1、實(shí)訓(xùn)一 離心泵單元一. 工作原理簡(jiǎn)述在工業(yè)生產(chǎn)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的許多領(lǐng)域 , 常需對(duì)液體進(jìn)行輸送或加壓，能完成此類任務(wù)的機(jī) 械設(shè)備稱為泵，而其中靠離心作用工作的叫離心泵。因?yàn)殡x心泵具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能穩(wěn) 定、檢修方便、操作容易和適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，在化工生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，據(jù)統(tǒng)計(jì)超過液 體輸送設(shè)備的 80%。所以，離心泵的操作是化工生產(chǎn)中最基本的操作。離心泵由吸入管、排出管和離心泵主體組成。離心泵主體分為轉(zhuǎn)動(dòng)部分和固定部分。 轉(zhuǎn)動(dòng)部分由電機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，將能量傳遞給被輸送的部分，主要包括葉輪和泵軸。固定部分 包括泵殼、導(dǎo)輪、密封裝置等部分，葉輪是離心泵中使液體接受外加能量的部件。泵軸的 作用是把電動(dòng)機(jī)的能量傳

2、遞給葉輪。泵殼是通道截面逐漸擴(kuò)大的蝸殼形體，它將液體限定 在一定的空間里，并能將液體大部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化為靜壓能。導(dǎo)輪是一組與葉輪旋轉(zhuǎn)方向相適 應(yīng)，且固定在泵殼上的葉片。密封裝置的作用是防止液體的泄漏或空氣體倒吸入泵內(nèi)。啟動(dòng)灌滿了被輸送液體的離心泵后，在電機(jī)的作用下，泵軸帶動(dòng)葉輪一起旋轉(zhuǎn)，葉輪 的葉片推動(dòng)期間的液體轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力的作用下，液體被甩向葉輪邊緣并獲得動(dòng)能；在導(dǎo) 輪的引導(dǎo)下沿流通截面積逐漸擴(kuò)大的泵殼流向排出管，液體流速逐漸降抵 , 而靜壓能增大。 排出管的增壓液體經(jīng)管路即可往各目的地。與此同時(shí)，葉輪中心處因液體被甩出而形成一 定的真空，因貯槽液面上方壓強(qiáng)大于葉輪中心處，在壓力差的作用下，液

3、體不斷地從吸入 管進(jìn)入泵內(nèi)，以填補(bǔ)被排出液體的位置。因此，只要葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，液體便不斷地被吸入 和排出。由此可見，離心泵之所以能輸送液體，主要是依靠高速旋轉(zhuǎn)的葉輪。離心泵的操作中有兩種現(xiàn)象是應(yīng)該避免的：氣縛和氣蝕?！皻饪`”是指在啟動(dòng)泵前沒 有灌滿被輸送液體或在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中滲入了空氣，因氣體的密度遠(yuǎn)小于液體，產(chǎn)生的離心力 小，無法把空氣甩出去，導(dǎo)致葉輪中心所形成的真空度不足以將液體吸入泵內(nèi)，盡管此時(shí) 葉輪在不停地旋轉(zhuǎn)，卻因?yàn)殡x心泵失去了自吸能力而無法輸送液體，這種現(xiàn)象就稱為“氣 縛”。“氣蝕”指的是當(dāng)貯槽液面上的壓力一定時(shí)，如葉輪中心的壓力降低到等于被輸送 液體當(dāng)前溫度下的飽和蒸氣壓時(shí)，葉輪進(jìn)口處

4、的液體會(huì)出現(xiàn)大量氣泡，這些氣泡隨液體進(jìn) 入高壓區(qū)后又迅速被壓碎而凝結(jié)，致使氣泡所在空間形成真空，周圍液體質(zhì)點(diǎn)以極大速度 沖向氣泡中心，造成沖擊點(diǎn)上有瞬間局部沖擊壓力，從而使葉輪等部分很快損壞，同時(shí)伴 有泵體震動(dòng)，并發(fā)出噪音，泵的流量、揚(yáng)程和效率明顯下降。這種現(xiàn)象就叫“氣蝕”。DCS DIAGRAM FOR PUMPFICIOImanOKg/FPI1O1O.0 atmI PI1030. 0 atmFI1O200 atmPI1040 - 0 atmE101AP101BPV101BFIELD DIAGRAM FOR PUMP二. 工藝流程說明本工藝為單獨(dú)培訓(xùn)離心泵而設(shè)計(jì)，其工藝流程如下：來自某一設(shè)備

