3.P2A泵坏 (F4)
事故现象: 冷却水流量下降至零。热流出口温度上升报警。
处理方法:开备用泵P2B,然后开泵出口阀V6。关泵P2A及出口阀V5。 4.冷却器内漏 (F5)
事故现象:冷却水出口温度上升,导致冷却水流量增加。开排气阀V4试验无效。 处理方法:停车。
5.TIC-1调节器工作不正常 (F6)
事故现象:TIC-1的测量值指示达上限 ,输出达100% 。热流出口温度下降,无法自控。
处理方法:将TIC-1打手动。通过现场温度指示,手动调整到正常。
3、思考题
1、 当外壳和列管的温差较大时,常用的几种方法对热交换器进行热补偿?
答:在管壳式换热器内,由于管内外流体温度不同,壳体和管束的温度也不同。如两者温差很大, 换热器内部将出现很大的热应力,可能使管子弯曲,断裂或从管板上松脱。因此,当管束和壳体温度差超过50℃时,应采取适当的温差补偿措施,消除或减小热应力。目前广泛使用的有固定管板式换热器、浮头式换热器、U形管式换热器。
2、 热交换器开车前为什么必须进行高点排气?
答:通常换热器壳侧的介质比空气密度大,在高位设计排气口!可以排除可以换热器内部的空气!1)可以不要工作介质带空气,2)换热器内部有空气不造成噪音!
3、 热交换器停车后为什么必须进行低点管程、壳程排液?
答:高点排除高压蒸汽、低点排除残余水、排空后便于维修等操作。 4、 本热交换器运行时发生内漏如何判断?
答排空后便于你的冷热侧介质都一样,只是温度压力不同且又是串联,很难用温度和压力的变化来判断是否内漏。除非根据每段换热器的出口温度和你清洗前的记录数据对照,若有较大的出入可估计那段的换热器可能有内漏的现象。用拆开每段换热器的你一端接口,分段试压的方式来确认维修等操作.
4、心得体会
此次仿真模拟的是双管程的热交换器,在工厂中应用的比较广泛,主要多反应介质
进行加热或者降温。本次的仿真实训能让我更加明白热交换器的工作原理,在操作过程中特别注意的是冷却水的用量要适当,否则会引起一系列的变化,这对以后工段不利。在热交换器停车时必须进行低点排液,排尽里面的冷却介质,防止热交换器的腐蚀等。
3、透平与往复压缩
1.工作原理
本压缩系统由蒸汽透平驱动的往复式压缩机组成,此外还包括了复水系统和润滑油系统的主要操作。本系统将两种典型的动设备集成在一起,可以同时训练两种动设备的操作。采用自产蒸汽驱动蒸汽透平取代电动机,是国际流行的节能方法。
如流程图5-1所示,本系统为某化工装置的气体循环压缩部分。被压缩气体经入口阀V16、V15由化工装置进入吸入管线,阀V13为凝液排放阀。吸入气体一路经过阀V14进入气缸C1,另一路进气缸C2。两路气体经压缩后排出汇合入同一条排气管线返回化工装置。这条管线上装有安全阀和紧急排放火炬的手动阀V18。阀门V17是排气管线与吸入管线的旁路阀。阀V19、V20是排气截止阀,阀V21为排气管线的凝液排放阀。
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L1、L3、L2、L4为负荷余隙阀,可以手动调整压缩机输出负荷。F03是飞轮机构,用于稳定往复压缩机的转动。盘车操作是通过转动飞轮来实现的。G02是齿轮减速箱。T01是蒸汽透平。高压蒸汽经主阀V9、V11和调速器RIC进入透平。蒸汽管线上设阀V10作为排水阀。为了提高热机效率,必须通过复水系统使蒸汽透平排出的乏汽温度和压力尽可能低。
