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简答题小型空分设备活塞式膨胀机改为透平膨胀机后，T1、T2、T3温度如何控制？
  • 随着科学技术的发展，90年代的150m3/h空分设备已改配透平膨胀机，有的老设备改造也采用透平膨胀机来替代活塞式膨胀机。因此，对分馏塔温度的控制也有些变化。
    T1温度是指热交换器中部，即膨胀机进口温度；T2温度是指膨胀机出口进下塔前的空气温度；T3是指热交换器出口管、高压空气节流阀（V1）前的温度。
    T1的作用是显示膨胀机进气温度，并控制进膨胀机前空气温度不得接近该压力下的液化温度。在正常启动阶段是可以预测T2、T3温度的变化，从而便于将T2、T3控制在理想的范围内。T1温度高低的变化取决于膨胀量多少的变化。膨胀量越大，进入第二热交换器的高压空气量越少，返流气体进入第一热交换器的冷量就增多，T1温度降低；反之，膨胀量减少，T1温度就升高。
    T2温度在设备启动初期和T3温度达到-155℃以下是不必控制的。因为在开车初期设备温度较高，为了充分发挥膨胀机的制冷潜力，两台膨胀机全负荷运转，T2温度逐渐下降。当T2温度下降到-150℃时，打开V1阀，使T3温度逐步下降。若V1开启过大，通过第二热交换器的空气量过多，返流气体冷量被充分回收，进入第一热交换器的返流气体温度就会升高，T1、T2温度也随之升高；若V1阀开启过小，则反之。
    因此，在这段时间可用V1阀的开度来控制T2温度。活塞式膨胀机的T2温度一般控制在-140～-155℃，而透平膨胀机的T2温度可控制在-155～165℃。应该指出的是，T2温度水平高低与热交换器结构和热端温差有关。一般老式150m3/h空分设备是采用盘管式换热器，T2温度过低，热端温差会扩大，冷损增加，这是不允许的。新型150m3/h空分设备的热交换器是铝制板翅式换热器，传热面积比盘管式要大，一般热端温差不易扩大，因此，T2温度水平可控制得低一些。但是，最低不得低于该压力对应的液化温度，一般应高于该压力液化温度3～5℃为安全。
    T3温度随设备温度的下降而不断下降，当达到-160℃以下时，应注意控制在-160～-170℃为宜，有利于液体的产生和积聚。此时对T2温度不必控制，因为只要将T3温度控制好，T2温度也就会稳定在安全运转的范围内。
    当液氧液面达到正常值，V2、V3阀基本到正常工作位置，液氧液面还继续上升时，可将膨胀机进口阀、V1阀逐渐开大。在膨胀机进口阀全开后，可以不必顾及T3温度的高低，靠开大V1阀来维持液氧液面稳定。因此，在正常运转下，T1、T2、T3温度是用不着控制的。只有在设备启动阶段、变工况运行、不正常运转时或发生故障时，可根据T1、T2、T3温度的变化来判断问题，排除故障。

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