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1、化工物料丙烯酸的输送与控制,完成小组第五小组,小组成员及任务安排： 朱丽（资料查找） 叶晶晶（整理讨论结果） 金岩（画流程图） 吴郴（制作ppt）,工作任务 丙烯酸的简介 丙烯酸的输送方法 选用管路并布置 输送机械并安装 丙烯酸输送操作,丙烯酸的简介,结构式： 它是最简单的不饱和羧酸，由一个乙烯基和一个羧基组成。分子式：C3H4O2 分子量：72.06 物化性质：无色液体，有刺激性气味。熔点13.5， 沸点141（101.3kPa），48.5（2.0kPa）， 相对密度1.051（20/20）， 丙烯酸是具有刺激性、酸性较强，有严重腐蚀性，易聚合的不饱和单体。通常加甲氧基氢醌或氢醌作阻聚剂。溶
2、于水、乙醇和乙醚。与氧化剂能发生强烈反应，遇热、光、水分，过氧化物及铁质易自聚而引起爆炸，遇高热可发生聚合反应放出热量，引起容器的破裂和爆炸事故。 主要用途：用于树脂制造、合成橡胶乳液制造等领域,返 回,返 回,丙烯酸的输送方法,选用管路并布置,化工常用管子类型及适用场合 1、钢管输送压力较低的水、暖气、压缩空气等；也可以用来输送压强较高、温度较高的物料输送 2、铸铁管通常用作于埋在地下的给水总管、煤气管和污水管，也可以用来输送碱液和浓硫酸等腐蚀性介质 3、有色金属管做某些特殊性能的换热器，也可以作为机械设备的润滑或油压系统以及某些仪表管路等 4、非金属管用作下水道管材或输送腐蚀性流体,返 回
3、,输送机械并安装,离心泵的性能参数： 流量Q 离心泵的流量是指离心泵在单位时间内排送到管路系统的液体体积，常用单位为L/s或m3/h. 丙烯酸的流量Gh=1841.36Kg/h Vh=1.752 m3/h 扬程:离心泵的扬程又称压头，它是指离心泵对单位质量的液体所能提供的有效机械能量，单位为J/N. 效率:通常用泵的效率来反映设备能量损失的大小。 轴功率=有效功率/泵效率 轴功率：指泵所需的功率。,三、查物性相关数据计算流量： 由题意得：Gh=1841.36kg/h Vh= =1.752m3/h,四、计算扬程： 1、画工艺流程图,1,1,2,2,2m,2、列伯努利方程式及已知条件： 或 式中
4、zg单位质量流体所具有的位能，J/kg z-单位重量流体所具有的位能，称为位压头，m p/-单位质量流体所具有的静压能，J/kg p/(*g)- 单位重量流体所具有的静压能，称为静压头，m u2/2-单位质量流体所具有的动能，J/kg u2/2g-单位重量流体所具有的动能，称为动压头，m We输送机械外加给单位质量流体的能量，J/kg He-输送机械外加给单位重量流体的能量，也叫外加压头，m Ef单位质量流体损失的能量，J/kg hf-单位重量流体损失的能量，也叫损失压头，m 图中取贮罐的液面为1-1截面，取预热器的最高面为2-2截面，并以 1-1截面为基准水平面。,3、计算流动阻力hf（m）
5、 计算流速： d=13mm Vs=0.00487m3/s = 3.6684m/s 计算Re： 由化学工程师手册p44查找得到液体粘度公式 其中指液体的粘度（pas），As、Bs是液体粘度方程系数，As=733.02 Bs=307.15 T=293k，将数据代入公式计算得出丙烯酸的黏度为0.0013pas 得：Re= =315230 因为Re4000，属于湍流区，所以由表可查得管道的绝对粗糙度 查管路的粗糙度并计算相对粗糙度：查课本中表1-14取新的无缝钢管的绝对粗糙度为0.2/mm，则得到 =0.2/13=0.0154 通过莫迪图查取摩擦系数：=0.046 查取管件、阀件的局部阻力系数： 由课
6、本中表1-15管件与阀门的阻力系数可查得以下数据： 转子流量计：2.5；闸阀：0.17； 截止阀：6.4；标准弯头：0.75；标准三通管：1.5; 设备进口：1；设备出口：0.5,计算流动阻力：=2.5+0.17+6.4*3+0.75+4*1.5+1+0.5=30.12 计算得到 = 57.122m 4、代入伯努利方程计算所需泵扬程H Z1=0 z2=2 p1=0 p2=0（表压） u1=0 u2=3.6684 He=? Hf=57.122 由伯努利方程式计算得出：He=59.81m 五、选用泵的型号： 根据工艺要求的流量Vh=1.752m3/h，扬程H=57.0624m选用型号为40F-65
