真空系统单元仿真培训系统操作说明书东万仿真ES北京东方仿真软件技术有限公司2009年1月
真空系统单元仿真培训系统 操作说明书 北京东方仿真软件技术有限公司 2009 年 1 月
真空单元仿真培训系统用户手册一。工艺流程说明1，液环真空泵简介及工作原理水环真空泵（简称水环泵）是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为20004000Pa，串联大气喷射器可达270670Pa。水环泵也可用作压缩机，称为水环式压缩机，是属于低压的压缩机，其压力范围为1~2×10°Pa表压力。水环泵最初用作自吸水泵，而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中，如真空过滤、真空引水、真空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等，水环泵得到广泛的应用。由于真空应用技术的飞跃发展，水环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于水环泵中气体压缩是等温的，故可抽除易燃、易爆的气体，此外还可抽除含尘、含水的气体，因此，水环泵应用日益增多。在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的下部0°为起点，那么叶轮在旋转前180°时小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝：当叶轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩：当小腔与排气口相通时，气体便被排出泵外。水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空泵。2.蒸汽喷射泵简介及工作原理水蒸汽喷射泵是以靠从拉凡尔喷明中喷出的高速水蒸汽流来携带气的，故有如下特点：（1）该泵无机械运动部分，不受摩擦、润滑、振动等条件限制，因此可制成抽气能力很大的泵。工作可靠，使用寿命长。只要泵的结构材料选择适当，对于排除具有腐蚀性气体、含有机械杂质的气体以及水蒸等场合极为有利。(②)结构简单、重量轻，占地面积小。（3工作蒸汽压力为49×105Pa，在一般的冶金、化工、医药等企业中都具备这样的水蒸汽源。1地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室邮编：100029E-mail:support@besct.com电话：010-64951832网址：www.besct.com
真空单元仿真培训系统用户手册 地址：北京市朝阳区安外小关东里 10 号院，润宇大厦 610 室 邮编：100029 E-mail:support@besct.com 电话：010－64951832 网址：www.besct.com 1 一．工艺流程说明 1. 液环真空泵简介及工作原理 水环真空泵（简称水环泵）是一种粗真空泵，它所能获得的极限真空为 2000~4000Pa，串联大气喷射器可达 270~670Pa。水环泵也可用作压缩机，称为水环 式压缩机，是属于低压的压缩机，其压力范围为 1~2×105 Pa 表压力。 水环泵最初用作自吸水泵，而后逐渐用于石油、化工、机械、矿山、轻工、医药及 食品等许多工业部门。在工业生产的许多工艺过程中，如真空过滤、真空引水、真 空送料、真空蒸发、真空浓缩、真空回潮和真空脱气等，水环泵得到广泛的应用。 由于真空应用技术的飞跃发展，水环泵在粗真空获得方面一直被人们所重视。由于 水环泵中气体压缩是等温的，故可抽除易燃、易爆的气体，此外还可抽除含尘、含 水的气体，因此，水环泵应用日益增多。 在泵体中装有适量的水作为工作液。当叶轮按图中顺时针方向旋转时，水被叶 轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个决定于泵腔形状的近似于等厚度的 封闭圆环。水环的下部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的上部内表面刚好与叶 片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间 形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成和叶片数目相等的若干个小腔。如 果以叶轮的下部 0°为起点，那么叶轮在旋转前 180°时小腔的容积由小变大，且与 端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸气终了时小腔则与吸气口隔绝；当叶 轮继续旋转时，小腔由大变小，使气体被压缩；当小腔与排气口相通时，气体便被 排出泵外。 水环泵是靠泵腔容积的变化来实现吸气、压缩和排气的，因此它属于变容式真空 泵。 2．蒸汽喷射泵简介及工作原理 水蒸汽喷射泵是以靠从拉瓦尔喷咀中喷出的高速水蒸汽流来携带气的，故有 如下特点： (1)该泵无机械运动部分，不受摩擦、润滑、振动等条件限制，因此可制成抽气能力 很大的泵。工作可靠，使用寿命长。只要泵的结构材料选择适当，对于排除具有腐 蚀性气体、含有机械杂质的气体以及水蒸等场合极为有利。 (2)结构简单、重量轻，占地面积小。(3)工作蒸汽压力为 4～9×105Pa，在一般的 冶金、化工、医药等企业中都具备这样的水蒸汽源
