化工单元仿真实习操作课件

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化工单元仿真实训指导-电子版课件化工单元仿真实训指导-广义的说是指相关物体组成的集合，可分为过程系统和非过程系统两大类•过程系统也叫工程系统，它具有连续性,是时间的函数，而非过程系统是离散事件的趋势•系统町以是自然的或人工的，真实的或假想的.仿真是对代替真实物体或系统的模型进行实验和研究的一门应用技术科学,按所用模型分为物理仿真和数字仿真两类.物理仿真是以真实物体或系统，按一定比例或规律进行微缩或放大后的物理模型为实验对象，如飞机研制过程屮的风洞实验.数字仿真是以真实物体或系统规律为依据，建立数学模型后,在仿真机上进行的研究•与物理仿真相比,数字仿真具有更大的灵活性，能对截然不同的动态特性模型做实验研究，为真实物体或系统的分析和设计提供了十分有效而且经济的手段.过程系统仿真是指过程系统的数字仿真,它要求描述过程系统动态特性的数学模型，能在仿真机上再实现该过程系统的实时特性，以达到在该仿真系统上进行实验研究的目的.过程系统仿真由三个主要部分组成，即过程系统，数学模型和仿真机•这三部分山建模和仿真两个关系联系在一起，如图1-1所示.建模仿真图1-1过程系统仿真的三个组成部分和两个关系过程系统仿真技术的工业应川大约始于60年代，并于80年代屮期随着计算机技术的快速发展和广泛普及収得很大进展.过程系统仿真技术在工业领域中的应用已涉及辅助培训与教育，辅助设计，辅助生产和辅助研究等方而，其社会经济效益H趋显著.采用过程系统仿真技术辅助培训，就是人用仿真机运行数学模型建造的一个与真实系统相似的操作控制系统（如模拟仪表盘，仿DCS操作站等），模拟真实的生产装置，再现真实生产过程（或装置）的实时动态特性,使学员可以得到非常逼真的操作坏境，进而取得非常好的操作技能训练效杲•近年來,过程系统仿真技术在操作技能培训方回的应用在世界许多国家得到普及.大量统计结果表明，这种仿真培训系统能逼真地模拟工厂开车，停车，止常运行和各种事故状态的现象它没有危险性，节省培训费用，可以使学员在数周内取得现场2-5年的经验,大大缩短了培训吋间.化工仿真培训系统是过程系统仿真应用的一个重要分支，主要用于化工生产装置操作人员的操作方法和操作技能培训，是一种为绝大多数化工企业和职教部门认同的，先进的,高效的现代化培训手段•仿真培训系统学员站的使川方法仿真培训软件的启动自启动仿真培训软件自启动是指学员在学员操作站上口行启动仿真培训软件.不论教师指令台是否加电，是否启动了教师总体监控软件，学员均能在学员操作站上启动仿真培训软件•教师总体监控软件没启动，则学员操作站不受教师指令台授权控制;总体监控软件启动，则受授权控制•运行要求培训单元的仿真培训软件（如离心泵）启动计算机，单击〃开启〃按钮，弹出上拉菜单，将光标移到〃程序〃，并在随后弹出的菜单中单击仿真培训系统中的〃离心泵〃.培训级别选择如果该学员站被授权有培训级别选择权，则进入〃培训级别选择〃窗口，如图1—2所示.选择要求的培训级别，按〃确定〃键.工况选择培训级别选择后，如果该学员站被授权的工况选择权多于两个,则进入〃工况选择〃窗口，如图1-3所示.选择〃状态恢复〃或〃选择工况〃•状态恢复即恢复该单元仿真培训软件上次退出时的状态•如杲选择〃选择工况〃，在下拉菜单中选择所要求的工况，同时要求输入仿真时钟的初始值，缺省初始值时为〃0〃.按〃确定〃键，进入工艺仿真软件，同时仿DCS软件, 智能操作指导诊断软件在工艺仿真软件的调度下依次启动•进入仿其培训过程.图1-3工况选择窗口（二）教师指令台启动教师指令台可以启动任何加电的学员操作站上的任何一个单元仿真培训软件.与学员站白启动不同的是:教师指令台在启动的同吋指定启动单元培训级别和培训工况，所以学员进行登录后不经过培训级别选择和工况选择，直接进入仿真培训过程.学员操作站的操作方法进程切换进入仿真培训系统后，在WINDOWS的任务栏屮可以见到工艺仿真软件，御能操作指导诊断软件（OGS）和仿DCS软件的图标，如图1-4所示.图1-4窗口任务栏三个软件之间的切换采用WINDOWS的标准任务切换方式，用鼠标左键点任务图标即町在三个任务间切换•在培训屮切不可将仿DCS软件和智能操作指导诊断软件退出，否则系统无法正常工作.智能操作指导诊断软件主要功能包括:工艺操作指导和操作诊断评定.操作方法在后而介绍.仿DCS软件是学员进行工艺操作的界而，也是学员的主要操作界而.工艺仿真软件主要是进行工艺数学模型的计算.同时它也是学员操作站上的核心软件,它控制和协调其它软件的运行.用鼠标右键点任务栏中工艺仿真软件的图标即可弹出工艺仿真软件的主菜单，内容如图1-5所示.学员操作站的退出在任务栏中工艺仿真软件的图标上用鼠标右键弹出主菜单,并选中〃退出〃项，则仿DCS软件，智能操作指导诊断软件，工艺仿真软件依次退出，最终退出仿真培训系统.工艺仿真软件的操作方法状态恢复在任务栏中工艺仿真软件的图标上用鼠标右键弹出主菜单，并选中〃状态恢复〃项，经确认后恢复系统状态.工况重选在任务栏中工艺仿真软件的图标上用鼠标右键弹出主菜单，并选中〃工况重选〃项，则弹出〃工况选择〃窗口（见图1-3所示）.操作方法基本相同，只是多了一个可操作的按键:〃取消〃，按〃取消〃键则选择无效，退出该窗口.时标设置在任务栏中工艺仿真软件的图标上用鼠标右键弹出主菜单,并选中〃时标设置〃项，弹出勺寸标设置〃窗口，如图卜6所示.图卜6时标设置窗口在左下部的组合框中选择一时标或在右上角的对话框输入一时标.按〃确定〃键,所设时标生效，同时窗口退出.按〃取消〃键,所设时标无效，同时窗口退出.事故设置在任务栏屮工艺仿真软件的图标上川鼠标右键弹出主菜单，并选择〃事故设賈项,弹出〃事故设置〃窗口，如图1-7所示.图1-7事故设置窗口在左侧栏中进行事故设置.空白为不设置事故或取消该事故;壳〃丿〃表示设置该事故；灰〃丁〃表示事故己经处理完毕•在设置类型栏中的下拉菜单中选择要设置的类型.如设置类型为〃渐变型〃或〃波动型〃，则同时必需要设置〃渐变宽度/波动周期〃.如需要还可以设置事故作用时间.按〃确定〃键片设置生效，同时窗口退出.