化工單元控制及仿真操作

前言

從使用北京東方仿真軟件技術(shù)有限公司化工單元實(shí)習(xí)軟件以后，各院校一直致力于化工仿真操作課程的改革和實(shí)踐，由最初的集中實(shí)訓(xùn)改為分散實(shí)訓(xùn)，由原有作為化工原理課程的實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)改為獨(dú)立的一門實(shí)訓(xùn)課程。通過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐，我們認(rèn)為學(xué)生經(jīng)過(guò)化工單元仿真學(xué)習(xí)應(yīng)達(dá)到以下要求：（1）能夠完成各個(gè)仿真單元的開車、運(yùn)行、停車操作及事故處理；（2）能夠識(shí)別和繪制各個(gè)仿真單元帶控制點(diǎn)的工藝流程圖；（3）能夠清楚各個(gè)仿真單元關(guān)鍵工藝指標(biāo)，理解工藝流程中各個(gè)設(shè)備的作用、操作原理；（4）能夠理解各個(gè)仿真單元關(guān)鍵工藝指標(biāo)影響因素，掌握各個(gè)控制回路的控制目的及控制過(guò)程。要完成以上教學(xué)目標(biāo)，必須以化工原理、化工儀表及自動(dòng)化、化工制圖等課程為先導(dǎo)，在仿真教學(xué)中加強(qiáng)理論講解，注重根據(jù)過(guò)程原理來(lái)分析控制系統(tǒng)，本書正是基于此編寫而成的。本書中1主要是介紹化工自動(dòng)化基礎(chǔ)，了解單回路控制系統(tǒng)、各種復(fù)雜控制系統(tǒng)以及DCS系統(tǒng)；2為仿真操作用戶手冊(cè)及不同廠家的DCS操作方式介紹；3～8分別介紹了離心泵、換熱器、加熱爐、精餾塔、吸收解吸、壓縮機(jī)（單級(jí)透平離心式壓縮機(jī)以及二氧化碳?jí)嚎s機(jī)）共七個(gè)典型的單元操作，每個(gè)單元都是按照操作原理（過(guò)程原理、流程及控制系統(tǒng)）、設(shè)備、正常操作指標(biāo)、冷態(tài)開車步驟以及其他控制方式進(jìn)行編寫。關(guān)于每個(gè)單元的故障和停車本教材中未進(jìn)行說(shuō)明。在該課程實(shí)施過(guò)程中，應(yīng)先上1～2課時(shí)理論課，講清楚原理、流程、設(shè)備作用，尤其是各個(gè)控制系統(tǒng)，并要求學(xué)生會(huì)識(shí)別和繪制帶控制點(diǎn)的流程圖，隨后進(jìn)行上機(jī)練習(xí)，練習(xí)過(guò)程中應(yīng)再上1～2課時(shí)理論課分析操作過(guò)程的問題。上述教學(xué)過(guò)程在我校仿真教學(xué)中被證實(shí)是相當(dāng)有效的。本書由尹兆明、趙建章主編。參加編寫的人員有新疆工業(yè)高等?？茖W(xué)?；瘜W(xué)工程系的尹兆明（1、6）、李培（3）、楊智勇（4）、蔡香麗（5）、陳爽（7）、趙建章（8），北京東方仿真軟件技術(shù)有限公司的楊杰（2），北京東方仿真軟件技術(shù)有限公司的尉明春擔(dān)任主審。由于編者水平有限，本書不妥之處在所難免，在此懇請(qǐng)廣大讀者和同行不吝賜教，以期再版時(shí)得以改正。編者2011年12月

內(nèi)容概要

　　本書介紹了常用化工自動(dòng)化基礎(chǔ)中單回路控制系統(tǒng)、各種復(fù)雜控制系統(tǒng)、DCS系統(tǒng)，仿真的基本概念、系統(tǒng)仿真技術(shù)的應(yīng)用、仿真培訓(xùn)系統(tǒng)學(xué)員站的使用方法和仿DCS系統(tǒng)的操作方法。重點(diǎn)介紹了化工單元操作系統(tǒng)的仿真培訓(xùn)使用方法，包括離心泵、換熱器、加熱爐、精餾塔、吸收解吸、壓縮機(jī)(單級(jí)透平離心式壓縮機(jī)以及二氧化碳?jí)嚎s機(jī))共七個(gè)單元。為配合職業(yè)教育和在職培訓(xùn)，各培訓(xùn)單元都是按照操作原理(過(guò)程原理、流程及控制系統(tǒng))、設(shè)備、正常操作指標(biāo)、冷態(tài)開車步驟以及其他控制方式進(jìn)行編寫，并配有帶控制點(diǎn)的工藝流程圖、仿DCS圖、仿現(xiàn)場(chǎng)圖。本書具有較強(qiáng)的實(shí)用性，符合培訓(xùn)實(shí)際情況。
　　本書可作為高職高專、中專、技?；ゎ悓I(yè)學(xué)生和在職培訓(xùn)的化工廠操作工的實(shí)訓(xùn)教材，也可作為儀表及自動(dòng)控制類專業(yè)學(xué)生培訓(xùn)參考書

