流體輸送實訓單元裝置說明及操作規(guī)程

1、 流體輸送操作實訓裝置安全事項使用之前，請仔細閱讀本手冊，以便正確使用。危險Ø 若不采取適當?shù)念A防措施，將造成嚴重的人身傷害、傷亡或重大的損失。Ø 為了防止觸電或者產(chǎn)生錯誤動作和故障，在確認安裝完成之前，請不要接通電源。Ø 接通電源后，請不要觸摸端子，否則會有觸電危險。Ø 裝置在接通電源的狀態(tài)中，不要把水濺到控制柜的儀表以及端子排上，否則會有漏電、觸電或火災的危險。Ø 切斷電源并掛上禁止通電警示牌后，才可以進行設備單元的拆卸或檢修，否則會有觸電危險。注意Ø 化工類實驗應在良好的通風環(huán)境下進行。Ø 實驗物料請勿直接排入生活地溝

2、。Ø 使用裝置前,首先檢查本裝置的外部供電系統(tǒng)，本裝置供電電壓為380VAC,頻率50Hz。Ø 請勿將運轉(zhuǎn)設備長時間閉閥運行。Ø 外部供電意外停電時請切斷裝置總電源，以防重新通電時運轉(zhuǎn)設備突然啟動而產(chǎn)生危險。Ø 如遇到意外情況，請立即切斷電源。Ø 每次停車后請及時切斷總電源，并將裝置內(nèi)的物料排放干凈。Ø 注意定期對運轉(zhuǎn)設備進行保養(yǎng)，尤其是長時間未使用的情況下，以保證裝置的正常使用。 化工專業(yè)技能操作實訓裝置UTS系列產(chǎn)品操作規(guī)程 流體輸送操作實訓裝置 第1章裝置說明1.1工業(yè)背景流體指具有流動性的物體，包括液體和氣體，化工生產(chǎn)中所處理

3、的物料大多為流體。這些物料在生產(chǎn)過程中往往需要從一個車間轉(zhuǎn)移到另一個車間，從一個工序轉(zhuǎn)移到另一個工序，從一個設備轉(zhuǎn)移到另一個設備。因此，流體輸送是化工生產(chǎn)中最常見的單元操作，做好流體輸送工作，對化工生產(chǎn)過程有著非常重要的意義。本裝置設計導入工業(yè)泵組、罐區(qū)設計概念，著重于流體輸送過程中的壓力、流量、液位控制，采用不同流體輸送設備（離心泵、壓縮機、真空泵）和輸送形式（動力輸送和靜壓輸送），并引入工業(yè)流體輸送過程常見安全保護裝置。1.2實訓功能本裝置模擬工藝生產(chǎn)系統(tǒng)，設置流量比值調(diào)節(jié)系統(tǒng)，訓練學生實際化工生產(chǎn)的操作能力。實現(xiàn)流體輸送：液相輸送和氣相輸送，以及真空輸送，通過裝置可以完成離心泵的各個實驗

4、以及管路阻力的各個實驗，鍛煉學生判斷和排除故障的能力。1.2.1液體輸送崗位技能：離心泵的開停車及流量調(diào)節(jié)；離心泵的氣縛、氣蝕；離心泵的串、并聯(lián)；離心泵故障聯(lián)鎖。1.2.2氣體輸送崗位技能：空壓機的開停車，壓力緩沖罐的調(diào)節(jié)；真空泵的開停車，真空度調(diào)節(jié)方法；1.2.3設備特性崗位技能：離心泵特性曲線；管路特性曲線；直管阻力測定；閥門局部阻力測定；孔板流量計性能校核：1.2.4現(xiàn)場工控崗位技能：各類泵的變頻調(diào)節(jié)、電動調(diào)節(jié)閥開度調(diào)節(jié)和手閘閥調(diào)節(jié)；貯罐液位高低報警，液位調(diào)節(jié)控制；氣液混合效果操控，液封調(diào)節(jié)；1.2.5化工電氣儀表崗位技能：電磁流量計、渦輪流量計、孔板流量計、電動調(diào)節(jié)閥、差壓變送器、光電

