制氧工考试
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？
题目
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？
参考答案和解析
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。
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。
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相似问题和答案
第1题：
控制液空液面主要是液空节流阀,关小液面上升开大液面(),液空节流阀应控制液空液面在()范围内。
参考答案：下降;正常
第2题：
液空节流阀不能起调节液空（）的作用，只是起控制液空（）的作用。
正确答案:纯度；液位
第3题：
如果下塔液空液位太高,正确的操作方法是()。
A、开大液氮节流阀
B、开大污液氮节流阀
C、开大液空节流阀
D、开大液氮回流阀
参考答案：C
第4题：
小型空分设备启动时为什么节一1阀开启过小，不会产生液氧？
正确答案: 对中压流程制氧机，膨胀机内是不允许出现液体的。当空气节流阀节-1阀尚未打开，第二热交换器尚未投入工作时，单靠膨胀空气进下塔是没有液体产生的。在冷却过程中，当膨胀机后温度达到-140℃时，需打开高压空气节流阀节-1阀。此时，节-1阀前的温度迅速下降，节流后才能有部分空气液化，在塔内开始逐渐积累起液体。
主冷中液氧的产生完全是靠下塔的液空节流至上塔，下流液体把塔板冷却后，才在冷凝蒸发器在逐渐积累起来的。因此，液体的积累归根结底取决于通过节-1阀产生的液体的数量。节-1阀的开度过大，流经第二热交换器的气量增加，节流前的温度升高，节流后就不会液化；若节-1阀开度过小，节流后的液体量也会过少。此时，通过膨胀机后的气体是过热的，它将使一部分液体又被气化。并且，膨胀量相对过大，第二热交换器换热不充分，则会加重第一热交换器的负担，使热交换器的热端温差增大，冷损增加。当其产冷量和冷损量相平衡时，就没有富裕的冷量用来产生液体，液氧面就可能不会产生。因此，在操作中必须使节-1阀的开度适当，与膨胀机的进气量相配合，在保持高压的同时，使膨胀机后温度保持在-140～-160℃之间。
第5题：
小型空分设备高压空气进口阀的作用原理是什么，如何操作？
正确答案: 高压空气进口阀分别控制进入主换热器各个隔层的空气量，以调节各隔层之间的热端温差。当氧气、氮气或馏分出口之间温度不一致时，可以改变进入这个隔层的空气量。例如氧气温度低于氮气出口温度时，可以开大氧气隔层高压空气进口阀。当这个阀全开，氧气出口温度还是低于氮气出口温度时，可以关小氮隔层高压空气进口阀。反之亦然。隔层间的温差愈小愈好，最大不超过2℃。
膨胀机高压空气进口阀，是高压空气进膨胀机的通过阀。这个阀平时处在开启状态，当设备发生故障，紧急停电，膨胀机开车、停车前应关闭。这个阀原则上不作调节用，但在启动后期，膨胀机凸轮已处于最小进气位置，膨胀后空气温度低于-160℃，且继续下降时，如果用开大高压空气节流阀的办法来减少膨胀量，势必使高压压力下降，高压空气节流阀前温度升高，节流后液化率减少，液体的生产量减少，会使整个启动时间延长。因此，短期利用膨胀机高压空气进口阀来控制膨胀机后的温度，将有利于塔内液体的积累。关小膨胀机高压空气进口阀，则热交换器高压压力升高，机前高压下降，中压下降，温度上升，液氧液面上升。开大则与上述情况相反。降压时，应先开大膨胀机高压空气进口阀，后开凸轮机构。但应注意这个阀门不要开得过大，只要热交换器与机前的两个压力表指示相同就可，以便在紧急停电时能迅速切断气源，防止膨胀机飞车。
第6题：
液空节流阀可控制（）。
- A、液空纯度
- B、液空温度
- C、液空液位
正确答案:C
第7题：
为什么液空节流阀不能调节液空纯度？
正确答案: 开大或关小不能改变下塔的回流比。
第8题：
操作分馏塔时,液空节流阀应一面关小,一面注意液空液位,直到节－1阀关到液空液位()的位置
A、开始增加
B、开始减少
C、保持不变
D、工艺指标所确定
参考答案：A
第9题：
小型空分设备在调整阶段关节流阀时，操作应注意什么问题？
正确答案: 在关节流阀前首先要创造好关阀的条件：液氧液面接近正常的液面，并且液面有上升的趋势。节-1阀前的温度保持在-155～-165℃之间。低压压力控制在0.05MPa，中压压力小于0.3MPa（表压）。
当开始关阀时，应掌握关阀的速度。若关得过快，会引起液悬；若关得过慢，会造成液氧液面计过满。关阀的速度以液氧液面稳定为原则。液氧液面上升快，阀可关得快些；液氧液面上升慢，则关得慢些。若液氧液面有下降的趋势，则应停止关阀。若液面下降很快，而且中压有明显上升时，应重新打开节流阀，待液面回升后再关小。在关阀的同时应注意中压压力的变化。随着两个阀门的关小，中压上升是正常的。但上升的速度不能过快，一般情况以半小时内上升0.1MPa左右为宜。若有时中压压力上升较快，而液氧液面暂不下降甚至还上升，在这种情况下就不能再关阀，待中压稳定后、液面不下降时再关。
启动时液空、液氮节流阀各打开12～15圈，在开始关阀初期把两阀各关2圈。隔3～5min后，视液氧面和中压压力情况再关2圈。在两阀关至8圈以后，每次只能以各关半圈的速度进行。在两阀关到6圈以后，先把液氮节流阀关小1.5～2圈。以后的速度应更缓慢，只能以90°、60°、30°的速度关小。当液空节流阀关到4圈，液氮节流阀关到2圈时，应根据液空、液氮的纯度分析结果来关。当液空、液氮的纯度接近正常要求时，先把液空液面计控制在1.0～1.5kPa，然后用液氮节流阀调整液空和液氮的纯度，以达到最佳工况。此时的阀门开关幅度仅仅在1°～5°的范围内调整。
第10题：
下塔液空纯度不好，可通过液空节流阀调整。
正确答案:错误