气体深冷分离工试题

PAGEPAGE55气体深冷分离工种职业技能鉴定试题一、选择题（共计100题）（一）易（40题）1.安全阀打压时间一般为（C）A.2年B.3年C.1年2.与跑冷损失大小有关的正确的说法是（B）A.空分装置运转的时间B.空分装置的容量与形式C.空分装置的占地面积D.调节膨胀机机前进气温度3.有氧、氮组成的空气混合物在分离过程中，当压力提高时，气、液相中氮（或氧）的浓度差将（B）A.增大B.减小C.不变4.三万分子筛纯化器再生加温温度低于（C）℃报警A.120B.130C.1505.在空分装置的运转中，如果保持氮纯度不变，当调整氧纯度提高时，氧产量将（B）A.增加B.减少C.不变6.下列叙述过程是可逆过程的是（A）A.绝热压缩B.等温压缩C.在换热器中使高温流体冷却和使低温流体加热7.KDON10000/10000Nm3/h中D表示（B）A.高压B.低压C.中压8.标准大气压是指在海平面上气温（A）℃，测定的周围空气的压力７６０毫米水银柱。A.０℃B.２０℃C.常温9.我厂汽轮机属于（B）汽轮机。A.凝汽式B.抽气凝汽式C.背压式10.气体节流过程（B）不变A.温度B.焓值C.熵值D.压力11.节流阀的降温效果是节流前温度越（C）越好A.高B.不变化C.低D.与温度无关12.现三万装置空冷塔下部液位报警值是（A）A.900mmB.1200mmC13.空分装置的精馏塔内随上升蒸汽量增加回流比（A）A.减小B.增加C.不变D.不确定14.我厂万立空分装置中的总烃含量按规定应控制在（D）A.<100PPmB.<120PPmC.<125PPmD.<250PPm15.DH80空压机放空阀是（C）A.电动截止阀B.气动薄膜调节阀C.电动闸阀16.真空度等于（B）A.绝对压力减去大气压力B.大气压力减去绝对压力C.绝对压力减去表压D.表压减去大气压力17.通常把低温物体相对于周围空气温度所具有的吸收热量能力的大小叫（A）A.冷量B.制冷C.制冷量18.空冷塔液位的测量，实际上是测量液体上边和液体下边底部的（A）A.压力差B.温度差C.比容差D.密度差19.板式过冷器气相采用高而薄的翅片，液相侧采用矮而厚的翅片，每（B）气相通道与一个液相通道相交错。A.1B.2C.320.1#万立上塔安全阀是(A)。A先导式B弹簧式C杠杆式21.空压机的防喘振阀是（B）。A.气开式B.气闭式C.闭式22.我厂氧压机使用的润滑油是（B）。A.30#汽轮机油B.20#汽轮机油C.46#汽轮机油23.下列关于氧气性质的叙述不正确的是（A）A.氧气是一种无色无味的可燃气体；B.氧气在标态下的沸点是-182.5℃C.氧气是氧化剂和助燃剂；D.高压氧气遇明火、撞击、油脂会发生爆炸；24.我厂三万膨胀机采用的制动方式是（C）A.风机制动B.电机制动C.增压机制动D.汽轮机25.临时停车时，液氧液面会（A）A.上升B.下降C.不变D.无显示26.下列阀门右开左闭的是（A）A.调空-3B.空-7C.空-827.三万空分装置空气出分子筛CO2含量报警值为（A）A.1.5PPmB.1.0PPmC.1.2PPm28.离心式压缩机给气体做功的部位是（C）A.轴承B.主轴C.工作轮29.下面043#设备即能压缩空气又能压缩氮气的是（A）A.1#仪表空压机B.L5氮压机C.2#氮压机30.活塞与汽缸密封是靠（A）A.活塞环B.导向环C.活塞杆31.防止活塞杆把油带到汽缸的部件是（B）A.密封圈B.刮油环C.十字头32.为了区别各种类型的管路，通常在管路的表面涂以颜色，常用化工管路的涂色：水为（C）A.白色B.深兰色C.绿色33.万立装置自动阀箱里空气阀有(A)个A.7B.1034.鼓风机的压力应该是（C）A.大于0.35MpaB.在0.01-0.015Mpa之间C.在0.015-0.35Mpa之间35.万立切换阀是（A）A.切换碟阀B.三通阀C.卧式切换阀36.被吸附的组份叫（B）。A.吸附剂B.吸附质C.吸附层37.节流过程可以看成是（A）过程A.膨胀B.压缩C.绝热D.绝压38.下列表述正确的是（C）A.内压缩流程一定比外压缩流程省电B.内压缩流程一定比外压缩流程占地面积小C.内压缩流程一定比外压缩流程安全D.内压缩流程一定比外压缩流程提取率高39.液空节流阀（调—1）可以控制（C）A.液空纯度B.液空温度C.液空液位D.液氮纯度40.每公斤空气中的饱和含湿量是随温度的升高而增多，随压力的增加而（B）。A.增加B.减少C.不变（二）中（30题）1.氧压机出口安全阀起跳压力是（C）A.0.2MPaB.3.06MPaC.3.14MPaD.3.20MPa2.在深冷装置开车前，为防止冻堵，必须保证（C）A.吹扫合格B.气密性试验合格C.露点合格D.气体压缩机试车3.乙炔在液空中的溶解度约为(C)PPm,在液氧中的溶解度约为6.5PPm。A.5B.10C.20D.304.分子筛吸附器除可以清除进空分冷箱空气中的二氧化碳、乙炔外，还可以清除下列哪项物质（D）。A.甲烷B.乙烷C.灰尘D.水份5.可逆式换热器采用(B)A.光直翅片B.锯齿型翅片C.多孔翅片D.波纹翅片6.下列阀门密封性最好的是（C）。A碟阀B闸阀C截止阀7.再生温度是对于该吸附质的吸附容量等于（C）时的温度。A.100﹪B.50﹪C.08.膨胀机加温时，则（C）A.空气进出口阀应关闭，紧急切断阀应关闭，膨胀机喷咀应打开。B.膨胀机的油泵应停止运行C.加温气体流路方向与膨胀空气的流路方向相反D.加温时应关闭膨胀机的密封气9.氩的沸点在标准状况下（C）A.高于氧B.低于氮C.氧氮之间D.低于空气10.三万膨胀机润滑油标号是（C）A.46#汽轮机油B.20#汽轮机油C.32#汽轮机油D.30#汽轮机油11.下列哪项操作可导致空冷塔带水（B）A.空冷塔水位偏高，达到1350mm。B.由于切换阀自动阀故障造成进空冷塔压力波动太大。C.启动水泵时先充气后开水泵。D.当水泵出口压力大于空气压力时，开水泵出口阀。12.三万空分装置的加温解冻为时间（B）A.≤24小时B.≤36小时C.≤48小时D.42≤48小时13.氧压机的过滤器一共有（D）A.6个B.7个C.8个D.9个14.已经加温好的液空吸附器，预冷时的最佳操作是（C）A.微开出口阀，当该吸附器的压力上升且为正压时，打开吹除阀。B.先开吹除阀，再微开出口阀，并注意检查吹除气体的大小。C.先开吹除阀，在微开预冷阀，并注意检查吹除气体的大小。D.先开吹除阀，在微开进口阀，并注意检查吹除气体的大小。15.可逆式板式换热器返流气体流量增大冷端温度降低，则（A）A.冷端温差缩小B.热端温差缩小C.冷端、热端温差均扩大D.温差不变16.等温压缩后的气体的焓值比压缩前（B）A.不变，B.减小C.增大17.区分精馏段和提馏段的是（B）A.