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1、本套空分装置的流程特点是什么?本套制氧机由哪些主要系统组成? 答:以五车间为例,流程特点为:采用全低压分子筛吸附、增压透平膨胀机制冷、全精馏无氢制氩、氧气外压缩、氩气内压缩的工艺流程,同时还有利用备用膨胀机和管网中压氮气生产低温液体的最大液体工况。 以23500m3/h制氧机为例,流程特点为:采用全低压分子筛净化吸附、空气增压透平膨胀机制冷、全精馏无氢制氩、产品氧气外压缩、产品氮气外压缩、氩气内压缩的工艺流程。 系统由原料空气压缩系统、预冷系统、分子筛净化系统、换热系统、增压透平膨胀机制冷系统、精馏系统、产品氧氮压缩系统和仪、电控系统等组成。
2、空气出空冷塔大量带水的原因是什么? 答:空冷塔空气出塔大量带水的原因有: 1、水位控制系统仪表失灵引起。如水位高时,紧急排放阀打不开,水位自调阀失灵或打不开,翻板液位失灵等原因,这是空冷塔带水的最常见原因。 2、操作失误。如空气量突然变化,造成流速过快,也会造成空冷塔带水。 3、水中带有大量泡沫,使空冷塔气液分离产生困难,也会造成空冷塔空气出塔大量带水事故。
3、为什么说主冷液氧面上升或下降是判断冷量是否充足的主要标志? 答:空分装置在稳定工况时,装置的产冷量与冷量消耗保持平衡,装置内各部位的温度、压力、液面等参数不随时间而变化。这时主冷的液氧面也保持相对稳定,虽然会有波动,但不会有上升或下降的趋势。 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少,在下塔顶部冷凝器中,需冷凝的氮气量增加,主冷热负荷增大,相应的液氧蒸发量也增加,液氧面下降;反之,如果制冷量过多时,空气进下塔的含湿量增大,在下塔顶部主冷凝器中,需冷凝的氮气量减少,相应的液氧蒸发量也减少,液氧面就会上升。因此,装置的冷量是否平衡,首先在主冷液氧面的变化上反映出来。 当然,主冷液氧面是冷量是否平衡的主要标志,但并不是唯一标志。
4、由于电网故障,空压机突然停车,空分工应如何进行操作? 答:1、关闭液氩、液氮、液氧去贮槽充液阀; 2、仪表空气切换至外部供气; 3、停止增压透平膨胀机及有关机器的运转,并关闭各进、出口阀门; 4、将分馏塔置于封闭状态; 5、停止分子筛纯化器再生。 6、把装置中由电机驱动的设备从电网断开; 7、所有装置按临时停车处理。
5、在什么情况下需要同时启动两台膨胀机,操作时应该注意什么? 答:1、空分系统开车过程中的冷却阶段和积液阶段; 2、氧气压力较高、产品氧气富裕时(五车间同时还要求中压氮气流量也能满足需求),进行最大液体工况时。 操作要点: 1、增加膨胀空气量; 2、及时调节板式温度; 3、适当减小产品氧产量; 4、旁通部分膨胀空气; 5、适当开大液体排放阀; 6、相应调节主塔精馏工况。 6、简述在空分系统启动过程中,进行反充液体操作的反充时机、位置、介质、方式以及操作上的注意事项? 答:低温液体反充分馏塔能够缩短空分系统启动时间、节省电耗的根本原因就是利用低温液体的冷量、满足设备开车所需。液氧可以加快空分的启动,节省电耗。 1、反充时机:应选择在主冷见液后。 如果为了节省启动时间,在设备还没有冷却下来就匆忙补充大量液体不仅设备因温度变化过大引起剧烈的热应力效应而导致损坏。同时这样的结果也仅仅是消耗很多的低温液体(冷量),而被设备所接受的冷量却很少,原因是充入的液体被迅速汽化后,来不及充分换热就排出冷箱,此时主换热器热段温差过大,充入分馏塔的冷量被复热不足损失增大而抵消相当一部分。