流体输送实训单元装置说明及操作规程word版本.docx
《流体输送实训单元装置说明及操作规程word版本.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《流体输送实训单元装置说明及操作规程word版本.docx（17页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
流体输送实训单元装置说明及操作规程word版本
流体输送实训单元装置说明及操作规程
流体输送操作实训装置
安全事项
使用之前，请仔细阅读本手册，以便正确使用。
危险
Ø若不采取适当的预防措施，将造成严重的人身伤害、伤亡或重大的损失。
Ø为了防止触电或者产生错误动作和故障，在确认安装完成之前，请不要接通电源。
Ø接通电源后，请不要触摸端子，否则会有触电危险。
Ø装置在接通电源的状态中，不要把水溅到控制柜的仪表以及端子排上，否则会有漏电、触电或火灾的危险。
Ø切断电源并挂上禁止通电警示牌后，才可以进行设备单元的拆卸或检修，否则会有触电危险。
注意
Ø化工类实验应在良好的通风环境下进行。
Ø实验物料请勿直接排入生活地沟。
Ø使用装置前,首先检查本装置的外部供电系统，本装置供电电压为380VAC,频率50Hz。
Ø请勿将运转设备长时间闭阀运行。
Ø外部供电意外停电时请切断装置总电源，以防重新通电时运转设备突然启动而产生危险。
Ø如遇到意外情况，请立即切断电源。
Ø每次停车后请及时切断总电源，并将装置内的物料排放干净。
Ø注意定期对运转设备进行保养，尤其是长时间未使用的情况下，以保证装置的正常使用。
第1章装置说明
1.1工业背景
流体指具有流动性的物体，包括液体和气体，化工生产中所处理的物料大多为流体。
这些物料在生产过程中往往需要从一个车间转移到另一个车间，从一个工序转移到另一个工序，从一个设备转移到另一个设备。
因此，流体输送是化工生产中最常见的单元操作，做好流体输送工作，对化工生产过程有着非常重要的意义。
本装置设计导入工业泵组、罐区设计概念，着重于流体输送过程中的压力、流量、液位控制，采用不同流体输送设备（离心泵、压缩机、真空泵）和输送形式（动力输送和静压输送），并引入工业流体输送过程常见安全保护装置。
1.2实训功能
本装置模拟工艺生产系统，设置流量比值调节系统，训练学生实际化工生产的操作能力。
实现流体输送：
液相输送和气相输送，以及真空输送，通过装置可以完成离心泵的各个实验以及管路阻力的各个实验，锻炼学生判断和排除故障的能力。
1.2.1液体输送岗位技能：
离心泵的开停车及流量调节；离心泵的气缚、气蚀；离心泵的串、并联；离心泵故障联锁。
1.2.2气体输送岗位技能：
空压机的开停车，压力缓冲罐的调节；真空泵的开停车，真空度调节方法；
1.2.3设备特性岗位技能：
离心泵特性曲线；管路特性曲线；直管阻力测定；阀门局部阻力测定；孔板流量计性能校核：
1.2.4现场工控岗位技能：
各类泵的变频调节、电动调节阀开度调节和手闸阀调节；贮罐液位高低报警，液位调节控制；气液混合效果操控，液封调节；
1.2.5化工电气仪表岗位技能：
电磁流量计、涡轮流量计、孔板流量计、电动调节阀、差压变送器、光电传感器、热电阻、压力变送器、功率表、无纸记录仪、闪光报警器及各类就地弹簧指针表等的使用；单回路、串级控制和比值控制等控制方案的实施；
1.2.6就地及远程控制岗位技能：
现场控制台仪表与微机通讯，实时数据采集及过程监控；总控室控制台DCS与现场控制台通讯，各操作工段切换、远程监控、流程组态的上传下载等。
1.2.7盲板管理：
为了防止生产过程、检修过程中不同物料的串料，保证管道系统之间的切断，锻炼学生的安全管理意识，本装置设置了盲板管理操作功能。
1.2.8离心泵故障联锁投运功能：
保证安全生产，2#泵系统出现故障停止，自动联锁至1号泵启动，锻炼学生联锁系统的投运、切除、检修的能力。
