化工仿真综合训练

第一篇：化工仿真综合训练

综合训练

一、解释

1、仿真：即使用项目模型将特定于某一具体层次的不确定性转化为它们对目标的影响，该影响是在项目仿真项目整体的层次上表示的。项目仿真利用计算机模型和某一具体层次的风险估计。

2、离心泵: 是根据离心力原理设计的，高速旋转的叶轮叶片带动水转动，将水甩出,从而达到输送的目的。离心泵有好多种，从使用上可以分为民用与工业用泵；从输送介质上可以分为清水泵、杂质泵、耐腐蚀泵等。

3、热交换器: 是用来使热量从热流体传递到冷流体，以满足规定的工艺要求的装置，是对流传热及热传导的一种工业应用。换热器可以按不同的方式分类。按其操作过程可分为间壁式、混合式、蓄热（或称回热式）三大类；按其表面的紧凑程度可分为紧凑式和非紧凑式两类。

4、透平：将流体介质中蕴有的能量转换成机械功的机器，又称涡轮。透平是英文turbine的音译，源于拉丁文turbo一词，意为旋转物体。

5、往复压缩：通过活塞或隔膜在气缸内作往复运动来压缩和输送气体。

6、间歇反应：按批量进行反应，所需的原料一次装入反应器，然后在其中进行反应，经一定的时间后，达到所要求的反应程度便卸除全部反应物料。

7、精馏： 一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、化工、轻工、食品、冶金等部门。

8、盘车：所谓“盘车”是指在启动电机前，用人力将电机转动几圈，用以判断由电机带动的负荷（即机械或传动部分）是否有卡死而阻力增大的情况，从而不会使电机的启动负荷变大而损坏电机（即烧坏）。

9、考克：考克是COCK的读音，通常就是指旋塞式的小阀。主要供开启和关闭管道和设备介质之用。

10、压缩机（compressor），将低压气体提升为高压的一种从动的流体机械。是制冷系统的心脏，它从吸气管吸入低温低压的制冷剂气体，通过电机运转带动活塞对其进行压缩后，向排气管排出高温高压的制冷剂气体，为制冷循环提供动力，从而实现压缩→冷凝→膨胀→蒸发(吸热)的制冷循环。

11、真空泵；是一种旋转式变容真空泵须有前级泵配合方可使用在较宽的压力范围内有较大的抽速对被抽除气体中含有灰尘和水蒸汽不敏感广泛用于冶金、化工、食品、电子镀膜等行业。

12、冷态开车主要是从介质温度来看，一般来说就是在开车时引进常温介质且开车过程中介质不升温流转，主要是贯通流程。

13、安全阀：进口蒸汽或气体侧介质静压超过其起座压力整定值时能突然全开的自动泄压阀门。是锅炉及压力容器防止超压的重要安全部件。

14、截止阀 是指关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动的阀门。截止阀（stop valve,Globe Valve）的启闭件是塞形的阀瓣，密封面呈平面或锥面，阀瓣沿阀座的中心线作直线运动。阀杆的运动形式，（通用名称：暗杆），也有升降旋转杆式，（通用名称：明杆）截止阀是指关闭件（阀瓣）沿阀座中心线移动的阀门。根据阀瓣的这种移动形式，阀座通口的变化是与阀瓣行程成正比例关系。由于该类阀门的阀杆开启或关闭行程相对较短，而且具有非常可靠的切断功能，又由于阀座通口的变化与阀瓣的行程成正比例关系，非常适合于对流量的调节。因此，这种类型的截流截止阀阀门非常适合作为切断或调节以及节流用。

15、膨胀阀是制冷系统中的一个重要部件，一般安装于储液筒和蒸发器之间。膨胀阀使中温高压的液体制冷剂通过其节流成为低温低压的湿蒸汽，然后制冷剂在蒸发器中吸收热量达到制冷效果，膨胀阀通过蒸发器末端的过热度变化来控制阀门流量，防止出现蒸发器面积利用不足和敲缸现象。

16、齿轮：轮缘上有齿能连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件。

17、飞轮：具有适当转动惯量、起贮存和释放动能作用的转动构件，常见于机器、汽车、自行车等，具有较大转动惯量的轮状蓄能器。

18、泛汽：具有热势能的过热蒸汽经管道引入汽轮机后，便将热势能转变成动能。高速流动的蒸汽推动汽轮机转子转动，形成机械能。释放出热势能的蒸汽从汽轮机下部的排汽口排出，称为泛汽。

二、问答

1、简述各章节工作原理

1）离心泵----工作原理

离心泵一般由电动机带动。启动前须在离心泵的壳体内充满被输送的液体。当电机通过联轴结带动叶轮高速旋转时，液体受到叶片的推力同时旋转，由于离心力的作用，液体从叶轮中心被甩向叶轮外沿，以高速流入泵壳，当液体到达蜗形通道后，由于截面积逐渐扩大，大部分动能变成静压能，于是液体以较高的压力送至所需的地方。当叶轮中心的流体被甩出后，泵壳吸入口形成了一定的真空，在压差的作用下，液体经吸入管吸入泵壳内，填补了被排出液体的位置。2）热交换器----工作原理

本热交换器为双程列管式结构，起冷却作用，管程走冷却水（冷流）。含量30％的磷酸钾溶液走壳程（热流）。3）透平与往复压缩----工作原理

本压缩系统由蒸汽透平驱动的往复式压缩机组成，此外还包括了复水系统和润滑油系统的主要操作。本系统将两种典型的动设备集成在一起，可以同时训练两种动设备的操作。采用自产蒸汽驱动蒸汽透平取代电动机，是国际流行的节能方法。4）间歇反应----工作原理

间歇反应过程在精细化工、制药、催化剂制备、染料中间体等行业应用广泛。本间歇反应的物料特性差异大；多硫化钠需要通过反应制备；反应属放热过程，由于二硫化碳的饱和蒸汽压随温度上升而迅猛上升，冷却操作不当会发生剧烈爆炸；反应过程中有主副反应的竞争，必须设法抑制副反应，然而主反应的活化能较高，又期望较高的反应温度。如此多种因素交织在一起，使本间歇反应具有典型代表意义。在叙述工艺过程之前必须说明，选择某公司有机厂的硫化促进剂间歇反应岗位为参照，目的在于使本仿真培训软件更具有工业背景，但并不拘泥于该流程的全部真实情况。为了使软件通用性更强，对某些细节作了适当的变通处理和简化。

有机厂缩合反应的产物是橡胶硫化促进剂DM的中间产品。它本身也是一种硫化促进剂，称为M，但活性不如DM。DM是各种橡胶制品的硫化促进剂，它能大大加快橡胶硫化的速度。硫化作用能使橡胶的高分子结构变成网状，从而使橡胶的抗拉断力、抗氧化性、耐磨性等加强。它和促进剂D合用适用于棕色橡胶的硫化，与促进剂M合用适用于浅色橡胶硫化。

本间歇反应岗位包括了备料工序和缩合工序。基本原料为四种：硫化钠（Na2S）、硫磺（S）、邻硝基氯苯（C6H4ClNO2）及二硫化碳（CS2）。

备料工序包括多硫化钠制备与沉淀，二硫化碳计量，邻氯苯计量。1．多硫化钠制备反应

此反应是将硫磺（S）、硫化钠（Na2S）和水混合，以蒸汽加热、搅拌，在常压开口容器中反应，得到多硫化钠溶液。反应时有副反应发生,此副反应在加热接近沸腾时才会有显著的反应速度。因此，多硫化钠制备温度不得超过85℃。

多硫化钠的含硫量以指数n表示。实验表明，硫指数较高时，促进剂的缩合反应产率提高。但当n增加至4时，产率趋于定值。此外，当硫指数过高时，缩合反应中析出游离硫的量增加，容易在蛇管和夹套传热面上结晶而影响传热，使反应过程中压力难于控制。所以硫指数应取适中值。2．二硫化碳计量

二硫化碳易燃易爆，不溶于水，密度大于水。因此，可以采用水封隔绝空气保障安全。同时还能利用水压将储罐中的二硫化碳压至高位槽。高位槽具有夹套水冷系统。3．邻硝基氯苯计量

邻硝基氯苯熔点为31.5℃，不溶于水，常温下呈固体状态。为了便于管道输送和计量，必须将其熔化，并保存于具有夹套蒸汽加热的储罐中。计量时，利用压缩空气将液态邻硝基氯苯压至高位槽，高位槽也具有夹套保温系统。4．缩合反应工序

缩合工序历经下料、加热升温、冷却控制、保温、出料及反应釜清洗阶段。

邻硝基氯苯、多硫化钠和二硫化碳在反应釜中经夹套蒸汽加入适度的热量后，将发生复杂的化学反应，产生促进剂M的钠盐及其副产物。缩合反应不是一步合成，实践证明还伴有副反应发生。缩合收率的大小与这个副反应有密切关系。当硫指数较低时，反应是向副反应方向进行。主反应的活化能高于副反应，因此提高反应温度有利于主反应的进行。但在本反应中若升温过快、过高，将可能造成不可遏制的爆炸而产生危险事故。

保温阶段之目的是尽可能多地获得所期望的产物。为了最大限度地减少副产物的生成，必须保持较高的反应釜温度。操作员应经常注意釜内压力和温度，当温度压力有所下降时，应向夹套内通入适当蒸汽以保持原有的釜温、釜压。

缩合反应历经保温阶段后，接着利用蒸汽压力将缩合釜内的料液压入下道工序。出料完毕，用蒸汽吹洗反应釜，为下一批作业做好准备。本间歇反应岗位操作即告完成。5）精馏系统-----工作原理

