苏州科技学院化学生物与材料工程学院《仿真实训》实验报告年级专业姓名学号指导教师完成日期目录离心泵单元 (1)工作原理工艺流程简介操作说明事故处理思考题换热器单元 (11)工作原理工艺流程简介操作说明事故处理思考题液位控制单元 (23)工作原理工艺流程简介操作说明事故处理思考题脱丁烷塔单元 (35)工作原理工艺流程简介操作说明事故处理思考题附图 (48)实训一离心泵单元一、工作原理在工业生产和国民经济的许多领域，常需对液体进行输送或加压，能完成此类任务的机械设备称为泵，而其中靠离心作用工作的叫离心泵。
由于离心泵具有机构简单、性能稳定、检修方便、操作容易和适应性强等特点，在化工生产中应用十分广泛，据统计超过液体输送设备的80%。
所以离心泵的操作是化工生产中最基本的操作。
离心泵由吸入管、排出管和离心泵主体组成。
离心泵主体分为转动部分和固定部分。
转动部分由电机带动旋转，将能量传递给被输送部分，主要包括叶轮和泵轴。
固定部分包括泵壳、导轮、密封装置等部分，叶轮是离心泵中使液体接受外加能量的部件。
泵轴的作用是把电动机的能量传递给叶轮。
泵壳是通道截面逐渐扩大的蜗壳形体，它将液体限定在一定的空间里，并能将液体大部分动能转化为静压能。
导轮是一组与叶轮旋转方向相适应，且固定于泵壳上的叶片。
密封装置的作用是防止液体的泄漏或空气体倒吸入泵内。
启动灌满了被输送液体的离心泵后，在电机的作用下，泵轴带动叶轮一起旋转，叶轮的叶片推动其间的液体转动。
在离心力的作用下，液体被甩向叶轮边缘并获得动能：在导轮的引领下沿流通截面积逐渐扩大的泵壳流向排出管，液体流速逐渐降低，而静压能增大，排出管的增压液体经管路即可送往各目的地。
以此同时，叶轮中心处因液体被甩出而形成一定的真空，因贮槽液面上方压强大于叶轮中心处，在压力差的作用下，液体不断地从吸入管进去泵内以填补被排出液体的位置。
因此，只要叶轮不断旋转，液体便不断地被吸入和排出。
由此可见，离心泵之所以能输送液体，主要是依靠告诉旋转的叶轮。
离心泵的操作中有两种现象是应该避免的：气缚和气蚀。
“气缚”是指在启动泵前没有灌满被输送液体或在运转过程中渗入了空气，因气体的密度远小于液体，产生的离心力小，无法把空气甩出去，导致叶轮中心所形成的真空度不足以将液体吸入泵内，尽管此时叶轮在不停的旋转，却由于离心泵失去了自吸能力而无法输送液体，这种现象就称为“气缚”。
“气蚀”指的是当贮槽液面上的压力一定时，如叶轮中心的压力降到等于被输送液体当前温度下的饱和蒸汽压时，叶轮进口处的液体会出现大量气泡，这些气泡随液体进入高压区后又迅速被压碎而凝结，致使气泡所在空间形成真空，周围液体质点以极大速度冲向气泡中心，造成冲击点上有瞬间局部冲击压力，从而使叶轮等部分很快损坏，同时伴有泵体震动，并发出噪音，泵的流量、扬程和效率明显下降，这种现象就叫“气蚀”。
二、工艺流程简介来自界区的49℃带压液体经调节阀LV101进入贮槽V101，V101压力由调节器PIC101分程控制在5.0atm（表），当压力高于5.0atm（表），调节阀PV101B打开泄压；当压力低于5.0atm（表），调节阀PV101A打开充压。
V101液位由调节器LI101控制进料量维持在50%，液体经泵P101A/B送至界区外，泵出口流量由调节器FIC101控制P101A/B送至界区外，泵出口流量由调节器FIC101控制在20000kg/h。
带控制点的工艺流程图见附图。
三、操作说明（一）、冷态开车1、准备工作（1）盘车；（2）核对吸入条件；（3）调整填料或机械密封装置；（4）确认所有调节器设置为手动，调节阀，现场阀处于关闭状态。
