1.装置设计制造特点
1.1设计理念工厂化
1、总图设计:根据装置使用的区域进行合理的总图设计。
2、装置结构设计:总体布局的规范性、合理性、美观性、安全性,重点考虑执行化工类装置的各项设计规范与标准要求。
3、工艺配管设计:满足工艺流程需要外,综合考虑阀门、管道布置等操作元件的可操作性、检修便利性。装置总体采用不锈钢抛光焊接管路连接,与螺纹连接相比外观更加美观。
4、环保节能设计:着重强调了系统中热量重复、充分利用的控制概念,顺应了目前工业过程注重环保节能的潮流,使学生在操作过程中接受潜移默化的教育,为日后走上工作岗位提前做好准备。
1.2实训项目工厂情景化
1、让学生熟悉化工反应装置的基本流程和配套生产设备、仪表控制过程。
2、进行不同设备形式的流体输送实训、换热实训操作。
3、进行常压反应、减压反应实训,可进行物料蒸馏回流操作。
4、展现了工业中低温差大流量过程的典型控制系统。
1.3装置布局工程化
1.布置体现化工反应装置的工程化布局,带操作平台、斜梯、直梯,体现工业布局特点。
2.满足学生对反应釜生产的认知、深入了解、操作要求。
3.进行泵、电加热设备、容器、换热器等设备操作的训练。
4.可实现手动控制和自动控制,实时显示过程数据,有工控柜,可接入DCS系统,进行DCS控制。
2.装置培训功能
2.1反应釜岗位技能:原料配料加料操作;水浴温度控制操作、反应控制操作;搅拌器操作;反应回流操作;物料出料操作等。
2.2中和釜岗位技能:后处理(中和)液配料加料操作;搅拌器操作;物料中和操作;物料出料操作等。
2.3换热岗位技能:列管换热器操作;夹套式换热器操作;蛇管式换热器操作;汽-水换热体系操作;
2.4流体输送岗位技能:离心泵的开停车及流量调节操作;压力缓冲罐调节操作;真空泵及真空度调节操作等。
2.5现场工控岗位技能:泵的变频调节及手阀调节;换热器温度测控;反应温度测控;电动阀开度调节和手闸阀调节;贮罐液位高低报警,液位调节控制;加热系统与物流的联调操作;物料配送及取样检测操作等。
2.6化工仪表岗位技能:流量计、液位计、变频器、差压变送器、热电阻、过程控制器、声光报警器、调压模块及各类就地弹簧指针表等的使用;单回路、串级控制和比值控制等控制方案的实施等。
2.7就地及远程控制岗位技能:现场操作报表的制作、记录,现场控制台仪表与微机通讯,实时数据采集及过程监控;总控室控制台DCS与现场控制台通讯,各操作工段切换、远程监控、流程组态的上传下载等。
3.流程简介(附工艺流程示意图)
液体原料A和B按比例分别加入A原料罐、B原料罐后,分别用泵送入反应釜内,再加入催化剂,搅拌混合均匀后,控制釜内温度,电加热进行液相反应,蒸馏生成的气相物料,经冷凝器冷凝,进入蒸馏储槽回流至反应釜,反应一定时间至结束,将反应产物一次出料到产品罐;若需中和处理,则将反应产物出料到中和釜,中和釜内加入碱性中和液,启动搅拌将反应产物中和后,再送到产品罐。
反应釜换热系统温度控制:采用夹套水浴温度控制、釜内冷却水盘管模拟反应吸热、釜内加热模拟反应放热。
间歇反应工艺流程示意图
4.间歇反应操作实训装置功能要点
项目 |
操作实训内容 |
开车准备 |
1、 工艺流程图的识读与表述。 2、 熟悉现场装置及主要设备、仪表、阀门的位号、功能、工作原理和使用方法。 3、 按照要求制定操作方案。 4、 检查流程中各设备、管线、阀门是否处于正常开车状态。 5、 引入公用工程(水、电、气)并确保正常。 6、 装置上电,检查各仪表状态是否正常;动设备试车。 |
开车 |
1、按正确的开车步骤开车,调节原料流量、温度、压力、搅拌转速到指定值。 2、能执行换热器的切换操作。 |
正常操作 |
1、 按照指令改变原料流量、温度、压力、液位、转速等操作参数到指定值并建立正常操作。 2、 按照要求巡查各流量、温度、压力、液位、转速等操作参数并做好记录,能及时判断各指标否正常。 3、 按照要求巡查动设备(离心泵、计量泵)的运行状况,确认并做好记录。 4、 观察正常操作时反应釜的操作状况,并指出可能影响其正常操作的因素。 5、 能按正常操作进行间歇反应的进、出料操作。 6、 能按照不同要求进行夹套、盘管、外冷却器等的换热切换。 7、 能按照不同要求进行夹套、电加热等的切换操作。 |
停车 |
1、 按正常的停车步骤停车。 2、 检查停车后各设备、阀门的状态,确认后做好记录。 |
事故处理 |
1、 能通过对操作参数的观察、分析了解反应釜的操作状况,在改变某些参数的情况下能及使对系统作出调整,使反应正常进行。 2、 能对不同的控制方式进行切换,并使系统恢复稳定操作。 3、 能判断引起操作异常的原因并作出相应的处理使系统恢复稳定操作。 |
设备维护 |
