呈周期性大波动;并呈周期性大波动;压缩机的流量急剧下降,并大幅波动,严重时压缩机的流量急剧下降,并大幅波动,严重时甚至出现空气倒灌至吸气管道;甚至出现空气倒灌至吸气管道;拖动压缩机的电机的电流和功率表指示出现不拖动压缩机的电机的电流和功率表指示出现不稳定,大幅波动;稳定,大幅波动;机器产生强烈的振动,同时发出异常的气流噪机器产生强烈的振动,同时发出异常的气流噪声。声。65、哪些因素会影响到离心式压缩机的排气量? 影响离心式压缩机排气量的因素很多,除与设影响离心式压缩机排气量的因素很多,除与设计、制造、安装有关外,在压缩机运行中能够计、制造、安装有关外,在压缩机运行中能够影响排气量

169、的因素主要有:影响排气量的因素主要有:1空气滤清器堵塞或阻力增加,引起压缩机吸空气滤清器堵塞或阻力增加,引起压缩机吸入压力降低。在出口压力不变时,使压缩机压入压力降低。在出口压力不变时,使压缩机压比增加。根据压缩机性能曲线,当压比增加时,比增加。根据压缩机性能曲线,当压比增加时,排气量减少;排气量减少;2、空分设备管路堵塞,阻力增加或阀门故障,、空分设备管路堵塞,阻力增加或阀门故障,引起压缩机吸入压力升高。在吸入压力不变的引起压缩机吸入压力升高。在吸入压力不变的情况下,压比增加,造成排气量减少;情况下,压比增加,造成排气量减少;3、压缩机中间冷却器阻塞或阻力增大,引起排气、压缩机中间冷却器阻塞

170、或阻力增大,引起排气量减少。不过,不同位置的阻塞,情况还有所区量减少。不过,不同位置的阻塞,情况还有所区别:如果冷却器气侧阻力增加,就只增加机器内别:如果冷却器气侧阻力增加,就只增加机器内部阻力,使压缩机效率下降,排气量减少;如果部阻力,使压缩机效率下降,排气量减少;如果是水侧阻力增加,则循环冷却水量减少,使气体是水侧阻力增加,则循环冷却水量减少,使气体冷却不好,从而影响下一级吸入,使压缩机的排冷却不好,从而影响下一级吸入,使压缩机的排气量减少;气量减少;4、密封不好,造成气体泄漏。包括:、密封不好,造成气体泄漏。包括:1、内漏,、内漏,即级间窜气。使压缩过的气体倒回,在进行第二即级间窜气。使

171、压缩过的气体倒回,在进行第二次压缩。它将影响各级的工况,使低压级压比增次压缩。它将影响各级的工况,使低压级压比增加,高压级压比下降,使整个压缩机偏离设计工加,高压级压比下降,使整个压缩机偏离设计工况,排气量下降况,排气量下降2、外漏,即从轴端密封处向机壳、外漏,即从轴端密封处向机壳外漏气。吸入量虽然不变,但压缩后的气体漏掉外漏气。吸入量虽然不变,但压缩后的气体漏掉一部分,自然造成排气量减少;一部分,自然造成排气量减少;5、冷却器泄漏。如果一级泄漏,因水侧压、冷却器泄漏。如果一级泄漏,因水侧压力高于气侧压力,冷却水将进入气侧通道,力高于气侧压力,冷却水将进入气侧通道,并进一步被气流夹带进入叶轮及

172、扩压器。并进一步被气流夹带进入叶轮及扩压器。经一定时间后造成结垢、堵塞,使空气流经一定时间后造成结垢、堵塞,使空气流量减少。如果二、三级冷却器泄漏,因气量减少。如果二、三级冷却器泄漏,因气侧压力高于水侧,压缩空气将漏入冷却水侧压力高于水侧,压缩空气将漏入冷却水中跑掉,使排气量减少;中跑掉,使排气量减少;6、电网的频率或电压下降,引起电机和压、电网的频率或电压下降,引起电机和压缩机转速下降,排气量减少;缩机转速下降,排气量减少;7、任一级吸气温度升高,气体密度减小,、任一级吸气温度升高,气体密度减小,也都会造成吸气量减少。也都会造成吸气量减少。66、离心式压缩机通常采用什么样的密封形式?在离心式

173、压缩机中,为了减少压缩机转子与固定元件之间的间隙漏气,必须有密封。密封按其位置可分为四种:轮盖密封、级间密封、平衡盘密封和(前、后)轴封。密封的形式通常采用梳齿式的迷宫密封,此外尚可采用石墨环密封、固定套筒液膜密封、浮动环密封以及机械密封等。迷宫密封的工作原理:当气流通过梳齿形密封片的间隙时,气流近似经历了一个理想的节流过程,其压力和温度都下降,而速度增加。当气流从间隙进入密封片间的空腔时,由于截面积的突然扩大,气流形成很强的旋涡,从而使速度几乎完全消失,温度有回复到密封片前的数值,而压力却不能再恢复,保持等于通过节流间隙时的压力不变。气流经过随后的每一个密封片间隙和空腔,气流的变化重复上述过

