四位一体多功能传热培训装置操作规程

四位一体多功能传热培训装置操作规程天津大学过程工业技术与装备研究所天津市睿智天成科技发展有限公司I目录前言............................................................................................................................................1传热实训装置操作规程...................................................................................................................2一、实训目的..................................................................................................................................2二、生产工艺过程..........................................................................................................................2（一）传热的基本原理...........................................................................................................2（二）不同形式的换热器.......................................................................................................5（二）物料流向及能量平衡...................................................................................................8（三）带有控制点的工艺及设备流程图...............................................................................8三、生产控制技术........................................................................................................................10（一）各项工艺操作指标.....................................................................................................10（二）主要控制点的控制方法和仪表控制.........................................................................10四、物耗能耗指标........................................................................................................................11五、安全生产技术........................................................................................................................11（一）生产事故及处理预案.................................................................................................11（二）工业卫生和劳动保护.................................................................................................13六、实训操作步骤........................................................................................................................14（一）开车前的准备.............................................................................................................14（二）正常开车.....................................................................................................................14（三）正常操作.....................................................................................................................16（四）正常停车.....................................................................................................................16七、设备一览表............................................................................................................................17八、仪表计量一览表及主要仪表规格型号.................................................................................18九、附录：....................................................................................................................................19附录一空气的性质...............................................................................................................19附录二水蒸汽的性质...........................................................................................................20附录三变频器的使用.............................................................................错误!未定义书签。附录四宇电仪表的使用.......................................................................................................211前言随着各行各业对人才需求的迅速增长，职业院校作为培养和输送各类实用人才的基地，目前都在迅速扩大办学规模，调整专业结构，以适应社会主义市场经济对各类实用人才的需求。职业教育的根本任务是培养有较强实际动手能力和职业能力的技能型人才，而实际训练是培养这种能力的关键环节。基于健康、安全和环保的理念，本装置采用了化工技术、自动化控制技术和网络技术的最新成果，实现了工厂情景化、故障模拟化、操作实际化和控制网络化，属国内首创。传热是一种典型的单元操作，在化工、炼油等工业中应用很广。本装置采用工厂里实际应用的工艺流程，不锈钢框架结构，用泵输送流体，操作方式与工厂里完全一致，使学生能够身临其境。与设备相配套的还有仪表操作台和DCS控制系统。设备上电之后，传感器将监控参数的信号送到操作台的仪表上，可以通过仪表实时监控设备的运行状况。也可以通过计算机进行数据的远程采集传输，装置采用工业控制系统，使学生充分体会中控室的作用。传热培训装置的主要功能是：实验：能够完成基本传热实验，根据测试物系出口温度的要求，控制适宜物料流量，使物料的出口温度合格；实训：本培训装置是工厂生产设备的室内版，其设备配置和操作方式与工厂完全一致，通过实际操作，学生可以切实体会工厂的开车前准备、正常开车和正常停车的操作步骤。本培训装置设计2个换热器，能够训练学生进行换热器的切换操作。装置还设计了冷凝液体排放的干扰、水蒸汽中加入不凝气体的干扰和水蒸汽进料量的干扰，通过引入干扰模拟实际操作中的异常情况，训练学生识别和处理操作故障的能力。技能鉴定：应用本装置能够考核学生列管式换热器的基本操作能力，识别列管式换热器常见操作故障的能力。可满足分级鉴定要求。2传热实训装置操作规程一、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、生产工艺过程传热，即热量传递，是自然界和工程技术领域中极普遍的一种传递过程。热力学第二定律指出，凡是有温度差存在的地方，就必然有热量传递，故在几乎所有工业部门，如化工、能源、冶金、机械、建筑等都涉及传热问题。化学工业与传热的关系尤为密切，这是因为化工生产中的很多过程和单元操作，都需要进行加热或冷却，例如，化学反应通常都是在一定温度下进行的，为此就需要向反应器输入或移出热量以使其达到并保持在一定的温度；化工设备的保温，生产过程中热能的合理应用以及废热的回收等都涉及传热问题。所以，化工生产中对传热过程的要求主要有以下两种情况：其一是强化过程传热，如各种换热设备中的传热；其二是削弱传热过程，如对设备和管道的保温，以减少损失。（一）传热的基本原理1.传热的基本方式根据传热机理的不同，热量传递有三种基本方式：热传导、对流传热和辐射传热，但根据具体情况，热量传递可以以其中一种方式进行，也可以以两种或三种方式同时进行。在无外功输入时，静的热流方向总是由高温处向低温处流动。1.1热传导（又称导热）热量不依靠宏观混合运动而从物体中的高温区向低温区移动的过程叫热传导，简称导热，热传导在固体、液体和气体中都可以发生。1.2对流传热对流传热是由流体内部各部分质点发生宏观运动而引起的热量传递过程，因而对流传热只能发生在有流体流动的场合，在化工生产中经常遇见到的对流传热3有热能由流体传到固体壁面或由固体壁面传入周围流体两种，对流传热可以由强制对流引起，亦可以由自然对流引起，前者是将外力（泵或搅拌器）施加于流体上，从而使流体微团发生运动；而后者则是由于流体内部存在温度差，形成流体的密度差，从而使微团在固体壁面与其附近流体之间产生上下方向的循环流动。1.3辐射传热因热的原因而产生的电磁波在空间的传递称为热辐射。热辐射与热传导和对流传热的最大的区别就在于它可以在完全真空的地方传递而无需任何介质。工业上经常遇到的是两流体间的换热问题。换热器是化工生产传热过程中最常用的设备之一，右图为简单套管式换热器，它是由直径不同的两根管子同心套在一起组成的，冷热流体分别流经内管和环隙，而进行热的传递。在管壳式换热器中，一种流体在管内流动（管程流体），