化工单元生产操作实验装置

化工单元操作是指将化工生产中那些普遍采用的，遵循共同的操作原理，所用设备相近，具有相同作用的一些基本的物理性操作。

化工产品的生产是通过若干个物理操作与若干个化学反应实现的。长期研究发现，尽管化工产品千差万别，生产工艺多种多样，但这些产品的生产过程所包含的物理过程并不是很多，而且是相似的。比如，流体输送不论用来输送何种物料，其目的都是将流体从一个设备输送至另一个设备；加热与冷却的目的都是得到需要的操作温度；分离提纯的目的都是得到指定浓度的混合物等。把这些包含在不同化工产品生产过程中，发生同样物理变化，遵循共同的物理学规律，使用相似设备，具有相同功能的基本物理操作，称为单元操作。只有将各种不同的化工过程分解为单元操作来进行研究，才能揭示其共性的本质、原理和规律。以“干燥”这个单元操作为例，可在造纸、染料、制药等有机工业中使用，在制碱、制盐、陶瓷等无机工业中也可以使用环保实训设备。

管拆装实验装置

管拆装实验装置主要设计依据是围绕实际化工生产的流体输送中所涉及到的一些问题展开，主要设计思想是为了如何了解这些问题、如何解决这些问题，主要设计目的是训练我们的同学通过该装置能尽快从课堂走向实际生产，并能用在学校学过的知识尽快解决问题。

1、管拆装实验装置主要配置:

设备主体	长×宽×高3800×800×2200mm，整机采用304不锈钢制作，钢制花纹板喷塑底座。 开关盒集成于对象部分之上。
主要设备组成	水箱、循环水泵、水泵进口管路、水泵出口管路、回流管路、安全泄压管路、灌泵管路、耐压测试管路、电源设备
仪表检测系统	压力表、玻璃转子流量计、双金属温度计
拆装工具及试压检漏设备等	管子钳、活动扳手、呆扳手、两用扳手、木榔头、穿心一字批、螺丝一字批、螺丝十字批、水平尺、直角尺、卷尺、普通游标卡尺、螺栓螺母、生料带、垫片、平板手推车、试压泵、货架、安全帽

2、管拆装实验装置特点:

a.管路拆装，认知管路铺设，螺纹连接、法兰连接，管路串并联的基本知识；

b.管道清洗、试压运行

c.管道拆装工具的熟悉和使用

d.学习离心泵的正常开、停车，离心泵的并联操作；

e.离心泵四大问题（轴向推力、密封问题、气缚、气蚀）的认知和处理

f.学习真空表、压力表和转子流量计等管路常用仪表的安装和使用

g.认识各种阀门、管件及密封敷料的结构和使用方法

3、管拆装实验装置主要功能:

1）主要用途：可实现管道流动阻力、管件识辨、离心泵特性、泵拆装、流量计安装和四大化工参量的安装、检测、显示等实验。

2）管路拆装装置是由管道、管件、阀门、水箱、泵及测量仪表等组成。在实际生产中，只有把这些组成部分合理、正确的组装在一起才能保证装置的正常运行；并且，在将部件拆分时也有许多需要注意的方面，如如何合理使用工具、如何将部件编号、合理放置等。

3）管路拆装作为化工专业类学生实践实验的重要科目，本装置载体是一套化工系统中最基础和最常用的经典水流体输送系统，实验过程中考察学生对该化工流程和管道系统的识图、搭建、开车、试运行和检修等过程，从而使学生认知化工系统的安装与运行。

4、管拆装实验装置主要用途:

主要应用于职业技术类院校化工机械专业、化工及相关专业的实验教学中，亦可用于职工的岗前培训；

过滤实验装置

过滤实验装置是化工生产单元中常用的非均相分离操作，经过滤操作可获得清净的液体或作为产品的固体颗粒。实验装置选用工程上常用的板框过滤机，可使同学们在操作训练过程中认识到板框的内部结构，了解板框过滤操作的流程，培养和强化学生的工程化观点。

（1）过滤实验装置主要功能：

a、可以了解板框过滤单元实验系统及其附属设备的结构、工作原理、及操作流程；

b、可以进行板框过滤单元实验系统的开车运行、停车、故障判断与处理以及设备维护等内容的实验操作；

c、可进行恒压过滤实验，学习测定过滤常数K、qe、τe及压缩性指数的方法；

d、可以了解操作压力对过滤速率的影响；

e、可学习压力定值调节阀和压缩机的使用方法及注意事项。

（2）过滤实验装置主要用途：主要应用于职业技术类院校化工机械专业、化工、轻工及相关专业的实验教学中，亦可用于职工的岗前培训。

流体输送实验装置

流体输送实验装置主要设计依据是围绕实际化工生产单元的流体输送中所涉及到的一些问题展开，主要设计思想是为了解决学生在生产单元实习中只能看不能动手的弊端，把工厂中流体输送相关泵、阀门、仪表、流量计、液位计等诸多元素集中在一套装置中，使学生不出校门就可以了解工厂的流体输送的相关知识。