从理论上讲,当设备起始温度比较高时,冷却设备的单位所需液体量就比较大,而当温度趋低时单位所需液体量迅速下降。在临近或已达到液体饱和温度时(积液阶段)充入液体的消耗量最少,补充的液体基本上滞留在分馏塔内。实际操作中也证明补充液体的最佳时机应该是在空分系统冷却阶段结束、进入积液阶段(即:主冷见液)。 2、反充位置:主冷液氧侧;介质:液氧或富氧液空;方式:用槽车升压反充或用液体储槽升压回灌。 反充液体操作大副度缩短了空分系统的积液阶段,而积液阶段后期就要逐步开始进行精馏系统的纯度调节。因此在考虑充液介质时,应选择与充液位置在设备正常运行时的介质相同或纯度差别不大的液体,以减少调纯时间。从理论上和实际运作上讲,分馏塔的主冷凝蒸发器是一个最能充分利用冷量的最佳位置。而主冷在设备正常运行时的介质是液氧,因此反充液体也就应该选择液氧或含氧较高的富氧液空。 3、反充操作注意事项: a、联结管要连接正确,接头要夯结实不漏液; b、为防止上塔超压,反充或回灌时的压力不要太高; c、充灌过程要现场留人,随时注意压力变化; d、上、下协调保证充装到位。 7、你如何理解“调节主塔纯度是调节粗氩塔纯度的基础”? 答:氩在上塔有两个富氩区,一个在精馏段,一个在提馏段。氩馏份抽口一般在提馏段,当氧纯度提高时,富氩区上移,反之富氩区下移,而主塔纯度包括氧纯度和氮纯度,只有当氧、氮纯度都稳定时粗氩塔纯度才稳定,否则就无从谈粗氩塔纯度的调整;粗氩塔的原料气及冷量来自主冷又返回主塔,粗氩塔与主塔是密切相关、相互影响的。所以说主塔工况稳定、氧氮产品的产量和质量接近或达到正常值以及冷量充沛是调节粗氩塔纯度的基础。
8、简述分子筛吸附的原理? 答:分子筛内空穴占体积的50%左右,每克分子筛有80~700m2的表面积吸附产生在空穴内部,能把小于空穴的分子吸入孔内,把大于空穴的分子挡在孔外,起着筛分分子的作用。
9、简述透平膨胀机制冷的原理? 答:从气体流经膨胀机的整个过程来看,气体压力降低是一膨胀过程,同时对外输出了功,输出外功是靠消耗气体内部的能量,反映出温度降低,焓值减小,即是从气体内部取走了一部分能量,通常说制得了冷量。
10、简述空气深冷分离的原理? 答:先将空气压缩,再膨胀降温,冷却后液化,再利用氧、氮沸点不同,在精馏塔内,在一定的压力、温度下,通过蒸气和液体的相互接触,蒸气中较多的氧被冷凝,液体中有较多的氮蒸发,通过多次接触,实现氧、氮分离的目的。 11、什么叫压力?它的常用单位有哪些?如何换算? 答:1、单位面积上的作用力称为压力。 2、常用单位有: 标准大气压、工程大气压(Kg•f/cm2)、mmH2O、mmHg、b/in2(磅/平方英寸)。 3、换算: 1Pa=1N/m2(1Kg=9.8N) 1标准大气压=1.013×105Pa 1工程大气压=9.81×104Pa 1mmH2O=9.81Pa 1mmHg=133.32Pa 1b/in2=6894.76Pa=0.07工程大气压(Kg•f/cm2) 12、简述你在点检运转设备时的各种手段和方法? 答:1、强化常规点检、合理运用感官: 凭人的感觉---- a、视觉的方法 b、听觉的方法 c、手摸的方法 d、嗅觉的方法 2、而对于现代多种类大型离心压缩机的操作工来说,已很难单靠依据传统的办法凭人的感觉和经验诊断出来。今天掌握计算机及相关技术已成为检测和故障诊断的核心,必须应用先进的在线检测、便携式检测仪器和科学的推理方法来检测和诊断。 a、应用微机显示曲线 b、应用检测仪器---测振仪、测温仪 c、应用专业知识、操作信息,科学的逻辑推理的方法 13、环境条件的变化(大气压力、环境温度、大气湿度和空气中的杂质),对制氧机各相关设备的性能有什么影响? 答:1、大气压力降低,将使空压机的压缩比增大,空压机的排气量减小,相应的氧产量也会减小,制氧的单位电耗增大; 2、环境温度升高,空压机的排气量减小,轴功率增大,空压机的排气温度升高,冷损增大,能耗增加; 3、大气湿度增大,空压机的轴功率增大; 4、大气中杂质含量增加,使得分子筛吸附器净化的负荷增大。
