空分原理
空分原理
第一节概述
KDON-1500/1500-7型空分设备的工作原理是根据空气中各组分沸点不同，经加压、预冷、钝化并利用大部分有透平机提供的冷量使之液化再进行精馏，从而获得所需要的氧氮产品。
2、KDON-1500/1500-7型空分设备的主要技术参数和经济指标
（1）、产品产量和纯度：
氧气产量1500M3/h 氮气产量1500m3/h
氧气纯度99.6 % 氮气纯度含氧≤10ppm
（2）、加工空气量8100M3/h
（3）、空压机排气压力0.6Mpa（表压，以下均为表压）
（4）、产品输送压力：
氧气Mpa
氮气Mpa
（5）、启动时间36h
（6）、解冻时间36h
（7）、运转周期24个月
（8）、能耗KW/Nm3O2
3、本空分设备特点
（1）、采用自洁式空气过滤器，运行轻便可靠。
（2）、采用防分子筛吸附法净化空气，工艺流程简单，启动容易，操作方便，运行安全，切换损失小，精馏工艺稳定。
（3）、在预冷系统中，循环水先在水冷塔内第一次冷却，再经冷水机组冷却只要求的温度，节约了能耗，使分子筛吸附剂工作在最佳状况。
（4）、设置了再生预热器，用空压机的高温空气预热从冷箱出来的再生用污氮气，降低了再生加热能耗。
（5）、用主换热器中部及冷端两股空气的配比灵活地调整膨胀机前温度，以满足启动过程中不同阶段以及正常运转的工况需求。
（6）、分子筛吸附剂自动切换，加热再生。（7）、住冷板束单元采用新的结构，有效地防止碳氢化合物的局部积累，为空分安全再度保险。
4、流程简述
原料空气经自洁式空气过滤器除去灰尘和机械杂质，在离心式压缩机中，被压缩至0.6 Mpa，压缩空气经空气冷却塔，洗涤冷却至8—10℃然后进入自动切换的分子筛吸附器，以清除H2O 、CO2和C2H2。出分子筛的空气经过滤器除去分子筛粉尘后，经主换热器与返流的污氮和产品氧氮进行换热，被冷却至接近空气液化温度，并有少量的气体液化，这些气液混合的空气进入下塔进行精馏，在下塔中考前被初步分离成氮气和富氧液空，在下塔顶部获得99.99 %的气氮进入主冷与液氧换热冷凝成液氮，其中一部分液氮回下塔作为下塔回流液，另一部的分液氮经液氮过冷器过冷后节流进入上塔顶部作为上塔的回流液，下塔釜液是含氧38%的液空，经液空污氮过冷器过冷后节流进入上塔中部参加精馏，同时从下塔中部抽出一股污液氮经液空污液氮过冷器过冷后节流进入上塔作为回流液。
从主换热器中部抽出部分空气与主换热器冷端出口的部分空气汇合后进入透平膨胀机进行绝热膨胀，产生设备运转所需要的大部分冷量，膨胀后的空气进入热虹吸换热器，在热虹吸换热器内被从主冷引出的液氧冷却后进入上塔中部进行精馏，液氧复热汽化后夹带液氧返回主冷形成液氧自循环。
以不同状态的四股流体进入上塔经再分离后，在上他顶部得到1500m3/h含氧≤10ppm的纯氮气经液氮过冷器主换热器复热至约12℃出分馏系统，上塔底部的液氧在主冷器中被下塔的氮气加热而蒸发，其中1500m3/h纯度为99.6%的氧气经主换热器复热至约12℃出分馏系统，其余部分作为上升蒸汽参加精馏，在上塔上部尚有5100m3/h，含氧3.7%的污氮气抽出，经液空污液氮过冷器，主换热器复热后出分馏系统，其余一部分去纯化系统，再生分子筛吸附器后放空，另一部分去水冷塔作冷却循环水用。
合格的氧气出分馏系统后，经氧压缩机提压后供造气车间使用，或不开氧压缩机，经氧压缩机副线直接供造气车间使用。
第二节UF-9500/6型预冷系统工艺技术操作规程
一、流程简述：
1、空气流程：
由透平空压机来的含湿空气进入在生气预热器（E1），与污氮气换热后从下部进入空气冷却塔，与自上而下的喷淋水逆流接触进行传质传热，使其被水洗涤冷却，被冷却后的空气从塔顶出空冷塔，去纯化系统。
2、循环水流程：
由循环水系统来的循环水分两路，一路由多级离心泵提压后送入空气冷却塔中部作为常温冷却
水使用；另一路进入填料型水冷却塔上部向下喷淋，与自下而上的污氮气和纯氮气逆流接触，进行传热传质使水降温，被冷却后的水经多级离心泵抽送到佛里昂冷水机组进一步冷却至（5—7℃）左右，作为空冷塔上部冷冻水使用。
二、工艺参数
1、处理气量9500m3/h
2、空气出塔压力PIAS-201 0.6Mpa
P≤0.5 Mpa报警，P≤0.45 Mpa连锁
3、空气进空冷塔温度约100℃
4、空气出空冷塔温度TI-204 8℃—10℃
5、空气冷却塔上部进水量及温度
FI-201 7T/h；水温：5℃—7℃
6、空气冷却塔中部进水量及温度
FI-202 12T/h；水温≤30℃
7、水冷塔出水温度TI-206 18℃—22℃
8、空冷塔液面调节
LTCA-202 正常800mm
9、水冷塔液面调节
LTCA-204 正常600mm
三、操作说明
检查各管件及多级离心泵，检查各仪表、仪控是否正常，各阀门是否关闭，通知送电，做水泵，冷水机组启动准备。
冲刷预冷系统（一般指系统首次投运或水路大修及长期停车后用），冲刷前拆除FI-201、FI-202的节流元件，冲刷完后在装好FI-201、FI-202的节流元件。
1、水冷却塔冲刷
全开PF-204，开，TG-227，TG-228，TG-230，冲刷水冷塔，观察排水到清净时，关TG-227 PF-204，开TG-229，接通液面LICA-204和玻璃板液面计LI-203，控制液面在600mm左右，开TG-236，PF-203，并启动多级离心泵WP3（WP4）和冷水机组RU1(RU2)(另外，在冲刷水冷塔的同时，开PF-206，TG-238将水封装置（WO）冲刷干净后，关闭PF-206，待WO溢水后，关TG-238)。
2、空气冷却塔冲刷
全开PF-202，开TG-202，关PF-203；开TG-204，启动多级离心泵WP1(WP2)，观察排水到清净时，停WP1(WP2)，WP3(WP4)，关PF-202。
水冷却塔，空气冷却塔冲刷完毕后，装上FI-201，FI-202的节流元件，检查WF1-WF4的堵塞情况并做相应的处理。
3、启动预冷系统
渐开TG-201，微开TG-231，向空气冷却塔导气待空气冷却塔压力稳定在0.6 Mpa后，全开常温水泵进口阀TG-205(TG-208)，启动常温水泵WP1(WP2)，待泵出口压力迅速上升时，全开泵出口阀门TG-207(TG-210)逐步开TG-204控制冷却水进空气冷却塔水量FI-202至12T/h左右，同时全开TG-212、TG-214，开TG-213关PF-202，控制空气冷却塔液面LICA在800mm左右，全开TG-223、TG-224、TG-225、TG-226、TG-228、TG-230开TG-229，控制水冷却塔液面LICA在600mm左右，全开TG-236，全开低温水泵进口阀TG-216(TG-219)，启动低温水泵WP3 (WP4)，待泵出口压力迅速上升时，全开泵出口阀门TG-218(TG-221)，逐步开TG-202控制冷冻水进空气冷却塔水量FI-201在7T/h左右，待冷冻水量稳定后，启动佛里昂冷水机组。
观察液面LICA-202与LI-201是否一致，不一致时调整LICA-202；并观察LICA-204与LI-203是否一致，不一致时调整LICA-204；待空气冷却塔、水冷塔液面稳定后，投入自动控制。
4、预冷系统正常操作
（1）、定期排放水分离器（WS）的水，并经常检查PF-301的排气，看是否带水。
（2）、调节低温水进口气冷却塔的控制阀门TG-202的开度，使其流量FI-201约为7t/h，再调整常温水进口气冷却塔的控制阀TG-204的开度，使其流量FI-202约为12t/h，以空气冷却塔的空气温度TI-204约为9℃为准，若不能满足出气温度，可适当调节水量。
（3）、调节纯氮气进水冷却塔的调节阀门TG-233的开度，在满足后工序用氮气的情况下，尽量可能地把多余的的氮气送入水冷却塔，以降低水冷却塔的出水温度TI-206在正常的范围。
（4）、正常运行时如发现空气冷却塔水位上升，可紧急开TG-215，PF-202，还可做其他处理。（5）、要经常检查LI-201与LICA-202是否一致，不一致时检查LI-201和LICA-202是否漏气或堵塞。
（6）、要经常检查PIAS-201以及连锁仪表是否可靠，防止带水，确保分子筛吸附器和分馏塔的安全。（7）、在正常情况下如空气冷却塔带水，应检查空气冷却塔内喷头小孔是否被水中的杂质堵塞。5、停预冷系统
纯化系统停运后，可停预冷系统，步骤如下：
（1）、停佛里昂冷水机组。
（2）、停常温水泵WPI(WP2)，并关闭TG-204（注意口气冷却塔水位）
（3）、按佛里昂冷水机组的有关时间要求，停冷冻泵WP3(WP4)，关闭TG-202，TG-228，TG-230，并关闭TG-212，TG-214（注意口气冷却塔液位）
（4）、空压机放空，全关TG-201。
（5）、开PF-202，PF-204排净水冷却塔，空气冷却塔水位后关闭。
（如临时停车，可不开PF-202，PF-204，但应注意空冷塔，水冷塔水位不能超高）
5、水泵的操作及维护
启动
（1）盘车数转，检查水泵转动是否灵活，有无摩擦。
（2）关闭出口阀，全开进口阀，开泵排气阀，待有水连续喷出时，关闭排气阀。
（3）启动电机，开泵出口阀，注意电流，用TG-202，TG-204调节水流量。
停车：正常停车，关泵出口阀，停电机，关进口阀（视情况决定是否排泵体内水）关TG-202，TG-204。紧急停车：停泵电机，关闭泵进出口阀，关闭TG-202，TG-204。
日常维护
A．检查泵及电机有无异常震动，异响、异味以及其它异常情况，如发现异常情况，应立即处理。B．检查泵电机的电流是否正常。
C．检查泵、电机的各处温度是否正常。
D．检查泵的填料漏水是否正常。
E．泵不允许在出口阀全关或开度很小的情况下长时间运行，在出口阀关闭的情况下，泵连续运行时间不能超过3min，否则将导致泵发热，降低使用寿命。
第三节HXK-9500/6型纯化系统工艺技术操作规程
一、功能简述
HXK-9500/6型纯化系统将空气中的二氧化碳、水蒸气、大部分碳氢化合物和微量杂质除去之后进入分馏系统。
泵系统两个分子筛吸附器A1A2交替运行，当其中一个分子筛吸附器在0.6 Mpa压力下净化空气时，另一个分子筛吸附器利用出预冷系统的污氮气进行再生，以解析和除去床层中的杂质。
二、启动纯化系统
1、检查要使用的吸附器A1(A2)与切换程序控制器计时器的位置十分吻合。
2、开TG-234，反复开关PF-301检查空气中是否夹带有游离水，如有游离水应多吹几次，直至无水
为止，关闭TG-234。
3、开QD-301（QD-302），QD-307(QD-308)，TG-301，TG-302微开TG-234缓慢向分子筛吸附器充
气，当分子筛吸附器压力与空冷塔压力平衡后（0.6Mpa），全开TG-234。
4、开未工作地分子筛吸附器出口再生流路阀QD-304(QD-303)，QD-306(QD-305)。
5、开TG-308缓开TG-309，开QD-313向吸附器提供再生气，严格控制PI-305＜0.09 Mpa（正常指
标0.002-0.004 Mpa），FRS-303流量指示约为1800M3/h左右。
6、控制电加热器出口再生气温度TRC-304为180℃（调节范围170℃-190℃）。
7、将分子筛吸附器程序控制器投入自动，待分子筛吸附器中＜CO25ppm时，再生完毕。
8、倒换仪表气源，开TG-310的仪表空气阀，待仪表压力稳定后，逐渐关闭外供仪表空气阀。
三、纯化系统的日常操作维护
1、检查纯化系统切换程序是否正常，泄压、充压要在规定的时间内完成，不得过快或在规定时间
内完不成工艺要求。
2、调节QD-313,保证再生气流量FRS-303在1800M3/h。
3、向分子筛吸附器填充分子筛必须是非受潮的，设备经过一段时间运转后，吸附器中的分子筛会
下沉，应及时添加，添加吸附剂应注意把吸附床面扒平。经长时间运行，分子筛吸附能力下降或严重破碎，需要重新更换分子筛。
4、电加热器投运一定要先通气后送电，以免烧坏电热元件。
5、纯化器运行中既要检查运行中的各工艺参数是否正常，又要检查各遥控阀的动作有无滞后、关
闭不到位、开不了等异常情况，特别是在各阶段结束，下一阶段开始时应该特别注意，发现问题立即处理。
6、分子筛纯化器严禁带水，要经常检查PF-301十分带水。
7、出分子筛吸附器的空气中CO2含量小于5ppm。
四、纯化系统停运
1、倒换仪表气源，开外供仪表空气阀，关TG-310供仪表空气阀。
2、停止纯化器加热再生系统，若在加热阶段，手动停电加热器，开TG-314，关QD-313，关QD-306
（QD-305），QD-304(QD-303)；若在冷吹阶段，开TG-313，关QD-306 QD-305），QD-304(QD-303)；
若在充压阶段，关QD-311，停止充压；若在泄压阶段，待吸附器压力泄完之后，关QD-310(QD-309)。
3、慢关TG-304至全关（注意空压机排出压力超标）后，关纯化器进出口阀，QD-301（QD-302），
QD-307(QD-308)，视情况决定进行泄压处理。
4、将纯化器所有阀门打入“关”位置，全关所有遥控阀门。
五、正常生产的主要开展参数
1、出分子筛空气中CO2含量＜5ppm.
