气体深冷分离工题库

一填空题
1.塔板阻力包括干塔板阻力、（液柱静压力）、（表面张力阻力）三部分组成。

2.膨胀机输出外功是靠消耗气体内部的（能量），反映出温度降低，（焓值减少），也就是说制得冷量。

3.低压空分纯化器再生气流量大小与（上塔压力），（污氮阀开度），（再生气量有关）。

4.冰机卸载时，气缸电磁阀（打开），阀后气体回到（吸气侧）。

5.液氧面过高，氧气纯度会（下降），液氧面过低，会造成（工况不稳），氧纯度上升）。

6.若氮气纯度比液氮纯度低，则说明液氮节流阀（小），精馏段回流比（不够），导致氮气纯度下降。

7.塔盘由于（变形）或（筛孔被堵），会造成（阻力）增加，影响精馏效果使产品纯度下降。

8.塔内阻力值增加，说明上升蒸汽量（增大）或塔盘上液体（增加）。

9.进入上塔的膨胀空气多，则（冷损）增加，（氮气纯度）下降。

10.操作人员与10KV带电设备的最小安全距离为（0.4M）。

11.气体混合物的吸附分离是依靠各组分在固体吸附剂上（吸附能力）的差异而进行的。

12.离心泵的基本特性参数为流量、扬程、（轴功率）、效率、（转速）以及（允许汽蚀余量）。

13.泵的总效率高低说明泵（性能）好坏及（动力）利用的多少，是泵的一项主要技术指标。

14.离心泵流量为（0）时，功率消耗最小，所以启动是时应先关出口。

15.离心泵实际工作状态不仅取决于其本身的特性曲线，而且还取决于（管路系统），这两条曲线的交点即为泵的（实际工作）点。

16.泵长时间小流量转会引起（噪声）、（振动）、（喘振）、及轴弯曲挠度增大，介质温度上升等一系列问题。

17.机泵润滑油的要求主要是良好的油性，适当的（粘度），一定的（安定性），必要的（纯度）可靠的适应性。

18.两台性能相同的离心泵并联，并联后总扬程（增加），总流量（大于）单独运行的流量，小于（两倍单台运行流量）。

19.喘振产生原因由于（入口流量过小），使叶片上产生（气流脱离），致使（出口压力）过高，阻碍了（气体在叶片通道内的流动）而造成的。

20.效率随流量增加缓慢地（增高），到（最高点）时，又逐渐下降。

21.粘度是液体的（内摩擦），是一层液体对另一层液体作（相对运动）的阻力。

22.必须确认机组（盘车）正常，方可投用汽轮机轴封汽。

23.必须确认汽轮机（轴封汽）投用正常、冷凝液系统运行正常后，方可投用抽气器抽真空。

24.纯化系统运行正常后，检查并投用空压机进口（过滤器反吹）程序。

纯化系统充压时，必须先打开吸附筒的（出口阀），再缓慢打开（充压阀），控制（充压速率）
25.在同一温度下氧氮氩三者饱和蒸汽压从高到低排列正确的是（氮、氩、氧）。

26.板式换热器返流气体温度降低,则热端温差（扩大）;当返流气温升时则热端温差（缩小）。

27.当上下塔压力一定时,提高液氧的纯度会（缩小）主冷温差,提高气氮的纯度主冷温差（缩小）。

28.如果吹氖氦阀长时间关闭后,空分主冷的温差会（加大）,下塔压力（升高）,装置能耗将（增加）。

29.1PPM代表数量为（百万分之一）。

30.冷凝蒸发器温差的大小受（上下塔压力）及（氧氮产品的纯度）影响。

31.节流温降的大小受（节流前的温度）及（节流前后的差压大小）影响。

32.在上塔底部,液氧的纯度（高于）气氧的纯度。

33.下塔液氮量取出越大,液氮纯度越（低 ,液空纯度越（高）。

34.精馏塔内最低温度点在（上塔顶部）,温度大约为（-193℃）。

35.节流前后，流体内部的总能量（保持不变）。

36.1atm=（760）mmHg=（1.013×105）Pa= （10.33）mH2O
37.常用的离心泵轴封装置有（填料）密封和（机械）密封两种。

38.对液体泄漏和气体泄漏来说，以（液体）的危害性更大，因为它具有的（冷量多）。

39.液氧泵轴承发热有异常的主要原因有（轴承损坏）、（轴承缺油）、（轴承油太多）、（散热不好）等。

40.空分装置的单位跑冷损失随装置的容量增大而（减小）。

41.主冷中液氧面的变化是判断装置（冷量）是否充足的主要标志。

42.离心泵的三个主要部件是（叶轮）、（泵壳）、（轴封装置）。

43.通常把气体真正的压力叫（绝对压力），比大气压力高出的数值叫（表压力）。

44.焓是表示流体在流动时，流体的（内能）与（流动能）之和。

45.塔板阻力包括（干塔板阻力）、（液柱静压力）、（表面张力阻力）三部分组成。

46.轴流式压缩机中流体的方向是沿（轴向）。

而离心式压缩机流体流动方向是沿（径向）。

临界转速（是指转子的转速等于转子固有频率时的转速
简答题
1、增压机末级换热器是什么形式的换热器，为什么要使用这种换热器？
答：增压机末级换热器为内浮头式换热器。