按〃取消〃键，则所设置的事故无效，同时窗口退出•按〃事故提示〃，弹岀事故提示窗口•报表记录/打印设置在任务栏中工艺仿真软件的图标上用鼠标右键弹出主菜单,并选中〃报表记录/打卬设置〃项，弹出〃报表设置〃窗口，如图1-8所示.图1-8报表设置窗口自动记录及打印设置方法:在上部组合框小设置是否自动记录，自动打印报表.标志〃厂表示记录（打印），空白表示不记录（打印）.手动记录及打印设置方法:在下部组合框中的文件名对话框输入要记录的报表名称（以TAB为后缀）；按〃记录〃键，则将当前报表以所输入的文件名存于磁盘中.按"确定〃键，设置主效，同时窗口退出•按〃取消〃键，设置生效，同时窗口退出•快门记录在任务栏屮工艺仿真软件的图标上川鼠标右键弹出主菜单，并选择〃快门记录〃项，弹出〃快门记录〃窗口，如图1-9所示•选定一快I' J.在所选定的快门右侧的对话框中键入快门注释.或选择〃自定义快门〃，同时在右侧对话框屮输入快门文件名及快门注释.按〃确定〃键，设置生效，同时窗口退出.图1-9快门记录窗口按〃取消〃键,设置生效，同时窗口退出.快门重演在任务栏屮工艺仿真软件的图标上川鼠标右键弹出主菜单，并选择〃快门重演〃项，弹出〃快门重演〃窗口，如图1-10所示.图1-10快门重演窗口选定一快门•或选择〃自定义快门〃，同时输入快门文件名按〃确定〃键，设置生效，同时窗口退出•按〃取消〃键，设置生效，同时窗口退出•变量监视在任务栏屮工艺仿真软件的图标上用鼠标右键弹出主菜单,并选择〃变量监视〃项，弹出〃变量监视〃窗口，如图1-11所示.图1-11 变量监视窗口变量监视的内容包括:变量名，位号，描述，当前值,上限值，下限值等.报表显示/打卬在任务栏中工艺仿真软件的图标上用鼠标右键弹出主菜单，并选择〃报表显示〃项，弹出〃报表显示〃窗口，如图1-12所示.窗口打开吋显示当前的报表.其他报表文件打开方式:*选择菜单〃FIIF中的〃打开〃项，则弹出WTBDOWS标准文件打开窗口，如该单元已经记录了报表文件（*. TAB）,则打开报表文件，如图1-12所示.打开报表文件:*选择菜单〃FILE〃中的〃打卬〃项，则弹出WINDOWS标准打印设置窗口;*选择合适的打印机（本地打印机或网络打印机），打印即可•*只能打印当前显示的报表.如果要打印其他报表，则需要先将其打开.选择菜单"FILE"中的〃退;『项,退出报表显示窗口.图1-12报表显示窗口学员成绩显示在任务栏中工艺仿真软件的图标上川鼠标右键弹岀主菜单，并选择〃学员成绩显示〃项，弹出〃平分窗口〃,如图1-13所示.图1-13评分窗口按〃关闭〃键，退出学员成绩显示窗口.状态监视在任务栏屮工艺仿真软件的图标上川鼠标右键弹出主菜单，并选择〃状态监视面板〃项，弹出〃状态监视〃窗口，如图1-14所示•监视内容:运行工况，通讯状态，运行时标，事故状态，操作成绩，仿真时钟. 在运行工况显示窗屮川鼠标左键弹出〃工况选择〃窗口，可以进行工况重选•图1-14状态监视窗口在运行时标显示窗中用鼠标左键弹出〃时标设置〃窗口，可以进行时标设置•在事故状态显示窗中用鼠标左键帅出〃事故设置〃窗口，可以运行事故设置•在操作成绩显示窗中用鼠标左键弹•出〃学员成绩〃窗口，可以查看详细成绩•在仿真时钟显示窗中用鼠标左键弹出模拟仿真吋钟，如图1-15所示.图1-15模拟仿真吋钟窗口程序冻结（或解冻）在任务栏中工艺仿真软件的图标上用鼠标右键弹出主菜单，并选择〃程序冻结（或解冻）〃项，经确认程序冻结（或解冻），同吋菜单项变为〃程序冻结（或解冻）〃•智能操作指导诊断软件（OGS）的操作软件功能概述御能操作指导，诊断，评测软件（以下简称押能软件）通过对用户的操作过程进行跟踪，在线为用户提供如下功能.操作状态指示对当前操作步骤和操作质量所进行的状态以不同的颜色表示出來.操作步骤状态及提示灰色:表示衣进入操作指导软件时，本步己经操作完毕，不知是否操作止确，因此本步不参加平分,本步的应得分从总分中减去.一般在总体监控软件运行-段时间后再进入操作指导软件时才会有灰色•黑色:表示木步还没有开始操作，即还未满足此步的起始条件.兰色:表示本步已满足起始条件，但未满足终止条件，即未操作完.红色:表示木步操作已经结束，但操作不止确的很多或完全不正确（得分小于60%）.黄色:表示本步操作己经结束，但操作有一•部分不正确（得分大于60%或小于100%）.绿色:表示本步操作已经结束,II操作完全正确（得分等于100%）.操作质量颜色及提示黑色:表示这条质量指标述没有开始评判•兰色:表示这条质量指标己经开始评判，但没有评判完毕.红色:表示这条质量指标己经评判完毕，并H得0分.黄色:表示这条质量指标己经评判完毕，并冃没有得到满分.绿色: 表示这条质量指标已经评判完毕，并且得满分.操作方法指导可在线的给出操作步骤的指导说明，对于操作质量可给出关于这条质量指标的1=1标值，上下允许范围，上下评定范围•操作诊断及诊断结果指示对操作过程进行实吋跟踪检查，并根据组态结杲对其进行诊断,将操作错误的操作过程或操作动作列举出来，以便用户以片対这些错误操作进行重点培训.操作评定及牛成评定结果对操作过程进行实时评定，并给出整个操作过程的综合平分，述对根据需要生成平分文件.二,软件使川说明在运行总体监控软件之后,单击任务栏的〃智能操作指导〃, 即对进入智能操作指导，诊断，评分系统如图1-16所示•进入此窗口后，御能操作指导将从总体监控软件读取选取的工段，工况筹信息以用于下一步工作•图1-16智能操作指导，诊断，评分系统在窗口屮根据川户的组态文件及总体监控软件屮送过来的数据以不同颜色显示操作步骤，操作质量信息.在刚打开窗口时，程序先对各操作步骤进行检查，判断其是否属于已经完成的操作，如果是则使其变灰•在每一条操作步骤或操作质量的左右各有一个小三角的按钮，左边按钮为操作指导按钮，右边按钮为操作诊断按钮，在操作步骤栏中按在边小按钮时, 将弹出相应操作步骤的描述（见图1-17）;在操作质量指标栏中按右边小按钮时，将列出质量指标的允许值及上,下评定范围等（见图1-18）.图1-18质量指标描述在操作步骤或操作质量栏按右边的小按钮时，将弹出对这-•操作步骤（质量指标）的操作诊断和木步（质量质量）得分情况，操作诊断中将对操作步骤（质量指标）的起始条件和终止条件进行评价,并将错误的列出.