1、1第三章 热交换器一、 工艺及控制说明本热交换器为双程列管式结构,起冷却作用,管程走冷却水(冷流)。含量 30的磷酸钾溶液走壳程(热流)。工艺要求:流量为 18441 kg/h 的冷却水,从 20上升到 30.8,将 65流量为 8849 kg/h的磷酸钾溶液冷却到 32。管程压力 0.3MPa,壳程压力 0.5MPa。流程图详见图 4-1。图 4-1 流程图画面流程图画面“G1”中(图 4-1):阀门 V4 是高点排气阀。阀门 V3 和 V7 是低点排液阀。P2A 为冷却水泵。P2B 为冷却水备用泵。阀门 V5 和 V6 分别为泵 P2A 和 P2B 的出口阀。P1A 为磷酸钾溶液泵。P1B
2、 为磷酸钾溶液备用泵 。阀门 V1 和 V2 分别为泵 P1A 和 P1B 的出口阀。FIC-1 是磷酸钾溶液的流量定值控制。采用单回路调节。TIC-1 是磷酸钾溶液壳程出口温度控制,控制手段为管程冷却水的用量(间接关系) 。采用单回路调节。检测及控制点正常工况值如下:TI-1 壳程热流入口温度为 65 TI-2 管程冷流入口温度为 20TI-3 管程冷流出口温度为 30.8左右 TIC-1 壳程热流出口温度为 322FR-1 冷却水流量 18441 kg/h FIC-1 磷酸钾流量 8849 kg/h报警限说明(H 为报警上限, L 为报警下限):TIC-1 35.0 (H) TIC-1 9
3、500 kg/h (H) FIC-1 7000 kg/h (L)图 4-2 控制组画面控制组画面“C1”组合了全部操作、控制及指示器,详见图 4-2。本热交换器的主要设备参数如下:壳内径 D=250 mm 管长 L=5.0 m 折流板间距 B=0.1 m 列管外径 do=19 mm 列管内径 di=15 mm 列管根数 n=52 根总传热系数 K=924.8 kcal/ (m2h) 壳程压降 ps=0.024 MPa二、开车操作法 开车前设备检验。冷却器试压,特别要检验壳程和管程是否有内漏现象,各阀门、管路、泵是否好用,大检修后盲板是否拆除,法兰连接处是否耐压不漏,是否完成吹扫等项工作(本项内
4、容不包括在仿真软件中)。 检查各开关、手动阀门是否处于关闭状态。各调节器应处于手动且输出为零。 开冷却水泵 P2A 开关。 开泵 P2A 的出口阀 V5。 调节器 TIC-1 置手动状态,逐渐开启冷却水调节阀至 50%开度。3 开磷酸钾溶液泵 P1A 开关。 开泵 P1A 的出口阀 V1。 调节器 FIC-1 置手动状态,逐渐开启磷酸钾溶液调节阀至 10%。 壳程高点排气。开阀 V4,直到 V4 阀出口显示蓝色色点,指示排气完成,关 V4 阀。 手动调整冷却水量。当壳程出口温度手动调节至 320.5且稳定不变后打自动。 缓慢提升负荷。逐渐手动将磷酸钾溶液的流量增加至 8800 kg/h 左右投
5、自动。开车达正常工况的设计值见工艺说明。三、停车操作法 将调节器 FIC-1 打手动,关闭调节阀。 关泵 P1A 及出口阀 V1。 将调节器 TIC-1 打手动,关闭调节阀。 关泵 P2A 及出口阀 V5。 开低点排液阀 V3 及 V7,等待蓝色色点消失。排液完成。停车完成。四、事故设置及排除换热效率下降 (F2)事故现象:事故初期壳程出口温度上升,冷却水出口温度上升。由于自控作用将冷却水流量开大,使壳程出口温度和冷却水出口温度回落。处理方法:开高点放气阀 V4。等气排净后, 恢复正常。P1A 泵坏 (F3)事故现象:热流流量和冷却水流量同时下降至零。温度下降报警。处理方法:启用备用泵 P1B
6、,按开车步骤重新开车。P2A 泵坏 (F4)事故现象: 冷却水流量下降至零。热流出口温度上升报警。处理方法:开备用泵 P2B,然后开泵出口阀 V6。关泵 P2A 及出口阀 V5。冷却器内漏 (F5)事故现象:冷却水出口温度上升,导致冷却水流量增加。开排气阀 V4 试验无效。处理方法:停车。TIC-1 调节器工作不正常 (F6)事故现象:TIC-1 的测量值指示达上限 ,输出达 100% 。热流出口温度下降,无法自控。处理方法:将 TIC-1 打手动。通过现场温度指示,手动调整到正常。4五、开车评分信息本软件设有三种开车评分信息画面。1. 简要评分牌能随时按键盘的 F1 键调出。本评分牌显示当前
7、的开车步骤成绩、开车安全成绩、正常工况质量(设计值)和开车总平均成绩。为了有充分的时间了解成绩评定结果,仿真程序处于冻结状态。按键盘的任意键返回。2. 开车评分记录能随时按键盘的 Alt+F 键调出。本画面记录了开车步骤的分项得分、工况评分的细节、总报警次数及报警扣分信息。显示本画面时,软件处于冻结状态。按键盘的任意键返回。3 趋势画面本软件的趋势画面记录了重要变量的历史曲线,可以与评分记录画面配合对开车全过程进行评价。六、开车评分标准1开车步骤评分要点 开泵 P2A,出口阀 V5 关,此时,泵 P1A 关,出口阀 V1 关 17 分 开泵出口阀 V5 16 分 开泵 P1A,出口阀 V1 关 17 分 开泵出口阀 V1 16 分 开高点排气阀 V4(热流流量大一些排气才能彻底) 16 分 高点排气完成,V4 阀关 16 分总计:98 分2正常工况质量评分要点 31.5 TIC 32.5 ,且 TIC 投自动 25 分 8500 FIC 9000 kg/h,且 FIC 投自动安 25 分 18100 FR-1 18800 kg/h 25 分 阀门 V4、V3、V7 和备用泵 P1B 及 P2B 都关闭 24 分总计:99 分1