2、再生气出加热器TRC-304正常值180℃
3、加热再生气出分子筛纯化器的温度正常为120℃
4、加热再生气流量FRS-303；吹冷再生气流量FR-302正常值1800M3/h。
5、分子筛吸附器正流阻力5kpa。
6、分子筛吸附器的再生阻力5kpa。
7、分子筛吸附器切换周期表如图下表：
分子筛吸附器切换周期表如图
吸附器
工况
吸附器A2吸附器A1
阀门位号吸附工作
（8小时）
泄压
（8分钟）
加热
（4.5小时）
吹冷
（3小时）
充压
（15分钟）
QD-301
QD-307
QD-302
QD-308
QD-305
QD-303
QD-306
QD-304
分子筛吸附器切换周期表如图
吸附器
工况
吸附器A2吸附器A1
阀门位号
吸附工作
（8小时）
泄压
（8分钟）
加热
（4.5小时）
吹冷
（3小时）
充压
（15分钟）
QD-301
QD-307
QD-302
QD-308
QD-305
QD-303
QD-306
QD-304
QD-309
QD-310
QD-311
QD-313
QD-314
QD-312
注：本表系吸收器A1工作8小时，吸附器A2充压完毕，开始倒切换进入下一个周期后的阀门动作表。凡涂黑处为阀门开启状态。
第四节 仪表气源系统
一、流程简述
本空分装置仪表气源有三路：一路由净化车间仪表空气压缩机供给；一路由本空分装置空气过滤器AF1后的中压空气通过TG-310供给；还有一路是由本空分装置的仪表空气压缩机供给，仪表空气的作用，作为仪控气源。 二、有关技术参数
1、 仪表空气压缩机：ZW-3/7型无油润滑空气压缩机。
2、 配套电机功率：22KW
3、 储气罐： 0.6M 3。 三、流程简图：
四、仪表空气压缩机：ZW-3/7型无油润滑空气压缩机操作程序： 1、 供气操作
（1）、检查仪表空压机的电控、水路、气路有无问题，所有阀门是否处于关闭状态。 （2）、给仪表空压机的冷却器，气缸供冷却水，开放空阀。
（3）、启动仪表空气压缩机，观察仪表压缩机有无异常，然后逐步关放空，开DN50阀供气。 （4）、经常排冷凝水。 2、停供操作
待其它仪表气源供给流程打通后，停ZW-3/7空压机。
第五节 空分置换启动操作
V=0.6m 3
由净化车间来 由ZW-3/7型无油润滑空
去仪控系统
储气罐 由TD-310来
一、启动前必须具备的条件
1、KDON-1500/1500-7型空分设备全部安装完毕，校验合格。系统吹除、试压、裸冷、
保温材料、吸附剂填充完毕，干燥合格。
2、所有运转设备如自洁式过滤器，空压机，透平膨胀机，冷水机组、水泵、氧压机等
均具备启动条件，具备单机试车条件的应该进行单机试车，试车成功符合要求。
3、仪控调试工作全部结束，符合要求。
4、所有安全阀调试完毕，并投入使用。
5、供电系统，供水系统正常。
6、操作现场畅通，安全设施齐全，标志醒目。并具备必要的通信设施。
二、设备启动前的准备
1、检查各系统之间的连接情况是否正确。
2、按各系统操作规程要求，分别检查空压机。透平膨胀机，冷水机组、水泵、氧压机
等是否正常，并做好启动准备，是各机组均处于运行状态。
3、检查空分置换是否完全十分干燥，在该区域不允许有液体水分存在，并关闭所有阀
门。
4、除分析仪表外（CO2自动在线分析仪表），所有通向指示仪表的阀门必须开启。
5、温度记录和测量仪表都要处于通路状态，并检查连锁是否正常。
三、冷却水系统启动：
开冷却水进出口阀门供水。
四、启动仪表空气系统
开DN50阀供仪表空气（或开ZW3/7型空压机供仪表空气），压力0.5Mpa，启动除分析仪表外的所有指示仪表，启动分子筛吸附器的程序控制器，将气动蝶阀投入空运转，检查阀门运作程序是否正常，并仔细观察阀门动作有无滞后或其它反常情况。
五、启动空气透平压缩机
按“空气透平压缩机工艺操作程序”的要求启动，缓慢提高空气排出压力达0.6Mpa。
六、启动预冷系统
按“预冷系统工艺技术操作规程”启动预冷系统。
七、启动纯化系统
按“纯化系统工艺技术操作规程”，启动纯化系统。
八、分馏系统的加温吹除
按“全面加温吹除工艺技术操作规程”进行全面加温吹除。
九、分馏系统的冷却
此阶段操作要点是必须保证空压机出口压力稳定，其操作值为0.6Mpa，同时合理分配冷量，是整个塔内设备均匀同步降温。
当主换热器冷端温度TI-103-2接近空气液化温度时，此阶段便告结束。
1、冷却前必备条件
A、空压机运行正常
B、预冷系统运行正常
C、纯化系统处于正常操作状态
2、膨胀机启动前工艺流露准备。
A、打开污氮出分馏塔蝶阀DX-103（纯化系统污氮流路阀门依程序开闭）构成通路。
B、空气出分子筛吸附器压力必须保证0.6Mpa时才能向分馏塔送气。渐开TG-304，使分馏塔下塔
压力PI-110缓慢升至0.6Mpa，然后全开TG-304。
3、启动透平膨胀机
A、先开风机制动蝶阀。
B、再开出口总阀门。
C、然后开膨胀机出口阀。
D、开总管道端进口阀。
E、慢开总管道进口阀，微开机端进口阀。
F、接着全开进口阀。
G、调节总管入口阀使膨胀机前压力达0.6Mpa。
H、调整风机制动蝶阀使膨胀机到额定转速。
1、全开DX-101（或DX-102），膨胀机同密封气。
2、开TG-109及膨胀机出口阀TG-106（TG-107），开进口阀TG-102（TG-103），慢慢开启TG-101。
微开TG-104（TG-105）。以后再缓慢地全打开。
3、调节TG-101使机前压力升至0.6Mpa，同时慢慢用DX-101（或DX-102）调节膨胀机至额定转
速，使其保持在高效率状态下运行。
4、分馏塔冷箱内设备冷却
A、微开PF-103，PF-109结霜后关闭
B、打开PF-114结霜后关闭
C、微开JL-103开PF-106结霜后关闭
D、开PF-102结霜后关闭，稍开DV-102使FRQI-101指示在300Nm3/h冷却氧气管线。
E、开PF-101结霜后关闭，稍开DV-104使FRQI-102指示在300Nm3/h冷却氧气管线。
F、稍开JL-102，全开JL-103加速下塔和主冷的冷却。
G、当膨胀机后温度降至120k(-153)时，微开TG-108，通过TG-101，TG-108地开度调节膨胀机机
前温度，使机后温度逐渐将至93k（-180℃）但任何时候不得产生液体。
H、倒换分子筛吸附器再生气源，在保证再生气流量稳定的情况下，关TG-308，TG-309（在调试之
前）。
I、随着温度的下降、冷箱内压力也会逐渐下降，应及时注意调节TG-116向冷箱充气。
十、积液和调整阶段
1、当下塔开始出线液面，LIC-101指示约为50mm时，将积累的液体全部排掉，并注意观察排出液体是否清净，分析CO2及碳氢化合物含量，决定是否再次排液。
2、当下塔液面达350-400mm时，并仍有上升趋势，则稍开JL-101，关JL-102，关小JL-103，并调整DX-103开度，使上塔压力PI-112稳定在0.06Mpa。
3、当主冷开始出现液面，LI-102指示约为50mm时，将积液全部排掉，并注意观察排出液体是否清净，分析CO2及碳氢化合物含量，决定是否再次排液。
4、当主冷液氧液面达600mm时微开TG-113主冷开始工作，精馏开始形成。
5、微开PF-114排放不凝气。
6、随着液体的积累，精馏工况不断改善，上下塔阻力不断增加。进一步调整JL-103，JL-102的开度，待下塔液面稳定后，将LIC-101投入到自动。
7、当主冷液面JL-102指示1800mm时，关小TG-108，只要机前温度不高于175k（-98℃），全关TG-108液氧自循环自动开始。
8、对工况不断调整，并不断取样分析使其纯度
产品氧A-101 99.6%
产品氮A-102 ＜10ppmO2
污氮A-103 3.7%O2
液空A-104 38%O2
9、调节产品纯度的同时，进一步调节氧、氮产量是其达到额定值。
产品氧1500M3/h 产品氮1500M3/h
10、开DV-101，关DV-102送出氧气。
11、开DV-103，TG-233，关DV-104，送出氮气去水冷塔。
12、渐开TG-232，渐关TG-231，使污氮气缓慢导入水冷却塔，直至完全关闭TG-231，此过程一定要保证系统压力稳定。
13、当个部分调整稳定后，将手动调节改为自动调节。
第六节全面加温吹除
空气分设备在安装，大修及长期停车后，其内不会机会沉溺、有油污、水分及其它杂质，这些杂志的存在会，会不利于设备的启动，同时设备在长期运转后，也会有灰尘、水分CO2及碳氢化合物积存，这样不仅会是设备运行阻力升高，影响设备的运行效率，甚至使设备的安全运行受到威胁，所以设备在大开车前均应全面干燥吹扫一次，以达到清除积聚物的目的。
一、加温吹扫前的准备工作机有关事项
1、正常情况下，规定每年加温吹扫一次，如果在运行过程中发生主换热器阻力和精馏塔阻
力增加，以至于产量和纯度达不到规定指标，这就需要对分馏塔进行加温解冻。
2、空分停车以后，加温吹除前应该检查装置内的液体是否排放完毕，需静止2小时使设备
自然升温后才能用干燥气起吹扫。
3、按规程启动分馏塔前的各个系统，并使之运行稳定，空气量调整至正常操作的60%左右，
加温气体为经过分子筛吸附器后干燥空气。
4、加温适应尽量做到各部位温度缓慢而均匀回升，以免由于温差过大造成热应力，损坏设
备或管道。
5、开关阀门时一般应缓慢动作，同时严防超压及压力剧烈波动。
6、在接通各系统时，必须先开吹除阀门，再开入口阀，停止时应关入口阀门，再关吹除阀。
二、全面加温吹除操作
1、缓慢打开TG-304，向分馏塔导气要缓慢，不要使PI-301或PI-302有波动现象，以防吹坏
