多效蒸發(fā)器操作手冊

1、文檔編號:多效蒸發(fā)器操作手冊.DOC多效蒸發(fā)仿真培訓系統(tǒng)操作說明書北京東方仿真軟件技術(shù)有限公司二零零七年八月一.工藝流程說明1、多效蒸發(fā)工作原理簡述 通常，無論在常壓、加壓或真空下進行蒸發(fā)，在單效蒸發(fā)器中每蒸發(fā)1kg的水要消耗比1kg多一些的加熱蒸汽。因此在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)過程中，蒸發(fā)大量的水分必需消耗大量的加熱蒸汽。為了減少加熱蒸汽消耗量，可采用多效蒸發(fā)操作。將加熱蒸汽通入一蒸發(fā)器，則液體受熱而沸騰，所產(chǎn)生的二次蒸汽，其壓力和溫度必較原加熱蒸汽（為了易于區(qū)別，在多效蒸發(fā)中常將第一效的加熱蒸汽稱為生蒸氣）的為低。因此可引入前效的二次蒸汽作為后效的加熱介質(zhì)，即后效的加熱室成為前效二次蒸汽的冷凝器，

2、僅第一效需要消耗生蒸汽，這就是多效蒸發(fā)的操作原理，一般多效蒸發(fā)裝置的末效或后幾效總是在真空下操作。將多個蒸發(fā)器這樣連接起來一同操作，即組成一個多效蒸發(fā)器。每一蒸發(fā)器稱為一效，通入生蒸汽的蒸發(fā)器稱為第一效，利用第一效的二次蒸汽以加熱的，稱為第二效，以此類推。由于各效(末效除外)的二次蒸汽都作為下一效蒸發(fā)器的加熱蒸汽，故提高了生蒸汽的利用率（又稱為經(jīng)濟程度），即單效蒸發(fā)或多效蒸發(fā)裝置中所蒸發(fā)的水量相等則前者需要的生蒸汽量遠大于后者。例如，若第一效為沸點進料，并忽略熱損失、各種溫度差損失以及不同壓力下蒸發(fā)潛熱的差別，則理論上在雙效蒸發(fā)中，1kg的加熱蒸汽在第一效中可以產(chǎn)生1kg的二次蒸汽，后者在第二

3、效中又可蒸發(fā)1kg的水，因此，1kg的加熱蒸汽在雙效中可以蒸發(fā)2kg的水，則D/W=0.5。同理，在三效蒸發(fā)器中，1kg的加熱蒸汽可蒸發(fā)3kg的水，則D/W=0.333。但實際上由于熱損失，溫度差損失等原因，單位蒸汽消耗量并不能達到如此經(jīng)濟的數(shù)值。多效蒸發(fā)操作的加料，可有四種不同的方法：并流法、逆流法、錯流法和平流法。工業(yè)中最常用的為并流加料法，溶液流向與蒸汽相同，既由第一效順序流至末效。因為后一效蒸發(fā)室的壓力較前一效為低，故各效之間可毋需用泵輸送溶液，此為并流法的優(yōu)點之一。其另一優(yōu)點為前一效的溶液沸點較后一效的為高，因此當溶液自前一效進入后一效內(nèi)，即成過熱狀態(tài)而自行蒸發(fā)，可以發(fā)生更多的二次蒸

4、汽，使能在次一效蒸發(fā)更多的溶液。2、工藝流程簡介 本仿真培訓系統(tǒng)以NaOH水溶液三效并流蒸發(fā)的工藝作為仿真對象。 仿真范圍內(nèi)主要設(shè)備為蒸發(fā)器、換熱器、真空泵、簡單罐和閥門等。 原料NaOH水溶液（沸點進料，沸點為143.8）經(jīng)流量調(diào)節(jié)器FIC101控制流量（10000kg/h）后，進入蒸發(fā)器F101A， 料液受熱而沸騰，產(chǎn)生136.9的二次蒸汽，料液從蒸發(fā)器底部經(jīng)閥門LV101流入第二效蒸發(fā)器F101B。壓力為500KPa，溫度為151.7左右的加熱蒸汽經(jīng)流量調(diào)節(jié)器FIC102控制流量（2063.4kg/h）后，進入F101A加熱室的殼程，冷凝成水后經(jīng)閥門VG08排出。第一效蒸發(fā)器F101A蒸

