2006年空分對(duì)抗賽試題理論答案

1、中國(guó)石油天然氣股份有限公司遼陽(yáng)石化分公司二00六年員工技術(shù)業(yè)務(wù)大賽公司級(jí)決賽試卷（理論）(動(dòng)力廠空分系統(tǒng)對(duì)抗賽 閉卷120分鐘)一、填空題:(每空0.5分，總計(jì)20分) 1、絕對(duì)溫標(biāo)與攝氏溫標(biāo)之間的換算關(guān)系為（T=t+273.15）。2、膨脹機(jī)的制動(dòng)方式有風(fēng)機(jī)制動(dòng)、電機(jī)制動(dòng)、油制動(dòng)和（增壓機(jī)）制動(dòng)。3、流動(dòng)的流體和固體壁面之間的熱量交換，稱作（對(duì)流）換熱。對(duì)于熱輻射，熱輻射的大小直接取決于（溫度）。4、在空分裝置中一般采用兩種方法獲得低溫，一是空氣在節(jié)流閥中（節(jié)流）膨脹，一是空氣在膨脹機(jī)中（絕熱）膨脹。5、用（相對(duì)濕度）來(lái)表示空氣中水蒸汽含量距飽和狀況的程度。6、透平膨脹機(jī)是利用工質(zhì)流動(dòng)時(shí)（速

2、度）的變化來(lái)進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的。7、空分裝置的主要冷量損失是（熱交換不完全損失），其大小與（熱端溫差）成正比。8、空分生產(chǎn)中，氪、氙隨著（氣氮）離開空分塔，不凝氣積聚在（主冷頂部），氬富集于上塔中部。9、在空分裝置中，要使空氣液化，必須空氣溫度降至（液化）溫度。10、根據(jù)空分裝置的要求，凈化后的空氣中二氧化碳含量不得超過(guò)（0.1）10-6v/v。11、拉赫曼原理的利用是挖掘上塔的（精餾潛力），提高氧的提取率。12、空分裝置生產(chǎn)的氧氣從空分塔的（上塔下部）引出，氮?dú)鈴目辗炙纳纤敳恳觥?3、空分裝置的加溫氣體可采用（氮?dú)猓?，也可采用干燥后的（空氣）?4、低溫長(zhǎng)桿閥是在（常溫）下安裝，在（低溫）

3、下工作，該閥在（裸冷）期間，在冷狀態(tài)下檢查和調(diào)整閥門安裝情況。15、冷凝蒸發(fā)器浸在液氧里是為了保證（安全），防止乙炔等的積聚。16、進(jìn)行低溫設(shè)備檢修作業(yè)時(shí)，要先將設(shè)備（加溫解凍）再進(jìn)行作業(yè)。17、氣體熱力學(xué)第一定律是：氣體吸收的（熱量）、一部分用來(lái)改變氣體的內(nèi)能，另一部分使氣體（膨脹做功）。18、由于流體流動(dòng)遇到（局部阻力）而造成壓力有較大降落的過(guò)程，稱為節(jié)流過(guò)程。節(jié)流是不作外功的膨脹，溫降主要由（位能增加）引起的。19、流體在流動(dòng)過(guò)程中，各截面的流速及（狀態(tài)參數(shù)）都隨時(shí)間改變，這種流動(dòng)叫不穩(wěn)定流動(dòng)。20、由于周圍環(huán)境熱量的（傳入），而造成裝置的冷損失叫跑冷損失。其大小與空分裝置容量與形式；運(yùn)

4、轉(zhuǎn)的環(huán)境條件；（絕熱）保冷措施有關(guān)。21、透平膨脹機(jī)投密封氣的原因是防止（透平端）冷量外泄；防止?jié)櫥瓦M(jìn)入透平端污染膨脹后空氣。22、空分系統(tǒng)的組成包括：動(dòng)力系統(tǒng)、凈化系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、（熱交換）系統(tǒng)、精餾系統(tǒng)、產(chǎn)品輸送系統(tǒng)、液體貯存系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。23、篩板塔流體動(dòng)力工況有以下幾種：均勻鼓泡、正常鼓泡工況、（霧沫夾帶）和液泛。24、理想氣體的狀態(tài)方程表示為（PV=nRT）。25、塔板阻力是上升蒸汽穿過(guò)塔板篩孔和塔板上液層時(shí)，產(chǎn)生的（壓力降）。26、理論吸附容量是根據(jù)吸附劑的性能參數(shù)，單位重量（吸附劑）最大吸附雜質(zhì)的能力。27、用風(fēng)機(jī)制動(dòng)的膨脹機(jī)，通過(guò)關(guān)小制動(dòng)風(fēng)機(jī)的閥門提高膨脹機(jī)的轉(zhuǎn)速，（等熵）