174、程。所不同的是由于气流质量体积逐渐增加,在通过间隙时的气流速度和压力降越来越大。由此可见,当气流通过整个迷宫密封时,压力是逐渐下降的,最后趋近于背压,从而起到密封作用。67、离心式压缩机的密封漏气对压缩机的性能有什么影响?轮盖密封与级间密封处的泄漏均属于内泄漏。严重的内泄漏会使压缩机能量损失增加,级效率及压缩机效率下降,排气量减少。不过,两者的影响机理也有所不同:轮盖密封的泄漏是使压缩过的气体重新回到叶轮,再进行第二级压缩,从而主要使级的总耗功增加;级间密封的泄漏为级间窜气,从而会使低压级压比增加,高压级压比下降。平衡盘密封的严重泄漏虽然对压缩机的性能影响不大,但对离心式压缩机的安全运行却关系

175、很大。 轴封的泄漏属于外泄漏。外泄漏是指气体从密封处漏往机壳以外。不言而喻,严重的外泄漏将直接造成压缩机排气量的减少。68、离心式压缩机轴承温度升高可能有哪些原因,如何处理?离心式压缩机轴承工作温度一般在4550,最高温度不应超过65。一般规定65为报警温度,75为连锁停机温度。造成轴承温度过高的原因有: 轴瓦与轴颈间隙过小,应进行刮瓦,调整间隙; 轴承润滑油进口节流圈孔径小,进油量不足,应适当加大节流圈孔径;进油温度太高。应调节油冷却器的冷却水量; 油内混有水分或脏污、变质,影响润滑效果。应检查油冷却器,消除漏水故障或更换新油; 脏物进入轴承,磨坏轴瓦。应清洗轴承和润滑油管路,并刮研轴衬;

176、轴瓦破损,应重新浇铸轴瓦。69、压缩机润滑油的油温过高或过低对压缩机的工作有什么影响,应采取什么措施?润滑油的作用是:对压缩机的轴承起润滑作用,减少摩擦力,同时将摩擦产生的热量带走,冷却轴承。 油温过高,使冷却轴承的效果不好,造成轴承温度升高;此外,油温升高还会使润滑油的黏度下降,容易引起局部油膜破坏,润滑失效,降低轴承的承载能力,甚至发生润滑油碳化而烧瓦。油温过低,会使油的年度增加,从而使油膜润滑摩擦力增大,轴承耗功率增加。此外,还会使油膜变厚,产生因油膜振动引起的机器振动。因此,润滑油进油温度不应低于25,出油温度不高于60。 油温的变化可以通过加热器及冷却水流量的大小来调节。油温过低时,

177、可启动油加热器,关闭或调小冷却流量;油温过高时,可以开大冷却水量。如果仍然不见效,应检查油压是否下降,冷却器是否脏污或堵塞,再者检查轴承是否损坏。70、压缩机润滑油的油压过高或过低对压缩机的工作有什么影响? 压缩机是高速旋转的机械,靠润滑油注入轴承,使轴颈与轴瓦之间形成液体摩擦,同时带走轴承中因摩擦产生的热量。此外,为保证增速器高速齿轮的稳定工作,也必须有足够的润滑油强制循环润滑。如果油压过低,润滑油在克服系统阻力后的流动能力就会减小,润滑油量就会减少,轴承中产生的热量就不能全部带走,轴承及油温则会升高。 同时,轴承中油膜的建立也需要一定油压供油,否则油膜容易破坏,造成研瓦和烧坏轴承的事故。

178、在某些压缩机里,一定压力的润滑油还通往液压式轴向位移安全器及恒压防飞动装置,对压缩机起控制和保护作用。其油压也要求在一定范围内,过高或过低,都会使之产生误动作,影响机器的安全运转。 正常的润滑油压一般控制在0.10.15MPa(表压)。当油压低于0.06MPa(表压)时将发生声光报警信号,并自动启动辅助油泵。当不能恢复正常,油压继续下降到0.05MPa(表压)时,将自动停车。 油压下降的原因及排除措施有: 齿轮油泵间隙过大。需重新按要求进行调整; 油管破裂或联结法兰有泄漏。要更换新油管或法兰; 滤油器堵塞。要认真清洗; 油箱内油量不足。要补充新油;总之,应根据不同情况及时进行处理。71、有哪些

179、原因能造成空压机烧瓦,如何防止?造成空压机烧瓦的主要原因有:油质不好。油质不好常常是由于润滑油脏,使用前未彻底清洗,以及油冷却器泄漏,油中有水等原因;油冷却器冷却效率降低,润滑油温度过高,油黏度降低,难以形成润滑油膜;油泵吸入端管道法兰泄漏,吸入大量空气,使润滑油吸入量锐减;油泵出口管道或法兰、容器泄露,油箱油位降低或回油柱塞调节不当;压缩机倒转。此种情况常发生在带压停车,出口逆止阀失灵的情况下。另外,在高压电路检修后,定子三相电流接错也有可能发生。这时,齿轮油泵将无法正常供油,轴承缺乏必要的润滑,将发生严重的烧瓦事故;紧急停车时断油。常发生在无备用油泵,也没设置高位油箱,只靠手摇油泵作应急之

