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傳熱過(guò)程綜合實(shí)訓(xùn)裝置,化工儀表維修工競(jìng)技實(shí)訓(xùn)裝置

化工儀表維修工競(jìng)技實(shí)訓(xùn)裝置系統(tǒng)配置系統(tǒng)

化工儀表維修工競(jìng)技實(shí)訓(xùn)裝置是根據(jù)化工儀表、自動(dòng)化儀表及相近專業(yè)的教學(xué)特點(diǎn)及以培訓(xùn)學(xué)生操作、排故為目標(biāo)，于2002年推出的集智能儀表技術(shù)、故障排除、自動(dòng)控制技術(shù)為一體的普及型化工儀表維修工競(jìng)技的實(shí)訓(xùn)裝置。該實(shí)訓(xùn)裝置采用控制對(duì)象與控制臺(tái)獨(dú)立設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)采用了常規(guī)的智能儀表控制、無(wú)紙記錄儀?？刂茖?duì)象除三容水箱、常壓電加熱爐強(qiáng)制對(duì)流換熱器以外，還設(shè)有溫度、調(diào)節(jié)閥、控制卡件故障排除功能。并且配以DCS控制系統(tǒng)

功能

被調(diào)參數(shù)囊括工業(yè)上常用的液位、溫度、流量、壓力四大參數(shù)；執(zhí)行器中既有調(diào)節(jié)閥儀表類執(zhí)行機(jī)構(gòu)，又有變頻器、調(diào)壓模塊等電力拖動(dòng)類執(zhí)行器；系統(tǒng)除了改變調(diào)節(jié)器的設(shè)定值作階躍擾動(dòng)外，還可以在對(duì)象中通過(guò)手操作閥制造各種擾動(dòng)；一個(gè)被調(diào)參數(shù)可用不同動(dòng)力源、不同的執(zhí)行器、不同的工藝線路下可演變成多種調(diào)節(jié)回路；能進(jìn)行多變量控制系統(tǒng)及特定過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；各種控制算法和調(diào)節(jié)規(guī)律在開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)軟件平臺(tái)上都可以控制；在信號(hào)的處理上，還預(yù)留了整套的信號(hào)接口，可用于以后系統(tǒng)的擴(kuò)展；在整體實(shí)訓(xùn)裝置中，設(shè)有溫度故障排除功能、調(diào)節(jié)閥故障排除功能、卡件故障排除功能等。

6.1化工儀表維修工競(jìng)技實(shí)訓(xùn)裝置系統(tǒng)

1 實(shí)訓(xùn)裝置特點(diǎn)

被調(diào)參數(shù)囊括了工業(yè)上常用的液位、溫度、流量、壓力四大參數(shù)；

執(zhí)行器中既有調(diào)節(jié)閥儀表類執(zhí)行機(jī)構(gòu)，又有變頻器、調(diào)壓模塊等電力拖動(dòng)類執(zhí)行器；

系統(tǒng)除了改變調(diào)節(jié)器的設(shè)定值作階躍擾動(dòng)外，還可以在對(duì)象中通過(guò)手操作閥制造各種擾動(dòng)；

一個(gè)被調(diào)參數(shù)可用不同動(dòng)力源、不同的執(zhí)行器、不同的工藝線路下可演變成多種調(diào)節(jié)回路，以利于討論、比較各種調(diào)節(jié)方案的優(yōu)劣；

能進(jìn)行多變量控制系統(tǒng)及特定過(guò)程控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)；

各種控制算法和調(diào)節(jié)規(guī)律在開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)軟件平臺(tái)上都可以控制；

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及圖表在MCGS軟件系統(tǒng)中很容易存儲(chǔ)及調(diào)用，以方便實(shí)驗(yàn)者進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后的分析與比較；

在信號(hào)的處理上，還預(yù)留了整套的信號(hào)接口，可用于以后系統(tǒng)的擴(kuò)展，如：現(xiàn)場(chǎng)總線、DCS等控制系統(tǒng)；

