小型空分设备液体进人热交换器的原因是什么，如何操作？
题目
小型空分设备液体进人热交换器的原因是什么，如何操作？
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第1题：
小型空分设备高压空气节流向（节一1阀）在各种场合下的作用原理是什么，如何操作？
正确答案: 空分塔安装或大修后，在加温前的吹除，节-1阀（高压空气节流阀）应关闭，以防止水分及杂质带入下塔并防止下塔超压。
加温时，节-1阀应关闭，以免热交换器管内的水分带入下塔，另外可使膨胀机（或膨胀空气过滤器）的加温气量增多，有利于加温彻底。待分馏塔加温结束前半小时，打开节-1阀约转5～6转，使下塔至节-1阀前后的管道水分蒸发。
启动准备时，节-1阀应关闭，以防中压超压并有利于提高启动压力。在启动初期，为了使膨胀机充分发挥制冷效果，仍应关闭节-1阀，让高压空气全部通过膨胀机。当膨胀机已达到最大进气量而高压压力仍超过设备最高允许压力时，在中压压力允许的情况下，可用节-1阀来调节高压压力。
当膨胀机后T2温度达-140℃时，应打开节-1阀（约90°～180°）来保持T2。低于-140℃则开大节-1阀；高于-140℃则关小节-1阀。调节节-1阀的同时，应用凸轮来保持高压最大的允许压力。
当T3温度达到-155～-165℃时，用节-1阀来保持，以利产生液体和液体的积累。空分塔调纯阶段直至降压前都得用节-1阀来保持T3温度在-155～-165℃之间。
当开始降压时，根据T3温度逐步开大节-1阀。当凸轮已开大到最大进气位置，液氧液面还在上升时，则可不受T3温度限制，把节-1阀开大到使液氧面稳定时为止。
空分塔稳定阶段用节-1阀来控制液氧液面的稳定。开大节-1阀，高压压力下降，液氧液面降低；关小节-1阀，则高压压力上升，液氧液面上升。
当空分塔碰到停电停车、故障临时停车、间断制氧停车、周期末停车时，都应把节-1阀关闭。
当设备维修试气密性时，应将节-1阀关闭。遇到密封不好时，可在阀头上镀一层焊锡，以利密封。
综上所述，节-1阀起到控制压力、温度、液氧液面的作用，且还会影响氧、氮的纯度。关小节-1阀，则高压压力上升、T3温度下降、液氧液面升高，而且还会暂时地引起中压压力下降、氧气纯度下降、氮气纯度升高等连锁反应；开大节-1阀，则与上述反应相反。 -
第2题：
小型空分设备生产部分液氧时如何操作？
正确答案: 当小型空分设备打算生产部分液氧时，首先要求装置生产更多的制冷量，以便在蒸发器内积聚起更多的液氧。所以，要关小节-1阀，控制T3温度在-155～-160℃，适当关小凸轮，把高压压力控制在设备允许的最高压力。
待液氧面将上升到比生产气氧时更高的高度[-6.1kPa（39cm四氯化碳柱）]时，可以打开液氧排放阀或氧分析阀抽取液氧。同时要适当关小氧气流量，以确保氧气纯度的使用要求。当液氧液面低于4.8kPa（30cm四氯化碳柱）时，应停止排放。待液氧液面升到6.3kPa（39cm四氯化碳柱）时再排放。
当不需要液氧时，应进行降压，以保持液氧液面的稳定，恢复抽取液氧前的工况。 -
第3题：
小型空分设备级、氮排出阀的作用原理是什么？
正确答案: 氧、氮排出阀是控制氧气、氮气的纯度和低压压力用的。当氧气纯度低于使用要求时，就应该把氧气排出阀关小，使氧气流量减少数格；同时开大氮气排出阀，把氮气流量开大数格，以保持低压压力。反之，氧气纯度过高而氮气纯度低于使用要求时，用“关氮开氧”的方法来提高氮气纯度。氧气与氮气纯度提高的方法是相反的，它们之间互相制约，但也是矛盾的统一，所以在调整时要缓慢。每次调整范围在流量计指示读数的1格左右，同时要注意滞后作用，要有预见性，一定要两面兼顾。
低压压力关系到上塔精馏工况的稳定。单纯从精馏的角度来说，上塔的压力越低越有利，但必须顾及到纯化器的再生需要，所以一般控制在0.05MPa（表压）左右。需要提高低压压力时，把氧、氮排出阀同时关小几格流量；反之，需要降低压力时可以同时开大几格流量，以保证氧、氮纯度稳定。