分子筛床层级分馏塔塔板。
2、当下他压力达到0.5Mpa时，稍开JL-101，JL-102，JL-103上塔充压0.04Mpa，然后稍
开DV-102，DV-104，依次开PF-101，PF-102，PF-103，PF-106，PF-109，PF-114等。
3、当加温气体的进出口温度基本相同时，加温结束（标志漏点-60℃）
4、根据是停车加温吹除还是开车加温吹除，对以后的操作做相应处理。
第七节停车和启动
一、停车
1、计划短期停车
在一般情况下，有计划的短期停车，或因故障二短期停车，停车时间在24小时内，可以不排
液，若液体只有正常液位的20%时，必须全部排出干净。（低温液体不允许在容器内低液面蒸发）。
A、接到停车通知后，各岗位做好停车准备工作。
B、停氧压缩机、氮压机。（如在运行的话）
C、开DV-102，关DV-101，停送氧气。
D、开DV-104，关DV-103，停送氮气。
E、停透平膨胀机。
F、把仪表空气切换到备用仪表空气管线上，停纯化系统。
G、停预冷系统。
H、停空压机。
注意：对于空分设备短期停车不要排放液体，保持冷却状态，注意系统不要因为液体汽化二超压，根据上精馏塔压力PI-112控制DV-102和DV-104的开度。
2、长期停车
其停车步骤按“计划短期停车”，进行但是其中必须做到：
A、停车后及时排放塔内液体。
B、关闭所有阀门，但不包括DV-102，视上塔压力决定。
C、静置4h自然升温，然后才能进行全面加温吹除。
3、突然停车
由于供电、供水或其它因素，造成设备突然停车，应注意以下问题：
A、设备、工艺安全问题：如防止设备超压、飞车、轴承烧坏、电加热器炉丝烧坏、纯
化器带水、液面超高带液等。
B、紧急停电加热器，紧急停佛里昂冷水机组，水泵、紧急停膨胀机、紧急倒换仪表空
气气源，紧急停氧压机。
C、其余按“计划短期停车”顺序进行。
二、设备短期停车后再启动
空分设备短期停车后再启动的步骤和方法，要根据停车时间长短和塔内具体情况而定。
条件：空分设备短期停车或临时停车后，系统内部仍然处于冷却状态。
方法：参照空分装置的启动操作。
按开车的启动准备程序作好准备工作。
1、外供仪表空气。
2、启动空压机。
3、启动预冷机。
4、启动纯化系统
5、启动分馏系统
6、启动透平膨胀机。
7、调整工艺、恢复生产。
第八节系统裸冷
一、目的
新安装或大修后的设备在完成各项单体试车和各部分设备吹扫，气密性实验加温吹除等工作并达到要求后，必须对空分设备进行裸冷，以考核设备在低温状态下，设备管道的冷变形及补偿性能等同时检查设备管道连接是否无误，阀门是否泄漏，这是对管道设备的安装和检修质量在低温状态下的进一步考核。
二、操作办法及注意事项
1、准备工作按空分大开车准备，但应注意以下几点：
A、塔内不装珠光砂，装上人孔板。
B、塔内手脚架不拆。
C、松开各塔的拉杆，使其处于自由状态。
2、操作方法：同空分大开车的普通冷却阶段，在降温过过程中，当设备温度约为-70左
右时达到平衡时，维持2-3小时，（炎热季节冷却时，设备温度会偏高）。
3、在尚未停车时，组织人员进入冷箱，对各处进行冷态检查，再次检查校正各塔垂直度，
停车后抓紧时间再次拧紧所有连接螺栓，并对阀门开关2-3次，检查阀门开关是否灵活。
4、对设备进行升温解冻后，处理裸冷运行中发现的问题。
5、裸冷中发现问题的大小和多少决定是否再次进行试压查漏和裸冷。
6、进他塔人员应注意人身安全，设备安全，应注意穿戴好防冻劳保用品，系好安全带，
且人员职责分明。
7、塔内照明应充分。
第九节安全技术
一、空气及空气组分的一般性质
1、空气中主要组分及其物理特性（标准状态）
一、空气及空气组分的一般性质
1、空气中主要组分及其物理特性（标准状态）临界点℃Mpa 氮N2-195.8-209.86-147 3.4578.09氧O2-183-218.4-119 5.1320.95氩Ar -185.7-189.2-122 4.9590.902氦He -268.9-272.55-267.70.23350.03
氖Ne -246.1-248.6-228.7 2.813氪Kr -153.2-157.2-63.7 5.6氙
Xe -108-111.8二氧化碳CO2-78.2
31.17.387甲烷CH4-161-182.6-182.60.0116乙炔
C2H2
-85-205
-205
0.0153
体积百分比
名称化学符号液化点
℃熔化点
℃
2、空气中99.04%是氧气和氮气，0.932%是氩气，它们基本不变，氢、二氧化碳和碳氢化合物视死去和环境在一定范围内变化，空气中的水蒸气含量随着饱和温度和地理环境影响而变化较大。水蒸气和二氧化碳具有和空气大不相同的性质，在标准状态下，水蒸气达到0度和二氧化碳达到-79时，就分别成为冰河干冰，就会堵塞板式换热器通道和筛板上的小孔。因此这些物质组分必须在空气进冷箱前除去。空气中的危险杂质是碳氢化合物，特别是乙炔。在精馏过程中，如果乙炔在液空和液氧中的浓缩到一定程度时就会发生爆炸的可能，因此乙炔在液氧中的含量规定不得超过0.1ppm ，这必须予以充分分注意。 4、 氧;氧是一种无色无味无毒的气体，有强烈的助燃作用，氧的浓度越高，助燃就越剧烈。
空气中氧气的含量只要增加4%，就会导致燃烧显著加剧，包括金属在内的许多物质在普通大气中不会燃烧，但在氧气浓度较高的情况下，或在纯氧中变能燃烧起来，因此可燃性物质在较高氧气浓度的情况下，容易产生自燃、甚至于爆炸，如遇受压力的氧气和液氧，则情况更会加剧。
名称 化学符号 液化点℃ 熔化点℃ 临界点 体积百分 比 ℃ Mpa 氮 N2 -195.8 -209.86 -147 3.45 78.09 氧 O2 -183 -218.4 -119 5.13 20.95 氩 Ar -185.7 -189.2 -122 4.959 0.902 氦 He -268.9 -272.55 -267.7 0.2335 0.03 氖 Ne -246.1 -248.6 -228.7 2.813 氪 Kr -153.2 -157.2 -63.7 5.6 氙 Xe -108 -111.8 二氧化碳 CO2 -78.2 31.1 7.387 甲烷 CH4 -161 -182.6 -182.6 0.0116 乙炔 C2H2
-85
-205
-205
0.0153
侵透氧的衣服记忆着火（例如由静电荷产生火花），并会及其迅速燃烧起来，如不及时予以驱散，则在相当长时间内都会有这种危险。
5、氮：氮气是一种无色无味、无毒的气体，但在高浓度下，人一旦吸入，引起缺氧，便会
窒息，这是很危险的，因为受害者在视线没有任何不舒服表现的情况下，很快失去知觉，氮气能阻燃，因此氮气在许多场合是作易燃易爆物质的保护气，氩、氖、氦、氪、氙等稀有气体也是具有和氮气相似的性质的。
6、低温液体
7、空气及其组分的液态，均由与温度很低，若与人的皮肤接触，将引起冻伤，类似于严重
烧伤。
三、安全注意事项
空气装置的工作区几所有储存，输送和再处理各类产品气的场所，都必须注意以下安全事项：
1、防止火灾和爆炸
会产生火苗的工作，如电焊，气焊、砂轮磨砺等，通常严禁在空分生产区进行，如确需进行，则必须采取措施，确保在氧气浓度不高的场地，并要在专职安全人员的监督下才能进行。
2、不得穿带有铁钉或带有任何钢质性的鞋子，以避免摩擦产生火花，并且不能采取易产
生静电火花的质料工作服。
3、严格忌油和油脂，所有和氧接触的部位和零件都要绝对无油和油脂，因此要进行脱脂
清洗，应该用碳氢氯化物或碳氢氯化合物，例如用全氯乙烯来清洗，一般的三氯乙烯等不适合用于铝和铝合金的情况，因为会引起爆炸反应。由于这类清洗洗剂有毒，在使用时，必须通风，皮肤的保护。并戴防护面具。
4、现场人员的衣着必须无油和油脂，即使脂肪质的化妆品也会引起火源。
5、装置的工作区内禁止储存可燃物品，对于装置运行所必需的润滑油和原材料必须由专
人保管。
6、要防止氧气的局部增浓，如果发现某些区域已增浓或有可能增浓，则必须清楚的做标
记，并强制通风。
7、人员在进入氧气容器和管道之前，必须用无油空气吹除，并经取样分析确认合格后才
能进入。
8、人员应避免在氧气浓度增高的区域停留。如果已经停留，则其衣着必被氧气侵透，应
立即用客气彻底吹洗置换。
9、氧气阀门的启闭要缓慢进行，避免快速操作，特别是对加压氧气必须遵守。
10、冷凝蒸发器液氧中的乙炔和碳氢化合物的浓度必须严格控制，在正常生产情况下，按
去昂液氧的排放是冷凝蒸发器防爆的一个有力手段，不能忽视，正常生产时，液氧排放量（折气态）约占氧气产量的1%，每隔8小时分析一次，测定结果必须记录，乙炔和碳氢化合物在液氧中的含量规定如下：
化合物名称正常值报警值停车值乙炔0.01ppm 0.1ppm 1ppm
碳氢化合物30mg/L液氧（按碳计）100mg/L液氧（按碳计）
2、防止窒息引起死亡
A、要防止氮气的局部增浓，如果发现某些区域已增浓或有可能增浓，则必须清楚的做标记，并强制通风。
B、严禁人员进入氮气增浓区域，如果进入氮气增浓区域，需要先通风置换，经检验分析确认正常后才能进入，并要在安全人员监督下进行。
C、人员进入氮气容器或管道前，必须经检验分析确认无氮气增浓，才允许进入，并且要在安全人员监督下进行。
3、防止冻伤
A、在处理低温液化气时，必须穿着必要的保护服，戴手套，裤脚不得塞进靴子内，以防止液体触及皮肤。
B、进入空分装置保温箱内前，有关的区段必须先加温。
4、安全措施
A、厂房设计：空分装置的厂房和附属建筑必须设置适当的通风系统。尤其在地下室，地坑和通道等处，这些地方易造成气体成分的增浓。
在液氧有可能泄漏的地方，楼板不得覆盖任何易燃材料（如木材、沥青等）而且必须平滑，不得任何借口和断层。