1.3流程简介（附带控制点的工艺流程）
1.3.1常压流程
原料槽V101料液输送到高位槽V102，有三种途径：
由1#泵或2#离心泵输送；1#泵和2#泵串联输送；1#泵和2#泵并联输送。
高位槽V102内料液通过三根平行管（一根可测离心泵特性、一根可测直管阻力、一根可测局部阻力），进入吸收塔T101上部，与下部上升的气体充分接触后，从吸收塔底部排出，返回原料槽V101循环使用。
空气由空气压缩机C101压缩、经过缓冲罐V103后，进入吸收塔T101下部，与液体充分接触后顶部放空。
1.3.1真空流程
本装置配置了真空流程，主物料流程如常压流程。
关闭1#泵P101和2#泵P102的灌泵阀,高位槽V102、吸收塔T101的放空阀和进气阀，启动真空泵103,被抽出的系统物料气体由真空泵P103抽出放空。
1.4装置结构示意图
1.4.1立面图
1.4.2一层结构图
1.4.3二层结构图
1.5设备一览表
1.5.1主要静设备
序号
名称
规格
容积（估算）
材质
结构形式
1
吸收塔
φ325×1300mm
110L
304不锈钢
立式
2
高位槽
φ426×700mm
100L
304不锈钢
立式
3
缓冲罐
Φ400×500mm
60L
304不锈钢
立式
4
原料水槽
1000×600×500mm
3000L
304不锈钢
立式
1.5.2主要动设备
编号
名称
规格型号
数量
1
1#泵
离心泵,P=0.5KW,流量Qmax=6m3/h,U=380VA
1
2
2#泵
离心泵,P=0.5KW,流量Qmax=6m3/h,U=380VA
1
3
真空泵
旋片式，P=0.37KW，真空度Pmax=-0.06kPa，U=220VA
1
4
空气压缩机
往复空压机，P=2.2KW,流量Qmax=0.25m3/min,U=220VA
1
第2章生产技术指标
在化工生产中，对各工艺变量有一定的控制要求。
有些工艺变量对产品的数量和质量起着决定性的作用。
有些工艺变量虽不直接影响产品的数量和质量，然而保持其平稳却是使生产获得良好控制的前提。
为了满足实训操作需求，可以有两种方式，一是人工控制，二是自动控制。
使用自动化仪表等控制装置来代替人的观察、判断、决策和操作。
先进的控制策略在化工生产过程的推广应用，能够有效提高生产过程的平稳性和产品质量的合格率，对于降低生产成本、节能减排降耗、提升企业的经济效益具有重要意义。
2.1各项工艺操作指标
压力控制：
离心泵进口压力：
-15～-6kPa；
1号泵单独运行时出口压力：
0.15～0.27MPa（流量为0-6m3/h）；
两台泵串联时出口压力：
0.27～0.53MPa（流量为0-6m3/h）；
两台泵并联时出口压力：
0.12～0.28MPa（流量为0-7m3/h）；
压降范围：
光滑管阻力压降：
0～7kPa（流量为0-3m3/h）；
局部阻力管阻力压降：
0～22kPa（流量为0-3m3/h）；
离心泵特性流体流量：
2-7m3/h；
阻力特性流体流量：
0-3m3/h；
液位控制：
吸收塔液位：
1/3～1/2。
2.2主要控制点的控制方案
第3章实训操作
实训操作之前，请仔细阅读实验装置操作规程，以便完成实训操作。
注：
开车前应检查所有设备、阀门、仪表所处状态
3.1开车前准备
3.1.1由相关操作人员组成装置检查小组，对本装置所有设备、管道、阀门、仪表、电气、照明、分析、保温等按工艺流程图要求和专业技术要求进行检查。
3.1.2检查所有仪表是否处于正常状态。
3.1.3检查所有设备是否处于正常状态。
3.1.4试电
1.检查外部供电系统，确保控制柜上所有开关均处于关闭状态。
2.开启外部供电系统总电源开关。
3.打开控制柜上空气开关33（QF1）。
4.打开空气开关10（QF2），打开仪表电源开关8。
查看所有仪表是否上电，指示是否正常。
5.将各阀门顺时针旋转操作到关的状态。