5、約40C的帶壓液體經(jīng)調(diào)節(jié)閥LV101進(jìn)入帶壓罐V101,罐液位由液位控制器LIC101通過調(diào)節(jié)V101的進(jìn)料量來控制；罐內(nèi)壓力由PIC101分程控制，PV101A PV101B分別調(diào)節(jié)進(jìn)入 V101和出V101的氮?dú)饬?從而保持罐壓恒定在5.0atm(表 。罐內(nèi)液體由泵P101A/B抽出,泵出口流量在流量調(diào)節(jié)器 FIC101的控制下輸送到其它設(shè)備。本工藝流程主要包括以下設(shè)備：V101：離心泵前罐P101A：離心泵 AP101B:離心泵用泵)補(bǔ)充說明：本單元現(xiàn)場(chǎng)圖中現(xiàn)場(chǎng)閥旁邊的實(shí)心紅色圓點(diǎn)代表高點(diǎn)排氣和低點(diǎn)排液的指示標(biāo)志，當(dāng)完成高點(diǎn)排氣和低點(diǎn)排液時(shí)實(shí)心紅色圓點(diǎn)變?yōu)榫G色。此標(biāo)志在換熱器單元的現(xiàn)場(chǎng)圖

6、中也有。三. 離心泵單元操作規(guī)程1 .開車操作規(guī)程1.1 準(zhǔn)備工作(1盤車(2核對(duì)吸入條件(3 調(diào)整填料或機(jī)械密封裝置1.2 罐 V101 充液、充壓(1向罐V101充液*打開LIC101調(diào)節(jié)閥，開度約為30%向V101罐充液。*當(dāng)LIC101達(dá)到50%寸丄IC101設(shè)定50%投自動(dòng).(2罐V101充壓*待V101罐液位5%后，緩慢打開分程壓力調(diào)節(jié)閥PV101A向V101罐充壓。*當(dāng)壓力升高到5.0atm時(shí),PIC101設(shè)定5.0 atm,投自動(dòng).1.3啟動(dòng)泵前準(zhǔn)備工作(1灌泵*待V101罐充壓充到正常值 5.0atm后，打開P101A泵入口閥VD01，向離心泵充液.觀察VD01出口標(biāo)志變?yōu)榫G

7、色后，說明灌泵完畢。(2排氣*打開P101A泵后排氣閥VD03放泵內(nèi)不凝性氣體。*觀察P101A泵后排空閥VD03勺出口，當(dāng)有液體溢出時(shí)，顯示標(biāo)志變?yōu)榫G色，標(biāo)志著 P101A泵已無不凝性氣體，關(guān)閉P101A泵后排空閥VD03,啟動(dòng)離心泵的準(zhǔn)備工作已經(jīng)就緒.1.4 啟動(dòng)離心泵(1啟動(dòng)離心泵*然后啟動(dòng)P101A(或B泵.(2流體輸送*待PI102指示比入口壓力大倍后，打開P101A泵出口閥(VD04。*將FIC101調(diào)節(jié)閥的前閥、后閥打開。* 逐漸開大調(diào)節(jié)閥 FIC101 的開度，使 PI101 、PI102 趨于正常值。(3調(diào)整操作參數(shù)*微調(diào)FV101調(diào)節(jié)閥，在測(cè)量值與給定值相對(duì)誤差5%范圍內(nèi)且

8、較穩(wěn)定時(shí),FIC101設(shè)定到正常值 ， 投自動(dòng) .2. 正常操作規(guī)程2.1 正常工況操作參數(shù)：(1P101A泵出 口壓力 PI102)：12.0ATM(2V101 罐液位 LIC101 ：50.0%(3V101 罐內(nèi)壓力 PIC101 ：5.0ATM(4泵出口流量 FIC101 ：20000KG/H2.2 負(fù)荷調(diào)整可任意改變泵、按鍵的開關(guān)狀態(tài)，手操閥的開度及液位調(diào)節(jié)閥、流量調(diào)節(jié)閥、分程壓力調(diào)節(jié)閥的開度，觀察其現(xiàn)象。同時(shí)可修改如下參數(shù):P101A泵功率正常值：15KW修改范圍：10-20FIC101量程正常值:20噸/h修改范圍:10-403. 停車操作規(guī)程(1V101 罐停進(jìn)料* LIC101

