一种过程装备与控制工程综合实验系统技术方案

一种过程装备与控制工程综合实验系统，本系统包括锅炉、压缩机、膨胀机、换热器、冷凝器、离心泵、控制箱。运行过程中有循环工质、冷凝器换热介质这两种介质参与。锅炉将液体循环工质加热为蒸气状态；压缩机对气态循环工质进行加压；所述膨胀机使循环工质进行膨胀做功；换热器、冷凝器对气态循环工质进行冷凝降温；所述离心泵对循环工质进行加压，将循环工质送入锅炉；所述控制箱用来监测控制整个实验设备。本系统小型化，实验系统中的各个设备放置在实验室内；本系统不需要外界为循环工质蒸发提供额外热源，通过对循环工质进行电加热，方便实验过程的操作；通过锅炉、压缩机组合方式实现生成指定的状态参数的膨胀机入口处循环工质蒸气的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种过程装备与控制工程综合实验系统
本专利技术涉及一种锅炉、压缩机、膨胀机、换热器、离心泵综合实验系统，属于能源与化工实验应用领域。
技术介绍
过程装备与控制工程在国民经济和社会发展中起着极其重要作用。首先，化工、石油化工、能源、动力是国家的支柱产业，这些行业的发展以工艺过程为先导，以先进的装备和控制技术为保障，而过程装备与控制工程正是这些产业的支柱。过程装备与控制工程专业课程包括控制科学与工程、化工原理及化工工艺等基础理论和知识，工业生产过程检测与控制的专业知识，仪器仪表开发与微型计算机应用的专业知识，本专业培养从事工业生产过程检测与控制系统设计、智能仪器仪表设计、微计算机应用及其软件开发工作的高级工程技术人才。目前，在实际的教学过程中，大部分适用于过程装备与控制工程专业的实验设备功能单一、教学实验设备简单，只能满足单一的教学任务以及通过实验设备了解化工单元的基本原理、基本结构，不能使实验者深刻理解化工过程的工艺流程与设备的监测、控制原理。这些都阻碍了学生全面、直观立体地认识化工流程与掌握过程控制原理与方法。有机朗肯循环技术是以低沸点有机物为工质的朗肯循环，主要由蒸发器、膨胀机、冷本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过程装备与控制工程综合实验系统，其特征在于：该实验系统包括锅炉、压缩机、膨胀机、换热器、冷凝器、离心泵和控制箱，锅炉、压缩机、膨胀机、换热器、冷凝器、离心泵为实验对象，控制箱为实验系统的信息采集及实验数据记录单元，实验对象安装在底座上，实验对象由控制箱控制；在整个实验系统的流程中有循环工质和冷凝器换热介质这两种介质参与；锅炉的蒸气出口处连有汽包，汽包的蒸气出口通过管路与压缩机连接，压缩机的出气口通过管路连接膨胀机的气体入口，膨胀机的气体出口通过管路与换热器的热流入口连接，换热器的热流出口通过管路与冷凝器的热流入口连接，冷凝器的热流出口通过管路与离心泵流体入口连接，离心泵的流体出口通过管路与...

【技术特征摘要】
1.一种过程装备与控制工程综合实验系统，其特征在于：该实验系统包括锅炉、压缩机、膨胀机、换热器、冷凝器、离心泵和控制箱，锅炉、压缩机、膨胀机、换热器、冷凝器、离心泵为实验对象，控制箱为实验系统的信息采集及实验数据记录单元，实验对象安装在底座上，实验对象由控制箱控制；在整个实验系统的流程中有循环工质和冷凝器换热介质这两种介质参与；锅炉的蒸气出口处连有汽包，汽包的蒸气出口通过管路与压缩机连接，压缩机的出气口通过管路连接膨胀机的气体入口，膨胀机的气体出口通过管路与换热器的热流入口连接，换热器的热流出口通过管路与冷凝器的热流入口连接，冷凝器的热流出口通过管路与离心泵流体入口连接，离心泵的流体出口通过管路与换热器冷流入口连接，换热器的冷流出口通过管路与锅炉的流体入口进行连接；循环工质设置在锅炉、压缩机、膨胀机、换热器、冷凝器和离心泵之间的循环管路中，冷凝器换热介质设置在冷凝器的冷流管路中；锅炉内设有电加热器，锅炉的蒸气出口处设有测量变送器，压缩机由压缩机电机驱动，压缩机电机、测量变送器和电加热器与控制箱上的蒸气生成控制器连接；膨胀机的叶轮旋转驱动膨胀机发电机，膨胀机发电机与控制箱上的膨胀机发电机信号接收器连接；离心泵由离心泵电机驱动，离心泵电机与控制箱上的离心泵电机转速控制器连接；蒸气生成控制器、膨胀机发电机信号接收器和离心泵电机转速控制器的参数通过显示设备显示。2.根据权利要求1所述的一种过程装备与控制工程综合实验系统，其特征在于：锅炉为电加热锅炉，锅炉用于将换热器冷流出口的工质加热为具有一定压力的蒸气状态；锅炉具有附属设备汽包、测量变送器、电加热器；测量变送器包含温度传感器和压力传感器，用于监测锅炉内蒸气的温度和压力状态，并将温度和压力信号传送给控制箱；电加热器用于对锅炉内的循环工质进行电加热，同时电加热器可以接收来自控制箱的调节信号，进行加热功率的调整；压缩机为透平压缩机，用于对由锅炉送入的蒸气进行加压；压缩机输入轴连有电机作为压缩机的动力输入；压缩机电机的变频器接收来自控制箱的控制信号，对压缩机转速进行调节；膨胀机为透平膨胀机，膨胀机输出轴连有膨胀机发电机，膨胀机发电机与变频器相连，变频器将生成的电压、电流信号传递给控制箱，并在控制箱的显示设备上显示电压、电流值；膨胀机发电机所发的电能直接储存在蓄电池中，或将所发的电能直接输出给锅炉，用来对蒸气进行加热；离心泵用于对由冷凝器流出的液态循环工质进行加压，将液态循环工质送入锅炉中；离心泵输入轴连有电机作为离心泵的动力输入；离心泵电机的变频器接收来自控制箱的控制信号，对离心泵转速进行调节。3.根据权利要求1所述的一种过程装备与控制工程综合实验系统，其特征在于：锅炉、压缩机、膨胀机、换热器、冷凝器、离心泵的循环工质出入口管路上均设有压力传感器和温度传感器，压力传感器和温度传感器将设备出入口蒸气状态信息传送给...

【专利技术属性】
技术研发人员：王维民，户东方，邵星，刘宾宾，巴全坤，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11