为什么小型空分设备中有时会出现“冷量过剩”，如何处理？

在小型中压空分设备中，当空气进塔温度降低到一定的程度时，即使把膨胀机凸轮与节-1阀都开至最大开度，设备的产冷量仍可能超过设备的总冷损。这时高压压力已无法降低，液氧面慢慢上升，出现“冷量过剩”的情况。为什么会出现这种情况呢？这是由于气温的降低，高压空气入塔温度也随着降低，节流效应制冷量增加。而分馏塔筒壳内外的温差缩小，冷损减少。另外，气温的降低促使空压机吸气量增加，设备的相对冷损减少。这样，设备产冷量增加和冷损减少要求将高压降低到更低的压力，以满足冷量平衡。
例如，150m³/h制氧机设计的高压压力为2～2.5MPa，而当进塔温度降到5℃时，高压压力可降到1.7MPa，此时膨胀机凸轮与节-1阀都已开至最大开度。由于节-1阀阀口的限制，通过的气量已无法增加。在这种情况下，如果进塔温度再进一步降低，就会出现上述“冷量过剩”现象。严重时将有大量液氧进入热交换器，氧气纯度下降。遇到这种情况，可采取如下措施：
1）适当关小送氧、送氮阀，提高低、中压压力，以减少制冷量；
2）适当地排掉部分液氧，以消耗掉部分冷量。但不宜过多，液氧面应不低于4kPa（25cm四氯化碳柱）；
3）适当地控制空压机冷却水，提高高压空气入塔温度；
4）打开热交换器底部吹除阀，排除部分过冷的液化空气；
5）根本的解决办法是把节-1阀口径适当的扩大，以增加流通能力，降低高压压力。

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