液位控制单元操作.docx

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液位控制单元操作

液位控制单元仿真培训系统

实验操作报告

姓名：

张正元

学科、专业：

应用化学0911

学号：

0920109124

指导教师：

刘垚

完成日期：

2012年7月5日

苏州科技学院

SuzhouUniversityofScienceandTechnolog

目录

一.工艺流程说明1

二、装置的操作规程3

1、冷态开车规程3

1.1缓冲罐V-101充压及液位建立3

1.2中间罐V-102液位建立3

1.3产品罐V-103建立液位3

2、正常操作规程4

3、停车操作规程4

3.1正常停车4

3.2紧急停车4

三、培训项目的设置5

1.泵P101A坏5

2.调节阀FIC102阀卡5

思考题5

一.工艺流程说明

本流程为液位控制系统，通过对三个罐的液位及压力的调节，使学员掌握简单回路及复杂回路的控制及相互关系。

缓冲罐V101仅一股来料，8Kg/cm2压力的液体通过调节产供阀FIC101向罐V101充液,此罐压力由调节阀PIC101分程控制,缓冲罐压力高于分程点（5.0Kg/cm2）时，PV101B自动打开泄压，压力低于分程点时，PV101B自动关闭，PV101A自动打开给罐充压，使V101压力控制在5Kg/cm2。

缓冲罐V101液位调节器LIC101和流量调节阀FIC102串级调节，一般液位正常控制在50%左右，自V101底抽出液体通过泵P101A或P101B（备用泵）打入罐V102,该泵出口压力一般控制在9Kg/cm2，FIC102流量正常控制在20000Kg/hr。

罐V102有两股来料，一股为V101通过FIC102与LIC101串级调节后来的流量；另一股为8Kg/cm2压力的液体通过调节阀LIC102进入罐V102,一般V102液位控制在50%左右,V102底液抽出通过调节阀FIC103进入V103,正常工况时FIC103的流量控制在30000kg/hr。

罐V103也有两股进料，一股来自于V102的底抽出量，另一股为8kg/cm2压力的液体通过FIC103与FI103比值调节进入V103,比值系数为2:

1，V103底液体通过LIC103调节阀输出，正常时罐V103液位控制在50%左右。

本单元控制回路说明

本单元主要包括：

单回路控制系统、分程控制系统、比值控制系统、串级控制系统。

单回路控制回路

单回路控制回路又称单回路反馈控制。

由于在所有反馈控制中，单回路反馈控制是最基本、结构做简单的一种，因此，它又被称之为简单控制。

单回路反馈控制由四个基本环节组成，即被控对象（简称对象）或被控过程（简称过程）、测量变送装置、控制器和控制阀。

所谓控制系统的整定，就是对于一个已经设计并安装就绪的控制系统，通过控制器参数的调整，使得系统的过渡过程达到最为满意的质量指标要求。

本单元的单回路控制有：

FIC101，LIC102，LIC103。

分程控制回路

通常是一台控制器的输出只控制一只控制阀。

然而分程控制系统却不然，在这种控制回路中，一台控制器的输出可以同时控制两只甚至两只以上的控制阀，控制器的输出信号被分割成若干个信号的范围段，而由每一段信号去控制一只控制阀。

本单元的分程控制回路有：

PIC101分程控制冲压阀PV101A和泄压阀PV101B。

如下图

阀位开度

比值控制系统

在化工、炼油及其他工业生产过程中，工艺上常需要两种或两种以上的物料保持一定的比例关系，比例一旦失调，将影响生产或造成事故。

实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统，称为比值控制系统。

通常以保持两种或几种物料的流量为一定比例关系的系统，称之流量比值控制系统。

比值控制系统可分为：

开环比值控制系统，单闭环比值控制系统，双闭环比值控制系统，变比值控制系统，串级和比值控制组合的系统等。

FFIC104:

