1-1-4离心泵开车操作仿真
《化工单元仿真实训-流体输送》课程标准
《化工单元仿真实训-流体输送》课程标准1.课程说明《化工单元仿真实训-流体输送》课程标准课程编码〔〕承担单位〔〕制定〔〕制定日期〔〕审核〔〕审核日期〔〕批准〔〕批准日期〔〕（1）课程性质：本门课程是应用化工技术专业的核心课、必修课。
（2）课程任务：主要针对化工产品工艺和生产操作工、分析检验人员、设备维护员、生产管理员等所从事的工艺制定与实施、原辅材料预处理、产品提取等典型工作任务进行分析后，归纳总结出其所需的设备的操作、调试、检修、维护等能力要求而设置的课程。
（3）课程衔接：在课程设置上，前导课程有《化工单元操作实训-流体输送》，后续课程有有机化工工艺实训（仿真）等。
2.学习目标总体目标是使学生在具备化工单元操作必备的理论知识基础上，自己动手掌握流体输送等化工单元的基本知识和工艺流程，能根据工作任务需要选取不同的单元操作方式及不同类型的装置，能对操作效果进行评价并提出意见。
使学生毕业后能胜任应用化工、石油化工等相关企业生产一线需要，成为服务于化工等企业生产一线的高素质技能型专门人才。
学生通过本门课程的学习，应达到具体学习目标如下：1）知识目标（1）掌握安全操作规程、流体输送的工艺流程（2）掌握常见流体输送设备例如离心泵的工作原理（3）掌握化工单元操作的自动控制运行规程（4）熟知设备的结构组成与操作原理（5）能识别和排除化工单元操作流体输送装置运行中常见的故障2）能力目标（1）树立安全使用和维护化工设备的意识；（2）掌握流体输送化工单元操作开车、正常运行、停车的操作方法；（3）具备操作过程中工艺参数的调节能力；（4）掌握生产工艺流程图的读取和绘制方法；（5）引导学生自我规划和自主学习，通过不断分析自己的能力水平和知识体系，制定自我发展的能力；（6）学习多种渠道获取信息的方法，掌握对信息进行归纳分析的能力；（7）通过真实岗位设置下的协同操作训练，增强团队合作意识和组织协调能力3）素质目标（1）崇尚宪法、遵法守纪、崇德向善、诚实守信、尊重生命、热爱劳动，履行道德准则和行为规范，具有社会责任感和社会参与意识；（2）良好的学习观念、社会实践能力和社会适应能力（3）化工生产规范操作意识，具有良好的观察力、逻辑判断力、紧急应变能力。
1-1-5离心泵停车操作仿真
一、停进料
LIC101置手动，并手动关闭调节阀LV101，停V101罐进料。
二、停泵
(1)待罐V101液位小于10%时，关闭P101A(或B)泵的出口阀(VD04)。
(2)停P101A泵。
(3)关闭P101A泵前阀VD01。
教学内容、方法和过程
附记
(4)FIC101置手动并关闭调节阀FV101及其前、后阀(VB03、VB04)。
三、泵P101A泄液
打开泵P101A泄液阀VD02，观察P101A泵泄液阀VD02的出口,
当不再有液体泄出时，显示标志变为红色，关闭P101A泵泄液阀VD02。四、V101罐泄压、泄液
(1)待罐V101液位小于10%时,打开V101罐泄液阀VD10。
(2)待V101罐液位小于5%时，打开PIC101泄压阀。
8.泄液泄压完成后，使所有阀门处于关闭状态。
作业：
1.复习离心泵的正常停车并完成实训报告。（在实训报告上完成）
2.预习离心泵单元的故障处理的基本步骤。
(3)观察V101罐泄液阀VD10的出口，当不再有液体泄出时，显示标志变为红色，待罐V101液体排净后，关闭泄液阀VD10。
小结：
1.停止进料。
2.加大出料，使得液位快速下降。
3.当液位下降到10%以下后，停泵。
4.停泵后，关闭流量控制阀。
5.对泵进行泄液。
6.对罐进行泄液。
7.当罐内液位小于5%以后，进行泄压。
教案首页
学科
化工单元操作
模块一流体输送操作
项目1认识流体输送装置
—离心泵停车操作仿真
审批签字
授课时数
2+2
授课方法
讲授、演示、上机
1-1-4离心泵开车操作仿真
①打开P101A泵后排气阀VD03排放泵内不凝性气体。
②观察P101A泵后排空阀VD03的出口,当有液体溢出时,显示标志变为绿色，标志着P101A泵已无不凝气体，关闭P101A泵后排空阀VD03,启动离心泵的准备工作已就绪。
四．启动离心泵
1.启动离心泵
启动P101A(或B)泵。
2.流体输送
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授课工具
授课时间
授课班级
化工工艺1141
教学目的
掌握冷态开车的基本步骤
教学重点
和难点
离心泵冷态开车的基本步骤。
复习提问
简述离心泵工作原理
教学内容、方法和过程
附记
新课：
§ 1—1认识流体输送装置
五、小结：
1、对罐V101进行充液，充压.
