Questo perché durante la fase di avvio, la temperatura all'interno della colonna di separazione dell'aria è ancora lontana dalla normale temperatura operativa (da –172 a –194 gradi ) e la rettifica richiede una grande quantità di liquido; pertanto, durante l'avvio è necessaria una notevole quantità di capacità di raffreddamento. La quantità di capacità di raffreddamento prodotta dipende dalla capacità di refrigerazione dell'espansore e dall'alta pressione. La capacità frigorifera dell'espansione dipende dall'efficienza dell'espansore, dalla differenza di pressione ai suoi capi e dalla portata del gas che lo attraversa. Quando l'efficienza dell'espansore è fissa, l'aumento del differenziale di pressione prima e dopo l'espansore e l'aumento della portata del gas in ingresso possono aumentare la capacità di raffreddamento. Il metodo per aumentare il differenziale di pressione prima e dopo l'espansore è: controllare l'alta pressione alla pressione massima consentita dall'apparecchiatura, ridurre il più possibile la pressione media e aprire tutte le valvole di scarico e le valvole di analisi. La bassa pressione influisce sulla media pressione e anch'essa dovrebbe essere ridotta il più possibile, a patto che possa comunque soddisfare le esigenze di rigenerazione del depuratore.
Durante la fase di raffreddamento, quando la temperatura di uscita dell'espansore T₂ raggiunge circa –140 gradi, aprire la valvola a farfalla n.. 1 (J-1). L'apertura troppo presto o troppo tardi è sfavorevole per abbreviare il ciclo di avvio. L'apertura di J-1 troppo presto ridurrà la capacità di refrigerazione dell'espansore; aprirlo troppo tardi causerà un'eccessiva perdita di freddo dall'estremità calda e influenzerà il calo di temperatura prima della valvola J-1. Da -140 gradi fino a quando la T₂ raggiunge la temperatura normale (da -155 a -165 gradi), avviene un processo di distribuzione e commutazione del gas di circa un'ora, ovvero la transizione dalla fase di raffreddamento alla fase di accumulo del liquido.
Poiché il gas che passa attraverso l'espansore non può produrre liquido, il liquido può essere generato solo dopo che l'aria viene ulteriormente raffreddata nel secondo scambiatore di calore e quindi passa attraverso la valvola a farfalla J-1. A rigor di termini, l'aria inizia a liquefarsi quando raggiunge 3,65 MPa (assoluti) e –140,68 gradi, e il liquido può essere prodotto solo dopo la valvola a farfalla quando raggiunge 0,6 MPa e –173 gradi. Per ridurre la limitazione della vaporizzazione è necessario un certo grado di sottoraffreddamento. Cioè, la temperatura prima della valvola J-1 dovrebbe essere controllata tra –155 e –165 gradi. Durante questa fase di transizione, per garantire la capacità di refrigerazione dell'espansore consentendo allo stesso tempo una rapida diminuzione della T₃, il flusso di gas deve essere ragionevolmente distribuito e la T₂ deve essere controllata tra –140 e –155 gradi.
Fase di accumulo del liquido:Per produrre quanto più liquido possibile e accumularlo il più rapidamente possibile, da un lato, mantenere l'alta pressione e la temperatura T₃; dall'altro ridurre la portata di ossigeno e controllare la bassa pressione e la differenza di temperatura in uscita. La riduzione della portata dell'ossigeno aumenta la velocità di evaporazione sul fondo della colonna superiore, il che è vantaggioso per migliorare la purezza dell'ossigeno; la riduzione della differenza di temperatura nel condensatore-evaporatore favorisce l'accumulo di ossigeno liquido. In questo senso, la valvola di uscita dell'ossigeno dovrebbe essere completamente chiusa. Tuttavia, così facendo si ridurrà l'area di trasferimento del calore dello scambiatore di calore e si aumenterà la differenza di temperatura nella parte calda. Pertanto, il controllo della portata dell'ossigeno a un-terzo della portata normale è ottimale. Lo scopo di aumentare la bassa pressione è ridurre la differenza di pressione tra le colonne superiore e inferiore, diminuendo così la differenza di temperatura nell'evaporatore del condensatore- e facilitando l'accumulo di ossigeno liquido.
Fase di aggiustamento della purezza:Nella fase iniziale della regolazione della purezza è necessaria una grande capacità di raffreddamento. Quando le valvole a farfalla dell'aria liquida e dell'azoto liquido vengono leggermente chiuse, il vapore ascendente nelle colonne inferiore e superiore aumenta, impedendo perdite attraverso i piccoli orifizi; il liquido si accumula sui vassoi e inizia la rettifica. Pertanto, la chiusura della valvola deve essere eseguita lentamente per garantire la stabilità del livello di ossigeno liquido. Il criterio per stabilire se l'apertura di queste due valvole è ragionevole è se il livello di ossigeno liquido viene mantenuto entro l'intervallo di 430-500 mm e se la purezza dell'aria liquida e dell'ossigeno liquido rientrano nell'intervallo di progettazione quando la chiusura della valvola è sostanzialmente completata.
Una volta completata la chiusura della valvola e stabilite le condizioni di rettifica all'interno della colonna, la capacità di raffreddamento viene utilizzata solo per compensare la perdita di freddo dovuta all'ingresso di calore attraverso lo strato isolante e la perdita di freddo derivante dalla differenza di temperatura nell'estremità calda. Pertanto, la pressione deve essere ridotta per diminuire la produzione di capacità di raffreddamento. L'indicatore della quantità di capacità di raffreddamento è il livello di ossigeno liquido. A condizione che venga mantenuto il livello di ossigeno liquido, minore è l'alta pressione, meglio è.
Lo scopo della produzione è ottenere il prodotto finito. La resa del prodotto finito è inversamente proporzionale alla sua purezza, quindi è necessario un aggiustamento ragionevole. Poiché le variazioni della portata alterano la differenza di temperatura nella parte calda, la distribuzione del flusso d'aria in ingresso nella colonna deve essere regolata in modo tempestivo.