在可以運(yùn)用MCGS強(qiáng)大的軟件體系，組建一個(gè)小的局域網(wǎng)控制。

在整體實(shí)訓(xùn)裝置中，設(shè)有溫度故障排除功能、調(diào)節(jié)閥故障排除功能、卡件故障排除功能等

2 實(shí)訓(xùn)裝置對(duì)象組成

該實(shí)訓(xùn)裝置包括一組有機(jī)玻璃三容水箱，每個(gè)水箱裝有液位傳感器；同時(shí)具有兩路供水系統(tǒng)，一路由循環(huán)水泵、調(diào)節(jié)閥、孔板流量計(jì)+EJA的差壓變送器組成，另一路由變頻器、循環(huán)水泵、渦輪流量計(jì)組成，通過(guò)閥門切換，任何一組供水可以到達(dá)任何一個(gè)水箱。另外，為實(shí)現(xiàn)溫度控制，該實(shí)驗(yàn)裝置專門設(shè)計(jì)了一只常壓電加熱鍋爐、一只強(qiáng)制對(duì)流換熱器。常壓電加熱鍋爐分內(nèi)膽和夾套兩層，內(nèi)膽由電加熱器提供熱源，由一路供水系統(tǒng)提供水源，鍋爐內(nèi)膽裝有防干燒裝置來(lái)確保設(shè)備安全；夾套由一路供水系統(tǒng)提供冷卻水。通過(guò)改變電加熱器的加熱功率或冷卻水/待加熱水的流量來(lái)影響內(nèi)膽水溫和夾套水溫。鍋爐內(nèi)膽和夾套均安裝有熱電阻測(cè)溫元件，在內(nèi)膽里面，還裝有一個(gè)就地溫度顯示儀表。

液位、壓力

實(shí)訓(xùn)裝置中提供三容水箱液位系統(tǒng),本產(chǎn)品提供透明有機(jī)玻璃三容水箱液位對(duì)象研究系統(tǒng)，每個(gè)水箱裝有常規(guī)液位變送器；通過(guò)閥門切換，任何兩組動(dòng)力的水流可以到達(dá)任何一個(gè)水箱。因此系統(tǒng)可以完成多種方式下的液位、流量及其組合實(shí)驗(yàn)：?jiǎn)稳?、雙容（一階、二階）液位對(duì)象特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)

單回路液位控制實(shí)驗(yàn)：不同干擾方式下液位控制實(shí)驗(yàn)；不同水箱液位串級(jí)控制實(shí)驗(yàn)；前饋-反饋控制實(shí)驗(yàn)；耦合控制實(shí)驗(yàn)。

溫度

實(shí)訓(xùn)裝置中提供加熱鍋爐-純滯后溫度實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，系統(tǒng)提供了一個(gè)加熱鍋爐-純滯后溫度實(shí)驗(yàn)，加熱鍋爐及純滯后系統(tǒng)在不同時(shí)間常數(shù)位置裝有Pt100熱電阻檢測(cè)溫度，由可控硅控制電加熱管提供可調(diào)熱源，系統(tǒng)可以完成多種溫度實(shí)驗(yàn)：溫度對(duì)象特性測(cè)試實(shí)驗(yàn)（包括純滯后特性）；不同水流狀態(tài)溫度位式控制實(shí)驗(yàn)；不同水流狀態(tài)溫度單回路PID控制實(shí)驗(yàn)；不同時(shí)間常數(shù)純滯后溫度控制實(shí)驗(yàn)。

流量

實(shí)訓(xùn)裝置中提供雙管路流量系統(tǒng)：兩個(gè)獨(dú)立的水路動(dòng)力系統(tǒng)，一路由水泵、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、電磁流量計(jì)組成（主管路），由電動(dòng)調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量，電磁流量計(jì)檢測(cè)流量；另一路由變頻器、水泵、渦輪流量計(jì)組成（副管路），由變頻器調(diào)節(jié)流量，渦輪流量計(jì)檢測(cè)流量。可以完成多種方式下的流量控制實(shí)驗(yàn)：?jiǎn)位芈妨髁靠刂茖?shí)驗(yàn)；流量比值控制實(shí)驗(yàn)。