复水系统的流程是:乏汽通过阀V12进入表面冷凝器E1降温,同时由两级喷射式真空泵VP1和VP2维持真空。E1的冷却水阀门为V5。乏汽被冷凝,冷凝水及时由泵P1排走。第一级真空泵VP1后设有第二级冷却器E2,冷却水阀门为V6。
喷射式真空泵的简要原理是:当高压蒸汽通过文丘里管时,由于文丘里管喉部管径缩小,流速(速度头)加大,静压(压力头)减小,因此产生抽吸作用。喷射式真空泵的高压供汽管线上设蒸汽总截止阀V1,端头排凝阀V2。高压蒸汽通过阀门V3和V4分别进入两台喷射式真空泵。
T1是润滑油箱,P2是齿轮油泵。润滑油经P2泵通过油冷器E3及过滤器F1,然后分别输入压缩机系统各轴瓦,最终返回油箱T1构成润滑油循环回路。油箱T1顶部设有通大气的管线,
以防回油不畅。油冷器E3的冷却水阀门为V23。部分润滑油经手操阀V22走旁路。
2、操作步骤
1.冷态开车步骤
(1)开复水系统
① 全开表面冷凝器E1的冷却水阀V5。 ② 全开冷凝器E2冷却水阀V6。
③ 全开喷射式真空泵主蒸汽阀V1。
④ 开蒸汽管路排水阀V2至冷凝水排完后(待蓝色点消失)关闭。
⑤ 全开一级真空泵蒸汽阀V3。 ⑥ 全开二级真空泵蒸汽阀V4。
⑦ 开表面冷凝器E1的循环排水泵开关P01。
等待系统的真空度PI-2达到 -600mmHg以下可进行开车操作。由于系统真空度需要一定的时间才能达到,这一段等待时间可以同时进行其他有关开车前的操作,如排水、排气、开润滑油系统、盘车等。
(2)开润滑油系统及透平密封蒸汽系统
① 开润滑油冷却水阀V23。
② 将冷却器E3的旁路阀V22开度至50%左右。当油温较高时,可适当关小V22,油温
将有所下降。
③ 开齿轮油泵P02,使油压PI-1达到0.25 MPa 以上为正常。
④ 开密封蒸汽阀V7,开度约60%。
⑤ 全开密封蒸汽管路排水阀V8,等冷凝水排放完了(待蓝色点消失),将V8关至 5%-10%的开度。
⑥ 调整V7,使密封蒸汽压力PI-4维持0.01 MPa 左右。
(3)开透平机及往复压缩机系统
① 检查输出负荷余隙阀L1、L2、L3、L4是否都处于全开状态。
② 开盘车开关PAN。
③ 全开压缩机吸入阀V16和考克V15。
④ 开凝液排放阀V13,当管路中残余的液体排放完成后(蓝色点消失),关闭V13。 ⑤ 全开V14支路阀,检查旁路阀V17是否关闭。 ⑥ 检查放火炬阀V18是否关闭。
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⑦ 全开压缩机排气管线阀V19和考克V20。
⑧ 开压缩机排气管线排凝液阀V21,直到排放完了(蓝色点消失),全关V21。再次 确认压缩机吸入、排出各管线的每一个阀门是否处于正常状态。
⑨ 将跳闸栓挂好,即开跳闸栓TZA继电器联锁按钮(当透平机超速时会自动跳闸,切断主蒸汽)。 ⑩ 全开主蒸汽阀V9,全开排水阀V10,等管线中的冷凝水排完后(蓝色点消失), 关V10。
⑾ 全开透平乏汽出口阀V12。 ○
⑿ 缓慢打开透平机高压蒸汽入口阀V11,压缩机启动。观察透平机转速升到1000 ○
r/min以上。关盘车开关PAN。
⒀ 调整调速系统RIC,注意调速过程有一定的惯性,使透平机转速逐渐上升到 ○
3500 r/min 左右,并稳定在此转速下。
