《过程设备》课件

《过程设备》课件导览欢迎来到《过程设备》课件本课件涵盖了过程设备领域的核心内容，并辅以丰富的图片和视频，旨在帮助您深入了解过程设备的设计、制造、操作和维护课程概述学习目标课程内容学习方式深入了解过程设备类型、工作原理、应用涵盖过程设备类型、结构、设计、控制、理论讲解结合实践案例，培养实际操作能场景操作、维护等方面内容力过程设备概述过程设备是化工、医药、食品等行业中不可或缺的一部分，涉及储罐、塔器、换热器、泵、压缩机、阀门等多个类别过程设备在生产过程中扮演着重要的角色，负责物料的储存、混合、分离、输送、加热、冷却等操作常见过程设备类型储罐设备塔器设备12储罐是用来储存液体、气体或固体物料的设备常见的储塔器用于进行气液或液液间的传质和传热操作常见的塔罐有立式圆柱形储罐、卧式圆柱形储罐、球形储罐等器有精馏塔、吸收塔、干燥塔、反应塔等换热设备分离设备34换热设备用于实现两种或多种介质之间的热量交换常见分离设备用于将混合物中的不同组分分离常见的分离设的换热设备有换热器、冷凝器、蒸发器等备有过滤机、离心机、沉降器等储罐设备储罐是用于储存液体的容器，在化工、石油、制药等行业应用广泛储罐的类型很多，常见的有立式储罐、卧式储罐、球罐等，根据储存物质的不同，储罐的材质和结构也不同塔器设备塔器种类精馏塔吸收塔蒸馏塔塔器种类繁多，常见的有精馏精馏塔用于分离混合物，利用吸收塔用于从气体混合物中去蒸馏塔主要用于分离液体混合塔、吸收塔、蒸馏塔、干燥塔不同组分的沸点差异，将混合除特定组分，通常采用溶剂吸物，利用不同组分的沸点差异等塔器类型取决于具体工艺物分离成纯度更高的产品收法，将目标组分溶解在溶剂，将混合物分离成不同的馏分要求中换热设备换热设备是过程工业中重要的设备之一，用于不同流体之间进行热量传递常见的换热设备类型包括板式换热器、管式换热器和列管换热器等换热设备的设计和选择需根据具体工艺要求，包括热量传递速率、流体性质、压力和温度等因素进行考虑泵类设备泵类设备是过程工业中必不可少的设备，用于输送液体，例如水、油、化学品等根据输送液体类型的不同，泵类设备可分为离心泵、往复泵、螺杆泵等多种类型离心泵利用叶轮旋转产生的离心力将液体从入口吸入，然后从出口排出往复泵利用活塞或隔膜的往复运动将液体从入口吸入，然后从出口排出螺杆泵利用两个或多个螺杆的旋转将液体从入口吸入，然后从出口排出压缩机设备压缩机用于提高气体压力，广泛应用于化工、石油、天然气等行业压缩机种类繁多，常用类型包括往复式压缩机、离心式压缩机、螺杆式压缩机等压缩机设备的选型需考虑气体性质、工作压力、流量等因素压缩机设备的维护保养非常重要，定期检查润滑油、冷却水，确保设备安全可靠运行阀门设备阀门种类阀门驱动方式控制功能阀门控制系统阀门种类繁多，包括截止阀、手动阀门、电动阀门、气动阀控制阀用于调节流体流量，实阀门控制系统包括阀门、执行闸阀、球阀、蝶阀等门等，满足不同控制需求现过程控制器、控制器等，实现精确控制过程仪表设备过程仪表是过程设备的重要组成部分，它们负责测量、控制和显示过程变量，例如温度、压力、流量和液位过程仪表为过程控制系统提供实时数据，帮助优化生产过程，提高产品质量，降低能耗，并确保安全生产过程控制系统系统架构功能概述过程控制系统通常包含硬件和软件两过程控制系统负责监控、调节和控制部分，硬件包括控制单元、模块过程变量，例如温度、压力、流量等I/O、传感器等，软件则包括控制算法、，以确保生产过程的稳定性和安全性人机界面等应用范围数据采集与分析过程控制系统广泛应用于化工、石油过程控制系统可以采集过程数据，进、电力、冶金等各种工业领域，提高行实时分析，并根据分析结果调整控生产效率，减少人工操作制策略，优化生产工艺热工测量原理温度测量压力测量温度是过程设备运行的重要参数，也压力是指物体单位面积上所受的力，是热工测量中基础的测量对象是过程设备运行安全的重要指标热电偶、热电阻等传感器用于将温度压力传感器主要有弹性元件式、电容变化转换为电信号式、压阻式等，将压力变化转化为电信号流量测量液位测量流量是指单位时间内流过管道截面的液位是指容器内液体的深度，是过程流体体积或质量，反映过程设备的生设备运行状态的直观反映产效率液位传感器主要有浮球式、电容式、常用的流量计有差压式、涡街式、电超声