上塔膨胀空气进料口B.上塔液空进料口C.上塔氩馏分取出口18.空气精馏是利用各组分的（A）不同，经过多次部分气化和部分冷凝来实现的。A.沸点B.临界压力C.挥发度D.密度19.DH80空压机采用的润滑油的种类是（C）A.68#机床油B.20#汽轮机油C.30#透平油D.100#机床油20.六千空分调-101阀（B）A.正作用B.反作用21面对设备现场阀门顺序正确的是（B）A.空-7568B.空-5786C.空-8765D.22.下列具有制冷能力的设备是（D）A.过冷器B.液化器C.板式换热器D.DH80空压机23.2#DH80空压机出口去043仪表空气系统的阀门名称是（B）A.空连-3B.空连-4C.空连24.下列关于DH80空压机投励磁的叙述正确的是（B）A.合上交流电源开关，励磁会自动投入，不用人为调整；B.将控制开关置“调试”位，需手动投磁；调整完毕将控制开关置“工作”位；C.当控制开关置于“工作”位时，励磁电压和电流显示正常运行值；D.手动投励磁并调节至正常值后，无需手动灭磁，就可以将控制开关置于“工作”位；25.常温水泵、低温水泵启动后不打水的原因有:（C）A.泵内气排净B.泵后的电磁阀已得电C.FV01207或FV01233未打开26.R01301A、R01301B压差：当压差低于（B）Kpa时，充压结束。A.6B.8C.1527.R01301A、R01301B进口温度：当污氮出口温度低于（B）℃，吹冷结束A.30B.40C.5028.分子筛纯化器前后压差高于（A）Kpa报警A.10B.20C.1529.505E上进行汽轮机的停机有几种方式：（B）A.1B.2C.330.实现汽轮机紧急停机的操作可以有几种方式：（C）A.3B.4C.5（三）难（30题）1.三万压缩机工作轮采用形式是(A)。A.闭式B.半开式C.双面进气2.下列冷损现象属于跑冷损失的是（D）A.主冷液位过高向储罐储液B.板式热端温差增大C.三万装置低压板式压力氮管线结霜D.空分塔冷箱结霜3.膨胀空气在膨胀机中流动过程是（A）A.涡壳——导流器——工作轮——扩压器——排气管B.涡壳——扩压器——导流器——工作轮——排气管C.涡壳——工作轮——扩压器——导流器——排气管4.氧气从氧压机三级冷却器（）侧进入，三级冷却器上的过滤器在冷却器的（）侧。（B）。A.东西B.西东C.西西D.东东5.我单位的汽轮机排汽压力受哪些工况影响（D）A.汽轮机轴封用气量过大B.排放液氧时蒸汽阀开的太大C.循环水压力为0.4MPa以上D.射气-1阀开度过小6.氧压机的仪表气压力低于（C）Mpa时，阀门动作将不灵敏或不动作。A.0.45B.0.357.万立空分系统正常运行时，通过液空过冷器的流体有（C）A.液空、液氧、液氮、污氮气、氮气B.液氮、液空、污液氮、氮气C.液空、污氮气、纯氮气D.液氮污液氮污氮气。8.主冷液面出现之前，上塔下部阻力计（A）指示。A先有B后有C没有9.三万水冷塔是利用污氮气或纯氮气含水不饱和性来降低水温的，下列关于水与污氮、纯氮气热质交换的论述中，错误的是（D）A.冷去水自上而下流动过程中，水不断的向污氮气中蒸发。B.水冷塔下部的水温可能低于进水冷塔污氮气温度C.污氮气自下而上流动过程中，其含水量逐渐增加。D.在水冷塔下部，由于可能存在水温低于污氮气温度，则此阶段，热量是由污氮气传递给水。10.关于精氩塔说法错误的是（C）A.精氩塔是单高塔B.精氩塔的冷源可以是下塔过冷后的液氮，C.精氩塔顶部余气排放量过大，可能会导致冻堵D.余气排放量过小，会使精氩中含氮量升高。11.氧压机测量轴承温度的测量仪表是（C）A.热电偶温度计B.双金属温度计C.热电阻温度计D.弹簧管温度计12.万立空分装置在生产中，关于主冷液位波动的错误说法是（D）A.下塔液空自动阀调节不灵活B.下塔发生液悬C.液空过冷器液空侧发生堵塞D.主冷换热不好13.关于空冷塔空气带水原因的正确说法是（A）A.空冷塔液位自动调节系统失灵；B.空分压力突然下降，流量减小；C.空气压力突然升高，流量降低；14.下列是关于空压机油泵联锁实验的叙述，正确的是（B）A.油泵选择开关打到“自动主油泵”位置，主油泵启动；B.油泵选择开关打到“自动主油泵”位置，副油泵启动；C.主油泵启动后立即就可将油泵选择开关打到“自动主油泵”位置;15.造成膨胀机紧急切断阀关闭的错误说法是（A）A.间隙压力达到0.199ＭＰａB.转速过高17840ｒ／ｍｉｎC.轴承温度75℃16.空压机短停（马上再启动）和长期停车的操作区别是（B）A.导叶开度5○—10○B.关闭油冷却器上、回水阀，保持油温；C.放空阀全开，压出阀全关17.为了保证氧压机运行安全，供油系统设置了辅助油泵和高位油箱，下列叙述正确的是（B）A.当供油压力下降到0.07Mpa时，因联锁失灵，氧压机没有停车，但高位油箱会连续供油，氧压机不会发生烧瓦事故。B.由于主副油泵电源不在同一段上，因此当主油泵故障停车时，副油泵会自动启动，保证氧压机正常运行。C.主油泵发生故障油压下降到0.15Mpa时，副油泵会联锁启动，氧压机不停车。18.三万空分启动预冷系统时，空压机出口压力不应低于（C）。

A.0.45Mpa

B.0.50Mpa

C.0.49Mpa

19.汽轮机排汽压力的联锁值是（D）MPaA.0.04B.0.05C.0.06D.0.0720.三万压缩机组润滑油压力PIA01156A、PIA01156B、PIA01156C过低，当具备下列（B）时，即能够联锁停车A.只要其中有一个点的压力低于0.07MPaB.只要其中有两个点同时低于0.07MPaC.当这三个点都同时低于0.07MPaD.当这三个点都同时低于1.0Mpa21.理想气体的状态方程为（C）A.P=P1+P2+P3B.P1=V1/V*PC.PV=nRT22.避免液氧泵的汽蚀的方法不正确的是(A)A.增加泵的安装高度B.提高泵的进口压力C.加强管路保冷D.长时间空转23.我厂3#膨胀机合闸转速为(B)r/minA.23320B.21200C.17840D.1615024.下列关于相平衡叙述正确的是（A）A.处相平衡状态的系统汽液两相浓度保持不变B.当压力改变时处相平衡状态的系统浓度不变C.当温度降低时汽液两相浓度变小D.当压力降低时汽液两相浓度变小25.分子筛选择性吸收下列物质的顺序是（B）A.二氧化碳、水、乙炔B.水、乙炔二氧化碳C.二氧化碳、乙炔、水26.下列关于精馏塔叙述不正确的是（D）A.制取纯氮气的单级精馏塔底部不会得到纯氧B.制取纯氧的单级精馏塔在塔顶部只能得到92-93%氮气C.双级精馏塔可同时得到高纯度氮气和氧气D.制取纯氧和制取纯氮的单级精馏塔的冷源是液空27.高压节流膨胀属于（A）A.林德循环B.卡皮查循环C.克劳特循环D.海兰德循环28.