脱丁烷塔是大型乙烯装置中的一部分。本塔将来自脱丙烷塔釜的烃类混合物（主要有C4、C5、C6、C7等），根据其相对挥发度的不同，在精馏塔内分离为塔顶C4馏分，含少量C5馏分，塔釜主要为裂解汽油，即C5以上组分的其他馏分。因此本塔相当于二元精馏。工艺流程为：来自脱丙烷塔的釜液，压力为0.78MPa, 温度为65℃（由TI-1指示），经进料手操阀V1和进料流量控制FIC-1，从脱丁烷塔（DA-405）的第21块塔板进入（全塔共有40块板）。在本塔提馏段第32块塔板处设有灵敏板温度检测及塔温调节器TIC-3（主调节器）与塔釜加热蒸汽流量调节器FIC-3（副调节器）构成的串级控制。

塔釜液位由LIC-1控制。塔釜液一部分经LIC-1调节阀作为产品采出，采出流量由FI-4指示，一部分经再沸器（EA-405A/B）的管程汽化为蒸汽返回塔底，使轻组分上升。再沸器采用低压蒸汽加热，釜温由TI-4指示。设置两台再沸器的目的是釜液可能含烯烃，容易聚合堵管。万一发生此种情况，便于切换。再沸器A的加热蒸汽来自FIC-3所控制的0.35MPa低压蒸汽，通过入口阀V3进入壳程，凝液由阀V4排放。再沸器B的加热蒸汽亦来自FIC-3所控制的0.35MPa低压蒸汽，入口阀为V8，排凝阀为V9。塔釜设排放手操阀V24，当塔釜液位超高但不合格不允许采出时排放用（排放液回收）。塔顶和塔底分别设有取压阀V6和V7，引压至差压指示仪PDI-3，及时反映本塔的阻力降。此外塔顶设压力调节器PRC-2，塔底设压力指示仪PI-4，也能反映塔压降。

塔顶的上升蒸汽出口温度由TI-2指示，经塔顶冷凝器（EA-406）全部冷凝成液体，冷凝液靠位差流入立式回流罐（FA-405）。冷凝器以冷却水为冷剂，冷却水流量由FI-6指示，受控于PRC-2的调节阀，进入EA-406的壳程，经阀V23排出。回流罐液位由LIC-2控制。其中一部分液体经阀V13进入主回流泵GA405A，电机开关为G5A。泵出口阀为V12。回流泵输出的物料通过流量调节器FIC-2的控制进入塔顶。备用回流泵的入口阀为V15，出口阀为V14，泵电机开关是G5B。另一部分作为产品经入口阀V16，用主泵GA-406A送下道工序处理。主泵电机开关为G6A，出口阀为V17。顶采备用泵GA-406B的入口阀为V18，电机开关为G6B，泵出口阀为V19。顶采泵输出的物料由回流罐液位调节器LIC-2控制，以维持回流罐的液位。回流罐底设排放手操阀V25，用于当液位超高但不合格不允许采出时排放用（排放液回收）。

手操阀VC4是C4充压阀。系统开车时塔压低会导致进料的前段时间内入口部分因进料大量闪蒸而过冷，局部过冷会损坏塔设备。进料前用C4充压可防止闪蒸。

2、压缩机的工作原理

当压缩机的曲轴旋转时，通过连杆的传动，活塞便做往复运动，由气缸内壁、气缸盖和活塞顶面所构成的工作容积则会发生周期性变化。活塞式压缩机的活塞从气缸盖处开始运动时，气缸内的工作容积逐渐增大，这时，气体即沿着进气管，推开进气阀而进入气缸，直到工作容积变到最大时为止，进气阀关闭；活塞式压缩机的活塞反向运动时，气缸内工作容积缩小，气体压力升高，当气缸内压力达到并略高于排气压力时，排气阀打开，气体排出气缸，直到活塞运动到极限位置为止，排气阀关闭。当活塞式压缩机的活塞再次反向运动时，上述过程重复出现。总之，活塞式压缩机的曲轴旋转一周，活塞往复一次，气缸内相继实现进气、压缩、排气的过程，即完成一个工作循环。

3、简述真空泵的类型(1)按真空泵的工作原理分类

①抽除式，真空泵抽吸系统中的气体，并将气体分子排至系统之外。②捕集式。真空泵捕集系统中的气体分子，直接吸附在泵工作壁面 上而不排出系统。(2)按真空泵结构分类

①机械式。这类真空泵类似于压缩机，属于容积型的有往复式与回转式结构，还有属于动力式的涡轮分子泵，它们都属于抽除式真空泵。②喷射泵。有喷射泵与扩散泵两种形式，还有将二者组合在一起的增压泵，也都属于抽除式真空泵。

③吸着式。依靠物理或化学方法使气体分子吸着在泵壁表面，属于捕集式真空泵。

(3)按真空泵在系统中的工作职能分类 ①主抽气泵。实现所要求压力的主要工作泵。

②预抽气泵。当主抽气泵不能在大气状态直接开始抽吸时，需要预抽泵先抽至某一压力，主抽气泵方能进入工作。

③前级泵。当主抽气泵不能将所抽气体直接排入大气时，需串接前级泵排送。

④维持泵。当主抽气泵完成所要求的压力停止工作后，由于系统泄漏或表面蒸发等原因，压力可能升高，因此用维持泵继续抽吸。

4、冷凝器的种类

冷凝器按其冷却介质不同，可分为水冷式、空气冷却式、蒸发式三大类。

5、制冷原理 制冷从本质上讲就是让空气中分子运动减慢，形象点说就是让空气冷却。制冷系统由4个基本部分即压缩机、冷凝器、节流部件、蒸发器组成。由铜管将四大件按一定顺序连接成一个封闭系统，系统内充注一定量的制冷剂。一般的空调用制冷剂为氟里昂，以往通常采用的是R22，现在有些空调的氟里昂已经采用新型的环保型制冷剂R407。以上是蒸汽压缩制冷系统。以制冷为例，压缩机吸入来自蒸发器的低温低压的氟里昂气体压缩成高温高压的氟里昂气体，然后流经热力膨胀阀（毛细管），节流成低温低压的氟里昂汽液两相物体，然后低温低压的氟里昂液体在蒸发器中吸收来自室内空气的热量，成为低温低压的氟里昂气体，低温低压的氟里昂气体又被压缩机吸人。室内空气经过蒸发器后，释放了热量，空气温度下降。如此压缩-----冷凝----节流----蒸发反复循环，制冷剂不断带走室内空气的热量，从而降低了房间的温度。制热时，通过四通阀的切换，改变了制冷剂的流动方向，使室外热交换器成为蒸发器，吸收了室外空气的热量，而室内的蒸发去成为冷凝器，将热量散发在室内，达到制热的目的。

6、简述喷射式真空泵的工作原理

答：喷射泵是利用流动时的动能与静压能相互转化的原理来吸送流体的，工作液体可以是蒸汽，也可以是液体。喷射泵由工作喷嘴和扩压器及混合室相连而组成。工作喷嘴和扩压器这两个部件组成了一条断面变化的特殊气流管道。工作蒸气在高压下以很高的速度从喷嘴喷出，在喷射过种中，气流通过喷嘴可将静压能转变为动能。工作蒸汽压强和泵的出口压强之间的压力差，使工作蒸汽在管道中流动。亚音速的气流在扩压器的渐扩流动时是降速增压的。混合气流在扩压器出口处，压力增加，速度下降，而后从压出口排出。故喷射泵也是一台气体压缩机。

第二篇：化工仿真心得体会、

化工仿真实训心得体会

为期两周的仿真实训结束了，这段时间的实验心情是复杂的。从这里可以看出，这个实训让我学到了很多，获得了很多以前单纯从课堂上无法获得的知识、经验。

在实验的过程中，使学生对装置的工艺流程，正常工况的工艺参数范围，控制系统的原理，阀门及操作点的作用以及开车规程等更加详细的了解，并掌握典型化工生产过程的开车、停车、运行和排除事故的能力。

在实验中我学到了许多经验，这位以后进入岗位实践提供了宝贵的资源。比如，在操作之前做到熟悉工艺流程，熟悉操作设备，熟悉控制系统，熟悉开车规程；分清各个操作流程的顺序性；分清阀门开大还是开小；操作切忌大起大落；先低负荷开车达正常工况后再缓慢提升负荷；建立物料平衡概念等。

两周的仿真实验，模拟了这许多的化工过程的操作流程。这种经历使得我们这些即将面向社会，走向工作岗位的毕业生们对各种过程的流程和相关程序有了感性上深刻的认识和了解，也让我们接触到了企业实际生产的去盘工作流程，将书本上的知识与实际情况很好的结合，做到学以致用。

感谢学校能给我们提供这么好的学习机会！也感谢老师的悉心指导

第三篇：化工仿真实习小结

一、实习内容

本学期的化工仿真实习主要完成了以下六个单元操作的练习。

1、离心泵单元：将来自系统外的物料经过阀门送入带压液体储罐，罐内压力由控制器分程控制调节，液位可由液位控制器调节进料量而维持在50%，物料再由泵送至系统外，出口流量可由控制器控制。

2、换热器单元：将来自系统外的冷物料经阀进入本单元，由泵，再经调节器FIC101控制流量送入换热器壳程并加热，经阀出系统。热物料由阀进入本单元，经泵，由温度调节器分程控制主副线调节阀使冷物料出口温度稳定，过主线调节阀的热物料经换热器管程后与副线来的热物料混合后由阀出本单元。

3、液位控制系统单元：本流程有三个储液容器，除原料缓冲罐V101是带压容器，且只有一股来料外，中间储槽V102和产品储槽V103均有两股来料，且为常压储槽。来自系统外一定压力的原料液，控制流量后进入V101，压力由控制器分程控制冲压阀和泄压阀，液位由液位调节器和流量调节器串级控制。V101中液体由泵抽出，经阀送入V102。V102的另一股来料由系统外经阀门控制，V102中的液体靠液位差从其底部流入V103，V103的另一股来料来自系统外，流量由调节器构成比值控制回路。

