空分操作工练兵基础知识问答

［分享］空分操作工练兵基础知识问答
1、造成分子筛进水事故的原因有哪些？
5 z* G  ]- f, }  r答：1、当空冷塔液位高于3500mm时水超过空气进口管高度，大量的水随空气进入分子筛吸附器；
% {; [* q& F" q  U/ _9 \2、当空冷塔阻力上升，高于7kPa时，空冷塔内会形成液悬,造成底部水位波动，空冷塔阻力波动，水随空气进入分子筛吸附器；
3、分子筛切换程序紊乱，造成空气突然经分子筛吸附器防空，空冷塔内气流速度急剧加快，水随空气进入分子筛吸附器；
& v) a' k) `5 G4 @5 }9 b2 Z" m* H4、仪表空气压力降低，气动阀门自调失控，造成水位升高；
. \3 g! b) O6 @) @3 ]5、冷却水、冷冻水流量过大，使空冷塔夜悬。
$ O0 Z, Y. Y/ b2、什么叫回流比？它对精馏有什么影响
+ E+ Z" n$ B. w, q8 q5 X答：回流比是指精馏塔内下流液体量与上升蒸汽量的比.
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，所得到的气相中的氮纯度高，液相中的氧纯度低；回流比小时，得到的气相中氮纯度低，液相中氧纯度高。
( J7 R* X; d8 v! ~; ^* D7 @3、膨胀机事故的防范措施有哪些？
0 X( f2 H2 d7 c3 H答：1、膨胀机前轴承温度报警值为70°C，联锁值为75°C；
- O! l. B6 x7 `# A2、膨胀机转速超过报警值时回流阀渐开，超过联锁值时膨胀机停车；
: f0 c. Q8 `$ {6 Z3、增压机流量低于最小报警值膨胀机回流阀全开；
4、膨胀机入口温度小于-180C时入口阀关闭。
4、增压膨胀机的操作注意事项有哪些？
答：1、任何情况下不允许摘除联锁启动膨胀机；
: [- k5 }- g- g% U2、控制膨胀机入口温度不低于-118C；
3、在增压机旁通阀FCV401关闭的情况下不允许启动膨胀机，首次使用膨胀机或在热状态下将膨胀机投入使用应首先预冷。
5、空气中有哪些杂质？
* v$ a" }  [: ~1 I  \$ _- [答：空气中除氧、氮外，还有少量的水蒸气、二氧化碳、乙炔和其它碳氢化合物及少量的灰尘等固体杂质。
, Q) P3 q2 i+ x# }* {6、在空分过程中为什么要清除杂质？
6 `7 y4 _- a+ F  j! C+ X# J0 B% I答：随着空气的冷却，被冻结下来的水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；灰尘会磨损运转机械。为了保证空分设备长期稳定可靠的运行，必须设置专门的净化设备，清除这些杂质。
7、怎样判断分子筛的加热再生是否彻底？
答：首先要求对分子筛进行加热所需的气体压力、流量达到工艺要求的条件。加热再生过程可通过再生曲线来判断。“冷吹峰值”温度是整个床层再生是否彻底的标志。
4 }1 M: F7 `9 I- V8、什么叫氧气放散率？
( Q1 N1 w. p0 \: v+ U: p* m答：指制氧机生产的氧（气态和液态）产品中有多少未被利用而放空的比例。
氧气放散率是反应设备配套适应能力和生产组织水平的重要指标。氧气放散率越，能源浪费越综合经济效益越差。所以必须通过各种手段降低氧气放散率。
6 j9 X3 q: c5 a* D9 L2 @9、空气预冷系统有哪几种形式？
答：1、带低温水的空气冷却塔；
2、低温水间接冷却系统
6 c# I6 R9 q# H9 B' c. x3、空气与冷冻机直接换热的系统；
4、污氮蒸发冷却系统；
5、直接用机后冷却器冷却.