如果所诊断的步骤还有子步骤，则在诊断窗口中将其所有子过程全部列出，并且将子过程的起始条件和终止条件的错谋也全部列出•在主窗口显示的操作步骤中，只有过程才显示出来,步骤可在对应过程的操作诊断窗口中看到（见图1-19）.图1-19操作过程诊断及得分情况主窗口屮的操作成绩下实时显示操作步骤及质量的分数，操作步骤总分指的是操作步骤的满分减去进入智能操作指导软件时已操作完毕的过程分数•此分应小于等于100分（见图1-16）. 当总休监控软件设定了事故后，在操作成绩后出现事故处理项及所设定的事故名称，事故名称显示为兰色.在事故的左右也各有一个小三角按钮（见图1-20）,左边的代表操作指导，单击将弹出事故在wenjian. txt屮的描述，右边按钮弹出事故的处理步骤和事故处理屮的质量指标.图1-20事故处理菜单〃评分信息〃下有两个子菜单〃保存当前工段〃和〃保存所有工段〃•〃保存当前工段〃指的是保存当前活动窗口的评分信息•而〃保存所有工段〃指的是保存所有窗口的评分信息•保心的评分信息存为文件score, dat,放在相应的「I录屮，既第一工段的评分文件放在data. 1忖录中.笫十工段的评分文件放在data. 10 H 录中.菜单〃窗口〃是对窗口的操作，可平铺窗口，层叠窗口，在窗口最小化时排列图标，以及从菜单上激活各窗口.在〃选项〃菜单下可弹•出工段按钮工具条，单击各按钮可激活相应的工段窗口. TDC3000的画面体系结构TDC3000系统包括的恫i而类型TDC3000系统共包括的间而类型有:总貌间而，控制组间而, 趋势组画而，小吋平均值画而，细目画而,报警灯屏画而，区域报警信息画而，单元报警信息画而,趋势总貌画而，单元趋势画而，流程图画而，操作信息画而.控制组画而，趋势组画而，小时平均值画血每个控制组画血故多rh八块仪表构成，每块仪表反应一个点的状态，包扌舌SP,PV,OP值及操作状态（手动，自动，串级或程序控制），对模拟量用棒图动态显示其当前PV, 0P值,对开关量用颜色块指示其当询所处的状态，如图1-21.图1-21控制组画而由控制组画血又町派生出趋势组画血及小时平均值画血图1-22趋势组画面趋势组画血反应的是当前控制组画面中的〃可趋势点〃的实时或历史趋势，在该画面中可对趋势图进行各种操作•图1-23小时平均值画面小时平均值画面反应的是当前控制组画面屮的小时平均值.细R画面细目画而反应每个点的详细的组态信息，不同种类的点包括的细目画而的页数不同.图1-24 细目画而趋势总貌画而，氓元趋势画而图1-25趋势总貌及单元趋势画而TDC3000系统共有三种类型的趋势画而:趋势总貌，单元趋势,趋势组•其中趋势组画而已在控制纽画而中描述过. 每个趋势总貌画而最多可由12个趋势图构成，每个趋势图对以包括该区域中的两个点的趋势.每个单元趋势画而最多可由12个趋势图构成，每个趋势图可以包括该单元中的两个点的趋势•单元趋势与趋势总貌画面的显示方式完全相同，见图1-25.报警画甸TDC3000系统包括三种类型的报警画面：报警灯屏，单元报警,区域报警.报警灯屏画面的显示内容，见图1-26:*上部显示最新发生的5条最高优先级报警.*中部60个报警灯块,每个报警灯最多可包括10个点,每个报警灯都可定义一个相关画而.*底部显示所有单元的报警状态.图1-26报警灯屏画面单元报警画血的显示内容，见图1-27:*上部显示一条故新城高优先级报警・*中部显示当前单元最新报警信息，每页15条,最多5页.*底部显示所有单元的报警状态.图1-27 单元报警画血区域报警画血的显示内容，见图1-28:*显示区域中故新报警信息，每页15条，最多5页飞底部显示所有单元的报警状态.图1-28区域报警画血总貌画而总貌画血山36个小单元构成，每个小单元定义为一个控制组，显示该控制组屮各点与设定值的偏离情况及报警状态.由相邻的若干个小单元可组成一个块，每个块可定义一个相关画面，见图1-29.图1-29总貌lB|而流程图iffll而图1_30流程图画而流程图園而显示生产过程流程图，包括静态的画而显示及点的动态值，棒图及点的报警状态等信息.各类画而之间的联系TDC3000系统中的各画而可以相互切换，有些是在系统中实现的，有些是通过组态实现的，见图1-31・图中的双箭头表示可通过定义成相关画而相互调川.图1-31TDC3000画而关联图标准键盘的操作说明调流程图画而*CTRL+1 （1, 2, 3, 4, 5…）直接显示所调流程图.*CTRL+U,键入此命令后，屏幕显示"ENTERSCIIEMNAME"意思是请你在对话框内输入所调流程图名（各单元流程图详见各单元“TDC3000组态结果〃屮的流程图组态），回车即可调出流程图.调控制组画llf*CTRL+Q,键入此命令后，屏幕显示/Z ENTERGROLPNUMBER，Z 意思是请你在对话框内输入所调控制组号1（1,2, 3,4,5-）,回车即可调出控制组•调趋势组画面*在控制组画面上，键入CTRL+R,即可调出该控制组内所有点的趋势.*在控制组画而上,选屮一点键入CTKL+R,即可调出该控制组内此点的趋势.调小时平均值画而*在控制组画面上，键入CTRL+P,即可调出该控制组的小时平均值画血.调细H画Uli*CTRL+W,键入次命令后，屏幕显示〃ENTERPOINTID〃，意思是请你在对话框内输入所调点名（即位号），冋车即町调出此点的细目画而在流程图画而上选屮一点，然后在此点的操作区屮单击点名，即可调出此点细口.调单元趋势画面*CTRL+E,键入此命令后，屏幕显示"ENTERUNITID"意思是请你在对话框内输入所调单元趋势组号01 (01,02, 03, 04, 05…),回车即可调出此单元趋势组.调报警灯屏画面*CTRL+J,直接显示报警灯屏画面调单元报警画ffi*CTKL+Z,键入此命令后，屏幕显示“ENTERUN1T1D〃意思是请你在对话框内输入所调单元报警组号01 (01, 02, 03, 04, 05…)，回车即可调出此单元报警组.调区域报警画血*CTRL+H,直接显示区域报警画面.调总貌画而及区域趋势画而*在报警灯屏画面上，键入CTRL+S,则进入总貌画面，再键入CTRL+S,则进入区域趋势画面.调操作信息画面*CTRL+C,直接显示操作信息画面.第二章单元实训操作实训一离心泵单元工作原理简述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.