真空单元仿真培训系统用户手册因水蒸汽喷射泵具有上述特点，所以广泛用于冶金、化工、医药、石油以及食品等工业部门。喷射泵是由工作喷明和扩压器及混合室相联而组成。工作喷明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。气流通过喷咀可将压力能转变为动能。工作蒸汽压强PO和泵的出口压强P4之间的压力差，使工作蒸汽在管道中流动。在这个特殊的管道中，蒸汽经过喷咀的出口到扩压器入口之间的这个区域（混合室），由于蒸汽流处于高速而出现一个负压区。此处的负压要比工作蒸汽压强PO和反压强P4低得多。此时，被抽气体吸进混合室，工作蒸汽和被抽气体相互混合并进行能量交换，把工作蒸汽由压力能转变来的动能传给被抽气体，混合气流在扩压器扩张段某断面产生正激波，波后的混合气流速度降为亚音速，混合气流的压力上升。亚音速的气流在扩压器的渐扩段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。故喷射泵也是一台气体压缩机。3.工艺流程简介真空系统D4/2来白球A区OE-419E414时真宇泵系烫来白塔8来白培C区D-4252地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室邮编：100029E-mail:support@besct.com电话：010-64951832网址：www.besct.com
真空单元仿真培训系统用户手册 地址：北京市朝阳区安外小关东里 10 号院，润宇大厦 610 室 邮编：100029 E-mail:support@besct.com 电话：010－64951832 网址：www.besct.com 2 因水蒸汽喷射泵具有上述特点，所以广泛用于冶金、化工、医药、石油以 及食品等工业部门。 喷射泵是由工作喷咀和扩压器及混合室相联而组成。工作喷咀和扩压器这两个 部件组成了一条断面变化的特殊气流管道。气流通过喷咀可将压力能转变为动能。 工作蒸汽压强 P0 和泵的出口压强 P4 之间的压力差，使工作蒸汽在管道中流动。 在这个特殊的管道中，蒸汽经过喷咀的出口到扩压器入口之间的这个区域(混合 室)，由于蒸汽流处于高速而出现一个负压区。此处的负压要比工作蒸汽压强 P0 和 反压强 P4 低得多。此时，被抽气体吸进混合室，工作蒸汽和被抽气体相互混合并进 行能量交换，把工作蒸汽由压力能转变来的动能传给被抽气体，混合气流在扩压器 扩张段某断面产生正激波，波后的混合气流速度降为亚音速，混合气流的压力上升。 亚音速的气流在扩压器的渐扩段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。故喷射泵也是一台气体压缩机。 3．工艺流程简介
真空单元仿真培训系统用户手册该工艺主要完成三个塔体系统真空抽取。液环真空泵P416系统负责A塔系统真空抽取，正常工作压力为26.6kpaA，并作为J-451、J-441喷射泵的二级泵。J-451是一个串联的二级喷射系统，负责C塔系统真空抽取，正常工作压力为1.33kpaA。J-441为单级喷射泵系统，抽取B塔系统真空，正常工作压力为2.33kpaA。被抽气体主要成分为可冷凝气相物质和水。由D417气水分离后的液相提供给P416灌泵，提供所需液环液相补给：气相进入换热器E-417.冷凝出的液体回流至D417，E417出口气相进入焚烧单元。生产过程中，主要通过调节各泵进口回流量或泵前被抽工艺气体流量来调节压力。J441和J451A/B两套喷射真空泵分别负责抽取塔B区和C区，中压蒸汽喷射形成负压，抽取工艺气体。蒸汽和工艺气体混合后，进入E418、E419、E420等冷凝器。在冷凝器内大量蒸汽和带水工艺气体被冷凝后，流入D425封液罐。未被冷凝的气体一部分作为液环真空泵P416的入口回流，一部分作为自身入口回流，以便压力控制调节。D425主要作用是为喷射真空泵系统提供封液。防止喷射泵喷射被压过大而无法抽取真空。开车前应该为D425灌液，当液位超过大气腿最下端时，方可启动喷射泵系统。4.正常工况工艺参数工艺参数数值（单位）1.P/401026.6KPa（由于控制调节速率，允许有一定波动)2.PI40353.33KPa(由于控制调节速率，允许有一定波动)3.PI40421.33KPa（由于控制调节速率，允许有一定波动)4.TI41618.17oC5.L/416168.78%(>=50%)6.LI416280.84%7.L/4163<=50%二：设备一览表1.容器列表序号位号名称备注1D416压力缓冲罐1.5M32D441压力缓冲罐1.5MP3D451压力缓冲罐1.5M3地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润宇大厦610室邮编：100029E-mail:support@besct.com电话：010-64951832网址：www.besct.com