( @$ `0 a$ I) F' L  }2 {10、什么叫分子筛？有哪几种？它有什么特性？
* K3 T" O5 A7 m答：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。
0 T3 ^  i0 K8 \8 X8 j/ N目前常用的主要有A型、X型、Y型。
. M2 s. j! x8 N, B  V分子筛的主要特性：
# z0 Y+ N8 e3 K1、吸附力极强，选择性吸附性能好；
, j" c' r0 F1 d( F" D- R) K2 [2、干燥度极高，对高温气体有良好的干燥能力；
3、稳定性好，在200°C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。
( b7 `) O8 d& v, ^0 A) i4、分子筛对水的吸附能力特强，其次是乙炔和二氧化碳。
% n* R2 N/ c. b2 O11、分子筛吸附净化流程的空分设备在启动上有何特点？操作时应注意什么？答：分子筛净化流程的空分设备在启动过程中主要集中在充分发挥膨胀机的制冷能力，合理分配冷量，全面冷却设备。可分为冷却设、积累液体、调整工况三个阶段。
! s3 n* f  i  M: P注意事项：）
1、首次使用的分子筛要进行一次活化再生，目的是清除运输和充填过程中吸附的水分和
! k' B& N2 ~# a' W$ ?2 N: m6 \二氧化碳。活化温度一般高于200°C，低〈.\
于250C。当出口温度达80C时就可冷吹。活化时间不少于两个周期；
2、当分子筛启动时送气过程要缓慢，放空阀关小要谨慎，防止因压力波动而破坏床层内的分子筛；
3、需要启动两台膨胀机时要全开增压机回流阀，将先运转的膨胀机的压力降下来，然后两台膨胀机同时加负荷，防止后启动的增压机发生喘振；
4、注意换热器中部温度的控制；
8 E+ u7 k8 T. i. B0 k5、注意空冷塔的工作，确保预冷后的空气达到设计要求。
12、分子筛净化系统在操作时应注意哪些问题？答：1、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；分子筛是否填充满，并且扒平；认真封好内、外套人孔，防止互相串气；
2、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；
3、要密切监视吸附器的切换程序切换压差是否正常；
9 A1 Z! F4 H$ O4、要密切注意冷冻机的工作是否正常。如遇短期故障，造成空气出口温度升高，应及时缩短吸附器的切换周期，并及时排除故障；ECT
5、空压机启动升压时应缓慢进行，止空气流速过大；.
6、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快而冲击分子筛床层。
13、分子筛净化流程的空分设备在突然断电时应如何操作？
7 V5 C. J. R- [. T# }答：1、首先打开空压机的放空阀（防喘振阀），防止空压机发生喘振，空气倒流造成空压机反转；
" r6 J; ~5 d+ I: h1 X2、分子筛吸附器的切换应联锁关闭、如果没有关闭，应手动关闭。并记录断电前分子筛吸附器运行的程序状态。膨胀机、冷冻机、空气预冷系统、氩净化系统应联锁停机，否则手动停机；
3 w" R, T4 a" j" z+ }7 P& Z3、停止氧、氮产品的送出，停止液氧、液氮液氩的输出；
# F$ U1 f7 t6 M, R4、关闭空气预冷系统与外部连接的水阀。
) ~8 k8 K0 Y- q0 t7 k* Q# U14、分子筛纯化系统为什么有时生进水事故？其现象是什么？
/ M# U5 ]$ t# r4 S" t答：在分子筛纯化器前，为了降低加工空气的温度，首先要进入空冷塔冷却。在空冷塔中空气自下而入，从塔顶引出，进入分子筛纯化器，水从塔顶喷淋与空气接触、混合而使空气冷却，空冷塔内设有多块穿流塔板或填料，以增加接触面积。为了水分离在塔顶设有水捕集器，当空冷塔中空气流速过快，挟带水分过多或喷淋水量过大，水位自动调节失灵时，就会造成分子筛纯化器进水事故。