5、傳感器、熱電阻、壓力變送器、功率表、無紙記錄儀、閃光報警器及各類就地彈簧指針表等的使用；單回路、串級控制和比值控制等控制方案的實施；1.2.6就地及遠程控制崗位技能：現(xiàn)場控制臺儀表與微機通訊，實時數(shù)據(jù)采集及過程監(jiān)控；總控室控制臺DCS與現(xiàn)場控制臺通訊，各操作工段切換、遠程監(jiān)控、流程組態(tài)的上傳下載等。1.2.7盲板管理：為了防止生產(chǎn)過程、檢修過程中不同物料的串料，保證管道系統(tǒng)之間的切斷，鍛煉學生的安全管理意識，本裝置設置了盲板管理操作功能。1.2.8離心泵故障聯(lián)鎖投運功能：保證安全生產(chǎn)，2#泵系統(tǒng)出現(xiàn)故障停止，自動聯(lián)鎖至1號泵啟動，鍛煉學生聯(lián)鎖系統(tǒng)的投運、切除、檢修的能力。1.3流程簡介（附帶控

6、制點的工藝流程）1.3.1常壓流程原料槽V101料液輸送到高位槽V102，有三種途徑：由1#泵或2#離心泵輸送；1#泵和2#泵串聯(lián)輸送；1#泵和2#泵并聯(lián)輸送。高位槽V102內(nèi)料液通過三根平行管（一根可測離心泵特性、一根可測直管阻力、一根可測局部阻力），進入吸收塔T101上部，與下部上升的氣體充分接觸后，從吸收塔底部排出，返回原料槽V101循環(huán)使用?？諝庥煽諝鈮嚎s機C101壓縮、經(jīng)過緩沖罐V103后，進入吸收塔T101下部，與液體充分接觸后頂部放空。1.3.1真空流程本裝置配置了真空流程，主物料流程如常壓流程。關(guān)閉1#泵P101和2#泵P102的灌泵閥,高位槽V102、吸收塔T101的放空閥和

7、進氣閥，啟動真空泵103,被抽出的系統(tǒng)物料氣體由真空泵P103抽出放空。1.4裝置結(jié)構(gòu)示意圖1.4.1立面圖1.4.2一層結(jié)構(gòu)圖1.4.3 二層結(jié)構(gòu)圖1.5設備一覽表1.5.1主要靜設備序號名稱規(guī)格容積（估算）材質(zhì)結(jié)構(gòu)形式1吸收塔325×1300mm110L304不銹鋼立式2高位槽426×700mm100L304不銹鋼立式3緩沖罐400×500mm60L304不銹鋼立式4原料水槽1000×600×500mm3000L304不銹鋼立式1.5.2主要動設備編號名稱規(guī)格型號數(shù)量11#泵離心泵,P=0.5KW,流量Qmax=6m3/h,U=380VA1

8、22#泵離心泵,P=0.5KW,流量Qmax=6m3/h,U=380VA13真空泵旋片式，P=0.37KW，真空度Pmax=-0.06kPa，U=220VA14空氣壓縮機往復空壓機，P=2.2KW,流量Qmax=0.25m3/min,U=220VA1第2章生產(chǎn)技術(shù)指標在化工生產(chǎn)中，對各工藝變量有一定的控制要求。有些工藝變量對產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量起著決定性的作用。有些工藝變量雖不直接影響產(chǎn)品的數(shù)量和質(zhì)量，然而保持其平穩(wěn)卻是使生產(chǎn)獲得良好控制的前提。為了滿足實訓操作需求，可以有兩種方式，一是人工控制，二是自動控制。使用自動化儀表等控制裝置來代替人的觀察、判斷、決策和操作。先進的控制策略在化工生產(chǎn)過程的

9、推廣應用，能夠有效提高生產(chǎn)過程的平穩(wěn)性和產(chǎn)品質(zhì)量的合格率，對于降低生產(chǎn)成本、節(jié)能減排降耗、提升企業(yè)的經(jīng)濟效益具有重要意義。2.1各項工藝操作指標壓力控制：離心泵進口壓力：-15-6kPa；1號泵單獨運行時出口壓力：0.150.27MPa（流量為0-6m3/h)；兩臺泵串聯(lián)時出口壓力：0.270.53MPa（流量為0-6m3/h）；兩臺泵并聯(lián)時出口壓力：0.120.28MPa（流量為0-7m3/h）；壓降范圍：光滑管阻力壓降：07kPa（流量為0-3m3/h）； 局部阻力管阻力壓降：022kPa（流量為0-3m3/h）；離心泵特性流體流量：2-7m3/h；阻力特性流體流量：0-3m3/h；液位控

