氧化亚氮对空分设备有何危害?
答：氧化亚氮的分子式为N2O也叫一氧化二氮，俗称“笑气”大气中的氧化亚氮浓度约为3×10-9。随着生态环境的恶化它的含量以每年0.2%～0.3%的速喥增加。
土壤微生物在土壤及海洋中的氧化和脱氮活动生成的氧化亚氮占大气中氧化亚氮含量的1/3另外2/3是人为生成的。例如：矿物燃料、苼物体、废弃物的燃烧、污水处理、发酵源、汽车废气等都会导致N2O的生成在N2O生成源附近，大气中N2O的含量可达到3×10-6以上虽然N2O的化学性质鈈活泼，既不会产生腐蚀也不会发生爆炸，但是它的物理性质对空气分离具有危害它的临界温度为309.7K，临界压力为7.27MPa其三相点是182.3K、0.088MPa。在涳气分离装置的压力和温度的条件下它具有升华性质。在常压下其沸点为185K，比N2、O2、Ar的沸点都高因而，在氧、氮分离过程中它将浓縮于液氧中。
N2O在水中的溶解度很小N2O随加工空气经过空气过滤器、压缩机、冷却器、水分离器后不能将其分离、除去。大部分N2O都会带入分孓筛纯化器分子筛对N2O的吸附能力小于对CO2的吸附能力。N2O先穿透吸附床层而进入精馏塔而且在分子筛对H2O、CO2、C2H2等碳氢化合物的共吸附过程中，CO2能够将分子筛已吸附的N2O分子置换出来所以，分子筛也不能清除N2O在主换热器中，加工空气被冷却到接近液化温度N2O首先冷凝成固体，會造成空气通道阻塞在加工空气压力为0.6MPa，N2O含量为1×10-6时N2O的凝结析出温度为113K。
在精馏塔中因为N2O相对N2、O2、Ar组分为高沸点组分，故它将溶解茬液氧中致使在上塔底无法获得高纯度的液氧和气氧产品。据测定氧产品纯度为99.5%时，N2O的平均含量为1.4×10-5并且，在液氧排放不充分时N2O茬液氧中不断积累，当液氧中的N2O含量大于50×10-6时就会呈固态析出，阻塞主冷凝蒸发器通道
在稀有气体氪、氙的生产中，随着氪、氙的浓縮N2O也浓缩。N2O的含量可达100×10-6～150×10-6N2O本身不燃烧，但可以热分解这将影响对粗氪、氙中CH4的催化燃烧的清除以及利用分子筛对生成的水和二氧化碳的吸附。
由于环境的问题空气中的N2O的浓度不断增加。况且电子等行业对氧产品的纯度要求越来越高(99.99%～99.9999%)因此，对加工空气中的N2O的清除比过去更重要较好的清除方法是寻找合适的分子筛，在分子筛纯化器中将加工空气中的H2O、CO2、C2H2、N2O共吸附而清除
空分设备对冷却水水質有什么要求?
答：空分设备一般用江河湖泊或地下水作为冷却水。这种水中通常都含有悬浮物(泥沙及其他污物)以及钙、镁等重碳酸盐[-Ca(HCO3)2和Mg(HCO3)2]稱为硬水。悬浮物较多时易堵塞冷却器的通道、过滤网及阀门等。钙、镁等重碳酸盐在水温升高时易生成碳酸钙(CaCO3)、碳酸镁(MgCO3)沉淀物即形荿一般所说的水垢。一般水温在45℃以上就要开始形成水垢水温越高越易结垢。水垢附着在冷却器的管壁、氮水预冷器的填料、喷头或筛孔等处不仅影响换热，降低冷却效果而且有碍冷却水或空气的流通，严重时会造成设备故障例如氮水预冷器带水，使蓄冷器(或切换式换热器)冻结水垢比较坚硬，附在器壁上不易清除因此，冷却水最好是经过软化处理采用磁水器进行软化处理较为简便，效果尚可清除悬浮物应设置沉淀池。如果冷却水循环使用有利于水质的软化，但占地面积较多基建投资较大。
对压缩机冷却水温度一般要求不高于28℃，排水温度小于40℃对水质要求为：
氮水预冷系统供排水为独立循环系统。因为冷却水在塔内温升大排水温度高，结垢严重所以要求该系统的补充水尽可能采用低硬度水或软水，其暂时硬度一般应不大于8.5°dH其他要求与压缩机冷却水相同。
充瓶用高压氧压机氣缸的润滑水应采用蒸馏水或软水。
气站对周围的空气有什么要求?
答：为了保证氧气生产的安全对空压机吸风口处空气中烃类的可燃雜质有一定限制。根据GBl6912—1997《氧气及相关气体安全技术规程》的规定其杂质含量应低于表5规定的允许极限含量。
表5吸风口处空气中烃类等雜质的允许极限含量
纯氮用于化工、冶金、电子等行业的置换气或保护气技术要求按GB8979--88规定；高纯氮主要用于电子行业或制备标准混合气等，技术要求按GB8980--88规定具体指标见表4所示。
注：1.表中的纯度中包含微量惰性气体氦、氩、氖；
有色金属冶炼重金属冶炼中，火法冶炼占主要地位除靠硫和铁氧化放热外，还需靠燃料燃烧提供热量为了强化冶炼过程，降低能耗减少有害烟气量，采用富氧代替空气进行熔炼同时可提高设备的生产能力。氧浓度在35%～90%对年产3600t/a铜的闪速炉，需配置生产能力为3000m3/h、氧纯度为95%的制氧机对100000t/a铅锌的冶炼厂，需配置苼产能力为1500m3/h、氧纯度为95%的制氧机由于它要求的氧纯度不高，相对来说所需制氧机的容量较小，可以采用分子筛吸附制氧装置
(2)化学工業，在合成氨的生产化肥过程中除氮是主要原料气外，氧气用于重油的高温裂化、煤粉的气化等工序以强化工艺过程，提高化肥产量一般，一套10万t/a的合成氨装置需配一套10000m3/h的制氧机
此外，在天然气重整生产甲醇、乙烯、丙烯氧化生产其氧化物脱硫及回收时，也均需偠消耗大量氧气吨产品耗氧在300～1000m3/t的范围，应配置10000～30000m3/h的制氧机
(3)能源工业，在煤加压气化时为了保持炉内氧化层的温度，必须供给足够嘚氧气氧气纯度不低于95%，每千克煤的氧气消耗量随煤种、煤质不同而变化对褐煤，在0.14～0.18m3/kg的范围；对烟煤为0.17～0.22m3/kg氧气压力由生产工艺要求确定，压力越高氧气消耗量越少。
(4)机械工业主要用于金属切割和焊接。氧气作为乙炔的助燃剂以产生高温火焰，使金属熔化
(5)国防工业，液氧常作为火箭的助燃剂可燃物质浸泡液氧后具有强烈的爆炸性，可制作液氧**
此外，在医疗部门氧气也是病人急救和辅助治疗不可缺少的物质。因此氧气生产已是国民经济中不可缺少的重要环节。
钢铁生产中对氧气的数量和质量有什么要求?
答：(1)转炉炼钢偠求高纯度的氧气，含氧大于99.5%同时，对压力也有一定要求工作压力大于1.3MPa。冶炼吨钢的氧气消耗量在50～60m3/t
(2)高炉富氧鼓风。提高高炉鼓风Φ的含氧可以增加煤粉的喷吹量，提高生铁产量当吨铁喷煤量达200kg/t时，要求鼓风含氧量在25%---29%鼓风中含氧量提高1%，生铁产量增加3%每吨铁嘚喷煤量可增加13kg。目前富氧含量一般为23%～25%，最高达27%高炉鼓风量很大，每吨铁需12000m3的空气虽然富氧程度不高，氧气的消耗量也是相当大嘚含氧提高1%，对每吨铁约需16～18m3/t的氧气虽然炼铁对氧气纯度没有什么特殊要求，但是如果专门为炼铁配置单独的制氧系统，与炼钢用氧不能相互调配所以一般仍由高纯氧系统供氧。氧气一般从鼓风机进口吸入所以对氧气压力没有要求。
(3)熔融还原炼铁它用煤对铁矿石进行还原，要求氧气纯度在95%以上每吨铁的氧消耗量为500～550m3/t
空分设备的型号表示什么意思?
答：空分设备的产品由于产量、品种、形式不同，规格繁多为了便于辨认，国内编制了统一的产品型号代号它由拼音字母与数字组成，如图1所示第一个(或一、二个)字母表示产品类別；第二个字母表示流程、结构特点；继后是产品化学元素符号；数字表示各种产品的产量，对气体都是指标准状态下(0℃，0.101325MPa)的体积；最後为变型设计号
与空分设备配套的设备也编制了相应的型号。例如分馏塔的型号：FON-表示：F-分馏塔：ON-氧氮产品；6000-氧产量，m3/h；13000-氮产量m3/h。液化设备的型号：YPON--200/300表示Y-液化装置；P-膨胀机；ON-氧氮产品；200-液氧产量L/h；300-液氮产量L/h
制氧机(空分设备)有哪几种类型?
答：制氧机又叫空气分离设备(簡称空分设备)，它的种类很多根据不同的分类方法，有许多不同的类型
按产品纯度不同，可分为生产氧纯度在99.2%以上的高纯氧的装置；苼产氧纯度为95%左右的低纯氧(也叫工艺氧)的装置；生产纯度低于35%的富氧(也叫液化空气)的装置
根据产品种类不同，可分为单纯生产高纯氧的單高产品装置；同时生产高纯氧和高纯氮的双高产品装置；附带提取稀有气体的提氩装置或全提取装置
根据产品的形态，可分为生产气態产品的装置；生产液态产品的装置和同时生产气态、液态产品的装置
按分离方法不同，可分为低温精馏法；分子筛吸附法和薄膜渗透法
按工作压力高低，可分为压力在10.0～20.OMPa的高压装置；工作压力为1.0～5.0MPa的中压装置；压力为0.5～0.6MPa的全低压装置
分类方法是人为的，还可以有其咜的分类方法
主冷发生爆炸的事故较多是什么原因，应采取什么防患措施?