5、發(fā)室壓力控制在327KPa，溶液的液面高度通過液位控制器LIC101控制在1.2m。第一效蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)過蒸發(fā)器頂部閥門VG13后，進入第二效蒸發(fā)器F101B加熱室的殼程，冷凝成水后經(jīng)閥門VG07排出。從第一效流入第二效的料液，受熱汽化產(chǎn)生112.7 的二次蒸汽，料液從蒸發(fā)器底部經(jīng)閥門LV102流入第三效蒸發(fā)器F101C。第二效蒸發(fā)器F101B蒸發(fā)室壓力控制在163KPa，溶液的液面高度通過液位控制器LIC102控制在1.2m。第二效蒸發(fā)器產(chǎn)生的二次蒸汽經(jīng)過蒸發(fā)器頂部閥門VG14后，進入第三效蒸發(fā)器F101C加熱室的殼程，冷凝成水后經(jīng)閥門VG06排出。從第二效流入第三效的料液，受熱汽化

6、產(chǎn)生60.1 的二次蒸汽，料液從蒸發(fā)器底部經(jīng)閥門LV103流入積液罐F102。第三效蒸發(fā)器F101C蒸發(fā)室壓力控制在20KPa，溶液的液面高度通過液位控制器LIC103控制在1.2m。完成液不滿足工業(yè)生產(chǎn)要求時，經(jīng)閥門VG10卸液。第三效產(chǎn)生的二次蒸汽送往冷凝器被冷凝而除去。真空泵用于保持蒸發(fā)裝置的末效或后幾效在真空下操作。 3. 本工藝流程主要包括以下設(shè)備和主要控制：3.1設(shè)備列表：序號位號名稱說明1F101A第一效蒸發(fā)器2F101B第二效蒸發(fā)器3F101C第三效蒸發(fā)器4F102儲液罐5E101換熱器6FV101流量控制閥7FV102流量控制閥8LV101液位控制閥9LV102液位控制閥10

7、LV103液位控制閥11VG04閘閥12VG05閘閥13VG06閘閥14VG07閘閥15VG08閘閥16VG09閘閥17VG10閘閥18VG11閘閥19VG12閘閥20VG13閘閥21VG14閘閥22VG15閘閥23A泵A開關(guān)24B泵B開關(guān)3.2 儀表列表：序號位號名稱正常情況顯示值1FIC101流量控制儀表10000 kg/h2FIC102流量控制儀表2063.3 kg/h3PI101壓力顯示儀表3.22 atm4PI102壓力顯示儀表1.60 atm5PI103壓力顯示儀表0.25 atm6PI104壓力顯示儀表0.20 atm7TI101溫度顯示儀表143.8 oC8TI102溫度顯示儀

8、表124.5 oC9TI103溫度顯示儀表87.0 oC10LIC101液位控制儀表1.20m11LIC102液位控制儀表1.20m12LIC103液位控制儀表1.20m13LI104液位顯示儀表50%4. 控制方案：4.1原料液流量控制FV101控制原料液的入口流量，F(xiàn)IC101檢測蒸發(fā)器的原料液入口流量的變化，并將信號傳至FV101控制閥開度，使蒸發(fā)器入口流量維持在設(shè)定點。流量設(shè)置點為10000 kg/h。4.2加熱蒸汽流量控制FV102控制加熱蒸汽的流量，F(xiàn)IC102檢測蒸發(fā)器的二次蒸汽流量的變化，并將信號傳至FV102控制閥開度，使二次蒸汽流量維持在設(shè)定點。流量設(shè)置點為2063.4kg

9、/h。4.3 蒸發(fā)器的液位控制LV101、LV102和LV103控制蒸發(fā)器出口料液的流量，LIC101、LIC102和LIC103檢測蒸發(fā)器的液位，并將信號傳給LV101、LV102和LV103控制閥的開度，使蒸發(fā)器的料液及時排走，使蒸發(fā)器的液位維持在設(shè)定點。液位設(shè)定點為1.2m。 二.多效蒸發(fā)單元操作規(guī)程1.冷態(tài)開車操作規(guī)程（1） 分別打開冷卻水閥VG05、VG04（2） 開真空泵A，泵前閥VG11，控制冷凝器壓力（3） 開閥門VG15，控制蒸發(fā)器壓力（4） 開啟排冷凝水閥門VG12（5） 開疏水閥VG06，VG07和VG08（6） 手動調(diào)節(jié)FV101，使FIC101指示值穩(wěn)定到10000k

10、g/h，F(xiàn)V101投自動（設(shè)定值為10000kg/h）（7） 開閥門LV101，調(diào)整F101A液位在1.2m左右，LIC101投自動（設(shè)定值為1.2m）（8） 當F101A壓力大于1atm時，開閥門VG13（9） 開閥門LV102，調(diào)整F101B液位在1.2m左右，LIC102投自動（設(shè)定值為1.2m）（10） 當F101B壓力大于1atm時，開閥門VG14（11） 調(diào)整閥門VG10的開度，使F101C中的料液保持一定的液位高度（12） 手動調(diào)節(jié)FV102，使FIC102指示值穩(wěn)定到2063.4 kg/h，F(xiàn)V102投自動（設(shè)定值為2063.4kg/h）（13） 調(diào)整閥門VG13開度，使F10