市于离心泵具有结构简单，性能稳定，检修方便,操作容易和适应性强等特点，在化工生产中应川十分广泛，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.离心泵山吸入管，排出管和离心泵主体纽•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的部分,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，叶轮是离心泵屮使液体接受外加能量的部件.泵轴的作川是把电动机的能量传递给叶轮•泵売是通道截而逐渐扩人的蜗壳形体,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,且固定在泵壳上的叶片.密封装置的作川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，在电机的作川下，泵轴带动叶轮一起旋转,IIT轮的叶片推动期间的液体转动，在离心力的作川下，液体被甩向叶轮边缘并获得动能;在导轮的引导下沿流通截面积逐渐扩大的泵壳流向排出管，液体流速逐渐降抵，而静压能增大•排出管的增压液体经管路即可往各目的地.与此同时，叶轮中心处凶液体被丿11出而形成一定的真空，因贮槽液而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入泵内，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Z所以能输送液体，主要是依靠高速旋转的叶轮.离心泵的操作中有两种现彖是应该避免的: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屮渗入了空气，因气体的密度远小于液体, 产牛的离心力小,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地旋转，却山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,如叶轮屮心的压力降低到等于被输送液体当前温度下的饱和熬气压时，叶轮进口处的液体会出现人量气泡,这些气泡随液体进入高压区后乂迅速被床碎而凝结，致使气泡所在空间形成真空，周阖液体质点以极人速度冲向气泡中心,造成冲击点上有瞬间局部冲击压九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•工艺流程说明木工艺为单独培训离心泵而设计,其工艺流程如F：來自某一设备约40°C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LTC101通过调节V101的进料量来控制;罐内压力由PTC101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. Odtm(表).罐内液体由泵P101A/B抽出，泵出口流量在流量调节器FTC101的控制下输送到其它设备.木工艺流程主要包括以下设备:V101:离心泵前罐P101A:离心泵AP101B: 离心泵B(备用泵)补充说明：本单元现场图中现场阀旁边的实心红色圆点代表高点排气和低点排液的指示标志，当完成高点排气和低点排液时实心红色恻点变为绿色.此标志在换热器单元的现场图中也有.三•离心泵单元操作规程1・开车操作规程1. 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1.2罐V101充液，充压(1)向罐V101充液*打开LTC101调节阀，开度约为30%,向V101罐充液;*当IJC101达到50%时,LTC101设定50%,投自动.(2)罐V101充压*待V101罐液位＞5%后，缓慢打开分程压力调节阀PV101A向V101罐充压;* 当压力升高到5. Oatm时,PIC101设定5. Oatm,投自动.1.3启动泵前准备工作(1)灌泵*待V101罐充压充到正常值5. Oatm后，打开P1O1A泵入口阀VDO1,向离心泵充液.观察VDO1出口标志变为绿色后，说明灌泵完毕.(2)排气*打开P1O1A泵后排气阀VD03排放泵内不凝性气体;*观察P1O1A泵后排空阀VDO3的出口，当有液体溢出时，显示标志变为绿色，标志着P1O1A 泵已无不凝性气体，关闭P1O1A泵后排空阀VD03,启动离心泵的准备工作已经就绪.1.4启动离心泵仃)启动离心泵*然后启动P1O1A(或B)泵.(2)流体输送*待PI102指示比入口压力大 1. 5-2. 0倍后，打开P1O1A泵出口阀(VD04) ;*将FTC1O1调节阀的前阀，后阀打开;*逐渐开大调节阀FTC1O1的开度，使PT101,PT102趋于正常值；(3)调整操作参数*微调FV1O1调节阀，在测量值与给定值相对误差5%范围内但较稳定吋,FTC1O1设定到正常值，投白动.2.正常操作规程 2. 1正常工况操作参数:(DP1O1A泵出口压力(PI102) :12.0ATM(2)V101罐液位LIC1O1:50. 0%(3)V101 罐内压力PIC101:5. OATM(4)泵出口流量FIC101:20000KG/H2. 2 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.同时可修改如下参数:P101A泵功率止常值：15KW修改范围:10-20FIC101量程正常值:20吨/h修改范围:10-403.停车操作规程(l)V101罐停进料*LIC101置手动，并手动关闭调节阀LV101,停V101罐进料.⑵停泵*待罐V101液位小于10% 时,关闭P101A(或B)泵的出口阀(VD04) ;*停P101A泵;*关闭P101A泵前阀VD01 ;*F1C1O1置手动并关闭调节阀FV101及其前，后阀(VB03, VB04). (3)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. (4) VI01罐泄压，泄液*待罐V101液位小于10%时,打开V101罐泄液阀VD10*待V101罐液位小于5%时，打开PTC101。