空分装置和附属建筑区域内的下水管道必须设置液封，要有足够的紧急出口，并且有明显的标示。
B、防火设施
及时扑灭起火，应该配置足够的灭火设施，如：
1、特殊的喷淋装置，只要用手一按或人一起进去便能喷水。
2、配置有足够长度的水龙带的消防龙头
3、配备方便的手提式灭火器。
4、安全可靠的报警系统。
5、在氧气可能增浓场所安置严禁吸烟和禁止明火的醒目警告牌。
3、防止超压
在受压状态下工作的所有容器和管道，以及内部压力可能会升高的容器和管道，必须配备防超压力的安全装置（安全阀防爆膜等），这些安全装置必须保持良好的工作状态。必要时，安全阀的起跳压力要定期进行检查。
报警系统必须定期检查。
4、绝热材料的使用
A、为使保冷箱内的绝热材料保持良好的绝热性能，需要保冷箱内充氮气以防止湿气
的侵入，要定期检查保冷箱内充氮压力。
B、为防止保冷箱内因氧气渗漏造成氧气增浓，而使得绝热材料含氧增浓，要定期检查
保冷箱内气体组分。如果有氧气增浓现象，应用氮气吹洗，以便氧浓度将至安全范围。
C、在装填绝热材料时，必须使用特制的面罩和手套，防止损害呼吸器和皮肤，保冷箱
装砂口应设置防护栅以防人员或其它杂物入冷箱内，千万别踏入珠光砂对中，以免陷落，造成生命危险。
5、操作措施
A、发器中液氧的碳氢化合物必须严格控制，每隔8小时化验一次，测定结果必须记录，当液氧中乙炔和碳氢化合物含量过高时，应采取下列措施：
①多测定，尽快地查明含量增高的原因，进行消除。
②增加氧气排放量。
③检查分子筛吸附器的工作情况是否正常。
④如采取措施后，乙炔或碳氢化合物含量仍然增长，已达到停车极限时，则应立即
停车，排除液体，对设备进行加温解冻。
B、冷箱的充气
为防止潮湿空气渗入冷箱和危险气体在冷箱内浓缩，冷箱内需充入干燥气体，经TG-116充入冷箱内，冷箱内保持一定正压不低于200mmH2O .
在一般情况下，如气封气量过大，引起冷箱内压力升高可通过冷箱顶部的平衡盒渗出，以维持一定压力，对冷箱平衡盒应定期检查，不要在上面放置任何物件，同时要防止平衡盒被冰雪冻结。
C、空气预冷系统的循环冷却水在添加药剂时，应严格控制用药量，不要使水起泡过多。
否则容易造成空冷塔带水事故，影响分子筛吸附器的支持工作。
D、在启动时或停车后再起动时，应检查分子筛吸附器的进出口阀开关位置是否正确，
否则应予以调整。阀门的开启动作要缓慢的进行，不要造成对分子筛吸附器床层的冲击。
E、在空分装置冷开车停车排放后，开始进行全面加温时必须注意加温气量要少，速度要
缓慢，切不可一开始就用大气量加温，加温空气为常温干燥空气。
分馏塔系统
A-101 氧气出分馏塔纯度分析PI-101 氧气出分馏塔压力
A-102 氮气出分馏塔纯度分析PI-102 氮气出分馏塔压力
A-103 污氮出分馏塔纯度分析PI-103 膨胀机ET1空气进口压力A-104 下塔液空纯度分析PI-104 膨胀机ET2空气进口压力A-105 下塔液空取样分析PI-105 膨胀机ET1空气出口压力A-106 主冷液氧分析PI-106 膨胀机ET2空气出口压力A-107 主冷液氧取样分析PI-107 膨胀机ET1喷嘴后压力A-108 上塔气氧分析PI-108 膨胀机ET2喷嘴后压力A-109 上塔纯氮分析PI-109 液氧吸附器压力
A-110 污氮出上塔分析PI-110 下塔压力
A-111 污液氮出下塔分析PI-111 上塔下部压力
A-112 出过冷器E3污氮分析PI-112 上塔顶部压力
A-113 出过冷器E4纯氮分析PdI-101 下塔阻力
A-114 出热虹吸蒸发器液氧分析PdI-102 下塔下部阻力
PdI-103 上塔中阻力
AR-101 出分馏塔氧气纯度记录报警PdI-104 上塔上部阻力
AR-102 出分馏塔氮气纯度记录LI-101 冷凝蒸发器液氧液面指示
LIC-102 下塔液空液面指示
TI-101-1 氧气出分馏塔温度FT-101 氧气流量信号变送
TI-101-2 氮气出分馏塔FRQI-101 氧气流量记录累计指示TI-101-3 污氮出分馏塔FT-102 氮气流量信号变送
PRQI-102 氮气流量记录累计指示TR-102-1 膨胀机进口温度记录
TR-102-2 膨胀机ET1出口温度记录FR-103 膨胀空气流量记录
TR-102-3 膨胀机ET2出口温度记录
HC-101 产品氧DV-101遥控
TI-103-1 主换热器中抽温度指示HC-102 氧气放空DV-102遥控TI-103-2 空气出主换热器温度HC-103 产品氮DV-103遥控
TI-103-3 液氧吸附器温度HC-104 氮气放空DV-104遥控TI-103-4 膨胀空气进上塔温度HC-105 污氮出分馏塔DX-103遥控TI-103-5 主冷气氧稳定HC-106 制运风机出口DX-101遥控TI-103-6 上塔顶部稳定HC-107 制运风机出口DX-102遥控TI-103-7 纯液氮出过冷器E4温度HC-108 TG-101遥控
TI-103-8 污液氮出过冷器E3温度HC-109 TG-104遥控
TI-103-9 液空出过冷器E3温度HC-110 TG-105遥控
TI-103-10 纯氮出过冷器E4温度HC-111 TG-108遥控
TI-103-11 污氮出过冷器E3温度HC-112 JL-102遥控
TI-103-12 下塔顶部温度HC-113 JL-103遥控
分馏塔系统
位号代号或型号名称用途
A3 403900100 液氧吸附器
C1 403901100 下塔
C2 403912000 上塔
K 冷凝蒸发器
E2 B140000 主换热器
E3 B407000 液空污液氮过冷器
E4 B315000 液氮过冷器
E5 B141000 热虹吸换热器
AS B403300100 液空分离器
ET1 B68161000 透平膨胀机
空分设备结构及工作原理1知识讲解
空分装置系统划分 所谓空分，就是将空气深度冷却至液态，由于液空其组分沸点各不相同，逐步分离出氧、氮、氩等等。空分装置大体可分以下几个系统： 1、空气过滤系统 过滤空气中的机械杂质，主要设备有自洁式空气过滤器。 2、空气压缩系统 将空气进行预压缩，主要设备有汽轮机、增压机、空压机等。 3、空气预冷及纯化系统 将压缩空气进行初步冷却，并去除压缩空气中的水分和二氧化碳等杂质，主要设备有空冷塔、水冷塔、分子筛纯化器、冷却水泵、冷冻水泵等。 4、分馏塔系统 将净化的压缩空气深度冷却，再逐级分馏出氧气、氮气、氩气等，主要设备有透平膨胀机、冷箱(内含主塔、主冷、主还、过冷器、粗氩塔、液氧泵、液体泵等) 5、贮存汽化系统 将分馏出的液氧、液氮、液氩进行贮存、汽化、灌充，主要设备有低温液体贮槽、汽化器、充瓶泵、灌充台等。 空气冷却塔结构工作原理 空冷塔（Φ4300×26895×16），主要外部有塔体材质碳钢，内部有2层填料聚丙烯鲍尔环，并对应2层布水器。 其作用是对从空压机出来的空气进行预冷。空气由塔底进入，塔顶出去，冷冻水从塔顶进入，塔顶出去，在这样一个工程中，冷冻水和空气在塔内，经布水器填料的作用充分的接触进行换热，把空气的温度降低。 水冷却塔的结构及工作原理 水冷却塔（规格Φ4200×16600×12），主要外部有塔体材质碳钢，内部有一层聚丙烯鲍尔环填料，对应一根布水管；一层不锈钢规整填料。 其作用式把从冷却水进行降温，生成冷冻水供给空冷塔。基本原理和空冷塔一样，从冷箱出来的温度较低的污氮气，进入水冷塔下部，在水冷塔内部经填料与从上部来的冷却水充分接触换热后排出，在此过程中冷却水生成冷冻水。 分子筛结构以及原理，其再生过程原理 吸附空气中的水份、CO2、乙炔等碳氢化合物，使进入空气纯净结构：卧式圆筒体、内设支承栅架、以承托分子筛吸附剂使用：空气经过分子筛床层时，将水份、CO2、乙炔等碳氢化合物吸附，净化后的空气CO2含量<1ppm；在再生周期中，先被高温干燥气体反向再生后，再被常温干燥气体冷却到常温，两分子筛成队交替使用。 预冷系统中的冷却水泵和冷冻水泵 预冷系统中的冷却水泵、冷冻水泵为多级离心水泵。分别为空冷塔、水冷塔供水。其基本结构和工作原理如下： 1、离心泵的基本结构 离心泵的基本部件是高速旋转的叶轮和固定的蜗牛形泵壳。具有若干个（通常为4～12
空气断路器工作原理
空气断路器工作原理 空气开关也就是断路器，在电路中作接通、分断和承载额定工作电流，并能在线路和电动机发生过载、短路、欠压的情况下进行可靠的保护。断路器的动、静触头及触杆设计成平行状，利用短路产生的电动斥力使动、静触头断开，分断能力高，限流特性强。 ．短路时，静触头周围的芳香族绝缘物气化，起冷却灭弧作用，飞弧距离为零。断路器的灭弧室采用金属栅片结构，触头系统具有斥力限流机构，因此，断路器具有很高的分断能力和限流能力。 ．具有复式脱扣器。反时限动作是双金属片受热弯曲使脱扣器动作，瞬时动作是铁芯街铁机构带动脱扣器动作。脱扣方式有热动、电磁和复式脱扣3种。. 空气开关内部比较精密，原理却甚为简单。它在入线和出线间串了个10几20圈的电感，电流足够时吸合带动机械杠杆而动作保护。比较安全又不用换保险，是很好的推荐。 自动空气开关也称为低压断路器，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。 自动空气开关具有多种保护功能(过载、短路、欠电压保护等)、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以目前被广泛应用。 结构和工作原理