波式等，用于测量液体液位磁式、超声波式等，用于测量流体流量温度测量方法热电偶1利用两种不同金属导体接触点产生的温差电势进行测量，具有响应速度快、精度高的特点热电阻2利用金属电阻随温度变化的特性进行测量，具有精度高、稳定性好的优点热敏电阻3利用半导体材料的电阻随温度变化的特性进行测量，具有灵敏度高、成本低的特点红外测温仪4利用物体辐射的红外线能量进行测量，具有非接触式测量、响应速度快的特点压力测量方法压力传感器压力传感器直接测量压力，将压力信号转换为电信号•应变式压力传感器•电容式压力传感器•压阻式压力传感器压力变送器压力变送器将压力信号转换为标准信号，例如4-20mA电流信号压力变送器可以测量绝对压力、表压或差压压力计压力计将压力信号转换为指针的偏转，通过指针指示压力值压力计通常用于压力测量和控制压力开关压力开关根据压力变化触动开关，产生电信号压力开关用于压力控制和报警流量测量方法流量测量是过程控制系统的重要组成部分，它能够准确地测量流体的流量，为过程控制提供关键数据流量测量方法多种多样，选择合适的测量方法取决于流体的性质、流量范围、精度要求和应用场景差压式流量计1利用流体流动产生的压差来测量流量涡街流量计2利用流体经过涡街时产生的涡流频率来测量流量电磁流量计3利用流体在磁场中运动产生的感应电动势来测量流量超声波流量计4利用超声波在流体中的传播时间差来测量流量液位测量方法液位计1液位计是测量容器内液体液位的仪器，使用简单、直观常见的有浮球式液位计、磁性液位计、差压式液位计等超声波液位计2超声波液位计利用超声波在液体中的传播时间来测量液位，不受液体介质的影响，精度较高雷达液位计3雷达液位计利用电磁波的反射原理测量液位，不受温度、压力等因素影响，适用于各种恶劣环境分析仪表测量方法成分分析1分析仪表用于测量物质的成分，例如化学成分或物理特性•气相色谱法•液相色谱法•质谱法物理性质分析2测量物质的物理性质，例如温度、压力、流量、浓度等•pH计•电导率计•浊度计红外分析3红外光谱法是分析物质化学结构和成分的有效方法•气体分析•液体分析•固体分析现场仪表安装要求安装位置安装方法连接管线接线现场仪表安装位置应合理，现场仪表安装应采用牢固可连接管线应牢固可靠，并应仪表接线应正确，并应采用方便操作和维护，并保证仪靠的固定方式，确保仪表安采用适当的材料和尺寸，以合适的接线方式，以确保仪表的安全和稳定运行安装装牢固，避免松动或脱落保证仪表正常运行连接管表安全运行接线应做好绝时应避免阳光直射、雨水淋安装过程中应注意保护仪表线应进行适当的防腐处理，缘处理，防止漏电事故发生湿或高温环境影响，防止损坏以延长使用寿命系统组成DCS硬件系统软件系统系统硬件部分由控制站、操软件系统负责控制站、操作站之DCS作站、通信网络、现场模块等间的通信，以及对数据的监控、I/O组成，负责数据的采集、传输和管理和控制处理网络系统网络系统为系统提供通信基础，连接控制站、操作站和现场模块DCS I/O系统功能DCS数据采集过程控制报警管理趋势分析系统可以实时采集过程系统可以根据设定值和系统可以设置各种报警系统可以记录过程数据DCS DCS DCSDCS参数，如温度、压力、流量过程参数进行闭环控制，例阈值，当过程参数超出设定，并进行趋势分析，帮助操等这些数据可以用来监测如调节阀门开度，控制流量的范围时，系统会发出报警作人员了解过程的变化规律过程状态，进行过程控制，，温度等系统可以实信号，提醒操作人员及时处，预测可能出现的问题，及DCS并进行数据分析现复杂的控制逻辑，提高过理时采取措施程控制的精度和效率系统组成PLC中央处理器存储器CPU核心控制单元，负责程序执行、数据处理和系存储用户程序、系统数据和运行时信息统协调输入输出模块通信模块/连接传感器和执行器，实现数据采集和控制指与其他设备和系统进行数据交互令输出系统功能PLC数据采集逻辑控制12可以从传感器和仪表等设根据程序逻辑，可以对采PLC PLC备中采集过程数据，例如温度集到的数据进行处理，并控制、压力、流量等执行机构，例如电机、阀门等数据处理人机交互34可以进行数据运算、比较可以与操作员进行人机交PLC PLC、逻辑判断等操作，并进行数互，通过触摸屏、按钮等设备据存储和显示进行操作和监控过程数据采集数据源数据传输