化工仿真模拟过程系统操作程序PPT(19张)

关联类操作
复杂的工艺过程往往仅靠一个操作点无法实施操作控制，而需要两个或两个以上操作点相互配合才能稳定工况。这种操作称为关联类操作。
过程系统操作要点
先低负荷开车达正常工况，然后缓慢提升负荷
先低负荷开车达正常工况，然后缓慢提升负荷。无论对于动设备或者静设备，无论对于单个设备或者整个流程，这都是一条开车的基本安全规则。如电力驱动的设备，突发性加载会产生强大的瞬间冲击电流，容易烧坏电机。容器或设备的承压过程是一个渐进的过程，应力不均衡，就会造成局部损伤。设备对温度变化的热胀冷缩系数不一致，局部受热或受冷过猛，也会因为热胀冷缩不一致而损坏设备。
过程系统操作要点
首先了解变量的上下限
先考察调节器和指示仪表的上下限。这是变量最大的显示范围。在仪表上下限以内，变量的报警还进一步划分为高限（Ｈ）和高高限（ＨＨ）、低限（Ｌ）和低低限（ＬＬ）。其含义是给出两个危险界限，若超第一个界限先警告一次提醒注意，若超第二个界限则必须立即加以处理。
还应了解各变量在正常工况时允许波动的上下范围。这个范围比报警限要小。不同的装置不同的变量这个范围要求可能有较大的区别。例如，除计量之外一般对液位的波动范围要求不高。然而有些变量的变化对产品质量非常敏感，则限制很严格。例如，脱丁烷塔灵敏板温度变化零点几度对全塔的工况都有明显的影响。
过程系统操作要点
了解物料的性质
化工过程的物料种类繁多，性质各异。了解物料的性质，对于深入理解操作规程、安全运行化工装置和事故处理都有重要意义。例如，65t/h锅炉装置内带有潜热、处于高压的水，一旦减压就会迅速汽化，体积扩大约10倍。其爆炸威力不亚于TNT炸药。间歇反应中的二硫化碳具有流动性好、容易挥发、容易燃烧等特点，其密度比水大且不溶于水，因此存贮时用冷水作水封既能防止挥发又能起冷却作用。二硫化碳引发超压爆炸事故的主要原因是，此种物料随温度上升其饱和蒸汽压迅速上升。