提高膨胀机制冷量，下列操作不正确的是（D）A.进出口压力一定时，提高机前温度，B.机前温度和机后压力一定时，提高机前压力。C.降低机后压力。提高膨胀机前后压降。D.提高上塔压力。29.每立方空气中饱和水分含量及对应饱和水蒸汽压力仅与温度有关，温度越高饱和水分含量越（B）A不变B越大C越小D无法比较30.切换式板式换热器流程中，下列说法正确的是（A）A.只要满足二氧化碳自清除，就能满足水份自清除B.只要满足水份自清除，就能满足二氧化碳自清除C.在空分产生大量液体时开两台膨胀机或增大膨胀量有利于板式自清除D.切换式板式换热器增设环流空气的目的是为了缩小热段温差。二、判断题（共计100题）（一）易（40题）1.制取纯氧的单级精馏塔在塔顶部可同时得到纯氮气。（×）2.提留段的塔板足够多，就可以在上塔下部制得高纯度的氧。（√）3.表压代表流体内某点处的实际压力。（×）5.气体压力越低其沸点就越高。（×）6.自然界中，干空气是不存在的，空气均是湿空气。（√）7热力学第一定律的实质就是能量守恒。（√）8.比容和密度互为倒数。（√）9.气体进分子筛纯化器水份含量分析高于15PPm报警。(√)10.低温液体从外界吸收了热量而气化，其温度也在不断升高。（×）11.TIAS015112中Ｔ代表温度Ｉ代表指示Ａ代表联锁Ｓ代表报警（×）12.如果把液空放在敞口容器中搁置一段时间，再检测其成分，发现液体中氧含量会增加。（√）13.大型空分装置要求有1%液氧的排放，是为加强主冷换热效果。（×）14.自然界中，干空气是不存在的，空气均是湿空气。（√）15.空气膨胀、抽氮膨胀都是减小上塔的回流比充分利用上塔的精馏潜力。(√）16.液空的氧浓度越高，允许进上塔的膨胀量就越小，反之则就大。（×）17.主冷完全浸泡在液氧中，主要是为了保证安全运行。（√）18.在主冷中，液氧面越高，越有利于液氧的蒸发。（×）19.在操作中，采用全侵式主冷是为了提高氧气产量。(×）20.现代的空分系统先进已不需要设置加热系统。(×）21.在空分装置中有了液空吸附器，则再不需要设置液氧吸附器(×）22.保证不冻结性的方法中，环流法和再热法是采取增加冷端的冷量，抽气法是减少冷端的被冷却的空气的数量。（√）23.氮气液化温度比氧气液化温度低，因此纯氮气不能蒸发液氧。（×）24.当温度降低或压力升高时，会使吸附质从吸附剂表面上解脱出来，使吸附剂恢复吸附能力称为解吸或再生。（×）25.吸附是放热过程，脱附是吸热过程。（√）26.气体或液体通过吸附剂层时，不是全部同时进行吸附而是分层吸附。（√）27.再生分为两个阶段：加温解吸和冷吹。（√）28.固体乙炔具有很大的化学活性，在受到摩擦、冲击和静电放电等影响时，一定能引起爆炸。（×）29.液空吸附器作用是吸附液空中乙炔和过滤固体二氧化碳。（√）液氧、液空、分子筛吸附器都是切换使用的。（√）30.了解临界转速，是为了在启动时迅速越过喘振区，以免发生共振。（√）31.介质在液化器换热时有相变，在过冷器换热时无相变。（√）32.公称直径是指阀门与管道连接处的外径。（×）33.阀门都是左开右关。（×）34.曲轴回转180°活塞往返运动一次。（×）35.DH80空压机安全阀是微启式。（×）36.活塞环的作用是支撑活塞。（×）37.碟阀主要有阀体、阀盘、阀杆三部分组成。（√）38.为了减少压比，降低温度，压缩机采用多级压缩。（√）39.043#工号4#空压机用的是100机床油。（√）40.为了不使空压机气体中含水，我经常打开气体冷却器气腔放气阀排出冷凝水。（√）（二）中（30题）1.自洁式空气过滤器，滤筒使用周期是18个月。（√）2.空气中水蒸汽分压力对应的饱和温度叫露点。（√）3.氧压机排气压力越高，排气量越大。（×）4.空压机启动后，当空压机度过临界转速，同步电机励磁投入达到同步后，开始开大导叶。（√）5.仪表空压机一级气体冷却器为立式，二级冷却器为卧式。（×）46.降低液氧泵的安装高度，以提高泵的进口压力，可防止泵的气蚀现象。（√）6.对氧压机每周盘车是为了确认转子是否灵活无卡阻，也是为了防止轴发生形变。（√）7.下塔液空纯度不好，可通过液空节流阀来调整。（×）8.应尽量降低吸附过程的温度提高气体的速度，可以提高吸附效果。（×）9.提高膨胀机进口温度，可以提高膨胀机单位制冷量。（×）10.分子筛吸附器可以完全吸附空气中的甲烷、乙烯、乙炔和、水分和二氧化碳等。（×）11.空气中水水蒸汽分压力对应的饱和温度叫露点。（√）12.三万装置为了提高粗氩纯度，应尽量提高进粗氩塔Ⅰ氩馏分的浓度。（×）13.下塔液空纯度不好，可通过液空节流阀来调整。(×)14.DH80空压机主油泵启动后可立即将油泵转换手柄打到“自动主油”泵位置。（×）15.吸附剂解吸再生越彻底，吸附容量就越大，所以再生完善程度与再生温度有关，与吸附容器中含有多少吸附剂无关。（×）16.液空氧浓度越高，允许进上塔的膨胀量就越小，反之就大。（×）17.主冷完全浸泡在液氧中，主要是为了保证装置的运行安全。（√）18.空分装置设置过冷器，它可以缩小板式冷端温差，有利复热不足的减小，改善了板式不冻结性。（√）19.下塔液空纯度不好，可通过液空节流阀调整。（×）20.DH80空压机通常采用的密封形式是填料函。（×）21.DH80空压机排气压力越高，排气量越大。（×）22.轴封处O2与混合气压差正常值是4kpa，报警值是1.5kpa，联锁值是0.5kpa。（×）23.常温水泵启动后FV01233电磁阀得电，低温水泵启动后FV01207电磁阀得电。（×）24.气进冷箱前CO2分析高于0.5PPm报警。（×）25.卸压阶段：480秒；加热阶段：6000秒；吹冷阶段：6600秒；充压阶段：1320秒；切换阶段：300秒。(√)26.分子筛纯化器退出后，应将空气及污氮切换阀手动关闭，记录分子筛暂停时所处的工作状态及剩余时间，如分子筛中有余压应将其泄掉。(√)27.油系统短停后再启动,可以先启动油泵，较晚一些再启动排烟风机。（×）28.氧压机吸入压力为负值时,不但会损坏管道，也可能发生喘振。（√）29.三万压缩机组油系统投运时必须向空压机，增压机通入密封仪表气，压力为5kpa以上。(√)30.三万主冷排液可从主冷和液氧泵出口排液。(×)（三）难（30题）1.如果精氩塔蒸发器压力氮量过小，精氩中含氮量就会增加。（√）2.中间冷却器排气温度的高低对提高压比、节省能耗有明显的影响。（√）3.汽轮机热态启动时，必须先抽真空在送轴封汽，以防冷空气进入缸内，引起转子弯曲。（×）4.气体经等温压缩后，出口压力增高，经空冷塔冷却进入板式，其焓值没有变化。（×）5.汽轮机紧急停车可进行如下操作：迅速关闭抽气器总管蒸汽阀。或打开启动抽气器空气阀，破坏真空。(√)6.三万空分常温水泵，冷凝水泵以及低温水泵都能实现互投。（×）7.