+ ^# Z, a. j' f现象：分子筛压力忽高忽低地波动，吸附器的阻力升高，加热和冷吹后的温度曲线发生变化。最明显的是冷吹后的温度下降，并且出现平头峰。平头风的曲线距离越长，表示分子筛进水越多。
* m0 s4 ^* ^* j15、如何防止分子筛纯化器发生进水事故？答：1、空冷塔应按规程操作，先通入气，待压力升高稳定后再通入；
3 f3 i! ~' B9 `% @" a2、不能突然增大或减少空气量；
3、保持空冷塔水位；
4、水喷淋量不能过大
5、水质应达到要求，降低进水温度，并减少水垢。
16、分子筛纯化器发生进水事故后应如何处理？答：发生进水后，应先处理空冷塔工况，停止水泵供水，把空冷塔液位降下来，并使之恢复正常工况。同时对空分设备进行减量生产，以减少分子筛的负荷量，并通过纯化器的压力、阻力、再生温度曲线和纯化器后二氧化碳含量判断进水情况，如进水量不大因立即采取补救调整工况（如：提高加热温度、加大加热和冷吹流量、延长加热时间及切换程序提前切换等）。如今水量过大就需要对分子筛纯化器进行活化操作，活化时注意先用大气流冷吹，在游离水吹净时再加热。如活化操作不成功，则只能更换分子筛。
6 K4 p0 `# b) n! l) {7 h17、分子筛净化流程的空分设备在短期停车后重新回复启动时应注意什么问题？答：1、空压机应缓慢升压，防止因压力突然升高对空冷塔的冲击。应先升压后开水泵；
2、注意空冷塔的水位，防止因水位过高而造成分子筛吸附器进水；
3、短期停车时如再生的分子筛吸附器已经即将结束，可以手动切换使用经再生的分子筛吸附器；
4、在分子筛吸附器再生系统调整到正常工艺条件，且分子筛后分析点的二氧化碳含量小于1X10-6时将空气缓慢导入空冷塔；
, m& S$ H6 V0 J( J1 t/ \. S7 ~3 W$ U5、在调整空分工况的同时缓慢切换分子筛再生气，并改用污氮，保证再生气流量。
* h% O9 o5 ~; n$ V. I18、为什么空冷塔启动时要求先通气后开水泵？答：这是防止空气带水的一种措施。充气前塔内空气的压力为大气压，当把压力为0.5MPa的空气导入塔内时，由于容积扩大，压力会突然降低，气流速度急剧增加，它的冲击挟带作用很强。这时如果冷却水已经喷淋，则空气出空冷塔时极易带水，所以要求塔内先充气，待压力升高气流稳定后在启动水泵供水喷淋。其次，如果先开水泵容易使空冷塔内水位过高，甚至超过空气入口管的标高，使空压机出口管路阻力增大，引起透平空压机喘振。我厂规定空冷塔内压力高于0.4MPa后才能启动循环水泵运行中当压力低于此数值时水泵要自动停车。
19、膨胀机制冷量的大小与哪些因素有关？答：膨胀机的总制冷量与膨胀量、单位制冷量有关，而单位理论制冷量取决于膨胀前的压力、温度和膨胀后的压力。因此，膨胀机的制冷量与各异素的关系为：
1、膨胀量越大总制冷量也越大；
2、进、出口压力一定时，机前温度越高单位制冷量越大;
3、机前温度和机后压力一定时，机前压力越高，单位制冷量越大；
, m3 Y% @+ `) {4 \+ ]; ^4、膨胀机后压力越低，膨胀机内压降越大单位制冷量越大；
5、膨胀机绝热效率越高制冷量越大。
20、什么叫冷量冷损失？它分为哪几种？答：通过花费一定的代价，将气体压缩后再进行膨胀获得的冷量未能加以回收利用称为冷量损失。包括以下几个方面：
1、热交换不完全损失；
2、跑冷损失;
8 P3 f) \: J. l5 a3、其它冷损失。
21、清除空气中的水份、二氧化碳和乙炔常用哪几种方法？怎样清除？答：清除空气中的水份、二氧化碳和乙炔常用吸附法和冻结法。吸附法就是用硅胶或分子筛做吸附剂，把空气中所含的水份、二氧化碳和乙炔，以及夜空、液氧中的乙炔等杂质分离出来，浓聚在吸附剂的表面上，加热再生时再把它们赶掉。
  C8 j, D# N+ @7 S冻结法就是空气经蓄冷器或切换式换热器时把其中所含的水份和二氧化碳冻结下来（乙炔不能冻结），然后被干燥气体带出装置。
