2006年空分对抗赛试题理论答案

第1页(共3页)中国石油天然气股份有限公司辽阳石化分公司二00六年员工技术业务大赛公司级决赛试卷（理论）(动力厂空分系统对抗赛闭卷120分钟)一、填空题:(每空0.5分，总计20分)1、绝对温标与摄氏温标之间的换算关系为（T=t+273.15）。2、膨胀机的制动方式有风机制动、电机制动、油制动和（增压机）制动。3、流动的流体和固体壁面之间的热量交换，称作（对流）换热。对于热辐射，热辐射的大小直接取决于（温度）。4、在空分装置中一般采用两种方法获得低温，一是空气在节流阀中（节流）膨胀，一是空气在膨胀机中（绝热）膨胀。5、用（相对湿度）来表示空气中水蒸汽含量距饱和状况的程度。6、透平膨胀机是利用工质流动时（速度）的变化来进行能量转换的。7、空分装置的主要冷量损失是（热交换不完全损失），其大小与（热端温差）成正比。8、空分生产中，氪、氙随着（气氮）离开空分塔，不凝气积聚在（主冷顶部），氩富集于上塔中部。9、在空分装置中，要使空气液化，必须空气温度降至（液化）温度。10、根据空分装置的要求，净化后的空气中二氧化碳含量不得超过（0.1）10-6v/v。11、拉赫曼原理的利用是挖掘上塔的（精馏潜力），提高氧的提取率。12、空分装置生产的氧气从空分塔的（上塔下部）引出，氮气从空分塔的上塔顶部引出。13、空分装置的加温气体可采用（氮气），也可采用干燥后的（空气）。14、低温长杆阀是在（常温）下安装，在（低温）下工作，该阀在（裸冷）期间，在冷状态下检查和调整阀门安装情况。15、冷凝蒸发器浸在液氧里是为了保证（安全），防止乙炔等的积聚。16、进行低温设备检修作业时，要先将设备（加温解冻）再进行作业。17、气体热力学第一定律是：气体吸收的（热量）、一部分用来改变气体的内能，另一部分使气体（膨胀做功）。18、由于流体流动遇到（局部阻力）而造成压力有较大降落的过程，称为节流过程。节流是不作外功的膨胀，温降主要由（位能增加）引起的。19、流体在流动过程中，各截面的流速及（状态参数）都随时间改变，这种流动叫不稳定流动。20、由于周围环境热量的（传入），而造成装置的冷损失叫跑冷损失。其大小与空分装置容量与形式；运转的环境条件；（绝热）保冷措施有关。21、透平膨胀机投密封气的原因是防止（透平端）冷量外泄；防止润滑油进入透平端污染膨胀后空气。22、空分系统的组成包括：动力系统、净化系统、制冷系统、（热交换）系统、精馏系统、产品输送系统、液体贮存系统和控制系统。23、筛板塔流体动力工况有以下几种：均匀鼓泡、正常鼓泡工况、（雾沫夹带）和液泛。24、理想气体的状态方程表示为（PV=nRT）。25、塔板阻力是上升蒸汽穿过塔板筛孔和塔板上液层时，产生的（压力降）。26、理论吸附容量是根据吸附剂的性能参数，单位重量（吸附剂）最大吸附杂质的能力。27、用风机制动的膨胀机，通过关小制动风机的阀门提高膨胀机的转速，（等熵）效率增加，单位焓降不变，从而实现调节制冷量的目的。28、按人体触及带电体方式和电流通过人体的途径，触电事故分为单相触电；两相触电；（跨步）电压触电。29、污水化学处理主要用于处理污水中那些不能单用物理方法或生物方法去除的一部分（胶体）和溶性物质。30、对于高沸点（如O2）来讲，回流比（大），精馏工况趋差。二、选择题:(每题1分，总计20分.)（A）1、液体在精馏塔中部蒸发过程中，氮蒸发量较多，氧浓度有所（）A、提高；B、降低；C、不变；D、波动。（D）2、空气从压力表上读得的压力为5.6MPa，则其绝对压力为（）。A5.6MPaB4.6MPaC-5.6MPaD5.7MPa（A）3、吸收法分离气体混合物的依据是利用不同组分在溶剂中（）差异。A、溶解度；B、溶度积；C、分压力；D、PH值。（A）4、在相同温度下，节流后低压气体能量（）节流前高压力气体的能量。A、高B、低于；C、相同；D、不确定。