传热装置实训操作手册.doc

传热装置实训操作手册
一、实训目的
1.认识传热设备结构
2.认识传热装置流程及仪表
3.掌握传热装置的运行操作技能
4.学会常见异常现象的判别及处理方法
二、实训原理
列管换热器结构紧凑，单位体积所具有的传热面积较大(40～150m2/m3)，传热效果好，适应性强，操作弹性大，尤其适用于高温、高压和大型装置中，是管式换热器中应用最普遍的换热器。
两种流体分别在套管换热器的内管和外管中流动，进行热量交换。热流体的温度由T1降至T2，冷流体的温度由t1升至t2。由于热流体与冷流体之间存有温度差△tm，则热量通过间壁从热流体传给冷流体。
热流体T1
T2
冷流体t1

t2

三、实训流程
1.装置认识
●认识目标 熟悉装置流程、主体设备及其名称、各类测量仪表的作用及名称。
（1）装置流程
传热操作实训装置DCS图1－1。

传热操作实训装置现场图1－2。

（2）主体设备
表1 换热设备的结构认识
位号
名称
R101
蒸汽分配器
E101A（E101B）
换热器（气-汽）
P101
变频漩涡气泵
（3）测量仪表
表2 测量仪表认识
位号
仪表用途
仪表位置
规格
执行器
PI01
R101压力
就地
0-0.6MPa, 0.5级
无
PIC02
换热器蒸汽进口压力
集中
0-700kPa，0.5级
控制阀VA130
PI03
换热器空气进口压力
集中
0-100KPa，0.5级
无
FIC01
空气流量
集中
无
变频器
TI01
换热器E101A进口温度
集中
热电偶，1级
无
TI02
换热器E101A出口温度
集中
热电偶，1级
无
TI03
换热器E101B进口温度
集中
热电偶，1级
无
TI04
换热器E101B出口温度
集中
热电偶，1级
无
TI05
出口总管温度
集中
热电偶，1级
无
2．开车前的准备工作
1.了解列管式换热器的传热基本原理；
2.熟悉空气-水蒸汽传热实训工艺流程, 实训装置及主要设备；
四、实训步骤：
（一）正常开车
1． 空气开车过程
（1） 全开E101A排水阀门VA107，VA105，VA109排水。
（2） 打开分气包R101排水阀门VA118，VA121，给设备R101排水。
（3） 全开漩涡气泵P101出口阀门VA101，准备通空气。
（4） 全开换热器E101A空气进口阀门VA104。
（5） 全开换热器E101A空气出口阀门VA126。
（6） 打开总电源开关。
（7） 打开P101气泵开关。
（8） 启动变频器“stop”按钮。
（9） 空气流量控制在60m^3/h，控制器投自动。空气流量控制为质量评分，即在一定时间内（60s）达到所要求的流量，而流量是允许有一定偏差的质量评定。超过规定时间，则算不合格，不给分。
2． 蒸汽开车过程
（1）打开蒸汽总阀VA135。
（2）慢慢打开R101进口阀VA117，控制分气包R101的压力在0.2MPa左右(点击实训装置图中R101上面的仪表，观察压力情况）。
(3) 严禁分气包R101的压力超过250kPa,如果学生操作过程中导致压力超过250kPa,会在总分中扣除10分。
（4）依次打开分汽包R101后阀门VA119、VA129、VA131、VA127，均置全开。
（5）打开VA111置全开,置换换热器E101A中空气，一分钟后关闭。
（6）蒸汽压力PIC02控制在150kPa，控制器投自动。
（7）装置运行过程中，间歇开关VA111排放不凝气。
3．生成实训报告
（1） 在“实训数据记录”中点“保存数据”和“数据处理”按钮，点击软件下方的“实训报告”，弹出数据处理框。
（2） 可在弹出的数据处理框中查看记录下的数据，组分数据以及实训参数数据。点下方的“实训报告”按钮，弹出报告。
（3） 弹出的实训报告分四页：
a) 第一页是学员信息和实训参数；
b) 第二页是换热器E101A操作记录；
c) 第三页是换热器A-B切换操作记录；
d) 第四页是传热数据处理表；

（二）正常操作
（1）定时巡检设备，仪表，检查设备运行是否正常。
（2）每三分钟记录保存一次实训数据。
（三）换热器切换
换热器切换训练是为了培训学生在正常生产过程中，当设备发生故障或者检修时，如何在不停止生产的情况下，安全有效的进行备用设备的启动切换。
注意：操作过程中，每1分钟记录一次操作数据，即点击“保存数据”按钮。
1．进入稳态工况，进行换热器的切换。
2．打开换热器E101B空气进口阀门VA103（开度10）。
3．打开E101B排水阀VA106。
4．打开换热器E101B蒸汽进口阀VA125，开度为5，预热换热器E101B，
5．3．全开换热器E101B放空阀VA110，吹扫换热器E101B，吹扫一分钟后关闭阀门VA110。
6．逐步关小E101A空气进口阀VA104，并同时加大E101B空气进口阀VA103的开度，两者同时进行。逐步关小E101A蒸汽进口阀VA127，并同时加大E101B蒸汽进口阀VA125的开度，两者同时进行。实行平稳过渡，切换过程中要保证TI05的温度变化很小。
重复以上步骤：VA103的开度增10%，VA104开度减10%，VA125的开度增10%，VA127开度减10%，．．．．．．直到各阀门全开或者全关。
7．关闭E101A空气出口阀VA126。
8．换热器切换过程中要保证TI05的温度在70到90度之间，如果超出这个范围，系统会在总分中扣分。
9．（2）生成实训报告（步骤同正常开车此部分）。

（四）停车操作
1．首先关闭蒸汽总阀VA135。
2．打开分气包R101上的阀门VA116，给R101排汽。
3．待R101的压力降为零后，关闭VA117、VA119、VA125 、VA129、 VA131 、VA127、最后关闭VA116。
4．待空气出口温度降到40度以下后，关闭变频器开关“run”，关闭P101气泵电源。
5．关闭泵后阀VA101，关闭E101A空气入口阀VA104，空气出口阀VA126。
6． 关闭换热器E101A排水阀VA107。
7．关闭总电源。
（五）扰动操作
1．蒸汽干扰
（1）进入蒸汽干扰，约5秒后开始蒸汽扰动，自动关闭电磁阀VA123。学生要根据数据变化判断扰动发生位置，并采取有效措施恢复正常工况。（干扰评分在60秒以后开始启动）
（2）生成实训报告（步骤同正常开车此部分）
2．不凝气干扰
（1）进入不凝气干扰，约5秒后开始不凝气扰动，自动打开电磁阀VA133。学生要根据数据变化判断扰动发生位置，并采取有效措施恢复正常工况。（干扰评分在60秒以后开始启动）
（2）生成实训报告（步骤同正常开车此部分）
3．冷凝水干扰
（1）进入冷凝水干扰，约5秒后开始冷凝水扰动，自动关闭电磁阀VA113。学生要根据数据变化判断扰动发生位置，并采取有效措施恢复正常工况。（干扰评分在60秒以后开始启动）
（2）生成实训报告（步骤同正常开车此部分）

五、参考文献
[1] 冷士良. 化工单元过程及操作. 北京：化学工业出版社，2002
[2] 张金利等. 化工原理实验. 天津：天津大学出版社，2005
[3] 杨祖荣. 化工原理实验. 北京：化学工业出版社，2004
6