在正流空氣入蓄冷器溫度(熱端溫度，與空壓機末級冷卻器或氮水預冷器的冷卻效果有關(guān))及返流氣體入蓄冷器溫度(冷端溫度，與出過冷器、液化器等換熱器的溫度有關(guān))不變的情況下，蓄冷器的熱端溫差與冷端溫差(都是指正流空氣與參加切換的返流氣體溫度之差)之間有著互相依賴的關(guān)系。如果熱端溫差過大，冷端溫差必過小；熱端溫差過小，冷端溫差必過大。這是由蓄冷器正、返流氣體冷量平衡所決定的。當返流與正流氣量之比要比正常值偏大時，例如環(huán)流量過大或中抽量過大，返流氣體可傳給正流空氣的冷量偏多，而正流空氣量相對返流氣量而言偏少，造成返流氣體冷量過剩。所以，返流氣體出蓄冷器的溫度降低，熱端溫差就會偏大。正流空氣吸收的冷量要比返流與正流氣量之比比正常時所吸收的冷量多，因而空氣出蓄冷器的溫度降低，造成冷端溫差縮小。如果返流與正流氣量之比比正常值偏小，例如環(huán)流量減小或中抽量減小，則正流空氣量相對返流氣量而言偏多，正流空氣所需吸收的冷量比返流氣體可放出的冷量偏多，即冷量不足，空氣出蓄冷器的溫度會升高，造成冷端溫差偏大。由于返流氣量對正流氣量而言偏少，可以盡多地放出冷量，返流氣體出蓄冷器時的溫度要升高，造成蓄冷器冷熱端溫差縮小。熱端溫差大，復熱不足，冷量損失大。冷端溫差過大，影響二氧化碳的自清除，使阻力增加過快，縮短整個空分裝置的運轉(zhuǎn)周期。因此，在操作中要控制好熱端溫差和冷端溫差。調(diào)節(jié)時既要保持冷端溫差在自清除較大允許溫差范圍內(nèi)，又要盡量縮小熱端溫差，二者不能只顧一方。溫度工況的調(diào)節(jié)通常以中部溫度為準，用改變中部抽氣量(或環(huán)流量)、產(chǎn)品氧或氮的流量以及空氣量等方法來改變返流與正流氣量的比例關(guān)系，把熱端溫差和冷端溫差控制在允許的范圍內(nèi)。

蓄冷器(或切換式換熱器)溫度工況的調(diào)整是以中部溫度為基準的。這里所說的“中部”，不是指幾何尺寸上的正中位置，而是指靠近中部抽氣或環(huán)流出口處筒身(或切換通道)上的溫度。它也與溫度計安裝的位置有關(guān)。溫度工況調(diào)整的目的是將冷端溫差和熱端溫差保持在規(guī)定的范圍內(nèi)。那么，為什么要以中部溫度為準呢?這就要看一看中部溫度與冷端溫差、熱端溫差之間有什么關(guān)系，沿蓄冷器(或切換式換熱器)高度方向溫度變化遵循什么規(guī)律。蓄冷器(或切換式換熱器)溫度工況變化，一般是由于正、返流氣體流量或其入口溫度發(fā)生變化造成的。例如正流空氣量增加，返流氣體量及其冷端入口溫度不變，則冷量就顯得不足，不能把空氣冷卻到原先要求的溫度。即空氣在冷端的出口溫度會升高，冷端溫差擴大。同時，沿蓄冷器高度各個截面上的空氣溫度都會有所升高，因而傳熱溫差增大，使傳遞的冷量有所增加。返流氣體放出的冷量多了，在熱端的出口溫度及其沿蓄冷器高度各個截面上的溫度也都會有所升高，熱端溫差就會減小(空氣入口溫度不變時)。這樣，又會使傳熱溫差有所回升，但是不可能回復到工況未改變前的傳熱溫差，比原先有所增大，所以返流氣體放出的冷量還是會增加一些。但是，由于空氣量的增加，每1kg空氣所能吸收的冷量減少了，否則就不可能達到新的熱平衡關(guān)系。這必然導致冷端溫差擴大，熱端溫差減小。因此，傳熱溫差平均值雖然是增加了，但在蓄冷器的上半部溫差還是減小的，只是在下半部增大了。這就造成正、返流氣體流經(jīng)填料(或翅片)傳遞的冷量的分配比例是上半部減少，下半部增多；空氣在上半部溫降減少，下半部溫降增大?？偲饋碚f，空氣的溫降還是減少了，只不過在溫降分配比例上有些變化。這樣，中部溫度必然要升高，而且要比冷端溫度升高得多，因為下半部空氣的溫降增大了。由此可見，中部溫度的升高就反映冷端溫度升高、冷端溫差擴大、熱端溫差減小。而且，中部溫度變化的幅度比端部要大。端部變化1℃，中部約變化10℃。如果返流氣體量增大，正流空氣量及其入口溫度不變，則情況與上述正相反。即中部溫度降低，冷端溫度降低，冷端溫差減小，熱端溫差擴大。而中部溫度變化的幅度同樣要比端部大。綜上所述，中部溫度的變化既能反映冷端也能反映熱端溫度工況變化的情況，而且變化顯著，易于覺察。另外，當調(diào)節(jié)中抽氣量或環(huán)流氣量時，在中抽口或環(huán)流出口處正、返流氣量的比例有個突變，溫度的變化較為劇烈。