書籍目錄

1化工自動(dòng)化基礎(chǔ)
　1.1化工過(guò)程概述
　1.1.1化工過(guò)程
　1.1.2化工過(guò)程特點(diǎn)
　1.2化工控制基礎(chǔ)
　1.2.1液位控制
　1.2.2自動(dòng)控制系統(tǒng)表達(dá)
　1.2.3化工控制流程圖的表達(dá)
　1.3復(fù)雜控制系統(tǒng)
　1.3.1液位精確控制
　1.3.2壓力控制
　1.3.3溫度控制
　1.3.4流量控制
　1.4DCS系統(tǒng)
　1.4.1DDC系統(tǒng)
　1.4.2DCS的產(chǎn)生過(guò)程
　1.4.3DCS發(fā)展歷程
　1.4.4DCS的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)
　1.4.5DCS的體系結(jié)構(gòu)
　1.5化工操作注意事項(xiàng)
2化工仿真技術(shù)及仿真操作軟件
　2.1認(rèn)識(shí)化工仿真技術(shù)
　2.1.1仿真技術(shù)
　2.1.2仿真技術(shù)的應(yīng)用
　2.1.3仿真實(shí)訓(xùn)的一般方法
　2.1.4化工仿真實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的組成
　2.2學(xué)習(xí)化工單元實(shí)習(xí)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的使用方法
　2.2.1仿真培訓(xùn)系統(tǒng)學(xué)員站的啟動(dòng)
　2.2.2培訓(xùn)參數(shù)的選擇
　2.2.3認(rèn)識(shí)教學(xué)系統(tǒng)畫面及菜單功能
　2.2.4認(rèn)識(shí)操作質(zhì)量評(píng)價(jià)系統(tǒng)
　2.2.5仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的正常退出
　2.3不同廠家的DCS操作方式介紹
　2.3.1通用DCS2005版
　2.3.2TDC3000系統(tǒng)
　2.3.3通用DCS2010版
　2.4認(rèn)識(shí)專用操作鍵盤
　2.4.1TDC3000專用鍵盤
　2.4.2CS3000鍵盤
　2.4.3I/A專用鍵盤
3離心泵操作技術(shù)
　3.1離心泵操作原理
　3.1.1離心泵的結(jié)構(gòu)與工作原理
　3.1.2本實(shí)訓(xùn)單元的工藝流程
　3.1.3離心泵操作注意事項(xiàng)
　3.1.4離心泵的控制
　3.2設(shè)備一覽
　3.3正常操作指標(biāo)
　3.4仿真界面
　3.5開車步驟
　3.6離心泵的其他控制方式
　3.6.1旁路調(diào)節(jié)
　3.6.2變頻調(diào)節(jié)
4換熱器操作技術(shù)
　4.1換熱器操作原理
　4.1.1換熱器操作任務(wù)
　4.1.2換熱器工作原理
　4.1.3換熱器結(jié)構(gòu)
　4.1.4本實(shí)訓(xùn)單元的工藝流程
　4.1.5換熱器操作注意事項(xiàng)
　4.1.6換熱器的控制
　4.2設(shè)備一覽
　4.3正常操作指標(biāo)
　4.4仿真界面
　4.5冷態(tài)開車步驟
　4.6換熱器的其他控制方式
　4.6.1調(diào)節(jié)載熱體的流量
　4.6.2調(diào)節(jié)傳熱平均溫差
　4.6.3調(diào)節(jié)換熱面積
5管式加熱爐操作技術(shù)
　5.1管式加熱爐操作原理
　5.1.1管式加熱爐操作任務(wù)
　5.1.2加熱爐結(jié)構(gòu)
　5.1.3管式加熱爐燃料燃燒過(guò)程與加熱原理
　5.1.4本實(shí)訓(xùn)單元的工藝流程
　5.1.5管式加熱爐操作注意事項(xiàng)
　5.1.6管式加熱爐的控制
　5.2設(shè)備一覽
　5.3正常操作指標(biāo)
　5.4本單元儀表一覽表
　5.5仿真界面
　5.6冷態(tài)開車
　5.7管式加熱爐的控制與聯(lián)鎖系統(tǒng)
　5.7.1串級(jí)控制系統(tǒng)
　5.7.2安全聯(lián)鎖系統(tǒng)
6精餾裝置操作技術(shù)
　6.1精餾操作原理
　6.1.1精餾操作任務(wù)
　6.1.2精餾工作原理
　6.1.3精餾塔結(jié)構(gòu)
　6.1.4本實(shí)訓(xùn)單元的工藝流程
　6.1.5精餾操作注意事項(xiàng)
　6.1.6精餾塔的控制
　6.2設(shè)備一覽
　6.3正常操作指標(biāo)
　6.4本單元儀表一覽表
　6.5仿真界面
　6.6冷態(tài)開車
　6.7精餾塔的控制方式
　6.7.1物料平衡控制方案
　6.7.2能量平衡控制方案
7吸收解吸裝置操作技術(shù)
