第二部分 化工单元操作

实训一 离心泵单元

一、实训目标

1．了解离心泵的基本构造、工作原理及其特点。

2．熟悉离心泵的开、停车步骤，掌握主要被控变量和操作变量之间的关系及其调整方法。

3．掌握离心泵常见事故的处理方法。

二、工艺流程简介

1．设备介绍

离心泵是化工生产过程中输送液体的常用设备之一，其具有结构简单、性能稳定、检修方便、操作容易和适应性强等特点。

离心泵由吸入管、排出管和离心泵主体组成，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。单级单吸式离心泵的结构如图2-1所示。

图2-1单吸式离心泵结构

离心泵的工作原理是靠其内外压差不断的吸入液体，靠叶轮的高速旋转使液体获得动能，靠扩压管或导叶将动能转化为压力，从而达到输送液体的目的。启动灌满了被输送液体的离心泵后，在电机的作用下，泵轴带动叶轮一起旋转，叶轮的叶片推动其间的液体转动，在离心力的作用下，液体被甩向叶轮边缘并获得动能。在导轮的引领下沿流通截面积逐渐扩大的泵壳流向排出管，液体流速逐渐降低，而静压能增大。排出管的增压液体经管路即可送往目的地。与此同时，叶轮中心因为液体被甩出而形成一定的真空，因贮槽液面上方压强大于叶轮中心处，在压力差的作用下，液体不断从吸入管进入泵内，以填补被排出的液体位置。因此，只要叶轮不断旋转，液体便不断的被吸入和排出。

离心泵的操作中应避免气缚和气蚀现象的发生。从造成气缚和气蚀的原因不同来看：气缚是泵体内有空气，一般发生在泵启动的时候，主要表现在泵体内的空气没排净。而气蚀是由于液体在一定的温度下达到了它的汽化压力，可见和输送介质、工况有密切的关系。

2．工艺流程

来自某一设备约40℃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LIC101通过调节V101的进料量来控制。罐内压力由PIC101分程控制，调节阀PV101的分程动作示意图如图2-2所示，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5.0atm。

图2-2调节器PIC101分程控制图

罐内液体由泵P101A/B抽出，泵出口流量在流量调节器FIC101的控制下输送到其他设备。离心泵工艺流程图如图2-3所示，离心泵DCS图如图2-4所示，离心泵现场图如图2-5所示。

图2-3离心泵带控制点工艺流程图

图2-4离心泵DCS图

图2-5离心泵现场图

三、工艺操作内容

（一）冷态开车操作训练

1．开车准备

（1）盘车。

（2）核对吸入条件。

（3）调整填料或机械密封装置。

2．罐V101充液充压

（1）打开LIC101调节阀，手动状态，向V101罐充液。

（2）待V101罐液位>5%后，缓慢打开分程压力调节阀PV101A向V101罐充压，手动状态，开度以≤30%为宜。

（3）当LIC101达到50%时，LIC101设定50%，投自动。

（4）当压力升高到5.0 atm时，PIC101设定5.0 atm，投自动。

3．泵启动前准备

（1）待V101罐充压充到正常值5.0atm后，打开P101A泵入口阀VD01，向离心泵充液。观察泵前泵后压力与PIC101一致后，说明灌泵完毕。

（2）打开P101A泵后排空阀VD03排放泵内不凝性气体。

（3）观察P101A泵后排气阀VD03的出口，当有液体溢出时，显示标志由红色变为绿色，标志着P101A泵已无不凝性气体，关闭P101A泵后排空阀VD03。

4．启动离心泵

（1）启动P101A（或B）泵。

（2）待PI102指示比入口压力PI101大1.5~2.0倍后，打开P101A泵出口阀VD04。

5．出料

（1）打开FIC101调节阀的前阀VB03、后阀VB04。

（2）逐渐开大调节阀FIC101的开度，最终以50%为宜，使PI101、PI102趋于正常值。

（5）调节FV101调节阀，在测量值与给定值相对误差5%范围内且较稳定时，FIC101设定到正常值20000kg/h，投自动。

（二）正常停车操作训练

1. V101罐停进料

（1）将LIC101改为手动控制。

（2）关闭调节阀LV101，停V101罐进料。

2．停泵P101A（或P101B）

（1）FIC置于手动。

（2）逐渐开大FIC101，增大出口流量。

（3）注意防止FIC101超30000 kg/h。

（4）待罐V101液位小于10%时，关闭P101A（或B）泵的出口阀VD04（或VD08）。

（5）停P101A泵（或P101B）。

（6）关闭P101A泵前阀VD01（或P101B前阀VD05）。

（7）将FIC101改为手动控制。

（8）关闭调节阀FV101。

（9）关闭FIC101调节阀的前阀VB03、后阀VB04。

3．泵P101A泄液

（1）打开泵P101A泵泄液阀VD02。

（2）观察P101A泵泄液阀VD02的出口，当不再有液体泄出时，显示标志由绿色变为红色，关闭P101A泵泄液阀VD02。

4. V101罐泄液、泄压

（1）待罐V101液位小于10%时，打开V101罐泄液阀VD10。

（2）待V101罐液位小于5%时，打开PIC101泄压阀，即PV101B阀开启，此时PIC101改为手动控制，开度>50%。

（3）观察V101罐泄液阀VD10的出口，当不再有液体泄出时，显示标志由绿色变为红色，即可关闭泄液阀VD10。

（三）正常运营管理

熟悉工艺流程，密切注意各工艺参数的变化，维持各工艺参数稳定时间15min以上。正常操作工艺参数见表2-1。

表2-1正常操作工艺参数

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。

四、事故处理

出现突发事故时，应分析事故产生的原因，并及时做出正确处理见表2-2。

表2-2事故处理