4、管式加热炉单元：本流程将某可燃性物料经炉膛通过燃料气和燃料油混合燃烧加热至要求温度后送去其他设备。工艺物料首先进入加热炉加热，流量压力可控，采暖水在控制器控制下与加热的烟气换热，回收余热后回采暖水系统。燃料气经压力调节器进入燃料气分液管，分离液体后其中一路经长明线点火燃烧，另一路在点火成功后，控制流量进入加热炉燃烧。当炉膛温度达200℃后，控制雾化蒸汽流量，将燃料油雾化后送入炉膛火嘴燃烧。为保证加热炉内燃油燃气的正常燃烧，应注意调节烟道挡板和风门的适当开度，维持正常炉膛负压和烟道内氧气含量。

5、精馏塔单元：本单元是一种加压精馏操作，原料液为脱丙烷塔塔釜的混合液，分离后馏出液为高纯度C4产品，残液主要是C5以上组分。首先原料液经流量调节器进料，塔顶蒸汽经全凝器冷凝后进入回流罐，回流罐中液体由泵抽出，一部分作为回流液控制流量回塔，另一部分作为产品。回流罐液位由串级回路控制。塔釜液体一部分经再沸器回塔，另一部分作为产品采出，液位由串级回路控制。再沸器用低压蒸汽加热。

6、吸收解吸单元：本单元选用C6油分离提纯混合富气中的C4组分，流程分吸收解吸两部分。

吸收系统：原料气由吸收塔底部进入，与自上而下的贫油逆向接触，富油从塔釜排出，经换热器预热后进入解吸塔。串级控制回路调节塔釜富油采出量来实现对吸收塔塔釜液位的控制。未被吸收的气体由塔顶排出，经冷凝器冷却后进入尾气分离罐回收冷凝液，被冷凝下来的组分与塔釜富油一起进入解吸塔，不凝气被控制排入放空总管。贫油经泵打入吸收塔，在吸收解吸系统中循环。解吸系统：富油预热后进入解吸塔，解吸分离出的气体出塔顶，冷凝后进入回流罐，由泵抽出，一部分回流至解吸塔顶部，另一部分作为产品采出。解吸塔釜的C6油在控制器控制下，经换热器，冷却器返回储罐循环使用。

由于塔顶C4产品中会含有部分C6油，及其他原因会造成C6油损失，所以随生产进行，要定期向罐内补充新鲜C6油。

二、课后习题

离心泵单元

1、简述离心泵的工作原理和结构

答：离心泵的工作原理是依靠高速旋转的叶轮使叶片间的液体在惯性离心力的作用下自叶轮中心被甩向外周并获得能量，直接表现为静压能的提高。当液体自叶轮中心甩向外周的同时，叶轮中心形成低压区，在储槽液面与叶轮中心总势能差的作用下，致使液体被吸进叶轮中心。依靠叶轮的不断运转，液体便连续的吸入和排出。

离心泵的主要部件包括供能和转能两部分。主要有叶轮（关键部件）、泵壳、导轮、轴封装置等。

2、什么叫汽蚀现象？汽蚀现象有什么破坏作用？

答：当叶轮入口附近压力等于或小于输送温度下液体的饱和蒸汽压时，液体将在此处汽化或者溶解在液体中的气体析出并形成气泡。含气体的液体进入叶轮高压区后，气泡在高压作用下急剧缩小而破灭，气泡的消失产生局部真空，周围的液体以极高的速度冲向原气泡所占据的空间，造成冲击和振动。在巨大冲击力反复作用下，使叶片表面材质疲劳，从开始点蚀到形成裂缝，导致叶轮或泵壳破坏的现象为汽蚀。

汽蚀现象会使泵体产生震动与噪音，泵的性能下降，泵壳及叶轮受到冲蚀。

3、在什么情况下会发生汽蚀现象？如何防止汽蚀现象发生？

答：当离心泵的压头较正常值降低3%以上时，（即安装高度过高或叶轮转速过快时）预示着汽蚀现象可能发生。

防止：改变叶轮的进口几何形状，采用双吸式叶轮；采用较低的叶轮入口速度，加大叶轮入口直径；适当增大叶片入口边宽度，也可以使叶轮入口相对速度减少；采用抗汽蚀材料制造叶轮；提高装置有限汽蚀余量，如增大吸入罐液面上的压力，合理确定几何安装高度；减少吸入管路阻力损失，降低液面的汽化压力。

4、为什么启动前一定要将离心泵灌满被输送液体？

答：如果没有在启动前灌满被输送液体，由于空气密度小，叶轮旋转后产生的离心力小，叶轮中心不足以形成吸入储槽内液体的低压，因而虽启动离心泵也不能输送液体，发生气缚现象。

换热器单元

1、冷态开车是先送冷物料，后送热物料；而停车时又要先关热物料，后关冷物料，为什么？

答：开车的顺序可以使机器不会因为物料过热而加速腐蚀；停车时的顺序是为了防止倒吸发生。

2、为什么停车后管程和壳程都要泄液？这两部分的泄液有顺序吗？ 答：不泄液的话留在机器里面会腐蚀仪器的。先泄掉管程再泄掉壳程。如果先泄掉壳程的话，在泄掉管程时又会有液体流到壳程里。

3、传热有哪几种基本方式？各自的特点是什么？

答：①热传导：热从物体的高温部分沿着物体传到低温部分；②热辐射：靠液体或气体的流动实现传递的方式；③热对流：高温物体直接向外发射热

4、影响间壁式换热器传热量的因素有哪些？ 答：壁厚、材料、介质、粘度、管径等。液位控制系统单元

1、本仿真培训单元包括串级、比值、分程三种复杂控制系统，说出它们的特点，它们与简单控制系统的差别是什么？

答：串级控制系统 ——如果系统中不止采用一个控制器，而且控制器间相互串联，一个控制器的输出作为另一个控制器的给定值，这样的系统称为串级控制系统。串级控制系统的特点： ①能迅速地克服进入副回路的扰动；②改善主控制器的被控对象特征；③有利于克服副回路内执行机构等的非线性。比值控制系统—— 在工业生产过程中，实现两个或两个以上参数符合一定比例关系的控制系统，称为比值控制系统。比值控制系统可分为：开环比值控制系统，单闭环比值控制系统，双闭环比值控制系统，变比值控制系统，串级和比值控制组合的系统等。

分程控制回路 ——一台控制器的输出可以同时控制两只甚至两只以上的控制阀，控制器的输出信号被分割成若干个信号的范围段，而由每一段信号去控制一只控制阀。

简单控制系统——单回路控制回路又称单回路反馈控制。由于在所有反馈控制中，单回路反馈控制是最基本、结构做简单的一种，因此，它又被称之为简单控制。单回路反馈控制由四个基本环节组成，即被控对象（简称对象）或被控过程（简称过程）、测量变送装置、控制器和控制阀。

管式加热炉单元

1、烟道气出口氧气含量为什么要保持在一定范围？过高或过低意味什么？ 答：通过控制烟道气出口氧气含量范围，来保持燃料与空气量的正确比例，从而达到最小的热损失和最大的热效率。

如果氧含量太高，就会相应加热多余的空气，大量的热量随烟气被排出，使能耗增加，燃烧效率降低；反之氧含量太低，则燃料不完全燃烧，热量损失上升。

2、加热过程中风门和烟道挡板的开度大小对炉膛负压和烟道气出口氧气含量有什么影响？

答：风门开度大大量空气入炉使炉膛负压减小，热效率低，烟道气出口氧气含量增加；烟道挡板开度大使炉膛负压增大，造成空气大量漏入炉内，热效率低，烟道气出口氧气含量增加。因而，在实际操作中，加热炉的风门和烟道挡板要密切配合调节，保证一定的抽力，控制一定过剩空气系数，提高热效率，延长加热炉管的使用寿命。

3、本流程中三个电磁阀的作用是什么？在开/停车时应如何操作？ 答：三个电磁阀为三个联锁阀S01、S02、S03，为保证安全正常运行。

在开/停车时应先摘除连锁，才能进行操作。

精馏塔单元

1、什么叫蒸馏？蒸馏和精馏有何不同？它们在化工生产中的作用是什么？ 答：蒸馏是分离液体混合物最常用，最早实现工业化的典型单元操作。它是通过加热液体混合物造成气液两相体系，利用混合物中各组分挥发度的差异而实现组分的分离与提纯的操作过程。

精馏是利用混合液中组分挥发度的差异，实现组分高纯度分离的多级蒸馏操作，同时进行多次部分汽化和部分冷凝的过程。

蒸馏和精馏的根本区别是精馏具有回流。蒸馏按其操作方式可分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏和特殊精馏等。简单蒸馏和平衡蒸馏适用于易分离物系或分离要求不高的场合；精馏适用于难分离物系或对分离要求较高的场合；特殊精馏适用于普通精馏难以分离或无法分离的物系。

2、精馏的主要设备有哪些？ 答：精馏主要利用板式塔，填料塔。

其中主要设备有精馏塔、塔顶冷凝器、塔底再沸器、原料预热器、回流罐、回流泵等。

3、列出塔顶温度和压力、塔釜液位和温度的影响因素。

答：塔顶温度压力——进料量，进料热状况参数，回流比，塔顶产品采出量 塔釜液位和温度——塔釜产品采出量，加热蒸汽量

4、控制塔顶压力有几种方法？哪种最好？

答：可以通过调节PC101和PC102；可以用调节塔釜加热蒸汽量的方法；调节原料液流量的方法。第一种好。

吸收解吸单元

1、试从操作原理和本单元操作特点分析一下吸收段流程压力比解吸段压力高的原因。答：压力大的时候，溶解度大，有利于吸收。压力小，溶解度小，利于解吸。

2、从全流程能量合理利用角度分析换热器E-103和E-102的顺序和原因。答：应该先从E-102到E-103，应为E-102里面的流体温度较低些，这样走完E-102可以直接去E-103，省的在用新的原来还需额外的加热。