1、离心泵、真空泵的开、停、正常操作及日常维护。 2、反应釜的构造、工作原理、正常操作及维护 3、换热器的构造、工作原理、正常操作及维护。 4、主要阀门(电动调节阀,电磁阀,减压阀、背压阀、疏水阀)的位置、类型、构造、工作原理、正常操作及维护。 5、 各种温度、流量、压力、液位传感器的测量原理;温度、压力、液位显示仪表及流量控制仪表的正常使用。 6、 不同形式搅拌器的结构、原理、及操作方式。 |
控制仪表 |
1、温度、流量、压力传感器的测量原理;温度、压力显示仪表及流量控制仪表的正常使用。 2、控制执行装置调压器、电动调节阀、变频器的正常使用。 3、了解反应釜控制时需要检测及控制的参数、检测位置、检测传感器及控制方法。 |
监控软件 |
1、上位监控平台软件的熟悉、了解及使用,提供软件安装调试 |
DCS中控 系统应用 |
DCS集散控制系统操作技能培训 |
5.间歇反应操作实训装置主要技术参数
设备主体:长×宽×高3700×2000×3800mm,整机采用钢制喷塑框架,带两层操作平台,一层平面方便操作、检修、巡查,二层有安全斜梯通上并有护栏、防滑板,配套现场控制台(含工业真彩液晶MultiF C3000可编程多回路控制器{有3路程序控制、4路PID控制、8路模拟量输入、具有记录显示功能}、嵌入式微机位、报警器及开关位、二次仪表及显示位)并内含DCS接入口 |
工艺设备系统 |
项目 |
名 称 |
规格型号 |
数量 |
工 艺 设 备 系 统 |
反应釜 |
不锈钢反应釜,V=50L,常压,带冷却盘管、电加热管,带搅拌电机、安全阀。 |
1 |
中和釜 |
不锈钢反应釜,V=50L,常压,带搅拌电机 |
1 |
原料罐 |
不锈钢,φ325×630 mm |
2 |
中和液高位槽 |
不锈钢,φ325×630 mm |
1 |
产品罐 |
不锈钢,φ325×760 mm |
1 |
热水槽 |
不锈钢,φ426×880 mm |
1 |
循环水槽 |
不锈钢,φ325×760 mm |
1 |
蒸馏储槽 |
不锈钢,φ200×340 mm |
1 |
卧式冷凝器 |
不锈钢,φ260×750 mm,F=0.26m2 |
1 |
进料泵 |
增压泵 |
2 |
真空泵 |
不锈钢旋片真空泵 |
1 |
循环水泵 |
不锈钢离心泵 |
1 |
仪控检测系统 |
仪 控 检 测 系 统 |
检测参量 |
检测机构 |
显示控制仪表及型号 |
检测机构数量 |
执行机构 |
温度 |
双金属温度计 精度:1.5% |
就地显示 |
3 |
无 |
铂电阻 精度:B级 |
工业MultiF C3000可编程多回路控制器 精度:0.5%FS |
4 |
调压模块×2、电磁阀×5、变频器×1 |
流量 |
玻璃转子流量计 精度:4% |
就地显示 |
3 |
|
压力 |
压力表 精度:2.5% |
就地显示 |
3 |
|
压力变送器 精度:1.0% |
工业MultiF C3000可编程多回路控制器 精度:0.5%FS |
1 |
|
液位 |
液位计 |
就地显示 |
5 |
|
远传液位计 |
工业MultiF C3000可编程多回路控制器 精度:0.5%FS |
2 |
电磁阀×2 |
转速 转速 |
转速传感器 |
工业MultiF C3000可编程多回路控制器 精度:0.5%FS |
2 |
变频器×2 |
声光报警系统 |
闪光报警器 |
AI-302M,8路 |
1 |
|
通讯监控系统 |
通讯监控系统 |
MCGS工业组态软件一套(附64点软件狗及说明书),在线监控软件一套, |
配DCS控制系统时:DCS转接卡、I/O卡件、Advantrol组态软件 |
智能仪表系统 |
智能仪表系统 |
标准电器控制柜:长×宽×深:1600×600×1400mm,内安装漏电保护空气开关、电流型漏电保护器充分考虑人身安全保护;同时每一组强电输出都有旋钮开关控制,保证设备安全,操作控制便捷;装有分相指示灯,开关电源等。 |
仿真软件系统 |
仿真软件系统 |
中控实训操作单元仿真软件一套,真实再现装置操作过程,作为学生实际操作前的模拟练习使用;软件内嵌专家评分系统,可对学生操作过程进行监控,并给予评分,便于教师考察培训效果。 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6.DCS控制站I/O点数
DCS控制站I/O点数 |
序号 |
信号类型 |
实际I/O点数 |
1 |
模拟量输入AI(4~20mA) |
9点 |
2 |
模拟量输出AO(4~20mA) |
5点 |
3 |
开关量输出(DO) |
6点 |
7.间歇反应操作实训装置实景参考照片(要加防伪标识)