答:當小型制氧機用液氮節流閥調節液氮純度時可以發現,閥門在某一開度范圍內調節,對液氮的純度影響不大;而在某一位置,閥門開度變化1°~2°,就會使液氮純度發生較大的變化。也就是說,液氮節流閥的開度與液氮純度的變化并不是一個簡單的比例關系,而是調節有一最靈敏的位置。
這種現象與下塔頂部的結構有很大關系。如圖53a所示,下塔頂部是與主冷相連,氮氣上升進入主冷的管內后冷凝成液氮下流,在主冷的下部設有液氮接液槽。液氮槽內的液氮通過液氮管節流至上塔,處于液氮槽內圈的冷凝管中冷凝的液氮將直接回流至下塔作為回流液。當液氮節流閥的開度過大,液氮槽中液面過低時,通過液氮管路的將是汽液混合物,如圖53b所示。這時,在主冷中冷凝的液氮量相應減少,下塔的回流液也減少,所以液氮純度較低。
當關小液氮節閥時,通過節流閥的蒸氣量逐漸減少,下塔回流液有所增加,液氮純度逐漸上升。當液氮節流閥關小到管內已沒有蒸氣通過,而液氮槽內的液氮還未滿到溢流的程度時(圖53c),即使關小液氮節流閥也不會改變下塔回流液的多少,因此,液氮純度基本不變。當繼續關小節流閥,使流入液氮槽的液體不能全部通過節流閥,而液面上漲到有部分溢流回下塔時,如圖53d所示,下塔的回流液增多,液氮純度會有較大幅度提高。再繼續關小節流閥,由于下塔回流液繼續增加,液氮純度將繼續提高,但變化是緩慢的,不會發生突變。并且,液氮量過少,液空中氧純度過低,對上塔精餾也無益。由上述可知,在圖53d的情況是調節液氮的靈敏位置。在操作時,要經常分析液氮純度,找出每一設備的純度變化靈敏點相應的液氮節流閥開度。
這種現象與下塔頂部的結構有很大關系。如圖53a所示,下塔頂部是與主冷相連,氮氣上升進入主冷的管內后冷凝成液氮下流,在主冷的下部設有液氮接液槽。液氮槽內的液氮通過液氮管節流至上塔,處于液氮槽內圈的冷凝管中冷凝的液氮將直接回流至下塔作為回流液。當液氮節流閥的開度過大,液氮槽中液面過低時,通過液氮管路的將是汽液混合物,如圖53b所示。這時,在主冷中冷凝的液氮量相應減少,下塔的回流液也減少,所以液氮純度較低。
當關小液氮節閥時,通過節流閥的蒸氣量逐漸減少,下塔回流液有所增加,液氮純度逐漸上升。當液氮節流閥關小到管內已沒有蒸氣通過,而液氮槽內的液氮還未滿到溢流的程度時(圖53c),即使關小液氮節流閥也不會改變下塔回流液的多少,因此,液氮純度基本不變。當繼續關小節流閥,使流入液氮槽的液體不能全部通過節流閥,而液面上漲到有部分溢流回下塔時,如圖53d所示,下塔的回流液增多,液氮純度會有較大幅度提高。再繼續關小節流閥,由于下塔回流液繼續增加,液氮純度將繼續提高,但變化是緩慢的,不會發生突變。并且,液氮量過少,液空中氧純度過低,對上塔精餾也無益。由上述可知,在圖53d的情況是調節液氮的靈敏位置。在操作時,要經常分析液氮純度,找出每一設備的純度變化靈敏點相應的液氮節流閥開度。