3、若发现富油无法进入解吸塔，会有哪些原因？应如何调整。

答：①可能是应开的阀门没全开，这种情况仔细检查通道阀门，打开需要打开的阀门；②吸收塔压力太低，此时通过调节PIC103，FV103以及V1阀门增大吸收塔的压力；③管道堵塞。此时需及时清除堵塞物即可。

三、心得体会

通过本学期对化工仿真实习这门专业课的学习，深切体会到课本原理内容的学习与实际操作之间的区别与联系。

首先，原理的学习与实际操作到底是不同的。之前在学习化工原理课程时，重要的在于对每个单元操作原理的理解，以及对所涉及到的计算公式，公式中每个量的理解，对设计型和操作型问题的相关计算等；但是在仿真实习中，却更加侧重操作的工艺流程，诸如阀门的开关问题、开度问题、顺序问题、甚至是应急处理等这些更加接近实际操作的方面。

当然，课本原理内容的学习与仿真实习操作之间也有着密不可分的联系。对一个单元的过程控制，既要有之前学过的原理知识做铺垫，也要辅以灵活正确的实际操作。

之前在学习原理部分知识时觉得还不算很难，但我们在实验过程中常会出现手忙脚乱忘记开关阀门，忘记调节阀门开度等问题，最终造成“危险”的结果，所幸只是仿真模拟，但也反映出我们还是不能很好地将所学基础知识与实际操作相联系；遇到“意外”情况不够镇静，不能很快反应与做相应的补救措施；另外可能也是由于经验不足，很多时候调控不到位，完全是靠之后的“补救”措施解决，使得整个系统不能很快地稳定，甚至“大起大落”，这些在未来的实际操作中都将会是严重的问题。

总而言之，对这次的仿真实习还是感到受益匪浅的。

第四篇：化工仿真 实习报告

目录

绪论……………………………………………………......................1 第一章 仿DCS系统的操作方法……………………………………….2画面操作说明…………………………………………………..……2 第二章

离心泵单元…………………………………………………...一．工艺流程简介………………………………………………….……………3

二.工艺流程图 …………………………………………….………….……….4

三.离心泵单元操作规程……………………………………………………………….4 四.事故设置 …………………………………………………………………….6 第三章 换热器单元…………………………………………………7 一.工艺流程说明.................................................7 二.工艺流程图...................................................9

三.换热器单元操作规程………………………………………………...9

四.事故设置....................................................12 第四章 液位控制单元............................................................................13 一.工艺流程说明：..............................................13 二.工艺流程图:.................................................14

三.装置的操作规程…………………………………………………….…….....15 四.事故设置：..................................................17 第五章 精馏塔单元................................................................................18

一、工艺流程简述...............................................18

二、工艺流程图:................................................20

三.精馏单元操作规程…………………………………………………………20

三、事故操作规程...............................................24 实习总结………………………………………………………………..26 心得体会………………………………………………………………..27

绪论

仿真是对代替真实物体或系统模型进行实验和研究的一门技术科学。按所用的模型分为物理仿真和数字仿真两类。物理仿真是以真实物体或系统，按一定比例或规律进行微缩或放大后的物理模型为实验对象。数字仿真是以真实物体或系统规律为依据，建立数学模型后，在仿真机上进行的研究。数学模型是能够数值化的描述真实物体或系统规律的相似实时动态特征。由人工建立的数学计算方法，常用的有代数方程法，微分方程法或状态方程法等。与物理仿真相比，数字仿真具有更大的灵活性，能对截然不同的特性模型做实验研究，为真实物体或系统的分析和设计提供了十分有效且经济的手段。

化工仿真主要是对集散控制系统化工过程操作的仿真。主要用于化工生产装置操作人员开车、停车、事故处理 等过程的操作方法和操作技能的培训。仿真培训可以使操作人员在短时间内大幅度的提高操作水平，是一种为先进的现代培训手段。仿真技术在教学中的应用，尤其是在高校教育中的应用，更加显示出优势。高校教育的目标是让学生既要学会专业理论知识，又要掌握专业应用技能。高校教育内容包括应知和应会两个方面，有理论教学、实验教学和实习教学三个过程。在理论教学中引入仿真技术与计算机辅助教学CAI(Computer Assisted Instruction)结合，既能弥补课堂教学中的不足，又能改变群体教学中无法适应学生中个体差异的教学方式。其采用图文声像并茂，使对课堂教学中不易表现、描述、讲解的内容，起到补充的作用，而且还可大大提高课堂教学质量，缩短教学时间；其交互式的使用，可以极大的吸引学生主动参与的兴趣，并给学生充分的动手机会。采用实验仿真不但可以节约实验经费，而且还可以实现一些真实实验无法实现的功能和效果。采用实验仿真不但可以节约实验经费，而且还可以实现一些真实实验无法实现的功能和效果。实习教学侧重的是应会内容的教学。实习教学往往要求学生走出校门，到实际现场去学习。工业过程领域的实习教学存在越来越严重的问题：其一是实际工业现场都是大型连续性生产装置，要求生产连续稳定，这样学生的实习教学只能看不能动手，无法达到实习教学效果；其二大型生产装置越来越系统化、自动化，学生只能看到表面和概貌，无法深入和具体了解。而这些问题采用仿真技术就能得到很好的解决和补充。采用一套与现场生产装置逼真的实习仿真教学系统，让学生不出校门就能了解实际生产装置，并能亲自动手进 行反复操作，使学生既能对生产实际有一个很好的认识，又能亲自动手来锻炼提高专业应用技能，将所学专业知识与实际生产紧密地结合在一起，同时采用仿真技术可以开发出不同工艺类型和不同生产单元的仿真教学系统，以满足不同专业或同一专业不同侧重面的实习教学需求，并能由教师组织仿真教学的具体内容，使学生更全面、具体和深入地了解不同的生产单元.化工仿真培训系统的建立：

首先，要通过建立生产装置中各个过程单元的动态特征模型机及各种设备特征模型模拟生产的动态过程特性。

其次，要创立一个与真实装置非常相似的环境，各种画面的布置、颜色数值信息的动态 显示、状态信息的动态指示、操作方式等与真实装置的操作环境相似。化工仿真培训系统的结构：

首先，仿真对象不同，装置的规模和复杂程度差异很大 其次，仿真培训系统使用的对象不同。

我们现在使用的是STS结构的 化工单元仿真教学系统。

第一章 仿DCS系统的操作方法

画面操作说明

一.画面的类型：1.总貌画面2.控制组画面3.趋势组画面4.小时平均值画面5.细目画面6.报警灯屏画面7.区域报警信息画面8.单元报警信息画面9.趋势总貌画面10.单元趋势画面11.流程图画面12.操作 信息画面。（1）.访问控制组画面

按GROUP键，输入要访问的控制组号，按 ENTER键确认。（2）.画面的调度

1.TREND键：将控制 组画面切换成相应 的趋势组画面。2.GOTO键：用于选定控制组画面中的一块仪表。3.HELP键：调出该控制组的帮助画面。

4.HOUR AVG键：将控制组画面切换 成该组的 小时平均值画面。5.ASSOC DISP键：去当前控制组 的上一组控制画面。

6.DISP FWD键：去当前控制组下一组控制画面。（3）.访问细目画面

在键盘上按DETALL键，输入工位号，按 ENTER确认。（4）.访问单元趋势画面

按UNIT TREND键，输入单元号，按ENTER确认（5）.访问报警画面 按ALM ANNC键

在组态时报警灯屏画面定义为其他相关画面，在该画面中按ASSOC DISOP键 在组态时间 报警灯屏画面 分配给 一个可定义的功能键，在键盘上按此功能键。

第二章

离心泵单元

工作原理:

离心泵是利用叶轮旋转而使水产生的离心力来工作的。水泵在启动前，必须使泵壳和吸水管内充满水，然后启动电机，使泵轴带动叶轮和水做高速旋转运动，水在离心力的作用下，被甩向叶轮外缘，经蜗形泵壳的流道流入水泵的压水管路。水泵叶轮中心处，由于水在离心力的作用下被甩出后形成真空，吸水池中的水便在大气压力的作用下被压进泵壳内，叶轮通过不停地转动，使得水在叶轮的作用下不断流入与流出，达到了输送水的目的。

一．工艺流程简介：

本工艺为单独培训离心泵而设计，其工艺流程如下：

来自某一设备约40℃的带压液体经调节阀LV101进入带压罐V101，罐液位由液位控制器LIC101通过调节V101的进料量来控制；罐内压力由PIC101分程控制，PV101A、PV101B分别调节进入V101和出V101的氮气量,从而保持罐压恒定在5.0atm(表)。罐内液体由泵P101A/B抽出,泵出口流量在流量调节器FIC101的控制下输送到其它设备。

本工艺流程主要包括以下设备：

V101 ：离心泵前罐

P101A ：离心泵A

P101B ：离心泵B（备用泵）

二:工艺流程图:

离心泵操作仿现场图

三.离心泵单元操作规程 1.开车操作规程

1.1准备工作

(1)盘车

(2)核对吸入条件

(3)调整填料或机械密封装置

1.2罐V101充液、充压

(1)向罐V101充液

* 打开LIC101调节阀，开度约为30%，向V101罐充液;* 当LIC101达到50%时,LIC101设定50%,投自动.(2)罐V101充压

* 待V101罐液位>5%后，缓慢打开分程压力调节阀PV101A向V101罐充 压;*当压力升高到5.0atm时,PIC101设定5.0 atm,投自动.1.3启动泵前准备工作