由于增压机末级空气温度比较高，与循环水的温差大，而浮头式换热器其一端管板与壳体固定，而另一端的管板可以在壳体内自由浮动。

壳体和管束对热膨胀是自由的，管束与壳体之间不会产生温差应力。

2、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。

国内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入冷却塔内，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、长管式呼吸器等)。

3、空分设备内部产生泄漏如何判断?
答：空分塔冷箱内产生泄漏时，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度下降。

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。

其中之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显著增高。

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。

第三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，并注意在实践中不断积累经验。

4、节流阀与膨胀机在空分设备中分别起什么作用?
答：气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产生。

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，对于中压空分设备，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小，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流膨胀。

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制冷量来实现的；空分塔内的最低温度(-193℃)则是靠液体节流达到的。

5、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；
4)不宜在雨、雪天装填；
5)装填应密实，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，并注意人身安全，在充填口加铁栅；
7)开车后保冷材料下沉时应注意补充。

6、为什么空气冷却塔启动时要求先充气，后开水泵?
答：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、挟带作用很强。

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，待压力升高、气流稳定后再启动水泵供水喷淋。

另外，如果空气进入到冷却水或冷冻水管道，会导致泵蜗壳内进入空气，水泵无法正常启动。

7、膨胀机内出现液体有什么危害?
答：由于叶轮的旋转速度很高，液滴对叶片的冲击将造成叶片的磨损更有甚者是气体的密度比液体要小得多，液滴在离心力的作用下，又被摔至叶轮进口，温度升高，产生急剧汽化，体积骤然膨胀，造成对导流器和叶轮的强烈冲击，严重时会造成叶片的断裂打碎产生液滴还会使膨胀机效率下降因此，在膨胀机内不容许出现液体
8、如蒸气加热器蒸气内漏，会造成什么后果?
答：蒸气与污氮在蒸气加热器内进行热交换，以提高污氮气温度加热器如发生泄露，由于蒸气压力大于污氮气压力，就会造成蒸气进入污氮通道，污氮气通过分子筛时，使大量水分进入分子筛，可能造成分子筛失效，造成停车事故，如有轻微泄漏，可能会造成分子筛吸附能力下降，使有些杂质带入塔内，影响空分装置的正常生产
9、空分塔主冷液面涨不高，可能有哪些原因造成的?
答：（1）主换热器，膨胀换热器出口温差大，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）设备有泄漏，跑冷损失增大4.液体产品取出量多
10双级精馏塔与单级精馏塔比较有什么特点？
(1)能同时制取两种或两种以上的高纯度产品
(2)单位产品的能耗低和经济性好
(3)自动化控制成本高
(4)结构复杂操作难度大
11、为什么冷凝蒸发器的传热面积不足会影响氧产量？
答：1、冷凝蒸发器的传热面积不足，它的热负荷就要降低，液氧的蒸发量就要减少气氮的冷凝量相应也减少，这样直接影响上、下塔的精馏工况
2、同时下塔的进气量也要减少，空气吃不走来，所以氧产量也随之减少。

12、分子筛的吸附特性有哪些？
答：1、吸附力极强，选择性好。

2、干燥度极强，对高温、高速气体有很好的干燥能力。

3、稳定性好，在200℃以下仍能保持正常的吸附容量。

4、分子筛对水分的吸附能力特强，其次，是乙炔和二氧化碳。

13、为什么排汽缸要装喷水降温装置？
答：在汽轮机起动、空载及低负荷时，蒸汽流通量很小，不足以带走蒸汽与叶轮摩擦产生的热量，从而引起排汽温度升高，排汽缸温度也高。

排汽温度过高会引起排汽缸较大的变形，破坏汽轮机动静部分中心线的一致性，严重时会引起机组振动或其它事故。

所以，大功
率机组都装有排汽缸喷水降温装置。

小机组没有喷水降温装置，应尽量避免长时间空负荷运行而引起排汽缸温度超限。

14塔板阻力是如何形成的？它包括那些部分？
答：塔板阻力是指上升气蒸体穿过塔板筛孔和塔板上液层时产生的压降。

当蒸汽空过筛孔时，由于流通截面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，故叫干塔板阻力。

它与蒸汽穿过筛孔的速度平方成正比，其次，上升蒸汽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。

此外，它还与液层的厚度和密度有关，由此可见塔板所产生的阻力由干塔板阻力、表面张力阻力、液柱静压力三个部分组成。

15、汽轮机工作时转子上的轴向力是怎样产生的？
答：由于喷嘴出来的汽流方向和动叶的运动方向成一定角度，工作时蒸汽对叶片的作用力可分解成圆周力和轴向力两个分力。

蒸汽作用在转子上的轴向力除了汽流对各级动叶的轴向分力外，还有各级叶轮和动叶栅俩测蒸汽压力差产生的轴向力。