11.

22.传感器、仪表、控制器等设备收集数据通过网络或串行通信将数据传输到采集系统数据处理数据存储

33.

44.对数据进行预处理、过滤、转换等操作将处理后的数据存储到数据库或数据仓库过程数据分析数据趋势分析统计分析数据挖掘识别数据模式，预测未来趋势，优化设备分析数据分布，计算统计指标，评估设备提取隐藏信息，发现潜在问题，优化设备性能运行状况运行效率过程设备维护管理定期维护计划故障诊断与维修制定科学合理的维护计划，包括维护周期、维护内容、维护人员建立设备故障数据库，积累故障经验，提高故障诊断效率及时等定期进行设备巡检，及时发现和解决潜在问题修复故障，保证设备正常运行，避免停产损失定期对设备进行保养，更换磨损部件，延长设备使用寿命，提高做好维修记录，便于设备管理和故障分析使用正规渠道购买备生产效率件，保证备件质量，避免因备件质量问题导致二次故障常见过程设备故障分析腐蚀磨损腐蚀是常见问题，可能导致设备磨损会导致设备效率下降，甚至泄漏、失效损坏材料选择不当机械部件磨损••操作环境不当管道内壁磨损••堵塞泄漏堵塞会导致设备运行不畅，甚至泄漏可能导致安全隐患，并造成停止环境污染管道堵塞管道泄漏••过滤器堵塞阀门泄漏••过程设备优化改造提高效率延长寿命

11.

22.优化改造可以提升设备运行效改进设备设计和材料，减少磨率，降低能耗，提高生产效率损和腐蚀，延长使用寿命改善性能降低成本

33.

44.改造可以提高设备精度，稳定降低设备维护和运行成本，提性和可靠性，改善产品质量高经济效益过程设备安全操作操作规程个人防护安全标识应急预案严格遵守操作规程，熟练掌握佩戴安全帽、手套、防护眼镜注意安全标识，了解安全风险熟悉应急预案，及时应对突发设备性能，避免误操作等，保护人身安全，及时采取措施事件，确保安全学习小结本课程系统地介绍了过程设备的种类、工作原理、应用场景、维护管理以及安全操作等方面内容通过学习，学生将掌握过程设备的基本知识，并能够运用所学知识进行实际操作，为今后从事相关工作打下坚实基础。