逐渐打开阀门LIC101的开度至50，对罐V101进行充液，当液位达到5%以上时，逐渐打开PIC101达到开度为30，对V101进行充压，最后当压力达到5atm，液位达到50%时，关闭LIC101和PIC101。
2、泵P101A排气.
打开VD01和VD03。
教学内容、方法和过程
附记
3、启动泵P101A.
接着启动泵P101A，当泵后压力达到泵前压力的2倍后，打开VD04和VB03，VB04.
4、对流量进行控制.
回DCS图，逐渐增加FIC101的开度，使得流量达到20000.
作业：1.复习离心泵的冷态开车并完成实训报告。（在实训报告上完成）
仿真实验操作手册上篇(学生版)
实验1、离心泵性能曲线测定 一、实验原理：离心泵的主要性能参数有流量Q （也叫送液能力）、扬程H(也叫压头)、轴功率 N 和效率η。
在一定的转速下，离心泵的扬程H 、轴功率N 和效率η均随实际流量Q 的大小而改变。
通常用水经过实验测出：Q-H 、Q-N 及Q-η之间的关系，并以三条曲线分别表示出来，这三条曲线就称之为离心泵的特性曲线。
离心泵的特性曲线是确定泵适宜的操作条件和选用离心泵的重要依据。
但是，离心泵的特性曲线目前还不能用解析方法进行精确计算，仅能通过实验来测定，而且离心泵的性能全都与转速有关；在实际应用过程中，大多数离心泵又是在恒定转速下运行，所以我们要学习离心泵恒定转速下特性曲线的测定方法。
泵的扬程用下式计算：He=H 压力表+H 真空表+H 0+(u 出2-u 入2)/2g式中：H 压力表——泵出口处压力H 真空表——泵入口处真空度 H 0——压力表和真空表测压口之间的垂直距离泵的总效率为：NaNe =η 其中，Ne 为泵的有效功率：Ne=ρ●g ●Q ●He式中：ρ——液体密度 g ——重力加速度常数Q ——泵的流量 Na 为输入离心泵的功率：Na=K ●N 电●η电●η转式中：K——用标准功率表校正功率表的校正系数，一般取1 N 电——电机的输入功率 η电——电机的效率 η转——传动装置的传动效率二、实验设备及流程： 设备参数：泵的转速：2900转/分 额定扬程：20m 电机效率：93% 传动效率：100%水温：25℃ 泵进口管内径：41mm泵出口管内径：35.78mm 两测压口之间的垂直距离：0.35m 涡轮流量计流量系数：75.78流量=涡轮流量计频率/涡轮流量计流量系数，再转换为立方米/秒三、实验操作： 第一步：灌泵因为离心泵的安装高度在液面以上，所以在启动离心泵之前必须进行灌泵。
如下图所示，打开灌泵阀。
在压力表上单击鼠标左键，即可放大读数（右键点击复原）。
当读数大于0时，说明泵壳内已经充满水，但由于泵壳上部还留有一小部分气体，所以需要放气。
离心泵数值仿真指导教程
1.离心泵数值仿真指导教程本章对离心泵数值仿流程和步骤进行详细说明。
PumpLinx算例文件目录下会生成几个重要文件，其中“.sgrd”文件为网格文件，记录网格信息；“.spro”文件为工程文件，记录模型及边界条件设置信息；如需打开一个完整的算例，工程文件和网格文件缺一不可。
“.stl”文件为PumpLinx支持的几何模型导入格式。
1.1离心泵几何模型导入►在CAD软件中将离心泵进口段、转子部分和蜗壳出口段分别以stl格式导出。
►注意:在导出几何模型之前，需要将进口段、转子部分和蜗壳出口段分成三个部分，以便在进行数值仿真时可以顺利生成动/静流体域之间的交互面。
如下图所示：►运行PumpLinx软件，新建一个工程文件，界面如下：►选择界面左边的Mesh窗口命令（一共4个窗口选项，分别是Mesh，Model，Simulation 和Result，分别代表各个步骤）。
►选择Import/Export Geometry or Grid命令，点击Import Surface From STL Triangulation File，选择事先从CAD文件中导出的stl文件，如图所示：►此步骤也可直接打开PumpLinx标准算例文件“centrifugal_s_intial_stl_surface_v3.4.spro”，其默认存储路径为：C: /Program Files/Simerics/Tutorials/Centrifugal。
1.2 切分离心泵边界面1.2.1 对离心泵流体域进行分区►点击Split/Combine Geometry or Grid命令，选择Split Disconnected命令对分块的几何模型进行切分。
►几何体被分为pump_1，pump_2和pump_3三部分，分别将对应部分命名为Inlet，Rotor和Volute，即进口、转子和蜗壳三部分。
►重命名pump_1为volute，即蜗壳出口部分；►重命名pump_2为rotor，即转子部分；►重命名pump_3为inlet，即进口部分。
(完整版)化工仿真实训
分类
按输送流体性质：气体输送机械 液体输送机械（泵）