180、用的离心式压缩机上;推力瓦研坏。一般是由于轴向位移过大造成的; 总之,发生研瓦的主要原因是油质不好,油压或油量不足。因此,在操作中应经常化验油质,保证油压在规定的范围内。油量必须充足,经常检查油箱油位,并及时消除漏油。多数压缩机已设有油压报警及连锁装置,以确保安全。 72、空分塔为什么要吹除,怎样正确地进行吹除?吹除是靠气流的冲击夹带作用去除固态杂物和游离水的操作,同时还能驱逐设备内所存的部分热量和冷量。在安装和检修后设备容易残存固态杂物和水滴,所以应该吹除;装置停车时为驱逐部分冷量应该吹除;加温操作后为驱逐部分热量、并进一步清除水分也应吹除。 吹除的方法大致有两种:连续吹除和间断吹除。所谓“

181、连续吹除”就是吹除阀始终打开,延续一段时间的吹除方法。所谓“间断吹除”既吹除阀时关、时开,关闭时憋高压力后再突然打开,反复进行。这种方法对清除固体杂物及游离水效果较好。因憋压时增加了压差,打开吹除阀时气流速度加快,冲击夹带作用增强。吹除过程假如不用干燥气体,遇到冷设备水分会达到饱和,水分就有可能在设备内析出,甚至水分结冰而冻坏管道和设备。而且,吹除完毕后设备内残存的是湿气流。温度变化时就容易析出水滴。欲达设备干燥的目的,吹除最好用干燥的气流。对冷设备,在温度未升到0以上时,切忌用湿空气进行吹除。 吹除的程序是把塔外管道先吹刷干净,防止杂质带入塔内;塔内首先吹刷空气热交换器,再吹刷下塔,最后吹刷

182、上塔及液氧、液氮排放系统。73、什么叫裸冷?为什么要进行裸冷?塔内管路、阀门及现场安装的空分设备,在全部安装完毕、并进行全面加温和吹除后,在保冷箱内尚未填保冷材料的情况下进行开车冷冻,称为“裸冷”。 裸冷是对空分设备进行低温考核。其目的在于: 检验空分设备的安装或大修质量。如:检查管道焊缝及法兰连接出是否有漏点; 检验空分设备及管道、阀门在低温状态下冷变形情况下及补偿能力; 检验设备和管路是否畅通无误; 在低温下进一步拧紧对接法兰螺钉,确保低温下不泄漏。 因此,裸冷是对在现场安装的设备,安装完毕后、正式试车前的一项不可缺少的工序,应给予足够的重视。74、怎样进行裸冷,裸冷后要做些什么工作? 在

183、裸冷中应依次把精馏塔、主冷凝蒸发器等主要设备冷却到最低温度,各保持2h。然后冷却整个空分设备,直至达平衡温度,使所有设备管道处表面都结上白霜,并保持34h。在冷态下应详细检查各部位的变形和泄漏。泄漏点的位置可以根据结霜的情况加以判断,并应做好标记。冷冻后首先应将法兰螺钉再次拧紧,以弥补低温下由于热胀系数不同而引起的螺钉松弛现象。但亦应注意不可拧的太紧,以防预应力太大。然后扫霜,并勿使霜熔化在保冷箱内,影响保冷材料的充填,再加温至常温后作气密性试验。 若有处理项目,处理后需再次裸冷。裸冷的次数与合格标准视具体情况而定。裸冷合格后各吸附器装上吸附剂,保冷箱装保冷材料。75、分子筛净化系统在操作时应

184、注意哪些问题?分子筛净化系统的净化效果的好坏,影响到装置的运转周期。对相同的设备,如果操作不当也可能影响净化效果。在操作时应注意以下问题:对分子筛吸附器的安装要求:要认真检查上、下筛网有无破损,固定是否牢固:分子筛是否充填满,并且扒平:认真封好内、外筒入孔,防止相互窜气:分子筛吸附器在运行时,要定期监视分子筛温度曲线和出口二氧化碳的含量,以判断吸附器的工作是否正常:要密切监视吸附器的切换程序、切换压差是否正常。如遇故障,要及时处理要密切注意冷冻机的运行是否正常,如遇短期故障,造成空气出口温度升高时,应及时缩短吸附器的切换周期,并及时排除故障;空压机启动升压时,应缓慢进行,防止空气气速过大。向低