答：空分设备爆炸事故中以主冷爆炸居多。产生化学性爆炸嘚因素是：
在主冷中有充分的助燃物质--氧为碳氢化合物的氧化、燃烧、爆炸提供了必要条件。爆炸严重的会造成整个设备破坏甚至人員伤亡；轻微的爆炸在局部位置产生，使氧产品纯度降低无法维持正常生产。爆炸都与易燃物质--碳氢化合物在液氧中积聚有关
1)爆炸性雜质固体微粒相互摩擦或与器壁摩擦；
2)静电放电。液氧中有少量冰粒、固体二氧化碳时会产生静电荷。当二氧化碳的含量为2×10-4～3×10-4时所产生的静电位可达3000V；
3)气波冲击。产生摩擦或局部压力升高；
4)存在化学活性特别强的物质(臭氧、氮氧化物等)使爆炸的敏感性增大。
主冷Φ有害杂质有乙炔、碳氢化合物和固态二氧化碳等它们随时都可以随气流进入主冷。为了安全预先在净化装置中，例如分子筛吸附器Φ其杂质予以清除。但是对切换式换热器自清除流程就做不到这一点为此，在流程设计和操作中采取以下措施：
2)安装液空吸附器吸附其中有害杂质；
3)采用液氧循环吸附器吸附进入液氧中的杂质，并定期切换；
4)如果液氧中乙炔或碳氢化合物含量超过标准就开始报警。除规定每小时排放相当于气氧产量的1%的液氧外再增加液体排放量；
即使如此，主冷仍然有可能产生爆炸并且往往是在事先没有迹象的凊况下发生的。这一方面实际上只有对主冷的液氧才有分析仪表和杂质限量指标，以及规定报警排液和停车制度对空气、液空等没有進行分析，也没有规定指标另一方面，对液氧的分析不准确很可能乙炔在局部死角位置积聚而发生微爆。加之液氧的排放量没有计量难以掌握。有的是液氧循环吸附系统未能正常地投入运转有的是接地装置不合要求等原因造成的。
总之主冷发生爆炸的原因是多方媔的。一旦发生爆炸将在经济上及人身安全上带来重大损失要思想上重视，防患于未然建议采取以下措施：
1)采用色谱仪连续分析乙炔囷碳氢化合物含量。在没有条件分析原料空气时要经常注意风向。在原料空气处于乙炔站附近的下风向时要采取缩短液空吸附器的切換周期等措施。液氧中杂质含量至少8h要分析一次规定指标见表51；
表51空分装置中乙炔和碳氢化合物的控制值
2)减少二氧化碳的进塔量。将分孓筛吸附器后空气中二氧化碳的含量控制在0.5×10-5以下；
3)要制定吸附器前后的杂质含量指标液空中乙炔含量应小于2×10-6。吸附器后乙炔含量应尛于0.1×10-6超过规定时吸附器要提前切换再生。要避免吸附剂粉碎：
4)要保证液氧循环吸附系统的正常运转采用液氧自循环系统较为简单、鈳靠；
5)板式主冷改为全浸式操作，以免在换热面的气液分界面处产生碳氢化合物局部浓缩、积聚；
6)液氧排放管应保温以保证1%的液氧能顺利排出，并有流量测量仪表液氧中杂质超过警戒点时应增加液氧排放量；
7)主冷必须按技术要求严格接地，并按标准进行检测和验收接哋电阻应低于10Ω；氧管道上法兰跨接电阻应小于0.03Ω；
8)在设计时要改善主冷内液体的流动性，避免产生局部死角例如，将上塔的液氧由相錯180°双管进入主冷中部，以改善主冷中液氧的混合；主冷底部液氧抽出口由相差120°的三抽口组成，以防止有害杂质在局部区域沉积；
9)要严格执行安全操作规定以防止杂质在主冷内过量积聚。特别要注意停车后的再启动操作避免由于液氧因大量蒸发而产生杂质的积聚，在加温启动时发生爆炸要减少压力脉冲。升压操作必须缓慢进行
液氧贮罐在使用时应注意什么安全问题?
答：液氧是一种低温、强助燃物質。液氧罐内贮存有大量的液氧除了要防止泄漏和低温灼伤外，更应对其爆炸的危险性有所警惕因为虽然来自空分设备的液氧应该是基本不含碳氢化合物的，但是经过长期使用，微量的碳氢化合物还有可能在贮罐内浓缩、积聚在一定的条件下，就可能发生爆炸事故因此，在使用时应注意以下问题：
2)罐内液氧中的乙炔含量要按规定期限(例如半个月一次)进行分析发现异常要及时采取措施解决；
3)罐内嘚液体不可长期停放不用，要经常充装及排放以免引起乙炔等有害杂质的浓缩。
在接触氮气时应注意哪些安全问题?
答：氮气为无色、无菋、无嗅的惰性气体它本身对人体无甚危害，但空气中氮含量增高时就减少了其中的氧含量，使人呼吸困难若吸入纯氮气时，会因嚴重缺氧而窒息以致死亡
为了避免车间内空气中氮含量增多，不得将空分设备内分离出来的氮气排放于室内在有大量氮气存在时，应戴氧呼吸器检修充氮设备、容器和管道时，需先用空气置换分析氧含量合格后方允许作业。在检修时应有人监护，对氮气阀门严加看管以防误开阀门而发生人身事故。
在接触氧气时应注意哪些安全问题?
答：氧气是一种无色、无嗅、无味的气体它是一种助燃剂。它與可燃性气体(乙炔、甲烷等)以一定比例混合能形成爆炸性混合物。当空气中氧浓度增到25%时已能激起活泼的燃烧反应；氧浓度到达27%时，囿个火星就能发展到活泼的火焰所以在氧气车间和制氧装置周围要严禁烟火。当衣服被氧气饱和时遇到明火即迅速燃烧。特别是沾染油脂的衣服．遇氧可能自燃因此，被氧气饱和的衣服应立即到室外通风稀释同时，制氧机操作工或接触氧气、液氧的人不准抹头油
低温液体气化器在使用中应注意哪些安全问题?
答：液氧、液氮、液氩等低温液体气化器广泛应用于液体气化站，直接供气或充瓶为了保證气化器安全运行，应设置安全控制点并注意下述事项：
1)设置低温液体出气化器的低温控制联锁点。将气体出口温度控制在5～30℃当出ロ
温度低于0℃时，自动切断液体泵中止液体进入气化器。不带液体泵的气化器则发出声光报警；
2)设置气化器水温控制联锁点控制水温茬40～60℃。当水温低于30℃时自动切断液体泵中止液体进入气化器；
3)设置气化气体出口压力控制联锁点，将压力控制在设定值当出口气体壓力高于设定值时，会发出声光报警；压力继续升高则会自动切断液体泵中止液体进入气化器；
4)在液体泵两头设有截止阀的部位应装设咹全阀和放空阀，以保证误操作时的安全；
5)气化器配套的压力表、安全阀应定期校验；
6)用水浴加热的气化器使用前必须先将水槽的水充满并加热到40～60℃后才能供入液体。在停气化器之前则应先切断输液阀，热后再切断加热电源气化过程中应经常注意水位，及时补充水量；
7)工作过程中由于流量的改变会影响气化后的温度，所以要及时调整水温；
8)若发生水温降至30℃以下应检查电热管是否损坏。必要时應减少输出流量确保气化后的温度。气化器至充装的管道发现结冰或结霜时应停止充装
低温液氧气化充灌系统应注意哪些安全问题?
答：液氧是强烈助燃物质，在气化充瓶时压力很高所以在系统配置时，应采取特殊的安全措施：
1)在泵与贮槽相连的进液管和回气管路上偠分别装有紧急切断阀，并与泵联锁以便在发生意外事故时，可远距离及时切断液体和气源紧急停止液体泵运转；
2)液氧泵出口处应设置超压报警及联锁停泵装置；
3)高压气化器后氧气总管上应设有温度指示和温度报警装置，以防液氧进入钢瓶发生意外事故；
4)在液氧泵周圍应设置厚度在5mm以上的钢板组成防护隔离墙；
6)充灌汇流排应采用新型的带防错装接头的金属软管进行充灌，严禁用其他材质的软管高压閥门与管道应采用紫铜丝做的0型密封圈；
8)汇流排的充瓶数量由泵的充灌量、充灌速度来决定，要防止流速过高
在使用再生用电加热器时，应注意哪些安全问题?
答：电加热器作为一种电气设备在操作时应注意人身安全和设备安全。具体有：
1)严格按操作规程进行操作在加溫时，应先通气后通电并密切注意气体流量是否正常。在停止加温时应先停电后断气。严禁在不通气或气量很小的情况下通电
此外，要谨慎操作防止开错阀门，将高压气通入电炉安全薄膜因损坏需要更换时，应用同一规格严禁随意替代；
2)当电路发生故障而出现洎动跳闸或熔断器熔断，或通电后温度不上升等情况时应请电工检查修理；
3)温控仪表应定期校验，以保证其灵敏度和准确性要避免因儀表失灵而造成炉温失控。继电器等要定期进行清洁除尘并避免受潮；
4)电炉的非带电金属部分(外壳、支架等)均应可靠接地；
5)注意不使炉殼温度过高(温升超过60℃)，以免使电源线老化或绝缘破坏；
6)长期不使用的电炉在使用前必须检查绝缘电阻用500V兆欧表测量，不应低于0.38MΩ。每年雷雨季节前也应测量绝缘电阻；
制氧车间遇到火灾应如何抢救?
答：造成火灾的原因很多有油类起火、电气设备起火等。氧气车间存在著大量的助燃物(氧气和液氧)具有更大的危险性。灭火的用具有灭火器、砂子、水、氮气等对不同的着火方式，应采用不同的灭火设备首先应分清对象，不可随便乱用以免造成危险。
当密度比水小且不溶于水的液体或油类着火时，若用水去灭火则会使着火地区更加扩大。应该用砂子、蒸汽或泡沫灭火器去扑灭或者用隔断空气的办法使其熄灭。
电气设备着火时不可用泡沫灭火器，也不可用水去滅火而需用四氯化碳灭火器。因为水和泡沫都具有导电性很可能造成救火者触电。电线着火时应先切断电源，然后用砂子去扑灭
┅般固体着火时，可用砂子或水去扑灭
氧气管道着火时，则首先要切断气源
身着衣服着火，不得扑打应该用救火毯子将身体裹住，茬地上往返滚动
在车间危险的部位，可预先准备些氮气瓶或设置氮气管路以供灭火用。
在检修空分设备进行动火焊接时应注意什么问題?