混合气体与吸入氧之间差压由F1108来保持恒定。（√）8.进入上塔的膨胀空气量增加时，冷量增加，因此膨胀量越多越好。（×）9.用1#万立电加热器的再生氮气加热2#万立吸附器，经过阀门有氮连-1、氮连-3。（×）10.当液氧的蒸发压力及纯度和气氮的冷凝压力及纯度一定时，则传热温差是不变。（×）11.膨胀机后压力越低，则膨胀机内压降越小，单位制冷量越小。（×）12.三万压缩防喘振阀是双参数控制的。（√）13.乙炔在液空中的溶解度为20ppm，在液氧中为6.5ppm。（√）14.环境温度升高，会使空压机的排气量减小，轴功率增大。（√）15.了解临界转速，是为了在启动时迅速越过喘振区，以免发生共振。（√）16.可逆式换热器中部温度的调整只通过调氧－1，2，3，4，5，6手动进行调节。（×）17.产生热量传递的动力是温度，但是否有热量传递取决于熵是否变化。（√）18.回流比小时气相氮纯度高，液相氧纯度低，回流比大时则相反（×）19.在现场手动开启中抽速关阀的操作中，应慢慢开启，否则该阀容易在开启的过程中自行关闭。（√）20.吸附是利用一种小孔性固体表面去吸取气体（或液体）混合物中某种（或某些）组份，使该组份从混合物中分离出来的过程。（×）21.空分装置补充冷量损失的方法除膨胀机制冷外，还有等温节流效应。（√）22.当进装置的空气压力突然降低时，由于空气量的减少，主冷液位也会降低。（×）23.切换式换热器增加一股环流气体，可缩小冷端温差，保证不冻结。（√）24.油温过高使润滑油的粘度增加，磨擦力大，轴承耗功率增大。（×）25.当进入上塔的膨胀空气量增加时，排氮纯度降低，氧取量不变，氧纯度就会降低。（√）26.空分岗位在启动膨胀机的时候，经常打开涡壳排气阀，其目的是判断机前是否带液。（√）27.进口膨胀机当进入18350-22500转/分钟转速区域时，为保持稳定性需停留20分钟。（×）28.三万水冷塔是利用纯氧气或纯氮气含水不饱和性进行水与纯氧气、纯氮气热质交换，降低了水温。（×）29.氩塔发生氮塞的原因主要是氩馏份中氮含量超高造成的。（√）30.汽轮机热态启动要求进汽需要大于50℃的过热度，而且蒸汽温度至少要高出汽缸内壁温度50℃。（三、简答题（共计40题）（一）易（20题）1.板式热端冻结如何处理？答：可适当提高中部温度，并缩短切换时间。2.什么叫膨胀机？答：使压缩气体或蒸汽减压膨胀输出外功并产生冷量的一组设备。3.什么叫理想气体？答：所谓理想气体，就是不考虑气体分子的体积以及分子间的相互引力。4.什么是焓？答：流体的内能与流动能之和。5.什么叫熵？答：熵是状态函数，它表示热力学体系有一个状态到另一个状态时所存在着的不可逆性。6.什么叫精馏段？答：在上塔液空进料口以上的部分，是用来不断提高气体中的低沸点组分（氮）的浓度，称为精馏段。精馏塔板足够多，就可以在塔顶制得高纯度氮气。7.什么叫提馏段？答：在上塔液空进料口以下的部分，是为了将液体中低沸点组分（氮）分离出来，称为提馏段。提馏段的塔板足够多，就可以在上塔下部制得高纯度的氧。8.什么是复热不足冷损？答：由于可逆式换热器总是存在热端温差的，产品气体不可能完全复热到进入空分设备的空气温度。这部分冷损随热端温差的扩大而增加，通常叫做复热不足冷损失。9.筛板由哪几部分构成？答：由筛孔，溢流堰、溢流装置和无孔板构成。10.什么叫雾沫夹带？答：上升的蒸汽夹带着液滴进入上一层塔板称为雾沫夹带。雾沫夹带量不超过10%是允许的，再大将破坏精馏工况。11.什么叫塔板效率？答：把进入与逸出塔板气相中低沸点的组分（氮）浓度的实际变化与理论变化最大值的比称为塔板效率。12.简述切换式换热器切换原理？答：切换是通过装在切换式换热器管道上的切换阀及装在冷端管道上的自动阀组来实现的。切换阀的切换严格按照一定顺序进行。13.简述影响动吸附容量的主要因素？答：1）流体流速。流速越大，动吸附容量越小。2）吸附层高度L越小，动吸附容量减少，高度L越大效果越好。3）与吸附剂再生是否完善有关。14.空分装置如何氧气产量调上去？答：1）主冷和下塔液位保持稳定；2）调节好液空和液氮的纯度；3）尽力提供平均氮纯度；4）控制好氧、氮取出量；15.平衡轴向力的方法有那些？答：1）采用平衡活塞2）采用双面进气3）采用进气方向不同的工作轮4)止推轴承16.止回阀的作用？答：保证流体沿着一定方向流动，防止流体倒流，保护设备。17.简述压缩机的调节方式？答：1）放气调节2）排气调节3）变转速调节4)转动叶片调节5)进气节流调节18.空压机每周盘车的目的是什么？答：检查转动部件是否有卡阻现象；将润滑油带到润滑点；防止设备因长期停车而锈蚀。19.什么是自动薄膜调节阀的正作用，反作用？答：正作用是指压力信号增大阀杆向下运动，反之为反作用。20.氧压机停车后的正常维护有哪些？答：1)检查自动控制阀的动作是否灵敏；2）对氧压机充氮气以防锈蚀；3）每周进行一次盘车；（二）中（10题）1.如何强化传热的措施？答：1)增加传热面积。2)加大平均温差3)提高传热系数。4)当冷热流体两侧传热面积不等时，应增加放热系数小的那一侧的传热面积。2.什么叫精馏？答：所谓精馏就是同时并多次地运用部分气化和部分冷凝的过程，使低沸点组分（例如氮）不断地从液相蒸发到气相中去，同时使高沸点（例如氧）不断地从气相冷凝到液相中来，最后实现两种组分的分离3.换热器为什么一般尽量采用逆流布置？答：在流体性质、流量、进口温度、传热面积相等的条件下，逆流布置时，冷热流体间具有最大的平均温差，换热量最大，顺流布置最小，叉流介于两者之间，所以换热器一般尽量采用逆流布置。4.离心式压缩机与活塞式压缩机相比有什么优点？1）结构简单2）工作可靠3）效率高4）排气连续5）使用维修方便5.氧压机油系统如何投入？答：1）机组通入密封氮气，压力调整至正常值；2）油系统相关阀门打开，打通油系统通路；3）启动排烟风机，然后启动主油泵，调整油压至正常。6.简述可逆换热器热段在下，冷段在上面的优、缺点？答：优点：可以避免空气在0℃缺点：停车时低温气体下移，容易造成热端跑冷。7.简答主冷液面过高的特点？答：1）沸腾区太短，可能有大量液氧喷出不能形成良好的液膜，沸腾就要减弱。2）液体柱静压的影响导致传热温差减少或下塔压力升高。8.什么叫相平衡状态？答：单位时间内离开液面的分子数和回到液体内的分子数目相等，空间的蒸汽量不再增加，整个液-汽系统在相同的温度和压力下，各部分状态参数保持不变，称为相平衡状态。9.氧泵惰转的条件有哪些？答：1）主冷液位低于2000mm2）膨胀机停车3）产品氧气出塔温度低于-304）空分联锁10.膨胀机后压力过高是说明原因？答：1)塔板阻力及低温返流气体管路系统阻力的增加可致机后压力过高。2)空-2阀开启程度不够。（三）难（10题）1.简述返流气体能清除水份和二氧化碳的原因?