5、效率增加，單位焓降不變，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)制冷量的目的。28、按人體觸及帶電體方式和電流通過(guò)人體的途徑，觸電事故分為單相觸電；兩相觸電；（跨步）電壓觸電。29、污水化學(xué)處理主要用于處理污水中那些不能單用物理方法或生物方法去除的一部分（膠體）和溶性物質(zhì)。30、對(duì)于高沸點(diǎn)（如O2）來(lái)講，回流比（大），精餾工況趨差。二、選擇題:(每題1分，總計(jì)20 分.) （ A）1、液體在精餾塔中部蒸發(fā)過(guò)程中，氮蒸發(fā)量較多，氧濃度有所（ ）A、提高； B、降低； C、不變； D、波動(dòng)。（ D）2、空氣從壓力表上讀得的壓力為5.6MPa，則其絕對(duì)壓力為（ ）。A 5.6MPa B 4.6MPa C -5.6MPa D 5

6、.7MPa（ A）3、吸收法分離氣體混合物的依據(jù)是利用不同組分在溶劑中（ ）差異。A、溶解度； B、溶度積； C、分壓力； D、PH值。（ A）4、在相同溫度下，節(jié)流后低壓氣體能量（）節(jié)流前高壓力氣體的能量。A、高 B、低于； C、相同； D、不確定。（ D）5、空壓機(jī)轉(zhuǎn)速升高，其性能曲線向（ ）移動(dòng)。A、左方； B、右方； C、左上方； D、右上方。（ B）6、氣動(dòng)薄膜調(diào)節(jié)閥常見的故障是（ ）。A、卡死； B、泄漏； C、變形； D、超量程。（ A）7、飽和液體的焓值與壓力有關(guān)，壓力越高，焓值（）。（A）越大 （B）越小 （C）恒定 （D）不確定（ B）8、空分塔塔板溢流斗漏氣，塔板阻力會(huì)（

7、）。（A）升高 （B）降低 （C）不變 （D）波動(dòng)（ C）9、下列選項(xiàng)不是離心壓縮機(jī)級(jí)效率的是（ ）。A、多變效率； B、流動(dòng)效率； C、絕熱效率； D、壓縮效率。（ A）10、抽取氬餾份時(shí)，氧純度（ ）氮純度（ ）。A、提高、提高； B、降低、降低； C、提高、降低； D、降低、提高。（ D）11、在定溫過(guò)程中理想氣體的（ ）不變。A、熱量和內(nèi)能； B、內(nèi)能和熵； C、焓和熵 D、內(nèi)能和焓。（ A）12、相同條件下，二氧化碳的摩爾比熱（ ）氧氣的摩爾比熱。A、大于； B、小于； C、等于； D、不確定。（ C）13、上、下塔同時(shí)發(fā)生液懸時(shí)，液氧液面、液空液面（ ）。A、上升、； B、下降、；

8、 C、波動(dòng)； D、恒定。（ B）14、氣體的壓力越低，其液化溫度（ ）。A、越高 B、越低 C、恒定 D、不確定（ C）15、轉(zhuǎn)子流量計(jì)所測(cè)的流量與轉(zhuǎn)子的（）成正比。（A）質(zhì)量 （B）密度 （C）浮起高度 （D）量大截面積（ D）16、離心式壓縮機(jī)的壓縮比越大，所需的級(jí)數(shù)（ ），其功耗（ ）。A、越少、越小 B、越少、越大 C、越多、越小 D、越多、越大（ D）17、正文:理想氣體經(jīng)絕熱節(jié)流后，各狀態(tài)參數(shù)變化正確的是（ ）。A、p0； B、s=0； C、T0； D、V0。（ A）18、在0的環(huán)境中，相同質(zhì)量的下列哪物質(zhì)傳遞的熱量多（ ）。A、1Cr188Ni9Ti10 B、水140 C、空氣1