14、以你操作的一台设备为例,提出你对提高机组运行效率、经济效益和安全稳定性的改进措施或改造建议? 答:
15、请谈一谈你对“培养和提高职业兴趣”的看法? 答:如何培养对自己所从事专业的兴趣呢? 1、不满足于会操作,要深知其原理; 2、培养兴趣,遇事多问几个为什么; 3、培养兴趣,增强动力,适应形势; 4、刻苦学习,知难而上,才能不使兴趣半途而废; 5、勤于思考,敢于实践,更上一层楼。 总之,不要满足一般的了解,要深知其原理 兴趣+勤奋+刻苦钻研=事业 兴趣靠自己培养,靠领导的适时鼓励
16、什么叫“喘振”,透平压缩机发生喘振时有何典型现象? 答:喘振:是透平式压缩机在流量减少到一定程度时所发生的一种非正常工况下的振动。离心式压缩机是透平压缩机的一种形式,喘振对于离心式压缩机有着很严重的危害。 离心式压缩机发生喘振时,典型现象有: 1、压缩机的出口压力最初先升高,继而急剧下降,并呈周期性变化。 2、压缩机的流量急剧下降,并大幅波动,严重时甚至出现空气倒灌至吸气管道。 3、拖动压缩机的电机的电流和功率表指示出现不稳定、大幅波动。 4、机器产生强烈振动,同时发出异常的气流噪声。
17、离心式压缩机产生振动可能有哪些原因引起的,如何消除? 答:1、转子的工作转速接近于临界转速,易引起共振。消除的办法是让转子的工作转速避开临界转速。 2、转子动平衡不良。有的属于制造问题,出厂未进行严格的动平衡检查,有的属于叶轮被污染、磨损、结垢或其它原因造成轴的变形,失去动平衡。如果是此原因引起的振动,则要针对具体情况进行补救,并重新对转子作动平衡校正。 3、传动齿轮加工精度不够,啮合不良。离心式压缩机的增速齿轮副的圆周速度通常大于120m/s,属于典型的高速齿轮传动。因此,根据国家标准,其加工精度应不低于5级,最好在4级以上。否则,将会在齿轮动载荷较大时引起超标振动。 4、轴与轴之间的对中不好。消除办法只能是对压缩机轴与增速齿轮箱的从动轴和增速齿轮箱的主动轴与电动机轴之间重新检查、找正。 5、压缩机前后管道连接不当。在进出口上应设置膨胀器或采用软连接装置。硬连接管道将对压缩机产生外力,给空压机的运转带来不利影响。 6、轴承加工不良或损坏。消除办法只能是更换或检修。 7、油膜振荡。详细内容请参看《新编制氧工问答》第419题。 8、主轴弯曲。需要校正主轴。 9、操作不当引起喘振。详细内容参看题《新编制氧工问答》第410题和411题。 10、基础不坚固或地脚螺栓松动。基础应严格按照厂家提供的数据和要求,严格按照有关规范,由有资格和有经验的设计单位进行设计。应常检查地脚螺栓有否松动,并用扳手拧紧。 11、机壳内叶轮上有积水或固体物质,影响叶轮的动平衡而引起振动,或在铝质气封片处有脏污沉积。应找出产生积水的原因,排出积水;或将固体物质清除干净,并对空气过滤室进行检查,以保证其正常清除灰尘的作用。要注意空压机的吸气管是否有锈蚀现象。要注意级间(特别是3、4级)冷凝水的有效排除。有的空压机装有对叶轮喷水除垢的装置,应要定期除垢。 12、电机转子与定子的间隙不均匀引起电机振动,带动压缩机振动。应注意检查修理电机。 13、轴承进油温度过低。