答：1）返流气体是不含水份和二氧化碳的未饱和气体。它允许沉积的水份和二氧化碳蒸发、升华进入冷气流中。2）虽然同一截面冷气流比正流空气温度低些，每1米3气体所能容纳的饱和含量要少一些，但冷气流压力比正流压力低得多，体积流量比空气要大4-5倍。2.截止阀安装最好是管路中的流体从阀的下面向阀盘流过，这样安有什么好处？答：1）阀门关闭时填料不受压力，不易泄漏；2）调换填料时不需关闭全部管路，只需关闭应修的阀门即可;3）开启时较容易（特别是直径大，压力高的阀意义更大）；4)压力损失比反向流时小30﹪。3.空压机设置高位油箱的作用是什么？答：设置高位油箱是保证压缩机运行安全的一种措施。空压机正常运行时，供油是油泵承担的，如油系统油压下降，备用油泵自动启动，如果启不来，高位油箱里的油会继续向机组供油，从而避免压缩机停车后，由于惯性旋转产生烧瓦事故。4.概述汽轮机正常开车的主要步骤？答：1)主蒸汽管道暧管2)低压蒸汽、轴封蒸汽暧管3)投轴封蒸汽4)启动抽气装置5)各启动条件满足后在505E现场启动汽轮机6)停止盘车电机5.分子筛纯化系统如何投用？答：分子筛纯化系统投用时，应根据上次停车所暂停的阶段，当各气路都打通时（空气、污氮气）如：加热阶段（1＃再生、2＃运行），应将V01311、V01313、V01302、V01304、V01318等阀全开。再点击“start”，使分子筛投入运行。6.我厂万立空分启车的阶段标志是什么？答：1)将可逆式换热器冷却到冷端温度为-60℃，渡过水分冻结区2)用不含水的空气冷却空分装置至膨胀机出口温度达-130℃3)冷却可逆式换热器至冷端温度达-165℃渡过二氧化碳冻结区4)利用无水、无二氧化碳空气冷却空分装置至产生液体，积液并调纯。7.过冷器的作用？答：1）回收上塔出来的冷量，减少进上塔液体的气化率。2）缩小了切换式换热器的冷端温差，有利于自清除，改善不冻结性。3）减少了加工空气带入下塔的冷量，调配了上下塔的冷量。8.为何空冷塔要求先充气后开泵？答：先导气后开水泵是防止空冷塔带水的一种措施。因为充气前，空冷塔内空气为大气压力，把表压为0.5Mpa的压缩空气导入塔内压力突然降低气流速度急剧增加。冲击夹带作用很强，这时如果先启动水泵，则空气出空冷塔是极易带水。先开泵易致空冷塔液位过高，若超过空气入口管标高，空压机出口管阻力增大。有可能引起空压机喘振。9.为什么说适当开大调—2阀（HV015302）可提高液空纯度，从而提高氧纯度？答：开大调—2阀使抽口以上有足够大的回流比，保证了纯液氮纯度，同时抽口以下回流比减小，有利于液空纯度的的提高，为高纯度氧氮生产打下基础。10.冷凝蒸发器的作用？答：冷凝蒸发器是联系上下塔的纽带，用于液氧与气氮之间的热交换。液氧从上塔底部来，在冷凝蒸发器内吸收热量而蒸发成气态氧，其中一部分作为产品送出，而大部分作为上塔的上升气体。气氮来自下塔顶部，在冷凝蒸发器内放出热量而冷凝成液氮，作为塔的回流液体参与精馏过程。对于板式冷凝蒸发器的温差一般在1.6～1.8四、计算题（共计20题）（一）易（8题）1.板翅式液空过冷器,一侧为氮气,另一侧为液空,利用氮气将液空过冷,两流体流向相反,氮气进换热器的温度为80.6K,出换热器的温度为90K,液空由99.5K,被冷却到92.6K.求算术平均温差为多少?解:依据算术平均温差：即△t算＝△t△t算＝99.5-90+(92.6-80.6)2＝10.答:算术平均温差为10.75K2.现空冷塔的表压力为0.50MPa，问绝对压力为多少？解：依据公式：绝对压力=表压力+大气压力可知：绝对压力=表压力+大气压力=0.50+0.1=0.6MPa答：绝对压力为0.6MPa。3.三万空分DCS显示汽轮机的排气压力为0.02MPa,问真空度为多少？解：依据公式：绝对压力=大气压力-真空度可知：真空度=大气压力-绝对压力=0.1-0.02=0.08MPa答：真空度为0.08MPa。4.氧在标准大气压下的液化温度为-182.8℃解：依据公式：T(K)=t(℃)+273.15可知：T(K)=-182.8℃答：开尔文温度为90.35K。5.在标准状态下(0℃，0.101325MPa)1kmol氧、1kmol氮、1kmol二氧化碳、1kmol乙炔、1kmol乙烷等气体的体积共占多少m3解：因为1kmol气体的体积为22.4m3体的体积共占=22.4×5=112m3答：气体的体积共占112m36.流体的热力学能为126KJ，流动能为235KJ，问流体的焓值为多少？解：因为焓=热力学能+流动能可知：焓=126+235=361KJ答：流体的焓值为361KJ。7.假如空气的温度为8℃时，水蒸气的分压力Pw=800Pa(6mm汞柱)，8℃时的饱和水蒸气压力为Ps=1066Pa(解：依据公式Ψ=(ρw/ρs)×100%ψ=800/1066×100%=75%答：水蒸气的相对湿度为75%。8.某膨胀机进口的比焓值为80J，出口实际比焓值为65J，理想情况下膨胀机出口的比焓60J，问膨胀机的效率为多少（按%即）？解：ηp=△h/△ht=（h1-h2）/（h1-h2t）ηp=（80-65）/（80-60）=0.75×100%=75%答：膨胀机的效率为75%。（二）中（6题）1.空气中氧、氮、二氧化碳和水分的容积含量分别为20.9%、78.03%、0.03%、1%，式计算它们的分压力。解：P氧=V空气×P空气/V氧=20.9%×1.013×105=21171.7PaP氮=V空气×P空气/V氮=78.03%×1.013×105=79044.39PaPCO2=V空气×P空气/VCO2=0.03%×1.013×105=30.39PaP水=V空气×P空气/V水=1%×1.013×105=101.3Pa2.入塔板中的上升蒸汽含氧26.5%，出塔板蒸汽含氧量24.5%，已知该塔板液相浓度含氧50%，与其处相平衡状态时的气相氧含量19.5%。计算塔板效率？解：设y1为进入塔板的气相中低沸点组分浓度y2为出该塔板的气相中低沸点组分浓度y*为与该塔板液体相平衡的气相组分中低沸点组分浓度塔板效率：η=y2-y1y*-y1=75.5-73.580.5-73.5=答：塔板效率为0.286。3.三万空分装置生产的气氧量为30000m3/h,生产的液氧量为500m3/h（折合成气态），送出的气氧量为28000m3解：依据公式：ψfs=1-(v′qo+v′yo+v′c)/(vqo+vyo)可知：ψfs=1-(28000+400+100)/(30000+500)=0.0655答：氧气的放散率为0.0655。4.最常用的氧气瓶的容积是40L(0.04m3)，氧气充满时的额定压力为14.9MPa表压。通常所说的氧气数量是指0.1MPa下的体积，问换算成0.1MPa时的体积为多少？