全低壓制氧機的啟動積液階段，是下塔首先出現(xiàn)液空，然后在上塔出現(xiàn)液氧。塔內(nèi)積累液體所需的冷量主要來自膨脹機，利用膨脹后的低溫氣體使一部分空氣在液化器中液化。而上塔本身并不能產(chǎn)生液體，它主要是靠將下塔的液體打入上塔。在積液階段，為了盡快地積累起液面，主要是應使冷量盡可能多地轉(zhuǎn)移到塔內(nèi)，要避免切換式換熱器冷量過剩而出現(xiàn)過冷以及熱端溫差擴大、冷損增加的現(xiàn)象。至于如何將膨脹空氣冷量回收和轉(zhuǎn)移到塔內(nèi)，無論是靠液化器先將冷量轉(zhuǎn)移給下塔，然后再供給上塔，還是通過過冷器直接轉(zhuǎn)移給上塔都是可以的。如果液空過冷器的冷流體通道可以與膨脹機后的通道直接接通的話(例如將過冷器與液化器設置成一體)，也就可以利用液空過冷器回收膨脹氣體的部分冷量直接給上塔，過冷器同時起到液化器的作用。即同時靠液化器與過冷器將冷量轉(zhuǎn)移到塔內(nèi)，可加速液體的積累。在這種情況下，可暫時不顧及保持下塔的液面，開大液空節(jié)流閥，讓盡可能多的液空夾帶氣體通過過冷器，加強過冷器的換熱，以回收更多的冷量。有的制氧機在流程設計中甚至不設置液化器，只靠過冷器在啟動時作為液化器使用，先從上塔開始積累液體。

在空分設備中，吸附劑的吸附能力以靜吸附容量和動吸附容量來表示。靜吸附容量是在一定溫度和被吸組分濃度一定的情況下，每單位質(zhì)量(或單位體積)的吸附劑達到吸附平衡時所能吸附物質(zhì)的較大量，即吸附劑所能達到的較大的吸附量(平衡值)與吸附劑量之比。動吸附容量是吸附劑到達“轉(zhuǎn)效點”時的吸附量(用吸附器內(nèi)單位吸附劑的平均吸附量來表示)。通常以“轉(zhuǎn)效時間”來計算，即從流體開始接觸吸附劑層到“轉(zhuǎn)效點”的時間?！稗D(zhuǎn)效點”是流體流出吸附劑層時被吸組分濃度明顯增加的點。由于氣體(或液體)連續(xù)流過吸附劑表面，吸附劑未達飽和(吸附量未達較大值)就已流走，故動吸附容量小于靜吸附容量，一般取靜吸附容量的40%～60%。設計時用動吸附容量。 影響吸附容量的因素較多，主要有：1)吸附過程的溫度和被吸組分的分壓力。在相同的被吸組分的分壓力(或者說濃度)下，吸附容量隨溫度升高而減??；而在相同的溫度下，吸附容量隨被吸組分分壓力(或濃度)的增加而增加。但它有一個限度，在分壓力增加到一定程度以后，吸附容量就基本上與分壓力無關(guān)了。由此可見，應盡量降低吸附過程的溫度，以提高吸附效果。2)氣體(或液體)的流速。流速越高，吸附效果越差。動吸附容量降低是因為氣體(或液體)與吸附劑的接觸時間短。流速低一些吸附效果較好。但流速設計得太低，所需吸附器的體積就要很大。所以要選定一個比較合適的流速值(設計時有經(jīng)驗數(shù)據(jù)可取)。3)吸附劑的再生完善程度。再生解吸越徹底，吸附容量就越大，反之越小。再生完善程度與再生溫度(或壓力)、再生氣體中被吸組分濃度有關(guān)。4)吸附劑厚度。因為吸附過程是分層進行的，故與吸附劑層厚度(吸附區(qū)長度)有關(guān)。吸附劑層不能過薄，太薄時因接觸時間短，來不及吸附，即使吸附劑層截面積再大也是無用的。吸附劑層厚，吸附效果好。例如，硅膠在壓力為0.6MPa、二氧化碳的含量為300×10-6、溫度為-110～-120℃、流速為1L/(min?cm2)時，每克硅膠對二氧化碳具有較大的吸附容量，約為25～50mL/g。設計時，取為28mL/g，出口氣流中二氧化碳含量小于2×10-6。硅膠對乙炔的動吸附容量，國內(nèi)常取用4.5L/kg或2.63g/kg(硅膠)。