自动空气开关由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。自动空气开关工作原理图如图所示。 自动空气开关工作原理图 1-主触点2-自由脱扣机构3-过电流脱扣器4-分励扣器脱 5-热脱扣器6-欠电压脱扣器7-停止按钮 自动空气开关的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过
空气分离的几种方法
绪 论 一、空气分离的几种方法 1、 低温法（经典，传统的空气分离方法） 压缩 膨胀 低温法的核心 2、 吸附法：利用固体吸附剂（分子筛、活性炭、硅胶、铝胶）对气体混合物中某些特 定的组分吸附能力的差异进行的一种分离方法。 特点：投资省、上马快、生产能力低、纯度低（93%左右）、切换周期短、对阀的要 求或寿命影响大。 3、 膜分离法：利用有机聚合膜对气体混合物的渗透选择性。 2O 穿透膜的速度比2N 快约4-5倍，但这种分离方法生产能力更低， 纯度低（氧气纯度约25%~35%） 二、学习的基本内容 1、 低温技术的热力学基础——工程热力学：主要有热力学第一、第二定律； 传热学：以蒸发、沸腾、冷凝机理为主； 流体力学：伯努利方程、连续性方程； 2、 获得低温的方法 绝热节流 相变制冷 等熵膨胀 3、 溶液的热力学基础 拉乌尔定律、康诺瓦罗夫定律（1、2 ，空分的核心、精馏的核心） 4、 低温工质的一些性质：（空气 、O 、N 、Ar ） 5、 液化循环（一次节流、克劳特、法兰德、卡皮查循环等） 6、 气体分离（结合设备） 三、空分的应用领域 1、 钢铁：还原法炼铁或熔融法炼铁（喷煤富氧鼓风技术）； 2、 煤气化：城市能源供应的趋势、煤气化能源联合发电； 3、 化工：大化肥、大化工企业，电工、玻璃行业作保护气； 4、 造纸：漂白剂； 5、 国防工业：氢氧发动机、火箭燃料； 6、 机械工业； 四、空分的发展趋势 ○ 现代工业——大型、超大型规模； ○ 大化工——煤带油：以煤为原料生产甲醇； ○ 污水处理：富氧曝气； ○ 二次采油；
第一章 空分工艺流程的组成 一、工艺流程的组织 我国从1953年，在哈氧第一台制氧机，目前出现的全低压制氧机，这期间经历了几代变革： 第一代：高低压循环，氨预冷，氮气透平膨胀，吸收法除杂质； 第二代：石头蓄冷除杂质，空气透平膨胀低压循环； 第三代：可逆式换热器； 第四代：分子筛纯化； 第五代：，规整填料，增压透平膨胀机的低压循环； 第六代：内压缩流程，规整填料，全精馏无氢制氩； ○全低压工艺流程：只生产气体产品，基本上不产液体产品； ○内压缩流程：化工类：5~8MPa ：临界状态以上，超临界； 钢铁类：3.0 MPa ，临界状态以下； 二、各部分的功用 净化系统 压缩 冷却 纯化 分馏 （制冷系统，换热系统，精馏系统） 液体：贮存及汽化系统； 气体：压送系统； ○净化系统：除尘过滤，去除灰尘和机械杂质； ○压缩气体：对气体作功，提高能量、具备制冷能力； （热力学第二定律） ○预冷：对气体预冷，降低能耗，提高经济性 有预冷的一次节流循环比无预冷的一次节流循环经济，增加了制冷循环，减轻 了换热器的工作负担，使产品的冷量得到充分的利用； ○纯化：防爆、提纯； 吸附能力及吸附顺序为：2222CO H C O H >>； ○精馏：空气分离 换热系统：实现能量传递，提高经济性，低温操作条件； 制冷系统：①维持冷量平衡 ②液化空气 膨胀机 h W ?+ 方法 节流阀 h ? 膨胀机制冷量效率高：膨胀功W ； 冷损：跑冷损失 Q1 复热不足冷损 Q2 生产液体产品带走的冷量Q3 321Q Q Q Q ++≥ 第一节 净化系统
建构主义理论
建构主义理论 建构主义理论认为，知识是由人主动建构的，而不是被动接受的。 一、基本原理 1、知识是个体主动的建构，不是被动接受或吸收； 2、认知的功能在于用来组织经验的世界，不是用来发现本体的现实； 3、知识是个人与别人经由磋商与和解的社会建构。 二、建构主义基本理论观点 （一）建构主义的知识观 传统的客观主义知识观认为，知识是客观世界的本质反映，是对客观事物的准确表征，知识只有在正确反映外部世界的情况下才被认为是正确的，客观知识就是真理。大多数建构主义对知识的客观性和确定性提出了质疑，认为知识不是对现实的准确表征，它只是一种解释、一种假设，并无最终答案。相反，随着人们认识的发展会不断出现新的假设，所以知识并不能精确地概括世界的法则，而是需要针对具体情境进行再创造。如珠穆朗玛峰的高度、鸟的起源等问题。另外，建构主义认为，知识不可能以实体的形式存在于具体个体之外，尽管人们通过语言符号赋予知识一定的外在形式，甚至这些命题还得到了较为普遍的认可，但这并不意味着学习者会对这些命题有同样的理解，因为这些理解只能由基于个人的经验背景而建构起来，它取决于特定情境下的学习历程。在具体的问题解决中，学习者需要针对具体问题的情境对原有知识进行再加工和再创造。
建构主义的这种知识观尽管有些激进，但它向传统的教学和课程理论提出了巨大挑战。按照这种观点，知识不是通过教师传授得到的，而是学习者在一定的情境即社会文化背景下，借助他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得的。课本知识仅仅是一种关于各种现象较为可靠的假设，而不是解释现实的“模板”。虽然有些科学知识包含真理，但并非绝对正确，只是对现实的一种较为正确的解释罢了。因此，在对课程知识的教学上，建构主义认为，就个体所获得的知识而言，（1）并非预先确定的，更不可能绝对正确；（2）只能以自己的经验、信念为背景；（3）需要在具体情境的复杂变化中不断加以深化。 （二）建构主义的学习观 1．学习是认知结构的改变过程 学习过程并非简单的信息输入、存储和提取，而是新旧经验或经验之间的相互作用过程，这主要涉及到同化和顺应两种机制。也就是说，建构主义认为个体的学习是双向建构的过程。学生不仅需要从头脑中提取与新知识一致的旧有经验作为同化新知识的固着点，而且也要关注到与当前知识不一致的已有经验，看到新旧知识之间的冲突，并设法通过调整来解决这些冲突，有时需要改变原有的错误观念。学生原有的知识经验，会由于新知识经验的进入而发生调整和改变。因此，学习不仅是理解和记忆新知识，而且要分析其合理性、有效性，从而 形成学习者本人对事物的观点和思想；另一方面，学习不仅是新
空分装置空气分馏原理及流程
空分装置空气分镏原理及流程 一、空气成份 空气成份及其比例 二、原理 空气中氧气、氮气、氩气含量基本不变。而水蒸汽和二氧化碳气在0℃和—79℃分别变成冰和干冰，会阻塞换热器，因而在进冷箱前必须除去。而碳氢化合物特别是乙炔，在精馏过程中如乙炔在液空和液氧中浓缩到一定程度就有发生爆炸的可能，故其在液氧中含量不得超过0.1PPm。稀有气体如氖氦气，由于其冷凝温度很低，总以气态集聚在冷凝蒸发器中影响换热效果，要经常排放。 氧和氮的沸点不同，氮比氧易蒸发、氧比氮易冷凝，气
体自下而上流动时，在塔顶可获得高纯的氮气，在下塔底部可获得富氧液空，在上塔底部可获得高纯氧气。在下塔中空气被初次分离成富氧液空和氮气，液空由下塔底部送入上塔，一部分液氮由下塔顶部送入上塔顶部。 三、主要流程 空气经分子筛吸附器后吸附，分三路：第一路直接进入冷箱内主换热器，经换热温度降到—172.8℃，再进入下塔底部；第二路直接增压机I段膨胀机增压段冷箱内主换热器，温度降到—127℃膨胀机膨胀段汽液分离气下塔底部；第三路直接增压机II段冷箱内主换热器，温度降到—173.5℃下塔中部。 在下塔中，空气被初步分离成氮和富氧液体空气，顶部气氮在主冷凝蒸发器中液化，同时主冷凝蒸发器的低压侧液氧被气化。液氮作为下塔回流液全部回流到下塔，再从下塔顶部引出一部分液氮，经过液空液氮过冷器被纯气氮和污气氮过冷后送入上塔顶部。污液氮经过液空液氮过冷器过冷后送入上塔顶部。液空在液空液氮过冷器中过冷后送入上塔中部作为回流液。液氧从上塔底部经低温液氧泵加压，经主换热器复热以2.5MPa送出。污气氮从上塔上部经液空液氮过冷器及主换热器复热，一路作为分子筛的再生气体，一路进入水冷塔中。纯气氮从上塔顶部经主换热器复热进入氮压机。
万能断路器结构与原理
前排左一：控制器 前排中：储能机构，上部—绿色为欠压脱扣器，蓝色为合闸线圈（合闸电磁铁），赭石色为分励脱扣器 前排右：电动机，上部——绿色部件为与欠压脱扣器联合使用的：欠压延时控制器。 后排断路器本体（导电机构，灭弧室，进出线排），上部浅灰色部分为二次接线端子。 框架断路器分为这样几个大的版块： 1、触头导电部件 由于承载电流多数在630A以上，最高可至6300A，出于支承，绝缘，以及预期短路电流较大，电弧能量强等方面因素的影响，触头导电部分，被密封在一个腔体内。外壳材料由专用的DMC材料压制而成。各相导电触头上，分别装设有专用的速饱和互感器。将该相的电流信号，传递至控制器。 2、储能操作机构 利用一系列复杂的机械机构，拉伸一根大直径弹簧储能，利用脱扣机构，将主弹簧自拉伸位置解锁释放，进而执行合闸或者分闸的操作。 主弹簧，及相连接整合在一起的这些连杆，弹簧，称为储能机构。 主弹簧的拉伸，一方面可以通过一个手柄，可以人力完成。 更多地，通过一个电机和相连的减速齿轮机构，依靠电机为主拉簧储能。
电操，储能电机，MOE，叫法有点混乱。 三(四)极触头，均分别与储能机构相连接。 储能机构 操作机构，是机械产品。基于所学专业原因，觉得这部分比之控制器更重要，所以多看了好多。 【四两拨千斤是什么？看看这些较弱的塑料件就知道了。】 【下面这些红字，是说，红字所代表的附件与储能机构在此连接】 【千斤：主拉簧】 【最后：操作机构正面标准照】 3、关于控制器 （1）取_信号