应保持进油温度在35-45℃ 14、转子与气封片发生接触摩擦。应按技术要求重新调整密封间隙。 15、轴承盖与轴衬间压合不紧密。应调整垫片,保持轴承盖与轴衬间有0.02-0.05mm的过盈预紧力。 18、离心式压缩机轴承温度升高可能有哪些原因,如何处理? 答:离心式压缩机轴承工作温度一般应在45-50℃,最好温度不应超过65℃。一般规定65℃为报警温度,75℃为连锁停机温度。造成轴承温度过高的原因有: ⑴轴瓦与轴颈间隙过小,应进行刮瓦,调整间隙。 ⑵轴承润滑油进口节流圈孔径小,进油量不足,应适当加大节流圈孔径。 ⑶进油温度太高。应调节油冷却器的冷却水量。 ⑷油内混有水分或脏污、变质,影响润滑效果。应检查油冷却器,消除漏水故障或更换新油。 ⑸脏物进入轴承,磨坏轴瓦。应清洗轴承和润滑油管路,应刮研轴衬。 ⑹轴瓦破损,应重新浇铸轴瓦。
19、有哪些原因能造成空压机烧瓦,如何防止? 答:1、油质不好; 2、油温过高; 3、油泵泄漏造成油量减少; 4、压缩机倒转; 5、轴向位移过大。 20、离心式压缩机的轴向位移是如何产生的,如何防止轴向位移过大? 答:离心式压缩机产生轴向位移,首先是由于有轴向力的存在。而轴向力的产生过程如下:在气体通过工作轮后,提高了压力,使工作轮前后承受着不同的气体压力。由于轮子两侧从外径D2到轮盖密封圈直径Df的轴向受力是互相抵消的,因此,它的轴向力由以下三部分组成: ⑴F1---在轮盘背部从直径Df到轴颈密封圈直径df这块面积上所承受的气体的力。 ⑵F2---在工作轮进口部分,从直径Df到d这块面积上所承受的气体压力。 ⑶F3---进口气流以一定的速度对轮盘所产生的冲击力。 在一定的情况下,F1>(F2+F3),所以每个叶轮的轴向推力都是有叶轮的轮盘侧指向进口侧(轮盘侧)。如果所有叶轮同向安装,则总轴向力相当可观。 为了减少轴向力,通常采用平衡盘,利用平衡盘两侧的压力差产生与上述轴向力方向气方向相反,或采用双面进气叶轮来减小轴向力,剩余的部分由止推轴承来承受。 在压缩机运行中,当平衡盘密封被破坏,或平衡盘后低压腔通大气的小管被堵塞等原因,而失去抵消一部分轴向推力的能力时,则转子的轴向力将急剧增加,致使止推轴承难以承受,并最终造成较大的轴向位移。 另外,当止推轴承合金过度磨损,或因其他突然事故(例如润滑系统突然断油)而熔化时,也会产生过大的轴向位移。 为了安全起见,离心式压缩机均设有轴向位移安全指示器。当轴向位移超过允许值时,指示器会发出声光报警或自动停机。 切记!在任何情况下,轴向位移过大均须立即停车处理,以免发生转子与固定元件相碰的重大事故。
21、压缩机润滑油的油温过高或过低对压缩机的工作有什么影响,应采取什么措施? 答:1、油温过高使冷却轴承效果不好,使轴承温度升高;油温高使油的粘度下降,会引起局部油膜破坏,降低轴承的承载能力;甚至润滑油碳化而烧瓦; 2、油温过低,油的粘度增加,摩擦力增大;轴承耗功率增加;还会引起机器振动。 22、为什么透平压缩机的转速高于活塞压缩机的转速? 答:透平压缩机转速越高,压力的提高也就越多。 透平压缩机转速越高,叶轮的直径就可以越小,使机器重量减少。 透平压缩机转速越高,对总压比来说,级数就可以减少。 活塞压缩机运转惯性大,限制了机器转速的提高。