185、温系统充气,或系统增加负荷(启动膨胀机、开启节流阀等)时,要缓慢进行,防止系统压力波动;空分设备停车时,应立即关闭吸附器后空气总阀,以免再启动时气流速度过大而冲击分子筛床层;76、出分子筛纯化器后空气中的水分和二氧化碳含量超标如何判断,是什么原因造成的?出分子筛纯化器后空气中的水分和二氧化碳含量超标的判断,通常有以下方法:设在分子筛吸附器后的水分和二氧化碳检测仪表的指示值,在周期末上升很快,并且很快达到报警值;主换热器内水分和二氧化碳有冻结现象。热端温差明显增大,空分装置冷量不足,需要增加膨胀空气量。在水分和二氧化碳检测失灵时要特别注意这种情况。出现这种情况可能有以下原因:分子筛长期使用,吸附

186、性能下降;分子筛再生不完全,或者蒸汽再生加热器泄漏,再生气体潮湿;或者分子筛吸附水分负荷过大,影响对二氧化碳的吸附;对于立式分子筛吸附器,由于吸附床层出现空隙,造成气流短路。77、分子筛净化流程的空分设备在突然断电时应如何操作? 分子筛净化流程的空分设备在突然断电时应进行以下操作: 首先打开空压机的放空阀(防喘振阀),防止空压机发生喘振,或空气倒流造成空压机反转; 分子筛吸附器的切换阀应连锁关闭。如没有关闭,应手动关闭。并记录断电前分子筛吸附器进行的程序状态。膨胀机、冷冻机、空气预冷系统、氩净化系统应连锁停机。如没有停机,应手动停机; 停止氧、氮等产品的送出,停止液氧、液氮、液氩的取出; 关闭

187、空气预冷系统与外部联通的水阀。 其余按正常停机的要求 进行操作。 完成上述操作后,查明故障原因,做好重新启动的准备。78、分子筛吸附净化流程的空分设备在停电后再恢复供电时应如何操作?分子筛吸附净化流程的空分设备在停电后再恢复供电时,操作应按以下步骤进行: 应对突然断电时给空压机等机械设备可能造成的影响作出判断。如没有影响,按空压机的操作规程进行空压机的启动准备; 对连锁停机的设备阀门的开关状态进行检查和确认; 对空分装置的报警连锁项目检查和确认。对断电时失灵的连锁控制进行重新校验和确认; 按规程启动空压机和空气预冷系统; 按规程启动分子筛吸附器。继续完成停车前的进行程序。如果停机时间较长(超过

188、24h),分子筛吸附器宜循环再生一个周期; 根据停机时间长短、主换热器的冷端温度及主冷液位等情况,按规程确定空分设备的启动步骤启动。79、分子筛净化系统的操作对空分设备运行周期有何影响?空分设备在两次大加热之间的运转周期长短与很多因素有关,从操作的角度,主要取决于主换热器的空气通道何时被堵塞。而堵塞的主要原因是进装备的空气中的水分、二氧化碳的含量超标(对水分要求露点低于-65,二氧化碳含量小于110-6),在主换热器内积累、冻结,直至堵塞。 分子筛净化系统操作不正常,会缩短装备的运转周期。主要由以下几个方面原因引起的: 分子筛吸附器床层短路。在开车过程中由于空气气速控制不稳,或切换时两罐压差过

189、大,会对床层产生冲击,使分子筛床层凹凸不平,造成床层短路。严重时会将吸附器的防尘网冲破,将分子筛粉末带进换热器通道,造成堵塞;喷淋冷却塔带水。空气通过喷淋冷却塔的气速过大,将水雾带进吸附器,使吸附器清除水的负荷大大增加,出口空气中的水分、二氧化碳的含量超标,带入主换热器而产生冻结,使阻力增大。如果是冷段的阻力增大,则是二氧化碳冻结;如果是热段阻力增大,则是水分冻结;正个换热器阻力增大,则二者都冻结,或是分子筛粉末堵塞;冷冻机工作不正常,造成冷冻水温度升高,空气不能冷却到正常的温度。一方面使得空气离开喷淋塔时的饱和水含量增加;另一方面使得分子筛的吸附能力下降;喷淋塔断水或水位过高,将造成分子筛吸

190、附器温度升高,或产生带水事故。80、纯化器再生操作怎样进行?分子筛纯化器在0.50.6MPa下吸附达到饱和后应进行再生。再生操作分4个阶段进行:即卸压、加热、冷吹、充压。再生一般在1015kPa下完成。卸压时,分子筛所吸附的水分、二氧化碳、乙炔等分子会部分解吸出来。因脱附需要能量,故必须吸收热量。这部分热量来自分子筛床层本身,因此,床层温度下降,气体出口处温度都随之下降。在加热阶段,加热气体通常采用污氮气。污氮通过蒸汽加热器或电加热器。对于单层分子筛纯化器,加热气体的温度为280300;对于双层分子筛纯化器,加热温度为200。加热气体进入分子筛床层,一般气体从上部进入,将出口侧及中部床层加热,