22、为什么有的分子筛采用双层床？答：因为活性氧化铝对于含水量较高的空气吸附容量比较大，但是随着空气含水量的减少，吸附容量下降很快。而分子筛即使在含水量很低的情况下，同样具有较强的吸水性。并且铝胶解吸水分容易，可降低再生温度；它对水分的吸附热也比分子筛小，使空气温升小，有利于后部分子筛对二氧化碳的吸附；驴叫还具有抗酸性，对分子筛起到保护作用。基于上述特点，有的分子筛采用双层床，即在空气入纯化器进口侧，装一些活性氧化铝。它先将空气所含的大部分水分清楚掉，而分子筛则主要用于清除二氧化碳、乙炔及其它碳氢化合物。采用双层吸附床，可以延长纯化器的使用寿命。
23、什么叫自清除？答：空气经过蓄冷器或切换式换热器，随着温度的不断降低，水份及二氧化碳不断析出，冻结在蓄冷器的填料上或切换式换热器的翅片上，返流污氮通过时把沉积的水分和二氧化碳带走。
4 I- n& P. R5 _* N2 _24、为什么返流污氮能把冻结的水分和二氧化碳带走？答：因为从精馏塔上塔来的污氮基本上是水和二氧化碳的不饱和气体。所以水分和二氧化碳能够进行蒸发和升华的过程，进入到污氮气中。虽然污氮温度比正流空气低，lm2的污氮中所能容纳的水分和二氧化碳的饱和含量也比正流空气带入的量少些，但是由于污氮的压力比正流的空气低得多，实际体积比正流空气大3—4倍，所以实际能容纳的水分和二氧化碳容量比正流
时要大，能将沉寂的水分和二氧化碳全部清除干净，达到自清除的目的。
25、影响氧气纯度的因素有哪些？答：氧气取出量过大；液空中氧纯度过低；进上塔膨胀量过大；冷凝蒸发器液面过高；塔板效率低；精馏工况异常；主冷泄漏。7f/9~
! r& z; Z3 W( B( y% r. N  b26、为什么一般对于切换式换热器流程的制氧机的精馏塔下塔要抽污液氮？答：对于切换式换热器流程的制氧机，为了达到水分和二氧化碳的自清除，污气氮量比较大才能保证不冻结条件，因此，纯气氮产品量较少，最多为氧产量的1.3倍，因而下塔供给上塔的纯液氮量较少，这样可以抽取一股污液氮到上塔，使上塔精馏段的回流比加大，具有更大的精馏能力，从而允许更多的膨胀空气进入上塔，减少膨胀空气旁通，影响氧提取率。
27为什么一般对于分子筛增压膨胀流程制氧机的精馏塔下塔可以不抽污液氮？答：对于增压膨胀流程的制氧机，因无自清除的限制，纯气氮产品量有较大幅度提高，除保证分子筛纯化器再生用的污气氮外，都可以作为纯气氮产品送出，纯氮产量与氧产量之比为3—3.5倍。这样，下塔需要较大的回流比，才能保证纯氮的量和纯度，而后送入上塔作为回流液。此外，由于采用增压膨胀，膨胀工质的单位制冷量较高，在补充同样冷损失的前提下，所需的膨胀量较小，一般不会超过上塔允许进入的空气量，因此，也不需要抽污液氮来直接增大精馏段的回流比。
28、塔板阻力是如何形成的？包括哪些部分？答：塔板阻力指上升蒸气穿过塔板筛孔和塔板上液层时产生的压力降。塔板阻力包括：干塔板阻力；表面张力和液柱静压力。
29、那些因素会造成透平膨胀机内出现液体？
答：1、旁通量过大；
3 T8 O, y6 k! ~3 l# @+ \4 H2、环流或中抽温度过低；
3、膨胀机前带液空。
$ \) A* C5 |: y' v: u30、什么叫精馏?答：是利用两种物质沸点不同，多次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。
/ C1 m+ H, _: R% p$ r6 f31、什么叫节流？答：是流体流动时遇到局部的阻力，造成压力有较大降落的过程。
32、空气分离有哪几种方法？
# g  a, C( ^4 A( z! Z: Q# ^  T8 f答：1、低温法；
2、吸附法；
3、膜分离法。
33、低温法分离空气设备由哪几部分组成？答：由四大部分组成：空气压缩、膨胀制冷；空气中水分、杂质等净除；空气通过换热冷却、液化、精馏、分离；低温产品的冷量回收及压缩。
34、什么是电磁阀？答：通过一个电磁线圈来控制阀芯位置，以达到改变流体流动方向的目的，或者切断和接通气源。
35、什么是气开式薄膜调节阀？答：当没有压力信号输入时，阀门关闭，有压力信号输入时，阀门开始打开，压力信号越大，阀门开度越大的薄膜调节阀。