23、压缩机的盘车一般在什么情况下进行,其作用是什么? 答:开车前,启动油泵后盘车2-3转,检查机内是否有卡滞和摩擦现象。检修后,检查机内是否留有异物。 停车后,因离心机在停车前运行时压力温度都较高,停车后仍处于高温状态,而转子已停于某一位置,容易造成局部产生热变形,形成轴弯曲,所以停车后应多次分角度盘车,直到完全冷却下来。 (五车间的两台氮压机是由美国英格索兰公司生产,其现场服务人员要求在机组盘车时注意观察各级转子的振动值,如果超过停车值,则需揭盖检查。) 24、哪些因素会影响到离心式压缩机的排气量? 答:1、空压机进口阻力增加,如导叶开度过小,阀门故障等原因。 2、空气滤清器和过滤网阻力增大,造成吸气阻力增大。 3、压缩机冷却器效果不好,使机器效率下降。 4、机器密封不好,有泄漏,冷却器有泄漏,使一部分气体漏掉。 5、电网的频率和电压下降,引起电动机转速下降,排气量下降。 6、吸气温度升高,气体密度减小。 25、什么情况下油泵自投?油泵自投以后还应进行哪些操作? 答:当机组运行油压降低到“备用泵互投设定值”时(停电、油泵故障、仪控系统误动作等等),油泵会自投。为了防止因油压降得过低甚至降到零时,造成机组断油,烧损轴承。 若主油泵因停电停运,则检查并确认电源送上即可; 若主油泵因故障停运,则将油泵互投开关打至手动位置、停掉电源,然后检修油泵; 若主油泵因仪控系统误动作停运,则查清原因后恢复正常。 26、循环冷却水系统(即大水泵房)的日常点检内容是什么? 答:1、泵和电机的运转情况是否正常; 2、冷却塔风机运转是否正常; 3、加药装置是否正常; 4、过滤装置是否正常; 5、补水及排污系统是否正常。 27、孔板流量计是如何测量流量大小的? 答:流体经过孔板时,静压降低、流速增加,于是孔板的两侧就产生了压差。孔板流量计就是根据压差的大小与流量的一一对应关系,测量出流体的流量大小的。 28、什么叫气开式薄膜调节阀、什么叫气闭式薄膜调节阀,他们分别用在什么场合? 答:当没有压力信号输入时,阀门关死;有压力信号时,阀门开始打开,而且输入信号越大,阀门开度越大,这种薄膜调节阀称为气开式薄膜调节阀。 当没有压力信号输入时,阀门全开,而有压力信号时输入时,阀门开始关闭;输入信号越大,阀门开度越小;输入信号达最大时,阀门全关,这种薄膜阀称为气闭式薄膜调节阀。 实际应用中,气开、气闭的选择主要从生产的安全要求出发。考虑原则是看没有压力信号时(如气源故障)调节阀处于什么状态对生产的危害最小。如果阀门打开时危害最小,要选用气闭式,如果阀门关闭时危害最小,就选用气开式。 例如:液空液氮调节阀,透平膨胀机前的空气量调节阀都是气开式。在断气时,阀门处于关闭状态;而风机制动的透平膨胀机风机出口调节阀在断气时,阀门必须打开,使膨胀机在最大的制动负荷下工作,防止飞车事故发生,所以要采用气闭式。贮氧罐上的放空阀,上塔氮气放空阀都采用气闭式,一旦发生故障,停电停气时都能放空,以保证安全。 29、什么叫DCS系统,采用DCS系统控制有何优点? 答:DCS是集计算机、信号处理、通讯网络、人机接口等技术是一门综合系统工程。 优点:1、功能丰富; 2、集中监视、操作和管理; 3、可靠性高,维护量小; 4、节省仪表连线; 5、容易调试; 6、改变控制方案容易; 7、采用模块结构,结构紧凑; 8、性能、价格比较高。 30、请谈谈你对“P、I、D参数(或K、T1、T2参数)”的理解? 答:几种自动调节作用来源于模仿手动调节。 手动调节有粗调、再调、预调。 自动调节有比例(P或K)、积分(I或T1)、微分(D或T2)。 比例调节作用:是经过比较得出偏差,并发出一个与偏差成比例的输出信号。比例度过大,放大的倍数就过大,被调参数变化过大,系统不稳定;反之就会延长调节时间。缺点是存在静差。 积分调节作用:是指调节器的输出是偏差随时间的积累,换言之,只要偏差存在输出就随时间积累。积分时间越短,积分作用越强。 