中人ZRHGDY-04间歇反应釜单元实训装置_反应釜操作单元实训平台

一、间歇反应釜单元操作实训装置系统的组成及特点
1、框架\楼梯\护栏：框架长×宽×高：约4200×2000×3500mm。设备总安装尺寸：4900×2000×3500mm。整机采用钢质安装框架（两层设计，一层平面方便操作、检修、出入，二层有安全斜梯通上并有护栏、防滑花纹板），防锈红丹底漆，喷烤漆处理。紧固件：与法兰，阀门，框架，楼梯，护栏，支架配合。
2、釜式反应器（CSTR）是化工过程中常见的单元操作，装置真实模拟典型化工生产工艺的间歇反应工艺流程，系统由间歇反应釜实训设备对象（由一台蒸馏搅拌反应釜和一台中和釜组成，两釜可独自成体系工作，通过压缩氮气输送相互倒料，反应釜采用间歇反应工作方式）。
3、反应釜采用工业标准压力反应釜，反应采用夹套油浴温度控制、釜内冷却水盘管模拟反应吸热、釜内加热模拟反应放热。通过装置了解间歇反应装置的基本流程及设备结构，能进行机泵、反应器、冷凝器等设备操作。熟悉化工反应装置的基本流程和配套生产设备、仪表控制过程；进行不同设备形式的流体输送实训、换热实训操作；进行带压反应、常压反应、减压反应实训，可进行物料蒸馏回流操作；展现了工业中低温差大流量过程的典型控制系统。
4、装置具有反应釜岗位技能、中和釜岗位技能、换热岗位技能、流体输送岗位技能、现场工控岗位技能、化工仪表岗位技能、就地及远程控制岗位技能的实训功能以及现场故障处理技能。
5、就地智能仪表电器控制台：约1650X700X1400钢质喷塑琴式结构就地仪表电器操作台(含带RS485通讯接口就地控制智能仪表、嵌入式微机位及开关位，并内含DCS接入口)。内安装漏电保护空气开关、电流型漏电保护器充分考虑人身安全保护；同时每一组强电输出都有旋钮开关控制，保证设备安全，操作控制便捷；装有分相指示灯，开关电源，接触器，固态继电器，自锁开关，塑铜线，橡套线，屏蔽线，铝合金线槽等。装置可由现场工控操作台通过带RS485通讯总线的智能仪表＋工控组态软件的方式就地进行独立测控，完成各实训项目。系统也可采用DCS控制系统。
6、装置可体现工厂情景化，尽量贴近工厂实际，突出重点；可进行装置开车准备、开车、正常操作、停车、设备维护等方面的技能操作训练、工艺指标控制操作技能训练，同时可满足化工工艺专业高级工、技师、高级技师培训大纲的教学及培训要求。
二、间歇反应釜单元操作实训装置功能

项目	基本理论及专业课程的实训教学
功能	1.了解反应釜各部件的作用、了解反应釜的结构和特点、了解反应釜的工作流程； 2.掌握反应釜的基本操作、调节方法、了解影响反应的主要影响因素； 3.掌握反应釜常见异常现象及处理方法； 4.掌握反应釜乙酸乙酯的生产操作； 5.能正确使用设备、仪表，及时进行设备、仪器、仪表的维护与保养； 6.学会做好开车前的准备工作； 7.正常开车，按要求操作调节到指定数值； 8.能及时掌握设备的运行情况，随时发现、正确判断、及时处理各种异常现象，特殊情况能进行紧急停车操作；能掌握现代信息技术管理能力，应用计算机对现场数据进行采集、监控； 9.正确填写生产记录，及时分析各种数据； 10.正常停车； 11.了解掌握工业现场生产安全知识。
实训功能	操作实训内容
开车准备	1、工艺流程图的识读与表述。 2、熟悉现场装置及主要设备、仪表、阀门的位号、功能、工作原理和使用方法。按照要求制定操作方案。检查流程中各设备、管线、阀门是否处于正常开车状态。引入公用工程（水、电、油）并确保正常。装置上电，检查各仪表状态是否正常；动设备试车。
开车	1、按正确的开车步骤开车，调节原料流量、温度、压力、搅拌转速到指定值。 2、能执行换热器的切换操作。
正常操作	按照指令改变原料流量、温度、压力、液位、转速等操作参数到指定值并建立正常操作。按照要求巡查各流量、温度、压力、液位、转速等操作参数并做好记录，能及时判断各指标否正常。按照要求巡查动设备（离心泵、计量泵）的运行状况，确认并做好记录。观察正常操作时反应釜的操作状况，并指出可能影响其正常操作的因素。能按正常操作进行间歇反应的进、出料操作。能按照不同要求进行夹套、盘管、外冷却器等的换热切换。能按照不同要求进行夹套、电加热等的切换操作。
停车	按正常的停车步骤停车。检查停车后各设备、阀门的状态，确认后做好记录。
事故处理	能通过对操作参数的观察、分析了解反应釜的操作状况，在改变某些参数的情况下能及使对系统作出调整，使反应正常进行。能对不同的控制方式进行切换，并使系统恢复稳定操作。能判断引起操作异常的原因并作出相应的处理使系统恢复稳定操作。