9、置手動(dòng)，并手動(dòng)關(guān)閉調(diào)節(jié)閥LV101，停V101罐進(jìn)料.(2停泵*待罐V101液位小于10%時(shí)，關(guān)閉P101A(或B泵的出口閥(VD04。* 停 P101A泵。*關(guān)閉P101A泵前閥VD01;* FIC101置手動(dòng)并關(guān)閉調(diào)節(jié)閥 FV101及其前、后閥(VB03、VB04。(3泵P101A泄液*打開泵P101A世液閥VD02觀察P101A泵泄液閥VD02勺出口 ,當(dāng)不再有液體泄出時(shí), 顯示標(biāo)志變?yōu)榧t色，關(guān)閉 P101A泵泄液閥VD02。(4V101 罐泄壓、泄液*待罐V101液位小于10%時(shí),打開V101罐泄液閥VD10*待V101罐液位小于5%寸，打開PIC101泄壓閥*觀察V101罐泄液閥VD

10、10勺出口，當(dāng)不再有液體泄出時(shí)，顯示標(biāo)志變?yōu)榧t色，待罐 V101 液 體 排 凈 后 ， 關(guān) 閉 泄 液 閥 VD104.儀表及報(bào)警一覽表位號(hào)說明類型正常值量程上限量程下限項(xiàng)目單位高報(bào)低報(bào)咼咼扌艮低低報(bào)FIC101離心泵出口流量PID20000.040000.00.0kg/hLIC101V101液位控制系統(tǒng)PID50.0100.00.0%80.020.0PIC101V101壓力控制系統(tǒng)PID5.010.00.0atm(G>2.0PI101泵P101A入 口壓力AI4.020.00.0atm(G>PI102泵P101A出 口壓力AI12.030.00.0atm(G>13.0PI

11、103泵P101叭口壓力AI20.00.0atm(G>PI104泵P101B出 口壓力AI30.00.0atm(G>13.0TI101進(jìn)料溫度AI50.0100.00.0DEG C四. 事故設(shè)置一覽表1. P101A 泵壞主要現(xiàn)象：1>P101A泵出口壓力急驟下降。2>FIC101 流量急驟減小到零。處理方案：按泵的操作步驟切換備用泵 P101B泵。2. FIC101 閥卡主要現(xiàn)象 ： 1>FIC101 流量減小。2>P101A 泵出口壓力升高。處理方案：打開FIC101的旁路閥（VD09>,調(diào)節(jié)流量使其達(dá)到正常值。3. P101A泵入口管線堵主要現(xiàn)象

12、：1>P101A泵入口、出口壓力急驟下降。2>FIC101流量急驟減小到零。處理方案：按泵的操作步驟切換備用泵 P101B泵。4. P101A泵氣蝕主要現(xiàn)象：1>P101A泵入口壓力、出口壓力上下波動(dòng)。2>P101A 泵出口流量波動(dòng) （大部分時(shí)間達(dá)不到正常值 >。處理方案 ： 1> 不嚴(yán)重的氣蝕可通過提高入口壓力解決。2>嚴(yán)重的氣蝕按泵的操作步驟切換備用泵P101B泵。5. P101A泵氣縛主要現(xiàn)象：1>P101A泵出口壓力急驟下降。2>FIC101流量急驟下降。處理方案：按泵的操作步驟停P101A泵，然后排氣，最后再按泵的操作開P101A

13、泵。附：思考題1. 請(qǐng)簡(jiǎn)述離心泵的工作原理和結(jié)構(gòu)。2. 請(qǐng)舉例說出除離心泵以外你所知道的其它類型的泵。3. 什么叫氣蝕現(xiàn)象 ?氣蝕現(xiàn)象有什么破壞作用 ?4. 發(fā)生氣蝕現(xiàn)象的原因有那些 ?如何防止氣蝕現(xiàn)象的發(fā)生 ?5. 為什么啟動(dòng)前一定要將離心泵灌滿被輸送液體？6. 離心泵在啟動(dòng)和停止運(yùn)行時(shí)泵的出口閥應(yīng)處于什么狀態(tài)？為什么？7. 泵P101A和泵P101B在進(jìn)行切換時(shí)，應(yīng)如何調(diào)節(jié)其出口閥VD04和VD08,為什么要這樣做？8. 一臺(tái)離心泵在正常運(yùn)行一段時(shí)間后，流量開始下降，可能會(huì)有哪些原因?qū)е拢?. 離心泵出口壓力過高或過低應(yīng)如何調(diào)節(jié)？10. 離心泵入口壓力過高或過低應(yīng)如何調(diào)節(jié)？11. 若兩臺(tái)性

