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全低壓制氧機在啟動時如何防止膨脹機堵塞?

  •  答:全低壓制氧機在啟動過程中,切換式換熱器的自清除工況尚未建立,必然有一部分水分或二氧化碳通過膨脹機。經膨脹后溫度降低,就有可能在機內析出,造成膨脹機的堵塞。但是,只要進入膨脹機的水分或二氧化碳的含量低于膨脹后溫度所對應的飽和含量,水分或二氧化碳就不會在膨脹機內析出。
  •     在切換式換熱器冷端達到-60℃以前,水分在換熱器內還沒有全部析出,帶入膨脹機的水分量是冷端溫度所對應的飽和含量。經膨脹后由于壓力降低,體積膨脹,在每1m3的空氣中的水分含量減少;但是,由于溫度也降低,機后溫度對應的水分飽和含量也降低。如果實際
  • 含量大于飽和含量時,就會有水分析出。因此,根據冷端溫度(決定帶入膨脹機的水分量)、冷端壓力與膨脹后壓力之比(決定體積膨脹的倍數,即每1m3空氣中水分含量減少的倍數),可以確定出機后不析出水分所允許的最低溫度,如表48所示。表中數據是按冷端絕對壓力為0.6MPa,膨脹后絕對壓力為0.135MPa給出的。
  • 表48膨脹機后不析出水分所允許的最低溫度
  •  
  • 冷端溫度/K
    300
    290
    280
    270
    260
    250
    240
    230
    220
    允許機后最低溫度/K
    277
    269
    261.5
    253
    244.5
    235.5
    226.5
    218
    209
    溫差/K
    23
    21
    18.5
    17
    15.5
    14.5
    13.5
    12
    11
  •  
  •     實際的膨脹機溫降遠大于上述溫差??刂茩C后溫度的措施,一是提前使用環流,以提高機前溫度,使進膨脹機的空氣處于不飽和狀態;二是采取機前節流,以減小膨脹機溫降。后一種方法減少了膨脹機制冷量,延長了啟動時間,一般不宜采用。
  •     對于二氧化碳,冷端溫度要降至-133.5℃以下才開始有部分在換熱器內析出。出冷端的二氧化碳含量為當時溫度所對應的飽和含量。按上述方法,同樣可以確定二氧化碳在膨脹機內不析出允許的最低溫度,如表49所示。
  • 表49膨脹機后不析出二氧化碳允許的最低溫度
  •  
  •     冷端溫度/K
    133
    128
    123
    118
    113
    108
    103
     允許機后最低溫度/K
    124.5
    121
    116
    111
    107
    103
    98
        溫差/K
    8.5
    7
    7
    7
    6
    5
    5
  •  
  •     由表可見,它的溫差很小,實際上是難以控制的。最有效的方法是采用先加大環流,以維持機前處在較高的溫度(例如-120℃左右),使機前的二氧化碳含量處于未飽和狀態,膨脹后二氧化碳就不易在機內析出。待冷端溫度達-150℃時,這時帶入膨脹機的二氧化碳量已很少,可以暫時切斷旁通和環流,使機前溫度迅速降低,在約10min內強行渡過二氧化碳凍結區,可以不致造成膨脹機堵塞。



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