(1)灌泵

* 待V101罐充压充到正常值5.0atm后，打开P101A泵入口阀VD01，向离

心泵充液.观察VD01出口标志变为绿色后，说明灌泵完毕。

(2)排气

* 打开P101A泵后排气阀VD03排放泵内不凝性气体;* 观察P101A泵后排空阀VD03的出口,当有液体溢出时,显示标志变为绿色，标志着P101A泵已无不凝性气体，关闭P101A泵后排空阀VD03,启动离心泵的准备工作已经就绪.1.4启动离心泵

(1)启动离心泵

* 然后启动P101A(或B)泵.(2)流体输送

*待PI102指示比入口压力大1.5-2.0倍后，打开P101A泵出口阀(VD04);*将FIC101调节阀的前阀、后阀打开;* 逐渐开大调节阀FIC101的开度，使PI101、PI102趋于正常值;(3)调整操作参数

* 微调FV101调节阀，在测量值与给定值相对误差5%范围内且较稳定时,FIC101设定到正常值,投自动.2.正常操作规程

2.1正常工况操作参数：

(1)P101A泵出口压力（PI102）： 12.0ATM(2)V101罐液位LIC101：

(3)V101罐内压力PIC101：(4)泵出口流量FIC101：

50.0%

5.0ATM

20000KG/H 2.2负荷调整

可任意改变泵、按键的开关状态，手操阀的开度及液位调节阀、流量调节阀、分程压力调节阀的开度，观察其现象。同时可修改如下参数: P101A泵功率 FIC101量程

正常值:15KW 正常值:20吨/h

修改范围:10-20 修改范围:10-40 3.停车操作规程

(1)V101罐停进料

* LIC101置手动,并手动关闭调节阀LV101,停V101罐进料.(2)停泵

* 待罐V101液位小于10%时，关闭P101A(或B)泵的出口阀(VD04);* 停P101A泵;* 关闭P101A泵前阀VD01；

* FIC101置手动并关闭调节阀FV101及其前、后阀(VB03、VB04)。(3)泵P101A泄液

* 打开泵P101A泄液阀VD02，观察P101A泵泄液阀VD02的出口,当不再有液体泄出时，显示标志变为红色，关闭P101A泵泄液阀VD02。

(4)V101罐泄压、泄液

* 待罐V101液位小于10%时,打开V101罐泄液阀VD10 * 待V101罐液位小于5%时，打开PIC101泄压阀

* 观察V101罐泄液阀VD10的出口，当不再有液体泄出时，显示标志变为红色，待罐V101液体排净后，关闭泄液阀VD10。

三.事故设置

1.P101A泵坏

主要现象: 1)P101A泵出口压力急骤下降;

2)FIC101流量急骤减小到零;

处理方案:按泵的操作步骤切换备用泵P101B泵。

2.FIC101阀卡

主要现象: 1)FIC101流量减小;

2)P101A泵出口压力升高;

处理方案:打开FIC101的旁路阀(VD09)，调节流量使其达到正常值。

3.P101A泵入口管线堵

主要现象: 1)P101A泵入口、出口压力急骤下降;

2)FIC101流量急骤减小到零;

处理方案:按泵的操作步骤切换备用泵P101B泵。

4.P101A泵气蚀

主要现象: 1)P101A泵入口压力、出口压力上下波动;

2)P101A泵出口流量波动(大部分时间达不到正常值)。

处理方案: 1)不严重的气蚀可通过提高入口压力解决;

2)严重的气蚀按泵的操作步骤切换备用泵P101B泵。

5.P101A泵气缚

主要现象: 1)P101A泵出口压力急骤下降;

2)FIC101流量急骤下降。

处理方案:按泵的操作步骤停P101A泵，然后排气，最后再按泵的操作开P101A泵。

第三章

换热器单元

一.工艺流程说明

换热器是进行热交换操作的通用工艺设备，广泛应用于化工、石油、石油化工、动力、冶金等工业部门，特别是在石油炼制和化学加工装置中，占有重要 7 地位。换热器的操作技术培训在整个操作培训中尤为重要。

本单元设计采用管壳式换热器。来自界外的92℃冷物流（沸点:198.25℃）由泵P101A/B送至换热器E101的壳程被流经管程的热物流加热至145℃,并有20%被汽化。冷物流流量由流量控制器FIC101控制,正常流量为12000kg/h。来自另一设备的225℃热物流经泵P102A/B送至换热器E101与注经壳程的冷物流进行热交换,热物流出口温度由TIC101控制(177℃)。

为保证热物流的流量稳定,TIC101采用分程控制,TV101A和TV101B分别调节流经E101和副线的流量,TIC101输出0%~100%分别对应TV101A开度0%~100%,TV101B开度100~0%。

本单元复杂控制方案说明： TIC101的分程控制线：

100.0%TV101B位阀TV101A0.0%0.0%调节器输出100%

该单元包括以下设备：

P101A/B：冷物流进料泵 P102A/B：热物流进料泵 E101：列管式换热器。

二:工艺流程图:

换热器操作仿现场图

三.换热器单元操作规程 1.开车操作规程

装置的开工状态为换热器处于常温常压下，各调节阀处于手动关闭状态，各手操阀处于关闭状态，可以直接进冷物流。

1.1启动冷物流进料泵P101A(1)开换热器壳程排气阀VD03(2)开P101A泵的前阀VB01(3)启动泵P101A(4)当进料压力指示表PI101指示达9.0atm以上,打开P101A泵的出口阀 VB03 1.2冷物流E101进料

(1)打开FIC101的前后阀VB04，VB05,手动逐渐开大调节阀FV101(FIC101);(2)观察壳程排气阀VD03的出口,当有液体溢出时（VD03旁边标志变绿）,标志着壳程已无不凝性气体，关闭壳程排气阀VD03,壳程排气完毕。

(3)打开冷物流出口阀（VD04），将其开度置为50%，手动调节FV101，使FIC101其达到12000kg/h，且较稳定时FIC101设定为12000kg/h,投自动。

1.3启动热物流入口泵P102A(1)开管程放空阀VD06(2)开P102A泵的前阀VB11(3)启动P102A泵

(4)当热物流进料压力表PI102指示大于10atm时,全开P102泵的出口阀VB10 1.4热物流进料

(1)全开TV101A的前后阀VB06,VB07，TV101B的前后阀VB08,VB09。(2)打开调节阀TV101A（默认即开）给E101管程注液，观察E101管程排汽阀VD06的出口,当有液体溢出时(VD06旁边标志变绿)，标志着管程已无不凝性气体,此时关管程排气阀VD06，E101管程排气完毕.(3)打开E101热物流出口阀（VD07），将其开度置为50%，手动调节管程温度控制阀TIC101，使其出口温度在177±2℃，且较稳定,TIC101设定在177℃,投自动。

2.正常操作规程

2.1正常工况操作参数：

* 冷物流流量为12000kg/h，出口温度为145℃，气化率20% * 热物流流量为10000kg/h，出口温度为177℃

2.2 备用泵的切换 * P101A与P101B之间可任意切换 * P102A与P102B之间可任意切换

3.停车操作规程

3.1停热物流进料泵P102A(1)关闭P102泵的出口阀VB01(2)停P102A泵

(3)待PI102指示小于0.1atm时，关闭P102泵入口阀VB11 3.2停热物流进料(1)TIC101置手动

(2)关闭TV101A的前、后阀VB06、VB07(3)关闭TV101B的前、后阀VB08、VB09(4)关闭E101热物流出口阀VD07 3.3停冷物流进料泵P101A(1)关闭P101泵的出口阀VB03(2)停P101A泵

(3)待PI101指示小于0.1atm时，关闭P101泵入口阀VB01 3.4停冷物流进料

(1)FIC101置手动;(2)关闭FIC101的前、后阀VB04、VB05(3)关闭E101冷物流出口阀VD04。

3.5 E101管程泄液

(1)打开管程泄液阀VD05,观察管程泄液阀VD05的出口,当不再有液体泄出时，关闭泄液阀VD05。

3.6 E101壳程泄液

(1)打开壳程泄液阀VD02,观察壳程泄液阀VD02的出口,当不再有液体泄出 时，关闭泄液阀VD02。

三.事故设置

1.FIC101阀卡

主要现象: 1)FIC101流量减小;

2)P101泵出口压力升高;

3)冷物流出口温度升高。

事故处理:关闭FIC101前后阀，打开FIC101的旁路阀(VD01)，调节流量使其达到正常值。2.P101A泵坏

主要现象: 1)P101泵出口压力急骤下降;2)FIC101流量急骤减小;3)冷物流出口温度升高，汽化率增大。

事故处理: 关闭P101A泵，开启P101B泵。3.P102A泵坏

主要现象: 1)P102泵出口压力急骤下降;2)冷物流出口温度下降，汽化率降低。

事故处理: 关闭P102A泵，开启P102B泵。4.TV101A阀卡

主要现象: 1)热物流经换热器换热后的温度降低;2)冷物流出口温度降低。

事故处理: 关闭TV101A前后阀，打开TV101A的旁路阀(VD01)，调节流量使其达到正常值。关闭TV101B前后阀，调节旁路阀（VD09）。5.部分管堵

主要现象: 1)热物流流量减小;2)冷物流出口温度降低，汽化率降低;3)热物流P102泵出口压力略升高。

事故处理:停车拆换热器清洗。6.换热器结垢严重

主要现象:热物流出口温度高。

事故处理:停车拆换热器清洗。

第四章 液位控制单元

一.工艺流程说明：

本流程为液位控制系统，通过对三个罐的液位及压力的调节，使学员掌握简单回路及复杂回路的控制及相互关系。

缓冲罐V101仅一股来料，8Kg/cm2压力的液体通过调节产供阀FIC101向罐V101充液,此罐压力由调节阀PIC101分程控制,缓冲罐压力高于分程点（5.0Kg/cm2）时，PV101B自动打开泄压，压力低于分程点时，PV101B自动关闭，PV101A自动打开给罐充压，使V101压力控制在5Kg/cm2。缓冲罐V101液位调节器LIC101和流量调节阀FIC102串级调节，一般液位正常控制在50%左右，自V101底抽出液体通过泵P101A或P101B(备用泵)打入罐V102,该泵出口压力一般控制在9Kg/cm2，FIC102流量正常控制在20000Kg/hr。