（D）5、空压机转速升高，其性能曲线向（）移动。A、左方；B、右方；C、左上方；D、右上方。（B）6、气动薄膜调节阀常见的故障是（）。A、卡死；B、泄漏；C、变形；D、超量程。（A）7、饱和液体的焓值与压力有关，压力越高，焓值（）。（A）越大（B）越小（C）恒定（D）不确定（B）8、空分塔塔板溢流斗漏气，塔板阻力会（）。（A）升高（B）降低（C）不变（D）波动（C）9、下列选项不是离心压缩机级效率的是（）。A、多变效率；B、流动效率；C、绝热效率；D、压缩效率。（A）10、抽取氩馏份时，氧纯度（）氮纯度（）。A、提高、提高；B、降低、降低；C、提高、降低；D、降低、提高。（D）11、在定温过程中理想气体的（）不变。A、热量和内能；B、内能和熵；C、焓和熵D、内能和焓。（A）12、相同条件下，二氧化碳的摩尔比热（）氧气的摩尔比热。A、大于；B、小于；C、等于；D、不确定。（C）13、上、下塔同时发生液悬时，液氧液面、液空液面（）。A、上升、；B、下降、；C、、波动；D、恒定。（B）14、气体的压力越低，其液化温度（）。A、越高B、越低C、恒定D、不确定（C）15、转子流量计所测的流量与转子的（）成正比。（A）质量（B）密度（C）浮起高度（D）量大截面积（D）16、离心式压缩机的压缩比越大，所需的级数（），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:理想气体经绝热节流后，各状态参数变化正确的是（）。A、△p＞0；B、△s=0；C、△T＞0；D、△V＞0。（A）18、在0℃的环境中，相同质量的下列哪物质传递的热量多（）。A、1Cr188Ni9Ti10℃B、水140℃C、空气10℃D、油10℃（B）19、当吸气压力降低时，活塞式压缩机的排气量（）。A、增加B、减少C、不变D、不确定（A）20、在相同温度下，节流后低压气体能量（）节流前高压力气体的能量。A、高B、低于；C、相同；D、不确定。第2页(共3页)三、判断题:(每题0.5分，总计10分)1、第一类永动机可能制成，第二类永动机不可能制成。（×）2、降低低温热源的温度，可以提高卡诺循环的热效率。（√）3、在定压过程中，理想气体的比容和温度成正比。（√）4、理想气体的比热与温度有关，也与组成气体分子的原子数有关。（×）5、上塔精馏段是提高氧的浓度，得到高纯氧的区间。（×）6、跑冷损失在冬季小于夏季，户内安装小于户外，晚间大于白天。（×）7、膨胀机的制冷量即是膨胀机出口与进口焓值之差。（×）8、对气氮的冷凝过程，当压力一定时，气氮纯度提高，冷凝温度也提高（×）。9、空气在膨胀机中绝热膨胀时，由于是不可逆过程，空气的熵增加了。（√）10、为了防止膨胀机内出现液体只要控制机后温度低于机后压力所对应的液化温度。（×）11、塔板阻力增大时，回流比也增大。（×）12、精馏塔的理论塔板数多于实际塔板数。（×）13、精馏塔悬发生后会有过量的雾沫夹带，不经过雾沫夹带也能液悬。（√）14、再生温度就是吸附剂对被吸附组分吸附容量等于零时的温度。（√）15、提高空气的压力，可以使其液化温度升高。（×）16、压缩机流量的减少，叶轮流道内气体严重的旋转脱离不是产生喘振的内因。（×）17、在大气压力下，空气的液化温度是-191.3℃～194.3℃。（√）18、空分塔大加温时，所有的测温、分析等控制管线不必加温吹除。（×）19、凡是与氧部件接触安装时必须有四氯化碳脱脂后方可安装。（×）20、分子筛的再生气源是空分塔出来的污氮。（√）四、简答题（共计20分）1、什么叫塔板效率？如何用公式表示？（2分）答案：①理论上所需要的塔板数和实际上所需要的塔板数之比，叫塔板效率。②公式表示：η=N理论/N实际式中：N理论——理论塔板数N实际——实际塔板数评分标准：①、②各1分。2、什么叫吸附平衡？