流体输送实验预期在以后1-2周的实验时间里能明显提高学生的观察、动手能力；明显缩短学校与工厂的差距。为学生就业提高竞争力，同时提高化工、轻工类院校专业教学水平，充分体现职业教育的特色。

1、流体输送实验装置特点：

（1）流体输送实验装置项目建设，以通用、实用项目为主。具备实验、考核、实验、研究的功能，充分体现现代化工实验装置的工厂再现化、操作的实际化、控制（DCS）的真实化、故障的模拟化的特点。

（2）流体输送实验装置设备自带专家打分系统，评分细则重效果、重实际，细化到每个细节、细化到每个步骤，确保操作的规范性、标准性。满足化工总控工的高级工、技师、高级技师的培训及考核需求。流体输送实验装置的设计与企业生产技术相适应，与工业生产实用相吻合，能实现手动控制及DCS自动控制。可以进行化工综合实验装置的停开车、正常操作、基本维护等方面的训练。

（4）在一套装置上尽可能的实现多种功能。生产故障由教师机隐蔽发出，真实模拟生产时的异常现象，培养学生发现、分析、排除故障的能力。

（5）设备充分体现节能减排理念，物料可以循环使用，并且装有电表、水表。

2、流体输送实验装置主要功能：

（1）、可以实现离心泵、旋涡泵、真空泵、压缩机的开、停车及流量的调节；

（2）、可以通过改变物料的温度及吸入管路的阻力实现离心泵的气蚀的演示；

（3）、可以通过改变吸入管路的漏气实现离心泵的气傅的演示；

（4）、可以实现离心泵的串、并联操作；

（5）、可以实现吸收塔的操作及异常现象的处理；

（6）、可以实现流体的真空输送、压力输送、泵输送、重力输送四大输送方式；

（7）、可以实现化工储罐的液位的手动、自动调节；

（8）、可以学习玻璃转子流量计、孔板流量计、涡轮流量计等各种流量控制仪表的的使用；

（9）、可以学习压力表、真空表、温度表、压力变送器、温度变送器等常见化工仪表的使用。

3、流体输送实验装置主要用途：

主要应用于职业技术类院校化工机械专业、化工、轻工、仪表等相关专业的实验教学中，亦可用于职工的岗前培训；

双塔精馏实验装置

一、双塔精馏实验装置主框架级平台楼梯系统:

系统为二层框架平台结构:

1、双塔串联串级精馏实验系统两层平台结构框架:碳钢框架：两层设计，长×宽×高4800×2200×3300mm整机采用钢质安装框架（两层设计，一层平面方便操作（2000mm高度）、检修、出入，双塔串联串级精馏实验系统二层有安全平台楼梯通上并有护栏、防滑花纹板；100X50X6mm方钢管，50X5角铁，60 X6槽钢，扶手护栏：ф32*2及ф20*2钢管，3mm厚碳钢花纹板）。防锈红丹底漆，喷烤漆处理。

二、双塔精馏实验装置串级精馏系统：

双塔串联串连精馏实验系统由一台筛版精馏塔和一台填料精馏塔组成，两塔可独自成体系工作，也可组成串连精馏操作系统。系统组成见附件一：双塔串连串级精馏实验系统实验对象系统流程图。

三、双塔精馏实验装置筛版精馏系统：

系统由筛版精馏塔精馏实验装置对象；就地仪表电器操作台；倾角嵌入式就地计算机控制台；就地智能仪表控制上位监控软件（以工控组态软件为平台）；外置配套设备等组成。装置运行介质为乙醇-水体系，塔顶产品乙醇浓度不低于92%..：

筛版精馏塔实验系统装置对象:

筛版精馏塔塔体：主体不锈钢φ76×100×4mm，16节塔节，带两个玻璃观测段；塔板为筛板；。冷凝面积0.5(m2)；设备总高度3500 mm；

板式精馏塔加热釜:60升、电加热管加热。

板式精馏塔塔底产品冷却器:冷凝面积0.5(m2)

板式精馏塔加料预热器:功率1kW

板式精馏塔塔顶冷凝器:冷凝面积0.5(m2)

筛版塔原料罐：80升

筛版塔塔底产品罐：80升

筛版塔侧线采出罐（兼萃取剂加料罐）：80升

筛版塔塔顶产品罐：80升

筛版塔塔顶回流罐罐：70升

真空缓冲罐：60升

四、双塔精馏实验装置填料系统:

