全低壓制氧機(jī)在啟動(dòng)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(jī)。經(jīng)膨脹后溫度降低，就有可能在機(jī)內(nèi)析出，造成膨脹機(jī)的堵塞。但是，只要進(jìn)入膨脹機(jī)的水分或二氧化碳的含量低于膨脹后溫度所對(duì)應(yīng)的飽和含量，水分或二氧化碳就不會(huì)在膨脹機(jī)內(nèi)析出。
在切換式換熱器冷端達(dá)到-60℃以前，水分在換熱器內(nèi)還沒有全部析出，帶入膨脹機(jī)的水分量是冷端溫度所對(duì)應(yīng)的飽和含量。經(jīng)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(jī)后溫度對(duì)應(yīng)的水分飽和含量也降低。如果實(shí)際
含量大于飽和含量時(shí)，就會(huì)有水分析出。因此，根據(jù)冷端溫度(決定帶入膨脹機(jī)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(shù)，即每1m3空氣中水分含量減少的倍數(shù))，可以確定出機(jī)后不析出水分所允許的最低溫度，如表48所示。表中數(shù)據(jù)是按冷端絕對(duì)壓力為0.6MPa，膨脹后絕對(duì)壓力為0.135MPa給出的。
表48膨脹機(jī)后不析出水分所允許的最低溫度
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冷端溫度/K
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300
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290
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280
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270
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260
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250
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240
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230
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220
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允許機(jī)后最低溫度/K
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277
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269
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261.5
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253
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244.5
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235.5
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226.5
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218
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209
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溫差/K
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23
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21
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18.5
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17
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15.5
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14.5
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13.5
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12
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11
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實(shí)際的膨脹機(jī)溫降遠(yuǎn)大于上述溫差。控制機(jī)后溫度的措施，一是提前使用環(huán)流，以提高機(jī)前溫度，使進(jìn)膨脹機(jī)的空氣處于不飽和狀態(tài)；二是采取機(jī)前節(jié)流，以減小膨脹機(jī)溫降。后一種方法減少了膨脹機(jī)制冷量，延長(zhǎng)了啟動(dòng)時(shí)間，一般不宜采用。
對(duì)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(nèi)析出。出冷端的二氧化碳含量為當(dāng)時(shí)溫度所對(duì)應(yīng)的飽和含量。按上述方法，同樣可以確定二氧化碳在膨脹機(jī)內(nèi)不析出允許的最低溫度，如表49所示。
表49膨脹機(jī)后不析出二氧化碳允許的最低溫度
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冷端溫度/K
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133
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128
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123
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118
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113
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108
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103
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允許機(jī)后最低溫度/K
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124.5
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121
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116
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111
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107
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103
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98
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溫差/K
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8.5
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7
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7
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7
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6
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5
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5
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由表可見，它的溫差很小，實(shí)際上是難以控制的。最有效的方法是采用先加大環(huán)流，以維持機(jī)前處在較高的溫度(例如-120℃左右)，使機(jī)前的二氧化碳含量處于未飽和狀態(tài)，膨脹后二氧化碳就不易在機(jī)內(nèi)析出。待冷端溫度達(dá)-150℃時(shí)，這時(shí)帶入膨脹機(jī)的二氧化碳量已很少，可以暫時(shí)切斷旁通和環(huán)流，使機(jī)前溫度迅速降低，在約10min內(nèi)強(qiáng)行渡過二氧化碳凍結(jié)區(qū)，可以不致造成膨脹機(jī)堵塞。