2、贮槽V101充压、充液（1）打开调节阀LV101，开度为50%，想贮槽V101充液；（2）待V101液位大于5%后，缓慢打开压力分程控制调节阀PV101A向V101充压；压力达到5.0atm，将PIC101设定为5.0atm，投自动。
（3）带V101液位达50%左右，将调节器LI101设定为50%，投自动。
3、灌泵排气（1）灌泵①全开泵P101A入口阀VD01，向离心泵充液；②待泵P101A入口处压力指示为5.0atm，开始排气。
（2）排气①打开P101A泵后排空阀VD03，排空不凝气；②当泵后排空阀VD03的出口有液体溢出，即显示标志为绿色，表示泵P101A已无凝气，关闭VD03，启动前准备工作就绪。
4、启动离心泵P101A（1）启动泵P101A；（2）当泵出口压力PI102大于入口压力PI1101的1.5~2.0倍后，全开泵出口阀VD04。
（3）依次全开泵出口流量调节阀FV101前、后手阀VB03、VB04，逐渐开打调节阀FV101的开度，使PI101、PI102趋于正常值。
5、调整微调调节阀FV101，当测量值与给定值相对误差在5%以内，且较稳定，将FIC101设定为正常值，投自动。
①仿DCS图②Field图③评分表（二）正常运行熟悉工艺流程，维持各工艺参数稳定；密切注意各工艺参数的变化情况，发现突发事故时，应先分析事故原因，并做出正确处理。
①仿DCS图②Field图③评分表（三）正常停车1、贮槽V101停进料将调节器LIC101设置为手动状态，关闭调节阀LV101，停止向V101进料。
2、停泵（1）当贮槽V101液位小于10%，关闭P101A泵出口阀VD04；（2）停泵P101A；（3）关闭泵入口阀VD01；（4）打开泵前泄液阀VD02；（5）将调节器FIC101设置为手动状态，并一次关闭调节阀FV101及其后阀VB04、前阀VB03。
3、泵P101A泄液（1）全开P101A泄液阀VD02；（2）当VD02出口不再有液体泄出，显示标志为红色，关闭VD02.4、贮槽V101泄液、泄压（1）当贮槽V101液位小于10%，打开V101泄液阀VD10；（2）当贮槽V101液位小于5%，打开泄液阀PV101B；（3）当V101泄液阀VD10出口不再有液体泄出，显示标志为红色，关闭VD10。
①仿DCS图②Field图③评分表四、事故处理事故名称主要现象处理方法P101泵坏1、P101A泵出口压力急剧下降2、FIC101流量急剧减小切换到备用泵P101B:1、全开P108B泵入口阀VD05、向泵P108B灌液，全开排空阀VD07拍P101B的不凝气，当显示标志为绿色后，关闭VD07；2、灌泵和排气结束后，启动P101B；3、待泵P101B出口压力升至入口压力的1.5~2倍后，打开P101B出口阀VD08，同时缓慢关闭P101A出口阀VD04，以尽量减少流量波动；4、待P101B进出口压力指示正常，按停泵顺序停止P101A 运转，关闭泵P101A入口阀VD01，并通知维修工调节阀FV101阀卡FIC101的液体流量不可调节1、打开FV101的旁通阀VD09，调节流量使达到正常值；2、手动关闭调节阀FV101及其后阀VB04、前阀VB03；3、通知维修部门P101A入口管线堵1、P101A泵入口、出口压力急剧下降；2、FIC101流量急剧减小到零按泵的切换步骤切换到备用泵P101B，并通知维修部门进行检修P101A泵气蚀1、P101A泵入口、出口压力上下波动；2、P101A泵出口流量波动（大部分时间达不到正常值）按泵的切换步骤切换到备用泵P101BP101A泵气缚1、P101A泵出口压力急剧下降；2、FIC101流量急剧减小按泵的切换步骤切换到备用泵P101B因电脑原因未能完成离心泵的事故处理操作。