191、使之被吸附的杂质解吸,并将足够的热量贮存在床层中。污氮出口温度作为操作的依据。加热阶段刚开始,加热气体使靠近空气出口分子筛床层的温度升高,并供给水分、二氧化碳脱附能,故本身温度又迅速下降,污氮出口温度甚至会降低到-10,然后才逐渐升高。当污氮出口温度达到100时,停止加热。在冷吹阶段所用气体仍然是污氮,污氮不再经过加热。显然,气体进入分子筛床层温度将迅速下降,靠近入口侧的床层温度也随之下降。由于热量向污氮出口侧推移,出口侧床层将继续升高,这部分分子筛将继续再生。污氮出口温度也将逐渐升高,可达到峰值温度一般为160 尔后又下降,直到常温。这说明分子筛已再生完毕、待用。冷吹阶段污氮出口温度也可能出

192、现两个或三个峰值,这往往是由于纯化器分子筛床层不平整,有薄、有厚所致。在充压阶段,纯化器内通入空气,纯化器内的压力升高。由于空气中的杂质、水分、二氧化碳、乙炔被吸附床层吸附,温度将升高,空气出口温度一般会升高24。81、分子筛吸附器的切换操作应注意什么问题?分子筛吸附器在切换时,首先要进行均压,由于均压管在出口处,在均压过程中如果均压阀开得过快,势必造成空气量有大的波动,而影响空分的稳定生产;如果均压阀开得过慢,将会延长分子筛的使用时间,对吸附效果不好。 在卸压时,如果卸压过快,由于卸压阀在分子筛床的下面,分子筛下部的压力卸掉得快,而分子筛床层上面的压力必须通过分子筛层才能卸掉压力。其压力差越

193、大,对筛床的压力也将大大增加,这将对分子筛床的安全不利。 所以,要密切注意分子筛加热、冷吹等工艺情况。均压和卸压的时间过长和过短都不利。82为什么空气冷却塔启动时要求先充气,后开水泵?空气冷却塔投入使用时都要求先导气,后启动水泵。这是防止空气带水的一种措施。因为充气前塔内空气的压力为大气压力,当把压力约为0.5MPa(表压)的高压空气导入塔内时,由于容积扩大,压力会突然降低,气流速度急剧增加,它的冲击、夹带作用很强。这时如果冷却水已经喷淋,则空气出冷却塔时极易带水,所以要求塔内先充气,带压力升高、气流稳定后再启动水泵供水喷淋。再则,如果先开水泵容易使空气冷却塔内水位过高,甚至超过空气入口管的标

194、高,使空压机出口管路阻力增大,引起透平空压机喘振。有些设备规定空气冷却塔内压力高于0.35MPa(表压)后才能启动循环水泵。运行中当压力低于此值时水泵要自动停车。83、如何防止氮水预冷器带水事故,带水后应如何处理?所谓氮水预冷器带水,一般是指空气出喷淋时带水过多的故障。空冷塔是通过空气与水直接接触对空气进行冷却的。从理论上说,出塔空气所含的水分是当时温度下饱和空气对应的含水量。但是,如果操作不当,有可能将机械水随空气带出,进入分子筛净化器或切换式换热器,破坏装置的正常运转。 造成这种故障的有以下一些原因“筛板的筛孔部分堵塞。空冷塔的喷淋水通过穿流筛板下流,与空气不断接触。当筛孔被水垢、污物部分

195、堵塞时,空气流速增大,超过一定流速后空气就会带水;循环冷却水水分配器注水孔堵塞。这时冷却水难以往下流动,水在上部塔板积聚起来,造成液泛而导致带水;冷冻水水分配器注水孔堵塞,导致冷冻水回水槽中水位满溢至升气管口后,部分水被空气带入纯化器;喷淋水量过多或水分离装置(包括塔顶设置的水捕集层或单独设置的水分离器)分离效果不好也会造成带水;使用杀菌灭藻剂不当。对水质不佳的冷却水,如果使用了杀菌灭藻剂,会在冷却水中产生大量泡沫,造成空气带水。这时,需注意加入杀菌灭藻剂量,要量少多次,或同时加入消泡剂;巡检操作不精心。一般喷淋冷却塔都设有水位自动调节装置。当水位过高时,控制排水的气动薄膜阀自动开大。也有些装

196、置人工控制液位。如果检查不周或仪表、阀门等发生故障,就会使水位升高。此外,当空分系统压力突然下降时(如强制阀、自动阀关不严),通过喷淋冷却塔的空气量猛增。由于气流速度增大,压力降低,回水量减少,喷淋量增多,也会将大量的水带入空分塔。纯化器切换时,由于速度过快,造成气流冲击而出现带水。为了防止带水事故,应加强对氮水预冷器的精心管理及操作。喷淋冷却塔填料结垢不仅使出塔空气容易带水,而且还会使出塔空气温度升高,这对空分生产都是不利的。因此,应改善水质,使喷淋水尽可能干净。为防止结垢,要设法降低空气进入喷淋塔的温度。例如在透平空压机末段加一个冷却器,把空气温度降到100以下后再进入喷淋塔。对于填料环、