设备维护	1、离心泵的开、停、正常操作及日常维护。 2、换热器的构造、工作原理、正常操作及维护。 3、主要阀门（电动调节阀，电磁阀，减压阀、背压阀、疏水阀）的位置、类型、构造、工作原理、正常操作及维护。各种温度、流量、压力、液位传感器的测量原理；温度、压力、液位显示仪表及流量控制仪表的正常使用。不同形式搅拌器的结构、原理、及操作方式。
控制仪表	1、温度、流量、压力传感器的测量原理；温度、压力显示仪表及流量控制仪表的正常使用。 2、控制执行装置调压器、电动调节阀、变频器的正常使用。 3、了解反应釜控制时需要检测及控制的参数、检测位置、检测传感器及控制方法。
软件	1、上位监控平台软件的熟悉、了解及使用 2、机械实训安全教育虚拟仿真软件：本软件基于unity3d开发，软件采用三维漫游的形式，可通过键盘控制移动，鼠标控制镜头方向，设有机械安全距离实验，机械安全保护装置实验、机械安全防护设计基础考核，实验进行时，三维漫游画面采用箭头与脚印图案提示移动至实验位置，机械对象周围圆圈显示了工作半径，实验过程伴有三维机器人的对话框提醒。 A、机械安全距离实验内容包括防止上下肢触及危险区的安全距离实验（内分2种围栏高度与开口大小），选择进入后，镜头前弹出GB23821-2009《机械安全防止上下肢触及危险区的安全距离》要求，错误示范：实验过程为人体进入机械对象工作半径受到伤害后，血色画面与语音提醒收到机械伤害，并回至原位并进行下一实验，最终一步为正确做法。 B、机械安全保护装置实验分为安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪等保护装置实验，可选类别（安全输入、安全控制、安全输出、其他）、生产厂家、产品列表（安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、安全护栏）。安装位置有蓝色闪烁框架提醒，实验流程：选择安全护栏并安装、选择安全连锁开关（或选择安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪）并安装、选择安全控制器并安装至电气控制箱、选择安全继电器并安装至电气控制箱、点击电气控制箱上的启动按钮。若进入危险区域时，系统将提示报警音，且机械对象停止工作，选择电气控制箱上的复位按钮可停止。 C、机械安全防护设计基础考核要求完成机械安全系统的安装，正确安装安全护栏、安全联锁开关、安全光幕、安全垫、安全激光扫描仪、安全控制器、安全继电器、24V电源、信号灯及急停按钮，考核分为十个考核点，部分考核点有3个选项，由学生自由选择，最终10项考核点选好后，提交确认，系统自动得出总分数以及各考核点的得分情况。 D、软件须为整体同一平台，不得以单独的资源展现。同时为客户提供本软件的VR安装包方便用户拓展为VR实验，VR设备及软件安装调试不需提供。

三、间歇反应釜单元操作实训装置设备配置清单

序号	名称	设备参数	单位	数量	备注
1	间歇反应釜单元操作实训装置	一、双釜反应实训装置功能： 1.了解反应釜各部件的作用、了解反应釜的结构和特点、了解反应釜的工作流程； 2.掌握反应釜的基本操作、调节方法、了解影响反应的主要影响因素； 3.掌握反应釜常见异常现象及处理方法； 4.掌握反应釜的操作； 5.能正确使用设备、仪表，及时进行设备、仪器、仪表的维护与保养； 6.学会做好开车前的准备工作； 7.正常开车，按要求操作调节到指定数值； 8.能及时掌握设备的运行情况，随时发现、正确判断、及时处理各种异常现象，特殊情况能进行紧急停车操作；能掌握现代信息技术管理能力，应用计算机对现场数据进行采集、监控； 9.正确填写生产记录，及时分析各种数据； 10.正常停车； 11.了解掌握工业现场生产安全知识。二、双釜反应实训对象： 1.框架\楼梯\护栏：框架长×宽×高：约4200×2000×3500mm，楼梯宽度700mm。设备总安装尺寸：4900×2000×3500mm。整机采用钢质安装框架（两层设计，一层平面方便操作、检修、出入，二层有安全斜梯通上并有护栏、防滑花纹板），防锈红丹底漆，喷烤漆处理。上层及下层平台主骨架用8#槽钢，辅助骨架用4#角钢，4个安装支柱用Φ893钢管。平台板用δ3扁豆型花纹板。楼梯骨架共4#角钢，楼梯板用δ3扁豆型花纹板。护栏竖式安装柱用30×30×δ1.5方钢管，横向管用Φ25δ1.5钢管，1套； 2.法兰：与相应设备支架配套，不锈钢，1套；阀门：与管线，设备配合，1套；管线：与设备配合，包含循环冷却水支管用，物料管、导热油管、冷凝水泵进口等，1套； 3.原料罐：φ3776002,不锈钢，立式，2 台； 4.