化工过程仿真认识实习指导书..doc

《化工过程仿真认识实习》指导书 一、实习目的 1、使学生初步了解化工过程集散控制系统（DCS）的特点。 2、培养学生运用已学理论对相关的化工单元操作进行分析问题和解决问题的能力。 3、使学生初步了解化工生产过程控制的一般特点和规律。 4、使学生初步了解化工生产中的一些故障和事故并进行分析和处理的方法。 5、为今后学生各门相关化工课程的学习打下良好的实践基础。 6、《化工过程仿真认识实习》是认识实习计划的组成部分并且为化工过程仿真毕业实习的先修课程。 二、实习要求 1、了解化工过程自动控制的基本理论和特点，掌握化工过程集散控制系统（DCS）的一般操作。 2、能够对相关化工单元操作进行分析和仿真软件的操作。 3、认识带控制点的化工工艺流程图。 4、要求学生掌握以下控制系统的原理和操作：单回路控制系统、分程控制系统、比值控制系统、串级控制系统。 三、实习内容 1、《液位控制单元》仿真培训系统 对该化工单元操作进行分析和工艺参数的控制，进行开车、停车、正常操作和事故处理的化工过程培训。通过该单元的培训使学生了解化工过程自动控制的基本理论和特点，掌握化工过程集散控制系统（DCS）的一般操作。其工艺流程简述如下，其余详见参考资料[1]。 本流程为液位控制系统，通过对三个罐的液位及压力的调节，使学员掌握简单回路及复杂回路的控制及相互关系。 缓冲罐V101仅一股来料，8Kg/cm2压力的液体通过调节阀FIC101向罐V101充液,此罐压力由调节阀PIC101分程控制,缓冲罐压力高于分程点（5.0Kg/cm2）时，PV101B自动打开泄压，压力低于分程点时，PV101B自动关闭，PV101A自动打开给罐充压，使V101压力控制在5Kg/cm2。缓冲罐V101液位调节器LIC101和流量调节阀FIC102串级调节，一般液位正常控制在50%左右，自V101底抽出液体通过泵P101A或P101B(备用泵)打入罐V102,该泵出口压力一般控制在9Kg/cm2，FIC102流量正常控制在20000Kg/hr。 罐V102有两股来料，一股为V101通过FIC102与LIC101串级调节后来的流量；另一股为8Kg/cm2压力的液体通过调节阀LIC102进入罐V102,一般V102液位控制在50%左右,V102底液抽出通过调节阀FIC103进入V103,正常工况时FIC103的流量控制在30000 kg/hr。 罐V103也有两股进料，一股来自于V102的底抽出量，另一股为8kg/cm2压力的液体通过FIC103与FI103比值调节进入V103,比值系数为2:1，V103底液体通过LIC103调节阀输出，正常时罐V103液位控制在50%左右。 下图为液位控制单元DCS图。 液位控制单元DCS图 2、《列管换热器单元操作》仿真培训系统 对该化工单元操作进行分析和工艺参数的控制，进行开车、停车、正常操作和事故处理的化工过程培训。通过该单元的培训使学生能够对相关化工单元操作进行分析和仿真软件的操作。 其工艺流程简述如下，其余详见参考资料[1]。 本单元设计采用管壳式换热器。来自界外的92℃冷物流（沸点:198.25℃）由泵P101A/B送至换热器E101的壳程被流经管程的热物流加热至145℃,并有20%被汽化。冷物流流量由流量控制器FIC101控制,正常流量为12000kg/h。来自另一设备的225℃热物流经泵P102A/B送至换热器E101与注经壳程的冷物流进行热交换（正常流量为FI101：10000kg/h）,热物流出口温度由TIC101控制(177℃)。 下图为列管换热器DCS图。 列管换热器DCS图 四、考核要求 采用计算机联机考核，根据学生在计算机上的操作，由仿真系统自动给出考核分数。 五、实习方式、课时 1、方式：全部仿真认识实习均在我院仿真实验室计算机上进行。 通过仿真实习网站，教师进行讲解、学生查找相关资料、学习相关知识；在局域网中学生进行仿真软件的操作；联机进行仿真操作考核。 2、课时：共40学时。 熟悉自动控制与仿真软件的使用4学时； DCS系统操作16学时； 化工单元操作16学时； 联机考核4学时。 六、思考题 1、《液位控制单元》仿真培训系统思考题： （1）通过本单元，理解什么是“过程动态平衡”，掌握通过仪表画面了解液位发生变化的原因和如何解决的方法。 （2）请问在调节器FIC103和FFIC104组成的比值控制回路中，哪一个是主动量？为什么？ （3）本仿真培训单元包括有串级、比值、分程三种复杂调节系统，你能说出它们的特点吗？它们与简单控制系统的差别是什么？ （4）在开/停车时，为什么要特别注意维持流经调节阀FV103和FFV104的液体流量比值为2？ （5）请简述开/停车的注意事项有哪些？ 2、《列管换热器单元操作》仿真培训系统思考题