197、水分离装置要定期检查、清洗或更换。液位自调装置要加强维护保养,确保水位计的正常指示,自动水位调节阀动作准确、可靠。即使投入自调,也应经常检查水位高度严格控制在规定的范围内。当空气压力突然降低时,应尽快关闭空气喷淋冷却塔的上水阀门(或停泵)。如果空分系统压力暂时恢复不了,应尽快关闭空气进装置的阀门。在空气送气没有稳定之前,一般不给水,以免压力波动,造成空气挟带水量增多。 当发现大量水涌入空分塔时,应在空压机紧急放空的同时,关闭入空分设备空气进口阀门及空气冷却塔的上水阀门。冷端在上、热端在下安装的切换式换热器的进水比较容易排除故障,不容易造成严重的冰冻现象。而热端在上、冷端在下的蓄冷器则很怕进水,

198、一但进水容易造成冰冻堵塞,这时只有停车加温解冻一条办法可施。因此,应该以预防为主。加强管理。84、为什么主冷液面出现之前,上塔下部阻力计先有指示?主冷中液体的产生和积累全靠下塔的液空节流入上塔。当下塔出现液空、并且节流到上塔时,节流后有部分液体气化,而温度进一步降低。靠这些低温液体和气体对上塔继续进行冷却。最初由于塔温较高,液空在下流过程中逐渐全部被汽化,在主冷中尚积累不起液体。随着液空不断从液空进料口逐渐往下流动,塔板自上而下逐渐被冷却,一部分液体将开始在塔板上积累。它靠另一部分下流液气化而产生的蒸气将液体托住。因此,在主冷出现液面之前,首先在液空进料口至主冷的各块塔板上依次地铺上了一层液体

199、,并不断产生的上升蒸气穿过各块塔板上的液层。从下部阻力计可反映出蒸气穿过塔板时所克服的阻力。在启动阶段,当上塔下部阻力计开始有阻力时,就可估计液氧面即将出现。85、为什么全低压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呢?以往认为,分馏塔爆炸的原因是乙炔引起的,在防爆系统中设有液空和液氧吸附器,吸附乙炔的效率可达98%左右。国外经过多年实践和研究发现,爆炸源除了乙炔之外,尚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。这些物质在吸附器中也能被吸附掉一部分,但是吸附效率只有60%65%。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

200、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),防止碳氢化合物附在管壁上,以增加设备的安全性。在国产全低压空分流程中也已采用了这项措施。86、氧气量达不到指标有哪些原因? 影响氧气产量主要有下列因素: 加工空气量不足。空气量不足的原因有: 环境温度过高; 大气压力过低; 空气吸入过滤器被堵塞; 电压过低或电网频率降低,造成转速降低; 中间冷却器冷却效果不好; 级间有内泄漏; 阀门、管道

201、漏气,自动阀或切换阀泄漏; 对分子筛纯化流程来说,可能是切换碟阀漏气。 氮平均纯度过低。原因有: 精馏塔板效率降低; 冷损过大造成膨胀空气量过大; 液氮纯度太低,液氮量太大; 液氮量过小; 液空或液氮过冷器泄漏; 污氮(或馏分)取出量过大; 液空、液氮调节阀开度不当,下塔工况未调好。 主冷换热不良。主冷换热面不足,或氮侧有较多不凝结气体,影响主冷的传热,使液氧的蒸发量减少。 设备主力增加。由于塔板、液空吸附器或过冷器堵塞,液空、液氮节流阀开度过小或被堵塞,将造成下塔压力升高,进塔空气量减少。当切换式换热器冻结时,也将造成系统的阻力增加,进塔空气量自动减少。 氧气管道、容器存在泄漏。87、如何提

202、高制氧机运转的经济性?制氧机的经济性主要是指生产单位产品(每1m3 氧气)所需的成本,成本费包括电耗、水耗、油耗、蒸气消耗、辅助物料消耗、维修费及生产管理费用等。为了提高制氧机运转的经济性,应该力求生产更多的产品,降低生产成本。 在成本费中,电耗占主要部分。而电耗中主要是压缩空气消耗的能量,其次是压缩氧气的能耗。所以通常以生产1m3 氧气所消耗的电能(kWh)作为衡量制氧机性能的一项指标。而压缩机的能耗与压缩空气量、排气压力及压缩机的效率有关。提高氧气生产的经济性的关键是提高管理水平和人员素质。应从以下几方面着手: 降低制氧机的操作压力,以减少空压机的电耗。为此应尽可能的减少设备、管路的阻力,

203、降低上塔压力;应保持一定的主冷液面,使主冷在最佳的传热工况下工作,以缩小主冷温差,降低下塔压力;尽量减少冷损。 提高压缩机的效率。首先要加强中间冷却器管理,空气得到良好的冷却。 增加空气量。要减少切换损失,杜绝泄损,以便有更多的加工空气进塔参加分离。 增加氧气产量,提高氧的提取率。在调整中应力求降低氮中的含氧。 延长设备的连续运转周期,减少停机检修时间。为此要加强设备的日常维护,定期检修设备。要保证水分及二氧化碳的清除效果。 绝对避免塔内低温液体、低温气体的泄漏。在对单体设备加温时,温度也不易过高。 综合利用生产多种产品。88、怎样判断主冷凝蒸发器泄漏?主冷严重泄漏时,压力较高的氮气大量漏入低