11、1A壓力控制在3.22atm，溫度控制在143.8（14） 調(diào)整閥門VG14開度，使F101B壓力控制在1.60atm，溫度控制在124.5（15） F101C溫度控制在86.8學員姓名:學員操作單元:冷態(tài)開車總分:480.00測評歷時0秒實際得分:30.00測評限時0秒百分制得分:6.25其中普通步驟操作得分:30.00質(zhì)量步驟操作得分:0.00趨勢步驟操作得分:0.00操作失誤導致扣分:0.00以下為各過程操作明細：應(yīng)得實得操作步驟說明開車前準備:900該過程歷時0秒 100開冷卻水入口閥門VG05 100開冷卻水出口閥門VG04 100開真空泵A 100開真空泵閥門VG11，開度為50%

12、，控制冷凝器壓力在0.20atm（絕壓） 100開閥門VG15，使末效蒸發(fā)器壓力為負壓 100開排冷凝水閥門VG12 100開疏水閥VG06 100開疏水閥門VG07 100開疏水閥VG08冷物流進料:1400該過程歷時0秒 100打開FV101的前截止閥V1 100打開FV101的后截止閥V2 100手動打開冷物料進口閥門FV101開度為50%，控制流量在10000kg/h 100打開LV101的前截止閥V1 100打開LV101的后截止閥V5 100F101A液位接近0.8m時，開閥門LV101至50% 100液位接近1.2m時，LIC101投自動 100液位控制器LIC101的SP值設(shè)為

13、1.2m 100打開LV102的前截止閥V7 100打開LV102的后截止閥V8 100F101B液位接近0.8m時，開閥門LV102至50% 100液位接近1.2m時，LIC102投自動 100液位控制器LIC102的SP值設(shè)為1.2m 100調(diào)整閥門VG10的開度，使LIC103顯示大于0熱物流進料: 500該過程歷時0秒 100打開FV102的前截止閥V11 100打開FV102的后截止閥V10 100手動開熱物流進口閥FV102開度為50%，控制流量在2063.4kg/h 100F101A壓力大于1atm時，開閥門VG13 100F101B壓力大于1atm時，開閥門VG14調(diào)節(jié)至正常:

14、 20030該過程歷時0秒 步驟結(jié)束: 操作正確1010調(diào)整閥門VG13開度，使F101A壓力控制在3.22atm，溫度控制在143.8 步驟結(jié)束: 操作正確1010調(diào)整閥門VG14開度，使F101B壓力控制在1.60atm，溫度控制在124.5 步驟結(jié)束: 操作正確1010F101C溫度控制在86.8左右 100流量控制器FIC101投自動 100流量控制FIC101的SP值設(shè)為10000kg/h 100流量控制器FIC102投自動 100流量控制FIC102的SP值設(shè)為2063.4kg/h 100F101A壓力穩(wěn)定在3.22atm 100F101A溫度穩(wěn)定在143.8 100F101B壓力

15、穩(wěn)定在1.60atm 100F101B溫度穩(wěn)定在124.5 100F101C溫度穩(wěn)定在86.8 100F101A出口液濃度為0.14 100F101B出口液濃度為0.20 100F101C出口液濃度為0.30 100待F101C的濃度接近0.30時，關(guān)閉閥門VG10 100打開LV103的前截止閥V13 100打開LV103的后截止閥V14 100F101C液位接近1.2m時，投自動 100液位控制器LIC103的SP值設(shè)為1.2m扣分步驟:00該過程歷時0秒 100F101A壓力超過4atm 100F101A壓力超過5atm 100F101A壓力超過6atm 100F101B壓力超過2atm

16、 100F101B壓力超過3atm 100F101B壓力超過4atm 100F101C壓力超過0.3atm 100F101C壓力超過0.4atm 100F101C壓力超過0.5atm 100F101A液位LC101過高 100F101A液位LC101過低 100F101B液位LC102過高 100F101B液位LC102過低 100F101C液位LC103過高 100F101C液位LC103過低2正常工況下工藝參數(shù)（1）原料液入口流量FIC101為10000kg/h（2）加熱蒸汽流量FIC102為2063.4kg/h，壓力PI105為500KPa（3）第一效蒸發(fā)室壓力PI101為3.22atm

17、，二次蒸汽溫度TI101為143.8（4）第一效加熱室液位LIC101為1.2m（5）第二效蒸發(fā)室壓力PI102為1.60atm，二次蒸汽溫度TI102為124.5（6）第二效加熱室液位LIC102為1.2m（7）第三效蒸發(fā)室壓力PI103為0.25atm，二次蒸汽溫度TI103為86.8（8）第二效加熱室液位LIC103為1.2m（9）冷凝器壓力PIC104為0.20atm3.停車操作規(guī)程（1） 關(guān)閉LIC103，打開泄液閥VG10（2） 調(diào)整VG10開度，使FIC101中保持一定的液位高度（3） 關(guān)閉FV102，停熱物流進料（4） 關(guān)閉FV101，停冷物流進料（5） 全開排氣閥VG13（6