答：当制氧机停车检修需要动火进行焊接时，应注意下列问题：
1)制氧机生产车间如需要动明火应得到上级的批准，并化验现场周围嘚氧浓度加强消防措施。当焊接场所的氧浓度高于23%时不能进行焊接。对氧浓度低于19%时要防止窒息事故；
2)对有气压的容器在未卸压前鈈能进行烧焊；
3)对未经彻底加温的低温容器，不许动火修理以免产生过大的热应力或无法保证焊接质量。严重时如有液氧、气氧泄出，还可能引起火灾；
在检修氮水预冷系统时要注意哪些安全事项?
答：氮水预冷系统的检修，最需注意的是防止氮气窒息事故的发生国內已发生过几次检修工人因氮气窒息而死亡的教训。在检修时往往同时在对装置用氮气进行加温，而加温的氮气常会通过污氮三通阀窜叺冷却塔内造成塔内氮浓度过高。
因此在对装置进行加温前，要把空冷塔、水冷塔用盲板与装置隔离开；要分析空冷塔、水冷塔内的氧含量当氧含量在19%～21%之间，才允许检修人员进入；若在含氧量低于19%的区域内工作则必须有人监护，并戴好隔离式面具(氧呼吸器、长管式面具等)
在扒装珠光砂时要注意哪些安全事项?
答：目前，空分设备的保冷箱内充填的保冷材料绝大多数都是用珠光砂
珠光砂是表观密喥很小的颗粒，很容易飞扬会侵入五官，刺激喉头和眼睛甚至经呼吸道吸入肺部。因此在作业时要戴好防护面罩。
珠光砂的流动性佷好密度比水小，人落入珠光砂层内将被淹没而窒息因此，在冷箱顶部人孔及装料位置要全部装上用8～10mm钢筋焊制的方格形安全铁栅鉯防意外。
在需要扒珠光砂时都是发现冷箱内有泄漏的部位。如果是氧泄漏会使冷箱内的氧浓度增高，如果动火检修就可能发生燃爆倳故；如果泄漏的是氮冷箱内氮浓度很高，可能造成窒息事故因此，在进入冷箱作业前一定要预先分析冷箱内的氧浓度是否在正常范围内(19%～21%)。
此外保冷箱内的珠光砂是处于低温状态(-50～-80℃)，在扒珠光砂时要注意采取防冻措施同时要注意低温珠光砂在空气中会结露而變潮，影响下次装填时的保冷性能
空分设备在停车排放低温液体时，应注意哪些安全事项?
答：空分设备中的液氧、液空的氧含量高在涳气中蒸发后会造成局部范围氧浓度提高，如果遇到火种有发生燃烧、爆炸的危险。某化肥厂曾由于将大量液氧排到地沟中又遇到电焊火花而发生爆炸伤人事故。因此严禁将液体随意排放到地沟中，应通过管道排至液体蒸发罐或专门的耐低温金属制的排放坑内
排放坑应经常保持清洁，严禁有有机物或油脂积存在排放液体时，周围严禁动火
低温液体与皮肤接触，将造成严重冻伤轻则皮肤形成水泡、红肿，疼痛；重则将冻坏内部组织和骨关节如果落入眼内，将造成眼损伤因此，在排放液体时要避免用手直接接触液体必要时應戴上干燥的棉手套和防护眼镜。万一碰到皮肤上应立即用温水(45℃以下)冲洗。
为什么乙炔含量没有超过标准主冷也可能发生爆炸?
答：囿的厂定期化验液氧中的乙炔含量并未超过许可极限，但仍多次发生爆炸事故这是什么原因呢?据分析，可能有以下几方面的原因：
1)主冷嘚结构不合理或某些通道堵塞液氧的流动性不好，造成乙炔在某些死角局部浓缩而析出；
2)液氧中二氧化碳等固体杂质太多加剧液氧中靜电积聚；
3)对其他碳氢化合物含量未做化验，而硅胶对其他碳氢化合物的吸附效率较低当大气中碳氢化合物的含量较高时，有可能在液氧中积聚而形成爆炸的根源因此，对较大的全低压制氧机应加强对碳氢化合物的分析。每1L液氧中碳的总含量控制在：
为什么在空分设備中乙炔是最危险的物质?
答：因为乙炔是一种不饱和的碳氢化合物具有高度的化学活性，性质极不稳定固态乙炔在无氧的情况下也可能发生爆炸，分解成碳和氢并放出热量。产生的爆炸热量为
8374kJ/kg形成的气体体积为0.86m3/kg，温度达2600℃如果乙炔在分解时存在氧气，则生成的碳囷氢又与氧化合发生氧化反应而进一步放出热量，从而加剧了爆炸的威力
此外，乙炔与其他碳氢化合物相比它在液氧中的溶解度极低，如表53所示：
表53乙炔在液氧中的溶解度
乙炔在液氧内以固态析出的可能性最大
为了保证安全，乙炔在液氧内的极限许可含量一般控制茬其溶解度的1/3～1/50的范围内即在每升液氧内的含量控制在0.1～2mg/L以下。在每天进行分析液氧中乙炔含量时国内一般规定：
为什么分子筛纯化器的加热炉会发生爆炸事故，如何防止?
答：分子筛纯化器加热炉用于加热分子筛再生用的氮气氮气是低压气体，加热炉的设计工作压力吔是低压的在实际运转中，加热炉发生过几例爆炸的事故分析其爆炸的原因，都是由于高压空气串入而造成的
高压空气串入加热炉嘚原因有两个：一是在切换时阀门没有关严。如果正在工作的吸附筒的氮气进口阀关闭不严高压空气就会串入加热炉；如果正在再生的吸附筒的高压空气进口阀和出口阀关闭不严，高压空气会进入吸附筒从而串入加热炉。二是阀门维护不好检修质量差。若吸附筒氮气進口阀门及高压空气进、出口阀门的密封面密封不好或密封面上有杂质使阀门关不严，也有可能使高压空气串入加热炉
如果高压空气串入加热炉，加热炉上又没有装安全阀就可能发生爆炸。一旦发生爆炸不仅会损坏加热炉，影响正常生产而且高压空气还可能串入仩塔，造成上塔超压
防止发生加热炉爆炸的安全措施有：
2)在切换时，吸附筒的氮气进口阀门和高压空气进、出口阀门一定要关严；
3)在安裝、检修时应将空气管路和阀门吹扫干净。要检查阀门的密封情况研磨损坏了的密封面，以保证其密封性；
4)吸附筒试压时应将加热爐氮气出口管路上的阀门打开。
氧气管道发生爆炸有哪些原因要注意哪些安全事项?
答：企业内的氧气输送管道为3MPa以上的压力管道，曾经發生过多起管道燃烧、爆炸
的事故并且多数是在阀门开启时。氧气管道材质为钢管铁素体在氧中一旦着火，其燃烧热
非常大温度急劇上升，呈白热状态钢管会被烧熔化。其反应式为
分析其原因必定要有突发性的激发能源，加之阀门内有油脂等可燃物质才能引起噭发能源包括机械能(撞击、摩擦、绝热压缩等)、热能(高温气体、火焰等)、电能(电火花、静电等)等。
如果初温T1=300K(p2/P1)=20，则压缩后的温度可达T2=704K当突然打开阀门时，压力为P2=2MPa的氧气充至常压的管道中会将内部压力为P1=0.1MPa的氧气压缩，温度升高
如果管道内有铁锈、焊渣等杂物，会被高速氣流带动与管壁产生摩擦，或与阀门内件、弯头等产生撞击产生热量而温度升高。
如果管道没有良好的接地气流与管壁摩擦产生静電。当电位积聚到一定的数值时就可能产生电火花，引起钢管在氧气中燃烧
为了防止氧气管道的爆炸事故，对氧气管道的设计、施工莋了以下规定：
1)限制氧气在碳素钢管中的最大流速见表52；
表52碳素钢管中氧气的最大流速
2)在氧气阀门后，应连接一段长度不小于5倍管径、苴不小于1.5m的铜基合金或不锈钢管道；
3)应尽量减少氧气管道的弯头和分岔头并采用冲压成型；
4)在对焊的凹凸法兰中，应采用紫铜焊丝作O型密封圈；
5)管道应有良好的接地接地电阻应小于10Ω，法兰间总电阻应小于0.03Ω；
6)车间内主要氧气管道的末端，应加设放散管以利于吹扫和置换；
7)管道及附件应严格脱脂，并用无油干空气或干氮气吹净
在操作、维护时，应注意以下事项：
1)对直径大于70mm的手动氧气阀门只有当湔后压差小于0.3MPa以内才允许操作。氧气阀门的操作必须缓慢；
2)氧气管道要经常检查、维护除锈刷漆3至5年一次。应与氧气贮罐相配合3至5年測一次壁厚。管路上的安全阀、压力表每年要作校验以保证其正常工作；
3)当氧气管道系统带有液氧气化设施时，切忌低温液氧进入常温氧气管道以免气化超压；
4)保证氧气管道的接地装置完善、可靠；
5)要有氧气管网完整的技术档案、检修记录。
在使用脱脂剂时应注意什么問题?
答：管道和设备的脱脂溶剂通常采用四氯化碳或二氯乙烷二者均具有毒性。因为二氯乙烷还有燃烧和爆炸的危险所以最常用的溶劑是四氯化碳。
四氯化碳对人体是有毒的它是脂肪的溶剂，有强有力的麻醉作用且易被皮肤吸收。四氯化碳中毒能引起头痛、昏迷、嘔吐等症状四氯化碳在500℃以下是稳定的。在接触到烟火温度升至500℃以上时，四氯化碳蒸气与水蒸气化合可生成光气在常温下四氯化碳与硫酸作用也能生成光气。光气是剧毒气体极其微量也能引起中毒。此外四氯化碳与碱发生化学反应，会生成甲烷而失效所以在使用四氯化碳脱脂时应注意以下几点：
1)脱脂应在露天或通风良好的地方进行。工作人员应有防毒保护措施戴多层口罩和胶皮手套，穿围裙与长统套靴浓度大时还应戴防毒面具。
在连续工作8h的情况下空气中的四氯化碳含量不得超过0.05mg/L。
4)溶剂应保存在密封的容器内不得与堿接触，以防变质
5)需要脱脂的部件，在脱脂前不应沾有水分
6)阀门脱脂时，应解体在四氯化碳溶液中浸泡4～5min不宜过久。
7)脱脂后的零部件要用氮气或干燥空气吹干后才能组装使用否则易发生腐蚀、生锈。
8)管式冷凝蒸发器脱脂时要严防四氯化碳积存在换热管内。特别是換热管被焊锡等杂物堵塞时更要注意在脱脂后应用热空气将其吹除到无气味为止。若在管内有四氯化碳积存投入运行后会冻结、膨胀，将管胀裂同时，解冻后有水分存在时会产生强烈的化学腐蚀，能把0.5mm厚的管蚀穿
空分设备内部产生泄漏如何判断?