氧、氮排出阀的操作原理是：分馏塔内空气精馏过程必须具有一定的上升蒸气量和一定比例的回流液才能实现。冷凝蒸发器为上塔提供上升蒸气量，并从中抽出小部分作为氧气产品。当氧气排出阀关小或氮气出口阀开大时，抽出的氧气量减少，上塔上升的蒸气量增多，蒸气中的氧分子在塔板液层中冷凝量就增加。相应产生的冷凝热也增加，液层中的氮分子得到充分的蒸发，上塔塔板液相中氧分子相应增加，流入冷凝蒸发器中的液氧纯度就提高。同时在塔板上液相氮分子蒸发过程中，被带走的氧分子也相应地增加，出塔氮气中的氧含量也增加。
因此“关氧开氮”的结果是提高了氧气纯度，降低了氮气纯度，减少了氧气产量。反之，“开氧关氮”时（若不抽馏分工况下或馏分抽取量不变时），氮气抽取量的减少，必然增加了氧气抽出量。上塔上升的蒸气量就会减少，相对的回流比增大，蒸气中的氧分子在液相中总的冷凝量减少，相对地放出冷凝热也减少，液相中氮分子就不可能充分地蒸发。因此“开氧关氮”的结果，使出塔氮气纯度提高，氧气纯度下降，氧气产量增加。 -
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：
小型空分设备临时停车和紧急停车如何操作？
正确答案: （1）临时停车
某一机械或设备发生故障，或者暂时不需要氧气、氮气，而在近几个小时内马上要求继续供氧的，可按临时停车操作方法进行：
1）打开氮气放空阀，关闭送氧、送氮和馏分排出阀，然后用氮气放空阀控制低压压力；
2）关闭节-2、节-4阀，以保持中压压力；
3）关闭通-6阀，切断膨胀机电源；
4）关闭节-1阀和高压空气总进口阀，保持热交换器的冷量，然后打开油水分离器吹除阀；
5）通知空压机操作者按正常次序停车；
6）停车期应注意：凡是塔内保存着压力，应有人值班，并注意塔内压力的变化；若是采取这种方法长期、经常间断制氧的话，分馏塔上阀门的密封性应良好；注意乙炔和其他碳氢化合物的分析；严格注意空压机油量和油质，如发现分馏塔里有油迹应及时清洗；要注意分馏塔定期的加热吹除。
（2）紧急停车
若紧急停电或设备发生事故时，应采取紧急停车，操作方法是：
1）迅速关闭通-6阀，并切断膨胀机的电源开关；
2）关闭节-1阀和高压空气总进口阀，关闭节-2、节-4阀，关闭氧、氮送出阀和馏分排出阀，然后用氮气放空阀来保持低压压力；
3）根据不同情况作出下步工作的准备，待故障处理完毕后再进行开车。新流程的小型空分设备的临时停车和紧急停车也可参照575题的操作步骤。 -
第6题：
小型空分设备紧急停车和临时停车后如何进行再启动？
正确答案: （1）按正常启动程序启动空压机和纯化器
在纯化器压力升到2MPa后，缓慢开启空气进分馏塔的总阀。然后根据设备停车时间的长短和液面的高低，决定高压压力及节-2、节-4阀的开度。
若停车时间已很长，已几乎没有液面，则应按正常启动步骤进行。
若停车时间较短，液面较满，则应先打开节-l阀，保持高压压力，并略高于停车前的压力。再打开节-2、节-4阀到停车前开度，然后再启动膨胀机。打开氧气放空阀，控制氧流量压差在1.5kPa（10cm四氯化碳柱），用氮放空阀来控制低压压力在0.05MPa左右。
（2）分馏塔启动后，根据T2和T3温度来调节膨胀机和节-1阀的开度，使液氧液面恢复到正常液面。要及时地分析下塔和上塔产品的纯度，当产品纯度达到规定要求时就可送氧、送氮。纯度的调整方法同正常启动时相同。
（3）临时停车后恢复操作的注意事项：
1）开启阀门应缓慢，特别是各节流阀，以免塔内工况的急剧变化；
2）注意各部位的压力不要超过正常工作压力。必要时应开大节-2、节-4阀，然后再关小；
3）注意液氧液面不能过低，并要注意液氧中乙炔和其他碳氢化合物的含量。必要时应排除液氧，确保安全生产。 -
