第二部分 化工單元操作

實訓一 離心泵單元

一、實訓目標

1．了解離心泵的基本構造、工作原理及其特點。

2．熟悉離心泵的開、停車步驟，掌握主要被控變量和操作變量之間的關系及其調整方法。

3．掌握離心泵常見事故的處理方法。

二、工藝流程簡介

1．設備介紹

離心泵是化工生產過程中輸送液體的常用設備之一，其具有結構簡單、性能穩定、檢修方便、操作容易和適應性強等特點。

離心泵由吸入管、排出管和離心泵主體組成，離心泵主體分為轉動部分和固定部分。轉動部分由電機帶動旋轉，將能量傳遞給被輸送的部分，主要包括葉輪和泵軸。固定部分包括泵殼、導輪、密封裝置等。單級單吸式離心泵的結構如圖2-1所示。

圖2-1單吸式離心泵結構

離心泵的工作原理是靠其內外壓差不斷的吸入液體，靠葉輪的高速旋轉使液體獲得動能，靠擴壓管或導葉將動能轉化為壓力，從而達到輸送液體的目的。啟動灌滿了被輸送液體的離心泵后，在電機的作用下，泵軸帶動葉輪一起旋轉，葉輪的葉片推動其間的液體轉動，在離心力的作用下，液體被甩向葉輪邊緣并獲得動能。在導輪的引領下沿流通截面積逐漸擴大的泵殼流向排出管，液體流速逐漸降低，而靜壓能增大。排出管的增壓液體經管路即可送往目的地。與此同時，葉輪中心因為液體被甩出而形成一定的真空，因貯槽液面上方壓強大于葉輪中心處，在壓力差的作用下，液體不斷從吸入管進入泵內，以填補被排出的液體位置。因此，只要葉輪不斷旋轉，液體便不斷的被吸入和排出。

離心泵的操作中應避免氣縛和氣蝕現象的發生。從造成氣縛和氣蝕的原因不同來看：氣縛是泵體內有空氣，一般發生在泵啟動的時候，主要表現在泵體內的空氣沒排凈。而氣蝕是由于液體在一定的溫度下達到了它的汽化壓力，可見和輸送介質、工況有密切的關系。

2．工藝流程

來自某一設備約40℃的帶壓液體經調節閥LV101進入帶壓罐V101，罐液位由液位控制器LIC101通過調節V101的進料量來控制。罐內壓力由PIC101分程控制，調節閥PV101的分程動作示意圖如圖2-2所示，PV101A、PV101B分別調節進入V101和出V101的氮氣量，從而保持罐壓恒定在5.0atm。

圖2-2調節器PIC101分程控制圖

罐內液體由泵P101A/B抽出，泵出口流量在流量調節器FIC101的控制下輸送到其他設備。離心泵工藝流程圖如圖2-3所示，離心泵DCS圖如圖2-4所示，離心泵現場圖如圖2-5所示。

圖2-3離心泵帶控制點工藝流程圖

圖2-4離心泵DCS圖

圖2-5離心泵現場圖

三、工藝操作內容

（一）冷態開車操作訓練

1．開車準備

（1）盤車。

（2）核對吸入條件。

（3）調整填料或機械密封裝置。

2．罐V101充液充壓

（1）打開LIC101調節閥，手動狀態，向V101罐充液。

（2）待V101罐液位>5%后，緩慢打開分程壓力調節閥PV101A向V101罐充壓，手動狀態，開度以≤30%為宜。

（3）當LIC101達到50%時，LIC101設定50%，投自動。

（4）當壓力升高到5.0 atm時，PIC101設定5.0 atm，投自動。

3．泵啟動前準備

（1）待V101罐充壓充到正常值5.0atm后，打開P101A泵入口閥VD01，向離心泵充液。觀察泵前泵后壓力與PIC101一致后，說明灌泵完畢。

（2）打開P101A泵后排空閥VD03排放泵內不凝性氣體。

（3）觀察P101A泵后排氣閥VD03的出口，當有液體溢出時，顯示標志由紅色變為綠色，標志著P101A泵已無不凝性氣體，關閉P101A泵后排空閥VD03。

4．啟動離心泵

（1）啟動P101A（或B）泵。

（2）待PI102指示比入口壓力PI101大1.5~2.0倍后，打開P101A泵出口閥VD04。

5．出料

（1）打開FIC101調節閥的前閥VB03、后閥VB04。

（2）逐漸開大調節閥FIC101的開度，最終以50%為宜，使PI101、PI102趨于正常值。

（5）調節FV101調節閥，在測量值與給定值相對誤差5%范圍內且較穩定時，FIC101設定到正常值20000kg/h，投自動。

（二）正常停車操作訓練

1. V101罐停進料

（1）將LIC101改為手動控制。

（2）關閉調節閥LV101，停V101罐進料。

2．停泵P101A（或P101B）

（1）FIC置于手動。

（2）逐漸開大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%時，關閉P101A（或B）泵的出口閥VD04（或VD08）。

（5）停P101A泵（或P101B）。

（6）關閉P101A泵前閥VD01（或P101B前閥VD05）。

（7）將FIC101改為手動控制。

（8）關閉調節閥FV101。

（9）關閉FIC101調節閥的前閥VB03、后閥VB04。

3．泵P101A泄液

（1）打開泵P101A泵泄液閥VD02。

（2）觀察P101A泵泄液閥VD02的出口，當不再有液體泄出時，顯示標志由綠色變為紅色，關閉P101A泵泄液閥VD02。

4. V101罐泄液、泄壓

（1）待罐V101液位小于10%時，打開V101罐泄液閥VD10。

（2）待V101罐液位小于5%時，打開PIC101泄壓閥，即PV101B閥開啟，此時PIC101改為手動控制，開度>50%。

（3）觀察V101罐泄液閥VD10的出口，當不再有液體泄出時，顯示標志由綠色變為紅色，即可關閉泄液閥VD10。

（三）正常運營管理

熟悉工藝流程，密切注意各工藝參數的變化，維持各工藝參數穩定時間15min以上。正常操作工藝參數見表2-1。

表2-1正常操作工藝參數

可任意改變泵、按鍵的開關狀態，手操閥的開度及液位調節閥、流量調節閥、分程壓力調節閥的開度，觀察其現象。

四、事故處理

出現突發事故時，應分析事故產生的原因，并及時做出正確處理見表2-2。

表2-2事故處理