为一比值调节器。

根据FIC1103的流量，按一定的比例，相适应比例调整FI103的流量。

对于比值调节系统，首先是要明确那种物料是主物料，而另一种物料按主物料来配比。

在本单元中，FIC1425（以C2为主的烃原料）为主物料，而FIC1427（H2）的量是随主物料（C2为主的烃原料）的量的变化而改变。

串级控制系统

如果系统中不止采用一个控制器，而且控制器间相互串联，一个控制器的输出作为另一个控制器的给定值，这样的系统称为串级控制系统。

串级控制系统的特点：

1、能迅速地克服进入副回路的扰动

2、改善主控制器的被控对象特征

3、有利于克服副回路内执行机构等的非线性

在本单元中罐V101的液位是由液位调节器LIC101和流量调节器FIC102串级控制。

该单元主要包括以下设备

V-101：

缓冲罐

V-102：

恒压中间罐

V-103：

恒压产品罐

P101A：

缓冲罐V-101底抽出泵

P101B：

缓冲罐V-101底抽出备用泵

二、装置的操作规程

1、冷态开车规程

装置的开工状态为V-102和V-103两罐已充压完毕，保压在2.0kg/cm2，缓冲罐V-101压力为常压状态，所有可操作阀均处于关闭状态。

1.1缓冲罐V-101充压及液位建立

（1）确认事项：

·V-101压力为常压

（2）V-101充压及建立液位：

·在现场图上,打开V-101进料调节器FIC101的前后手阀V1和V2,开度在100%。

·在DCS图上，打开调节阀FIC101,阀位一般在30%左右开度,给缓冲罐V101充液。

·待V101见液位后再启动压力调节阀PIC101,阀位先开至20%充压。

·待压力达5kg/cm2左右时,PIC101投自动.

1.2中间罐V-102液位建立

（1）确认事项：

·V-101液位达40%以上

·V-101压力达5.0kg/cm2左右

（2）V-102建立液位：

·在现场图上，打开泵P101A的前手阀V5为100%；

·启动泵P101A.

·当泵出口压力达10kg/cm2时,打开泵P101A的后手阀V7为100%；

·打开流量调节器FIC102前后手阀V9及V10为100%.

·打开出口调节阀FIC102,手动调节FV102开度,使泵出口压力控制在9.0kg/cm2左右.

·打开液位调节阀LV102至50%开度.

·V-101进料流量调整器FIC101投自动，设定值为20000.0kg/hr.

·操作平稳后调节阀FIC102投入自动控制并与LIC101串级调节V101液位.

·V-102液位达50%左右,LIC102投自动，设定值为50%.

1.3产品罐V-103建立液位

（1）确认事项：

·V-102液位达50%左右

（2）V-103建立液位：

·在现场图上，打开流量调节器FIC103的前后手阀V13及V14

·在DCS图上，打开FIC103及FFIC104,阀位开度均为50%.

·当V103液位达50%时,打开液位调节阀LIC103开度为50%.

·LIC103调节平稳后投自动，设定值为50%.

2、正常操作规程

正常工况下的工艺参数：

（1）FIC101投自动，设定值为20000.0kg/hr.

（2）PIC101投自动（分程控制），设定值为5.0kg/cm2

（3）LIC101投自动，设定值为50%.

（4）FIC102投串级（与LIC101串级）

（5）FIC103投自动，设定值为30000.0kg/hr

（6）FFIC104投串级（与FIC103比值控制），比值系统为常数2.0.

（7）LIC102投自动，设定值为50%

（8）LIC103投自动，设定值为50%

（9）泵P101A（或P101B）出口压力PI101正常值为9.0kg/cm2

（10）V-102外进料流量FI101正常值为10000.0kg/hr.

（11）V-103产品输出量FI102的流量正常值为45000.0kg/hr.

3、停车操作规程

3.1正常停车

（1）关进料线:

·将调节阀FIC101改为手动操作，关闭FIC101，再关闭现场手阀V1及V2.

·将调节阀LIC102改为手动操作，关闭LIC102，使V-102外进料流量FI101为0.0kg/hr.

·将调节阀FFIC104改为手动操作，关闭FFIC104.

（2）将调节器改手动控制：

·将调节器LIC101改手动调节，FIC102解除串级改手动控制.

·手动调节FIC102，维持泵P101A出口压力，使V-101液位缓慢降低.