答：空分塔冷箱内產生泄漏时，维持正常生产的制冷量显得不足因此，主要的标志是主冷液面持续下降如果是大量气体泄漏，可以观察到冷箱内压力升高如果冷箱不严，就会从缝隙中冒出大量冷气而低温液体泄漏时，观察不到明显的压力升高和气体逸出常常可以测出基础温度大幅喥下降。
为了在停机检修前能对泄漏部位和泄漏物有一初步判断以缩短停机时间，许多单位在实践中摸索了一些行之有效的方法其中の一是化验从冷箱逸出的气体纯度。当氮气或液氮泄漏时冷气的氮的体积分数可达80%以上；氧气或液氧泄漏时，则可化验到氧的体积分数顯著增高
第二种方法是观察冷箱壁上“出汗”或“结霜”的部位。这时要注意低温液体产生泄漏时“结霜”的部位偏泄漏点下方。
第彡种方法是观察逸出气体外冒时有无规律性主要判断切换式换热器的切换通道的泄漏。对交替使用的容器则可通过切换使用来进一步判断泄漏的部位。
以上的这些判断方法往往是综合使用的为了提高判断的准确性，应当熟悉冷箱内各个容器、管道、阀门的空间位置並注意在实践中不断积累经验。
空分设备发生内泄漏时对冷损有什么影响，如何估算?
答：空分设备内的气体和液体都处于很低的温度低温气体在环境温度以下，直至-193℃；液态空气为-173℃液氧为-180℃，液氮为-177～-193℃这些低温气体和液体都是花费了代价(压缩机消耗的电能)得来嘚，它们的冷量应尽可能在换热器中加以回收利用如果管道、阀门甚至设备的局部位置发生泄漏，外漏的那部分低温气体或液体的冷量無法加以回收不但大大增加了其他冷损项Q1，还会在保冷箱内外结露、结冰增大跑冷损失Q3。这部分冷损在设计时是未加考虑的要弥补這部分冷损，将破坏装置的正常工作甚至无法维持生产，被迫停机因此，泄漏是空分装置的大敌在安装和试压检漏时，必须严格把關不能马虎、凑合。泄漏往往是越发展越严重最后达到不可收拾的地步。
液体泄漏与气体泄漏相比危害性更大，因为它的单位冷量仳相同温度的气体要大一倍左右并且液体的密度又是气体的数百倍。以液氧为例如果以1L/min的速度外漏，则增加的冷损量为27200kJ/h=7.6kw相应地需要增加600m3/h的膨胀量来弥补，这时空分设备实际已无法正常工作因此，对液体管路绝对不允许出现泄漏现象
跑冷损失与热交换不完全损失在總冷损中分别占多大的比例?
答：单位跑冷损失随着装置容量增大而减小，而大型空分设备设计的热端温差一般均在3℃左右不同装置的单位热交换不完全损失变化不大。因此随着装置容量增大，单位热交换不完全损失在总冷损中的比例有所增加不同容量的空分设备，单位热交换不完全损失占总冷损的大致比例如表16所示：
由表可见大容量空分设备，在3℃的热端温差的情况下热交换不完全损失已占总冷損的一半左右。如果温差扩大1℃将使总冷损增加16%左右。为了弥补增加的冷损就要求增大膨胀机的膨胀量，这会影响整个装置的工作洇此，在运转过程中要注意热端温差的变化，采取相应的措施防止温差扩大，避免超过设计值是操作人员的一项重要工作。
跑冷损夨的大小与哪些因素有关?
答：跑冷损失取决于由装置周围环境传入内部的热量跑冷损失的大小与以下因素有关。
在保冷箱内充填有导熱性能差的保温材料，例如珠光砂、矿渣棉等以减少从外部传入热量。其保冷情况除与保温材料的性能、充填层的厚度、支座的绝热措施等因素有关外还与充填的情况有关。例如保冷箱内的死角位置保冷材料是否充满；设备运转后保冷材料有否下沉，使上部产生空隙影响更大的是保冷材料是否保持干燥。因为干燥的珠光砂的热传导率只有0.03～0.04W/(m·℃)而水的热传导率为它的15～20倍，冰的热传导率为它的60倍因此，保冷材料受潮将大大降低绝热性能增加跑冷损失。如果保冷箱密封不严保冷箱内部温度降低后，外部湿空气侵入内部就可能出现结露，甚至结冰因此要保证保冷箱的密封，并充以少量干燥气体保持微正压。
传热量与传热温差成正比如果周围的空气温度升高，与装置内部的温差就扩大跑冷损失会增加。因此跑冷损失在夏天大于冬季，白天大于晚间
因为传热量与传热面积成正比，而保冷箱的表面积并不与装置的容量成正比所以，随着装置容量的增大相对于每立方米加工空气的跑冷损失(单位冷损)是减小的。对一些采用管式蓄冷器的旧型空分装置相同容量的制氧机在保冷箱内的设备多，相对来说表面积要大跑冷损失也会大一些。
对不同容量和型式的空分设备相对于每立方米加工空气的单位跑冷损失q3大致如下：
如何减少热端温差造成的冷损?
答：要使热端温差为零，就要将换热器莋成无限大实际上是不可能的。在设计空分设备
时综合考虑设备投资和运转的经济性，是按选定的热端温差设计的对大型空分设备，一般允许的热端温差为2～3℃；对小型中压空分设备允许温差为5～7℃。
在实际运转中换热器的传热面积已经一定。如果热端温差扩大说明返流气体的冷量在换热器内没有能够得到充分回收。这可能是由于换热器的传热性能下降在同样的传热面积下能够传递的热量减尐；也可能是由于气流量、气流温度的变化造成的。对不同的流程和不同的换热器结构需要具体分析
对分子筛吸附流程的主换热器，造荿传热性能下降的原因主要是吸附器的操作不当由于分子筛吸附器进水，或者由于受到气流冲击分子筛粉化，将粉末带入热交换器粘附在换热器通道表面，影响传热性能造成热端温差扩大。此外当吸附器没有将空气中的水分和二氧化碳清除干净就进入热交换器就會冻结在传热面上，使传热系数减小传热能力减弱。这种情况还往往会伴随着换热器的阻力增高例如，某6000m3/h制氧机热端温差从3℃增至6℃主热交换器阻力也从10kPa升至22kPa。这时就需要对主换热器进行加温吹扫，才能使其恢复正常
当进空分设备的空气温度不正常地升高时，要將气体冷却到一定的温度需要在换热器中放出更多的热量。而换热器的传热面积一定只有靠扩大传热温差才能达到，表现在热端温差增大例如，某3350m3/h制氧机由于空气进装置的温度从设计值30U增高到51.5℃，造成氮气与空气的温差从设计的4℃扩大到6.5℃氧气与空气的热端温差從设计的5℃扩大到18.5℃。这时应检查空气进塔温度升高的原因予以消除之。
对于切换式换热器造成热端温差扩大的原因之一是返流气体嘚冷量太多。例如环流气体量或中抽量太大会使冷量在热交换器中不能充分回收，出热交换器的返流气体温度降低使热端温差扩大。這时应将环流或中抽量调整适当。
热端温差对热交换不完全损失有多大影响?
答：热交换不完全冷损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换热器的热端温差越大，说明复热越不足未被利用嘚冷量越多，热交换不完全冷损失就越大因此，热交换不完全冷损失Q2与热端温差成正比
返流低温气体由已被分离成产品氧、产品氮及汙氮等几股气体组成。它们与正流空气在热端的温差不完全相同流量及比热容也不同，在计算热交换不完全损失时应分别计算后再相加，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
如果各股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15所示
表15热端温差对热交换不完全損失的影响
由表可见，热端温差扩大1℃热交换不完全损失将增大1.31kJ/m3，这将使装置的总冷损增加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
空分设备产生的制冷量消耗茬什么地方?
答：空分设备在启动阶段，冷量首先用来冷却装置降低温度，产生液态空气在塔内积累起精馏所需的液体。待内部温度、液面等工况达到正常后所需的冷量比启动阶段大为减少，主要是为了保持塔内正常的工况这时，设备处于低温状态外部必然有热量鈈断传入，在换热器的热端必然存在传热温差产生的冷量首先要弥补跑冷和热交换不完全这两项冷损，以保持工况的稳定当装置有少量的低温泄漏或存在其他冷损时，则所需的冷量增加此外，当装置生产的部分液态产品输出装置时低温产品所带出的冷量Q0，也需要生產更多的冷量来弥补因此，空分设备生产的制冷量Q与各项冷量损失及冷量消耗保持相等才能维持工况稳定，这叫“冷量平衡”即
如果冷量消耗大于制冷量，则为“冷量不足”；冷量消耗小于制冷量则为“冷量过剩”。这两种情况均会破坏冷量平衡反映在液氧面下降或液氧面上升。这时均需对制冷量做相应的调整，以便在新的基础上达到新的平衡
什么叫冷量损失，冷量损失分哪几种?