第7题：
小型空分设备液空节流阀（节一2或节一3阀）的作用原理是什么，如何操作？
正确答案: 液空节流阀在150m3/h空分塔上有两个：液空经乙炔吸附器的节流阀称节-2阀，液空直接进入上塔的节流阀称节-3阀。它们的作用原理相同，使用场合不一。实际上，节-3阀只有在启动时和乙炔吸附器再生时使用，其他时间是关闭的。
空分塔启动初期，将节-3阀开12～15圈，节-2阀可以不打开。当中压压力高于正常操作压力时，可把节-2阀转2～3圈，但不宜过大，以防气速过大把乙炔吸附器内的硅胶冲碎而堵塞塔板小孔。在下塔开始产生液空后，逐步开大节-2阀12～15转。
当冷凝蒸发器液氧液面达到418mm（30cm四氯化碳柱）时，应先把节-3阀关闭，然后把节-2阀逐步关小。关阀的速度快慢视中压压力和液氧液面而定。阀门开度大小的标准是保证通过液空节流阀的都是液体，一般控制液空液面在10～15cm水柱（液面高115～170mm）。
空分塔稳定时用节-2阀来调节液空液面。如发现液空液面自动上升，液氧液面自动下降的现象，可能是节-2阀阀头被干冰堵塞所致，此时应快速来回地转动节-2阀，刮去阀头的结霜，然后恢复到正常的工作位置。
正常生产时，节-3阀一般处于关闭状态。当乙炔吸附器需要再生时，慢慢打开节-3阀半转，同时相应的关小节-2阀，最后节-2阀全关，用节-3阀来控制液空液面。当乙炔吸附器再生完毕，由节-3阀转为节-2阀工作时，交替应缓慢，不要使液氧液面和液空液面大幅度地波动。
当空分塔需要临时停车或间断生产时，应把节-2阀关闭，以保存下塔的冷量。再次复车启动时，要视液空、液氧液面的高低来决定节-2阀的开度。如果液面接近于正常范围，可以把开度处在停车前的位置；若已无液面，可按开车启动时的操作进行。
空分设备停车加温前应把节-2阀缓慢开大，使液空转入上塔。加温时可把节-2阀全开。
正常生产时液空节流阀的主要作用是控制液空液面。在液空液面基本稳定的情况下，想用节-2阀来调节下塔压力和液空纯度是不可能的。因为液空是从下塔底部抽出，不可能改变下塔的回流比。如果想用关小节-2阀的方法来提高下塔的压力和液空纯度，只能引起液空进入上塔的液体数量的减少，必然会使液空液面上升。如果不及时开大的话，会使下塔塔板淹没，精馏破坏。反之，想用开大节-2阀来降低中压压力，这当然是可行的。但是，这时通过节-2阀的将不全部是液体，而是气液混合物。由于通过节-2阀蒸气量的增加，下塔塔板的上升蒸汽量减少了，相应地下塔中汽、液交换接触的机会减少，其中一部分蒸气就会直接进入上塔，会使下塔精馏工况恶化，同时对上塔精馏也带来困难，这是不允许的。
因此，液空节流阀只能用于控制液空液面。实际上，保持液空液面稳定就意味着为下塔纯度调节奠定了基础。在液空液面稳定的情况下，液空纯度的调节主要靠液氮节流阀。反之，液空节流阀开得过大，大量蒸汽从下塔转入上塔，下塔精馏工况失常，液氮节流阀的作用也不可能发挥。正常时，不能依靠人为地改变液空、液氮节流阀的开度来控制下塔的压力，这是因为影响下塔压力的因素很多，其主要由冷凝器温差、液氧纯度、液氮纯度、加工空气量多少等因素决定。
开大液空节流阀，在液空液面下降的同时，会使液氧液面暂时地上升，氧气纯度暂时地降低。关小液空节流阀则反之。 -
第8题：
小型空分设备各冷角式弯阻阀的开、关操作要领如何？
正确答案: 冷角式弯阻阀主要由阀座、套管、阀体、填料、压帽、阀杆、阀头、手轮等组成。150m3/h制氧机中的冷角式弯阻阀如下：
液空进乙炔吸附器通过阀（称通-1阀）：只有在乙炔吸附器再生时是关闭的，加温、启动、停车、正常运转时都可以全开。这个阀的口径为DN25，不能从套管中拉出。
液氧排放阀（称通-2阀）：停车加温、排放液氧、启动冷却时应打开，其余时间关闭。口径为DN15，可以从套管中取出来吹除。
