如何缩短自清除流程全低压空分设备的启动时间？

第1题：

全低压空分设备中液化器起什么作用？

正确答案: 在启动积液阶段，液化器起到液化空气、积累液体的作用，在正常运转阶段，在切换式换热器（或蓄冷器）和精馏塔之间，液化器能起到冷量分配、调节的作用。

第2题：

三万空分膨胀机（进口）如何启动？

正确答案: 1）向膨胀机通入密封气。
2）投入膨胀机的油冷却器和气体冷却器的冷却水。
3）膨胀机启动时先开增压端的空气流路，然后再开膨胀端的空气流路。
4）膨胀机的进口导叶设定为3度，点击“膨胀机除霜”（点击刷新图标），解除该联锁。点击“膨胀机联锁复位”，出现“膨胀机允许启动”条件。
5）启动膨胀机（即打开紧急切断阀）。
6）逐渐关闭增压端的回流阀，当压力升到2.8MPa左右时，迅速打开喷嘴，并迅速通过18500—22500rpm/min，以防喘振。

第3题：

为什么大、中型空分设备适合采用全低压流程？

正确答案: 降低空分设备的工作压力，可以降低产品的单位能耗。全低压空分设备的工作压力接近下塔的工作压力，而小型空分设备的工作压力是远高于下塔的压力。工作压力低，膨胀产生的单位制冷量也少。为了保持冷量平衡，首先要求单位冷损也小。对大型空分设备，单位跑冷损失随着装置容量增大而减小，同时，设计时也选取较小的热端温差，单位热交换不完全冷损失相对也较小，这为降低工作压力创造了有利条件。
此外，工作压力低，就要求膨胀机有高的效率，以便在同样压差的情况下能产生较大的制冷量。透平膨胀机随着容量增大，最佳转速降低，效率提高。因此，它对大型空分设备最为适合，使降低工作压力成为可能。
对于小型空分设备，相对的冷损大，即使采用透平膨胀机，转速高达105r/min以上，效率也较低，维护管理要求很高。此外，对于大型空分设备，膨胀量相对于加工空气量较小，膨胀制冷后的空气仍可参与精馏，从中提取氧。而小型空分设备若采用低压流程，因为产生制冷量所需的膨胀气量大，不能全部参与精馏，氧的提取率就很低，单位产品的能耗仍然会很大。因此，全低压流程对大、中型空分装置最为适合。
目前，随着分子筛吸附净化和增压透平流程的采用，以及板翅式热交换器技术的进步，低压空分设备的最小容量已设计到340m³/h氧产量，800m³/h氮产量（KDON-340/800），空压机的排气压力为0.59MPa。

第4题：

小型空分设备缩短启动时间的操作要领的主要原理是什么？

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

第5题：

低压空分临时停车时，如何恢复生产？

正确答案: ⑴外线改为大罐直接送气，保证氮气的连续供应，然后停止氮压机运行。
⑵启动汽化器、打开蒸汽加热阀和液氮贮罐出口阀，给氮压机供气。
⑶启动8＃、9＃、10＃机往外供气，停止大罐供气。在氮气量不够时，可停止10＃机运行，用大罐高压或低压管线送气，注意控制用量。
⑷在外线送气的同时，停止透平膨胀机的运行，打开出口放空阀，关闭分馏塔氧、氮产品送出阀。
⑸停冰机，冷冻水泵，冷却水泵和空压机（若空压机未发生故障，可不停空压机，只需降低出口设定压力，压缩空气改放空即可。
⑹停纯化器，将程序调在“暂停”位置，使现场阀门开关状态保持原状。
⑺迅速查明原因，联系有关人员处理故障，同时向车间及调度汇报，各岗位做好重新开工的准备工作，待故障消除后，马上进行开工操作。
⑻重新开工时，首先启动空压机（若空压机未停，则直接按正常操作步骤逐步提高出口设定值，直到出口压力达到550MPA.。再启动冷却水泵冷冻水泵和冰机，纯化器取消“暂停”走程序控制。
⑼打开塔出口跨线阀（V-553），为了龠下塔压力尽快上升。可关闭液空，液氮调节阀（LCV-501，HV-502），待下塔压力升至420kPa时，打开塔出口阀（HV-551）。
⑽启动透平机膨胀机，将膨胀量调至最大，尽快将液氧液面提上来，全开液氮调节阀，适当打开液空调节阀，根据正常开工步骤调节各阀开度，尽快拿出合格产品。
⑾待氧、氮合格后，打开氧、氮气送出阀，将氧、氮气出口压力改为自动控制（压力控制在正常指标内），并保证适当的流量。
⑿启动氮压机，给各装置送气。
⒀关闭液氮贮槽出口阀，停止用大罐送气，关闭汽化器蒸汽进口阀（冬季应适当打开蒸汽加热阀，在汽化器停用时，保持水温在30℃。
⒁启动高压氮压机尽快将空氮气大罐压满。氧压机可根据实际情况决定是否启动充瓶。
⒂保持膨胀机最大产冷量，尽快将液氮贮槽充满，然后降低产冷量，保持正常生产所需即可。

