任务一　流体输送操作

【任务描述】

【任务分析】

①操作者须会正确查、改流程，并熟悉离心泵及相关仪表阀门等的操作方法。

②根据任务描述及装置现场实际情况，为了达到反应釜内液位的稳定，可以采用离心泵2输入，同时离心泵1输出的方法来实现；再用真空喷射泵完成后续任务。操作者须熟悉离心泵、真空喷射泵的工作原理，并会操作。

③标定离心泵1的性能，实际上是在离心泵1运行中根据有关公式采集数据，计算其主要性能参数（扬程、效率等），并做出性能曲线图加以分析。

【实训目的】

①能阐述离心泵、真空喷射泵的工作原理。

②能根据任务要求正确查、改流程。

③能识别和正确开关常见阀门。

④能识别离心泵各部件，并能正确操作离心泵。

⑤能根据实际情况合理运用不同方式完成流体输送任务。

⑥能对离心泵进行性能标定。

【任务实施】

一、背画工艺流程图，分析工艺原理

流体输送操作装置工艺流程图如图1-2所示。要求学生能画出不同任务对应的局部流程图。

二、背画离心泵和真空喷射泵结构图，分析工作原理

略。

三、填写离心泵性能标定原理

离心泵主要性能参数为　　、　　、　　、　　　等。在一定的型号和转速下，离心泵的　　、　　、　　均随　　而改变。操作中测出H-Q、N-Q及η-Q关系，并作出特性曲线。特性曲线是确定泵的　　　　　和　　　的重要依据，也可用于标定泵的性能。 

1.扬程H的测定

在离心泵1的吸入口和排出口（即真空表和压力表）之间列　　　方程。 

　　（1）

　　（2）

式中Hf入-出是泵的吸入口和压出口之间管路内的　　　　，当所选的两截面很接近泵体时，与方程中其他项相比，Hf入-出值很小，故可忽略。而离心泵1进出口管线直径相同，即u入=u出，故项为零。于是式（2）变为： 

（　　　　　　　　　　　　　　　　　　）　　（3）

将测得的（Z出-Z入）和（P出-P入）的值代入式（3）即可求得H的值。

2.轴功率N的测定

功率表测得的功率为电动机的输入功率。由于泵由电动机直接带动，传动效率可视为1.0，所以电动机的输出功率等于泵的轴功率。即：

泵的轴功率N=电动机的输出功率，kW

电动机的输出功率=电动机的输入功率×电动机的效率，kW

泵的轴功率N=功率表的读数×　　　　，kW 

3.效率η的测定

效率η的计算公式为

　　（4）

式中　η——泵的效率；

N——泵的轴功率，kW；

Ne——泵的有效功率，kW；

H——泵的扬程，m；

Q——泵的流量，m3/h；

ρ——被测流体的密度，kg/m3。

四、填写安全要点

①为防止　　设备伤人，禁止在控制台未送电时或未经指导教师允许就随意按下启动按钮；按启动按钮之前，必须检查附近是否有无关人员逗留或有人正与设备接触（如盘车）；　　设备运行中，严禁贴近、碰触转动部件。 

②真空抽送时，真空缓冲罐真空表读数不得　　0.04MPa；利用压缩空气压送液体时，水槽压力表示值不得　　0.1MPa，防止设备内压力过高或过低出现危险。 

③离心泵启动前须灌泵，以防止　　现象；离心泵须　　出口阀启动，防止启动电流过大烧毁　　。离心泵启动前须盘车，主要避免因卡涩等造成启动电流过大而烧毁　　。离心泵停泵前须　　出口阀，防止出口管路液体倒流打坏叶轮。 

五、实际操作

1. 反应釜液位稳定

（1）设备仪表阀门状态及公用工程常规检查

现场相关设备和仪表都处于完好备用状态；水槽内液位在1/3～2/3处，反应釜内无液位，方形水箱内液位在1/3～2/3处；水槽、真空缓冲罐放空阀、真空表引阀、气动调节阀前置阀、后置阀全开，其他阀门处于关闭状态。空压机已启动，气动阀所需仪表风正常。

（2）离心泵启动前的准备工作

离心泵启动前的准备工作视频可通过扫描二维码M1-2观看。

①检查真空喷射用离心泵的润滑油油位是否合适，如有乳化现象应及时更换。

②离心泵启动前须盘车。用手按泵的运转方向转动联轴器，检查是否转动灵活，有无摩擦声音。盘车操作时必须确保装置未送电。

③离心泵启动前须灌泵。灌泵时，打开离心泵入口管线各阀门、离心泵出口排气阀。灌泵结束，关闭离心泵出口阀。

注意：此任务中，离心泵1入口管线起点为反应釜底出料阀。

离心泵各部件如图1-3所示。

（3）改通流程

正确查改各相关流程，改通流程时做到：从头开始、注意支路、检查放空。改通流程的三个要点如图1-4所示。

灌泵时已将离心泵输送操作流程相关阀门改通。

（4）启动离心泵2向反应釜送料

启动离心泵2向反应釜送料的视频可通过扫描二维码M1-3观看。

确保离心泵2出口阀为关闭状态后，按下离心泵2启动按钮启动离心泵2，观察离心泵2出口压力表指示不低于0.1MPa，且读数稳定，无其他异常现象，缓慢打开离心泵2出口阀，使转子流量计示值稳定在适当数值。观察反应釜液位是否有变化，并按要求输送或维持到适当液位。