　7.1吸收解吸裝置操作原理
　7.1.1吸收裝置操作任務(wù)
　7.1.2吸收解吸裝置工作原理
　7.1.3填料塔結(jié)構(gòu)
　7.1.4本實(shí)訓(xùn)單元的工藝流程
　7.1.5吸收解吸裝置的控制
　7.2設(shè)備一覽
　7.3正常操作指標(biāo)
　7.4本單元儀表一覽表
　7.5仿真界面
　7.6冷態(tài)開車
8離心式壓縮機(jī)操作技術(shù)
　8.1離心式壓縮機(jī)操作原理
　8.1.1離心式壓縮機(jī)操作任務(wù)
　8.1.2離心式壓縮機(jī)結(jié)構(gòu)與工作原理
　8.1.3離心式壓縮機(jī)保護(hù)系統(tǒng)及附屬系統(tǒng)
　8.1.4離心式壓縮機(jī)的控制
　8.1.5離心式壓縮機(jī)喘振及防止措施
　8.2汽輪機(jī)
　8.2.1工作原理
　8.2.2分類
　8.2.3系統(tǒng)組成
　8.3單級(jí)透平離心式壓縮機(jī)
　8.3.1本實(shí)訓(xùn)單元的工藝流程
　8.3.2壓縮機(jī)的控制
　8.3.3設(shè)備一覽
　8.3.4正常操作指標(biāo)
　8.3.5本單元儀表一覽表
　8.3.6仿真界面
　8.3.7開車步驟
　8.4二氧化碳?jí)嚎s機(jī)
　8.4.1本實(shí)訓(xùn)單元的工藝流程
　8.4.2壓縮機(jī)的控制
　8.4.3設(shè)備一覽
　8.4.4正常操作指標(biāo)
　8.4.5工藝報(bào)警及聯(lián)鎖觸發(fā)值
　8.4.6仿真界面
　8.4.7開車步驟
參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁(yè)：插圖：（5）把握粗調(diào)和細(xì)調(diào)的分寸當(dāng)手動(dòng)操作閥門時(shí)，粗調(diào)是指大幅度開或關(guān)閥門，細(xì)調(diào)是指小幅度開或關(guān)閥門。粗調(diào)通常是當(dāng)被調(diào)變量與期望值相差較大時(shí)采用。細(xì)調(diào)是當(dāng)被調(diào)變量接近期望值時(shí)采用。當(dāng)工藝過(guò)程容易產(chǎn)生波動(dòng)，或?qū)毫蜔嶝?fù)荷的大幅度變化會(huì)造成不良后果的場(chǎng)合，粗調(diào)的方式必須慎用，而細(xì)調(diào)是安全的方法。此外，對(duì)有些流量，搞不清楚閥門是應(yīng)當(dāng)開大還是關(guān)小時(shí)，更應(yīng)當(dāng)細(xì)調(diào)，找出解決方法后，再進(jìn)行大負(fù)荷調(diào)整?；ぱb置無(wú)論是流量、物位、壓力、溫度或組成的變化，都呈現(xiàn)較大的慣性和滯后。初學(xué)者或經(jīng)驗(yàn)不足的操作人員經(jīng)常出現(xiàn)的操作失誤就是工況的大起大落。當(dāng)被調(diào)變量偏離期望值較大時(shí)，大幅度調(diào)整閥門。由于系統(tǒng)的大慣性和大滯后，大幅度調(diào)整以后一時(shí)看不出效果，因而繼續(xù)大幅度開閥或關(guān)閥。一旦被調(diào)變量超出期望值，又急于關(guān)閥或開閥，走人反向極端。這種反復(fù)的大起大落形成了被調(diào)變量在高、低兩個(gè)極端位置的反復(fù)振蕩，無(wú)法將系統(tǒng)穩(wěn)定在期望的工況上。參數(shù)調(diào)整的正確方法是：每進(jìn)行一次閥門操作，應(yīng)適當(dāng)?shù)却欢螘r(shí)間，觀察系統(tǒng)是否達(dá)到新的動(dòng)態(tài)平衡后，權(quán)衡被調(diào)變量與期望值的差距再作新的操作。越接近期望值，越應(yīng)作小量操作。這個(gè)方法看似緩慢，實(shí)則是穩(wěn)定工況的最快途徑。任何過(guò)程變化都是有慣性的。有經(jīng)驗(yàn)的工人總是具備超前意識(shí)，因而操作有度，能顧及后果。（6）控制系統(tǒng)有問題立即改為手動(dòng)控制系統(tǒng)有問題立即切換為手動(dòng)是一條操作經(jīng)驗(yàn)。但需要說(shuō)明控制系統(tǒng)的故障不一定出現(xiàn)在調(diào)節(jié)器本身，也可能出現(xiàn)在檢測(cè)儀表或執(zhí)行機(jī)構(gòu)或信號(hào)線路方面。切換為手動(dòng)包括直接到現(xiàn)場(chǎng)手動(dòng)調(diào)整調(diào)節(jié)閥或旁路閥。

編輯推薦

《化工單元控制及仿真操作》是高職高?！笆濉币?guī)劃教材之一。

圖書封面

評(píng)論、評(píng)分、閱讀與下載

---

    化工單元控制及仿真操作 PDF格式下載

---