解：因为V2/V1=P1/P2可知：V2=P1×V1/P2=0.04m3×(14.9+0.1)MPa/0.1MPa=答：换算成0.1MPa时的体积为6m35.对于万立空分装置设备，如果加工空气量V=54000m3/h，空气中的二氧化碳含量(体积分数)一般在0.03%左右，二氧化碳气体在标准状态下的密度pco2=1.96kg/m3解：由公式Mco2=ρco2×Vco2=1.96(kg/m3)×0.03%×54000(m3/h)×24h=762答：带入空分装置的二氧化碳的总量为762.6.槽中储有100000升液体氧，试计算储槽中氧的重量，并计算其完全蒸发是可获得的气体量。（0℃,压力为101.3Kpa,液氧密度1140Kg/m3）101035×蒸发可获得气体量：101035×800=8.0×10答：可获得的气体量为8.0×104Nm3。（三）难（6题）1.正常工况下1#万立空分装置运转:10天,运转过程中电加热器运转4小时，空压机功率:5400KW、空压机油泵功率:22KW、空压机排烟风机功率:1.5KW、膨胀机功率:185KW、膨胀机油泵功率:4KW（启动后油泵为电机带动齿轮泵，故可以忽略不计）、液氧泵的功率1.1KW、水泵功率:75KW、电加热器功率：30KW。问制氧单位电耗为多少?解:依据公式Wo2＝（Wk＋Wl＋∑Wq）/Vo可知:Wo2＝﹝（5400＋22＋1.5－185＋1.1＋75）×10×24＋30×4﹞/10×24×10000＝1275624/2400000＝0.5315kW·h/m3答：制氧单位电耗为0.5315kW·h/m32.现以3200m3/h空分装置为例，当进塔空气为18100m3/h，污气氮量为加工空气量的60.2%，污氮中氧的体积分数为5.5%时，氧产量是解：依据公式ψ=Vo2×yo2/(Vk×yk)可知：ψ=Vo2×yo2/(Vk×yk)=3200×99.6/(18100×20.9)=0.842答：氧提取率为0.842。3.10t/d的氧等于多少m3/h的氧？解：因为1kmol气体都占22.4m3对氧气产量为10t/d的制氧机，相当于小时氧产量为10(t/d)×1000(kg/t)/24(h/d)/32(kg/kmol)×22.4(m3/kmol)=291.6m答：10t/d的氧等于291.6m34.如三万空分装置的空冷塔的冷却水量为405t/h，上水温度为18℃，回水温度为27℃，冷却的空气量为130000m3/h，空冷塔的进口空气温度为97解：由Q1=Q2=M1C1(t1-t″1)=M2C2(t″2-t′2)公式可知：其中C1=4C2405×1000×4C2（27-18）=130000×1.29×C2（97-T）T=10.1答：空冷塔的出口温度为10.1℃5.加工空气量为33500m3/h的六千空分装置，平均氮纯度为YN=96%N2，氧纯度为99.5%O2(yK=0.5%N2)，空气中氮的体积分数79.1%N2解：由公式Vo=（YN-yB）VA/(YN-yK)可知：Vo=(96-79.1)×33500/(96-0.5)=5928.27m答：氧产量为5928.27m36.如果液氧泵的出口压力P2=0.23MPa(表压)，进口压力P1=0.08MPa(表压)，计算液氧泵的扬程（液氧密度为1140kg/m3、g=9.8m/s2）？解：由公式p=pgHP2-Pl=(0.23-0.08)MPa=0.15×106Pa。扬程H则为：H=（P2-P1）/（ρg）=(0.23-0.08)×106Pa/（1140×9.8）=13.4m（液氧柱）答：液氧泵的扬程为13.4m。四、论述题（共计30题）（一）易（10题）１.为什么说空压机具有冷冻能力？答：压缩机压缩过程是等温压缩，即空气经压缩后压力升高，但温度保持与入口温度相同，这种等温过程的获得主要是靠冷却水来实现的。等温压缩时，冷却水带走的热量等于压缩功与气体减少的那部分能量之和。气体减少的那部分能量决定了压缩机的冷冻能力。2.压缩空气经空冷塔后，空气中的水分含量能否增加，为什么？答：不能增加温度高空气中的水分饱和含量大，温度低是水分的饱和含量也变低，空气经冷却后，多余的水分在空冷塔内析出。进切换式换热器的空气（出空冷塔空气）温度降低10℃3.为什么空气经节流后温度会发生变化？答：分子有动能，分子之间有吸引力。表示分子又具有位能。温度值反应分子动能的大小，压缩气体经节流阀后，由于压力下降，气体体积膨胀，使分子间距离增加，此时气体必须克服分子间的吸引力而做功，使气体分子位能增加。根据能量守恒原理可知，分子的动能必定减小，反映为气体温度的降低。4.节流膨胀与膨胀机内的等熵膨胀区别在于哪里？答：1）从温降效果看，等熵膨胀要比节流膨胀强烈的多。2）从结构上看，节流阀结构简单，操作方便，而膨胀机结构复杂，操作要求高。3）从使用范围上看，节流阀适用于气体、液体。而膨胀机只适用于气体，要防止膨胀过程中出现液体。5.论述液化器的作用？答：1）装置起动时由液化器产生液空而积累液体。2）正常运转时，保证进下塔的空气有一定的含湿量（液空）。3）正常操作时，提高返流气体进切换式换热器的温度，缩小冷端温差，改善不冻结性。4）调配切换式换热器和精馏塔冷量的分配作用。5）能自动保持出液化器的冷气流恒定，称为自平衡作用。6.进上塔的膨胀空气量增加为什么能导致氧纯度下降？答：1）当进入上塔的膨胀空气增大时，回流比变小，排氮的纯度变低，当氧取量不变时，氧纯度就会下降。2）当进入上塔的膨胀空气量过大时，将破坏上塔的正常精馏工况，氧纯度将极度恶化。7.控制液空、液氮纯度的要点有哪些？答：1）液空纯度要高，一般为36~38%2）液氮纯度要高，且向上塔的输出量要尽可能的大3）气氮纯度一般应大于或等于液氮纯度4）用调-2控制液空纯度，用调-3控制液氮纯度。8.空分装置产生泄漏情况如何判断？答：空分塔冷箱内发生泄漏主要标志是主冷液面持续下降。如果是大量气体泄漏，可以观察到冷箱壳内压力的升高，如果冷箱不严，就会从缝隙冒出大量冷气，低温液体泄漏有时观察不到明显的压力上升和逸出气体，常常可以测出基础温度大幅度下降，氮泄漏可以化验到冷气含氮80%以上，氧泄漏可以化验到冷气含氧量80%以上。结霜部位常常是泄漏点的下方。9.空分塔内如果不抽取污液氮和污氮气是否可行？为什么？答：不行。因为：1）首先这是制取高纯氧气、氮气的需求2）就上塔而言，氩组分沸点低于氧而高于氮且体积含量属惰性气体之首。在上塔抽取污氮气实质上就是为抽取氩组分。保证生产高纯度的氮气。3）下塔抽取污液氮，使抽口以上有足够大的回流比。保证了纯液氮纯度，同时使抽口以下回流比减小，有利于液空纯度的提高。为生产高纯氧、氮打下基础。10.为什么空分设备在运行时要向保冷箱内充惰性气体?答：1）空分设备在运行后由于内部的气体体积缩小，保冷箱内将会形成负压。