(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

化工仿真实习

目录绪论 (3)第一章概述 (4)§1.1系统仿真的基本概念 (4)§1.2化工仿真培训系统简介 (4)一、化工仿真培训系统的建立 (4)二、化工仿真培训系统的结构 (5)第二章STS仿真培训系统学员操作站的使用方法 (6)§2.1仿真培训软件的启动 (6)§2.2学员操作站的操作方法 (6)一、进程切换 (6)二、学员操作软件的退出 (6)三、工艺仿真软件的操作方法 (7)第三章仿TDC3000系统的操作方法 (7)§3.1键盘操作说明 (7)§3.2画面操作说明 (7)一、TDC3000系统的画面类型 (7)二、DCS(TDC3000)组态结果 (8)第四章各培训单元的使用方法 (8)§4.1离心泵单元 (8)一、工作原理简述 (8)二、工艺流程简介 (8)三、主要设备 (9)四、调节器、显示仪表及现场阀说明 (9)§4.2换热器单元 (12)一、工作原理简述 (12)二、工艺流程简介 (13)三、主要设备 (13)四、调节器、显示仪表及现场阀说明 (13)§4.3液位控制系统单元 (17)一、工作原理简述 (17)二、工艺流程简介 (17)三、主要设备 (18)四、调节器、显示仪表及现场阀说明 (18)五、操作说明 (19)§4、4精馏塔单元 (21)一、工作原理简述 (21)二、工艺流程简介 (22)三、主要设备（如表4-4.1所示） (22)四、调节器、显示仪表及现场阀说明 (22)五、操作规程 (23)第五章化工仿真实习体会 (27)附图 (28)附图1 离心泵单元带控制点工艺流程图 (28)附图2 换热器单元带控制点流程图 (29)附图3 液位控制单元带控制点工艺流程图 (30)附图4 精馏塔单元带控制点工艺流程图 (31)绪论仿真技术在教学中的应用，尤其是在职业教育中的应用，更加显示出其优势。

化工模拟软件的使用ppt课件

VS
详细描述
化工模拟软件能够模拟热量和质量的传递过程，包括传热、传质、扩散等，帮助工程师更好地理解热量和质量传递过程，预测传热和传质行为，并优化热工和化工过程设计，提高过程的稳定性和效率。
多相流模拟
总结词
模拟多相流体的流动特性，预测多相流行为并优化多相流系统设计。
详细描述
化工模拟软件能够模拟多相流体的流动特性，包括流体的相分布、流动特性、压力分布等，帮助工程师更好地理解多相流系统的行为，预测多相流行为，并优化多相流系统设计，提高系统的稳定性和效率。
优化计算速度的技巧
并行计算
利用多核处理器或多机集群进行并行计算，加快计算速度。
算法优化
对计算算法进行优化，减少计算复杂度，提高计算效率。
参数化与敏感性分析
通过参数化技术和敏感性分析，只模拟关键参数，减少计算量。
模型验证与确认的注意事项
实验数据对比
将模拟结果与实验数据进行对比，验证模型的准确性和可靠性。
定制化与模块化
针对不同行业和领域的需求，化工模拟软件将更加定制化和模块化，能够提供更加灵活和专业的解决方案。
云端化与移动化
随着云计算和移动技术的发展，化工模拟软件将逐步实现云端化和移动化，使得用户可以随时随地进行模拟和分析。
THANKS
感谢观看
03
化工模拟软件的高级应用
复杂反应过程的模拟
总结词
通过高级算法和模型，模拟复杂化学反应过程，预测反应结果和优化反应条件。
详细描述
化工模拟软件能够模拟复杂的化学反应过程，包括反应动力学、热力学和化学平衡等，帮助工程师更好地理解反应过程，预测反应结果，并优化反应条件，提高生产效率和产品质量。

化工仿真讲解

[ ]，用户输入点名，按ENTER键确认后，调出该点的细目画面。
TREND
• 即：TREND趋势键。 • 此键只在控制组画面和趋势组画面中有效，按
下此键控制组画面显示切换成相应的趋势组画面。如果在控制组画面中在按此键之前没有点被选中，则出现的趋势图中包括了该控制组中所有可趋势点的趋势曲线。如果在按此键之前，已有一个点被选中，则出现的趋势组画面中只有该点的趋势曲线。在趋势组画面中选中一个点后，按此键可在增加该点趋势曲线和取消该点趋势曲线两种状态中切换。
NAME[ ]，用户输入流程图名，按 ENTER键确认后，调出该流程图画面。
HELP
• 即：HELP帮助键。 • 按此键，调出当前画面的帮助画
面，由组态时决定。
DISP SET
• 即：DISPLAY SET画面显示设置键（TDC3000系统未对此键定义）。
HOUR AVG
• 即：HOURLY AVERAGES小时平均值调用键。
RECRD
• 即：TREND PEN RECORD趋势笔记录键。本厂TDC3000不需要使用该键。
FAST
• 即：快速更新键。在组画面中按FAST键，画面更新速度从标准的4秒加快到2秒更新组画面的数据；在流程画面中，若组态了快速更新某些数据，按此键，这些点的数据可以快速更新。该键上的灯亮，表示选择了快速更新。
CTL+
U
报警功能 I
O
P
DRIOP DISP CTL+A
ASSOC DISP CTL+
ACK INSERT
SIL DELETE
S
J
K
键 L
-
DISP BACK CTL+D

化工单元操作实训讲义全

化工单元操作实训讲义李薇高永利王宏王舜平合编主审：化工原理教研室目录实训一流体流动类型与雷诺准数的测定 (3)实训二流体机械能的转化 (6)实训三流体流动阻力的测定 (10)实训四离心泵性能曲线的测定 (17)实训五传热 (22)实训六精馏 (30)实训七吸收系数的测定 (35)实训一流体流动类型与雷诺准数的测定一、实训目的1 、观察流体在管内流动的两种不同流动类型；2 、测定临界雷诺准数；3 、观察流体在管内层流流动时的速度分布；4 、熟悉雷诺准数与流动类型的关系；5 、了解溢流装置的结构和作用，熟悉转子流量计的流量校正方法。