36、什么叫裸冷？答：空分装置安装完毕或大修完毕，在进行全面加温吹除后，在保冷箱内尚未填充保冷材料的情况下进行的开车。
' r" h3 A1 U1 O4 s7 f' \37、分子筛纯化器的切换时间是怎样选取的？答：从理论上讲，切换时间最大只能等于分子筛吸附过程的转效时间，转效时间的长短是由分子筛对水分和二氧化碳的动吸附容量确定的。
4 s( ?+ L' q) n; J2 B) R38、空分设备中有哪些换热器？答：使热量由热流体传给冷流体的设备叫换热设备或换热器。空分中的主要换热器有：氮水预冷器、切换式换热器、主换热器、冷凝蒸发器、过冷器、液化器、气化器、加热器及空压机冷却器。
# ]5 d- W& x% [) ^4 ]39、空分设备中的换热器按传热原理可分为哪三类？各有什么特点？答：1、间壁式：特点是冷热流体被传热壁面（管壁或板壁）隔开，在传热过程中互不接触，热量由热流体通过壁面传给冷流体；
2、蓄热式：特点是冷热流体交替通过具有足够热容量的固体蓄热体，热流体流过时蓄热体吸收热量，冷流体流过时蓄热体放出热量，从而实现冷热流体的换热；
; q' n. P6 g, V" E3 Z+ v2 v3、混合式：特点是冷热两种流体的换热是在直接混合的过程中实现的，在换热过程中伴随有物质的交换。
: ~# S1 W4 D3 @! q) P2 D0 `40、什么叫气动薄膜调节阀？答：气动单元仪表的执行部分，用来改变输送管道上流体的流量，以达到调节液面、流量、压
6 l1 o4 H0 _. q5 e- L力或温度的目的。
' R& M. k! t. I6 k41什么叫冷凝潜热和蒸发潜热?答：饱和蒸汽放出热量可冷凝成饱和液体，温度保持不变，这部分热量称为冷凝潜热。饱和液体吸收热量可蒸发为饱和蒸汽，温度保持不变，这部分热量称为蒸发潜热。
$ E3 I' C3 M& J9 M! P! \42、空分塔顶部为什么既有液氮又有气氮？答：由于气氮与液氮是处于共存的饱和状态，具有相同的饱和温度。但是，相同温度下的饱和液体和饱和蒸汽属于不同的状态。饱和蒸汽放出热量可冷凝成饱和液体，温度保持不变，饱和液体吸收热量可蒸发为饱和蒸汽，温度保持不变。对于同种物质，在相同压力下，冷凝潜热和蒸发潜热在数值上相等。
43、为什么液氮过冷器中能用气氮来冷却液氮？答：液氮过冷器是利用上塔引出的低温气氮来冷却下塔引出的液氮，以减少液氮节流汽化率。气氮比液氮的温度低是由于对于同种物质来说，相变温度（饱和温度）与压力有关。压力越低对应的饱和温度也越低。所以从下塔引出的液氮要比上塔气氮的温度高16°C左右，因此，两股流体在流经液氮过冷器时，经过热交换，液氮放出热量而被冷却成过冷液体，气氮因吸热而成为过热蒸汽。
44、根据制冷方式不同，制冷量分为哪几种？答：1、节流效应制冷量；
7 c( ?' D) P' q6 @  f# w- f0 r8 W2、膨胀机制冷量；3、冷冻机制冷量。
0 n; q* d) O! E2 n$ h- O. ^0 z6 K45、什么叫气闭式薄膜调节阀？答：当没有压力信号输入时，阀门全开，有压力信号输入时阀门开始关闭，输入信号最大时阀门关死的薄膜调节阀。
2 p+ [) V1 _! z$ L  o- e46、什么叫膨胀机制冷量？答：指工质在膨胀过程中对外做功的大小，等于工质在膨胀过程中减小的焓值。
47、什么叫切换损失？答：蓄冷器（切换式换热器）由于均压时，造成一部分空气未能进入塔内参与精馏。
  V* v; Z7 Z; l48、切换损失与那些因素有关？
答：污氮载进入原先的空气通道之前，必须把均压以后残留的空气先放空。所以切换损失的大小与换热器的容量大小、切换周期长短、切换前后的压差等因素有关。
49、蓄冷器、切换式换热器及分子筛纯化器的切换损失各是多少？
' B7 o" K1 I- L& F答：蓄冷器可达7—8%；切换式换热器在4%左右；分子筛的切换损失发生在切换纯化器时，由于它的切换周期长，所以切换损失要小得多，约0.4%。
: W) ?+ ]1 g( D5 f上塔液悬有哪些象征?