罐V102有两股来料，一股为V101通过FIC102与LIC101串级调节后来的流量；另一股为8Kg/cm2压力的液体通过调节阀LIC102进入罐V102,一般V102液位控制在50%左右,V102底液抽出通过调节阀FIC103进入V103,正常工况时FIC103的流量控制在30000 kg/hr。

罐V103也有两股进料，一股来自于V102的底抽出量，另一股为8kg/cm2压力的液体通过FIC103与FI103比值调节进入V103,比值系数为2:1，V103底液体通过LIC103调节阀输出，正常时罐V103液位控制在50%左右。

本单元复杂控制回路说明：

FFIC104:为一比值调节器。根据FIC1103的流量，按一定的比例，相适应比例调整FI103的流量。

比值调节：工业上为了保持两种或两种以上物料的比例为一定值的调节叫比值调 节。对于比值调节系统，首先是要明确那种物料是主物料，而另一种物料按主物料来配比。在本单元中，FIC1425（以C2为主的烃原料）为主物料，而FIC1427（H2）的量是随主物料（C2为主的烃原料）的量的变化而改变。

该单元主要包括以下设备：

V-101：缓冲罐 V-102：恒压中间罐 V-103：恒压产品罐

P101A：缓冲罐V-101底抽出泵 P101B：缓冲罐V-101底抽出备用泵

二.工艺流程图:

液位控制仿现场图

三、装置的操作规程

1、冷态开车规程：

装置的开工状态为V-102和V-103两罐已充压完毕，保压在2.0kg/cm2，缓冲罐V-101压力为常压状态，所有可操作阀均处于关闭状态。

1.1 缓冲罐V-101充压及液位建立：（1）确认事项：

·V-101压力为常压（2）V-101充压及建立液位：

·在现场图上,打开V-101进料调节器FIC101的前后手阀V1和V2,开度在100%。

·在DCS图上，打开调节阀FIC101,阀位一般在30%左右开度,给缓冲罐V101充液。

·待V101见液位后再启动压力调节阀PIC101,阀位先开至20%充压。·待压力达5kg/cm2左右时,PIC101投自动.1.2 中间罐V-102液位建立：（1）确认事项：

·V-101液位达40%以上 ·V-101压力达5.0kg/cm2左右（2）V-102建立液位：

·在现场图上，打开泵P101A的前手阀V5为100%； ·启动泵P101A.·当泵出口压力达10kg/cm2时,打开泵P101A的后手阀V7为100%； ·打开流量调节器FIC102前后手阀V9及V10为100%.·打开出口调节阀FIC102,手动调节FV102开度,使泵出口压力控制在9.0kg/cm2左右.·打开液位调节阀LV102至50%开度.·V-101进料流量调整器FIC101投自动，设定值为20000.0kg/hr.·操作平稳后调节阀FIC102投入自动控制并与LIC101串级调节V101液位.·V-102液位达50%左右,LIC102投自动，设定值为50%.1.3 产品罐V-103建立液位：（1）确认事项：

·V-102液位达50%左右（2）V-103建立液位：

·在现场图上，打开流量调节器FIC103的前后手阀V13及V14 ·在DCS图上，打开FIC103及FFIC104,阀位开度均为50%.·当V103液位达50%时,打开液位调节阀LIC103开度为50%.·LIC103调节平稳后投自动，设定值为50%.2、正常操作规程：

正常工况下的工艺参数：

(1)FIC101投自动，设定值为20000.0kg/hr.(2)PIC101投自动（分程控制），设定值为5.0kg/cm2(3)LIC101投自动，设定值为50%.(4)FIC102投串级(与LIC101串级)(5)FIC103投自动，设定值为30000.0kg/hr(6)FFIC104投串级(与FIC103比值控制)，比值系统为常数2.0.(7)LIC102投自动，设定值为50%(8)LIC103投自动，设定值为50%(9)泵P101A(或P101B)出口压力PI101正常值为9.0kg/cm2(10)V-102外进料流量FI101正常值为10000.0kg/hr.(11)V-103产品输出量FI102的流量正常值为45000.0kg/hr.3、停车操作规程：

3.1 正常停车：

16（1）关进料线: ·将调节阀FIC101改为手动操作，关闭FIC101，再关闭现场手阀V1及V2.·将调节阀LIC102改为手动操作，关闭LIC102，使V-102外进料流量FI101为0.0kg/hr.·将调节阀FFIC104改为手动操作，关闭FFIC104.（2）将调节器改手动控制：

·将调节器LIC101改手动调节，FIC102解除串级改手动控制.·手动调节FIC102，维持泵P101A出口压力，使V-101液位缓慢降低.·将调节器FIC103改手动调节，维持V-102液位缓慢降低.·将调节器LIC103改手动调节，维持V-103液位缓慢降低.（3）V-101泄压及排放：

·罐V101液位下降至10%时,先关出口阀FV102,停泵P101A,再关入口阀V5.·打开排凝阀V4，关FIC102手阀V9及V10.·罐V-101液位降到0.0时,PIC101置手动调节,打开PV101为100%放空.（4）当罐V-102液位为0.0时,关调节阀FIC103及现场前后手阀V13及V14.（5）当罐V-103液位为0.0时,关调节阀LIC103.3.2 紧急停车：

紧急停车操作规程同正常停车操作规程。

三、事故设置：

1.泵P101A坏

原因：运行泵P101A停.现象：画面泵P101A显示为开,但泵出口压力急剧下降.处理：先关小出口调节阀开度,启动备用泵P101B,调节出口压力,压力达 9.0atm(表)时,关泵P101A,完成切换.2.调节阀LIC101阀卡

原因：LIC101调节阀卡20%开度不动作.现象：罐V101液位急剧上升,FIC102流量减小.处理：打开付线阀V11,待流量正常后,关调节阀前后手阀.第五章 精馏塔单元

一、工艺流程简述

本流程是利用精馏方法，在脱丁烷塔中将丁烷从脱丙烷塔釜混合物中分离出来。精馏是将液体混合物部分气化，利用其中各组分相对挥发度的不同，通过液相和气相间的质量传递来实现对混合物分离。本装置中将脱丙烷塔釜混合物部分气化，由于丁烷的沸点较低，即其挥发度较高，故丁烷易于从液相中气化出来，再将气化的蒸汽冷凝，可得到丁烷组成高于原料的混合物，经过多次气化冷凝，即可达到分离混合物中丁烷的目的。

原料为67.8℃脱丙烷塔的釜液(主要有C4、C5、C6、C7等)，由脱丁烷塔(DA-405)的第16块板进料(全塔共32块板),进料量由流量控制器FIC101控制。灵敏板温度由调节器TC101通过调节再沸器加热蒸汽的流量,来控制提馏段灵敏板温度，从而控制丁烷的分离质量。

脱丁烷塔塔釜液（主要为C5以上馏分）一部分作为产品采出，一部分经再沸器(EA-418A、B)部分汽化为蒸汽从塔底上升。塔釜的液位和塔釜产品采出量由LC101和FC102组成的串级控制器控制。再沸器采用低压蒸汽加热。塔釜蒸汽缓冲罐（FA－414）液位由液位控制器LC102调节底部采出量控制。

塔顶的上升蒸汽（C4馏分和少量C5馏分）经塔顶冷凝器（EA-419）全部冷凝成液体，该冷凝液靠位差流入回流罐（FA-408）。塔顶压力PC102采用分程控制：在正常的压力波动下，通过调节塔顶冷凝器的冷却水量来调节压力，当压力超高时，压力报警系统发出报警信号，PC102调节塔顶至回流罐的排气量来控制塔顶压力调节气相出料。操作压力4.25atm(表压)，高压控制器PC101将调节 回流罐的气相排放量，来控制塔内压力稳定。冷凝器以冷却水为载热体。回流罐液位由液位控制器LC103调节塔顶产品采出量来维持恒定。回流罐中的液体一部分作为塔顶产品送下一工序，另一部分液体由回流泵(GA-412A、B)送回塔顶做为回流，回流量由流量控制器FC104控制。

 本单元复杂控制方案说明：

吸收解吸单元复杂控制回路主要是串级回路的使用，在吸收塔、解吸塔和产品罐中都使用了液位与流量串级回路。

串级回路：是在简单调节系统基础上发展起来的。在结构上，串级回路调节系统有两个闭合回路。主、副调节器串联，主调节器的输出为副调节器的给定值，系统通过副调节器的输出操纵调节阀动作，实现对主参数的定值调节。所以在串级回路调节系统中，主回路是定值调节系统，副回路是随动系统。

分程控制：就是由一只调节器的输出信号控制两只或更多的调节阀，每只调节阀在调节器的输出信号的某段范围中工作。

具体实例：

DA405的塔釜液位控制LC101和和塔釜出料FC102构成一串级回路。FC102.SP随LC101.OP的改变而变化。

PIC102为一分程控制器，分别控制PV102A和PV102B，当PC102.OP逐渐开大时，PV102A从0逐渐开大到100；而PV102B从100逐渐关小至0。