注意：输送过程中要注意监视反应釜液位，并提前改好离心泵1输出流程，做好离心泵1启动准备，及时启动离心泵1，防止反应釜内液位迅速超过指定液位；离心泵运行时，要注意检查泵、电机运行是否平稳无杂音；检查压力表等指示是否正常、稳定。离心泵开车前的盘车、润滑油检查等操作详见“真空抽送”部分，此处略。

（5）启动离心泵1，反应釜出料

确保离心泵1出口阀关闭后，按下离心泵1启动按钮，按下离心泵1变频器控制面板的run/stop键（须在50Hz下）启动离心泵1，观察离心泵1出口压力表指示不低于0.1MPa，且读数稳定，无其他异常现象，在仪电控制台流量控制仪表sv窗口设定适当流量数值（详见附录三2.自动控制仪表的设定或修改设定值的方法），缓慢打开离心泵1出口阀，观察流量控制仪表pv窗口流量是否有变化。

（6）调节反应釜液位到指定液位

根据反应釜液位变化情况，适当调节离心泵1、2流量，维持物料平衡，使反应釜液位保持在450～500mm范围内，持续5min。

（7）规范停泵

规范停泵的视频可通过扫描二维码M1-4观看。

①离心泵1、2同时降量停车，以防止液位较大波动。

②离心泵1停车时，先关闭出口阀，将流量设定值归零，再按下变频器run/stop键，然后按下停止启动按钮停泵。

③离心泵2停车时，先关闭出口阀，再按下停止启动按钮停泵。

④将相关阀门归为初始状态。

2.真空抽送

（1）人员分工准备到位

控制台岗、蝶阀岗、真空度岗、流量计岗各安排1名操作员做好操作准备。岗位分工如图1-5所示。

（2）开车运行

确保主流程正确改通（打开水槽底出口总阀、离心泵2入口旁路阀、反应釜顶入口阀；检查放空阀）、离心泵启动前准备工作已完成、离心泵出口蝶阀关闭且联轴器防护罩已扣好，控制台岗操作员按下真空喷射泵按钮启动离心泵，当泵运转正常时，蝶阀岗操作员缓慢打开泵出口蝶阀。当有大量水从喷射泵出口喷回方形水箱时，真空度岗操作员缓缓关小真空缓冲罐放空，观察真空表示值是否变大。当真空表示值上升至0.02～0.04MPa时，流量计岗操作员试着缓慢打开转子流量计入口阀，看是否有流量，并将流量调至适当值。观察反应釜液位是否有变化，并按要求输送或维持到指定液位。

注意：真空表示值不要超过0.04MPa；离心泵启动后，出口阀门关闭状态一般不要超过3min；真空抽送过程中，无关人员不要靠近运转设备。离心泵运行时，要注意检查泵、电机运行是否平稳无杂音；检查轴封泄漏量以　　　滴/min的均匀成滴泄漏为宜，没有发热现象；检查润滑油液位及质量是否合格。 

（3）停车操作

按与开车运行操作步骤相反的顺序完成真空抽送停车操作。将所有阀门归为初始状态。

3.离心泵1性能标定

（1）采集数据

确保离心泵1出口第一道阀门关闭后，按下离心泵1电源开关按钮、离心泵1变频器控制面板的run/stop键（须在50Hz下）启动离心泵，无其他异常现象，记录第一组零流量下对应的数据（见表1-1），缓慢全开离心泵1出口第一道阀门（启动后至此步骤间隔不超过3min），将控制台流量控制仪表设定值设为8m3/h（详见附录三2.自动控制仪表的设定或修改设定值的方法），待示值稳定后记录第二组最大流量下对应的数据。在离心泵1最大与最小流量范围内，均匀找出其他6～8个流量点，按流量由大到小的顺序依次设定，稳定后记录各流量下的对应数据。数据采集完毕，关闭离心泵1出口第一道阀门，并将流量设定值归零，按离心泵1变频器控制面板的run/stop键和离心泵1电源开关按钮停泵，将所有阀门归为初始状态。

（2）数据整理

根据采集数据代入相应公式计算出离心泵1的扬程H、轴功率N及效率η（填入表1-2），然后在直角坐标纸上画出H-Q、N-Q及η-Q之间的关系曲线，找出最高效率点和最佳工作区，分析离心泵1在实训条件下的性能，提出技改措施。

【考核评价】

根据学生完成任务情况，填写表1-3和表1-4。

【问题讨论】

1.旋涡泵、空压机等的结构和工作原理是怎样的？如何操作？

2.离心泵2启动时（此时出口阀正处关闭状态），出口压力表读数是多少？为什么要求超过0.1MPa？