9、0 D、油10（ B）19、當(dāng)吸氣壓力降低時(shí)，活塞式壓縮機(jī)的排氣量（ ）。A、增加 B、減少 C、不變 D、不確定（ A）20、在相同溫度下，節(jié)流后低壓氣體能量（）節(jié)流前高壓力氣體的能量。A、高 B、低于； C、相同； D、不確定。三、判斷題:(每題0.5分，總計(jì) 10 分) 1、第一類永動(dòng)機(jī)可能制成，第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成。（）2、降低低溫?zé)嵩吹臏囟?，可以提高卡諾循環(huán)的熱效率。（）3、在定壓過(guò)程中，理想氣體的比容和溫度成正比。（）4、理想氣體的比熱與溫度有關(guān)，也與組成氣體分子的原子數(shù)有關(guān)。（）5、上塔精餾段是提高氧的濃度，得到高純氧的區(qū)間。（）6、跑冷損失在冬季小于夏季，戶內(nèi)安裝小于戶外，晚

10、間大于白天。（）7、膨脹機(jī)的制冷量即是膨脹機(jī)出口與進(jìn)口焓值之差。（）8、對(duì)氣氮的冷凝過(guò)程，當(dāng)壓力一定時(shí)，氣氮純度提高，冷凝溫度也提高（）。9、空氣在膨脹機(jī)中絕熱膨脹時(shí)，由于是不可逆過(guò)程，空氣的熵增加了。（）10、為了防止膨脹機(jī)內(nèi)出現(xiàn)液體只要控制機(jī)后溫度低于機(jī)后壓力所對(duì)應(yīng)的液化溫度。（）11、塔板阻力增大時(shí)，回流比也增大。（）12、精餾塔的理論塔板數(shù)多于實(shí)際塔板數(shù)。（）13、精餾塔懸發(fā)生后會(huì)有過(guò)量的霧沫夾帶，不經(jīng)過(guò)霧沫夾帶也能液懸。（）14、再生溫度就是吸附劑對(duì)被吸附組分吸附容量等于零時(shí)的溫度。（）15、提高空氣的壓力，可以使其液化溫度升高。（）16、壓縮機(jī)流量的減少，葉輪流道內(nèi)氣體嚴(yán)重的旋轉(zhuǎn)脫

11、離不是產(chǎn)生喘振的內(nèi)因。（）17、在大氣壓力下，空氣的液化溫度是-191.3194.3。（）18、空分塔大加溫時(shí)，所有的測(cè)溫、分析等控制管線不必加溫吹除。（）19、凡是與氧部件接觸安裝時(shí)必須有四氯化碳脫脂后方可安裝。（）20、分子篩的再生氣源是空分塔出來(lái)的污氮。（）四、簡(jiǎn)答題（共計(jì)20分） 1、什么叫塔板效率？如何用公式表示？（2分）答案：理論上所需要的塔板數(shù)和實(shí)際上所需要的塔板數(shù)之比，叫塔板效率。公式表示：=N理論/N實(shí)際式中：N理論理論塔板數(shù)N實(shí)際實(shí)際塔板數(shù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：、各1分。2、什么叫吸附平衡？（3分）答案：吸附平衡是指在一定溫度和壓力下，氣固或液固兩相經(jīng)充分接觸。最后吸附質(zhì)在兩相中達(dá)到平

12、衡。達(dá)到了吸附速率與脫附速率相等的動(dòng)態(tài)平衡。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：、各1分3、離心式壓縮機(jī)喘振的概念。（2分）答案：離心式壓縮機(jī)在生產(chǎn)運(yùn)行中，有時(shí)會(huì)突然產(chǎn)生強(qiáng)烈振動(dòng)，氣體介質(zhì)的流量和壓力也出現(xiàn)大幅度脈動(dòng)，并伴有周期性的“呼叫”聲以及氣體在管網(wǎng)引起的強(qiáng)噪聲，這種現(xiàn)象稱為壓縮機(jī)的喘振。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：全對(duì)2分。4、什么叫氣閉式薄膜調(diào)節(jié)閥？（2分）答案：當(dāng)設(shè)有壓力信號(hào)輸入時(shí)，閥門全開有壓力信號(hào)輸入是閥門關(guān)閉，這種薄膜調(diào)節(jié)閥為氣閉式薄膜調(diào)節(jié)閥。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：全對(duì)2分。5、泵的特性參數(shù)是什么？（3分）答案：泵的特性參數(shù)是： 流量 揚(yáng)程 轉(zhuǎn)數(shù) 功率 效率評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：每項(xiàng)0.6分。6、精餾段的概念。（2分）答案：精餾塔中上塔液空進(jìn)