2）如果不通入密封氮气，保冷箱密封很严很容易使箱体被吸瘪。3）如果保冷箱封闭不严，则外界的湿空气很容易侵入保冷效果变差，跑冷损失增加。4）为了防止湿空气及空气中的水分在管道和保冷箱壁冷凝而侵入，在空分装置运行时，要向保冷箱内充干燥的惰性气体(氮气或污氮)，保持保冷箱内为微正压。（二）中（10题）1.为什么液氮过冷器中能用气氮来冷却液氮?答：1）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。2）在上塔顶部，处于气氮和液氮共存的饱和状态，二者具有相同的饱和温度。3）氮气出上塔的绝对压力在0.13MPa左右，对应的饱和温度为-193℃4）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℃5）该液氮的温度要比上塔气氮的温度高16℃2.节流温降的大小与哪些因素有关?答：1)节流前的温度。节流前的温度越低，温降效果越大。2)节流前后的压差。节流前后的压差越大时，温降越大。3）要提高节流前压力。对于小型高、中压制氧机，节流温降在制冷中起到相当重要的作用。在装置的启动阶段，为了加快冷却速度，往往采用提高压力的方法来增大节流效应制冷量。3.膨胀机制冷量的大小与哪些因素有关？答：膨胀机总制冷量与膨胀量、单位制冷量有关，而单位理论制冷量取决于膨胀前的压力、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，膨胀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。但是，机前温度提高，膨胀后的温度也会提高，气体直接进入上塔会破坏精馏工况。在正常生产时，温度提高幅度是有限制的。3)当机前温度和机后压力一定时，机前压力越高，单位制冷量越大。4)膨胀机后压力越低，膨胀机内的压降越大，单位制冷量越大。但是，由于膨胀后气体进精馏塔，压力变化的余地不大。5)膨胀机绝热效率越高，制冷量越大。4.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：1）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。2）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。进塔的空气状态是由空分设备内的热交换系统和产冷系统所保证的。3）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；4）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，主冷的热负荷减小，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。5）主冷液氧面是冷量是否平衡的主要标志，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。5.节流阀与膨胀机在空分设备中分别起什么作用?答：1）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。2）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。3）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(-1936.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气体(或液体)才产生?答：1）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。2）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。3）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进装置时的温度。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生。4）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，因而也应产生一部分节流效应制冷量。7.热端温差对热交换不完全损失有多大影响?答：1）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。热交换不完全冷损失与热端温差成正比。2）返流低温气体由已被分离成产品氧、产品氮及污氮等几股气体组成。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。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。3）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也不同。热端温差扩大1℃8.跑冷损失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。1）绝热保冷措施影响的有保冷材料是否保持干燥，同时保证保冷箱的密封，并充以少量干燥气体，保持微正压。2）运转的环境条件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。3）空分设备的型式与容量保冷箱的表面积并不与装置的容量成正比，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。9.空气中有哪些杂质，在空气分离过程中为什么要清除杂质？答：1）空气中除氧、氮外，还有少量的水蒸气、二氧化碳、乙炔和其他碳氢化合物等气体，以及少量的灰尘等固体杂质。2）由于环境的原因有的大型空分设备每小时加工空气量都在几万甚至十几万立方米，因此，每小时带入空分设备的总量还是可观的。3）随空气冷却，被冻结下来的水分和二氧化碳沉积在低温换热器、透平膨胀机或精馏塔里，就会堵塞通道、管路和阀门；乙炔集聚在液氧中有爆炸的危险；灰尘会磨损运转机械。4）为了保证空分设备长期安全可靠地运行，必须设置专门的净化设备，清除这些杂质。10.清除空气中的水分、二氧化碳和乙炔常用哪几种方法?答：最常用方法的是吸附法和冻结法。1）吸附法就是用硅胶或分子筛等作吸附剂，把空气中所含的水分、二氧化碳和乙炔，以及液空、液氧中的乙炔等杂质分离出来。例如设置分子筛纯化器、液空吸附器、液氧吸附器。