微分调节作用:表示了输出与偏差的变化过程。微分作用可以有效地抑制被调参数的波动幅度,也就是降低了最大偏差的变化幅度和增加了调节过程的稳定性。但微分作用过强相当于手动预调过度,将会加剧调节过程的振荡。 31、请谈谈你对“传动”的理解? 答:在电器上所说的传动是指,对电器设备进行空投试验的过程。即空压机及氧压机电机在开车前进行的主开关(是指高压柜内的电器开关)在试验位的模拟开车的过程,其主要是检查电器设备控制系统是否正常。 32、请谈谈你对“励磁”的理解? 答:励磁是指对线圈加载电流使其产生磁场的过程。我厂空压机同步电机上所说的励磁,就是指给电机转子磁极上绕组线圈加载直流电流,使其产生磁场的一整套装置。它包括励磁变压器、整流柜、微机控制系统、灭磁装置及联锁系统。它是关系到空压机电机能否正常运行及启动的重要设备。 异步电动机具有结构简单,运行可靠,维护方便等优点。它的缺点是功率因数较低,调速性能较差。 同步电动机的定子与异步电动机相同,只是转子铁芯上套有直流激磁绕组,它有两根引出接到两个滑环上,由外界供给激磁直流电,以便形成恒定磁极。同步电动机的转速不随负载大小变化而变化。此外,它的电能利用率高,也就是功率因素高。同步电动机主要用在空气压缩机、氧气压缩机这种要求衡速的、功率较大的设备上。 同步电动机转动原理是: 定子接通三相电,产生磁场在旋转; 转子接通直流电,转子磁极就出现; 旋转磁场吸转子,转子跟着同步转。 33、请谈谈你对“氧化亚氮(N2O)”的理解? 答:A、氧化亚氮也叫一氧化二氮,俗称"笑气"。大气中的含量为310ppb,它能破坏臭氧层和增强温室效应。 B、氧化亚氮的沸点比氮、氧、氪、氙都高,随着液氧沸腾温度的升高,氧化亚氮在液氧中的溶解度增大。它在纯氧环境中,属易燃组分。 C、氧化亚氮在空分装置中的冻结,可使管道或换热器堵塞,还可引起主冷液氧中的碳氢化合物的局部积聚。 D、氧化亚氮在分子筛吸附器中只能被部分吸附,一旦吸附剂表面的二氧化碳达到饱和,已吸附的氧化亚氮还会解吸出来随空气进入冷箱。 34、请谈谈你对“内压缩流程”的理解? 答:内压缩流程与外压缩流程最大的区别在于,外压缩流程用氧气透平压缩机将出空分装置的氧气加压后外供,而内压缩流程是用液氧泵在空分塔保冷箱内将液氧加压并换热至常温后外供。因为这一区别,内压缩流程在膨胀制冷系统和换热系统上也有所不同。 其优点在于可以取消氧气透平压缩机从而节省占地面积﹑并相应减少由压力氧引起的危险性,其缺点在于正常运行时的能耗较高﹑变工况运行的灵活性较差。 35、请写出几种进口透平压缩机的生产厂家或品牌名称? 答:1、空气透平压缩机: 瑞士苏尔寿:济南钢铁公司1#﹑2# 20000m3/h制氧机的空透、安阳钢铁23500m3/h制氧机的空透(整体撬装水平剖分式、单轴、四级、等温型压缩机); 美国阿脱拉斯:云铜钢铁公司16000m3/h制氧机的空透; 美国库泊:鞍山钢铁公司20000 m3/h制氧机的空气增压机、天铁15000 m3/h制氧机的空透; 美国阿尔斯通:本溪钢铁公司20000m3/h制氧机的空透和空气增压机连接在一起的“一体机”; 美国柯普:珠钢10000m3/h制氧机的空透; ABB:珠钢10000m3/h制氧机的空气增压机和电机; 德国德马荷:唐钢20000 m3/h制氧机的空透、湘钢15000 m3/h制氧机的空透、邯钢16000m3/h制氧机的空透; 2、氮气透平压缩机:美国英格索兰、美国阿脱拉斯、美国库泊等等。
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