18、） 調(diào)整LV101的開度，使F101A的液位接近0（7） 當F101A中壓力接近1atm時，關(guān)閉閥門VG13（8） 關(guān)閉閥門LV101（9） 調(diào)整VG14開度，當F101B中壓力接近1atm時，關(guān)閉閥門VG14（10） 調(diào)整LV102開度，使F101B液位為0（11） 關(guān)閉閥門LV102（12） 逐漸開大VG10泄液（13） 關(guān)閉閥門VG10，VG15（14） 關(guān)閉真空泵A，泵前閥VG11（15） 關(guān)閉冷卻水閥VG05，VG04（16） 關(guān)閉冷凝水閥VG12（17） 關(guān)閉疏水閥VG08，VG07，VG06學員姓名:學員操作單元:正常停車總分:450.00測評歷時0秒實際得分:0.00測評限時0

19、秒百分制得分:0.00其中普通步驟操作得分:0.00質(zhì)量步驟操作得分:0.00趨勢步驟操作得分:0.00操作失誤導致扣分:0.00以下為各過程操作明細：應(yīng)得實得操作步驟說明F101A停車:2400該過程歷時0秒 100將控制器LIC103設(shè)定為手動 100設(shè)定LIC103的OP值為0 100關(guān)閉LV103前截止閥V13 100關(guān)閉LV103前截止閥V14 100打開卸液閥VG10 100調(diào)整VG10開度，使F101C中液位保持一定高度 100將控制器FIC102設(shè)定為手動 100關(guān)閉FV102，停熱物流進料 100關(guān)閉FV102前截止閥V11 100關(guān)閉FV102后截止閥V10 100將控制器

20、FIC101設(shè)定為手動 100關(guān)閉FV101，停冷物流進料 100關(guān)閉FV101前截止閥V1 100關(guān)閉FV101后截止閥V2 100全開排氣閥VG13 100同時將控制器LIC101設(shè)定為手動 100調(diào)整閥門LV101的開度，使F101A液位接近0 100當F101A壓力為1atm左右時，關(guān)閉閥VG13 100關(guān)閉閥LV101 100關(guān)閉LV101前截止閥V4 100關(guān)閉LV101后截止閥V5 100保持F101A壓力為1atm左右 100F101A溫度為25左右 100F101A液位為0F101B停車: 900該過程歷時0秒 100調(diào)節(jié)閥門VG14開度，當F101B壓力為1atm左右時，關(guān)

21、閉閥VG14 100將控制器LIC102設(shè)定為手動 100調(diào)整閥門LV102的開度，使F101B液位為0 100關(guān)閉閥LV102 100關(guān)閉LV102前截止閥V7 100關(guān)閉LV102后截止閥V8 100保持F101B壓力為1atm左右 100F101B溫度為25左右 100F101B液位為0F101C停車: 500該過程歷時0秒 100逐漸開大VG10卸液 100F101C液位為0 100關(guān)閉VG10 100關(guān)閉VG15 100F101C溫度為25左右停真空泵: 100該過程歷時0秒 100關(guān)閉真空泵閥VG11停冷卻水: 300該過程歷時0秒 100關(guān)冷卻水閥VG05 100關(guān)冷卻水出口閥V

22、G04 100關(guān)閉冷凝水閥VG12關(guān)疏水閥: 300該過程歷時0秒 100關(guān)閉VG08 100關(guān)閉VG07 100關(guān)閉VG06扣分步驟: 00該過程歷時0秒 100F101A壓力超過4atm 100F101B壓力超過2atm 100F101C壓力超過0.3atm 100F101A液位LC101過高 100F101B液位LC102過高 100F101C液位LC103過高4.事故操作規(guī)程 （1）冷物流進料調(diào)節(jié)閥卡 原因：冷物流進料調(diào)節(jié)閥FV101卡 現(xiàn)象：進料量減少，蒸發(fā)器液位下降，溫度降低、壓力減少處理: 打開旁路閥V3，保持進料量至正常值。 學員姓名:學員操作單元:冷物流進料調(diào)節(jié)閥卡總分:50.00測評歷時0秒實際得分:0.00測評限時0秒百分制得分:0.00其中普通步驟操作得分:0.00質(zhì)量步驟操作得分:0.00趨勢步驟操作得分:0.00操作失誤導致扣分:0.00以下為各過程操作明細：應(yīng)得實得操作步驟說明冷物流進料閥FV101卡:300該過程歷時0秒