二、基本原理流体有两种不同的流动类型，层流（又称滞流）和湍流（又称紊流）。

层流流动时，流体质点作平行于管轴线方向的直线运动。

湍流流动时，流体质点除沿管轴线方向作主体流动外，还在各个方向上作剧烈的随机运动。

雷诺准数可以判断流动类型，若流体在圆管内流动，则雷诺准数Re可用下式表示：Re=du /一般认为Re <2000时，流动为层流，Re >4000时，流动为湍流，Re在两者之间时，有时为层流，有时为湍流，和环境有关。

对于一定温度的某液体（和一定），在特定的圆管内（d 一定）流动时，雷诺准数仅是流速的函数。

当流速较小时（雷诺准数也较小），染色液在管内沿轴线方向成一条清晰的细直线，为层流流动。

随流速增大，染色细线呈现波浪形，有较清晰的轮廓。

当流速增至某一值以后，染色液体一进入玻璃管内即与水完全混合，为湍流流动。

据此可以观察流体在管内流动的两种不同流动类型，测定临界雷诺准数。

三、实训装置及流程实训装置由高位槽（槽内有溢流和稳流装置）、圆形玻璃管、转子流量计、染色液系统和调节阀等组成。

实验介质为水，染色液为墨水。

实验时水由高位槽流入垂直玻璃管6，经流量调节阀和转子流量计后，排入下水道，水量由流量调节阀控制。

墨水由墨水瓶经墨水调节阀和墨水排出针头流入玻璃管，用墨水调节阀调节墨水量。

化工仿真实训

第一部分化工仿真实训基础知识一、化工仿真及其作用仿真是对代替真实物体或系统的模型进行实验和研究的一门应用技术科学，按所用模型分为物理仿真和数字仿真两类。

物理仿真是以真实物体或系统按一定比例或规律进行微缩或放大后的物理模型为实验对象，如飞机研制过程中的风洞实验。

数字仿真是以真实物体或系统规律为依据，建立数学模型后，在仿真机上进行的研究。

与物理仿真相比，数字仿真具有更大的灵活性，能对截然不同的动态特性模型做实验研究，为真实物体或系统的分析和设计提供了十分有效且经济的手段。

过程仿真是指过程系统的数字仿真，它要求描述过程系统动态特性的数学模型，能在仿真机上再实现改过程系统的实时特性，以达到在该仿真系统上进行实验研究的目的。

过程系统仿真由三个主要部分组成，即过程系统、数学模型和仿真机。

这三部分由建模和仿真两个关系联系在一起，如图。

过程系统仿真技术的工业应用大约始于60年代，并于80年代中期随着计算机技术的快速发展和广泛普及取得很大进展。

过程系统仿真技术在工业领域中的应用已设计辅助培训与教育、辅助设计、辅助生产和辅助研究等方面，其社会经济效益日趋显著。

采用过程系统仿真技术辅助培训，就是用仿真机运行教学模型建造的一个与真实系统相似的操作控制系统（如模拟仪表盘、仿DCS操作站等），模拟真实的生产装置，再现真实生产过程（或装置）的实时动态特性，使学员可以得到非常逼真的操作环境，进而取得非常好的操作技能训练效果。

近年来，过程系统仿真技术在操作技能培训方面的应用在世界许多国家得到普及。

大量统计结果表明，这种仿真培训系统能逼真地模拟工厂开车、停车、正常运行和各种事故状态现象。

它没有危险性，节省培训费用，可以使学员在数周内取得现场2~5年的经验，大大缩短了培训时间。

化工仿真培训系统是过程系统仿真应用的一个重要分支，主要用于化工生产装置操作人员的操作方法和操作技能培训，是一种为绝大多数化工企业和职教部门认同的，先进的、高效的现代化培训手段。

电子教案与课件：《化工单元操作》电子课件 0绪论(2015版)

分离技术
沉降过滤蒸发干燥蒸馏吸收萃取结晶膜分离吸附
从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒、液滴或气泡从气体或液体中分离悬浮的固体颗粒使非挥发性物质中的溶剂气化，溶液增浓使固体湿物料中所含湿分气化除去利用组分的挥发度不同，分离均相混合液体利用气体在液体（吸收剂）中溶解度不同，分离气相混合物利用液体在液体（萃取剂）中溶解度不同，分离液相混合物使溶液中某种溶质变成晶体析出利用固体或液体的膜来分离气体或液体混合物利用组分在固体吸附剂上吸附量不同，分离气相或液相混合物
作。化工单元操作（又名化工原理）就是研究这
些物理操作的。
化工单元操作—绪论
2021/2/3
化工单元操作—绪论
2021/2/3
二、单元操作的分类
类别
流体流动及输送技术
名称
流体流动及输送
功能与用途将流体从一个设备输送到另一个设备、提高或降低气体的压力
传热技术
传热升温、降温或改变相态冷冻将物料温度冷却到环境温度以下
二、课程目标
• 使学生获得常见化工单元操作的操作技能、
基础知识和基本计算能力，并受到足够的操作技能训练和职业素质培养，为学生学习后续专业课程和将来从事工程技术工作，实施操作控制、工艺调整、生产管理奠定知识、技能、素质基础。
化工单元操作—绪论
2021/2/3
任务三了解解决工程问题的基本思路和方法
• 非定态操作: 指操作参数既与位置有关又与时间有关，
如非定态流动和非定态传热等。间歇生产通常属于非定态操作。非定态操作的特点是过程进行的速率是随时间变化的，系统内存在物质或能量的积累。
化工单元操作—绪论
2021/2/3