按作用原理：离心式 容积式 流体作用式
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第二节 离心泵仿真
二、离心泵的结构与工作原理
结构
电机：动力部分 泵轴：叶轮紧固于泵轴上 叶轮：将电机的机械能传给液体
泵壳(蜗壳)：作用是汇集内叶轮抛出的液体， 同时将高速液体的部分动能转化为静压能
化工仿真软件
目录
• 第一节 概述 • 第二节 离心泵仿真 • 第三节 换热器仿真 • 第四节 间歇反应釜仿真 • 第五节 固定床反应器仿真 • 第六节 管式加热炉仿真 • 第七节 吸收-解吸仿真 • 第八节 液位控制系统 • 第九节 精馏塔工艺仿真 • 第十节 在线仿真系统的安装与使用
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第一节 概述
轴封装置：泵轴与泵壳之间的密封称为轴
封。
作用是防止高压液体从泵壳内沿轴的四周
漏出，或者外界空气以相反方向漏入泵壳
内。
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第二节 离心泵仿真
二、离心泵的结构与工作原理
工作原理
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第二节 离心泵仿真
二、离心泵的结构与工作原理
工作原理
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第二节 离心泵仿真
二、离心泵的结构与工作原理
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第二节 离心泵仿真
三、离心泵的操作（软件仿真）
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第二节 离心泵仿真
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第二节 离心泵仿真
V101的压力由调节器PIC101分程控制，调节阀PV101的分程动作示意 图如图所示。
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第三节 换热器仿真
套管换热器
蛇管换热器
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第三节 换热器仿真
板式换热器
套管换热器
仪表功能
化工仿真模拟过程系统操作要点
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化工仿真模拟过程系统操作要点
过程系统操作要点
n 过热保护
凡是接受辐射热的设备开车期间都有过热保护问题。过热保 护的主要方法是使接受辐射热的设备和管路内部必须有流动的物 料，以便随时将热量带走，否则会因过热而影响设备和管路的使 用寿命，甚至损坏。
例如:加热炉点火前炉管中必须有流动的物料。65t/h锅炉点火时， 再循环阀V17必须打开，使省煤器中的水循环流动，目的在于保 护省煤器。过热器疏水阀HV-30用于蒸汽并网前保护过热段炉管。 在大型合成氨一段转化炉的对流段，有废热锅炉上水预热器 E1205、蒸汽过热器E1203A/B、第一工艺空气预热器E1204、第 二工艺空气预热器E1202及物料预热器E1201。在该炉点火升温 时，都必须引入流动的水、蒸汽和氮气进行过热保护。
依据同样的道理，设备和管道的局部过冷也要防止。例如脱丁 烷塔进料前先用C4升压，用以防止进料闪蒸引起局部过冷。
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化工仿真模拟过程系统操作要点
过程系统操作要点
n 建立推动力的概念
差异就是推动力，差异越大推动力越强。压力差是管道中流体 流动的推动力。温差是热量传递的推动力。密度差实质上是压力 之差，也是流动的推动力。
热态停车的原则是：处理事故所消耗的能量及原料最少，对产品 的影响最小，恢复正常生产的时间最短。在满足事故处理的前提 下，局部停车的部位越少越好。
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化工仿真模拟过程系统操作要点
过程系统操作要点
n 找准事故源从根本上解决问题
这是处理事故的基本原则。如果不找出事故的根源，只采用一些 权宜方法处理，可能只解决一时之困，到头来问题依然存在。或 者付出了更多的能耗以及产品质量下降等代价。当然对于复杂的 流程找准事故源常常不是一件容易的事情，需要有丰富的经验、 冷静的分析、及时且果断的措施，在允许的范围内甚至要作较多 的比对试验。
离心泵操作仿真训练
技能训练三离心泵操作仿真训练●训练目标1．了解离心泵结构与特性，学会离心泵的操作。