检查孔板流量计正压阀和负压阀是否均处于开启状态（实验中保持开启）。
4.1.5加装实训用水
关闭原料水槽排水阀（VA25），原料水槽加水至浮球阀关闭，关闭自来水。
3.2开车
3.2.1输送过程
3.2.1.1流体输送
①单泵实验（1#泵）：
方法一：
开阀VA03，开溢流阀VA12，关阀VA04、阀VA06、阀VA09、阀VA13、阀VA14，放空阀VA11适当打开。
液体直接从高位槽流入原料水槽。
方法二：
开阀VA03，关溢流阀VA12，关阀VA04、阀VA06、阀VA09、阀VA11、阀VA13、阀VA12、阀VA16、阀VA20、阀VA18、阀VA21、阀VA19、阀VA22、阀VA17、阀VA33、阀VA31。
放空阀VA32适当打开，打开阀VA14、阀VA23、阀VA25或打开旁路阀VA26（适当开度），液体从高位槽经吸收塔流入原料水槽。
启动1#泵，开阀VA10（泵启动前关闭，泵启动后根据要求开到适当开度），由阀VA10或电动调节阀VA15调节液体流量分别为2、3、4、5、6、7m3/h。
在C3000仪表上或监控软件上观察离心泵特性数据。
等待一定时间后（至少5分钟），记录相关实验数据。
②泵并联操作：
方法一：
开阀VA03、VA09、VA06、VA12，关阀VA04、VA13、VA14，放空阀VA11适当打开。
液体直接从高位槽流入原料水槽。
方法二：
开阀VA03、阀VA09、阀VA06，关溢流阀VA12，关阀VA04、阀VA11、阀VA13、阀VA12、阀VA16、阀VA20、阀VA18、阀VA21、阀VA19、阀VA22、阀VA17、阀VA33、阀VA31。
放空阀VA32适度打开，打开阀VA14、阀VA23、阀VA25或打开旁路阀VA26（适当开度），液体从高位槽经吸收塔流入原料水槽。
启动1#和启动2#泵，由阀VA10（泵启动前关闭，泵启动后根据要求开到适当开度）或电动调节阀VA15调节液体流量分别为2、3、4、5、6、7m3/h，在C3000仪表上或监控软件上观察离心泵特性数据。
等待一定时间后（至少5分钟），记录相关实验数据。
③泵串联操作：
方法一：
开阀VA04、VA09、VA06、VA12，关阀VA03、VA13、VA14，放空阀VA11适当打开。
液体直接从高位槽流入原料水槽。
方法二：
开阀VA04、阀VA09、阀VA06，关溢流阀VA12，关阀VA03、阀VA11、阀VA13、阀VA12、阀VA16、阀VA20、阀VA18、阀VA21、阀VA19、阀VA22、阀VA17、阀VA33、阀VA31。
放空阀VA32适度打开，打开阀VA14、阀VA23、阀VA25或打开旁路阀VA26（适当开度），液体从高位槽经吸收塔流入原料水槽。
启动1#和启动2#泵，由阀VA10（泵启动前关闭，泵启动后根据要求开到适当开度）或电动调节阀VA15调节液体流量分别为2、3、4、5、6、7m3/h，在C3000仪表上或监控软件上观察离心泵特性数据。
等待一定时间后（至少5分钟），记录相关实验数据。
④泵的联锁投运：
Ⅰ）切除联锁，启动2号泵至正常运行后，投运联锁。
Ⅱ）设定好2号泵进口压力报警下限值，逐步关小阀门VA10，检查泵运转情况。
Ⅲ）当2号泵有异常声音产生、进口压力低于下限时，操作台发出报警，同时联锁起动：
2号泵自动跳闸停止运转，1号泵自动启动，。
Ⅳ）保证流体输送系统的正常稳定进行。
注：
投运时，阀VA03、阀VA06、阀VA09必须打开，阀VA04必须关闭。
注：
当单泵无法启动时，应检查联锁是否处于投运状态。
3.2.1.2真空输送实验
在离心泵处于停车状态下进行。
①开阀VA03、VA06、VA09、VA14。
②关阀VA12、VA13、VA16、VA20、VA23、VA25、VA24、VA26、VA17、VA18、VA21、VA22、VA19，并在阀VA31处加盲板（见盲板操作管理）。