空分設備分子篩的加熱再生是否徹底如何判斷？

啟動前，首先應做好以下準備工作：1)檢查機組是否具備啟動條件(包括檢查上次停車的原因及檢修情況；檢查機組周圍是否有障礙物；啟動的工具、聽針、記錄表等是否已準備好)；2)檢查電機、電氣、儀表、燈光信號是否正常，特別是事故連鎖系統(tǒng)是否能正確動作(包括斷水、油壓低、軸向位移等項)；3)供油潤滑系統(tǒng)是否正常(油箱油位、油箱底部有無積水、輔助油泵及油路正常)；4)冷卻系統(tǒng)及冷卻水情況(包括冷卻器閥門是否靈活、供水壓力及水量等)； 5)各種閥門是否靈活好用，是否能按要求關(guān)閉或打開； 6)啟動前要進行盤車，檢查轉(zhuǎn)動部件是否靈活，軸位指示器有無變化。在啟動后要注意以下事項：1)機組各部分是否有異常聲響，以及振動是否超過允許值；2)檢查各軸承的油溫上升速度。若軸承溫升太快，接近較高允許值時應立即停車。同時還應注意油冷卻器出口溫度，倘若上升到允許范圍35～40℃，應切斷油加熱系統(tǒng)，并慢慢打開油冷卻器進水閥；3)調(diào)整各冷卻器進口水量，使冷卻器后介質(zhì)溫度不超過允許值。4)根據(jù)空分操作要求，調(diào)整壓縮機的排出壓力；5)在膨脹機啟動后，密切觀察壓縮機排出壓力與進口流量變化情況，防止機組發(fā)生喘振。

空分設備的節(jié)流效應制冷量是如何產(chǎn)生的？

空壓機中間冷卻器一般是殼管式結(jié)構(gòu)。管內(nèi)通水，管間通氣體，通過管內(nèi)外流體的熱交換起到冷卻的作用。影響壓縮機中間冷卻器冷卻效果的原因有：1)冷卻水量不足?？諝獾臒崃坎蛔阋员焕鋮s水帶走，造成下一級吸氣溫度升高，氣體密度減小，較終造成排氣量減少。所以，在運行中應密切監(jiān)視冷卻水的供水壓力控制供水量。工藝上通常要求冷卻水壓要大于0.15MPa(表壓)；2)冷卻水溫度太高。水溫高使水、氣之間溫差縮小，傳熱冷卻效果降低。即便冷卻水量不減少，也會使氣體冷卻后溫度仍然很高； 3)冷卻水管內(nèi)水垢多或被泥沙、有機質(zhì)堵塞，以及冷卻器氣側(cè)冷卻后有水分析出，未能及時排放，這都會影響傳熱面積或傳熱工況，影響冷卻效果。冷卻效果不好，使進入下一級的氣溫升高，影響下一級的性能曲線，使其出口壓力和流量都降低。某臺壓縮機由實驗得出的當冷卻水溫度由10℃升至30℃時的性能曲線變化。此外，當下級吸氣量減少時，造成前一級壓出的氣量無法全部“吃進”，很容易使前一級的工作進入喘振區(qū)，在該級發(fā)生喘振。處理方法有：檢查上水溫度及水壓，并進行調(diào)整；如上水溫度及壓力正常，就停車解體檢查，用物理、化學方法清洗冷卻器或更換冷卻器；如冷卻器漏，就更換冷卻器。