真空单元仿真培训系统用户手册 地址：北京市朝阳区安外小关东里 10 号院，润宇大厦 610 室 邮编：100029 E-mail:support@besct.com 电话：010－64951832 网址：www.besct.com 3 该工艺主要完成三个塔体系统真空抽取。液环真空泵 P416 系统负责 A 塔系统真 空抽取，正常工作压力为 26.6kpaA，并作为 J-451、J-441 喷射泵的二级泵。J-451 是一个串联的二级喷射系统，负责 C 塔系统真空抽取，正常工作压力为 1.33kpaA。 J-441 为单级喷射泵系统，抽取 B 塔系统真空，正常工作压力为 2.33kpaA。被抽气 体主要成分为可冷凝气相物质和水。由 D417 气水分离后的液相提供给 P416 灌泵， 提供所需液环液相补给；气相进入换热器 E-417,冷凝出的液体回流至 D417，E417 出口气相进入焚烧单元。生产过程中，主要通过调节各泵进口回流量或泵前被抽工 艺气体流量来调节压力。 J441 和 J451A/B 两套喷射真空泵分别负责抽取塔 B 区和 C 区，中压蒸汽喷射形 成负压，抽取工艺气体。蒸汽和工艺气体混合后，进入 E418、E419、E420 等冷凝 器。在冷凝器内大量蒸汽和带水工艺气体被冷凝后，流入 D425 封液罐。未被冷凝 的气体一部分作为液环真空泵 P416 的入口回流，一部分作为自身入口回流，以便压 力控制调节。 D425 主要作用是为喷射真空泵系统提供封液。防止喷射泵喷射被压过大而无法 抽取真空。开车前应该为 D425 灌液，当液位超过大气腿最下端时，方可启动喷射 泵系统。 4．正常工况工艺参数 工艺参数 数值（单位） 1.PI4010 26.6KPa(由于控制调节速率，允许有一定波 动) 2.PI4035 3.33KPa(由于控制调节速率，允许有一定波 动) 3.PI4042 1.33KPa(由于控制调节速率，允许有一定波 动) 4.TI4161 8.17oC 5.LI4161 68.78%(>=50%) 6.LI4162 80.84% 7.LI4163 <=50% 二．设备一览表 1.容器列表 序号 位号 名称 备注 1 D416 压力缓冲罐 1.5M3 2 D441 压力缓冲罐 1.5M3 3 D451 压力缓冲罐 1.5M3
真空单元仿真培训系统用户手册4气液分离罐D4172.换热器列表序号位号名称备注1换热器E4162E417换热器3E418换热器4换热器E4195换热器E4203.泵列表序号位号名称备注1P416液环真空泵塔A区真空泵2J441蒸汽喷射泵塔B区真空泵3J451A蒸汽喷射泵塔C区真空泵4蒸汽喷射泵塔C区真空泵J451B4.阀门列表序号位号开度范围正常工况开度1100V4160-1002V4411000-1003100V4510-10040V42010-100550V4170-100650V4180-100750V41090-10008V41070-10090-10050V4105010V42040-100110V42070-1001250V41010-1001350V40990-1001450V41000-1001550V41040-1005016V41020-1001750V41030-100018V4250-100019V4260-10020V4271000-1002140PV40100-1004地址：北京市朝阳区安外小关东里10号院，润字大厦610室邮编：100029E-mail:support@besct.com电话：010-64951832网址：www.besct.com
真空单元仿真培训系统用户手册 地址：北京市朝阳区安外小关东里 10 号院，润宇大厦 610 室 邮编：100029 E-mail:support@besct.com 电话：010－64951832 网址：www.besct.com 4 4 D417 气液分离罐 2.换热器列表 序号 位号 名称 备注 1 E416 换热器 2 E417 换热器 3 E418 换热器 4 E419 换热器 5 E420 换热器 3.泵列表 序号 位号 名称 备注 1 P416 液环真空泵 塔 A 区真空泵 2 J441 蒸汽喷射泵 塔 B 区真空泵 3 J451A 蒸汽喷射泵 塔 C 区真空泵 4 J451B 蒸汽喷射泵 塔 C 区真空泵 4.阀门列表 序号 位号 开度范围 正常工况开度 1 V416 0-100 100 2 V441 0-100 100 3 V451 0-100 100 4 V4201 0-100 0 5 V417 0-100 50 6 V418 0-100 50 7 V4109 0-100 50 8 V4107 0-100 0 9 V4105 0-100 50 10 V4204 0-100 0 11 V4207 0-100 0 12 V4101 0-100 50 13 V4099 0-100 50 14 V4100 0-100 50 15 V4104 0-100 50 16 V4102 0-100 50 17 V4103 0-100 50 18 V425 0-100 0 19 V426 0-100 0 20 V427 0-100 100 21 PV4010 0-100 40