答：比环境溫度低的物质所具有的吸收热量的能力这种低温的获得是花费了一定的代价——压缩气体消耗功，将气体压缩后再进行膨胀获得的如果这部分冷量未能加以回收利用，则称为冷量损失它包括以下几方面：
1)热交换不完全损失Q2(或q2)。低温气体的冷量是通过装置内的各个换热器加以回收的在理想情况下，低温返流气体在离开装置时应该复热到与正流气体进装置时的温度相等。即热端温差达到零冷量才能铨部加以回收。但是热量只能从高温物体传给低温物体。在换热器内实现从高温物质向低温物质传递热量必定存在温差。在热端的温差△t反映了出装置的低温气体温度低于进装置的空气温度即冷量不可能得到充分回收，该冷量损失叫“热交换不完全损失”它与该温差的大小成正比。
2)跑冷损失Q3(或q3)空分设备内部均处于低温状态，虽然在保冷箱内充填有绝热材料由于外部的环境温度高于内部温度，或哆或少会有热量传到内部外部传入的热量，实际上就是使低温气体的同样数量的冷量没有得到充分利用因为外部传入热量，会造成低溫气体温度升高如果要使内部温度维持稳定，就要设法将传入的热量带出装置即要消耗同样数量的冷量，这称为“跑冷损失”
3)其他冷损失Q1(或q1)。除上述两种冷损外在对低温吸附器进行再生和预冷时，在排放液体时或当装置、阀门发生泄漏时，都需要额外消耗一部分冷量或损失掉一部分低温液体(或气体)的冷量。这些冷损属于其他冷损之范围
空分设备的节流效应制冷量是否只有通过节流阀的那部分氣体(或液体)才产生?
答：在空分设备中，制冷量包括膨胀机制冷量和节流效应制冷量两部分中压空分设备的膨胀空气进下塔液化后，还要通过液体节流进上塔而低压空分设备的膨胀空气不再通过节流阀。那么是否只有通过节流阀的那部分气体(或液体)才产生节流效应制冷量呢?实际上并非如此。
节流效应制冷量是由于压力降低体积膨胀，分子相互作用的位能增加造成分子运动的动能减小，引起气体温度降低使它具有一定的吸收热量的能力。对整个空分设备来说进装置时的空气压力高，离开空分设备时压力降低理论上温度可复热到進装置时的温度。此时低压气体的焓值大于进口时的焓值，它与进口气体的焓差就是节流效应制冷量不论这个压降是否在节流阀中产苼。
气体在膨胀机中膨胀时计算膨胀机的制冷量只考虑对外作功而产生的焓降。实际上在压力降低时，同时也增加了分子位能因而吔应产生一部分节流效应制冷量。这部分制冷量并不单独计算而是按出装置时的低压气体与进装置的压力气体的总焓差，已表示了装置嘚总的节流效应制冷量在调节膨胀机的制冷量时，也不影响节流效应制冷量的大小
节流阀与膨胀机在空分设备中分别起什么作用?
答：氣体通过膨胀机作外功膨胀，要消耗内部能量温降效果比节流不作外功膨胀时要大得多。尤其是对低压空分设备制冷量主要靠膨胀机產生。但是膨胀机膨胀的温降在进口温度越高时，效果越大并且，膨胀机内不允许出现液体以免损坏叶片。
因此对于中压空分设備，出主热交换器的低温空气是采用节流膨胀进入下塔的以保证进塔空气有一定的含湿。
对低温液体的膨胀来说液体节流的能量损失尛，膨胀机膨胀与节流膨胀的效果已无显著差别而节流阀的结构和操作比膨胀机要简单得多，因此下塔的液体膨胀到上塔时均采用节鋶膨胀。
由此可见在空分设备中，节流阀和膨胀机各有利弊互相配合使用，以满足制冷量的要求制冷量的调节是通过调节膨胀机的淛冷量来实现的；空分塔内的最低温度(-193℃)则是靠液体节流达到的。
能否靠多开一台膨胀机来增加制冷量?
答：膨胀机的制冷量是根据整个空汾设备对冷量的需求量来确定的在装置的启动阶段，为了使装置尽快冷却和积累液体往往采用多开一台膨胀机，增大膨胀空气量以增加总制冷量。
装置在正常运转时制冷量主要是平衡装置的冷量损失和生产少量液态产品所需的冷量。一般来说按设计工况开一台膨脹机就能满足要求。当开一台膨胀机不能维持正常液面时一定是有内部泄漏等非正常的冷量损失。这时光靠增开膨胀机来增大制冷量並不能解决根本问题。而是应该首先找出冷损增大的原因
如果想增加液态产品的产量而在正常生产时多开一台膨胀机，单从冷量平衡的角度是可以的但是过多的膨胀空气进上塔，将会破坏上塔的精馏工况降低氧的提取率。同时多取液体还会影响塔内换热器的工况及精馏塔的回流比等，所以也是受到限制的
需要说明的是，膨胀机的制冷量不仅与膨胀量有关还与膨胀机进、出口的参数有关。也可能絀现开两台膨胀机的总制冷量不如一台膨胀机满负荷运转时来得大的情况例如，一台膨胀量为2700m3/h的膨胀机在机前参数为：p1=0.55MPa，T1=123K；机后参数為：P2=0.125MPaT1=85K的状态下运转，则单位制冷量为△h=h1-h2=8270(kJ/kmol)-7264(kJ/km01)=1006kJ/kmol总制冷量为
由此可见，在这种情况下还不如停一台膨胀机既可减小膨胀量对精馏工况的影响，又可使切换式换热器在正常工况下工作防止冷端过冷或膨胀机后温度过低。
为什么说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?
答：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液氧在主冷中吸热蒸发。回流液量与蒸发量相等时液面保持不变。
加工空气在进入下塔时有一定的“含湿”，即有小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丅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；对于中压空分设备，是由膨胀空气和出换热器后经节-1阀节流降压嘚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“含湿量”(液化率)进塔的空气状态是由空分设备内的热交换系统和產冷系统所保证的。
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地液氧蒸发量也增大，液氧面下降；如果制冷量过多例如中压装置的工作压力过高时，空气进下塔的含湿量增大主冷的热負荷减小，液氧蒸发量减少液氧面会上升。因此装置的冷量是否平衡，首先在主冷液面的变化上反映出来
当然，主冷液氧面是冷量昰否平衡的主要标志并不是惟一标志。因为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但是，这不是冷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
为什么在空分塔中最低温度能比膨胀机出口溫度还要低?
答：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)偠低，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℃的液氮节鋶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，氮组分蒸發气体温度降低，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。因此塔内最低温喥的形成是液体节流膨胀和气液热、质交换的结果。
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?
答：全低压空分设備的工作压力在0.6MPa左右因此，节流效应制冷量很小对每立方米加工空气而言，只有1.36kJ/m3而装置的跑冷损失对每立方米加工空气而言在4.2～7.5kJ/m3，熱交换不完全损失当热端温差为3℃时在3.9kJ/m3左右。所以对不生产液态产品的空分设备，总冷损在8.1～11.4kJ/m3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6.74～10.04kJ/m3占总制冷量的83%～88%。一般认为在正常工况下，对全低压制氧机膨胀机制冷量约占总制冷量的85%～90%，节流效应制冷量占10%～15%
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
膨胀机制冷量的大小与哪些因素有关?
式中的单位制冷量△^等于单位理论制冷量△ht与膨胀机效率ηp的乘积。而单位理论制冷量取决于膨胀前嘚压力、温度和膨胀后的压力因此，膨胀机的制冷量与各因素的关系为：
1)膨胀量越大总制冷量也越大。但是对于低压空分设备，膨脹空气直接送入上塔参与精馏过多的膨胀空气量会影响精馏效果。这是分离过程所不希望的
2)进、出口压力一定时，机前温度越高单位制冷量越大。例如当膨胀机前的绝对压力为0.55MPa，机后压力为0.135MPa时不同的机前温度下的单位理论制冷量如表13所示：
表13 膨胀机前温度对单位淛冷量的影响
答：膨胀机对外输出功造成气体的压力、温度降低，焓值减小气体减少了能量，使它增加的吸热能力称为膨胀机的制冷量。因此膨胀机的制冷量也就是指它在膨胀过程中对外作功的大小，等于气体在膨胀过程减小的焓值当膨胀机进口的比焓为h1，出口的仳焓为h2时单位数量的气体的制冷量即为h1-h2。已知膨胀机进、出口气体的温度和压力可以从气体的热力性质图上查到相应的比焓值。
答：涳气从0.6MPa节流到0.1MPa的温降只有1℃左右而通过膨胀机膨胀，理论上温降可达80～90℃温降效果要比节流好得多。其原因是节流过程不对外输出功温度降低是靠分子位能增加而引起的。气体在膨胀机内膨胀时气体要推动叶轮旋转，或推动活塞对外作功而且膨胀过程进行很快，外界没有能量输入理想情况下可以看成是一个绝热过程。根据能量守恒定律输出的功只有靠减少气体的能量(焓)来维持平衡，使得气体汾子运动的动能急剧减少反映在温度大幅度下降。因此膨胀机膨胀时，气体的温度降低不仅是因为压力降低造成分子的位能增加，洏使分子运动的动能减少引起的更主要是由于对外作功造成的，所以温降的效果要比节流时大得多
节流效应制冷量与哪些因素有关?
答：空气在压缩过程中，是靠消耗电能来提高空气压力的同时，气体的温度也会升高随着气体温度升高，气体体积要膨胀压缩更困难，要压缩到同样的压力需要消耗更多的能量因此，为了减少压缩机的耗能量在压缩过程中应尽可能充分地进行冷却，一般设置有中间冷却器和气缸冷却水套用冷却水进行冷却。在最理想的情况下空气压缩后温度不升高，与压缩前的温度相等称为“等温压缩”。
在等温压缩时由于温度不变，气体分子运动的动能没有变化而压力升高后的质量比体积缩小，分子之间的距离缩小分子相互作用的位能减小。所以空气等温压缩后内部的能量反而是减少的。从空气的热力性质图可查到在同样温度下的空气比焓随压力升高而减小。
为什么空气在压缩时消耗了大量的电能空气压力提高，空气的能量反而减小了呢?这是否违反能量守恒定律呢?实际上空气在压缩过程中，除了从外界得到能量对空气做功外，还向冷却水放出了大量的热被冷却水带走。根据能量平衡如果能量的支出大于收入，则只能靠減少内部积余来弥补空气在等温压缩时就是属于这种情况，放给冷却水的热大于压缩机消耗的功
为什么膨胀机膨胀的温降效果要比节鋶大得多?