系统由填料精馏塔精馏实验装置对象；就地仪表电器操作台；倾角嵌入式就地计算机控制台；就地智能仪表控制上位监控软件（以工控组态软件为平台）；外置配套设备等组成。装置运行介质为乙醇-水体系，塔顶产品乙醇浓度不低于92%..：

填料精馏塔塔体：主体不锈钢φ76×4mm不锈钢制作，带两个玻璃观测段；填料为￠6θ环填料；冷凝面积0.5(m2)；设备总高度3500 mm。

填料精馏塔加热釜:60升、电加热管加热。

填料精馏塔塔底产品冷却器:冷凝面积0.5(m2)

填料精馏塔加料预热器:功率1kW

填料精馏塔塔底产品冷凝器:冷凝面积0.5(m2)

填料塔原料罐：80升

填料塔塔底产品罐：80升

填料塔塔顶产品罐：80升

填料塔塔顶回流罐罐：70升

五、双塔精馏实验装置筛板/填料塔检测控制系统:

筛板/填料塔各有一套下列检测控制系统

1、再沸器温度控制：PT100+可控硅移项调压器+智能调节仪（可手、自动切换）

2、进料流量控制：精微计量泵+智能调节仪（可手、自动切换）

3、回流罐液位控制：磁翻板液位计（带4-20MA远传信号及高底位报警）+精微计量泵+转子流量计+智能调节仪（可手、自动切换）

4、回流流量控制：精微计量泵+转子流量计+智能调节仪（可手、自动切换）

5、塔顶产品流量控制：精微计量泵+转子流量计+智能调节仪（可手、自动切换）

6、冷凝水流量控制，涡轮流量计+转子流量计+变频器+智能调节仪（可手、自动切换）

7、进料温度控制，PT100+可控硅移项调压器+智能调节仪（可手、自动切换）

8、进料浓度控制：电磁阀+远传红外开关发射器。

6、塔板温度检测：PT100+智能数字数显变送仪表

7、塔压降检测：膜盒压力表

8、塔釜液位检测：法兰式变色液位计

六、双塔精馏实验装置冷却循环水系统:

冷却循环水系统包含：304不锈钢板制作的循环水箱(800x500x7000)，循环水箱带一个南方泵业生产的CHLF2-20/0.37不锈钢卧式单级离心泵。。

304不锈钢板制作的循环水箱(1000x800x1000)安装在双塔串联串连精馏实验系统框架平台底部的右侧面。

七、双塔精馏实验装置智能仪表电器控制台:

智能仪表电器控制台：钢制喷塑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，接触器，自锁开关，塑铜线，橡套线，屏蔽线，布线槽等。

倾角嵌入式就地计算机控制台：钢制喷塑结构，嵌入式安装就地控制计算机：品牌计算机,三年质保。

分析仪器：气相色谱（学校自配或代购）。酒精比重计：玻璃分析仪器，含酒精密度全量程。

综合传热实训装置

综合传热实训装置概述：

传热操作实训装置集成多种换热器于一体，帮助学生认识和掌握固定管板式（直列管）换热器、套管换热器、浮头式换热器等的安装和使用，并比较各种换热器的换热效果及不同流程（如并流、逆流）的操作。

 1、综合传热实训装置主要用途

主要用于职业技术类院校化工机械专业、化工及相关专业的实验装置中，亦可用于职工的岗前培训；

可了解多种换热器的结构和操作。

可为换热器的设计提供一定的指导性帮助。

2、综合传热实训装置功能

（1）、可以进行开车准备、开车、运行、停车、故障设置与处理、装置维护等内容的实训；

（2）、体系岗位技能冷空气-热空气换热体系，漩涡机启停，水冷器操作，预热器操作；冷空气-水蒸气,换热体系汽包操作疏水阀操作流量仪表的效验。换热器岗位技能；套管换热器操作；列管换热器操作；板式换热器操作；U型管式换热器操作；

（3）、现场工控岗位技能：各风机的变频调节及手阀调节；各换热器冷热流体进出口温度测定汽包蒸汽输送控制各换热器总传热系数测定；蒸汽发生器液位控制、压力控制、管路中流量控制与操作；

（4）、化工仪表岗位技能：流量计、变频器、变送器、热电阻、真彩触摸屏、声光报警器、调压模块及各类就地指针表等的使用；PID控制方案的实施；

（5）、就地及远程控制岗位技能：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；

（6）、能够设定故障点便于学生分析解决；

（7）、传热管路采用工业不锈钢管，符合化工实际而且拆装方便

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