答：上塔液悬明显的象征是液氧液面波动很厉害，而且是无法控制的。液悬初期氧液面大幅度地下降后又迅速上升。氧气纯度无法调整，也是随着氧液面的波动而大幅度的波动。氧液面下降时，氧纯度明显升高；氧液面突然上升时，氧纯度很快下降。这种反复的过程根据液悬的不同程度而呈周期性地变化。
小型设备的上塔产生液悬时，热交换器后的高压空气温度会出现自动下降的现象，高压、中压压力也随之下降。此时，下塔液空纯度无法调整至标准，液氮的纯度可以达到标准。如果想采取开大液氮节流阀的办法来提高液空纯度，其结果只能使液氮的纯度变坏。若关小液空节流阀，只能引起液空液面的上升。低压加温阀会出现结霜的现象。
大型空分设备液悬时，明显地反映在上塔中部的阻力上。液氧液面随着阻力的上升而下降，上塔压力随着阻力的上升而升高。下塔的压力随着氧液面的下降而上升，进塔的空气量随下塔压力的升高而减少。氧纯度随着氧液面的下降而升高，氮纯度随着氧纯度的升高而降低。膨胀后的压力随上塔压力的上升而升高。此时，打开自动阀箱吹除阀(走污氮时)会吹出液体。当上塔的中部阻力突然下降时，液氧液面激升，上、下塔压力开始下降，进塔空气流量增大，氧纯度下降。间隔一段时间又重复上述现象。总之，上塔液悬时，上塔的阻力，蓄冷器冷端温度，氧、氮纯度和上、下塔压力显得极不稳定，切换器恢复缓慢。
什么叫液悬(液泛)？
/ s; T2 X1 [# {, w/ O8 J8 `什么叫液悬(液泛)？
6 `( c) B) y+ g1 u7 F# G答：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于沿溢流斗流下，造成溢流斗内液面越涨越高，直至与塔板上的液面相平，液体无法下流，就叫“液悬”或“液泛”。如图56所示，当溢流斗内液面超过溢流斗高度的50%时，就认为开始发生轻微的液泛。
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，上部的压力(P2)要比下部的压力(P1)低。其压差(P1-P2)反映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，液体在流过溢流斗时，液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克服塔板上、下的压差和溢流斗的阻力时，才能保证液体顺利流过，液面保持稳定。
5 D8 y7 f, Z6 r$ h% U# s" K当塔板阻力增加，造成塔板上、下的压差增加，或溢流斗的阻力增加时，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。当塔板阻力或溢流斗阻力过大时，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时，就会从筛孔一泻而下。如果产生液泛的原因没有消除，则又会重复上述过程。
0 T2 ~1 @6 a1 K# y+ e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，并及时进行处理
) N9 g2 M8 x3 W! V% l, c怎样合理地调节离心式液氧泵的密封气压力？
怎样合理地调节离心式液氧泵的密封气压力？
答：液氧泵在运转中经常出现因密封气压力调节不当，而打不上液体或产生泄漏的现象。
定性来说，当密封压力过大时，将有气体通过迷宫密封漏到泵内，造成叶轮内带气甚至只空转，因此打不上液体或压力降下来；当密封前气体压力过低时，就会出现液氧泄漏。
定量来说，对于如图112所示之结构，当（Pl-p3）》0.005〜O.OIMPa时，密封气将进入泵壳内，出现带气；P3>pl时就要漏液。
2 \- l7 d) c+ x8 P6 _  G采用密封气（干燥氮）的目的是为了防止或减少液氧的外泄，但不允许出现带气现象。因此，调节密封压力的原则是让泵在极少量的液氧外漏、气化的情况下进行运转。压力的高低与密封结构、排气孔位置、泵的间隙等很多因素有关，难以硬性规定数据，需要在实际中摸索，找到合适的压力。
通常，密封气前后的压力差（p1-p3）在0.005〜O.OIMPa范围内比较好。例如，有的厂原先规定密封气压力要高于液氧泵排压，实际并不合适，往往造成带气掉压。后来将密封气压力降低到比泵出口压力低0.02MPa时，才能保证正常工作。
9 E2 p3 h+ x- C膨胀机轴承温度过低是什么原因造成的，如何解决？
膨胀机轴承温度过低是什么原因造成的，如何解决？
答：膨胀机在很低的温度下工作。如果冷气外漏过多，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，难以形成油膜，严重时甚至会损坏轴承。