③开阀VA32、VA33适度开度后，再启动真空泵，用阀VA32、VA33调节吸收塔内真空度，并保持稳定。
④用电动调节阀VA15控制流体流量，使在吸收塔内均匀淋下。
⑤当吸收塔内液位达到1/3～2/3范围时，关闭电动调节阀VA15，开阀VA23、VA25，并通过电动调节阀VA24控制吸收塔内液位稳定。
3.2.1.3配比输送
以水和压缩空气作为配比介质，模仿实际的流体介质配比操作。
以压缩空气的流量为主流量，以水作为配比流量。
①检查阀VA31处的盲板是否已抽除（见盲板操作管理），阀VA31是否在关闭状态。
②开阀VA32、阀VA03，关溢流阀VA12，关阀VA04、阀VA28、阀VA31、阀VA06、阀VA09、阀VA11、阀VA13、阀VA12、阀VA16、阀VA20、阀VA18、阀VA21、阀VA19、阀VA22、阀VA17、阀VA33、阀VA31。
放空阀VA32适当打开，打开阀VA14、阀VA23、阀VA25或打开旁路阀VA26（适当开度），液体从高位槽经吸收塔流入原料水槽。
③按上述步骤启动1号水泵，调节FIC102流量在4m3/h左右，并调节吸收塔液位在1/3～2/3。
④启动空气压缩机，缓慢开启阀VA28，观察缓冲罐压力上升速度，控制缓冲罐压力≤0.1MPa。
⑤当缓冲罐压力达到0.05MPa以上时，缓慢开启阀VA31，向吸收塔送空气，并调节FI103流量在8～10Nm3/h。
⑥根据配比需求，调节VA32的开度，观察流量大小。
若投自动，①在C3000仪表中设定配比值（1：
2/1：
1/1：
3）
②进行自动控制。
3.2.2管阻力实验
3.2.2.1光滑管阻力测定
在上述单泵操作的基础上，启动1#泵，开阀VA03、VA14、VA20、VA21、VA22、VA23、VA25、旁路阀VA26，关阀VA04、VA09、VA06、VA13、VA16、VA17、VA18、VA19、电动调节阀VA15、VA33、VA31，阀VA32适度打开。
用阀VA10（泵启动前关闭，泵启动后根据要求开到适当开度）或电动调节阀VA15调节流量分别为1、1.5、2、2.5、3m3/h，记录光滑关阻力测定数据。
4.2.2.2局部阻力管阻力测定
由4.2.2.1操作状态切换，即：
启动1#泵，开阀VA03、VA14、VA16、VA18、VA19、VA23、VA25、旁路阀VA26，关阀VA04、VA09、VA06、VA13、VA20、VA21、VA22、电动调节阀VA15、VA33、VA31，阀VA32适度打开。
用阀VA10（泵启动前关闭，泵启动后根据要求开到适当开度）或电动调节阀VA15调节流量分别为1、1.5、2、2.5、3m3/h，记录局部阻力管阻力测定数据。
3.2.3盲板操作管理（附盲板使用申请表）
在实际化工生产中，因为生产、检修等需要在一段时间内，须彻底隔绝部分设备管道的连接，防止阀门渗漏或误操作，而发生中毒、爆炸等事故，化工企业中经常进行盲板操作。
而加强盲板操作管理，对保证化工生产安全、稳定、长周期的运转，杜绝设备、人身伤害（亡）等事故的发生，有着非常重要的现实意义。
1.对需隔绝设备管口、管道连接处装盲板的部位，提出盲板安装申请。
2.盲板安装申请批准后，根椐管径、生产中的介质、工作温度和压力等条件，选取合适的材质，制作盲板（按HB标准）、标识。
3.盲板安装的同时，挂好标识、编号，安装人、监护人分别在申请表上签名记录。
4.使用过程中，要定期检查盲板使用情况。
5.盲板拆除时，拆除人、监护人、复核检查人分别在申请表上签名记录拆除情况。
6.要定期进行盲板使用台帐登记。
3.3停车
1.按操作步骤分别停止所有运转设备。
2.打开阀VA11、VA13、VA14、VA16、VA20、VA32、VA23、VA25、VA26、VA24，将高位槽V102、吸收塔T101中的液体排空至原料水槽V101。
3.检查各设备、阀门状态，做好记录。
4.关闭控制柜上各仪表开关。
5.切断装置总电源。