⒁ 逐渐全关负荷余隙阀L1、L2,使排出流量(打气量)上升至300 Nm/h 以上。 ○
3
⒂ 逐渐全关负荷余隙阀L3、L4,微调转速及阀V19,使排出流量达到600 Nm/h 左 ○
3
右。同时使排气压力达到0.48 MPa 以上。
待以上工况稳定后,开车操作即告完成。此时应该注意油温、油压及透平机轴瓦温度是否有异常现象。
2. 停车步骤
① 全关透平机主蒸汽阀V9、V11,使转速降至零。 ② 全关透平乏汽出口阀V12。
③ 全开负荷余隙阀L1、L2、L3、L4。 ④ 将跳闸栓TZA解列。
⑤ 关闭吸入阀V16、V15、V14。 ⑥ 关阀V19、V20。
⑦ 关密封蒸汽阀V7和排水阀V8。 ⑧ 关油泵开关P02。 ⑨ 关E3冷却水阀V23。
⑩ 关复水系统真空泵蒸汽阀V4、V3,然后关V1。 ⑾ 关E2冷却水阀V6。 ⑿ 关E1冷却水阀V5。 ⒀ 停E1循环排水泵开关P01。
3.紧急停车
当出现润滑油压下降至0.2 MPa 以下、或透平机某个轴瓦超温或超速等紧急故障时,
应使压缩机紧急停车。步骤如下:
① 迅速“打闸”,即将跳闸栓 TZA 迅速解列,切断透平主蒸汽; ② 关闭透平机主蒸汽阀V9、V11;
③ 关闭透平机乏汽出口阀V12, 然后进行正常停车的各项操作。
四、事故设置及排除
1. 润滑油温上升 (F2)
事故现象:TI-3的指示上升,超过45℃。
事故原因:油冷却器冷却水量偏小或V22分流过大。
排除方法:关小阀V22减少分流。
2.油压下降 (F3)
事故现象:PI1下降,低于0.2 MPa , 经过一段时间润滑油温TI-3上升超限。
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事故原因:过滤器F1堵塞或油泵故障。 排除方法:紧急打闸停车(跳闸栓解列)。
3.一号轴瓦超温 (F4) 事故现象:TI-1大于70℃。
事故原因:一号轴瓦供油管路堵或油压下降。 排除方法:紧急打闸停车。
4.二号轴瓦超温 (F5)
事故现象:TI-2大于70℃。
事故原因:二号轴瓦供油管路堵或油压下降。 排除方法:紧急打闸停车。
5.超速 (F6)
事故现象:透平转速超过4000 r/min。透平机轴瓦温度上升、功率上升、打气量 上升、输出压力上升。 事故原因:主蒸汽流量上升。
排除方法:本压缩机跳闸转速设定在4500 r/min。注意在跳闸前应及时发现转速 上升的趋势,适当手调RIC,可使转速回复到3500 r/min。
3. 思考题
1、 为什么往复压缩机的吸入和排气管上均设置了油水排放阀门?
答:各段油水应定时排放,如不及时排放,不但影响各段压力的波动,而且油污带入
气缸中,还会使气缸中润滑油的作用减弱,甚至遭受破坏。同时还能损坏气缸、阀片。如油水带入铜洗塔则影响或破坏铜液成分。如油水带入合成塔,会影响合成触媒的活性寿命。因此,必须定期排放各段油水。 2、 机组开车前为什么必须先将油路运行正常?
答:经常检查注油器的贮油量和滴油孔的滴油情况,并保持其规定的滴油量。当滴油速度减慢或停止而调节无效时,应及时处理或清洗滤网或更换备用注油器。如发现油
管烫手并有气体斜冲过来,则表示注油单向阀损坏,则应及时清洗或调换。有时注油器电机跳闸或其它故障,短时间内人工手摇注油,保证机械运转正常,并积极抢修电机或其它故障,使其恢复正常。 3、 为什么往复压缩机排气温度较高?