204、压氧侧,则上、下塔压力,产品纯度将发生显著变化,直至无法维护正常生产而停车。 当主冷轻微泄漏时,往往不会引起上、下塔压力的显著变化,也没有引起主冷内液氧纯度的显著降低。普遍现象是主冷气氧和液氧纯度相差较大,气相浓度低于与液氧相平衡的浓度值。例如,某厂化验液氧浓度为99%,气氧浓度为96%,结果在检修时发现有7根主冷管泄漏。 产生泄漏的原因有以下几方面: 管子因震动而相互磨漏。对长管式冷凝蒸发器,装有上万根管径只有10mm,管长为8m的紫铜管,管间距很小。在运转过程中由于气流的冲击、震动,很容易在管子中部发生挠曲变形而互相摩擦,时间长有可能磨漏。 管内积水而冻裂。当加温不彻底,特别是小管堵塞而给

205、积存水造成机会,加温时又无法吹除掉时,在低温下水冻结成冰,体积膨胀,就有可能将小管冻裂。 主冷轻微地局部爆炸。当主冷中局部范围由于乙炔或碳氢化合物积存,在一定条件下可能发生爆炸。这种轻微爆炸发生时,外部没有任何反映,也听不到声音,开始往往无法察觉。只有当氧纯度自动发生变化而又无法调整时,才有发生这种情况的可能。89、为什么低温阀门容易发生卡死扳不动的现象,如何解决 低温阀门在常温下安装、低温下工作,温度变化范围很大。如果设计、安装不当就很容易产生热应力或变形。同时,阀门的操作部分处于常温,流通部分处于低温。为了减少冷损,阀杆往往做的很长,也就容易产生变形而卡住。低温阀门往往是在常温下转动灵活,

206、低温下就很紧,甚至打不开。阀门在低温下卡住的主要原因有: 安装时,阀门与管道配置不合理而产生预应力;或管道冷补偿能力差,低温下阀位改变;或阀门缺少支架,在低温产生变形;或阀门固定不当,保冷箱在低温下变形而影响阀杆与阀体的同心度。 在设计上,由于阀杆与阀套的材质不同,线膨胀系数不同。一般阀杆用不锈钢,线膨胀系数为1.7310-6-1阀套为黄铜,线膨胀系数为19.910-6-1,即黄铜的收缩比不锈钢大,低温下可能将丝扣咬住。特别是当采用暗杆结构及细牙螺纹时,丝扣的温度变化范围大,螺纹间隙小,更容易产生咬住。在运转中,由于阀门处加温不彻底,或阀门填料处进水,在低温下造成冻结,或在常温下将阀门关闭过紧

207、,使丝扣咬坏等。为了防止发生阀门卡住的现象,在设计上宜采用明杆结构和粗牙梯形螺纹;在安装上应在阀门处有牢固的支架,以防止阀门随管道产生位移而将阀杆拉弯。阀门与保冷箱的固定可才用弹性连接,防止阀杆变形而与阀体不同心;在裸冷期间,要在冷状态下检查和调整阀门安装情况,当发现阀门冷却后有卡住的现象时,可调整阀在筒壳上的固定法兰,使之开关自如。在操作中,对启动前的加温应该彻底,关闭阀门时以不漏气为原则,不要用力过猛。90、制氧机哪些部位最容易发生爆炸?制氧机爆炸的部位在某种程度上与空分设备的型式有关。在高、中压、双压流程中,发生爆炸的可能性相对较多;生产液氧的装置,主冷未发生过爆炸,而气氧装置的主冷却是

208、爆炸的中心部位。爆炸破坏的程度与爆炸力有关,微弱的爆炸可能只破坏个别的管子,甚至未被操作人员所察觉。冷凝蒸发器的爆炸部位,随其结构型式不同而有所不同。一般易发生在液氧面分界处,以及个别液氧流动不畅的通道,也有发生在下部管板处或上顶盖处。对辅助冷凝蒸发器,爆炸易发生在液氧接近蒸发完毕的下部。据统计,除冷凝蒸发器外,在其他部位也发生过爆炸。计有:下塔液空进口下部;液空吸附器;上塔液空进口处的塔板;液氧排放管;液氧泵;切换式换热器冷端的氧通道;辅助冷凝蒸发器后的乙炔分离器等。 不论在哪个部位爆炸,其原因均有液氧(或富氧液空)的存在,并在蒸发过程中造成危险物的浓缩、积聚或沉淀,组成了爆炸性混合物,在一