7、的离心泵，其中40表示吸入口直径40mm,F指泵的型号是耐腐蚀泵，65表示最大扬程为63m。 主要参数：流量（m3/h）：7.20；扬程(m)：65；转速(r/min)：2960；汽蚀余量(m)：4.3；泵效率：24%；轴功率(kw)：5.92；配带功率（kw) ：7.50 吸入泵口径(mm)：40；排出泵口径(mm)：25 六、核算电机型号： Ne=WGs=HegGs=286.03w 所以轴功率为：N=Ne/=1191.79w 小于所配电机的7.5kw，所以合用。,七、计算安装高度： 公式： p0槽面压力，pa Ps泵入口处的压力，pa h泵的汽蚀余量，m Hf,0-1液体在吸入管路的压头损
8、失，m 由化学工程师手册p44查找得到Antoine饱和蒸汽压方程式 Ps指饱和蒸汽压（Mps），Av、Bv、Cv是方程系数，经计算得出ps=350.853pa 由题意及附录表可知P0=101.3kpa hf,0-1=2 计算得到Hg,max=3.5 八、离心泵的安装原则： 合理地确定泵的安装高度 考虑到吸入管路的锈蚀、气候的变化等因素，为安全起见，离心泵的实际吸上高度Hg通常应比允许吸上高度低0.51米。 所以得到泵的安装高度范围是（2.5-3）m。 九、管子与管件的连接方式： 在法兰连接，焊接，承插连接和活管接（螺纹连接）中，主要是法兰连接和承插连接,返回,丙烯酸输送操作,一、丙烯酸输送操
9、作规程 、动力输送操作 、动力输送的操作流程 1、开车前准备 、检查电源是否处于正常状态 、检查1#高位槽液位不高于10cm 、检查1#低位槽液位不低于20cm 、离心泵的点动和盘泵 、检查所有阀门 a 1#低位槽放空阀开 b 其他阀门关 2、开车 、开1#低位槽出口阀 、开离心泵的进口阀 、启动2#泵 、开转子流量计计后阀 、开1#高位槽进口阀 、开2#离心泵的出口阀 、开转子流量计计前阀,3、正常操作 、缓缓调节转子流量计，调节并维持流量为1.7m3/h 、使1#高位槽的液位维持在20cm 、将数据填入操作数据表中 4、停车 、关转自流量计计前阀 、停2#泵电机 、关1#低位槽出口阀 、关
10、其他阀门 、带控制点的操作流程图,、离心泵操作的数据记录,、旋涡泵操作 、旋涡泵的操作流程 1、开车前准备 、检查电源是否处于正常状态 、检查1#高位槽液位不高于10cm 、检查1#低位槽液位不低于20cm 、离心泵的点动和盘泵 、检查所有阀门 a 1#低位槽放空阀开 b 其他阀门关 2、开车 、开1#低位槽出口阀 、开漩涡泵的进口阀 、开旋涡泵的出口阀 、开旋涡泵的旁路阀 、启动泵 、开转子流量计计后阀 、开1#高位槽进口阀 、开转子流量计计前阀 3、正常操作 、缓缓调节转子流量计 、调节旁路阀 、调节并维持流量为1.7m3/h, 、使1#高位槽的液位维持在20cm 、将数据填入操作数据表中
11、 4、停车 、全开泵的旁路阀 、 关转子流量计计前阀 、停电机 、关其他阀门 、带控制点的操作流程图,、旋涡泵操作的数据记录,、离心泵并联的操作 、离心泵并联的操作流程 1、开车前的准备 、检查电源是否处于正常状态 、检查1#高位槽液位不高于10cm 、检查1#低位槽液位不低于20cm 、离心泵的点动或盘动 、检查所有阀门 a 1#低位槽放空阀开 b 其他阀门关 2、开车 开1#低位槽出口阀 、开转子流量计后阀 、开1#高位槽进口阀 、开2#离心泵的进口阀 、开3#离心泵的进口阀 、启动2#泵 、启动3#泵 、开2#离心泵的出口阀 、开3#离心泵的出口阀 、开转子流量计的前阀 3、正常操作 、