2．掌握离心泵操作中故障的分析、判断及排除。
●训练准备1．了解离心泵结构与特性及基本原理。
2．掌握计算机控制系统的基本操作。
●训练步骤（要领）1．工艺流程简介：离心泵是化工生产过程中输送液体的常用设备之一，其工作原理是靠离心泵内外压差不断的吸入液体，靠叶轮的高速旋转使液体获得动能，靠扩压管或导叶将动能转化为压力能，从而达到输送液体的目的。
来自某一设备约40℃的带压液体经调节阀LV101进入带压罐V101，罐液位由液位控制器LIC101通过调节V101的进料量来控制；罐内压力由PIC101分程控制，PV101A、PV101B分别调节进入V101和出V101的氮气量,从而保持罐压恒定在5.0atm(表)。
罐内液体由泵P101A/B抽出,泵出口流量在流量调节器FIC101的控制下输送到其它设备。
2．工艺流程（参考流程仿真界面）如图1-34。
图1-34 工艺流程图3．培训方案（见表1-13）表1-13 离心泵培训方案4．操作（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。
（2）启动泵前准备工作①灌泵；②排气（3）启动离心泵①启动离心泵；②流体输送；③调整操作参数（4）负荷调整可任意改变泵、按键的开关状态，手操阀的开度及液位调节阀、流量调节阀、分程压力调节阀的开度，观察其现象。
（5）停车操作规程①V101罐停进料；②停泵；③泵P101A泄液●思考与分析1．泵P101A和泵P101B在进行切换时，应如何调节其出口阀VD04和VD08，为什么要这样做？2．一台离心泵在正常运行一段时间后，流量开始下降，可能会有哪些原因导致？3．离心泵出口压力过高或过低应如何调节？4．离心泵入口压力过高或过低应如何调节？●拓展型训练（见表1-14）表1-14 离心泵事故处理。
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北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
附 记
(2)罐V101充压
①待V101罐液位>5%后，缓慢打开分程压力调节阀PV101A向V101罐充压。
②当压力升高到5.0atm时,PIC101设定5.0 atm,投自动。
三、启动泵前准备工作
(1)灌泵
待V101罐充压充到正常值5.0atm后，打开P101A泵入口阀VD01，向离心泵充液。观察VD01出口标志变为绿色后，说明灌泵完毕。
五、小结：
1、对罐V101进行充液，充压.
逐渐打开阀门LIC101的开度至50，对罐V101进行充液，当液位达到5%以上时，逐渐打开PIC101达到开度为30，对V101进行充压，最后当压力达到5atm，液位达到50%时，关闭LIC101和PIC101。
2、泵P101A排气.
打开VD01和VD03对泵P101A进行灌泵，当红点变为绿点后，关闭VD03。
§1—1认识流体输送装置
—冷态开车的基本步骤
一、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。
二、罐V101充液、充压
(1)向罐V101充液
①打开LIC101调节阀，开度约为30%，向V101罐充液。
②当LIC101达到50%时,LIC101设定50%,投自动。
教学内容、方法和过程
教学内容、方法和过程
附 记
3、启动泵P101A.
接着启动泵P101A，当泵后压力达到泵前压力的2倍后，打开VD04和VB03，VB04.
4、对流量进行控制.
回DCS图，逐渐增加FIC101的开度，使得流量达到20000.
作业：1.复习离心泵的冷态开车并完成实训报告。（在实训报告上完成）
2.预习离心泵单元的正常停车的基本步骤。
(2)排气
①打开P101A泵后排气阀VD03排放泵内不凝性气体。
②观察P101A泵后排空阀VD03的出口,当有液体溢出时,显示标志变为绿色，标志着P101A泵已无不凝气体，关闭P101A泵后排空阀VD03,启动离心泵的准备工作已就绪。
四．启动离心泵
1.启动离心泵
启动P101A(或B)泵。
2.流体输送
教案首页
学科
化工单元操作
模块一 流体输送操作
项目1认识流体输送装置
—离心泵开车操作仿真
审批签字
授课时数
2+2
授课方法
讲授141
教学目的
掌握冷态开车的基本步骤
教学重点
和难点
离心泵冷态开车的基本步骤。
复习提问
简述离心泵工作原理
教学内容、方法和过程
附 记
新课：
①待PI102指示比入口压力大1.5-2.0倍后，打开P101A泵出口阀(VD04)。
②将FIC101调节阀的前阀、后阀打开。
③逐渐开大调节阀FIC101的开度，使PI101、PI102趋于正常值。
3.调整操作参数
微调FV101调节阀，在测量值与给定值相对误差5%范围内且较稳定时,FIC101设定到正常值,投自动。