电流： A相互感器，B相互感器，C相互感器，N相互感器，变压器中心点接地互感器； 返回：电流值集合IA/IB/IC/IN/Ig/IΔn 电压： A相电压,B相电压，C相电压 返回：电压值集合Uab Uac Ubc 频率： 返回：f （2）数据预处理 这部分用来根据电压电流信号，计算出功率，功率因数，有功功率，无功功率 运算出三相电流不平衡度，公式保密。 这部分还用来统计谐波，【该计算统计，为程序员娱乐行为】 计算_参数 P ,Q,SCOSΦ 有功电能，无功电能，视在电能 谐波，频率 三相不平衡度，过压百分比，欠压百分比，过频百分比，欠频百分比
沉降分离原理及方法---精品资料
第二节 沉降分离原理及方法 3.2.1 重力沉降 一、球形颗粒的自由沉降 工业上沉降操作所处理的颗粒甚小，因而颗粒与流体间的接触表面相对甚大，故阻力速度增长很快,可在短暂时间内与颗粒所受到的净重力达到平衡，所以重力沉降过程中，加速度阶段常可忽略不计。 ma F F F d b g =-- 2 2 u A F d ρζ= 或a d u d g d g d s s ρπρπ ζρπ ρπ 3 22 3 3 62466=??? ? ??-- 当颗粒开始沉降的瞬间：0=u 因为0=d F a 最大 ↑u ↑d F ↓a 当0=a t u u =——沉降速度“终端速度” 推导得 ()ρζ ρρ34-= s t gd u 0=a ()ρρπρπ ζ-=???? ??s g d u d 3 22 6 24 式中： t u ——球形颗粒的自由沉降速度，[]s m ;
d ——颗粒直径，[]m ; s ρ——颗粒密度，[]3m kg ; ——流体密度，[ ] 3 m kg ; g ——重力加速度[] 2s m ; ζ——阻力系数， 无因次， ()et s R f .φζ= s φ——球形度 p s s s =φ 综合实验结果，上式为表面光滑的球形颗粒在流体中的自由沉降公式。 滞留区 1Re 104 <<-t Re 24=ζ ()μρρ182g d u s t -= 斯托 克斯公式 过渡区 3 10Re 1< 空分车间生产基本工艺与原理 1、空分综述 1.1、空气及空气分离 空气存在于我们地球表面，属典型的多组分混合物，主要成分有氮气、氧气及惰性气体，按体积含量计，氧气占20.95%、氮气占78.09%、氩占0.932%，此外还有微量的氢、氖、氦、氪、氙、氡，以及不定量的水蒸汽及二氧化碳。在标准状况下，空气液化温度为87.7K。 空气分离是指把空气通过一定的方法分离出氧气、氮气和惰性气体的过程。 目前分离的方法主要有深冷法、变压吸附法、膜分离法，它们各有自己的优缺点。变压吸附法、膜分离法主要用于低纯度、小型空分设备；焦炉煤气制合成氨项目用产品气量大且纯度要求高，故采用深冷法。 深冷法基本原理是：将空气液化后，根据各组份沸点不同，通过精馏将各组分进行分离。空气分离的主要产品为氧气及部分氮气。 1.2、空分装置简介 1.2.1.装置特点 我公司选用了由开封黄河制氧厂生产的第六代空分装置，流程上采用全低压、外压缩，不提氩的结构。主要特点： ⑴采用带自动反吹的自洁式空气过滤器，保证了运行周期及运行效果； ⑵预冷系统利用多余的污氮气及氮气对水进行冷却，降低冷水机组热负荷，减小冷水机组功率选型，不但节能且充分利用了富余气体干基吸湿 潜热； ⑶采用分子筛吸附，大大简化空气净化工艺，延长了切换周期，减少加工空气切换损失。利用分子筛所具有的选择性高吸附率，提高了净化效果，减少碳氢化合物、氮氧化物及二氧化碳进入液氧的量，确保主冷的安全同时延长装置大加温周期； ⑷采用增压机制动的透平膨胀机，提高单位气体制冷量，减少膨胀空气对上塔精馏段的影响，优化了精馏操作； ⑸分馏塔下塔采用高效塔板，上塔采用规整填料，降低精馏塔操作压力，提高了塔板和填料的精馏效率，保证了氧的提取率、降低制氧单耗； ⑹设置液氧贮槽及汽化系统，加大主冷液氧排放量，杜绝碳氢化合物、氮氧化物及二氧化碳在液氧中析出，最大限度保证主冷安全。液氧汽化系统为空分装置短停时系统用氧提供了方便，确保后工段工艺连续，减少后工段开停车损失； ⑺装置采用DCS集散控制系统，使操作更加方便和稳定。 1.2.2.装置主要参数 空分装置型号为KDON—4500/6000，其主要参数： ⑴空压机：≥25000Nm3/h,出口压力：0.6MPa(G); ⑵氧气：产量≥4500 Nm3/h，纯度99.6%，出界区压力：3.0 MPa(G); ⑶氮气：≥6000 Nm3/h，纯度99.99%，出界区压力0.8 MPa(G); ⑷仪表空气≥3000 Nm3/h，露点≤－40℃,出界区压力≥0.8MPa(G)。 1.2.3.装置设计运行要求 ⑴操作弹性 本装置可在不外加任何设备的情况下，能以设计氧产量的75～105%变 一、空气分离的几种方法 1、低温法（经典，传统的空气分离方法） 压缩膨胀液化（深冷）精馏 低温法的核心 2、吸附法：利用固体吸附剂（分子筛、活性炭、硅胶、铝胶）对气体混合物中某些特定的组分吸附能力的差异进行的一种分离方法。 特点：投资省、上马快、生产能力低、纯度低（93%左右）、切换周期短、对阀的要求或寿命影响大。 3、膜分离法：利用有机聚合膜对气体混合物的渗透选择性。 穿透膜的速度比快约4-5倍，但这种分离方法生产能力更低，纯度低（氧气纯度约25%~35%） 二、学习的基本内容 1、低温技术的热力学基础——工程热力学：主要有热力学第一、第二定律； 传热学：以蒸发、沸腾、冷凝机理为主； 流体力学：伯努利方程、连续性方程； 2、获得低温的方法 绝热节流 相变制冷 等熵膨胀 3、溶液的热力学基础 拉乌尔定律、康诺瓦罗夫定律（1、2 ，空分的核心、精馏的核心） 4、低温工质的一些性质：（空气、O、N、Ar） 5、液化循环（一次节流、克劳特、法兰德、卡皮查循环等） 6、气体分离（结合设备） 三、空分的应用领域 1、钢铁：还原法炼铁或熔融法炼铁（喷煤富氧鼓风技术）； 2、煤气化：城市能源供应的趋势、煤气化能源联合发电； 3、化工：大化肥、大化工企业，电工、玻璃行业作保护气； 4、造纸：漂白剂； 5、国防工业：氢氧发动机、火箭燃料； 6、机械工业； 四、空分的发展趋势 ○ 现代工业——大型、超大型规模； ○ 大化工——煤带油：以煤为原料生产甲醇； ○ 污水处理：富氧曝气； ○ 二次采油； 第一章空分工艺流程的组成 一、工艺流程的组织 我国从1953年，在哈氧第一台制氧机，目前出现的全低压制氧机，这期间经历了几代变革：第一代：高低压循环，氨预冷，氮气透平膨胀，吸收法除杂质； 脱扣器是低压断路器中用来接受信号的元件。若线路中出现不正常情况或由操作人员或继电保护装置发出信号时，脱扣器会根据信号的情况通过传递元件使触头动作掉闸切断电路。低压断路器的脱扣器一般有过流脱扣器、热脱扣器、失压脱扣器、分励脱扣器等几种, F面要说的是低压断路器中的分励脱扣器。 1 分励脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件，电源电压等于额定控制电源电压的70%-110% 之间的任一电压时，就能可靠分断断路器。分励脱扣器是短时工作制，线圈通电时间一般不 能超过1S,否则线圈会被烧断。塑壳断路器为防止线圈烧毁，在分励脱扣器串联一个微动开关，当分励脱扣器通过衔铁吸合，微动开关从闭合状态转换成断开，由于分励脱扣器电源 的控制线路被切断，即使人为地按住按纽，分励线圈始终不再通电就避免了线圈烧损情况的产生。当断路器再扣合闸后，微动开关重新回到闭合位置。 分励脱扣器本质上就是一个分闸线圈加脱扣器，热脱扣和电磁脱扣也用这个脱扣器，给分励脱扣线圈加上规定的电压，断路器就脱扣而分闸，分励脱扣器常用在远距离自动断电的 控制上，现在用得最多的就是消防控制室切断非消防电源。分励脱扣器常用在远距离自动断 电的控制上，用于远距离操作低压断路器分闸控制。它的电磁线圈并联在低压断路器的电源 侧。需要进行分闸操作时，按动常开按钮使分励脱扣器的电磁铁得电吸动衔铁，通过传动机 构推动自由脱扣机构，使低压断路器掉闸。 2 断路器分励脱扣后是不能立刻远控合闸的，也不能直接手动合闸，必须将断路器再扣后方能合闸，这和过载等脱扣跳闸后要再扣一样，这就是分励脱扣和电动操作分闸的区别， 断路器操作把手有三个位置，除大家知道的上分下合两个位置外，脱扣后把手将停留在中间 位置。所谓再扣就是将把手从中间位置下扳到分的位置使脱扣器重新钩住，然后才能合闸。分励脱扣线圈电压种类有交流和直流，电压大小有各种电压等级。切断非消防电源时用DC24V消防电源作分励脱扣线圈电源是最方便也是最简单的。 分励脱扣线圈只能短时间通电，时间一长就烧坏；所以在控制回路里要串接一个断路器的常闭接点，断路器脱扣后切断分励脱扣线圈的电流。分励线圈是用来跳闸的合闸线圈是用来合闸的合闸线圈吸合所有的常开都闭合，所有的常闭都断开，分励线圈吸合后（跳 闸）所有的常开都断开，所有的常闭都闭合 低温空分原理：[1] 标准大气压下，空气的主要组分为：氮气、氧气和氩气，其沸点分别为77.36K、90.19K和87.26K。可见氧气和氮气的沸点相差近13K，而氧气和氩气的沸点相差仅近3K，故氧气和氩气相对于氮气都是难挥发组分。一般而言，对于两种沸点不同的物质（如氮和氧）组成的混合液体在吸热部分蒸发时，易挥发组分（沸点较低）将较多的蒸发为气相，而两种沸点不同的混合蒸汽在放热而部分冷凝时，难挥发的组分（沸点较高）将较多的冷凝为液相。如果将温度较高的饱和蒸汽和温度较低的饱和液体相接触时，则蒸汽放出热量而部分冷凝，而液体则吸收热量而部分蒸发，蒸汽部分冷凝时，蒸汽中氧组分较多的冷凝到液相，同样液相中的氮组分较多的蒸发到气相，使得气相中的氮组分浓度提高，液相中的氧组分浓度提高，如果进行多次这样的部分蒸发和部分冷凝过程，则气相中的氮组分浓度不断增加，同时液相中的氧组分浓度不断增加，最终达到氮氧分离的目的。 