13、料口以上，用來(lái)不斷提高氣體中低沸點(diǎn)組分的濃度的部分，稱為精餾段。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：全對(duì)2分。7、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)常見的水垢形式有哪些？（4分）答案：鈣鎂的碳酸鹽垢，氫氧化鎂垢，硅酸鹽垢； 鈣鎂的硫酸鹽垢，磷酸鹽垢，污垢等。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：每一項(xiàng)2分，全對(duì)4分8、離心式壓縮機(jī)的固定部分由哪些主要部件？（2分）答案：固定部分由吸氣室、擴(kuò)壓器、彎道、回流器、蝸殼、進(jìn)口導(dǎo)流器等組成。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：每一項(xiàng)0.3分。 五、論述題:(總計(jì)20分，每題4分) 1、哪些因素影響塔板阻力的變化？答案：影響塔板阻力的因素：篩孔徑大小，塔板開孔率，液體重度，液體表面張力，液層厚度，蒸汽重度，蒸汽穿過(guò)篩孔的速度。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：每項(xiàng)0.6分。2

14、、膨脹節(jié)安裝要注意什么問(wèn)題？答案：管路能夠自然補(bǔ)償?shù)那闆r下，不必加膨脹節(jié)；是否采用膨脹節(jié)需要對(duì)已完的管系幾何結(jié)構(gòu)用經(jīng)驗(yàn)公式判斷它的彈性及對(duì)熱位移的補(bǔ)償能力；安裝時(shí)注意膨脹節(jié)不得予先拉抻或扭曲。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：每項(xiàng)1.3分。3、空分塔對(duì)基礎(chǔ)有什么要求？答案：避免基礎(chǔ)不均勻沉降，確保精餾塔板水平；采取有效的隔冷、散冷、防水、排水措施，防基礎(chǔ)冷脹；盡量選擇地勢(shì)較高，地下水位低，地表排水好和地基凍脹性小的場(chǎng)地；嚴(yán)禁采用易燃，易爆材料。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：每項(xiàng)1分。4、下塔的壓力、溫度、純度之間有什么關(guān)系？答案：當(dāng)壓力一定時(shí)，氣體的含氮量越高，則液化溫度越低。當(dāng)下塔頂部溫度不變時(shí)，含氮量時(shí)越高，相應(yīng)的液化壓力也越高。當(dāng)

15、氣氮的純度一定時(shí)，溫度越高，液化所需的壓力也越高。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：每項(xiàng)1.3分。5、敘述檢查空分塔漏點(diǎn)的方法及要求。答案：查漏前必須辦好進(jìn)容器票，分析含氧量合格。充壓空氣應(yīng)為常壓、干燥、清潔。 查漏壓力為工作壓力。查漏應(yīng)用無(wú)脂中性肥皂水，檢查設(shè)備管道焊縫、法蘭接頭等懷疑部件，以不產(chǎn)生泡為合格。膨脹機(jī)查漏時(shí)，應(yīng)先啟動(dòng)油泵投密封氣。評(píng)分：每項(xiàng)0.8分，全對(duì)4分六、計(jì)算題:(總計(jì)10分，每題5分) 1、在參數(shù)為膨脹前空氣壓力P1=5.5atm，溫度T1=130K，焓I1=2025Kcal/mol；膨脹機(jī)后空氣壓力P2=1 atm ，溫度T2=90K，焓I2=1780 Kcal/mol ；查空氣T-S圖得絕熱膨脹后焓I2S=1720 Kcal/mol的情況下，試計(jì)算透平膨脹機(jī)的效率？答案：理論焓降：I理=I1-I2s=2025-1720=305Kcal/mol實(shí)際焓降：I實(shí)=I1-I2=2025-17