10、制：吸收塔液位：1/31/2。2.2主要控制點的控制方案 第3章實訓操作實訓操作之前，請仔細閱讀實驗裝置操作規(guī)程，以便完成實訓操作。注：開車前應檢查所有設備、閥門、儀表所處狀態(tài)3.1開車前準備3.1.1由相關(guān)操作人員組成裝置檢查小組，對本裝置所有設備、管道、閥門、儀表、電氣、照明、分析、保溫等按工藝流程圖要求和專業(yè)技術(shù)要求進行檢查。3.1.2檢查所有儀表是否處于正常狀態(tài)。3.1.3檢查所有設備是否處于正常狀態(tài)。3.1.4試電1.檢查外部供電系統(tǒng)，確?？刂乒裆纤虚_關(guān)均處于關(guān)閉狀態(tài)。2.開啟外部供電系統(tǒng)總電源開關(guān)。3.打開控制柜上空氣開關(guān)33（QF1）。4.打開空氣開關(guān)10(QF2)，打開儀表電

11、源開關(guān)8。查看所有儀表是否上電，指示是否正常。5.將各閥門順時針旋轉(zhuǎn)操作到關(guān)的狀態(tài)。檢查孔板流量計正壓閥和負壓閥是否均處于開啟狀態(tài)（實驗中保持開啟）。4.1.5加裝實訓用水關(guān)閉原料水槽排水閥（VA25），原料水槽加水至浮球閥關(guān)閉，關(guān)閉自來水。3.2開車3.2.1輸送過程3.2.1.1流體輸送單泵實驗（1#泵）：方法一：開閥VA03，開溢流閥VA12，關(guān)閥VA04、閥VA06、閥VA09、閥VA13、閥VA14，放空閥VA11適當打開。液體直接從高位槽流入原料水槽。方法二：開閥VA03，關(guān)溢流閥VA12，關(guān)閥VA04、閥VA06、閥VA09、閥VA11、閥VA13、閥VA12、閥VA16、閥VA

12、20、閥VA18、閥VA21、閥VA19、閥VA22、閥VA17、閥VA33、閥VA31。放空閥VA32適當打開，打開閥VA14、閥VA23、閥VA25或打開旁路閥VA26（適當開度），液體從高位槽經(jīng)吸收塔流入原料水槽。啟動1#泵，開閥VA10（泵啟動前關(guān)閉，泵啟動后根據(jù)要求開到適當開度），由閥VA10或電動調(diào)節(jié)閥VA15調(diào)節(jié)液體流量分別為2、3、4、5、6、7m3/h。在C3000儀表上或監(jiān)控軟件上觀察離心泵特性數(shù)據(jù)。等待一定時間后（至少5分鐘），記錄相關(guān)實驗數(shù)據(jù)。泵并聯(lián)操作：方法一：開閥VA03、VA09、VA06、VA12，關(guān)閥VA04、VA13、VA14，放空閥VA11適當打開。液體直

13、接從高位槽流入原料水槽。方法二：開閥VA03、閥VA09、閥VA06，關(guān)溢流閥VA12，關(guān)閥VA04、閥VA11、閥VA13、閥VA12、閥VA16、閥VA20、閥VA18、閥VA21、閥VA19、閥VA22、閥VA17、閥VA33、閥VA31。放空閥VA32適度打開，打開閥VA14、閥VA23、閥VA25或打開旁路閥VA26（適當開度），液體從高位槽經(jīng)吸收塔流入原料水槽。啟動1#和啟動2#泵，由閥VA10（泵啟動前關(guān)閉，泵啟動后根據(jù)要求開到適當開度）或電動調(diào)節(jié)閥VA15調(diào)節(jié)液體流量分別為2、3、4、5、6、7m3/h，在C3000儀表上或監(jiān)控軟件上觀察離心泵特性數(shù)據(jù)。等待一定時間后（至少5分

14、鐘），記錄相關(guān)實驗數(shù)據(jù)。泵串聯(lián)操作：方法一：開閥VA04、VA09、VA06、VA12，關(guān)閥VA03、VA13、VA14，放空閥VA11適當打開。液體直接從高位槽流入原料水槽。方法二：開閥VA04、閥VA09、閥VA06，關(guān)溢流閥VA12，關(guān)閥VA03、閥VA11、閥VA13、閥VA12、閥VA16、閥VA20、閥VA18、閥VA21、閥VA19、閥VA22、閥VA17、閥VA33、閥VA31。放空閥VA32適度打開，打開閥VA14、閥VA23、閥VA25或打開旁路閥VA26（適當開度），液體從高位槽經(jīng)吸收塔流入原料水槽。啟動1#和啟動2#泵，由閥VA10（泵啟動前關(guān)閉，泵啟動后根據(jù)要求開到適