以上为空气精馏的原理，实现精馏的主要设备为精馏塔，塔内每块塔板都提供一次气液接触而发生部分蒸发和部分冷凝的场所，最终在塔顶得到高纯度的氮产品，而在塔底得到高纯度的氧产品。 为了同时得到高纯度的氮、氧产品以及氩等稀有气体产品，应用到空气得力的精馏塔一般是双级精馏塔。其典型流程如下： 下塔为高压塔，压缩后冷却到接近饱和状态的空气进入下塔顶部，经过下塔的初步分离，在下塔顶得到高纯度的馏分液氮，下塔底得到富氧液空，将馏分液氮和富氧液空采出后经液空和液氮过冷器，节流后回流入上塔(低压塔)继续参与精馏分离，最终在上塔塔顶得到高纯度的氮气，塔底得到高纯度的气氧和液氧。上塔由于回流液体较多，导致回流比较大，一般都大于实际所需回流比，为了挖掘精馏塔的精馏潜力，提高产品提取率，可以将部分空气直接引入上塔参与精馏，由于这个想法是拉赫曼提出，所以进上塔的膨胀空气量一般称为拉赫曼气。上下塔之间通过一个冷凝蒸发器(也叫主冷器)耦合在一起，它既是下塔的冷凝器，也是上塔的再沸器，下塔顶部的高温气氮用来加热上塔底部的低温液氧，同时本身被液氧冷却为液氮，部分作为下塔回流液，部分采出作为上塔顶部的回流液。富氧液空从上塔中部引入，液空进料口以上为精 [引用] 分励脱扣器原理图 一、分励脱扣器原理图 在民用建筑中非消防电源的切除中,强切消防时需要停电的回路，选用带分励脱扣器的断路器，以使消防报警系统能在消防中心通过输入输出控制模块或控制电缆远距离使断路器跳闸，以切断此类负荷的电源。 二、低压断路器的结构和工作原理 断路器，在电路中作接通、分断和承载额定工作电流，并能在线路和电动机发生过载、短路、欠压的情况下进行可靠的保护。断路器的动、静触头及触杆设计成平行状，利用短路产生的电动斥力使动、静触头断开，分断能力高，限流特性强。 ．短路时，静触头周围的芳香族绝缘物气化，起冷却灭弧作用，飞弧距离为零。断路器的灭弧室采用金属栅片结构，触头系统具有斥力限流机构，因此，断路器具有很高的分断能力和限流能力。 ．具有复式脱扣器。反时限动作是双金属片受热弯曲使脱扣器动作，瞬时动作是铁芯街铁机构带动脱扣器动作。脱扣方式有热动、电磁和复式脱扣3种。. 空气开关内部比较精密，原理却甚为简单。它在入线和出线间串了个10几20圈的电感，电流足够时吸合带动机械杠杆而动作保护。比较安全又不用换保险，是很好的推荐。 自动空气开关也称为低压断路器，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。 自动空气开关具有多种保护功能(过载、短路、欠电压保护等)、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以目前被广泛应用。 低压断路器的结构和工作原理 自动空气开关由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。自动空气开关工作原理图如 自动空气开关工作原理图低压断路器的工作原理图 1-主触点2-自由脱扣机构3-过电流脱扣器4-分励扣器脱 5-热脱扣器6-欠电压脱扣器7-停止按钮 自动空气开关的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。 第一章 钢筋混凝土结构基本概念及材料的物理力学性能 1.混凝土立方体抗压强度cu f ：（基本强度指标）以边长150mm 立方体试件，按标准方法制作养护28d ，标准试验方法（不涂润滑剂，全截面受压，加载速度0.15~0.25MPa/s ）测得的抗压强度作为混凝土立方体抗压强度 cu f 。 影响立方体强度主要因素为试件尺寸和试验方法。尺寸效应关系： cu f （150）=0.95cu f （100） cu f （150）=1.05cu f （200） 2.混凝土弹性模量和变形模量。 ①原点弹性模量：在混凝土受压应力—应变曲线图的原点作切线，该切线曲率即为原点弹性模量。表示为：E '=σ/ε=tan α0 ②变形模量：连接混凝土应力应变—曲线的原点及曲线上某一点K 作割线，K 点混凝土应力为σc （=0.5c f ），该割线（OK ）的斜率即为变形模量，也称割线模量或弹塑性模量。 E c '''=tan α1=σc /εc 混凝土受拉弹性模量与受压弹性模量相等。 ③切线模量：混凝土应力应变—上某应力σc 处作一切线，该切线斜率即为相应于应力σc 时的切线模量''c E =d σ/d ε 3 . 徐变变形：在应力长期不变的作用下，混凝土的应变随时间增长的现象称为徐变。 影响徐变的因素：a. 内在因素，包括混凝土组成、龄期，龄期越早，徐变越大；b. 环境条件，指养护和使用时的温度、湿度，温度越高，湿度越低，徐变越大；c. 应力条件，压应力σ﹤0.5 c f ，徐变与应力呈线性关系；当压应力σ介于（0.5～0.8）c f 之间，徐变增长比应力快；当压应力σ﹥0.8 c f 时，混凝土的非线性徐变不收敛。 徐变对结构的影响：a.使结构变形增加；b.静定结构会使截面中产生应力重分布；c.超静定结构引起赘余力；d.在预应力混凝土结构中产生预 应力损失。 4.收缩变形：在混凝土中凝结和硬化的物理化学过程中体积随时间推移而减少的现象称为收缩。 混凝土收缩原因：a.硬化初期，化学性收缩，本身的体积收缩；b.后期，物理收缩，失水干燥。 影响混凝土收缩的主要因素：a.混凝土组成和配比；b.构件的养护条件、使用环境的温度和湿度，以及凡是影响混凝土中水分保持的因素；c.构件的体表比，比值越小收缩越大。 混凝土收缩对结构的影响：a.构件未受荷前可能产生裂缝；b.预应力构件中引起预应力损失；c.超静定结构产生次内力。 5.钢筋的基本概念 1.钢筋按化学成分分类，可分为碳素钢和普通低合金钢。 2钢筋按加工方法分类，可分为a.热轧钢筋；b.热处理钢筋；c.冷加工钢筋（冷拉钢筋、冷轧钢筋、冷轧带肋钢筋和冷轧扭钢筋。） 6.钢筋的力学性能 物理力学指标：（1）两个强度指标：屈服强度，结构设计计算中强度取值主要依据；极限抗拉强度，材料实际破坏强度，衡量钢筋屈服后的抗拉能力，不能作为计算依据。（2）两个塑性指标：伸长率和冷弯性能：钢材在冷加工过程和使用时不开裂、弯断或脆断的性能。 7.钢筋和混凝土共同工作的的原因：（1）混凝土和钢筋之间有着良好的黏结力；（2）二者具有相近的温度线膨胀系数；（3）在保护层足够的前提下，呈碱性的混凝土可以保护钢筋不易锈蚀，保证了钢筋与混凝土的共同作用。 第二章 结构按极限状态法设计计算的原则 1.结构概率设计的方法按发展进程划分为三个水准：a.水准Ⅰ，半概率设计法，只对影响结构可靠度的某些参数，用数理统计分析，并与经验结合，对结构的可靠度不能做出定量的估计；b.水准Ⅱ，近似概率设计法，用概率论和数理统计理论，对结构、构件、或截面设计的可靠概率做出近似估计，忽略了变量随时间的关系，非线性极限状态方程线性化；c.水准Ⅲ，全概略设计法，我国《公桥规》采用水准Ⅱ。 2.结构的可靠性：指结构在规定时间（设计基准期）、规定的条件下，完成预定功能的能力。 可靠性组成：安全性、适用性、耐久性。 可靠度：对结构的可靠性进行概率描述称为结构可靠度。 3.结构的极限状态：当整个结构或构件的一部分超过某一特定状态而不能满足设计规定的某一功能要求时，则此特定状态称为该功能的极限状态。 极限状态分为承载能力极限状态、正常使用极限状态和破坏—安全状态。 承载能力极限状态对应于结构或构件达到最大承载力或不适于继续承载的变形，具体表现：a.整个构件或结构的一部分作为刚体失去平衡；b.结构构件或连接处因超过材料强度而破坏；c.结构转变成机动体系；d.结构或构件丧失稳定；e.变形过大，不能继续承载和使用。 正常使用极限状态对应于结构或构件达到正常使用或耐久性能的某项规定限值，具体表现：a.由于外观变形影响正常使用；b.由于耐久性能的局部损坏影响正常使用；c.由于震动影响正常使用；d.由于其他特定状态影响正常使用。 破坏—安全状态是指偶然事件造成局部损坏后，其余部分不至于发生连续倒塌的状态。（破坏—安全极限状态归到承载能力极限状态中） 4.作用：使结构产生内力、变形、应力、应变的所有原因。 作用分为：永久作用、可变作用和偶然作用。 永久作用：在结构使用期内，其量值不随时间变化，或其变化与平均值相比可忽略不计的作用 可变作用：在结构试用期内，其量值随时间变化，且其变化值与平均值相比较不可忽略的作用。 分励脱扣器（原理） 分励脱扣器本质上就是一个分闸线圈加脱扣器。热脱扣和电磁脱扣也用这个脱扣器。给分励脱扣线圈加上规定的电压，断路器就脱扣而分闸。分励脱扣器常用在远距离自动断电的控制上，现在用得最多的就是消防控制室切断非消防电源。断路器分励脱扣后是不能立刻远控合闸的，也不能直接手动合闸，必须将断路器再扣后方能合闸，这和过载等脱扣跳闸后要再扣一样。这就是分励脱扣和电动操作分闸的区别。 断路器操作把手有三个位置，除大家知道的上分下合两个位置外，脱扣后把手将停留在中间位置。所谓再扣就是将把手从中间位置下扳到分的位置使脱扣器重新钩住，然后才能合闸。 分励脱扣线圈电压种类有交流和直流，电压大小有各种电压等级。切断非消防电源时用DC24V消防电源作分励脱扣线圈电源是最方便也是最简单的。分励脱扣线圈只能短时间通电，时间一长就烧坏；所以在控制回路里要串接一个断路器的常闭接点，断路器脱扣后切断分励脱扣线圈的电流。 