该单元包括以下设备：

DA-405:

脱丁烷塔 EA-419:

塔顶冷凝器 FA-408:

塔顶回流罐 GA-412A、B:

EA-418A、B:

回流泵 塔釜再沸器

FA-414:

塔釜蒸汽缓冲罐

二、工艺流程图:

精馏操作仿现场图

三.精馏单元操作规程

1.冷态开车操作规程

装置冷态开工状态为精馏塔单元处于常温、常压氮吹扫完毕后的氮封状态，所有阀门、机泵处于关停状态。

1.1进料过程

(1)开FA-408顶放空阀PC101排放不凝气，稍开FIC101调节阀（不超过20%），向精馏塔进料。(2)进料后，塔内温度略升，压力升高。当压力PC101升至0.5atm时，关闭PC101调节阀投自动，并控制塔压不超过4.25atm(如果塔内压力大幅波动，改回手动调节稳定压力)。

1.2启动再沸器

(1)当压力PC101升至0.5atm时，打开冷凝水PC102调节阀至50%；塔压基本稳定在4.25atm后，可加大塔进料（FIC101开至50%左右）。(2)待塔釜液位LC101升至20%以上时，开加热蒸汽入口阀V13，再稍开TC101调节阀，给再沸器缓慢加热，并调节TC101阀开度使塔釜液位LC101维持在40%-60%。

待FA-414液位LC102升至50%时，并投自动，设定值为50％。

1.3建立回流

随着塔进料增加和再沸器、冷凝器投用，塔压会有所升高。回流罐逐渐积液。

(1)塔压升高时，通过开大PC102的输出，改变塔顶冷凝器冷却水量和旁路量来控制塔压稳定。

(2)当回流罐液位LC103升至20%以上时，先开回流泵GA412A/B的入口阀V19，再启动泵，再开出口阀V17，启动回流泵。

(3)通过FC104的阀开度控制回流量，维持回流罐液位不超高，同时逐渐关闭进料，全回流操作。

1.4调整至正常

(1)当各项操作指标趋近正常值时，打开进料阀FIC101。(2)逐步调整进料量FIC101至正常值。

(3)通过TC101调节再沸器加热量使灵敏板温度TC101达到正常值。(4)逐步调整回流量FC104至正常值。

(5)开FC103和FC102出料，注意塔釜、回流罐液位。

(6)将各控制回路投自动，各参数稳定并与工艺设计值吻合后，投产品采 21 出串级。

2.正常操作规程

2.1正常工况下的工艺参数如下：

(1)进料流量FIC101设为自动,设定值为14056 kg/hr。

(2)塔釜采出量FC102设为串级，设定值为7349 kg/hr，LC101设自动，设定值为50％。

(3)塔顶采出量FC103设为串级，设定值为6707 kg/hr。(4)塔顶回流量FC104设为自动，设定值为9664 kg/hr。

(5)塔顶压力PC102设为自动，设定值为4.25atm，PC101设自动，设定值为5.0atm。

(6)灵敏板温度TC101设为自动，设定值为89.3 ℃。(7)FA-414液位LC102设为自动，设定值为50%。(8)回流罐液位LC103设为自动，设定值为50%。

2.2主要工艺生产指标的调整方法

(1)质量调节：本系统的质量调节采用以提馏段灵敏板温度作为主参数，以再沸器和加热蒸汽流量的调节系统，以实现对塔的分离质量控制。(2)压力控制：在正常的压力情况下，由塔顶冷凝器的冷却水量来调节压力，当压力高于操作压力4.25atm(表压）时，压力报警系统发出报警信号，同时调节器PC101将调节回流罐的气相出料，为了保持同气相出料的相对平衡，该系统采用压力分程调节。

(3)液位调节：塔釜液位由调节塔釜的产品采出量来维持恒定。设有高低液位报警。回流罐液位由调节塔顶产品采出量来维持恒定。设有高低液位报警。

(4)流量调节：进料量和回流量都采用单回路的流量控制；再沸器加热介质流量，由灵敏板温度调节。

4.停车操作规程

4.1降负荷

(1)逐步关小FIC101调节阀，降低进料至正常进料量的70%。(2)在降负荷过程中，保持灵敏板温度TC101的稳定性和塔压PC102的稳定，使精馏塔分离出合格产品。

(3)在降负荷过程中，尽量通过FC103排出回流罐中的液体产品，至回流罐液位LC104在20%左右。

(4)在降负荷过程中，尽量通过FC102排出塔釜产品，使LC101降至30%左右。

4.2停进料和再沸器

在负荷降至正常的70%，且产品已大部采出后，停进料和再沸器。(1)关FIC101调节阀，停精馏塔进料。

(2)关TC101调节阀和V13或V16阀，停再沸器的加热蒸汽。(3)关FC102调节阀和FC103调节阀，停止产品采出。

(4)打开塔釜泄液阀V10，排不合格产品，并控制塔釜降低液位。(5)手动打开LC102调节阀，对FA-114泄液。

4.3停回流

(1)停进料和再沸器后，回流罐中的液体全部通过回流泵打入塔，以降低塔内温度。

(2)当回流罐液位至0时，关FC104调节阀，关泵出口阀V17（或V18），停泵GA412A（或GA412B），关入口阀V19（或V20），停回流。(3)开泄液阀V10排净塔内液体。

4.4降压、降温

(1)打开PC101调节阀，将塔压降至接近常压后，关PC101调节阀。(2)全塔温度降至50℃左右时，关塔顶冷凝器的冷却水(PC102的输出至0)。

三、事故操作规程

1.热蒸汽压力过高

原因:热蒸汽压力过高。

现象:加热蒸汽的流量增大，塔釜温度持续上升。处理:适当减小TC101的阀门开度。

2.热蒸汽压力过低

原因:热蒸汽压力过低。

现象:加热蒸汽的流量减小，塔釜温度持续下降。处理:适当增大TC101的开度。

3.冷凝水中断

原因:停冷凝水。

现象:塔顶温度上升，塔顶压力升高。处理:①开回流罐放空阀PC101保压

②手动关闭FC101，停止进料。③手动关闭TC101，停加热蒸汽。

④手动关闭FC103和FC102，停止产品采出。⑤开塔釜排液阀V10,排不合格产品.⑥手动打开LIC102,对FA114泄液.⑦当回流罐液位为0时,关闭FIC104.⑧关闭回流泵出口阀V17/V18.⑨关闭回流泵GA424A/GA424B ⑩关闭回流泵入口阀V19/V20

(11)待塔釜液位为0时,关闭泄液阀V10(12)待塔顶压力降为常压后,关闭冷凝器.4.停电

原因:停电

现象:回流泵GA412A停止，回流中断。处理: ①手动开回流罐放空阀PC101泄压

②手动关进料阀FIC101 ③手动关出料阀FC102和FC103 ④手动关加热蒸汽阀TC101 ⑤开塔釜排液阀V10和回流罐泄液阀V23,排不合格产品.⑥手动打开LIC102,对FA114泄液.⑦当回流罐液位为0时,关闭V23.⑧关闭回流泵出口阀V17/V18.⑨关闭回流泵GA424A/GA424B

⑩关闭回流泵入口阀V19/V20

(11)待塔釜液位为0时,关闭泄液阀V10(12)待塔顶压力降为常压后,关闭冷凝器.5.回流泵故障

原因:回流泵GA-412A泵坏

现象:GA-412A断电，回流中断，塔顶压力、温度上升。处理: ①开备用泵入口阀V20。

②启动备用泵GA412B。

③开备用泵出口阀V18。

④关闭运行泵出口阀V17。

⑤停运行泵GA412A。

⑥关闭运行泵入口阀V19 6.回流控制阀FC104阀卡

原因:回流控制阀FC104阀卡

现象:回流量减小，塔顶温度上升，压力增大。处理:打开旁路阀V14，保持回流。

实习总结：：

为期两周的化工仿真实习结束了，虽然只是每天进出机房，对着电脑进行操作，25 但是学到的知识却比课堂更为直接，理解的更为深刻通过本次化工仿真实习收获颇多，我熟悉了工艺流程，对控制系统有了一定的了解，基本掌握开车规程。

仿真实验是以仿真机为工具，用实时运行的动态数学模型代替真实工厂进行教学实习的一门新技术。仿真机是基于电子计算机、网络或多媒体部件，由人工建造的，模拟工厂操作与控制或工业过程的设备，同时也是动态数学模型实时运行的环境。

仿真实验为学生提供了充分动手的机会，可在仿真机上反复进行开车、停车训练，在仿真机上，学生变成学习的主体。

离心泵是我们最初接触的化工仿真实验，它是比较简单的一个实验，但是起初对着屏幕我们大多数人还是摸不着头脑，后来经过一段时间的摸索熟悉，很快就将仿真实验的操作流程掌握了，再针对离心泵实验的一些特点以及注意点（例如罐液位，泵出口压力，泵进口压力，灌压）按照指示正规的步骤进行操作，没过2个小时我就将离心泵的开车停车过程做到了满分。

换热器是第二个实验，再离心泵的基础上面对换热器不会那么茫然了，它本身也是一个比较简单的流程，先进行冷流体进液然后热流体进液让它们进行换热，但是要想做好它，必须控制好冷流入口流量控制FIC101，冷流出口温度TI102，热流入口温度控制TIC101，PI101泵出口压力。了解好步骤以及注意点后我专注的进行了一次开车，第一次不尽完美，但却是第二次完美开车的完美参照，针对第一次的不足，第二次更加小心的操作，自然也很顺利的完成的列管换热器的开停车。