14、能相同的離心泵串聯(lián)操作 , 其輸送流量和揚(yáng)程較單臺(tái)離心泵相比有什么變化 若兩臺(tái)性能相同的離心泵并聯(lián)操作 , 其輸送流量和揚(yáng)程較單臺(tái)離心泵相比有什么變化實(shí)訓(xùn)二 換熱器單元一. 工作原理簡(jiǎn)述在化工、能源、動(dòng)力、冶金、機(jī)械、建筑等工業(yè)部門中 , 常常涉及到換熱問題。特別 是在化工生產(chǎn)過程中的許多過程和單元操作，都需要進(jìn)行加熱或冷卻，所以，對(duì)化工等行 業(yè)的人員來說，換熱的操作技術(shù)培訓(xùn)是很重要的基本單元操作訓(xùn)練 .熱的傳遞有：傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射三種基本方式，熱傳導(dǎo)是無物質(zhì)宏觀位移的傳熱方 式，發(fā)生于靜止物質(zhì)內(nèi)；對(duì)流傳熱是指流體中質(zhì)點(diǎn)發(fā)生相對(duì)位移引起的熱交換，常伴生有 熱傳導(dǎo)；由熱的原因產(chǎn)生電磁波在空間的熱

15、傳遞是輻射傳熱，它不需要有傳遞介質(zhì)?；どa(chǎn)中所指的換熱器，常指間壁式換熱器，它利用金屬壁將冷、熱兩種流體間隔 開，熱流體將熱傳到壁面的一側(cè) ( 對(duì)流傳熱 ，通過間壁內(nèi)的熱傳導(dǎo)，再由間壁的另一側(cè)將 熱傳給冷流體，從而使熱物流被冷卻，冷物流被加熱，滿足化工生產(chǎn)中對(duì)冷物流或熱物流 溫度的控制要求。本單元選用的是雙程列管式換熱器，冷物流被加熱后有相變化。在對(duì)流傳熱中。傳遞的熱量除與傳熱推動(dòng)力(溫度差 有關(guān)外，還與傳熱面積和傳熱系數(shù)成正比。傳熱面積減少時(shí)，傳熱量減少；如果間壁上有氣膜或污垢層，都會(huì)降低傳熱系 數(shù)，減少傳熱量。所以，開車時(shí)要排不凝氣；發(fā)生管堵或嚴(yán)重結(jié)垢時(shí)，必須停車檢修或清 洗。另外 ,

16、考慮到金屬的熱脹冷縮特性，盡量減小溫差應(yīng)力和局部過熱等問題，開車時(shí) 應(yīng)先進(jìn)冷物料后進(jìn)熱物料；停車時(shí)則先停熱物料后停冷物料。二. 工藝流程說明本單元設(shè)計(jì)采用管殼式換熱器。來自界外的92 C冷物流 沸點(diǎn)：198.25 C)由泵P101A/B送至換熱器E101的殼程被流經(jīng)管程的熱物流加熱至145 C ,并有20%被汽化。冷物流流量由流量控制器 FIC101控制，正常流量為12000kg/h。來自另一設(shè)備的 225 C熱物流經(jīng)泵 P102A/B送至換熱器E101與注經(jīng)殼程的冷物流進(jìn)行熱交換，熱物流出口溫度由TIC101控制(177 C 。為保證熱物流的流量穩(wěn)定,TIC101采用分程控制，TV101A和

17、TV101B分別調(diào)節(jié)流經(jīng)E101 和副線 的流量，TIC101 輸出 0%100%別對(duì) 應(yīng) TV101A開度 0%100%,TV101Bf 度 1000%。DCS DIAGRAM FOR HEAT EXCHANGERFIELD DIAGRAM FOR HEAT EXCHANGER本單元復(fù)雜控制方案說明:TIC101的分程控制線：該單元包括以下設(shè)備：P101A/B:冷物流進(jìn)料泵P102A/B:熱物流進(jìn)料泵E101 :列管式換熱器。三. 換熱器單元操作規(guī)程1. 開車操作規(guī)程裝置的開工狀態(tài)為換熱器處于常溫常壓下，各調(diào)節(jié)閥處于手動(dòng)關(guān)閉狀態(tài)，各手操閥 處于關(guān)閉狀態(tài)，可以直接進(jìn)冷物流。1.1啟動(dòng)冷物流進(jìn)料