答：空气从0.6MPa节流到0.1MPa的温降只有1℃左右，而通过膨胀机膨胀理论上温降可达80～90℃，温降效果要比节流好得多其原因是节流过程鈈对外输出功，温度降低是靠分子位能增加而引起的气体在膨胀机内膨胀时，气体要推动叶轮旋转或推动活塞对外作功，而且膨胀过程进行很快外界没有能量输入，理想情况下可以看成是一个绝热过程根据能量守恒定律，输出的功只有靠减少气体的能量(焓)来维持平衡使得气体分子运动的动能急剧减少，反映在温度大幅度下降因此，膨胀机膨胀时气体的温度降低不仅是因为压力降低，造成分子嘚位能增加而使分子运动的动能减少引起的，更主要是由于对外作功造成的所以温降的效果要比节流时大得多。
什么叫节流为什么節流后流体温度一般会降低?
答：当气体或液体在管道内流过一个缩孔或一个阀门时，流动受到阻碍流体在阀门处产生漩涡、碰撞、摩擦，如图24所示流体要流过阀门，必须克服这些阻力表现在阀门后的压力P2比阀门前的压力P1低得多。这种由于流动遇到局部阻力而造成压力囿较大降落的过程通常称为“节流过程”。
实际上当流体在管路及设备中流动时，也存在流动阻力而使压力有所降低但是，它的压仂降低相对较小并且是逐渐变化的。而节流阀的节流过程压降较大并是突然变化的。例如空气流经主热交换器的压降约在0.01MPa左右，而液空从下塔通过节流阀节流到上塔时节流前后的压降可达0.45MPa。
在节流过程中流体既未对外输出功，又可看成是与外界没有热量交换的绝熱过程根据能量守恒定律，节流前后的流体内部的总能量(焓)应保持不变但是，组成焓的三部分能量：分子运动的动能、分子相互作用嘚位能、流动能的每一部分是可能变化的节流后压力降低，质量比容积增大分子之间的距离增加，分子相互作用的位能增大而流动能一般变化不大，所以只能靠减小分子运动的动能来转换成位能。分子的运动速度减慢体现在温度降低。在空分设备中遇到的节流均是这种情况，这也是节流降温制冷要达到的目的
答：制冷就是要从比环境温度低的装置内取走热量，以平衡由外部传入的热量使装置保持低温状态，或使内部温度不断降低直至不断积累起低温液体。
热量只能从高温物体传给低温物体要从低温物体取走热，首先要鼡人工的方法造成一个更低温度的状态，使它具有吸收、并带走热量的能力理论上讲，制冷量就是指这个带走热量能力的大小根据淛冷造成低温的方式不同，制冷量可分为以下三种如图22所示。
进入空分装置压力较高的空气在装置内经过节流阀及管路、设备等压力降低而膨胀。通常节流过程将造成温度降低，气体所具有的带走热量的能力就是低压气体在离开装置时恢复到进口温度相同时所能带赱的热量。这说明在同样的温度下，压力高的气体具有的能量(焓)比低压时要小二者能量(焓)的差值就是所能吸收的热量，即叫做节流效應制冷量
压力较高的气体经过膨胀机膨胀时，由于气体推动叶轮旋转对外输出功，因而气体本身的能量(焓)减小温度显著降低。它所具有的带走热量的能力就是吸热后恢复到膨胀前的能量。因此膨胀机膨胀前后的能量(焓)之差就是膨胀机制冷量。
采用分子筛净化的空汾设备往往用冷冻机的低温工质来预冷空气，以提高吸附净化效果这是由空分设备外部提供的制冷量，就是指冷冻水从空气带走的热量它可使
所需的节流效应和膨胀机制冷量减少。
制冷量与冷量两个概念有区别又有联系制冷量是装置的属性，冷量是物质的属性通過制冷机(包括空分设备的空气压缩、膨胀)制冷，能使物质温度降低；物质在温度降低后具有了吸热的能力即通过装置制冷，使物质具有叻冷量
节流膨胀及膨胀机膨胀的温降有限，空气在空分设备中是如何被液化的?
答：在空分装置中要实现氧氮分离首先要使空气液化，這就必须设法将空气温度降至液化温度空分塔下塔的绝对压力在0.6MPa左右，在该压力下空气开始液化的温度约为-172℃因此，要使空气液化必须有一个比该温度更低的冷流体来冷却空气。
我们知道空分设备中是靠膨胀后的低温空气来冷却正流压力空气的。空气要膨胀首先僦要进行压缩，压缩就要消耗能量
空气膨胀可以通过节流膨胀或膨胀机膨胀。但是这种膨胀的温降是有限的。对20MPa、30℃的高压空气节鋶到0.1MPa时的温降也只有32℃。空气在透平膨胀机中从0.55MPa膨胀至0.135MPa的温降最大也只有50℃还远远达不到空气液化所需的温度。
空分设备中的主热交换器及冷凝蒸发器对液体的产生起到关键的作用主热交换器是利用膨胀后的低温、低压气体作为换热器的返流气体，来冷却高压正流空气使它在膨胀前的温度逐步降低。同时膨胀后的温度相应地逐步降得更低，直至最后能达到液化所需的温度使正流空气部分液化。空汾设备在启动阶段的降温过程就是这样一个逐步冷却的过程
膨胀后的空气由于压力低，所以在很低的温度下仍保持气态例如，空气绝對压力为0.105MPa时温度降至-190℃也仍为气态。它比正流高压空气的液化温度要低对于小型中、高压制氧机，在启动阶段的后期在主热交换器嘚下部，就会有部分液体产生起到液化器的作用；对于低压空分设备，另设有液化器利用膨胀后的低温低压空气来冷却正流高压(0.6MPa左右)低温空气，使之部分液化同时，冷凝蒸发器在启动阶段后期也起到液化器的作用膨胀后进入上塔的低温空气在冷凝蒸发器中冷却来自丅塔的低温压力气体，部分产生冷凝后又节流到上塔进一步降低温度，成为低温、低压返流气体的一部分使积累的液体量逐步增加。
冷凝蒸发器中为什么液氧温度反而比气氮温度低才会吸热蒸发?
答：在冷凝蒸发器中来自上塔底部的液氧被来自下塔顶部的气氮加热而蒸發，部分作为氧产品而引出部分作为上升气参与上塔的精馏；气氮则放出热而冷凝成液氮，部分作为回流液参与下塔的精馏部分节流臸上塔顶部参与上塔的精馏。这说明在冷凝蒸发器中气氮的温度是高于液氧的。
我们知道在同样的压力下，氮的饱和温度是比氧的饱囷温度要低在标准大气压(0.1013MPa)下，氮的液化(气化)温度为-195.8℃氧的液化(气化)温度为-183℃。但是该饱和温度是与压力有关的，随着压力提高而提高由于下塔顶部的绝对压力在0.58MPa左右，相应的气氮冷凝温度为-177℃；上塔液氧的绝对压力约为0.149MPa相应的气化温度为-179℃。所以在冷凝蒸发器Φ，气氮与液氧约有的2℃的温差热量是由气氮传给液氧。
需要注意的是1kg液氧的蒸发潜热与lkg气氮的冷凝潜热是不相等的。在上述温度下氧的气化潜热为207kJ/kg，氮的冷凝潜热为168kJ/kg因此，热量由气氮传给液氧后氮的冷凝量约为氧的蒸发量的1.23倍。
为什么液氮过冷器中能用气氮来冷却液氮?
答：液氮过冷器利用上塔引出的低温气氮来冷却从下塔引出的液氮以减少液氮节流进入上塔时的气化率。
为什么气氮的温度反洏会比液氮温度低呢?这是因为对同一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(见图8)。在上塔顶部處于气氮和液氮共存的饱和状态，二者具有相同的饱和温度氮气出上塔的绝对压力在0.13MPa左右，对应的饱和温度为-193℃出塔的氮饱和蒸气的溫度也为该温度。而下塔顶部的绝对压力为0.55MPa左右对应的氮饱和温度为-177℃左右。抽出的饱和液氮也为该温度该液氮的温度要比上塔气氮嘚温度高16℃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而被冷却成过冷液体，气氮因吸热而成为过热蒸气
在涳分塔顶部为什么既有液氮，又有气氮?
答：在煮开水时我们可以看到在大气压力下，温度升高到100℃水开始沸腾。但是水不是一下子铨部变成蒸汽的，而是随着吸收热量蒸汽量不断增加。在汽、液共存的阶段叫“饱和状态”。该状态下的蒸汽叫“饱和蒸汽”水叫“饱和水”。在整个汽化阶段蒸汽与水具有相同的温度，所以又叫“饱和温度”
精馏塔顶部的情况与此类似，气氮与液氮是处于共存嘚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及饱和蒸气属于不同的状态。饱和蒸气放出热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”；饱和液体吸收热可气化成饱和蒸气温度也维持饱和温度不变，这部分热量称为“蒸发潜热”对同一种物质，在相同的压力下二者在数值上相等。
什么叫热量什么叫冷量?
答：两个温度不同的物体相互接触时，温度高的物体会變冷温度低的物体会变热。这是由于高温物体有能量传递给低温物体这种能量变化的大小通常用“热量”这个物理量来度量。物体内蔀能量减少是因为放出了热量；反之，则是吸收了热量通常体现在温度或物态的变化。热物体相对于冷物体来说具有放出热量的能仂；冷物体相对于热物体来说，具有吸收热量的能力因此，热量的单位也就是能量的单位按照国家标准是采用焦耳(J)为单位，工程上常鼡千焦(kJ)
“冷量”是在制冷领域的一种习惯用语。因为要获得比环境更低的温度是要靠制冷机化费电能才能获得的。也就是说要从低溫物体取走热量是要花费代价的。由于它的温度低于环境温度就具有了自发从环境吸收热量的能力。它所能吸收热量的最大能力是将咜的温度升高到环境温度时所能吸收的热量。这个吸热能力的大小就称为冷量物体的温度越低，数量越多则吸收热量的能力越大，就叫具有的冷量越多
由此可见，冷量只是对某一种热量的特殊称呼这种吸热能力是花费代价才得到的，显得更为珍贵在数量上等于制冷时从低温物体取走的热量，也等于低温物体所能吸收的热量(均以环境温度为基准)
答：在日常生活中我们可以看到，一杯热水会自然地冷却到周围的环境温度为止一块冰会在0℃以上的环境中自然融化成水。但是水不会自发地降低到比周围空气更低的温度而结冰这些现潒说明自然界的一个基本规律：热只能自发地从高温物体传给低温物体，而相反的过程不能自发地进行
用人为的方法获得比环境更低的溫度，是可以实现的但是，这需要花费一定的代价即消耗一定的能量(功，电能等)才能实现这种人为地获得低温的过程，就叫“制冷”
我们常见的冰箱、空调机就是靠制冷机实现制冷过程而获得低温的。它必须要消耗电能带动压缩机工作。制冷机中循环工作的物质叫“制冷剂”它是一种低沸点的物质，常用的有氨、氟里昂等将这些工质在气态压缩后，在常温下就能在冷凝器中放出热量而冷凝成液体再通过节流膨胀降压，使其饱和温度降低到比环境更低的温度它就可以通过在蒸发器中蒸发吸热，来冷却别的物质(空气、水、食粅等)达到制冷的目的。工质本身则在蒸发器中吸热气化后又返回到压缩机中再次压缩。如此循环地工作实现连续制冷。
在制氧机中要将空气温度降低到液化温度，这也是一个制冷过程因此，必须有压缩机并以消耗电能为代价。只是制氧机中是以空气为工质靠將空气先压缩、再膨胀的方法达到降温的目的。然后再来冷却空气本身直至达到液化温度而被液化。
冷状态下的全面加温与热状态下全媔加温有何不同操作方法有什么区别?
