技能训练-换热器仿真实训

换热器仿真实训一、工作原理简述换热器的操作技术培训是很重要的基本单元操作训练。化工生产中所指的换热器，常指间壁式换热器，它利用金属壁将冷、热两种流体间隔开，热流体将热传到壁面的一侧(对流传热)，通过间壁内的热传导，再由间壁的另一侧将热传给冷流体，从而使热物流被冷却，冷物流被加热，满足化工生产中对冷物流或热物流温度的控制要求。本单元选用的是双程列管式换热器，冷物流被加热后有相变化。在对流传热中，传递的热量除与传热推动力(温度差)有关外，还与传热面积和传热系数成正比。传热面积减少时，传热量减少；如果间壁上有气膜或垢层，都会降低传热系数，减少传热量。所以，开车时要排不凝气；发生管堵或严重结垢时，必须停车检修或清洗。另外，考虑到金属的热胀冷缩特性，尽量减小温差应力和局部过热等问题，开车时应先进冷物料后进热物料；停车时则先停热物料后停冷物料。二、工艺流程简介冷物流(92℃)经阀VB01进入本单元，由泵P101A／B，经调节器FIC101控制流量送入换热器E101壳程，加热到气145℃(20％被汽化)后，经阀VD04出系统。热物流(225℃)由阀VB11进入系统，经泵P102A／B，由温度调节器TIC101分程控制主线调节阀TV101A和副线调节阀TV101B(两调节阀的分程动作如图2-23所示)使冷物料出口温度稳定；过主线阀TV101A的热物流经换热器E101管程后，与副线阀TV101B来的热物流混合(混合温度为(177±2)℃图2-23调节阀TV101分程动作示意图图2-24换热器仿真操作流程图●训练步骤(一)冷态开车1．启动冷物流进料泵P101A(1)确定所有手动阀已关闭，将所有调节器置于手动状态且输出值为0；(2)开换热器E101壳程排气阀VD03(开度约50％)；(3)全开泵P101A前阀VB01；(4)启动泵P101A；(5)当泵P101A出口压力达到9.0atm（表）时，全开P101A后手阀VB03。2．冷物流进料(1)顺序全开调节阀FV101前后手阀VB04和VB05；再逐渐手动打开调节阀FV101；(2)待壳程排气标志块由红变绿时，说明壳程不凝气体排净，关闭VD03；(3)开冷物流出口阀VD04，开度为50％；同时，手动调节FV101，使FIC101指示值稳定到12000kg／h，FV101投自动(设定值为12000kg／h)。3．启动热物流泵P102A(1)开管程排气阀VD06(开度约50％)；(2)全开泵P102A前阀VB11；(3)启动泵P102A；(4)待泵P102A出口压力达到正常值10.0atm(表)，全开泵P102A后手阀VB10。4．热物流进料(1)依次全开调节阀TV101A和TV101B的前后手阀VB07、VB06、VB09、VB08；(2)待管程排气标志块由红变绿时，管程不凝气排净，关闭VD06；(3)手动控制调节器TIC101输出值，逐渐打开调节阀TV101A至开度为50％；(4)打开热物流出口阀VD07至开度50％，同时手动调节TIC101的输出值，改变热物流在主、副线中的流量，使热物流温度分别稳定在(177±2)℃左右，然后将TIC101投自动(设定值为177℃(二)正常运行熟悉工艺流程，维护各工艺参数稳定；密切注意各工艺参数的变化情况，发现突发事故时，应先分析事故原因，并做及时正确的处理。(三)正常停车1．停热物流泵P102A(1)关闭泵P102A后阀VB10：(2)停泵P102A。2．停热物流进料(1)当泵P102A出口压力PI102降为0.1atm时，关闭泵P102A前阀VB11；(2)将TIC101置手动，并关闭TV101A；(3)依次关闭调节阀TV101A、TV101B的后手阀和前手阀VB06、VB07、VB08、VB09；(4)关闭E101热物流出口阀VD07。3．停冷物流泵P101A(1)关闭泵P101A后阀VB03；(2)停泵P101A。4．停冷物流进料(1)当泵P101A出口压力PI101指示<0.1atm时，关闭泵P101A前阀VB01；(2)将调节器FIC101投手动；(3)依次关闭调节阀FV101后手阀和前手阀VB05、VB04；(4)关闭E101冷物流出口阀VD04。5．换热器E101管程排凝全开管程排气阀VD06、管程泄液阀VD05，放净管程中的液体(管程泄液标志块由绿变红)后，关闭VD05和VD06。6．换热器E101壳程排凝全开壳程排气阀VD03、壳程泄液阀VD02，放净壳程中的液体(壳程泄液标志块由绿变红)后，关闭VD02和VD03。●拓展型训练了解常见事故处理见表2-12。表2-12常见事故处理事故名称主要现象处理方法FV101阀卡FIC101流量无法控制打开调节阀FV101的旁通阀VD01，并关闭其前后手阀VB04和VB05；调节VD01开度，使FIC101指示值稳定为12000kg/h。通知维修部门泵P101A坏1．泵P101A出口压力骤降；2．FIC101流量指示值急减；3．E101冷物流出口温度升高；4．汽化率EVAPO.RATE增大切换为泵P101B，(关闭泵P101A，启动泵P101B)通知维修部门泵P102A坏1．泵P102A出口压力骤降；2．冷物流出口温度下降；3．汽化率EVAPO.RATE降低切换为泵P102B，(关闭泵P102A，启动泵P102B)通知维修部门TV101A阀卡E101出口热物流温度和冷物流温度波动时，FI101流量无法调节打开TV101A的旁通阀VD08，关闭TV101A前后手阀，调节VD08开度，使冷热物流出口温度和热物流流量稳定到正常值。通知维修部门换热器E101部分管堵1．热物流流量减小；2．泵P102出口压力略升；3．冷物流出口温度降低；4．汽化率下降通知调度后，按正常停车操作停车后拆洗换热器(注意因设计常有一定裕度，在情况不很严重时，可以手控加大主线流量作临时处理。)换热器E101壳程结垢严重1．热物流出口温度升高；2．冷物流出口温度降低通知调度室，停车拆洗换热器●思考与分析1．冷态开车是先送冷物料，后送热物料；而停车时又要先关热物料，后关冷物料，为什么?2．开车时不排出不凝气会有什么后果?如何操作才