五、思考题1、若两台性能相同的离心泵串联或并联操作，其输送流量及扬程较单台离心泵相比有什么变化？答：1）两台泵串联，流量不会发生变化，但扬程有叠加作用。
2）两台泵并联，要求有相同的扬程。
最终流量叠加扬程不变。
2、离心泵出口处压力过高或过低应如何调节？答：1）入口压力过低，是因为安装高度过高，这种情况下容易发生汽蚀，降低安装高度即可增大入口压力，入口压力过高，只要不是太高，是不会影响使用的。
2）出口压力过高，则将阀门开打一些，压力就会降低，反之，若出口压力过低，则只要将阀门开度调小即可。
3、什么叫汽蚀现象？答：汽蚀现象是由液体汽化所引起的，与泵的安装高度有关。
含气泡的的液体进入叶轮后，因压强升高，气泡立即凝聚。
气泡的小时产生局部真空，周围液体以高速涌向气泡中心，造成冲击和振动。
尤其当气泡的凝聚发生在叶片表面附近时，众多液体质点犹如细小的高频水锤撞击着叶片；另外气泡中还可能带有些氧气等对金属材料发生化学腐蚀作用。
4、泵发生气缚的主要现象以及后处理步骤是什么？答：主要现象：泵出口压力骤然下降，同时流量也显著下降。
处理步骤：先关闭泵的后阀，在关闭泵。
实训二换热器单元一、工作原理在化工、能源、动力、冶金、机械、等工业部门中，常常涉及到换热问题。
特别是在化工生产过程中的许多过程和单元操作，都需要进行加热或冷却，所以，对化工等行业的人员来说，换热器的操作技术培训是很重要的基本单元操作训练。
热的传递有：传导、对流和辐射三种基本方式。
热传导是无物质宏观位移的传热方式，发生于静止物质内；对流传热是指流体中质点发生相对位移引起的热交换，常伴生有热传导。
由热的原因产生电磁波在空间的热传递是辐射传热，它不需要有传递介质。
化工生产中所指的换热器，常指间壁式换热器，它利用金属壁将冷、热两种流体间隔开，热流体将热传到壁面的一侧（对流传热），通过间壁内的热传导，再由间壁的另一侧将热传给冷流体，从而使热物流被冷却，冷物流被加热，满足化工生产中对冷物流或热物流温度的控制要求。
本单元选用的是双程列管式换热器，冷物流被加热后有相变化。
在对流传热中，传递的热量除与传热推动力（温度差）有关外，还与传热面积和传热系数成正比。
传热面积减少时，传热量减少；如果间壁上有气膜或垢层，都会降低传热系数，减少传热量。
所以，开车时要排不凝气；发生管堵或严重结垢时，必须停车检修或清洗。
另外，考虑到金属的热胀冷缩性质，尽量减小温差应力和局部过热问题，开车时应先进冷物料后进热物料；停车时则先停热物料后停冷物料。
二、工艺流程简介冷物流（92℃）经阀VB01进入本单元，由泵P101A/B，经调节器FIC101控制流量送入换热器E101壳程，加热到145℃（20%被气化）后，经阀VD04出系统。
热物流（225℃）由阀VB11进入系统，经泵P102A/B，由温度调节器TIC101分程控制主线阀TV101A和副线调节阀TV101B使冷物料出口温度稳定；过主线阀TV101A的热物流流经换热器E101管程后，与副线调节阀TV101B来的热物流混合（混合温度为（177+2）℃），由阀VD07出本单元。
带控制点的工艺流程图见附图。
三、操作说明（一）冷态开车1.启动冷物流进料泵P101A（1）确定所有手动阀已关闭，将所有调节器置于手动状态且输出值为0；（2）开换热器E101壳程排气阀VD03（开度50%）；（3）全开泵P101A后手阀VB01；（4）启动泵P101A；（5）当泵P101A出口压力达到9.0atm（表）时，全开P101A后手阀VB03。