12、缓缓调节转子流量计，并调节流量至最大,、使1#高位槽的液位维持在20cm 、将数据填入操作数据表中 4、停车 、关转子流量计的前阀 、关2#、3#离心泵的出口阀 、停2#、3#泵电机 、关1#低位槽出口阀 、关其他阀 、带控制点的操作流程图,、离心泵并联操作的数据记录,、离心泵串联的操作 、离心泵串联的操作流程 1、开车前准备 开车前的准备 、 检查电源是否处于正常状态 、检查1#高位槽液位不高于10cm 、检查1#低位槽液位不低于20cm 、离心泵的点动或盘动 、检查所有阀门 a 1#低位槽放空阀开 b 其他阀门关 2、开车 、开1#低位槽出口阀 、 2#离心泵的进口阀 、开转子流量计后阀
13、、开1#高位槽进口阀 、启动2#泵 、开2#离心泵的进口阀 、开3#离心泵的进口阀 、启动3#泵 、开3#离心泵的出口阀 、开转子流量计前阀,3、正常操作 、缓缓调节转子流量计，调节并维持流量为1.2 、使1#高位槽液位维持在20cm 、将数据填入表格中 4、停车 、关转子流量计前阀 、关2#、3#离心泵的出口阀 、停电机 、关1#低位槽出口阀 、关其他阀 、带控制点的操作流程图,、离心泵串联操作的数据记录,二、离心泵常见不正常现象、因其原因、排除方法,三、流体输送过程中的常用仪表、控制仪表的使用方法，了解控制回路与控制规律等，进行流量自动控制操作 1、自动化控制系统的基本组成,控制器,执行器
14、,控制对象,检测变送器,设定值x,偏差e,输出p,操纵变量q,扰动f,被控变量y,测量值z,2、自动控制系统图（简单）： 3、常用自动控制规律及其意义； .双位控制 其动作规律是：当测量值大于或小于测定值时，控制器的输出为最大（或最小）即控制器的输出要么最大，要么最小。相应的执行机构也就只有两个极限位置要么全开，要么全关。 意义：双位控制系统结构简单，成本低，容易实现，但控制质量较差，大多应用于允许被控制变量上下波动的场合。,.比例（P）控制 规律：如果控制系统能使执行机构的行程变化与被控制变量偏差的大小成一定比例关系的话，就可能使贮槽的物料流入量等于流出量，从而使液位能稳定在某一值上，即系统
15、在连续控制下达到平衡状态。 意义：单纯的比例控制适用于扰动不大、滞后性较小、负荷变化小、要求不高、允许有一定余差存在的场合。 .比例积分（PI）控制 规律：只要有偏差产生，控制器立即产生控制作用。在积分控制过程中，当偏差被积分控制作用消除后，其输出并非也随之消失，而是可以稳定在任意值上。有了输出的这种控制作用，才能维持被控制变量的稳定。 意义：比例积分控制器是目前应用最广泛的一种控制器，多用于工业上液位、压力、流量等控制系统。 .比例微分（PD）控制 其即根据偏差的大小来改变阀门的开度（比例作用），又根据偏差变化的速度大小来预计将要出现的情况，提前进行过量控制，“防患于未然”。 意义：微分控制
16、作用的特点是：动作迅速，具有超前调节功能，可有效改善被控对象有较大时间滞后的控制品质。,3、常见执行器的类型与构造； 所谓“执行器”，就是用来执行控制器下达命令的机构，就是自动调节阀。 .气动调节阀 气动调节阀由执行机构和调节机构两部分组成。其中执行机构根据控制信号的大小产生相应的推力，推动调节机构动作。调节机构直接与被控制介质接触，以控制介质的流量。 .电动调节阀 电动调节阀也是由执行机构和调节机构两部分组成。执行机构就是普通的阀门；调节机构为电机与阀杆相连接，调节机构接受来自控制器的420mA DC直流电流，并将其转换成相应的角位移或直线位移，去操纵调节阀的开度，改变控制量，使被控变量符合
17、要求。 .液动调节阀 液动执行器主要是利用液压推动执行机构。它具有推力大、适合负荷较大的优点，但因其辅助设备庞大且笨重，生产中很少使用。 4、DDZIII仪表的构造与功能 DDZIII型电动控制器采用直流24V集中统一供电，并配有蓄电池作为备用电源，以备停电之急需。在III型仪表中广泛采用了线性集成运算放大器，使仪表的元件减少、线路简化、体积减小、可靠性和稳定性提高。在信号传输方面，III型仪表采用了国际标准信号制：现场传出信号为420mA DC，控制室联络信号为15V DC。这种电流传送-电压接收的并联制信号传输方式，使每块仪表都有可靠接地，便于同计算机、巡回检测装置等配套使用。它的4mA零点有利于识别断电、断线故障，且为两线制传输创造了条件。此外，III型仪表在结构上更为合理，功能也更加完善。,谢谢观看！,