φ3005002,不锈钢，立式，1台； 5.高位槽：φ3775502,不锈钢，立式，2台； 6.中和釜产品罐：φ3008002,304不锈钢，卧式，1台； 7.反应釜产品罐：φ3008002,304不锈钢,卧式，1台； 8.反应釜蒸汽冷凝液储罐：φ2193002,304不锈钢,卧式，1台； 9.导热油膨胀槽：φ2195002,304不锈钢，卧式，外加硅酸铝保保温层，1台； 10.导热油事故罐：φ3776002,304不锈钢,卧式，1台； 11.冷却循环水水箱：600600600,304不锈钢,1台； 12.中和釜出料冷却器：φ141×550mm不锈钢列管冷却器(换热面积0.5m2)，1台； 13.反应釜出料冷却器：φ141×550mm不锈钢列管冷却器(换热面积0.5m2)，1台； 14.反应釜蒸汽竖式冷凝器：φ76×600mm不锈钢列管换热器(换热面积0.3m2)，1台； 15.反应釜蒸汽卧式冷凝器：φ159×1000mm不锈钢列管换热器(换热面积1m2)，1台； 16.蒸馏反应釜竖式分馏柱：φ76×550mm不锈钢，填料为φ6θ环，带工业液体分布器，1台； 17.中和搅拌反应釜：不锈钢50升，高径比为1:1.2，(耐压0.6Mpa、夹套加热方式为蒸汽及电加热导热油两种加热方式)外加硅酸铝保保温层，1台； 18.蒸馏反应釜：不锈钢50升，高径比分别为1:2，(配置竖式分馏柱、竖式冷凝器、卧式冷凝器，耐压0.6MPa、夹套加热方式为蒸汽及电加热导热油两种加热方式)外加硅酸铝保保温层，1台； 19.离心泵：原料泵，380V，不锈钢，0~4.8m3/h，2台； 20.冷凝水泵，380V，不锈钢，0~4.8m3/h，2台； 21.微柱塞计量泵：0-40L/H，不锈钢，1台； 22.4级电机：380V，中和釜搅拌电机、反应釜搅拌电机，2台。三、双釜反应实训传感器： 1.玻璃转子流量计：LZB-15\25-250液，高位槽进料流量，2台； 2.LZB-6,4-40L/H，原料泵输出流量，1台； 3.流量计：LZB-25\100-1000L/H液，精馏釜内胆冷凝盘管流量，1台； 4.磁翻板液位计：DN20720,带4-20MA远传信号，中和搅拌反应釜液位测量，1台； 5.磁翻板液位计：DN20650,带4-20MA远传信号，蒸馏反应釜液位测量，1台； 6.玻璃管液位计：DN20600，法兰式，2台； 7.玻璃管液位计：DN20450，法兰式，1台； 8.玻璃管液位计：DN20550，法兰式，2台； 9.玻璃管液位计：DN20300，法兰式，2台； 10.PT100热电阻：M16*1.5外丝接口，L=380，4个； 11.指针压力表：Y100,0-0.6MPa，2台； 12.压力变送器：扩散硅压力变送器,0~600kPa,4~20mA信号输出，DC24V供电，2台； 13.涡轮流量计：0~1.2m3/h，4~20mA输出，2台； 14.转速传感器：NPN型霍尔开关，DC24V供电，脉冲信号输出，2个。四、双釜反应实训装置执行器： 1.变频器：西门子变频器，三相380V输入，0.75KW，0~50Hz，2个； 2.调压模块：三相380V，35KW，带4~20mA控制信号输入，2个。五、双釜反应实装置仪器仪表： 1.智能流量积算仪：脉冲信号输入、4~20mA/1~5V开方信号输入，带RS485通讯接口，2台； 2.智能巡检仪：带触摸按键，6路通道，1~5V信号输入，带RS485通讯接口，2台； 3.智能控制器：智能调节控制仪，带触摸按键，万能信号输入，带4~20mA控制信号输出，带RS485通讯接口，4台； 4.闪光报警仪：8路闪光报警信号输入，1个。六、智能仪表电器控制台及计算机控制操作台：智能仪表电器控制台：约1650X700X1400钢质喷塑琴式结构就地仪表电器操作台(含仪表、嵌入式微机位及开关位，并内含DCS接入口)。内安装漏电保护空气开关、电流型漏电保护器充分考虑人身安全保护；同时每一组强电输出都有旋钮开关控制，保证设备安全，操作控制便捷；装有分相指示灯，开关电源，接触器，固态继电器，自锁开关，塑铜线，橡套线，屏蔽线，铝合金线槽等。七、就地智能仪表计算机控制系统：操作员站上位监控计算机：品牌计算机：双核3.0G，内存4G，硬盘1T，鼠标，键盘，3年质保，显示器：19”液晶，Windows操作系统，全国联保，1台；通讯网络转换器：RS485/232通讯转换器，1个。八、智能仪表上位监控软件： MCGS工控组态软件：MCGS5.5工控组态软件平台软件，1套，上位监控软件(以工控组态软件为平台软件)1套；配套实验指导书，1套。	套	1