1.工艺流程
此单元仿真的对象是双程列管式结构的换热器。管程走冷却水,壳程走的是30%的磷酸钾溶液。工艺流程说明如下。
冷却水经过泵P2A、阀门V5或备用泵P2B、阀门V6进入到换热器的管程,在管程中经过一个往返换热后离开换热器。在冷却水的出口管线上装有冷却水的出口温度显示仪表TI-3和冷却水流量显示仪表FR-1。磷酸钾溶液经过P1A、阀门V1或备用泵P1B、阀门V2进入到换热器的壳程,换热后离开换热器。磷酸钾溶液的出口温度通过调节管程冷却水的流量来控制。另外,阀门V4是高点排气阀。阀门V3和V7是低点排液阀。
图2-14 换热器流程图
2.开车步骤
(1)检查并保证各开关、手动阀门处于关闭状态;各调节器处于手动状态且输出为零。
(2)开启冷却水泵P2A和P2A的出口阀V5。
(3)调节器TIC-1处于手动状态。逐渐开启冷却水调节阀开度至50%。
(4)开启磷酸钾溶液泵P1A和P1A的出口阀V1。
(5)调节器FIC-1处于手动状态,逐渐开启磷酸钾溶液调节阀开度至10%。
(6)壳程高点排气:开启阀V4,直到V4阀出口显示蓝色点标志,指示排气完成,关闭V4阀。
(7)手动调整冷却水量,当壳程出口温度手动调节至(32±0.5)℃且稳定时投自动。
(8)缓慢提升负荷,逐渐手动将磷酸钾溶液的流量增加至8800kg/h左右时投自动。开车达正常工况的设计值可以按F8键调出状态查看。
3.停车步骤
(1)调节器FIC-1切换到手动,关闭调节阀。
(2)停泵P1A,关闭出口阀V1。
(3)将调节器TIC-1切换到手动,关闭调节阀。
(4)停泵P2A,关闭出口阀V5。
(5)开低点排液阀V3和V7。等待蓝色点标志消失,此时排液完成,停车操作完成。
4.事故设置及排除
(1)换热效率下降
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。将气排净后,恢复正常。(www.xing528.com)
(2)P1A泵坏
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,按开车步骤重新开车。
(3)P2A泵坏
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:启用备用泵P2B,开启出口阀V6;关闭泵P2A及出口阀V5。
(4)冷却器内漏
事故现象:冷却水出口温度上升,导致冷却水流量增加,开启排气阀V4试验无效。
处理方法:停车。
(5)TIC-1调节器工作不正常
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,无法实现自动控制。
处理方法:将TIC-1切换到手动。通过现场温度指示,手动调整到正常。
5.思考题
(1)列管式换热器由哪些部件组成?
(2)什么是管程?什么是壳程?
(3)壳程的折流板起什么作用?举出两种折流板形式。
(4)多管程热交换器的结构有何特点?对传热效果有什么好处?
(5)当外壳和列管的温差较大时,常用哪几种方法对热交换器进行热补偿?
(6)影响换热器传热速率的因素有哪些?
(7)简述换热器流体流道选择的一般原则。
(8)换热器开车前为什么必须进行高点排气?
(9)换热器停车后为什么必须进行低点管程、壳程排液?
(10)怎么判断本换热器运行时发生内漏?
(11)列举两种换热器温度控制方案并说明控制原理。
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