（3分）答案：①吸附平衡是指在一定温度和压力下，气固或液固两相经充分接触。②最后吸附质在两相中达到平衡。③达到了吸附速率与脱附速率相等的动态平衡。评分标准：①、②、③各1分3、离心式压缩机喘振的概念。（2分）答案：离心式压缩机在生产运行中，有时会突然产生强烈振动，气体介质的流量和压力也出现大幅度脉动，并伴有周期性的“呼叫”声以及气体在管网引起的强噪声，这种现象称为压缩机的喘振。评分标准：全对2分。4、什么叫气闭式薄膜调节阀？（2分）答案：当设有压力信号输入时，阀门全开有压力信号输入是阀门关闭，这种薄膜调节阀为气闭式薄膜调节阀。评分标准：全对2分。5、泵的特性参数是什么？（3分）答案：泵的特性参数是：①流量②扬程③转数④功率⑤效率评分标准：每项0.6分。6、精馏段的概念。（2分）答案：精馏塔中上塔液空进料口以上，用来不断提高气体中低沸点组分的浓度的部分，称为精馏段。评分标准：全对2分。7、循环冷却水系统常见的水垢形式有哪些？（4分）答案：①钙镁的碳酸盐垢，氢氧化镁垢，硅酸盐垢；②钙镁的硫酸盐垢，磷酸盐垢，污垢等。评分标准：每一项2分，全对4分8、离心式压缩机的固定部分由哪些主要部件？（2分）答案：固定部分由吸气室、扩压器、弯道、回流器、蜗壳、进口导流器等组成。评分标准：每一项0.3分。五、论述题:(总计20分，每题4分)1、哪些因素影响塔板阻力的变化？答案：影响塔板阻力的因素：①筛孔径大小，②塔板开孔率，③液体重度，④液体表面张力，⑤液层厚度，⑥蒸汽重度，⑦蒸汽穿过筛孔的速度。评分标准：每项0.6分。2、膨胀节安装要注意什么问题？答案：①管路能够自然补偿的情况下，不必加膨胀节；②是否采用膨胀节需要对已完的管系几何结构用经验公式判断它的弹性及对热位移的补偿能力；③安装时注意膨胀节不得予先拉抻或扭曲。评分标准：每项1.3分。3、空分塔对基础有什么要求？答案：①避免基础不均匀沉降，确保精馏塔板水平；②采取有效的隔冷、散冷、防水、排水措施，防基础冷胀；③尽量选择地势较高，地下水位低，地表排水好和地基冻胀性小的场地；④严禁采用易燃，易爆材料。评分标准：每项1分。第3页(共3页)4、下塔的压力、温度、纯度之间有什么关系？答案：①当压力一定时，气体的含氮量越高，则液化温度越低。②当下塔顶部温度不变时，含氮量时越高，相应的液化压力也越高。③当气氮的纯度一定时，温度越高，液化所需的压力也越高。评分标准：每项1.3分。5、叙述检查空分塔漏点的方法及要求。答案：①查漏前必须办好进容器票，分析含氧量合格。②充压空气应为常压、干燥、清洁。③查漏压力为工作压力。④查漏应用无脂中性肥皂水，检查设备管道焊缝、法兰接头等怀疑部件，以不产生泡为合格。⑤膨胀机查漏时，应先启动油泵投密封气。评分：每项0.8分，全对4分六、计算题:(总计10分，每题5分)1、在参数为膨胀前空气压力P1=5.5atm，温度T1=130K，焓I1=2025Kcal/mol；膨胀机后空气压力P2=1atm，温度T2=90K，焓I2=1780Kcal/mol；查空气T-S图得绝热膨胀后焓I2S=1720Kcal/mol的情况下，试计算透平膨胀机的效率？答案：①理论焓降：ΔI理=I1-I2s=2025-1720=305Kcal/mol②实际焓降：ΔI实=I1-I2=2025-1780=245Kcal/mol③膨胀机效率：η=ΔI实/ΔI理=245/305=80.3%评分：①②各2分；③1分，全对5分。2、活塞式压缩机吸入压力为0.46Mpa（绝压），吸入温度为20℃，吸气量800m3/h，请问该压缩机的标准排气量？答案：已知：T1=20+273=293KP1=0.46MPaV1=800m3/hT2=273KP2=0.1013MPa则根据P1V1/T1=P2V2/T2即V2=P1V1T2/P2T1=3385m3/h评分标准：①公式2分，②计算正确3分，全对5分