換熱對(duì)象

實(shí)訓(xùn)裝置中提供特制的強(qiáng)制對(duì)流換熱器和鍋爐加熱系統(tǒng)組成一個(gè)適合研究工作的具有普遍意義的復(fù)雜模擬對(duì)象（強(qiáng)制對(duì)流換熱器的冷水流量、熱水流量及鍋爐水溫作為系統(tǒng)輸入調(diào)節(jié)變量，強(qiáng)制對(duì)流換熱器冷水出口溫度、熱水出口溫度作為系統(tǒng)輸出被控變量），該系統(tǒng)既可以進(jìn)行一般解耦實(shí)驗(yàn)，又可以引導(dǎo)進(jìn)行多變量多耦合系統(tǒng)的工程解耦綜合實(shí)驗(yàn)和控制算法的研究。

2實(shí)訓(xùn)裝置的安全體系

化工儀表維修工競(jìng)技實(shí)訓(xùn)的是單相三線電源，經(jīng)過(guò)漏電保護(hù)器裝置后進(jìn)入系統(tǒng)供電，供電電壓220V。輔助系統(tǒng)的設(shè)計(jì)基于廣泛的調(diào)查和中控教儀在教學(xué)儀器生產(chǎn)上的豐富經(jīng)驗(yàn)，真正做到教學(xué)方便、學(xué)習(xí)有效，并充分考慮對(duì)設(shè)備操作的安全性保護(hù)。具體措施包括：

對(duì)I/O信號(hào)按類型進(jìn)行分類并可以進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換；

每個(gè)強(qiáng)電用電設(shè)備都有獨(dú)立的控制開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，并充分考慮設(shè)備接地；

對(duì)鍋爐加熱等容易引起設(shè)備損壞的操作加以限制和保護(hù)裝置；

電氣輔件全部選用高品質(zhì)、行業(yè)認(rèn)可的產(chǎn)品。

實(shí)訓(xùn)裝置功能：

1.開(kāi)車前準(zhǔn)備和正常開(kāi)停車實(shí)訓(xùn)任務(wù)

1.1工藝文件準(zhǔn)備

1.2開(kāi)車前的動(dòng)、靜設(shè)備檢查訓(xùn)練

1.3設(shè)備水壓試驗(yàn)的訓(xùn)練

1.4設(shè)備氣密性檢驗(yàn)的訓(xùn)練

1.5檢查原料氣、水電氣等公用工程的供應(yīng)情況的訓(xùn)練

1.6制定開(kāi)車步驟、編好崗位操作規(guī)程、制定操作記錄表格的訓(xùn)練

1.7漩渦氣泵操作技能訓(xùn)練

1.8螺旋板式換熱器、套管式換熱器、蛇管式換熱器、列管式換熱器開(kāi)停車技能訓(xùn)練

1.9蒸汽壓力自動(dòng)控制操作技能訓(xùn)練

1.10空氣流量控制操作技能訓(xùn)練

1.11實(shí)現(xiàn)空氣通過(guò)列管換熱器出口溫度控制操作技能訓(xùn)練

1.12完成傳熱崗位換熱器串聯(lián)、并聯(lián)及換熱器切換操作技能訓(xùn)練

1.13換熱器內(nèi)冷熱流體逆流、并流操作技能訓(xùn)練

1.14流體在換熱器管內(nèi)壓力損失控制技能訓(xùn)練

1.15能夠完成螺旋板式換熱器、套管式換熱器、蛇管式換熱器、列管式換熱器傳熱性能及工作范圍技能訓(xùn)練

1.16傳熱崗位化工儀表操作技能訓(xùn)練

1.17傳熱崗位計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程控制（DSC控制系統(tǒng)）操作技能訓(xùn)練

2.異?，F(xiàn)象排除技能訓(xùn)練任務(wù)

通過(guò)遠(yuǎn)紅外遙控、計(jì)算機(jī)可同時(shí)制造7個(gè)異?，F(xiàn)象

3.技能考核

根據(jù)實(shí)訓(xùn)任務(wù)要求空氣以一定流量通過(guò)不同的換熱器（螺旋板式換熱器、套管式換熱器、蛇管式換熱器、列管

式換熱器）后溫度不低于規(guī)定值，考生應(yīng)選擇適宜的空氣流量、蒸汽溫度、蒸汽壓力和操作方式，并采用正確的操作方法，完成實(shí)訓(xùn)指標(biāo)。

考察出學(xué)生化工基本理論、基本技能的掌握情況和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的實(shí)際能力。