18、泵 P101A(1開換熱器殼程排氣閥 VD03(2開P101A泵的前閥VB01(3啟動(dòng)泵P101A(4當(dāng)進(jìn)料壓力指示表 PI101指示達(dá)9.0atm以上，打開P101A泵的出口閥VB031.2冷物流E101進(jìn)料(1打開FIC101的前后閥VB04, VB05,手動(dòng)逐漸開大調(diào)節(jié)閥 FV101(FIC101。(2觀察殼程排氣閥VD03的出口，當(dāng)有液體溢出時(shí)VD03旁邊標(biāo)志變綠)，標(biāo)志著殼程 已無不凝性氣體，關(guān)閉殼程排氣閥VD03,殼程排氣完畢。(3打開冷物流出口閥VDO，將其開度置為50%手動(dòng)調(diào)節(jié)FV101，使FIC101其達(dá) 到12000kg/h，且較穩(wěn)定時(shí)FIC101設(shè)定為12000kg/h,

19、投自動(dòng)。1.3啟動(dòng)熱物流入口泵 P102A(1開管程放空閥VD06(2開P102A泵的前閥VB11(3啟動(dòng)P102A泵(4當(dāng)熱物流進(jìn)料壓力表 PI102指示大于10atm時(shí)，全開P102泵的出口閥VB1O1.4 熱物流進(jìn)料(1全開 TV1O1A的前后閥 VB06,VB07, TV101B勺前后閥 VB08,VB09。(2打開調(diào)節(jié)閥TV1O1At認(rèn)即開)給E101管程注液，觀察 E101管程排汽閥VD06的出 口，當(dāng)有液體溢出時(shí)(VD06旁邊標(biāo)志變綠 ，標(biāo)志著管程已無不凝性氣體，此時(shí)關(guān)管程排氣閥VD06, E101管程排氣完畢.(3打開E101熱物流出口閥VD07，將其開度置為 50%手動(dòng)調(diào)節(jié)管

20、程溫度控制閥 TIC101，使其出口溫度在177±2C,且較穩(wěn)定,TIC101設(shè)定在177C ,投自動(dòng)。2. 正常操作規(guī)程2.1 正常工況操作參數(shù)：*冷物流流量為12000kg/h，出口溫度為145 C,氣化率20%*熱物流流量為1OOOOkg/h，出口溫度為177 C2.2 備用泵的切換* P101A與P101B之間可任意切換* P102A與P102B之間可任意切換3. 停車操作規(guī)程3.1 停熱物流進(jìn)料泵 P102A(1關(guān)閉P102泵的出口閥 VBO1(2 停 P102A泵(3待PI102指示小于0.1atm時(shí)，關(guān)閉P102泵入口閥VB113.2 停熱物流進(jìn)料(1TIC101 置手

21、動(dòng)(2關(guān)閉TV1O1A的前、后閥VBO6 VB07(3關(guān)閉TV101B勺前、后閥VBO8 VB09(4關(guān)閉E101熱物流出口閥VD073.3 停冷物流進(jìn)料泵 P101A(1關(guān)閉P101泵的出口閥 VB03(2 停 P1O1A泵(3待PI101指示小于0.1atm時(shí)，關(guān)閉P101泵入口閥VBO13.4 停冷物流進(jìn)料(1FIC101 置手動(dòng)。(2 關(guān)閉 FIC101 的前、后閥 VB04、 VB05(3關(guān)閉E101冷物流出口閥VD043.5 E101 管程泄液(1打開管程泄液閥VD05,觀察管程泄液閥VD05勺出口 ,當(dāng)不再有液體泄出時(shí)，關(guān)閉泄 液閥 VD05。3.6 E101 殼程泄液(1 打開

22、殼程泄液閥VD02,觀察殼程泄液閥VD02勺出口 ,當(dāng)不再有液體泄出時(shí)，關(guān)閉泄VD024.儀表及報(bào)警一覽表位號(hào)說明類型正常值量程上限量程下限項(xiàng)目單位高報(bào)值低報(bào)值咼咼報(bào)值低低報(bào)值FIC101冷流入口流量控制PID12000200000KG/H170003000190001000TIC101熱流入口溫度控制PID1773000C2554528515PI101冷流入口壓力顯示AI9.0270000atm103151TI101冷流入口溫度顯示AI922000C1703019010PI102熱流入口壓力顯示AI10.0500atm123151TI102冷流出口溫度顯示AI145.03000C173191TI103熱流入口溫度顯示AI2254000CTI104熱流出口溫度顯示AI1293000CFI101流經(jīng)換熱器流量AI10000200000KG/HFI102未流經(jīng)換熱器流量AI10000200000KG/H四. 事故設(shè)置一覽表1. FIC101 閥卡 主要現(xiàn)象 : 1&g