馏分通过阀（称通-7阀或通-8阀）：阀门口径为DN25，也是不能从套管中取出的。这两个阀是在不带氩塔工作时，为了同时获得双高产品而设计的。如以氧气为主产品的用户，应用通-7阀来抽取馏分。氮产量下降一些，而氮气纯度可达到99.95%。如果以氮气产量为主产品的单位，应打开通-8阀抽取馏分。馏分抽出的气量由馏分出口排出阀来控制。主塔带有氩塔时，通-7、通-8阀都应关阀。如果是双高设备而实际只需单高的氧气产品时，可以不抽取馏分，以利提高氧气产量。 -
第9题：
小型空分设备在低温温度计失灵时如何操作？
正确答案: 空分塔低温计三点温度是：T3温度是指高压空气节流前的温度；T2温度是指膨胀后空气的温度；T1是指第一热交换器后、膨胀机前的温度。三点温度的作用主要是空分塔启动阶段控制膨胀机与节-1阀之间的气量分配。正常稳定运转时已不必控制。若只是其中的1点或2点温度计失灵，则可以根据完好的温度点推测工况进行操作。当三点温度全部失灵时，可以根据热交换器热端温差（即加工空气进气装置温度和氧气、氮气、馏分出口温度之差）来操作，使热端温差不大于正常值。
若热端温差在正常值，可以尽量开大凸轮机构，相应地关小高压空气节流阀。当凸轮机构已开到最大进气位置时，可以用节-1阀根据液氧液面的需要进行调整。若热端温差大于正常值，则开大节-1阀，关小凸轮机构。这种情况的操作要有预见性，注意滞后反应。
因为热交换器热端温差的改变是第一、第二热交换器内部温度变化的结果。当通过膨胀机的空气过多时，相应地通过节-1阀的气量减少，第二热交换器正流空气减少，而返流的氧气、氮气量不变，第二热交换器的作用没有充分发挥。相反地第一热交换器的负荷加重，返流气体的冷量回收不完善，热端温差扩大。启动时液氧液面不易上升，降压时不能降压。在原来热端温差较大，经调整节-1阀的和凸轮开度后，热端温差已将近正常值时，应仔细、缓慢地把它稳定住。没有低温度计指示的操作，完全要凭个人的经验，以往的操作记录可作参考。 -
第10题：
带透平膨胀机的小型空分设备，在启动时压力应如何控制？
正确答案: 带透平膨胀机的小型空分设备（例如KDON-150/155型）在启动时，加工空气最高压力要控制在1.96MPa，否则，空压机会超压。启动初期，为了充分发挥两台膨胀机的制冷潜力，使膨胀机全负荷运转，用膨胀机进口阀控制两台膨胀机转速在10.5×104～11×104r/min。空气节流阀（V1）可以不开，用空压机放空阀控制加工空气压力在1.8MPa左右。
膨胀机制冷量的多少，与进入膨胀机的气量、膨胀机前后的压力差、膨胀机进气温度和
膨胀效率等因素有关。进入膨胀机的气量越多、进气温度越高、前后压差越大、膨胀机效率越高，则制冷量越多；反之则制冷量越少。进入膨胀机的气量、膨胀机前的压力、温度、膨胀机的效率受到转速的限制，不能随意调节。而膨胀机后的压力降低，可以增大膨胀前后的压差。因此，启动初期，应设法降低下塔压力，降低下塔压力的办法是把液体节流阀（V2、V3阀）全开，打开除热交换吹除阀以外的所有吹除阀、分析阀，同时在确保分子筛纯化器再生气量的前提下，尽量降低上塔压力。
随着启动时间的延长，塔内温度逐渐下降，高压压力自动降低。因此要及时关小空压机放空阀，以确保膨胀机转速；另一方面，当吹除阀、分析阀出口结霜时，应及时关闭。
当T2温度达-150℃时，打开V1阀来保持高压压力在1.96MPa。当空压机放空阀全关，高压压力和膨胀机转速下降时，应保持一台膨胀机满负荷运转，把另一台膨胀机减量运转。当运转的膨胀机进口压力低于0.6MPa时，可以停掉一台膨胀机来保持高压在1.96MPa。
当关阀基本结束，液氧液面高于0.5m时，应逐渐开大V1阀或膨胀机进口阀来降压。在膨胀机进口阀全开后，液氧液面还上升，可开大V1阀来保持液氧液面。
KDON-150/155型空分设备正常运转压力（表压）为：高压压力1～1.4MPa，下塔压力0.45～0.55MPa；上塔压力0.045～0.055MPa。 -