·将调节器FIC103改手动调节，维持V-102液位缓慢降低.

·将调节器LIC103改手动调节，维持V-103液位缓慢降低.

（3）V-101泄压及排放：

·罐V101液位下降至10%时,先关出口阀FV102,停泵P101A,再关入口阀V5.

·打开排凝阀V4，关FIC102手阀V9及V10.

·罐V-101液位降到0.0时,PIC101置手动调节,打开PV101为100%放空.

（4）当罐V-102液位为0.0时,关调节阀FIC103及现场前后手阀V13及V14.

（5）当罐V-103液位为0.0时,关调节阀LIC103.

3.2紧急停车

紧急停车操作规程同正常停车操作规程。

三、培训项目的设置

1.泵P101A坏

原因：

运行泵P101A停.

现象：

画面泵P101A显示为开,但泵出口压力急剧下降.

处理：

先关小出口调节阀开度,启动备用泵P101B,调节出口压力,压力达9.0atm（表）时,关泵P101A,完成切换.

处理方法：

关小P101A泵出口阀V7

打开P101B泵入口阀V6

启动备用泵P101B

打开P101B泵出口阀V8

待PI101压力达9.0atm时，关V7阀

关闭P101A泵

关闭P101A泵入口阀V5

2.调节阀FIC102阀卡

原因：

FIC102调节阀卡20%开度不动作.

现象：

罐V101液位急剧上升,FIC102流量减小.

处理：

打开付线阀V11,待流量正常后,关调节阀前后手阀.

处理方法：

调节FIC102旁路阀V11开度

待FIC102流量正常后，关闭FIC102前后手阀V9和V10

关闭调节阀FIC102

思考题

1.本单元包括了常见的串级、分程、比值三种复杂调节系统，它们各有什么特点？

与简单控制系统的差别是什么？

答：

单回路控制回路

单回路控制回路又称单回路反馈控制。

由于在所有反馈控制中，单回路反馈控制是最基本、结构做简单的一种，因此，它又被称之为简单控制。

单回路反馈控制由四个基本环节组成，即被控对象（简称对象）或被控过程（简称过程）、测量变送装置、控制器和控制阀。

分程控制回路

通常是一台控制器的输出只控制一只控制阀。

然而分程控制系统却不然，在这种控制回路中，一台控制器的输出可以同时控制两只甚至两只以上的控制阀，控制器的输出信号被分割成若干个信号的范围段，而由每一段信号去控制一只控制阀。

本单元的分程控制回路有：

PIC101分程控制冲压阀PV101A和泄压阀PV101B

比值控制系统

在化工、炼油及其他工业生产过程中，工艺上常需要两种或两种以上的物料保持一定的比例关系，比例一旦失调，将影响生产或造成事故。

实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统，称为比值控制系统。

通常以保持两种或几种物料的流量为一定比例关系的系统，称之流量比值控制系统。

比值控制系统可分为：

开环比值控制系统，单闭环比值控制系统，双闭环比值控制系统，变比值控制系统，串级和比值控制组合的系统等。

串级控制系统

如果系统中不止采用一个控制器，而且控制器间相互串联，一个控制器的输出作为另一个控制器的给定值，这样的系统称为串级控制系统。

串级控制系统的特点：

（1）能迅速地克服进入副回路的扰动。

（2）改善主控制器的被控对象特征。

（3）有利于克服副回路内执行机构等的非线性。

2.找出本工艺中的比值调节系统，分析哪一个是主动量？

为什么？

答：

FFIC104:

为一比值调节器。

根据FIC1103的流量，按一定的比例，相适应比例调整FI103的流量。

对于比值调节系统，首先是要明确那种物料是主物料，而另一种物料按主物料来配比。

在本单元中，FIC1425（以C2为主的烃原料）为主物料，而FIC1427（H2）的量是随主物料（C2为主的烃原料）的量的变化而改变。

3.找出本工艺中的串级调节系统，分析哪一个是主控？

哪一个是副控？

为什么要如此设计？

答:

在本单元中罐V101的液位是由液位调节器LIC101和流量调节器FIC102串级控制。