209、定条件下促使发生爆炸。 91、为什么在原始开车时要对水冷塔、空冷塔进行冲刷?怎样进行冲刷?因我车间所使用的循环水为六循的水,水质比较脏,容易挂在两个塔的填料上,影响塔的正常工作,所以要对两个塔进行冲刷。1、先冲水冷塔,用一次水进行冲刷,首先将厂房西部地沟内六循的上回水阀关闭,打开一次水50%,然后将水冷塔排污阀和V1103全部打开,用V1133控制水量,当其液位涨至600MM时,关闭V1133,待水流完后,再次进行上述操作,直至流出的水干净为止。2、将回水总管的盲板拆开,空冷塔的排污阀和V1130及其前后截止阀全部打开,待水冷塔的液位正常时,开启冷冻泵,打开V1120向空冷塔上部打水,对空冷塔

210、进行冲刷,直至流出的水干净为止。92、如何将分子筛投入自动运行?一旦步号投错会造成什么样的后果?1、首先确认使用的分子筛的进出口阀是否打开; 2、确认准备再生的分子筛的加温阀是否打开; 3、确认电加热器的进出口阀是否打开; 4、确认电加热器的开关是否旋至自动位置 5、确认再生气体流量已经正常然后在微机上分子筛画面上的“程序手自动“将自动的步号修改为05或14;并点击该窗口上的“MAN”出现对话窗口后点击第二个按纽并确认;并点击分子筛画面上“周期运行”并点击“ON”即可,程序回自动条至第06步或15步进行加温。一旦步号投错,将会造成高压气体迅速进入电加热器,使其超压,电炉损坏,若V1231关闭不

211、严势必造成上塔超压、损坏。还可能造成空压机压力波动过大,水泵跳车、分子筛带水等。93、为什么要对空气总管进行吹除?怎样进行吹除?检验的标准是什么?吹除时注意什么?因其是碳钢材质,长时间停车易造成碳钢表面腐蚀生锈,若不吹除铁锈会进入热交换器堵塞通道,所以开车前必须将此段进行吹除。吹除时首先将V101、V102、V103阀打开敲击,将阀后的铁锈震落在总管上后关闭,将总管盲板拆除;并用塑料布裹好;关闭V1245阀;将分子筛程序转入手动;吹除前将分子筛的出口阀手动关闭;快速打开V1222阀,用快速流动的气流带走铁锈然后关闭V1222,打开分子筛的出口阀进行充压,重复若干次,当吹出的气体里没有打手的杂质

212、时吹除结束。此时应注意:1、空压机的压力;2、空冷塔的液位;3、开V1222阀时应迅速;4、现场和主控制室保持联系,主控制室听从现场的命令进行开阀的操作。94、分子筛带水的特征是什么?空压机放空量增大;氧气、氮气流量变化大;空冷塔进出的压差增大,V1253吹除有水。95、正常运行中的空分设备,主冷液面涨不高,可能有哪些原因造成的? 1.主换热器,热交换不完全损失增大。 2.膨胀机温差小,效率低,膨胀量少。 3.空气进主换热器温度高(空冷系统有故障或分子筛吸附器冷吹不彻底)。 4.设备有泄漏,跑冷损失增大。 5.液体产品取出量多。96、齿轮油泵为什么有时打不上油? 齿轮油泵是借一对相互啮合的齿轮

213、,将机械能变为油压能的转换装置,在空压机的润滑系统中被被广泛采用。油泵工作中的故障通常是润滑系统中油压降低甚至有时打不上油。其原因大体有:(1)吸油管路不严密。(2)油泵从泵体与泵盖之间密封不良。(3)油槽内油量不足。(4)油泵零件严重磨损。(5)吸油网被堵塞。97、氧气纯度差的原因是什么? 正常工况下,氧纯度的高低取决于上塔提馏段的回流比,回流比增加,氧纯度下降。 原因:(1)塔板效率下降,塔板堵塞、塔板倾斜、传质效果不好等。(2)精馏工况异常:发生液泛或液漏。(3)冷凝蒸发器工作异常:杂质影响主冷换热,加工空气量减少。(4)氧气取出量过大:使上塔上升气减少,回流比增加。氮蒸发不充分。(5)

214、LA(含氧)纯度低:下塔回流比增大。(6)主冷凝蒸发器液氧液面上升:上塔下流液过大,回流比上升。98、液氧贮存过程中的注意事项? (1)液氧罐液位控制在30-95高纯氧罐液位控制在10-95压力控制在5-7Kpa。(2)液氧中C2H2每周化验一次C2H2含量小于0.110-6(3)定期(每年至少一次)检测接地电阻,电阻值小于10欧母(4)30m范围内不得有明火。液氧排放口附近严禁放置易燃、易爆物,并悬挂警示标志。99、为防止分子筛发生进水事故,在操作中应注意哪些?空冷塔应按操作规程操作,先通入气,待压力升高稳定后再通入水。不能突然增大或减少气量。保持空冷塔水位。水喷淋量不能过大。水质应达到要求,降低进水温度,减少水垢。100、哪些因素会影响手工分析氧纯度的准确性?1.仪器的气密性;2.吸收剂,药剂和铜丝有效;3.取样,动作快而准;4.分析,充分摇晃吸收,回气慢而全

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