第11题：
小型中压空分设备出现液空后的操作要点是什么？
正确答案: 在液空出现后为了尽快积累起液体，应尽可能制取更多的冷量和尽量减少冷损。为此，应注意以下几点：
1）高压压力要维持在空压机所允许的最高压力，尽量保持稳定，以制取更多的冷量；
2）合理地使用好冷量。即掌握好进入膨胀机和通过高压空气节流阀（节-1阀）的气量分配。具体地说，就是严格控制好温度。通过膨胀机的气量过多，膨胀机后及节-1阀前温度下降过低，将使热端温差扩大，冷损增加，冷量被浪费。同时，通过节-1阀的气量相对地过少，产生的液空量也会减少，液氧液面不易上升。反之，通过膨胀机气量过少，相对地通过节-1阀的气量增加，由于产冷量减少，热交换后的温度回升，经节-1阀后的气体不能液化，下塔的温度升高，这样也不利于液氧面上升。根据一般经验，节-1阀前温度（T3）控制在-155～-165℃为宜，这也是本阶段的重点；
3）中压（下塔）压力要尽量低一些，以加大膨胀前后的压差，增加制冷量。这时的液空、液氮节流阀应是全开的；
4）低压（上塔）压力要适当提高，氧气出口阀要关得小一点。以提高氧的液化温度，减少节流至上塔的液体蒸发量。因此，液空一出现就要把氧气出口阀关小到正常流量的30%左右。同时，为了使下塔尽快地建立起精馏工况，提高下塔顶部的氮气纯度，缩小主冷温差，在调整下塔工况时，液氮节流阀要比液空节流阀关得快一点。低压压力一般控制在0.045～0.05MPa。但是，氧气流量不能关得太小，否则热交换器的氧隔层不能发挥作用，氮隔层热负荷太大，会使热交换不完全损失增加；
5）随着返流气体流量的变化，应及时地改变高压空气流量分配，以防热端温差扩大。 -
第12题：
问答题如何防止小型制氧机空分塔的爆炸？正确答案： 防止措施有：
①在氮气站300m的周围不应有乙炔站。
②严格控制压缩机的润滑油量和排气温度，并勤吹除油水。
③加强油的分离和过滤措施。
④合理使用乙炔吸附器。
⑤定期进行液空、液氧中乙炔含量的分析，控制在规定允许的范围内。
⑥间断生产停车时，一般应排掉液氧。解析： 暂无解析 -
第13题：
怎样判断小型空分没备热交换器冻结？
正确答案: 小型空分塔热交换器冻结的明显象征是热端温差增大，热交换器前后压差不断增加，高压空气节流阀前的温度升高。这是因为热交换器内的小管被油脂、水分和二氧化碳堵塞，换热性能降低的缘故。
小型设备的热端温差是指高压空气进塔前的温度与返流氧，氮和馏分出塔的平均温度之差。对一般的气体设备是5一8℃；液体设备是8~12℃。热交换器前后的压差是指干燥器（或纯化器〕进口的压力与热交换器末端高压空气压力之差，正常情况这个压差在高压表上是很难看出来的。
热端温差增大并不一定是热交换器冻结。因为凸轮和节一1阀的开度不合适，高压空气进入氧、氮、馏分隔层的分配量不合理，加工空气量过多或热交换器制造不良等都会引起热端温差的增加。但是，由于这些原因造成的热端温差增加，到一定程度就会稳定住，不会持续增大。
热交换器前后压差的增加也不一定是热交换器冻结.因为纯化器中的分子筛破碎，或使用周期过长，出口管口的粉末过滤器被堵塞，或者管路的阀门开度过小等.都会引起热交换器前后压差增大。但是，这种压差增大不会引起热端温差的扩大。
当热交换器小管被堵时，热端温差和热交换器前后压差不断增加，而且热交换器后的高压空气温度会升高。特别是压差愈来愈大，甚至无法维持继续运转。发现热交换器冻结时应检杳纯化器的使用周期。若切换后冻结现象仍消除不了，应停车加温。 -
第14题：
小型空分设备暂停膨胀机时如何操作？
正确答案: 若膨胀机出了故障，估计在短期内可以修复，或急需用氧，不能停车时，可以继续保持分馏塔的暂时运转。其操作步骤如下：
1）切断膨胀进、排气阀，停止膨胀机运转，立即投入膨胀机抢修；
2）关小节-1阀，控制高压压力在设备允许的最高压力，其他阀门可暂时不变；
