离心泵仿真实训

第30卷 内 蒙 古 石 油 化 工 43 离心泵仿真实训 王素华 (内蒙古化工职业学院) 在工业生产和国民经济的许多领域，常需对 液体进行输送或加压，能完成此类任务的机械设 备称为泵，而其中靠离心力作用工作的叫离心泵。 由于离心泵具有结构简单、性能稳定、检修方便、 操作容易和适应性强等特点，在化工生产中应用 十分广泛，所以离心泵的操作是化工生产中最基 本的操作。 离心泵的主要工作部件是旋转的叶轮和固定 的泵壳。叶轮安装在泵壳内，并紧固在泵轴上，泵 轴由外界动力带动旋转时，叶轮便在泵壳内旋转。 泵的吸入口与吸入管相连接，排出口与排出管相 连接。泵运转时液体由吸入口沿轴向垂直地进入 叶轮中央，在叶片之间通过而进入泵壳，最后从泵 的排出口呈切线排出。 离心泵的操作原理如下：在启动前须向泵壳 内灌满被输送的液体。在启动后，泵轴就带动叶轮 一 起旋转。此时，处在叶片间的液体在叶片的推动 下也旋转起来，因而液体便获得了离心力。液体在 离心力的作用下，被甩向叶轮边缘并获得动能；在 沿流通截面积逐渐扩大的泵壳流动时，液体的流 速逐渐降低，而静压能逐渐增大，排出管的增压液 体经管路即可送往各目的地。与此同时，叶轮中心 处因液体甩出而形成一定的真空，因吸入液面上 方压强大于叶轮中心处的压强，在压力差的作用 下，液体不断地从吸入管进入泵内，以填补被排出 液体的位置。因此，只要叶轮不断旋转，液体便不 断地被吸入和排出。 离心泵的操作中有两种现象是应该避免的： “气缚”和“汽蚀”。“气缚”是指在启动泵前设有灌 满被输送液体或在运转过程中渗入了空气，因气 体的密度远小于液体，产生的离心力小，无法把空 气甩开，导致叶轮中心所形成的真空度不足以将 液体吸入泵内，尽管此时叶轮在不停地旋转，却由 于离心泵失去了自吸能力而无法输送液体的现象 就称为“气缚”。“汽蚀”指的是叶轮中心的压力降 低到等于被输送液体当前工作温度下的饱和蒸汽 压时，泵内液体开始汽化，这些汽泡随液体进入高 压区后又迅速被压碎而凝结，致使汽泡所在空间 被周围液体质点以极大速度冲击，造成瞬间局部 冲击压力极大，从而使叶轮等部分很快损坏，同时 伴有泵体震动，并发出噪音，泵的流量、扬程和效 率明显下降，这种现象叫“汽蚀”。 1 工艺图简介 液体原料 40℃经调节阀 LV101进入贮罐 V101，V101压力由调节器PIC101分程控制在5． 0atm()，当压力高于 5．0 atm(表)，调 节阀 PV101B打开泄压；当压力低于5．0atm(表)，调节 阀 PV101A打 开 充压。V101液位 由调节器 LIC101控制进量维持在50 ，液体经泵P101送 出，泵出口流量由调节器FIC101控制在20000kg／ h。 (1)关注、参与、监督净水场扩建工程，明确提 出需求； (2)建立与事业公司取水、供水管理机构的信 息系统，将取水、供水运行与维护调度管理纳入我 厂运行调度系统，建立定时汇报机制，及时了解和 掌握取水、供水系统状况； (3)在厂区内或其它地方建立专用蓄水站，其 蓄水能力保证公司二级单位地表水供水系统异常 情况下的应急用水。 (4)在进入厂区的供水系统加装水质处理设 备，以降浊除沙为主要目的，保证工业水水质合格 的连续性、提高补水水质。 (5)结合下一步三期工程的建设，考虑为准电 供水设立专用管线。 (6)进一步宣传电力生产的安全、技术要求等 知识，对其服务单位施加压力，提高事业公司员工 质量意识、服务意识。 收稿日期：2004年8月12日 44 离心泵仿真实训 第3O卷 离心泵单元控制点工艺流程图 2 操作步骤 2．1 准备工作 确认所有调节器设置为手动，调节阀，现场阀 处于关闭状态。 2．2 贮罐 V101充压、充液 2．2．1 打开调节阀 LV101，开度 5O ，向贮藏 V101充液； 2．2．2 待Vl01液位大于5 后，缓慢打开压力分 程控制调节阀PV1O1A向Vl01充压；当压力达到 5．Oatm，将PIC101设定为5．Oatm，投自动。 2．2．3 待V101液位5O 左右，将调节器LIC101 设定为5O ，投自动。 2．3 灌泵排气 2．3．1 灌泵 2．3．1．1 全开泵P101入口阀VD01，向离心泵充 液。 2．3．1．2 待泵 P101入 口处压力 PI101为 5． Oatm，开始排气。 2．3．2 排气 2．3．2．1 打开P101泵后排空阀VDO3，排放不凝 气体；2．3．2．2 当泵后排空阀VD03的出口有液 体溢出，即显示标志为绿色，表示泵P101已无不 凝气体；关闭VD03，启动前准备工作就绪。 2．4 启动离心泵P101 2．4．1 启动泵P101。 2．4．2 当泵出口压力PI102大于入 口压力PI101 的1．5—2．0倍后，全开泵出口阀VDO4。 一2．4．3 依次全开泵出口流量调节阀FV1O1前、 后阀VB03、VB04、逐渐开大调节阀FV101的开 度，使PI101、PI102趋于正常值。 2．5 调整 微调调节阀FV1O1，当测量值与给定值相对 误差在5 以内，且较稳定，即20000kg／h左右时， 将FIC101设定为正常值(20000kg／h)，投自动。 2．6 正 常运 行 熟悉工艺流程，维持各工艺参数稳定；密切注 意各工艺参数的变化情况。 2．7 正常停车 2．7．1 贮罐V101停进科：将调节器LIC101设置 为手动状态，关闭调节阀LV101，停止向V101进 科。 2．7．2 停泵 2．7．2．1 当贮罐V101液位小于 10 ，关闭P101 泵出口阀VDO4。 2．7．2．2 停泵P101； 2．7．2．3 关闭泵入口阀VDO1； 2．7．2．4 打开泵前泄液阀VDO2； 2．7．2．5 将调节器FIC101设置为手动状态，并 依次关闭调节阀 FV1O1及其后阀 VB04，前阀 VBO3。 2．7．3 泵P101泄液 2．7．3．1 全开P101泄液阀VDO2； 2．7．3．2 当VD02出口不再有液体泄出，显示标 志为红色，关闭VDO2。 2．7．4 贮罐V101泄液、泄压 2．7．4．1 当贮罐V101液位小于10 ，打开V101 泄液阀VD1O； 2．7．4．2 当贮罐V101液位小于5 ，打开泄压阀 PV101B； 2．7．4．3 当V101泄液阀VD10出口不再有液体 泄出；显示标志为红色，关闭VD1O。 3 显示仪表数值一览表 总之，通过本单元的实例，使学生对离心泵的 结构、工作原理、使用方法等都有了深刻的了解和 认识，掌握了各种阀门的使用方法，认识了各种显 示仪表，学会使用调节器，通过在电脑屏幕上的演 示，学生把课堂所学离心泵的知识得到一次好的 应用，不仅为理论课的学习打下好的基础，而且锻 炼了他们动手动脑的能力，为今后的学习和走向 工作岗位莫定了坚实的基础。 收稿日期：2004年6月2日