分子篩吸附凈化流程的空分設備在停電后再恢復供電時，操作應按以下步驟進行：1)應對突然斷電時給空壓機等機械設備可能造成的影響作出判斷。如沒有影響，按空壓機的操作規(guī)程進行空壓機的啟動準備；2)對連鎖停機的設備閥門的開關(guān)狀態(tài)進行檢查和確認；3)對空分裝置的報警連鎖項目檢查和確認。對斷電時失靈的連鎖控制進行重新校驗和確認；4)按規(guī)程啟動空壓機和空氣預冷系統(tǒng)；5)按規(guī)程啟動分子篩吸附器。繼續(xù)完成停機前的進行程序。如果停機時間較長(超過24h)，分子篩吸附器宜循環(huán)再生一個周期；6)根據(jù)停機時間長短、主換熱器的冷端溫度及主冷液位等情況，按規(guī)程確定空分設備的啟動步驟啟動。

空分設備空氣在等溫壓縮后其能量會如何發(fā)生變化？

在設計工況下，切換式換熱器(或蓄冷器)的熱段正、返流氣量基本上是相等的。而冷段則必須是返流氣量大于正流空氣量，并保持一定的比例關(guān)系，以使冷端溫差處在水分和二氧化碳自清除所要求的范圍內(nèi)，而且熱端溫差也要比較合適。在實際運行中，當溫度工況發(fā)生波動時，也常用改變空氣量或產(chǎn)品氣體量分配的方法進行調(diào)整。 當切換式換熱器兩大組之間(或兩組蓄冷器之間)中部溫度發(fā)生偏差時，可用空氣入口截止閥(或薄膜蝶閥)進行調(diào)節(jié)。中部溫度偏低的一組開大一些，增加空氣通過量。這樣，所需冷量增多，而返流氣量不變，就會顯得冷量不足，因此可使中部溫度回升。中部溫度偏高的一組把空氣入口截止閥(或薄膜蝶閥)關(guān)小一些，減少空氣通過量。由于冷量充足，可使中部溫度降低。調(diào)節(jié)時應注意使空氣總量基本保持不變。如果切換式換熱器中部的產(chǎn)品通道和環(huán)流通道的溫度均勻，其他通道中部溫度偏差很大時，這是由于空氣量不足引起的偏流，要設法增加空氣進氣量，一般用在粗調(diào)上。 產(chǎn)品氧、氮是返流氣體，改變其流量分配同樣可達到調(diào)整溫度工況的目的。切換式換熱器各單元組一般都設有產(chǎn)品調(diào)節(jié)閥(蓄冷器沒有)，例如國產(chǎn)6000m3/h空分設備的切換式換熱器的10個單元組均設有氧出口蝶閥，每一大組還有一個純氮出口蝶閥。對中部溫度偏高的單元組開大產(chǎn)品調(diào)節(jié)閥，增加產(chǎn)品通過量，即增加冷量，可使中部溫度降低；對中部溫度偏低的單元組關(guān)小產(chǎn)品調(diào)節(jié)閥，減少產(chǎn)品通過量，即減少冷量，可使中部溫度回升。根據(jù)中部溫度的高低來調(diào)整產(chǎn)品通過量的分配，但不應使產(chǎn)品總量發(fā)生變化。各單元組間溫度不平衡時，首先要調(diào)整中部溫度較高和較低的兩組。調(diào)整產(chǎn)品量的分配不能過大，一般在±2%左右。在實際操作中采用這種方法調(diào)整中部溫度，還是比較麻煩的，故僅用于微調(diào)上。 增加空氣通過量或減少產(chǎn)品通過量，會引起冷端溫差擴大、熱端溫差縮小、環(huán)流出口(或中抽口)溫度升高，如圖45中曲線3所示(返流小于正流，指的是熱段)。在減少空氣量或增加產(chǎn)品通過量時，將導致冷端溫差縮小，熱端溫差擴大，環(huán)流出口(或中抽口)溫度降低，如圖45中曲線1所示(返流大于正流)。曲線2表示返流-正流(指的是熱段)的情況。因此，在增加空氣通過量或減少產(chǎn)品通過量的時候，要注意冷端和中部溫差的擴大；而在減少空氣通過量或增加產(chǎn)品通過量時，要注意熱端的冷損。必要時應輔以環(huán)流的調(diào)節(jié)。 上述的用改變空氣量或產(chǎn)品氣體量分配的方法調(diào)整溫度工