3）随着温度的上升，液氧蒸发量增加，气氮纯度逐步下降，需要将液氮节流阀相应地开大；
4）当中压压力开始明显上升时，要适当地减少加工空气量，并继续保持高压压力不变；
5）若液氧液面继续下降到3.2kPa（20cm四氯化碳柱）以下时，则应采取分馏塔保压停车。即关节-1、节-2、节-4阀，关闭高压空气总进口阀，关闭氧气出口阀，用氮气放空阀保持上塔压力；
6）如果事先估计到膨胀机要停车，可先将液氧面提高到6.4kPa（40cm四氯化碳柱），准备好修理工具、零件、加温气源管道等，再停膨胀机。这样可更有把握，检修进度也可加快。 -
第15题：
小型空分设备冷凝蒸发器液氧中呈现浑浊、沉淀是什么原因，如何处理？
正确答案:液氧中发现有浑浊乳白色沉淀物，且沉淀物呈雪状，随温度升高而挥发，这显然是二氧化碳进塔所致。二氧化碳进塔是纯化器工作不佳或是分子筛老化等因素造成的。因此，在操作时必须注意：
1）对水冷式纯化器，在纯化器加温时，必须遵循先把水放掉、在吹冷及工作周期内再加水冷却这样一个操作顺序进行。加温时外围有冷水会使纯化器周围的分子筛再生不完善，并逐渐失去吸附作用。
2）再生气出口温度和再生氮气量（不要太小）要配合好。纯化器出口温度达到要求后，还要再加温一段时间，接着再吹冷。吹冷时，出口温度开始应上升，随后才下降。至于升到什么温度，则要符合操作说明书规定。
3）纯化器出故障，往往与三级冷却器工作不正常（指泄漏）以及水分离器吹除不当有关，即有水进入纯化器。停车时应检查一下，冷却器有没有泄漏。因为停车时，水会从缝隙进入空气冷却管，再开车时水就会进入纯化器。水分离器要按规定定期吹除，吹除要讲求方法得当。有的水分离器设计不好，吹除又太猛，水没有被吹走，导致水分进入纯化器。最好不要将吹除管与总管连接，否则，无法判断水分是否已被吹除掉。吹除要缓慢。特别在夏季，气温高，水分多，操作要特别注意。
4）分子筛一般使用寿命为2000h，相当于长期运转，8h切换一次的纯化器每隔4年至5年更换一次。
5）应尽可能地降低进入分子筛纯化器前的空气温度。一是可以减少水分带入；二是可以提高分子筛的吸附容量。
6）在纯化器空气出口管处，定期测定气体中的二氧化碳含量。最好能配二氧化碳自动分析仪，但价格较高。纯化器出口空气中二氧化碳的体积分数应小于2×10-6。一旦达到转效点，二氧化碳含量就会直线增加。因此，知道了转效点，纯化器的工作周期应提前半小时左右切换，以确保二氧化碳不带入塔内。 -
第16题：
小型空分设备有时启动时间过长是何原因？
正确答案: 有以下几方面的原因：
1）膨胀机效率降低。影响膨胀机效率的因素有：进气阀门漏气或排气阀漏，造成部分气体在膨胀机内节流；膨胀机活塞环磨损，造成漏气；或者因长期运转，使气缸磨损，间隙增加；活塞与缸头之间余隙过大；进、排阀门顶杆间隙过小等因素。要根据机器的说明书规定进行检查，检测膨胀机的效率。可根据进、排气压力和进、排气温度，在T—S图中查到膨胀机的实际焓降和理论焓降，然后计算出效率。一般，活塞式膨胀机的效率应大于65%；
2）加工空气量偏少。当将该设备的出分馏塔的氧气流量、氮气流量、馏分流量三者加起来，低于空压机的排出量时，则可认为压缩机或纯化器及其管道有外漏存在。这时应检查：压缩机的转速、阀门、活塞环、气缸、空气过滤器、冷却器等是否有故障；管道连接法兰，吹除阀、纯化器切换阀门是否漏气，并消除之；
3）分馏塔外筒壳结霜、冒汗，说明塔内有低温泄漏。这时应对分馏塔进行加温，扒掉珠光砂，进行试压。发现有泄漏处应补焊；
4）珠光砂受潮，包括膨胀机过桥管的绝热材料受潮。若手捏紧后，珠光砂结块，说明含水大，保冷性能降低，使冷损增加。这时应将珠光砂烘干或更换；
5）纯化器分子筛再生不彻底。要检查再生的气量、温度是否符合要求，新分子筛装入前是否进行过活化。