2 _5 R5 X. m! d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。如果是由于密封磨损，间隙增大，这时必须更换密封套。
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。
5 s: {3 s7 V; U膨胀机轴承温度过高是什么原因造成的，如何解决？
膨胀机轴承温度过高是什么原因造成的，如何解决？
答：膨胀机在高速旋转时，轴颈和轴承处将产生摩擦热。这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之内。
  C/ c) t3 M% g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振动过大引起的。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，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，应根据具体情况，仔细分析，找出原因加以以解决。
5 i' f; V3 j. X透平膨胀机机后压力过高是什么原因？
透平膨胀机机后压力过高是什么原因？
答：低压透平膨胀机膨胀后的空气是送至上塔参与精馏的。它要送入上塔，机后压力必须略高于上塔进气处的压力。因此，机后压力取决于膨胀机至上塔管路的阻力以及上塔压力。而上塔压力又取决于塔板阻力和低温返流气体管路系统（包括过冷器、液化器和主换热器等）的阻力。其中任一部分阻力增大，均可能造成机后压力过高。
9 C! B& y7 `7 g8 g4 f/ P5 }最常见的是切换式换热器冻结，阻力增大而造成机后压力升高。例如某厂曾发生过由于空分设备的蓄冷器被水分冻结、堵塞，而使机后压力长期高达0.06〜0.065MPa（表压）。所以，要想使机后压力降低，首先要求切换式换热器不被水分或二氧化碳堵塞。
( d0 F& N7 j, B8 p5 b: q, O为了防止机后压力过高，膨胀空气送入上塔的阀门应处于全开的位置，以减少不必要的额外的阻力。
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
4 I3 \4 m- |) `& A止？
! M& J4 E9 O) s3 P9 j" Y: z+ _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？
答：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O.IMPa时需要进行加温吹除。
  h0 h& E( v/ }5 K此外，膨胀机在启动前，对机前管路的加温吹除要彻底，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。
1 |4 @2 e  o( K( Y" o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，应及时进行加温处理。膨胀机内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。
0 G5 R5 p- z' j% s导流器与叶轮的磨损还与它们的材质有关。导流器用不锈钢制作，就要比用铜材耐磨得多
透平膨胀机振动过大是由哪些原因造成的？
透平膨胀机振动过大是由哪些原因造成的？
答：造成透平膨胀机振动过大的原因很多，主要有以下几个方面：
4 j! J' p$ ]8 C/ }& c1）转子的动平衡不良。转子在出厂前是做过严格的动平衡试验的，其重心偏移值和不平衡质量控制在允许范围内。但是，在运转过程中如果工作轮的叶片有磨损，或者在叶轮内有杂质冻结，这时将破坏转子的动平衡，由此引起过大的振动。
2）转子的共振。当我们在一块木板上行走时，木板会发生振动。对任何一个弹性物体来说，在受到一个短暂的外力作用时，都会产生这种现象。对固定的物体来说，都有一定的振动频率（每分钟振动的次数），叫固有自振频率。这个自振频率与物体的支承方式、尺寸大小、材料的弹性等因素有关。对一定的膨胀机转子，它也有固定的自振频率。
如果外界加给物体的力是周期性的，并且这个外力的频率与物体的自振频率相同，则振动会不断加剧，这种现象称为'共振”。对于旋转式机械，当转子在旋转时，由于转子的弹性变形，相当于不断给转子加一个周期性的外力，这个外力的频率与转子的转速有关。如果转子的转速与转子的自振频率相同，则振动将加剧，这个转速称作“临界转速”。在设计时，转子的转速应远离临界转速，以免产生共振现象。