2）冻结法就是空气流经切换式换热器时把其中所含的水分和二氧化碳冻结下来(乙炔不能冻结)，然后被干燥的返流气体带出装置，即自清除。例如切换式板翅式换热器。（三）难（10题）1.为什么吸附器再生后要进行冷吹后才能投人使用?答：加温是利用高温下吸附剂的吸附能力下降的特性，驱走被吸附剂吸附的水分或二氧化碳等物质。因此，在再生温度下吸附剂实际上已没有再吸附的能力，只有将它冷吹后，温度降至正常工作温度，才能为再次吸附作好准备。此外，在对干燥器再生时，当加温气体出口温度达一定的温度时停止加热，然后进行冷吹。其目的是将吸附设备中的吸附剂积蓄的热量进一步清除，即冷吹之初是对下层吸附剂加热的继续。2.水冷却塔中污氮是怎样把水冷却的?答：1）冷却水(35℃左右)从顶部喷淋向下流动，切换式换热器来的温度较低的污氮气(272）由于水的温度高于污氮的温度，就有热量直接从水传给污氮，使水得到冷却。3）由于污氮比较干燥，相对湿度只有30%左右，所以水的分子能不断蒸发、扩散到污氮中去。而水蒸发需要吸收汽化潜热，从水中带走热量，就使得水的温度不断降低。3.为什么在冷凝蒸发器及液化器中要装设氖、氦吹除管?答：1）氖、氦气在空气中所占的比例很小，它们的液化温度都比氮低，在下塔氖、氦气上升至主冷凝蒸发器冷凝侧的上部时冷凝不下来。2）由于冷凝不下来占据了冷凝器的部分位置，使其换热面积不能充分利用。氖、氦越聚越多，将严重影响冷凝蒸发器的正常工作。3）在冷凝蒸发器、液化器装有氖、氦吹除管，运行中需定期打开氖、氦吹除阀，将它们排放掉，以减少空分设备的能耗。4.液空调节阀的液体通过能力不够时，将对精馏工况带来什么影响?答：1）在设计时选择的液空调节阀通过能力过小，或在安装时与液氮调节阀换错，或在运行中调节阀或液空吸附器、过冷器堵塞，均能造成液空的通过能力减小，氧气产量与质量达不到指标，在液空管路系统堵塞严重，无法维持正常生产时，只得停车加温。2）即使在液空调节阀开至最大，液空液面也会不断上升。为了维持下塔液面的稳定，采取开大液氮调节阀，减少下塔回流液的方法，这破坏了下塔的正常精馏工况。由于液氮取出量过大，液氮纯度下降，上塔氮气纯度也随之下降，氧的提取率降低，氧产量减少。而在上塔精馏段的液体中由于回流比增大而氧含量下降，因此，总结果仍使产品氧纯度下降。5.哪些原因会造成透平膨胀机内出现液体?答：透平膨胀机机后温度过低主要是由于机前温度过低所引起的。造成机前温度过低的原因有：1)旁通量过大。膨胀量主要取决于主换热器的环流量和下塔的低温旁通空气量的大小。如果旁通量过大，将使机前温度降低，应适当减少膨胀量，以减少旁通空气量。保证机前温度不致过低。2)环流温度过低。冷量分配调节时主换热器冷量过剩造成环流温度低或上塔发生液悬，液氮被带入污氮管道，使污氮的温度急剧降低，结果使环流温度降低，造成机前温度过低。3)膨胀机前带液空。由于液空通路堵塞、停车时操作不当、液空调节不当或发生故障等造成下塔液空液面过高，使旁通管路内进液体，带至膨胀机前，造成机前温度急剧降低。6.膨胀机机后温度过低应怎么办?答：1）膨胀机机后温度过低时，采用机前节流的方法，使膨胀量减小。机前节流是通过关小机前调节阀，以降低进膨胀机前的压力。2）如果环流量不变，则来自下塔的低温旁通空气量可以减少。这将使机前温度提高，也有利于机后温度的提高。3）如果膨胀机前由于带液空而温度过低，应解决下塔液空液面过高的问题，同时全部关闭下塔旁通空气阀，以免液空继续进入膨胀机。7.膨胀机轴承温度过低是什么原因造成的?答：1）气体外漏增多的原因可能是未通压力密封气。将引起润滑油温度过低，使油的黏度增加，难以形成油膜，严重时甚至会损坏轴承。2）膨胀机在停车时，发生轴承温度过低，这是由于冷量通过轴直接传递过来引起的。这将使转子转动不灵活，甚至启动不起来。这可通过预先加强润滑油的循环来提高温度。8.膨胀机轴承温度过高是什么原因造成的?答：1）产生的摩擦热过多，这通常是由于轴承的间隙不当或转子振动过大引起的。一般发生在设备新安装或检修之后。2）润滑油不足或油温过高，来不及将热量带走。这可能是由于油压过低，润滑油量不足；或润滑油不干净，造成油管堵塞或摩擦热增加；润滑油变质，黏度不合要求；油冷却器冷却效果不良等原因造成的。9.离心式液氧泵的“气堵”和“气蚀”有何现象、危害?答：1）气堵是由于泵内液氧大量气化而堵塞流道造成的，使液氧泵不打液现象。但处理得当对液氧泵的叶轮一般不会造成损坏。2）气蚀是液氧泵的叶轮处的液氧由于某种原因高于饱和温度，有部分液体汽化，但液体增压后，液化温度提高，使得部分夹带气泡的液体又液化现象，同时也伴随着气堵现象。气蚀将对泵造成严重损坏。10.为什么在积液前预先将主冷冷透与靠液空蒸发来冷却主冷其效果不一样?答：在全低压制氧机启动时，主冷的冷却需要消耗冷量，将它冷却到工作温度所需的冷量也是一定的。1）在积液阶段，切换式换热器的温度工况已趋正常，膨胀机的制冷量除弥补冷损外，其余部分应转移给塔内，用来积累液体。它的冷量回收主要是靠液化器来进行的。2）如果这部分液体进入上塔，因主冷温度还很高而将全部汽化。虽然也会将一部分冷量转移给上塔，但是，蒸发的蒸气离开上塔后又通过液化器，只有少量的冷量又通过液化器转移给塔内，余下的大部分冷量将转移给切换式换热器，从而造成切换式换热器过冷，中部温度下降，热端温差扩大。3）预先将主冷冷透与靠液空来冷却，在冷量分配的效果上是不一样的。在需要将更多的冷量转移到塔内的积液阶段，不应再用液空来冷却主冷设备，以免冷量又从塔内回到切换式换热器中去。五、实操试题（共计20题）（一）易（8题）1.液空、液氧排放阀打开后关不上的原因及处理办法？答：主要是因为阀门填料函处有水分。当排放液体时，温度下降就产生冻结。为了防止这种情况，在排放液体初期应不断地转动阀门，不致使阀杆冻住。如果已发生了冻结现象，可用蒸汽加热填料函，然后再关闭。2.三万空分装置空冷塔液位低原因及处理方法？答：1）若常温水泵不打量。处理方法为：启动备用常温水泵。2）空冷塔液位调节阀失灵。处理方法为：关闭液位调节阀的前后蝶阀，用旁通阀调节液位。3）液位计变送器故障。处理方法为：联系仪表检查液位计变送器。4）人为误操作原因造成的故障（旁通阀开的过大）。处理方法为：将旁通阀关小。3.三万空分装置水冷塔液位高原因及处理方法？答：1）若出口流量调节阀打不开。处理方法为：停止低温水泵，退出水冷塔。2）若V01276全开。处理方法为：将其前、后截止阀全关，用旁通阀控制液位。3）若低温水泵不打量。处理方法为：启动备用低温水泵。4）液位计变送器故障。处理方法为：联系仪表检查液位计变送器。4.更换油冷却器上回水阀，工艺关闭哪些阀门？答：1）更换上水阀时，关总上水及去电机冷却器的阀组，关油冷却器回水阀(如不严，关总回水阀)2）更换回水阀时，关油冷却器上水阀(如不严，关总上水阀)，关总回水阀