分励线圈是用来跳闸的合闸线圈是用来合闸的合闸线圈吸合所有的常开都闭合，所有的常闭都断开分励线圈吸合后（跳闸）所有的常开都断开，所有的常闭都闭合 分励脱扣器原理图 一、分励脱扣器原理图 在民用建筑中非消防电源的切除中,强切消防时需要停电的回路，选用带分励脱扣器的断路器，以使消防报警系统能在消防中心通过输入输出控制模块 或控制电缆远距离使断路器跳闸，以切断此类负荷的电源。 二、低压断路器的结构和工作原理 断路器，在电路中作接通、分断和承载额定工作电流，并能在线路和电动机发生过载、短路、欠压的情况下进行可靠的保护。断路器的动、静触头及触杆设计成平行状，利用短路产生的电动斥力使动、静触头断开，分断能力高，限流特性强。 ．短路时，静触头周围的芳香族绝缘物气化，起冷却灭弧作用，飞弧距离为零。断路器的灭弧室采用金属栅片结构，触头系统具有斥力限流机构，因 此，断路器具有很高的分断能力和限流能力。 ．具有复式脱扣器。反时限动作是双金属片受热弯曲使脱扣器动作，瞬时动作是铁芯街铁机构带动脱扣器动作。脱扣方式有热动、电磁和复式脱扣3 种。. 空气开关内部比较精密，原理却甚为简单。它在入线和出线间串了个10几20圈的电感，电流足够时吸合带动机械杠杆而动作保护。比较安全又不用 换保险，是很好的推荐。 自动空气开关也称为低压断路器，可用来接通和分断负载电路，也可用来控制不频繁起动的电动机。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。 自动空气开关具有多种保护功能(过载、短路、欠电压保护等)、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以目前被广泛应用。 低压断路器的结构和工作原理 自动空气开关由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。自动空气开关工作原理图如 空分装置简介洗涤剂化工厂空分车间由氮氧站和空压站布置成一个区域组成的气体车间，为生产装置和辅助系统提供需要的氮气、氧气、仪表风和工业风。 1.1.1装置简介 氮氧站包括空分装置、液氧液氮储存、压氧、压氮系统，空分装置有两套KDON-800/1400空分设备（其中一套生产、另一套备用），该装置于1991年8月建成投产，装置设计生产能力为氮气1400Nm3/h,氧气800Nm3/h，该装置占地面积为20072 m2。空分装置为开封空分设备厂开发研制的新型产品。它采用常温分子筛吸附法净化空气，工艺流程简单，操作方便，运行安全平稳。为了满足生产装置氧、氮的连续供气，装置内设置了液氧、液氮的储罐及气化系统。为了保证全厂各用户需求，由压氧、压氮系统供应压缩氧气和压缩氮气， ≤8PPm，供给压力0.8MPa,产量1400 Nm3/h，提按设计值，提供给用户的氮气质量为含0 2 供的氧气质量为≥99.6%，供给压力为2.8 MPa，产量为800 Nm3/h。 空压站于1991年8月建成投产，设计可为全厂提供仪表风4000 Nm3/h，供给压力0.6 MPa，仪表风露点为≤-40℃，工业风1080 Nm3/h，供给压力0.8 MPa。 1.1.2工艺原理 1.1. 2.1 空分装置原理 空气主要是由78.03%的氮气和20.93%的氧气及其它气体混合而成。空气分离就是先使空气冷却到一定的低温，而使其液化成为液态空气。再利用氧和氮两种液体的沸点不同（在大气压力下，氧的沸点为﹣183.98℃，而氮的沸点为﹣195.8℃），在装有筛板的空分塔内进行分离。空分塔又称之为精馏塔。空气精馏塔一般可分为单级精馏塔和双级精馏塔，单级精馏塔只能制取一种纯产品。洗涤剂化工厂空分装置采用双级精馏塔制取高纯度的氮气 浅谈断路器的工作原理及使用方法 卢平 摘要：断路器（本文指漏电型断路器）是电力供配电系统中不可缺少的主要保护电器之一，也是功能最完善的保护电器，其主要作用是作为短路、过载、漏电、过压以及欠电压保护。 关键词：断路器；工作原理；电流参数；范围；选型；安装 0 引言 在实际应用过程中，往往由于一些人员对断路器的选择或使用不当，从而使断路器的功能不能完好的体现，给施工用电安全埋下隐患或发生用电安全事故。因此要完整准确地选择断路器、了解短路器的工作原理、理解断路器的各个电流参数的意义、分清短路器的使用范围及正确的安装是十分必要的。 1 断路器的工作原理 断路器漏电保护的工作原理是由三个连续功能来实现的，这三个功能实质上是同时作用的，分别为：检测剩余电流、对剩余电流进行测量比较、启动脱扣装置将故障电路断开。 检测剩余电流是通过一个电流互感器，其初级绕组测量电路的相线电流和零线电流，绕组方向使相线电流和零线电流产生的磁场相互抵消。泄漏电流的产生破坏了这种平衡，并且会在次级绕组上通过磁场感应产生一个电流，叫做剩余电流； 对剩余电流测量比较是使用一个电子式或电磁式继电器，将剩余电流的电信 号与预设值相比较。在正常用电情况下，连接跳闸机构的金属杆被一块永磁铁吸住，同时零序电流也产生电磁力，它与弹簧产生的力同时也作用在连接跳闸机构的金属杆上，通电状态下永磁铁的磁力（涌磁铁的磁力决定了断路器的灵敏度）大于弹簧和电磁力的合力，即跳闸机构不会动作，电路是接通状态； 启动脱扣器即跳闸：只要剩余电流产生的电磁力大到能够抵抗永磁铁的磁力，弹簧使金属杆旋转，触发断路器的脱扣装置以断开故障电路。同时断路器可配备不同的继电器或脱扣器。脱扣器是断路器一个重要的组成部分，而继电器则通过与断路器操作机构相连的欠电压脱扣器、分励脱扣器来控制断路器，由脱扣器来完成其相应的其它保护功能（如过载、短路等）。 断路器的参数重多，只有充分理解断路器的各个电流参数的意义才能做到正确的选择。断路器的电流参数包括断路器壳架等级额定电流参数、过电流脱扣器的电流参数、断路器的短路特性电流参数三个部分。 2 断路器壳架等级额定电流参数 国标《低压开关设备和控制设备：低压断路器》GB14048．2-94对断路器的额定电流使用有2个概念，分别为断路器的额定电流In和断路器壳架等级额定电流Inm，定义如下：断路器的额定电流In，是指脱扣器能长期稳定通过的电流，也就是脱扣器额定电流。对带可调式脱扣器的断路器则为脱扣器可长期通过的最大电流。断路器壳架等级额定电流Inm，用基本几何尺寸相同和结构相似的框架或塑料外壳中所装的最大脱扣器额定电流表示。 国标中对断路器额定电流的定义与我们通常所说的概念有些不同。当我们提及“断路器额定电流”这一概念时，通常是指“断路器壳架等级额定电流” 结构设计原理课后习题答案 1 配置在混凝土截面受拉区钢筋的作用是什么？ 混凝土梁的受拉能力很弱，当荷载超过c f 时，混凝土受拉区退出工作，受拉 区钢筋承担全部荷载，直到达到钢筋的屈服强度。因此，钢筋混凝土梁的承载能 力比素混凝土梁提高很多。 2解释名词： 混凝土立方体抗压强度：以边长为150mm 的混凝土立方体为标准试件，在规定温 度和湿度下养护28天，依照标准制作方法，标准试验方法测得的抗压强度值。 混凝土轴心抗压强度：采用150*150*300的混凝土立方体为标准试件，在规定温 度和湿度下养护28天，依照标准制作方法和试验方法测得的混凝土抗压强度值。 混凝土抗拉强度：采用100*100*150的棱柱体作为标准试件，可在两端预埋钢筋， 当试件在没有钢筋的中部截面拉断时，此时的平均拉应力即为混凝土抗拉强度。 混凝土劈裂抗拉强度：采用150mm 立方体试件进行劈裂抗拉强度试验，按照规定的试验方法操作，按照下式计算A F A F 673.02f ts ==π 3 混凝土轴心受压的应力—应变曲线有何特点？影响混凝土轴心受压应力—应 变曲线有哪几个因素？ 完整的混凝土轴心受压的应力-应变曲线由上升段OC ，下降段CD,收敛段DE 组成。 0~0.3fc 时呈直线；0.3~0.8fc 曲线偏离直线。0.8fc 之后，塑性变形显著 增大，曲线斜率急速减小，fc 点时趋近于零，之后曲线下降较陡。D 点之后，曲 线趋于平缓。 因素：混凝土强度，应变速率，测试技术和试验条件。 4 什么叫混凝土的徐变？影响徐变有哪些主要原因？ 在荷载的长期作用下，混凝土的变形随时间增长，即在应力不变的情况下， 混凝土应变随时间不停地增长。这种现象称为混凝土的徐变。 主要影响因素：混凝土在长期荷载作用下产生的应力大小，加载时龄期，混 凝土结构组成和配合比，养生及使用条件下的温度和湿度。 5 混凝土的徐变和收缩变形都是随时间而增长的变形，两者有和不同之处？ 徐变变形是在长期荷载作用下变形随时间增长，收缩变形是混凝土在凝结和 硬化的物理化学反应中体积随时间减小的现象，是一种不受外力的自由变形。 6 普通热轧钢筋的拉伸应力-应变关系曲线有什么特点？《公路桥规》规定使用 的普通热轧钢筋有哪些强度级别？强度等级代号分别是什么？ 答：屈服钢筋从试验加载到拉断共四个阶段：弹性阶段，屈服阶段，强化阶 段，破坏阶段 按屈服强度分为：235MPa ，300MPa ，335MPa ，400MPa ，500MPa 代号：HPB235(R235),HRB335，HRB400，RRB400(KL400) 7 什么是钢筋和混凝土之间粘结应力和粘结强度？为保证钢筋和混凝土之间有 足够的粘结力要采取哪些措施？ （1）由于变形差（滑移）沿混凝土与钢筋接触面上产生的剪应力称为粘结应力。 （2）在拔出试验失效时的最大平均应力作为粘结强度。dl πτF = （3）主要措施：提高混凝土强度，调整钢筋布置位置，调整钢筋间距，增加保 护层厚度，使用带肋钢筋。空分车间生产工艺与原理
空分原理概述
分励脱扣器在消防低压断路器中的应用
空分装置原理
分励脱扣原理
结构设计原理知识点
分励脱扣器原理(有图)
空分装置讲解
断路器的工作原理及使用方法
结构设计原理课后习题答案