小型空分设备启动时间延长的因素很多，除了上述的原因外，还有空压机油水分离器是否及时吹除；分馏塔加热吹除是否彻底；氖氦吹除阀是否微开；中、低压力控制是否正常等。应按有关说明书和资料，先易后难地逐项检查、排除。 -
第17题：
小型空分设备采取间断制级时，停车前应如何操作？
正确答案: 在采取间断制氧时，每次停车前应为下次启动创造好条件。其操作步骤可按如下进行：
1）适当地提高压力，将液氧液面升高到5.6～6.4kPa（35～40cm四氯化碳柱）；
2）停车前应与空压机操作者联系，注意空压机的压力不要超压；
3）关闭液氧、液空液面计的上、下阀，以防止液面过满致使上阀接管堵塞；
4）关小膨胀机凸轮和关闭高压空气进膨胀机阀门（通-6阀），停止膨胀机运转；
5）关闭液空和液氮节流阀，当中压压力达0.5～0.55MPa时关闭高压空气节流阀；
6）当高压压力达到允许的最高工作压力时，迅速关闭热交换器高压空气进口阀，同时打开干燥器（或纯化器）的油水分离器吹除阀；
7）空压机操作者应按正常步骤停车；
8）关闭送氧、送氮阀和馏分排出阀，微开氮气放空阀，压力保持在0.055MPa。 -
第18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19题：
中小型空分装置热端温差扩大的操作原因有哪些？
正确答案: 中小型空分装置热端温差扩大的操作原因有：
⑴正逆气流比不合适或氧、氮隔层气流分配不均匀造成冷量回收不足。
⑵由于水份，二氧化碳冻结使热交换恶化。 -
第20题：
在小型空分设备中，分子筛纯化器净化达不到标准的原因是什么？
正确答案: 分子筛纯化器后的空气中的二氧化碳含量应不超过1×10-6，若达不到标准，一般可以从下列原因中检查：
1）纯化器设计制造不合理（如容量太小，流速过快，气体与分子筛接触时间太短，粉末过滤不佳等）；
2）加工空气量增加过多和原料空气中水分、二氧化碳、乙炔含量较高；
3）分子筛质量差，吸附能力低；
4）纯化器中分子筛充装数量不足；
5）纯化器切换速度过快，使分子筛粉碎过多；
6）分子筛在第一次工作前未作彻底活化处理；
7）分子筛再生时，温度、气量不合要求，再生不完善就切换使用。或进口温度过高，使分子筛寿命缩短；
8）分子筛受酸和碱的腐蚀或油的污染；
9）分子筛工作温度较高（空压机末级冷却不良），使吸附能力降低；
10）停车后没有采取防潮措施（充氮气或关紧封住阀门），吸附了空气中的水分及二氧化碳，使得重新开车时吸附能力降低；
11）未按时切换；
12）加工空气压力低于设计压力，使相对含水量增加。 -
第21题：
为什么小型空分设备的下塔压力不能操作得过低或过高？
正确答案: 在正常情况下，下塔压力是受液氮纯度、上塔压力和冷凝蒸发器温差所决定的。一般，上塔压力的变化幅度是不大的，主冷的热负荷也基本不变，下塔液氮纯度变化也较小，因此下塔压力也就被确定了。
在空气量等条件不变的情况下，想人为地将下塔压力降低，那就只有开大液氮节流阀。如果开大节流阀，就会使下塔精馏工况变坏。因为它将造成通过节流阀的液体中夹带蒸气，使液空、液氮纯度降低。如果单开大液氮节流阀，将使液氮纯度下降，从而影响上塔的排氮纯度和氧的提取率。
关小液空、液氮节流阀会使下塔压力升高。但这样会使液氧液面降低，液空液面升高，以致充满下塔液釜。液氧液面过低是不利的，而下塔液体充满到塔板，会导致下塔精馏工况的破坏。
过分地开大或关小高压空气节流阀也会使下塔压力升高。那是因为膨胀量与节流量配合不好，使下塔液空量减少所造成的。这样的结果会减少上塔回流液和液氧液面，破坏塔内的热平衡，从而破坏了精馏工况。
从上面的分析来看，下塔压力偏离正常工况压力是不利的，所以我们人为地使下塔压力升高或降低。由于上塔压力变化而引起下塔压力的变化是正常的。但有一个变化范围，离开了这个范围就不正常了。这个范围一般说就是0.5～0.55MPa。这时上塔压力的变化范围为0.05～0.06MPa（表压）。如果加工空气量增加而造成冷凝蒸发器负荷增加，随之主冷温差增大，那么下塔压力必然上升，这也是正常的。 -