第6题：

小型空分设备缩短启动时问的操作要领是什么？

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

第7题：

代表我国大中型空分设备流程技术发展历史的几个阶段为（）。

A、铝带或石头蓄冷器切换式换热器冻结流程；
B、常温分子筛净化增压膨胀全低压流程；
C、常温分子筛净化增压膨胀流程，填料型塔体，全精馏制氩；
D、常温分子筛净化增压膨胀流程，液氧内压缩。

正确答案:A,B,C,D

第8题：

对自油除流程的全低压空分设备，在启动阶段为什么要缩短切换周期？

正确答案: 我们知道，全低压空分设备为了保证自清除，切换式换热器的冷端温差必须控制在为保证自清除所允许温差范围内。冷端自清除温差是正流空气通过冷端截面与返流气体通过该截面时的温度之差。在正常操作时，测定的冷端温差即为自清除温差。但在空分装置的启动阶段，切换式换热器的温度随时间在不断降低，正返流气体流过该通道的温度的自清除温差还远大于测得的冷端温差。并且，随切换时间的延长及温降速度的加快，冷端自清除温差将扩大。所以，在空分装置在启动阶段，随着切换式换热器的冷却，为了能确保自清除，必须缩短切换周期。
切换周期的缩短，有利于对冻结下来的水分及二氧化碳的清除。但此时的空气切换损失较大。
对于蓄冷器来讲，由于它是蓄冷式的换热器，切换时间越短，冷端温差就越小，而且冻结下来的水分及二氧化碳的量减少，冻结层薄，就更容易清除。
总之，在空分设备启动中，缩短切换周期是保证切换式换热器自清除的有效措施。

第9题：

切换式流程的空分设备，如何缩短冷开车时间。

正确答案: （1）严格控制好冷端温差。在水分和二氧化碳冻结阶段要适时缩短切换时间，使得冷端温度指示温度接近自清除温差，在冷却阶段，适时接通环流，使板式换热器冷区扩大，冷端温差减小，使用冷端空气至污氮旁通阀，可快速缩小冷端温差（有一定的限度，否则造成上塔压力的升高、进下塔空气流量减少）
（2）控制好热端温差。及时调整返流气体的温度与流量，控制热端温差，避免复热不足，造成冷损加大。
（3）二阶段时，发挥膨胀机高温高焓降的特点，及时接通热容量大的容器、管道，尽量延长膨胀机在高温区的工作时间，充分发挥膨胀机制冷能力，尽可能延长二阶段的冷却时间，避免过早转入三阶段。
（4）避免过冷器过早产生液体，使冷量集中到板式，造成板式过冷。液化器在主冷接近工作温度时再投入，过早，造成板式过冷，过晚，也会造成板式过冷，空气量吃不进来，冷量消耗不掉，造成膨胀机冷量过剩。
（5）积液阶段，主冷液位一定要积累到接近工作液位时，，在缓慢打开下塔液氮回流阀，防止主冷液位蒸发量过大，造成板式过冷。
（6）调纯时，液氮、污液氮调节阀不要大幅度开关，主塔的调纯配合粗氩塔投入工作同时进行。

第10题：

问答题

切换式换热器流程在启动时为什么要缩短切换时间？

正确答案：在空分装置的启动操作中，切换式换热器的温度随着时间不断降低，正返流气体流过该通道的温度的自清除，温差远远大于测得的冷端温差，并且随着切换时间的延长及温降速度的增加，冷端自清除温差将扩大，所以为了在空分装置启动时，随着切换式换热器的冷却，确保自清除必须缩短切换时间。