6.清理现场，做好设备，电气，仪表等防护工作。
3.4紧急停车
遇到下列情况之一者，应紧急停车处理：
1.泵内发出异常的声响；
2.泵突然发生剧烈振动；
3.电机电流超过额定值持续不降；
4.泵突然不出水；
5.空压机有异常的声音；
6.真空泵有异常的声音。
3.5设备维护及检修
3.5.1风机的开、停，正常操作及日常维护
3.5.2系统运行结束后，相关操作人员应对设备进行维护，保持现场、设备、管路、阀门清洁，方可离开现场。
3.5.3定期组织学生经行系统检修演练。
第4章安全生产技术
4.1异常现象及处理
序号
异常现象
原因分析
处理方法
1
泵启动时不出水
检修后电机接反电源；
启动前泵内未充满水；
叶轮密封环间隙太大；
入口法兰漏气。
重新接电源线；
排净泵内空气；
调整密封环；
消除漏气缺陷。
2
泵运行中发生振动
地脚螺丝松动
原料水槽供水不足
泵壳内气体未排净或有汽化现象；
轴承盖紧力不够，使轴瓦跳动。
紧固地脚螺丝；
补充原料水槽内拧水
排尽气体重新启动泵；
调整轴承盖紧力为适度。
3
泵运行中异常声音
叶轮、轴承松动；
轴承损坏或径向紧力过大；
电机有故障
紧固松动部件；
更新轴承调整紧力适度；
检修电机
4
压力表读数过低（压力表正常）
泵内有空气或漏气严重；
轴封严重磨损；
系统需水量大。
排尽泵内空气或堵漏；
更换轴封；
启动备用泵。
4.2故障模拟:
正常操作中的故障扰动（故障设置实训）
在流体输送正常操作中，由教师给出隐蔽指令，通过不定时改变某些阀门、风机或泵的工作状态来扰动流体输送系统正常的工作状态，分别模拟出流体输送实际生产过程中的常见故障，学生根据各参数的变化情况、设备运行异常现象，分析故障原因，找出故障并动手排出故障，以提高学生等对工艺流程的认识度和实际动手能力。
4.2.1离心泵进口加水加不满：
在流体输送正常操作中，教师给出隐蔽指令，改变离心泵的工作状态（离心泵进口管漏水），学生通过观察离心泵启动时的变化情况，分析引起系统异常的原因并作处理，使系统恢复到正常操作状态。
4.2.2真空输送不成功：
在流体输送正常操作中，教师给出隐蔽指令，改变真空输送的工作状态（真空放空，真空保不住），学生通过观察吸收塔内压力（真空度）、液位等参数的变化情况，分析引起系统异常的原因并作处理，使系统恢复到正常操作状态。
4.2.3吸收塔压力异常：
在流体输送正常操作中，教师给出隐蔽指令，改变空压机的工作状态（空压机跳闸），学生通过观察吸收塔液位、压力等参数的变化情况，分析引起系统异常的原因并作处理，使系统恢复到正常操作状态。
附录
主要阀门一览表
序号
编号
名称
序号
编号
名称
1
VA01
1号泵灌泵阀
18
VA18
局部阻力管高压引压阀
2
VA02
1号泵排气阀
19
VA19
局部阻力管低压引压阀
3
VA03
并联2号泵支路阀
20
VA20
光滑管阀
4
VA04
双泵串联支路阀
21
VA21
光滑管高压引压阀
5
VA05
电磁阀故障点
22
VA22
光滑管低压引压阀
6
VA06
2号泵进水阀
23
VA23
进电动调节阀手动阀
7
VA07
2号泵灌泵阀
24
VA24
吸收塔液位控制电动调节阀
8
VA08
2号泵排气阀
25
VA25
出电动调节阀手动阀
9
VA09
并联1号泵支路阀
26
VA26
吸收塔液位控制旁路手动阀
10
VA10
流量调节阀
27
VA27
原料槽排水阀
11
VA11
高位槽放空阀
28
VA28
空压机送气阀
12
VA12
高位槽溢流阀
29
VA29
缓冲罐排污阀
13
VA13
高位槽回流阀
30
VA30
缓冲罐放空阀
14
VA14
高位槽出口流量手动调节阀
31
VA31
吸收塔气体入口阀
15
VA15
高位槽出口流量电动调节阀
32
VA32
吸收塔放空阀
16
VA16
局部阻力管阀
33
VA33
抽真空阀
17
VA17
局部阻力阀
升级会员 