如果设计不当，工作转速与实际临界转速相近，则转子振动会很严重，使膨胀机无法正常工作。因此，由共振造成的膨胀机振动，往往是在试运转时就会发生，并且，随着转速的变化，振动的幅度变化较大。对这种情况，只有修改设计，例如加粗转轴直径，缩短轴的长度及悬臂长度，减小悬臂轴上零件的质量等，以改变其自振频率，使它远离工作转速。
9 l( Y4 o4 i' ~1 q8 P0 f1 v7 w3）油膜振动。目前，透平膨胀机多数采用滑动轴承。它是靠轴在旋转时，轴颈与轴承之间形成油楔。油楔中的油将轴微微抬起，并在轴颈和轴承之间形成油膜，使轴颈与轴承互不接触，不致产生干摩擦。因此，随着轴颈的转动，有一层油膜跟着旋转。但是，间隙的变化，使油膜的厚度发生周期性的变化，会引起所谓，油膜漩涡振动”。油膜被破坏，则会产生机械摩擦，造成烧瓦，甚至引起密封损坏。
: d& }0 K2 \5 G油膜振动的振幅与轴承间隙有关。如果轴承间隙过大，振幅就会增大。另外还与悬臂长度及转子质量有关。因此，在安装时应注意保证安装间隙。
( g; f% y) `- B6 b1 F4）膨胀机内出现液体。当膨胀机内温度过低而出现气体液化时，液体被甩至叶轮外缘，
2 V0 y* t: e7 `) K' _温度升高，又急剧气化，会使间隙压力大幅度波动，造成膨胀机振动。
5）制动风机喘振。对于风机制动的透平膨胀机，当风门关得过小时，风机的工作点可能
进入喘振区，造成风机工作不稳定而产生振动。这种振动比较容易判断，也容易消除。
" q" D3 o  W; @% r& h: Y6）润滑油系统故障。例如润滑油温度过低，黏性过大；油不干净或混入水分；油压过低,造成润滑油不足等原因均可能造成膨胀机的振动。
4 [2 X% L% J; ^在实际操作中，应根据产生振动的大小、时间长短以及各种有关工况进行综合分析
透平膨胀机出口的扩压器起什么作用？
9 r; N+ p% C8 ~, X0 N$ U2 @答：气体经过导流器和叶轮膨胀后，在叶轮出口气流还具有一定的速度。这部分动能没有转换成机械能
对外做功，由此产生的动能损失叫做余速损失。从叶轮结构形状的合理性考虑，该速度应在45〜70m/s。
如果在叶轮的出口接上一段断面逐渐扩大的短管，如图69所示，则可使流速降低，动能减小，将气流的一部分动能转换成压力能，在短管出口的压力将升高。因此，该短管称为扩压器。在空分设备中，在扩压器出口的气流速度一般在5〜10m/s。经过扩压器后，气体的温度也有所升高。
# _' H% x+ A# B9 q( g对空分装置用的膨胀机来说，扩压器后的压力户。取决于上塔压力。因此，安装扩压器的好处是可以使膨胀机叶轮出口的压力p2降得更低些，气体在膨胀机中的焓降相应增大，可以对外作更多的功，相应地提高了膨胀机的效率。
. k* P; m9 b) `0 `: @通常测定的膨胀机后的压力和温度是指扩压器后管道中的气体压力和温度。由此求得的制冷量是将膨胀机作为整体来考虑的，即进蜗壳的气体焓值与出扩压器的气体焓值之差。膨胀机的效率也是将扩压器包括在内的。
此外，由于扩压器出口的气体温度比膨胀机叶轮出口气体的温度要高，在扩压管出口气体没有液化时，
0 O% j# Z( B; n# ]3 ~, s* d3 g; U在膨胀机叶轮出口可能已降到液化温度。因此，在判断膨胀机内是否出现液体时必须考虑这个因素。
冷端温差的控制值与什么因素有关？
4 i8 r3 G. _: l4 i答：在蓄冷器（或切换式换热器）中，为了满足水分和二氧化碳自清除的要求，需要把冷端温差（空气和参与切换的返流气体的温度之差）控制在一定范围内。冷端温差控制值（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。正流空气的压力越高，返流气体的压力越低，即压力比越大，冷端温差控制值就可大些；返流与正流气体流量的比值越大，冷端温差控制值相应地也可以大一些。实际上，两个因素都是反映返流气体与正流气体的实际体积比。压力越低，同样数量的气体所占的体积越大，容纳水分或二氧化碳的能力越强。
如果允许的冷端温差控制值越大，则自清除条件越容易得到满足，即有利于实现自清除。但是，空气压力越高，整个空分装置能耗就越大，所以在满足工艺要求的条件下，压力要尽可能地定得低些，不能只从自清除的角度来确定压力比，通常要靠增加返流污氮量的办法。所以，自清除流程将使纯氮产品量受到限制。一般使污氮量为加工空气量的65%左右；纯氮产量与氧气产量之比为1.0〜1.1。

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