化工单元操作 ppt课件

从公式可知，密度ρ会有影响，因此必须注明流体的名称。
静力学基本方程主要应用于压强，压强差，液面等方面的测量。
U型测压管、U型压差计、微差压差计、玻璃管液面计和液封高
度的确定均可以此计算。
PPT课件
26
1.2 流体在管内的流动
化工生产中的流体极大多数在密闭的管道或设备中流动，本节主要讨论流体在管内流动的规律，即讨论流体在流动过程中，流体所具有的位能、静压能和动能是如何变化的规律。从而为解决流体流动这一单元操作中出现的工程问题打下基础。
大气压） 1atm=1.013105 Pa=10.33 mH2O=760mmHg 1at=9.81104 Pa=10 mH2O=735mmHg
PPT课件
23
1.1.2 流体的静压强
三. 静压强的表示方法绝对压强（ata）：以绝对真空为基准量得的压强；
表压强（atg）：以大气压强为基准量得的压强。
式中 ρ --------流体的密度，kg/m3；

m --------流体的质量，kg；

V --------流体的体积，m3。在研究流体流动
时，若压力与温度变化不大时，则可认为液体的密度
为常数。密度为常数的流体称为不可压缩流体。
严格说来，真实流体都是可压缩流体,不可压缩流体只是在研究流体流动时，对于密度变化较小的真实流体的一种简化。本章中如不加说明均指不可压缩流体。
PPT课件
17
板式塔
PPT课件
18
第一章流体流动
流体流动规律是化工原理课程的重要基础，主要原因有以下三个方面：
（1）流动阻力及流量计算（2）流动对传热、传质及化学反应的影响（3）流体的混合效果

化工单元仿真实习操作课件

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活塞式压缩机的原理
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微型活塞式空气压缩机
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全封闭制冷式压缩机
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L型压缩机高压侧
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L型压缩机低压侧
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二氧化碳压缩机
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压缩机的工艺仿真说明
• 本仿真培训系统选用甲烷单级透平压缩的典型流程作为仿真对象。
• 在生产过程中产生的压力为1.2～1.6kg/cm2(绝)，温度为30℃左右的低压甲烷经VD01阀进入甲烷贮罐FA311，罐内压力控制在300mmH2O。甲烷从贮罐FA311出来，进入压缩机GB301，经过压缩机压缩，出口排出压力为 4.03kg/cm2(绝)，温度为160℃的中压甲烷，然后经过手动控制阀VD06进入燃料系统。
• 液体输送是化工生产及其它过程工业中最常见、最重要的操作单元之一。 • 由于流体种类、特性的多样性，生产工艺条件的复杂性，流体输送机械
的种类很多。通常，输送液体的机械称为泵，输送气体的机械根据其产生的压力高低分别称为通风机、鼓风机、压缩机与真空泵。 • 离心式压缩机是化工生产中使用最多的气体压送机械之一，这主要得益于它具有：结构简单、易损件少、体积小、转速高、运行安全平稳、易实现自动化和大型化等优点。但也有缺陷：操作适应性较差、有喘振现象、两机并列操作运行困难。
1.吸收系统
吸收系统仿DCS图
吸收系统仿现场图
来自界区外的原料气（富气，其中C4 组分
占25.13%，CO和CO2占6.26%，N2占64.58%，H2 占3.5%，O2占0.53%）由阀V1控制流量从吸收塔 T-101底部进入与自上而下的贫油（C6油)逆向接触，将原料其中的C4组分吸收下来，富油（C4占8.3%，C6占91.8%）从塔釜排出，经贫富油换热器E-103预热至80OC,进入解吸塔。吸收

化工实习报告 PPT课件

100%
0.9969
86 72 74 90
选择性：
98.12
86
100% 0.9841
98.12 1.05 0.22
86 72 74
收率=0.9969 0.9841=0.9810
高温高压
主反应： BDO
催化剂
GBL + H2 （放热反应）
副反应
BDO BDO
THF（四氢呋喃）正丁醇
——开发框架的使用和推广
开发框架的使用和推广开发框架的使用和推广nmp主要用途n甲基吡咯烷酮nmp丁内酯gbln乙基吡咯烷酮nep戊内酯dvl开发框架的使用和推广开发框架的使用和推广易燃易爆和有毒有害物质易燃易爆和有毒有害物质多多高温高压设备多高温高压设备多三废多有污染三废多有污染化工企业生产特点开发框架的使用和推广开发框架的使用和推广解决方案化工企业生产特点把握安全生产要点开发框架的使用和推广开发框架的使用和推广14丁二醇计量泵静态混合器氢气和14丁二醇混合物加热器重物质分离脱氢反应器氢气产物换产物冷却器气液分离器粗丁内酯丁内酯产品接收罐丁内酯产氢气加热器氢压机循环氢缓冲罐进料泵进料泵氢气氢气氢气开发框架的使用和推广开发框架的使用和推广nmp工艺路线简图丁内酯贮预热器混合器胺化反应器冷凝器定压罐粗nmp产品罐脱水塔中间馏分塔产品塔产品接收罐产品贮罐灌装车间装桶或槽车进料泵进料泵进料泵13开发框架的使用和推广开发框架的使用和推广生产设备储罐胺化反应器真空泵精馏塔换热器开发框架的使用和推广开发框架的使用和推广10化工设备计量泵齿轮泵离心泵屏蔽泵屏蔽泵的优点是装置密封无泄漏
罐
热器
静态混合器
氢气和1,4丁二醇混合
物加热器
重物质分离器
氢气
氢气