15、當開度）或電動調(diào)節(jié)閥VA15調(diào)節(jié)液體流量分別為2、3、4、5、6、7m3/h，在C3000儀表上或監(jiān)控軟件上觀察離心泵特性數(shù)據(jù)。等待一定時間后（至少5分鐘），記錄相關(guān)實驗數(shù)據(jù)。泵的聯(lián)鎖投運：）切除聯(lián)鎖，啟動2號泵至正常運行后，投運聯(lián)鎖。）設定好2號泵進口壓力報警下限值，逐步關(guān)小閥門VA10，檢查泵運轉(zhuǎn)情況。）當2號泵有異常聲音產(chǎn)生、進口壓力低于下限時，操作臺發(fā)出報警，同時聯(lián)鎖起動：2號泵自動跳閘停止運轉(zhuǎn)，1號泵自動啟動，。）保證流體輸送系統(tǒng)的正常穩(wěn)定進行。注：投運時，閥VA03、閥VA06、閥VA09必須打開，閥VA04必須關(guān)閉。注：當單泵無法啟動時，應檢查聯(lián)鎖是否處于投運狀態(tài)。3.2.1.2

16、真空輸送實驗在離心泵處于停車狀態(tài)下進行。開閥VA03、VA06、VA09、VA14。關(guān)閥VA12、VA13、VA16、VA20、VA23、VA25、VA24、VA26、VA17、VA18、VA21、VA22、VA19，并在閥VA31處加盲板（見盲板操作管理）。開閥VA32、VA33適度開度后，再啟動真空泵，用閥VA32、VA33調(diào)節(jié)吸收塔內(nèi)真空度，并保持穩(wěn)定。用電動調(diào)節(jié)閥VA15控制流體流量，使在吸收塔內(nèi)均勻淋下。當吸收塔內(nèi)液位達到1/32/3范圍時，關(guān)閉電動調(diào)節(jié)閥VA15，開閥VA23、VA25，并通過電動調(diào)節(jié)閥VA24控制吸收塔內(nèi)液位穩(wěn)定。3.2.1.3配比輸送以水和壓縮空氣作為配比介質(zhì)，

17、模仿實際的流體介質(zhì)配比操作。以壓縮空氣的流量為主流量，以水作為配比流量。檢查閥VA31處的盲板是否已抽除（見盲板操作管理），閥VA31是否在關(guān)閉狀態(tài)。開閥VA32、閥VA03，關(guān)溢流閥VA12，關(guān)閥VA04、閥VA28、閥VA31、閥VA06、閥VA09、閥VA11、閥VA13、閥VA12、閥VA16、閥VA20、閥VA18、閥VA21、閥VA19、閥VA22、閥VA17、閥VA33、閥VA31。放空閥VA32適當打開，打開閥VA14、閥VA23、閥VA25或打開旁路閥VA26（適當開度），液體從高位槽經(jīng)吸收塔流入原料水槽。按上述步驟啟動1號水泵，調(diào)節(jié)FIC102流量在4m3/h左右，并調(diào)節(jié)吸

18、收塔液位在1/32/3。啟動空氣壓縮機，緩慢開啟閥VA28，觀察緩沖罐壓力上升速度，控制緩沖罐壓力0.1MPa。當緩沖罐壓力達到0.05MPa以上時，緩慢開啟閥VA31，向吸收塔送空氣，并調(diào)節(jié)FI103流量在810Nm3/h。根據(jù)配比需求，調(diào)節(jié)VA32的開度，觀察流量大小。若投自動，在C3000儀表中設定配比值（1：2/1：1/1：3）進行自動控制。3.2.2管阻力實驗3.2.2.1光滑管阻力測定在上述單泵操作的基礎上，啟動1#泵，開閥VA03、VA14、VA20、VA21、VA22、VA23、VA25、旁路閥VA26，關(guān)閥VA04、VA09、VA06、VA13、VA16、VA17、VA18、

19、VA19、電動調(diào)節(jié)閥VA15、VA33、VA31，閥VA32適度打開。用閥VA10（泵啟動前關(guān)閉，泵啟動后根據(jù)要求開到適當開度）或電動調(diào)節(jié)閥VA15調(diào)節(jié)流量分別為1、1.5、2、2.5、3m3/h，記錄光滑關(guān)阻力測定數(shù)據(jù)。4.2.2.2局部阻力管阻力測定由4.2.2.1操作狀態(tài)切換，即：啟動1#泵，開閥VA03、VA14、VA16、VA18、VA19、VA23、VA25、旁路閥VA26，關(guān)閥VA04、VA09、VA06、VA13、VA20、VA21、VA22、電動調(diào)節(jié)閥VA15、VA33、VA31，閥VA32適度打開。用閥VA10（泵啟動前關(guān)閉，泵啟動后根據(jù)要求開到適當開度）或電動調(diào)節(jié)閥VA1

