化工仿真实训报告以及心得体会

化工仿真实训报告

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一、实习内容

1.离心泵

1．工作原理

离心泵一般由电动机带动。启动前须在离心泵的壳体内充满被输送的液体。当电机通过联轴结带动叶轮高速旋转时，液体受到叶片的推力同时旋转，由于离心力的作用，液体从叶轮中心被甩向叶轮外沿，以高速流入泵壳，当液体到达蜗形通道后，由于截面积逐渐扩大，大部分动能变成静压能，于是液体以较高的压力送至所需的地方。当叶轮中心的流体被甩出后，泵壳吸入口形成了一定的真空，在压差的作用下，液体经吸入管吸入泵壳内，填补了被排出液体的位置。

2.操作步骤

离心泵系统由一个贮水槽、一台主离心泵、一台备用离心泵、管线、调节器及阀门等组成。上游水源经管线由调节阀V1控制进入贮水槽。上游水流量通过孔板流量计FI检测。水槽液由调节器LIC控制，LIC的输出信号连接至V1。离心泵的入口管线连接至水槽下部。管线上设有手操阀V2及旁路备用手操阀V2B、离心泵入口压力表PI1。离心泵设有高点排气阀V5、低点排液阀V7及高低点连通管线上的连通阀V6。主离心泵电机开关是PK1，备用离心泵电机开关是PK2。离心泵电机功率N、总扬程H及效率M分别有数字显示。离心泵出口管线设有出口压力表PI2、止逆阀、出口阀V3、出口流量检测仪表、出口流量调节器FIC 及调节阀V4。

离心泵冷态开车

①检查各开关、手动阀门是否处于关闭状态。

②将液位调节器LIC置手动，调节器输出为零。

③将液位调节器FIC置手动，调节器输出为零。

④进行离心泵充水和排气操作。开离心泵入口阀V2，开离心泵排气阀V5，直至排气口出现

蓝色点，表示排气完成，关阀门V5。

⑤为了防止离心泵开动后贮水槽液位下降至零，手动操作LIC的输出使液位上升到50%时

投自动。或先将LIC投自动，待离心泵启动后再将LIC给定值提升至50%。

⑥在泵出口阀V3关闭的前提下，开离心泵电机开关PK1，低负荷起动电动机。

⑦开离心泵出口阀V3，由于FIC的输出为零，离心泵输出流量为零。

⑧手动调整FIC的输出，使流量逐渐上升至6 kg/s且稳定不变时投自动。

⑨当贮水槽入口流量FI与离心泵出口流量FIC达到动态平衡时，离心泵开车达到正常工况。

此时各检测点指示值如下：

FIC 6.0 kg/s FI 6.0 kg/s

PI1 0.15 MPa PI2 0.44 MPa

LIC 50.0 % H 29.4 m

M 62.6 % N 2.76 kW

离心泵停车操作

①首先关闭离心泵出口阀V3。

②将LIC置手动，将输出逐步降为零。

③关PK1（停电机）。

④关离心泵进口阀V2。

⑤开离心泵低点排液阀V7及高点排气阀V5，直到蓝色点消失，说明泵体中的水排干。最

后关V7。

测取离心泵特性曲线

①离心泵开车达到正常工况后，FIC处于自动状态。首先将FIC的给定值逐步提高到9 kg/s。

当贮水槽入口流量FI与离心泵出口流量FIC达到动态平衡时，记录此时的流量（F）、扬程（H）、功率（N）和效率（M）。

②然后按照每次1 kg/s（或0.5 kg/s）的流量降低FIC的给定值。每降低一次，等待系统

动态平衡后记录一次数据，直到FIC的给定值降为零。

③将记录的数据描绘出H-F、N-F和 -F三条曲线。完成后与“G2”画面（详见图3-3）

的标准曲线对照,应当完全一致。

事故设置及排除

1．离心泵入口阀门堵塞（F2）

事故现象：离心泵输送流量降为零。离心泵功率降低。流量超下限报警。

排除方法：首先关闭出口阀V3，再开旁路备用阀V2B，最后开V3阀恢复正常运转。

合格标准：根据事故现象能迅速作出合理判断。能及时关泵并打开阀门V2B，没有出现贮水槽液位超上限报警，并且操作步骤的顺序正确为合格。

2．电机故障（F3）

事故现象：电机突然停转。离心泵流量、功率、扬程和出口压力均降为零。贮

水槽液位上升。

排除方法：立即启动备用泵。步骤是首先关闭离心泵出口阀V3，再开备用电机开关

PK2，最后开泵出口阀V3。

合格标准：判断准确。开备用泵的操作步骤正确，没有出现贮水槽液位超上限

报警，为合格。

3．离心泵“气缚”故障（F4）

事故现象：离心泵几乎送不出流量，检测数据波动，流量下限报警。

排除方法：及时关闭出口阀V3。关电机开关PK1。打开高点排气阀V5，直至蓝色点出现后，关阀门V5。然后按开车规程开车。

合格标准：根据事故现象能迅速作出合理判断。能及时停泵，打开阀门V5排气，并使离心泵恢复正常运转为合格。

4．离心泵叶轮松脱（F5）

事故现象：离心泵流量、扬程和出口压力降为零，功率下降，贮水槽液位上升。

排除方法：与电机故障相同，启动备用泵。

合格标准：判断正确。合格标准与电机故障相同。

5．FIC流量调节器故障（F6）

事故现象：FIC输出值大范围波动，导致各检测量波动。

排除方法：迅速将FIC调节器切换为手动，通过手动调整使过程恢复正常。

合格标准：判断正确。手动调整平稳，并且较快达到正常工况。

3、思考题

1、离心泵的汽蚀现象如何形成？对离心泵有何损害？如何避免？试分析本离心泵形成汽

蚀的条件？

答：液体在一定温度下，降低压力至该温度下的汽化压力时，液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。汽蚀时产生的气泡，流动到高压处时，其体积减小以致破灭。这种由于压力上升气泡消失在液体中的现象称为汽蚀溃灭。泵在运转中，若其过流部分的局部区域（通常是叶轮叶片进口稍后的某处）因为某种原因，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的液体汽化压力时，液体便在该处开始汽化，产生大量蒸汽，形成气泡，当含有大量气泡的液体向前经叶轮内的高压区时，气泡周围的高压液体致使气泡急剧地缩小以