低溫閥門的種類、型式很多，現(xiàn)以低溫截止閥為例，常見的故障可分為三類： 類：發(fā)生在閥頂上的故障。這種閥的閥頂(閥頭)與閥桿是活動聯(lián)結(jié)，以便在閥門關(guān)閉時兩個密封面能“自動找正”。在長期使用后，有時因防退墊片損壞，使鎖緊螺帽松脫，較后在開閥時使閥頂脫落。這時閥門將失去關(guān)閉作用。有時鎖緊螺帽的損壞是材質(zhì)不當，用冷脆性金屬代用所造成的。還有一種常見的故障是閥頂關(guān)閉不嚴，即閥門漏氣。常見的原因是閥頂、與閥座密封面被硬物(例如硅膠、金屬屑、焊渣等硬物)壓傷，形成凹痕。在這種情況下，為了關(guān)嚴閥門，常常用很大的力氣，結(jié)果反而使壓傷加重。有時閥門的閥桿中心線與閥座密封面(閥面)不垂直，或閥頂與閥面因長期使用而磨損，都會造成閥門泄漏。 第二類：發(fā)生在閥桿上的故障。比較常見的故障是閥桿與螺套上的絲扣磨損，使閥門無法關(guān)閉。一般閥桿的絲扣不易磨壞，而螺套(黃銅)上的陰螺紋容易損壞。原因多數(shù)是因為閥門開啟時用力過大，或者開、關(guān)到頭后仍使勁硬擰，使絲扣咬壞。有時絲扣完全“咬光”，閥門只能開，不能關(guān)，要關(guān)閉閥門只能用臨時外加的螺栓將閥桿向內(nèi)頂死，等待檢修時再修理。要防止這類故障發(fā)生，較主要的是開、關(guān)閥門時不要用力過大，開、關(guān)不動不要硬開、硬關(guān)。 第三類：故障發(fā)生在各個連接處。屬于這類故障的有閥門填料跑冷凍結(jié)，閥座與管道連接法蘭泄漏，閥門螺套兩端灌錫螺紋處泄漏等。閥桿填料一般都在閥桿緊貼冷箱壁處的填料槽內(nèi)。當填料填裝不勻、不緊，或閥桿不直、不圓時，低溫液體或氣體就會順填料處的縫隙外漏。由于冷量外傳，空氣中的水分會凍結(jié)在填料上，將閥桿凍住。遇到這種情況只有采用蒸汽或熱水加熱填料才能開關(guān)閥門。但是，閥門開關(guān)完畢后，填料中積存的水又會結(jié)冰。由于閥門開關(guān)費力，常常造成閥桿扭斷，手輪斷裂等后果。因此，在檢修閥門后，應將填料裝勻、裝緊，將壓緊螺帽擰緊。在空分整體試漏時，也應檢查一下閥桿填料處的泄漏，在冷開車之前將這個問題解決好。法蘭泄漏的常見原因是密封面不光潔、不平整，管道補償不足，螺栓未均勻上緊，螺栓材質(zhì)不當?shù)?。閥桿外螺套的兩端是采用灌錫螺紋連接的，長期使用后容易產(chǎn)生裂紋，發(fā)生泄漏。當試壓試漏時，若發(fā)現(xiàn)這種泄漏，較好將閥桿抽出重新灌錫、擰緊，并較好采用銀焊焊接。 低溫閥門在空分設備的正常運轉(zhuǎn)中是一個應該經(jīng)常注意維護的設備，我們應該高標準、嚴要求，精心維護好、使用好。