小型空分设备缩短启动时间的操作要领的主要原理是什么?

这是因为在启动阶段空分塔内的温度距正常工作温度(-172～-194℃)较大，精馏需要大量液体，因此，启动阶段需大量的冷量。生产冷量的多少，取决于膨胀机的制冷量和高压压力。膨胀制冷量多少决定于膨胀机效率、前后的压差、通过膨胀机的气量。当膨胀机效率一定时，扩大膨胀机前、后的压差和增大进气量就可增加制冷量。扩大膨胀机前、后压差的办法是：将高压压力控制在设备允许的最高压力，中压压力尽可能降低，要打开所有吹除阀、分析阀。低压压力对中压有影响，也应尽可能降低，只要能满足纯化器再生就可以。

冷却阶段，当膨胀机后温度T2达～140℃时打开节-1阀。过早或过迟都不利于缩短启动周期。过早打开节-1阀会减少膨胀机制冷量；过迟则会使热端冷损过大，并影响节-1阀前温度的下降。从-140℃开始至T2温度达正常温度(-155～-165℃)之间，约有1h的气量分配、转换过程，即冷却阶段向积液阶段过渡。

由于通过膨胀机的气量是不能产生液体的，而液体只能在第二热交换器内进一步冷却后通过节-1阀产生。严格地说，空气达3.65MPa(绝压)、-140.68℃时开始液化，节流阀后达0.6MPa、-173℃才能产生液体。为了减少节流气化，需要有一定过冷度。即要把节-1阀前温度控制在-155～-165℃之间。这一过渡阶段，为了确保膨胀机的制冷量，又要使T3温度迅速下降。要合理地分配气量，就必须控制T2温度在-140～-155℃之间。

积液阶段：为了尽量多地产生液体、并尽快地积聚起来，一方面要保持高压压力和T3温度；另一方面，关小氧流量和控制低压及出口温度差。关小氧流量，增加上塔底部蒸发量，有利于氧纯度的提高；减小冷凝蒸发器温差，有利液氧的积聚。从这个意义上讲，应将氧气出口阀全关。但这样会使热交换器传热面积减少，热端温差扩大。所以，氧气流量控制在正常流量的1/3为佳。提高低压压力的目的，是缩小上塔与下塔之间的压差，从而使冷凝蒸发器温差减少，有利于液氧的积聚。

在调纯阶段初期需要大量冷量。当液空、液氮节流阀关小时，下塔、上塔上升蒸气量增加，阻止小孔漏液，液体在塔板上积聚、并开始精馏。因此，关阀必须缓慢，确保液氧面稳定。该两阀开度是否合理的标志，是液氧液面是否保持在430～500mm的范围，关阀结束时液空、液氧纯度是否在设计范围内。

在关阀基本结束，塔内精馏工况已建立，冷量仅仅用来弥补绝热层的跑冷损失和热端温差的冷损。因此必须降压，以减少冷量的生产。冷量多少的标志是液氧液面。在保持液氧液面的前提下，高压压力越低越好。

生产的目的是获得成品。成品的产量与纯度成反比例，必须合理调节。由于流量改变，热端温差随之改变。为此，应及时调节入塔空气量的分配。