第22题：
小型空分设备液氮节流阀（节一4阀）的作用原理是什么，如何操作？
正确答案: 液氮节流阀（节-4阀）在不同场合下的使用：空分塔启动初期应全开（约转12～15转）。当冷凝蒸发器液氧液面接近或达到430mm时，与节-2阀同时缓慢地关小。关阀的速度在初期以液氧液面和中压压力的情况而定；当节-4阀关至2转左右，在液空液面正常的情况下，应分析液空、液氮的纯度，视纯度的情况而定。最后将节-4阀的开度控制在液空、液氮纯度最佳的位置上。在正常生产的工况下，液氮节流阀不需要经常变动。当碰到液氮纯度自动升高，液空纯度自动下降，液空液面自动上涨时，可能是阀头被干冰所堵，应急剧转动阀门刮霜后复位。当间断制氧或临时停车时，应用节-4阀保持中压，以缩短重新启动时间。再次复车启动时，视液空、液氧液面的高低来决定。当设备准备停车加温时，停车前应开大节-4阀，将液体送往上塔。空分塔全面加温时，节-4阀应全开。
节-4阀的作用是将下塔液氮槽内的液氮经液氮过冷器送往上塔顶部的节流阀。正常生产期间，在开度合适的前提下起到控制液空、液氮纯度的作用，同时还会影响液空的液面和上塔液气比的改变，从而影响上塔的氮气纯度和氧气产量。在节-4阀关小后，液氮纯度提高，液空纯度下降，节-2阀开度不变时液空液面会升高。开大节-4阀则相反。
为什么节-4阀能控制液氮和液空纯度呢？因为进入下塔的空气是呈饱和的气、液混合状态，大多数是蒸气。蒸气沿下塔塔板的小孔上升，蒸气中的氧分子受到塔板上液体的冷凝，成为液氧进入液相；塔板上液体中的氮分子受到氧分子冷凝时放出的冷凝热而进入气相。每经一块塔板的传热、传质，使液体中氧分子含量增加，而上升蒸气中氮分子含量增加。蒸气经下塔的反复的冷凝蒸发，这样到下塔顶部，蒸气中的氮分子含量达到设计要求，然后在冷凝蒸发器内，被液氧冷凝成液氮，绝大部分液体积聚在液氮槽内。如果节-4阀开度过大，送入上塔的液体就多，回流入下塔的液氮量就减少。下塔塔板上回流液过少，就意味着下塔冷量不可能把蒸气中的氧分子充分地冷凝下来，上升到下塔顶部的蒸气中含氧量增加，使液氮纯度下降。又由于下塔的回流液过少，下塔塔板上的氮分子充分的蒸发，下流液体中氧分子含量增加，因此液空纯度提高。另外，下塔送入上塔顶部的液氮中氧分子较多，液氮本身含氧量较高，使上塔氮气中氧含量增加。因此，液氮纯度过低会引起出塔氮气降低，氧气产量减少。
关小节-4阀，去上塔的液氮量减少了，液氮槽内溢出、回流入下塔的液氮量增多，整个下塔的冷量增加，上升蒸气中的氧分子得到充分的冷凝，下塔顶部蒸气中氧分子含量减少，液氮纯度提高。但由于回流液的增多，塔板上液体中的氮分子得不到充分的蒸发，下塔底部的液空纯度下降，液空量增加。如果把节-4阀关得过小，液氮纯度过高，必然会带来液空纯度过低，液空量过多，进入上塔的液氮量过少。而从上塔精馏工况要求来说，提馏段回流比小一些好，以利氧气纯度的提高；精馏段回流比大一些好，有利于氮纯度的提高，若精馏段回流比过小，液氮的纯度虽很高，但由于量过少，气氮纯度反会下降，氧气量减少。
从上述分析来看，节-4阀的开度过大、过小都不利。因此节-4阀的调整要缓慢，有时仅仅只有1°～2°。据经验，高纯度设备（指气氮纯度在99.5%以上），用节-4阀控制液氮纯度可与气氮纯度相一致；单高氧气设备（气氮纯度在94%～96%），用节-4阀控制，液氮纯度（含氮）可比气氮纯度低1%～2%。 -
第23题：
如何防止小型制氧机空分塔的爆炸？
正确答案: 防止措施有：
①在氮气站300m的周围不应有乙炔站。
②严格控制压缩机的润滑油量和排气温度，并勤吹除油水。
③加强油的分离和过滤措施。
④合理使用乙炔吸附器。
⑤定期进行液空、液氧中乙炔含量的分析，控制在规定允许的范围内。
⑥间断生产停车时，一般应排掉液氧。