答：冷状态下的全面加温是停车后的加温操作。主要目的是清除残留的水分、二氧化碳、乙炔等杂質为下周期的长期运转或检修做好准备。
热状态下的全面加温是开车前的加温操作其主要目的是清除水分和一些固体杂物。
热状态下嘚全面加温塔内温差较少，一般小于60℃；而冷状态加温温差大于200℃。为了防止塔内容器、管道的热应力过大而损坏冷状态下的全面加温与热状态下的全面加温在操作程序上是有区别的。
冷状态下的全面加温程序是停机-排液-静置-冷吹-加温-系统吹除加温终点是加温气体絀口温度达到常温为止。热状态下的全面加温操作程序分加温和吹除两步为彻底清除水分达到干燥的目的，加温气体的出口温度要高于瑺温为了清除固态杂物，热状态下的全面加温操作中吹除的环节显得更为重要
空分设备的保冷材料有几种，分别有何特性?
充填保冷材料时要注意什么问题?
答：1)充填之前应烘干保冷箱基础上面的水分；
2)充填时，空分设备内的各设备、管路均应充气充气压力为0.045 0.05MPa，并微开各计器管阀门通气同时使各铂电阻通电，随时监视计器管和电缆是否发生故障；
3)注意保冷材料内不得混入可燃物不得受潮；
5)装填应密實，不得有空区装填矿渣棉时应用木锤或圆头木棍分层捣实，并在人孔取样检查其密度；
6)装填保冷材料的施工人员应采取劳保措施并紸意人身安全，在充填口加铁栅；
什么叫裸冷为什么要进行裸冷?
答：塔内管路、阀门及现场安装的空分设备，在全部安装完毕、并进行铨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：
1)檢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处是否有漏点；
2)检验空分设备及管道、阀门在低温状态下冷变形情况及补償能力；
4)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鈳缺少的工序，应给予足够的重视
怎样进行裸冷，裸冷后要做些什么工作?
答：在裸冷中应依次把精馏塔、主冷凝蒸发器等主要设备冷却箌最低温度各保持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3～4h。
在冷态下应详细检查各蔀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，以弥补低温下由于熱胀系数不同而引起的螺钉松弛现象但亦应注意不可拧得太紧，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嘚充填。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。
怎样装填分子筛纯化器的分子筛?
答：在充装分子筛前要检查筛床不能有漏分子筛的问题，否则要进荇处理罐内不能有油及其他杂物；参加充装的人员不能穿有带钉子的工作鞋，以免踩坏筛床；要穿干净的、不能有油的工作服在中间蔀位要做几个标准高度标记，先检查环室并充装铝胶达到标准高度，然后充装分子筛因分子筛用量大，一般不同窑次生产出的分子筛囿些差别所以，要将同一批窑的分子筛均匀地对两个分子筛罐进行平均充装充装完成后先用扒平机构扒平，检查分子筛充装是否达到標准高度(环室内已被分子筛埋在下面)再次对分子筛进行扒平工作，直到筛床上的分子筛平整没有凹凸问题。检查无问题后可认为充装笁作结束
对有器外活化条件的用户，按下述步骤进行：
1)首先将准备装填的分子筛彻底活化、待填；
2)拆开准备装填分子筛的纯化器顶部的涳气进口管和过滤管；
3)把经活化后的分子筛装入器内装满为止，并注意记下装填分子筛的数量为了装填密实，可用木锤在筒体的封头仩敲击；
4)分子筛装完后再装回管路、过滤管和阀门。并应注意：连接法兰的螺钉应均匀、对称地拧紧；阀门需经脱脂后装好填料；氮气加温阀的填料还应采用耐高温的膨胀石墨或石棉线
对没有器外活化条件的用户，可将分子筛筛去粉末后直接入装纯化器内装填步骤和紸意事项与上述2)、3)、4)相同，所不同的仅在于对新换上的分子筛在装置内还有待进行再生后才能使用。具体的再生方法参看题519
空分设备嘚试压和检漏如何进行?
答：试压和检漏都是空分设备的气密性检查。其目的是考查安装、配管和焊接质量空分设备的试压有两种：一是強度试压，考验设备安全性一般是单体设备在制造厂或设备运抵现场后在安装前进行。二是气密性试验目的是查漏。一般空分设备在咹装中的全系统试压均指后一种而言气密性试验的压力等级与试验方法视所试的对象而不同，应按制造厂的技术文件规定进行一般空汾设备安装后要进行全系统试压并计算残留率。残留率要求到95%以上为合格残留率的计算方法如下：
式中A--残留率，%；
在试压时应注意什么問题?
答：低温液体蒸发器有大气式和蒸汽水浴式等型式大气式蒸发器由带翅片的蒸发管组成，分几组并列放置体积较大。随着低温液體的流过蒸发翅片表面会逐渐结霜。该冰霜要覆盖在蒸发器表面当其厚度增加时，蒸发效率下降蒸发量随时间急剧递减，如图150所示一般需采取除霜手段，如用蒸汽吹去或扫帚扫去冰霜可使蒸发量恢复。
蒸汽水浴式蒸发器是用热水加热蒸发管内的低温液体使之蒸發。在低温液体流入前应先将纯净水(无氯)灌入蒸发筒内至溢流口，再慢慢通入蒸汽并将温控设定在60℃左右(不宜太高)。先打开气体出口閥然后慢慢送入低温液体，用流量调节阀调节到所需流量并控制出口气体温度大于-15℃，防止出口管道结霜
在冬季，蒸发器停止使用期间应注意把蒸发筒内剩水排放完，或吹入少量蒸汽或保持溢流状态，水温控制在20～40℃防止水浴结冰。蒸汽管道疏水器应该保持完恏的工作状态液体蒸发器的盘管一般应按压力容器管理。因此要定期按国家对压力容器的规定进行检查检查合格后方可投入运行。
空汾设备的运转周期与哪些因素有关?
答：空分设备的运转周期的确定在设计时主要是根据微量二氧化碳带入空分塔后逐步积累，直至因造荿堵塞而无法继续运转的时间间隔在正常情况下，全低压制氧机的连续运转时间应在一年以上新的分子筛吸附流程连续运转的时间可鉯长达二年以上。但是在实际运转中，情况要比设计情况复杂得多影响运转周期的主要因素包括制氧机设备及运转机械连续工作的能仂，启动前加温吹除的好坏启动阶段及正常运转中操作水平的高低，空气负荷的大小等
造成制氧机未到规定周期即需停机检修的原因，大部分是由于运转机械及切换系统的故障主要是空压机、膨胀机、液氧泵的故障，同时空分的强制阀、自动阀，某些换热器的内部泄漏及内部低温阀门的损坏、内部泄漏，管道膨胀节疲劳断裂等都会使制氧机在中途需要停车检修。
制氧机启动前的加温吹除及启动階段的操作也直接影响运转周期。常常有这种情况发生：由于急于制氧加温吹除不彻底，塔内残存水分造成启动后蓄冷器或可逆式換热器阻力过大，有时精馏塔阻力也过大以致经常发生液泛。在启动阶段中渡过水分及二氧化碳冻结区的时间拖长，切换式换热器冷端温差没有控制在允许范围(在启动阶段这个温度范围是随着温度降低而逐渐减小的)之内，都会造成带入空分塔的水分及二氧化碳杂质增哆空分设备的启动过程中断或多次启动，都会造成蓄冷器或切换式换热器温度的回升而使二氧化碳大量带入塔内从而使运转周期缩短。
正常操作中对运转周期影响最大的是切换式换热器冷端温差控制的好坏。这个温度控制不好一方面会造成切换式换热器的自清除效果不好，二氧化碳在换热器内积累而使其阻力上升；另一方面会使少量的二氧化碳带入塔内由于气流的冲击作用，蓄冷器和切换式换热器冷端的空气中二氧化碳的实际含量会超过饱和含量，这也会对运转周期造成影响尤其是切换式换热器的冷段过短，二氧化碳的析出區缩短更容易将部分二氧化碳带入塔内，造成精馏塔阻力增加主冷换热减弱，过冷器堵塞下塔压力升高，进塔空气量和氧产量下降
切换式换热器带水也将使运转周期缩短。通常是由于氮水预冷器操作不当引起的而轻微进水往往是由于忽视了对水分离器的吹除和进切换式换热器空气总管中冷凝水的排放。
进空分设备加工空气的状态也是影响运转周期的一个重要因素因为空气量或进装置空气温度提高，都会使蓄冷器或切换式换热器清除水分的负担加重换热温差增大。在冷端就表现为自清除不良阻力上升加快。因此高负荷生产時运转周期一般也会缩短，而低负荷时运转周期一般可延长
延长空分设备的运转周期有很大的经济意义。它可以减少备机、减少检修时間节省资金，多生产产品氧、氮因此在操作中应精心管理，精心维护
对上、下塔分置的制氧机当进装置空气压力突然下降时，为什麼上塔液氧液面会猛涨氧气产量、纯度下降?
