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《化工换热操作》实训指导书

第1章装置说明

1.1工业背景

传热过程即热量传递过程。在化工生产过程中，几乎所有的化学反应过程都需要控制温

度范围，此时就要涉及到传热过程，即将物料加热或冷却到一定的温度。传热主要可分为直

接传热和间接传热两大类。在工业生产中，间接传热是主要的传热形式，作为间接传热的设

备——换热器，因其所涉介质的不同、传热要求不同，结构形式也不同。

本装置是以“水-冷空气、冷空气-热空气、冷空气-蒸汽”为体系，选用列管式换热器、

板式换热器、套管换热器等三种形式的换热器，结合高校实训教学大纲要求设计而成的。

1.2实训功能

1.2.1换热体系岗位技能：冷空气-热空气换热体系，冷热风风机启停，水冷却器操作，

热风加热器操作；冷空气-水蒸气换热体系，疏水阀操作；

1.2.2换热器岗位技能：套管式换热器操作；列管式换热器操作；板式换热器操作；

1.2.3换热流程岗位技能：换热器内的逆、并流操作；各换热器间串、并联操作；各换

热体系间逆、并流操作；

1.2.4现场工控岗位技能：各风机的变频调节及手阀调节；各热风加热器温度测控；蒸

汽输送压力测控；各换热器总传热系数测定；

1.2.5化工仪表岗位技能：孔板流量计、变频器、差压变送器、热电阻、无纸记录仪、

声光报警器、调压模块及各类就地弹簧指针表等的使用；单回路、串级控制等控制方案的实

施；

1.2.6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。

1.3流程简介(附工艺流程示意图)

介质A：空气经增压气泵（冷风机）C601送到水冷却器E604，调节空气温度至常温后，

作为冷介质使用。

介质B：空气经增压气泵（热风机）C602送到热风加热器E605，经加热器加热至70℃

后，作为热介质使用。

介质C：来自外管网的自来水。

介质D：水经过蒸汽发生器R601汽化，产生压力为≤0.2MPa(G)的饱和水蒸汽。

从冷风风机C601出来的冷风经水冷却器E604和其旁路控温后，分为四路：一路进入列

管式换热器E603的管程，与热风换热后放空；二路经板式换热器E602与热风换热后放空；

三路经套管式换热器E601内管，与水蒸气换热后放空；四路经列管式换热器E603管程后，

再进入板式换热器E602，与热风换热后放空。

从热风风机C602出来的热风经热风加热器E605加热后，分为三路：一路进入列管式换

热器E603的壳程，与冷风换热后放空；二路进入板式换热器E602，与冷风换热后放空；三

路经列管式换热器E603壳程换热后，再进入板式换热器E602，与冷风换热后放空。其中，

热风进入列管式换热器E603的壳程分为两种形式，与冷风并流或逆流。

从蒸汽发生器R601出来的蒸汽，经套管式换热器E601的外管与内管的冷风换热后排

空。

第2章生产技术指标

在化工生产中，对各工艺变量有一定的控制要求。有些工艺变量对产品的数量和质量起

着决定性的作用。有些工艺变量虽不直接影响产品的数量和质量，然而保持其平稳却是使生

产获得良好控制的前提。例如，蒸汽发生器的压力控制对对套管式换热效果起很重要的作用。

为了满足实训操作需求，可以有两种方式，一是人工控制，二是自动控制，后者是使用

自动化仪表等控制装置来代替人的观察、判断、决策和操作。

先进的控制策略在化工生产过程的推广应用，能够有效提高生产过程的平稳性和产品质

量的合格率，对于降低生产成本、节能减排降耗、提高企业的经济效益具有重要意义。

2.1各项工艺操作指标

压力控制：蒸汽发生器内压力：0～0.1MPa；

套管式换热器内压力：0～0.05MPa；

温度控制：热风加热器出口热风温度：0～80℃，高位报警：H=100℃；

水冷却器出口冷风温度：0～30℃；

列管式换热器冷风出口温度：40-50℃，高位报警：H=70℃；

流量控制：冷风流量：15～60m3/h

热风流量：15～60m3/h；

液位控制：蒸汽发生器液位：200-500mm,低位报警：L=200mm。

2.2主要控制回路

2.2.1热风风机出口流量控制