答原因:(1)口滤网堵或进气压力低、出口压力高等,造成本级压缩比大, (2)温度高或气缸冷却不够,
(3)露,重点为排气阀(进口带卸荷器的卸载叉不合适会影响进气阀), (4)环磨损严重,做功能力不足,
措施:1``、提高系统进气压力、核查出口压力是否偏高, 2``前冷却器换热检查、气缸冷却夹套清洗检查,
3``进、排气阀泄露情况,听声音或用红外温度检测仪检查温度可判断那个气阀泄露,泄露气阀检查是气阀本身漏还是卸载叉(仅限进气阀)问题, 4``活塞环。
4. 心得体会
蒸汽透平是指一种将蒸汽的热能直接转换成转动的机械能的原动机。往复压缩机在工厂中主要应用于提高气体的压力,使其达到反应所需的压力。通过本次实训能使我更好
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的了解压缩机的工作原理,它的部件组成,各个部分的工作原理,以及其所能达到的效果。压缩机通常冷却系统联用,通过这次实训也能了解复水系统的工作情况。这次实训还让我具体的体会了压缩系统的操作,以及操作所引起的具体的压力,温度的变化,能更好的明白相关故障产生的原因以及处理方法的原理。这对我有很大的好处。
4、间歇反应
1.工作原理
间歇反应过程在精细化工、制药、催化剂制备、染料中间体等行业应用广泛。本间歇反应的物料特性差异大;多硫化钠需要通过反应制备;反应属放热过程,由于二硫化碳的饱和蒸汽压随温度上升而迅猛上升,冷却操作不当会发生剧烈爆炸;反应过程中有主副反应的竞争,必须设法抑制副反应,然而主反应的活化能较高,又期望较高的反应温度。如此多种因素交织在一起,使本间歇反应具有典型代表意义。
在叙述工艺过程之前必须说明,选择某公司有机厂的硫化促进剂间歇反应岗位为参照,目的在于使本仿真培训软件更具有工业背景,但并不拘泥于该流程的全部真实情况。为了使软件通用性更强,对某些细节作了适当的变通处理和简化。
有机厂缩合反应的产物是橡胶硫化促进剂DM的中间产品。它本身也是一种硫化促进剂,称为M,但活性不如DM。
DM是各种橡胶制品的硫化促进剂,它能大大加快橡胶硫化的速度。硫化作用能使橡胶的高分子结构变成网状,从而使橡胶的抗拉断力、抗氧化性、耐磨性等加强。它和促进剂D合用适用于棕色橡胶的硫化,与促进剂M合用适用于浅色橡胶硫化。
本间歇反应岗位包括了备料工序和缩合工序。基本原料为四种:硫化钠(Na2S )、硫磺(S)、邻硝基氯苯(C6H4ClNO2)及二硫化碳(CS2)。 备料工序包括多硫化钠制备与沉淀,二硫化碳计量,邻氯苯计量。 1.多硫化钠制备反应
此反应是将硫磺(S)、硫化钠(Na2S )和水混合,以蒸汽加热、搅拌,在常压开口容器中反应,得到多硫化钠溶液。反应时有副反应发生,此副反应在加热接近沸腾时才会有显著的反应速度。因此,多硫化钠制备温度不得超过85℃。
多硫化钠的含硫量以指数n表示。实验表明,硫指数较高时,促进剂的缩合反应产率提高。但当n增加至4时,产率趋于定值。此外,当硫指数过高时,缩合反应中析出游离硫的量增加,容易在蛇管和夹套传热面上结晶而影响传热,使反应过程中压力难于控制。所以硫指数应取适中值。
2.二硫化碳计量
二硫化碳易燃易爆,不溶于水,密度大于水。因此,可以采用水封隔绝空气保障安全。同时还能利用水压将储罐中的二硫化碳压至高位槽。高位槽具有夹套水冷系统。
3.邻硝基氯苯计量
邻硝基氯苯熔点为31.5℃,不溶于水,常温下呈固体状态。为了便于管道输送和计量,必须将其熔化,并保存于具有夹套蒸汽加热的储罐中。计量时,利用压缩空气将液态邻硝基氯苯压至高位槽,高位槽也具有夹套保温系统。
4.缩合反应工序
缩合工序历经下料、加热升温、冷却控制、保温、出料及反应釜清洗阶段。 邻硝基氯苯、多硫化钠和二硫化碳在反应釜中经夹套蒸汽加入适度的热量后,将发生复
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