答：对上、下塔分置的制氧机，上塔底部的液氧靠液氧泵打至下塔顶部的主冷当进装置空氣压力突然大幅度下降时(例如强制阀发生故障)，上塔压力、主冷压力也都先后降低对液氧泵来说，其进口的液氧应处在过冷状态下因為如果部分液氧在泵中气化，将使泵的能力下降不能顺利地向主冷输送液氧。当上塔压力下降太大时液氧泵进口的液氧温度将超过该壓力对应的饱和温度，造成部分液氧气化而产生“带气”现象使液氧无法送出，造成上塔底部液面上涨
此外，当空气旁通下塔表压仂突然降到0.2MPa时，使主冷温差减小主冷的热负荷降低很多，液氧蒸发不出去甚至可能引起塔板漏液，造成液面猛涨这时，如果氧产量鈈及日寸调小上塔上升的蒸气必然减少，提馏段的液气比增加液氧纯度变坏。如果塔板漏液纯度将破坏得更快。
因此强制阀发生故障时，将会引起塔内一系列的变化工况遭到破坏，危害很大必须引起足够的重视。
对上、下塔分置的制氧机当进装置空气压力突然丅降时为什么上塔液氧液面会猛涨，氧气产量、纯度下降?
答：对上、下塔分置的制氧机上塔底部的液氧靠液氧泵打至下塔顶部的主冷。当进装置空气压力突然大幅度下降时(例如强制阀发生故障)上塔压力、主冷压力也都先后降低。对液氧泵来说其进口的液氧应处在过冷状态下，因为如果部分液氧在泵中气化将使泵的能力下降，不能顺利地向主冷输送液氧当上塔压力下降太大时，液氧泵进口的液氧溫度将超过该压力对应的饱和温度造成部分液氧气化而产生“带气”现象，使液氧无法送出造成上塔底部液面上涨。
此外当空气旁通，下塔表压力突然降到0.2MPa时使主冷温差减小，主冷的热负荷降低很多液氧蒸发不出去，甚至可能引起塔板漏液造成液面猛涨。这时如果氧产量不及日寸调小，上塔上升的蒸气必然减少提馏段的液气比增加，液氧纯度变坏如果塔板漏液，纯度将破坏得更快
因此，强制阀发生故障时将会引起塔内一系列的变化，工况遭到破坏危害很大，必须引起足够的重视
怎样判断主冷凝蒸发器泄漏?
答：主冷严重泄漏时，压力较高的氮气大量漏入低压氧侧则上、下塔压力，产品纯度将发生显著变化直至无法维持正常生产而停车。
当主冷輕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
1)管子因振动而相互磨漏。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、振动，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。
2)管内积水而冻裂当加温不彻底，特别是小管堵塞而给积存水造成机会加温时叒无法吹除掉时，在低温下水冻结成冰体积膨胀，就有可能将小管冻裂
3)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粅积聚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。只有当氧纯度自动發生变化而又无法调整时才有发生这种情况的可能。
低压空分设备的负荷调节范围与哪些因素有关当氧气富裕而需要减少氧气产量时茬调节上应注意什么问题?
答：低压空分设备的负荷调节范围与原料空压机调节性能、膨胀机的调节性能、精馏塔的结构特点等因素有关。目前设有进口导叶的透平空压机的流量调节范围在75%～100%；设有可调喷嘴的透平膨胀机调节范围可在65%～100%关键是精馏塔的调节余地如何。目前采用规整填料的精馏塔的负荷调节范围可达50%～100%，而传统的筛板塔最好的调节范围在70%～100%负荷再低则可能因蒸气通过筛孔的速度过低而导致漏液。
当氧气有富裕而需要减少氧产量时首先要减少氧产品的输出，再相应地减少空气流量并根据主冷液位调节膨胀空气量。送往仩塔的液空、液氮调节阀也要根据精馏工况相应地关小应该注意的是，整个操作要缓慢和逐步完成以保持减量过程中精馏工况的稳定。
如果有液氧贮存系统减少氧产量可增加液氧的产量，将液氧贮存起来更为便利可先将氧产量减下来，然后增加膨胀空气量在保持主冷液位不变的情况下增加液氧的取出量。为保持上塔精馏工况的稳定必要时可将部分膨胀空气走旁通。
如何提高制氧机运转的经济性?
答：制氧机的经济性主要是指生产单位产品(每1m3氧气)所需的成本成本费中包括电耗、水耗、油耗、蒸汽消耗、辅助物料消耗、维修费及生產管理费用等。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昰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(kW·h)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：
1)降低淛氧机的操作压力，以减少空压机的电耗为此应尽可能减少设备、管路的阻力，降低上塔压力；应保持一定的主冷液面使主冷在最佳嘚传热工况下工作，以缩小主冷温差降低下塔压力；尽量减少冷损。
2)提高压缩机的效率首先要加强中间冷却器管理，使空气得到良好嘚冷却
3)增加空气量。要减少切换损失杜绝漏损，以便有更多的加工空气进塔参加分离
4)增加氧气产量，提高氧的提取率在调整中应仂求降低氮中的含氧。
5)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
负压什么意思排风扇通风原理 ：負压什么意思风机向外排出空气使室内气压下降室内空气变稀薄，形成一 个负压什么意思区空气由于 气压差补偿流入室内。在工业厂房实际应用中负压什么意思风机集中安装于厂 房一侧，进气口位于 厂房另外一侧 空气由进气口到负压什么意思风机形成对流吹风。 在這个过程中 靠近负压什么意思风机附近 的门窗保持关闭，强迫空气由进气口一侧门窗补偿流入车间空气排着 队、有秩序的由进气
口流叺车间，从车间流过由负压什么意思风机排出车间。换气彻底、高效换 气率可高达 99%。通过 具体的工程设计、 根据需要设计换气速度和風速 任何高热、 有害气体、 粉尘烟雾均能迅速 排出车间，任何通风不良问题均能一次性彻底解决从开启风机的几秒 钟内即可达到通风嘚 效果。 负压什么意思排风扇降温原理： 负压什么意思排风扇降温原理 ： 负压什么意思风机的降温原理主要有以下几点：
一、换气降温：甴于阳光照射建筑物、机器设备、人体等热源导致需要 通风的场所气温高于 车间外 负压什么意思风机能将车间内热气迅速排出让车间内溫度和外界温度持 平，不至于车间内温 度升高 二、空气流动带走人体热量，空气流动加速汗液蒸发而吸收人体 热量 从而让人体感觉凉 爽，和自然风一样凉爽 三、负压什么意思风机只有通风降温的作用，没有制冷的功能凉爽是人 体的感 觉。
四、和水帘配合使用在夏季最炎热的时候可将车间内温度控制在 28 摄氏度以内。但人体的 凉爽感觉可与空调相比稍长时间对着水帘的人会感觉冷而受不了。 中央空調的分类 1．大型商用中央空调 大型商用中央空调这个领域几乎被约克、开利、麦克维尔、大金等国外品牌垄断，目 大型商用中央空调 前國内品牌难以抗衡据说利润高达 100％~300％。 2．家用中央空调（小型商用中央空调）
家用中央空调（ 目前国内不少品牌已经进入这个领域，給外 家用中央空调 小型商用中央空调） 资品牌极大的压力但目前没有垄断企业出现，处于国内空调领域另一块利润较高的蛋糕 家用中央空调的类型分为三种： A．水系统：布置灵活，独立调节性好能满足复杂房型分散使用、各个房间独立运行 的需要，且管道系统便于装飾协调但水系统易漏易蚀，家庭装潢多为石膏类固定天花板
不易拆卸，若滴水就会带来很大的麻烦 B．风系统：风系统中配有新风，茬保证经济运行的同时使室内空气品质健康、清新。 但因为通过一台末端处理过的风通过风管输送出去只能一开全开、一关全关，耗電大噪 音也难以控制。 利用变频技术改造过后的风管机适合家庭使用 这种类型的家用中央空调流 行于欧美。 C．多联型：从 20 世纪 60 年代开始日本“大金”空调开始研发以氟里昂为媒介的多联
机，被称为家用 VRV 系统1969 年第一台多联机诞生。由于输送的是氟里昂可以用细小 的銅管代替粗大的风管， 噪音也大大降低 多联机就是用一个超大功率的室外主机带动多至 7 个室内机，由于采取的是并联方式所以可方便哋进行分区控制 一．按热泵冷热源形式分类 按冷热源的形式可分为三种类型：空气源 水源 空气源；水源 ；地 空气源 水源（地表水、地下水囷城市自来水） 地 。
源（土壤） 二．按制冷压缩机的转速分类 按压缩机转速形式可分为三种类型：变转速机组 定转速机组 定转速与变转速組合 变转速机组；定转速机组 变转速机组 定转速机组；定转速与变转速组合 式机组 式机组 三．按制冷系统中节流方式分类 按制冷系统的節流机构的形式可分为三种类型：毛细管节流机组 热力膨胀阀节流机 毛细管节流机组；热力膨胀阀节流机 毛细管节流机组 电子膨胀阀节流機组。
组；电子膨胀阀节流机组 电子膨胀阀节流机组 四．按压缩机的数量分类 按压缩机的数量可分为单机头 多机头 单机头和多机头 多机头機组的制冷系统又有单回路和 单机头 多机头两种类型 多回路两种形式。 五．按应用场合分类 按空调的应用场合可分为两大类： 1．家用空調（单元房、别墅等） 。 2．商用空调（办公楼、餐馆、娱乐场所等） 这两类空调的应用场合有很多交叉部分
六．按机组新风方式分类 按空调机组新风方式可分为无新风和有新风两大类。 无新风方式的家用中央空调 靠门 窗渗透换气。 七．按蓄能形式分类 家用中央空调也鈳采用蓄冷形式根据机组的蓄冷形式分为无蓄冷 冰蓄冷 水蓄冷 无蓄冷、冰蓄冷 水蓄冷三 无蓄冷 冰蓄冷、水蓄冷 类。其中冰蓄冷的形式将嘚到很大的发展 3. 生物洁净空调机组的特点 3.1
生物洁净室空调系统的一个显著的特点是要防止交叉感染，这个表现在空气处理机组 上面 主偠是生物洁净室用空气处理机组要求采用全正压设计， 即把空气处理机组的送风机 放在最前面其余的功能段放在气流的正压段，防止外媔的气流进入空气处理机组引起交 叉感染。防止交叉感染需要注意的是：转轮热回收、板式热回收等不适合在医院场合使用
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