脱丁烷塔是第四个实验，相比前三个实验，脱丁烷塔的难度可谓是大大提高，它的工艺流程更为复杂（包括进料过程，再沸器的投入使用，建立回流，出产品）需注意参数（温度，塔顶温度，塔底温度，灵敏版温度，塔顶压力，塔釜液位，回流罐液位）更多更难控制。为了更好的进行实验，这次我先对照流程图与工艺过程先将思路理了一遍，在我弄清步骤之后，我便开始开车，由于各流量，阀门开度不合适以及未及时调整，使得部分参数偏离目标值，我记下偏离的参数，然后找出其偏离的原因，发现大部分是因为加热速度与液位上涨速度不相宜而造成，针对这点，我第二次开车，时刻注意温度以及液位的变化，使它们在波动中平衡，最终达到理想要求，经过两次的操作我也算是摸清了脱丁烷塔的底，之后 26 的操作便很自如的很快的达到理想要求。

心得体会: 通过本次实习我有以下几点体会:

（一）熟悉工艺流程，熟悉操作设备，熟悉控制系统，熟悉开车规程

虽然我们做的是仿真实习，但是在动手开车前页一定要做到这“四熟悉”，特别是面对复杂的化工过程或者是以前从未接触过的化工过程的时候，对过程的熟悉程度将是至关重要的，否则也许会误入歧途，错误的操作，浪费时间，影响开车分数不说，更重要的是不能很好的掌握所需要学习的内容。面对一个复杂的工艺过程，也许开关，手操器多达数十个，如果不能事先了解到他们的作用和位置，以及各自开到什么程度，那么当开车的时候必然会手忙脚乱，而且会错误不断，因此在开车前最重要的准备工作就是要熟悉整个工艺过程。

（二）首先进行开车前的准备工作，再进行开车

开车前的准备非常重要，虽然开车前的准备工作是非常繁琐，细致的，有的时候仿真程序为了突出重点，不得不把一些程序简化了，但是实际的生产过程中，这些开车前的准备工作却是一点都不能简化的，所以，我们在仿真操作的时候要心里明白，我们操作时候其实那些前提准备条件都已经弄好了，所以我们不需要考虑，但是一定要明白前提准备条件的重要性。要求分清操作流程的顺序主要有两个原因：第一是考虑安全生产，如果不按操作顺序开车回引发事故，第二是由于工艺过程的自身规律，不按操作顺序就开不了车。因此操作步骤之间的顺序至关重要不能随意更改。

（三）操作切忌大起大落

在仿真操作过程中，我们经常会遇到一些惯性很大的系统，调节的时候一定要耐心和细心，因为一旦不注意就会造成系统的大起大落，这在化工生产过程中是绝对不允许的。大起大落会造成物料供给的困难，一会需要大量的物料，一会又只需少许物料，这对于物料供给系统是非常困难的，其次，会造成热量供应系统的困难，进料大时，加热和冷却也必须相应的开大，然而热量的供给是个大惯性系统，不可能瞬间快速的调节，因此必然造成物料忽冷忽热，甚至超出工艺要求，生产出不合格产品，更有甚者会导致设备故障，以致发生危险。大型化工装置中，无论是压力，物位，流量或温度的变化，都呈现较大的惯性的滞后特性。如果当被调变量的偏离期望值较大时我们大幅度调整阀门，由于惯性和滞后的存在，一时看不出变化，因而暂时看不出变化，而一定时间后又出现被调量超出期望值，同样又急于扳回，导致被控变量反复震荡，难以稳定。因此在操作中一定要耐心，不能急于求成。

（四）先低负荷开车达正常工况再缓慢提升负荷

我想低负荷开车，这首先是为了安全考虑的，因为开车过程中很容易因操作不当而产生一些问题，这个时候如果是高负荷的启动，那么造成的事故必然比较大，所以低负荷启动可以减小事故带来的损失，降低危险，另外，在开车过程中，有一部分物料是需要流动的，同时也会有部分产出，但是由于是开车过程，各种工艺条件还未达到，所以产出的都是不合格的产品，因此，采用低负荷启动，可以减少对原料和能源的浪费，这也是节约成本和保护环境的重要举措。

（五）建立物料平衡的概念

在一个具体单元中总体的进物料量和出物料量是动态平衡的，能量也是如此，因此可以通过这个平衡来间接判断设备的运行状态，来合理的调整开车步骤，把握各个环节的开启时机。

本次仿真实习对我们化工班的学生来说可谓是意义重大，它让我们提前体会到了坐在总控室操控工厂生产的感受。让我们感受到了整个工厂生产系于我身的责任感，工作中必须全神贯注，一点点的消差错都可能造成产品质量问题甚至事故危险。对于化工人来说它提醒我们不仅要学好理论知识更要熟悉生产操作，毕竟理论是死的，产品质量才是硬道理。做为一个化工科班学生，我觉得我要学的还有很多，要走的路还很长。

第五篇：化工原理仿真系统研究论文

一、化工原理仿真系统的制作

化工原理实验包括流体流动阻力测定、离心泵性能测定、传热、精馏、吸收与解吸、干燥、萃取等基本单元操作，分别由不同的仪器仪表和管道组合而成。在仿真软件中，把各种设备和管道用flash画出，再根据每一套装置流程图的要求，以真实、立体的效果来实现。

1.整体结构。实验仿真系统的开发过程分为三个阶段：实验前的准备、实验过程及数据记录和数据处理。前两个阶段在Flash动画制作软件上完成，第三阶段在VisualStudio2005软件开发工具上完成，并且使用Ac-cess数据库进行数据的存储与交换。

2.仿真系统的实现。在计算机模拟化工原理实验时，需要通过动态数学模型来模拟真实的实验操作，该模型主要包括实验指导、素材演示、仿真操作、数据处理、考题测试、帮助功能等内容。下面以离心泵性能测定为例详细说明仿真系统的制作过程。在实验准备阶段与实验开始阶段的Flash动画的制作过程中，考虑到实验步骤有先后，以及更好地做到人机交互，必须使用专门为Flash脚本开发的ActionScript语言。如点击水泵开启按钮必须在阀门开启以后才能启动，直至水灌满后，才可以点击关闭水泵按钮。为了使实验更具有真实性，需设置阀门的流量控制，分为10个级别，可以逐渐增大或减小。运用VisualStudio.Net开发环境编写C#程序，可以通过拖动添加组件，并自动生成组件需要的代码。在制作化工原理实验模拟课件时，可通过VisualStudio属性窗口设置各种开发元素属性如外观、名称等，且属性窗口中显示的内容，随着选择开发元素的不同而动态改变。利用VisualStudi“o工具箱”，可以向应用程序添加标准控件。在设置好窗体和控件后，利用Vi-sualStudio的代码编辑器编写程序代码。在命令窗口中，可以直接输入并执行各种命令，调试应用程序，并通过在即时窗口的命令行中输入表达式或变量名，可以得到它们的值。编写程序过程中，难免会遇到一些错误，开发人员需要对应用程序进行调试，查找错误的根源，以期达到设计要求。离心泵性能测定实验涉及到流体流动、水泵运转、仪表变化、阀门打开或关闭等动作，在仿真系统中通过Flash动画来实现这些动作的动态效果，使整个实验过程表现得更加真实。用Flash中的按钮实现动画交互效果，控制整个实验的操作并对数据进行采集，同时将数据传入C#，由C#对数据库进行读写操作，然后作出离心泵特性曲线图。

3.实验数据产生及处理。化工原理实验过程中往往要测定温度、压强、浓度、流速等数据，同时必须对这些参数进行整理和分析，并运用相关的理论公式进行计算，才能达到实验预期目的。化工原理实验实测数据多，绘图耗时费力，计算公式复杂，有时甚至需要进行迭代计算，借助计算机辅助程序可圆满解决这些问题。在仿真软件中，通过C#语言设计数据处理程序。根据各化工单元操作理论建立数学模型，使仿真数据在实际操作的数据范围内随机产生，以保证每个学生在进行仿真实验时即使初始条件相同，也不会得到完全相同的实验结果，更接近真实操作状况。试验完成后，点击“记录数据”按钮，计算机会自动记录数据，并在后台进行数据传递，然后根据预先输入的计算公式进行数据处理。数据处理后被保存到Access数据库中，再通过调用，将数据输出在DataGridView进行显示，或据此数据绘制实验曲线。

二、操作过程及功能概述

主界面使用VisualStudioC#中的窗体，通过添加菜单栏来控制试验的选择。其特点是方便、简单易用，更重要的是为今后仿真系统的逐步完善提供了空间。首先水泵的开关按钮是不可用的，必须在打开阀门以后，才能启动水泵。当水泵与阀门同时启动后，便开始灌水，在这期间禁用系统中所有的按钮。待灌水过程结束，先关阀门再关水泵。点击“开始实验”按钮，可以开启下一个界面继续实验。先打开水泵，然后打开阀门，通过阀门调节流量级别，仪表数值会随之变化。点击“记录数据”按钮，将仪表的数值记录在数据库中。当数据记录完毕，点击“查看数据”按钮，屏幕上显示10组数据以及由公式计算得出的“扬程”、“有效功率”、“效率”数值。点击“绘图”按钮，可直接绘制出H-Q、P-Q及η-Q三条特性曲线。无论是实验结束还是中途关闭实验窗体，都将出现一个对话框以提示实验者“是否保存当前数据？”操作者可根据提示对实验数据进行取舍。集合Flash动画和C#语言优点开发的化工原理实验仿真系统，具有界面直观、操作简单、支持人机交互、占用空间小等特点，能显著提高化工原理实验教学的效果，减少实验设备投资和损坏，降低实验投入成本，避免实验事故的发生。计算机辅助教学，特别是计算机仿真实验在化工教学过程中的应用，使学生接触了一种全新的实验手段，激发了学生学习的积极性和主动性，使学生创新意识得到培养，从而提高了整体教学质量。