20、5調(diào)節(jié)流量分別為1、1.5、2、2.5、3m3/h，記錄局部阻力管阻力測定數(shù)據(jù)。3.2.3盲板操作管理（附盲板使用申請表）在實際化工生產(chǎn)中，因為生產(chǎn)、檢修等需要在一段時間內(nèi)，須徹底隔絕部分設備管道的連接，防止閥門滲漏或誤操作，而發(fā)生中毒、爆炸等事故，化工企業(yè)中經(jīng)常進行盲板操作。而加強盲板操作管理，對保證化工生產(chǎn)安全、穩(wěn)定、長周期的運轉(zhuǎn)，杜絕設備、人身傷害（亡)等事故的發(fā)生，有著非常重要的現(xiàn)實意義。1.對需隔絕設備管口、管道連接處裝盲板的部位，提出盲板安裝申請。2.盲板安裝申請批準后，根椐管徑、生產(chǎn)中的介質(zhì)、工作溫度和壓力等條件，選取合適的材質(zhì)，制作盲板（按HB標準）、標識。3.盲板安裝的同時，

21、掛好標識、編號，安裝人、監(jiān)護人分別在申請表上簽名記錄。4.使用過程中，要定期檢查盲板使用情況。5.盲板拆除時，拆除人、監(jiān)護人、復核檢查人分別在申請表上簽名記錄拆除情況。6.要定期進行盲板使用臺帳登記。3.3停車1.按操作步驟分別停止所有運轉(zhuǎn)設備。2.打開閥VA11、VA13、VA14、VA16、VA20、VA32、VA23、VA25、VA26、VA24，將高位槽V102、吸收塔T101中的液體排空至原料水槽V101。3.檢查各設備、閥門狀態(tài)，做好記錄。4.關(guān)閉控制柜上各儀表開關(guān)。5.切斷裝置總電源。6.清理現(xiàn)場，做好設備，電氣，儀表等防護工作。3.4緊急停車遇到下列情況之一者，應緊急停車處理：

22、1.泵內(nèi)發(fā)出異常的聲響；2.泵突然發(fā)生劇烈振動；3.電機電流超過額定值持續(xù)不降；4.泵突然不出水；5.空壓機有異常的聲音；6.真空泵有異常的聲音。3.5設備維護及檢修3.5.1風機的開、停，正常操作及日常維護3.5.2系統(tǒng)運行結(jié)束后，相關(guān)操作人員應對設備進行維護，保持現(xiàn)場、設備、管路、閥門清潔，方可離開現(xiàn)場。3.5.3定期組織學生經(jīng)行系統(tǒng)檢修演練。第4章安全生產(chǎn)技術(shù)4.1異常現(xiàn)象及處理序號異?，F(xiàn)象原因分析處理方法1泵啟動時不出水檢修后電機接反電源；啟動前泵內(nèi)未充滿水；葉輪密封環(huán)間隙太大；入口法蘭漏氣。重新接電源線；排凈泵內(nèi)空氣；調(diào)整密封環(huán)；消除漏氣缺陷。2泵運行中發(fā)生振動地腳螺絲松動原料水槽供

23、水不足泵殼內(nèi)氣體未排凈或有汽化現(xiàn)象；軸承蓋緊力不夠，使軸瓦跳動。緊固地腳螺絲；補充原料水槽內(nèi)擰水排盡氣體重新啟動泵；調(diào)整軸承蓋緊力為適度。3泵運行中異常聲音葉輪、軸承松動；軸承損壞或徑向緊力過大；電機有故障緊固松動部件；更新軸承調(diào)整緊力適度；檢修電機4壓力表讀數(shù)過低（壓力表正常）泵內(nèi)有空氣或漏氣嚴重；軸封嚴重磨損；系統(tǒng)需水量大。排盡泵內(nèi)空氣或堵漏；更換軸封；啟動備用泵。4.2故障模擬:正常操作中的故障擾動（故障設置實訓）在流體輸送正常操作中，由教師給出隱蔽指令，通過不定時改變某些閥門、風機或泵的工作狀態(tài)來擾動流體輸送系統(tǒng)正常的工作狀態(tài)，分別模擬出流體輸送實際生產(chǎn)過程中的常見故障，學生根據(jù)各參數(shù)的變化情況、設備運行異?，F(xiàn)象，分析故障原因，找出故障并動手排出故障，以提高學生等對工藝流程的認識度和實際動手能力。4.2.1離心泵進口加水加不滿：在流體輸送正常操作中，