过程设备与控制基本实验综合实验台制造技术

本实用新型专利技术是一种教学实验装置，具体为一种过程设备与控制基本实验综合实验台。本实验台的主水泵（１２）出水口与高位槽（２）的入水口相连，高位槽（２）的出水口与加压容器（４）的进水口相连，加压容器（４）的出水口与主水泵（１２）的入水口相连，承压容器（９）的出水口与主水泵（１２）的入水口相连，主水泵（１２）的出水口还与加压容器（４）的出水口相连。在主水泵的入水口、出水口都设置有压力传感器，在主水泵的出水口还设置有流量传感器，各传感器通过数据线与控制台相连。控制台里边配备有工控机，工控机可根据给定的控制方式来控制某个参数。本实用新型专利技术不仅可满足本科生作多种实验，而且操作维修比较方便。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术是一种教学实验装置，具体为一种过程设备与控制基本实验 综合实验台。
技术介绍
化工设备与机械专业是工科高校的一个传统专业，从1999年起，全国"化 工设备与机械"专业改为"过程装备与控制工程"专业，专业实验是本专业 一项十分重要的教学内容。原"化工设备与机械"专业的专业实验主要是设 备和机器的性能测试实验，这些实验内容过于单一，已不能满足"过程装备 与控制工程"专业的实验要求。目前，本专业在进行不同实验时要在不同的 实验装置上完成，这种分散的实验装置不仅功能单一，而且所占用的实验室 面积大、设备投资高、每种设备的利用率低。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术提供了一种过程设备与控制基本实验综合实 验台。该实验台将设备实验、过程实验和控制实验有机地结合为一体。本实 验设备可以完成离心泵性能测定实验、内压和外压薄璧容器稳定实验等六种 实验，具有实验功能多、综合性能强、利用率高的特点。为了达到上述目的，本技术采用了如下技术方案。主要包括有通过 管道相互连通的主水泵12、副水泵l、加压容器4、高位槽2、承压容器9和 控制台13。其中，主水泵12的出水口依次通过电动调节阀10、第七阀门F7 与高位槽2相连，高位槽2的出水口依次通过第一阀门Fl、第二阀门F2与加 压容器4的进水口相连，加压容器4的出水口依次通过第三阀门F3、第四阀 门F4与主水泵12的入水口相连，加压容器4的出水口还依次通过第三阀门 F3、第五阀门F5、第九阀门F9与承压容器9的入水口相连，承压容器9的出 水口通过第六阀门F6与主水泵12的入水口相连；主水泵12的出水口还依次 通过电动调节阀IO、第八阀门F8、第五阀门F5、第三阀门F3与加压容器4 的出水口相连，主水泵12的出水口还通过电动调节阀10、第八阀门F8、第 九阀门F9与承压容器9的入水口相连；高位槽2的出水口还通过第十一阀门 Fll与副水泵1的入水口相连，副水泵1的出水口与第一阀门Fl和第二阀门 F2之间的管道相连。所述的主水泵12是具有变频调速器功能的水泵。在主水泵12的入水口、出水口都设置有压力传感器ll，在主水泵的出水 口还设置有流量传感器,在加压容器4上设置有压力传感器5和液位传感器6， 在高位槽2上设置有液位传感器3，各传感器通过数据线与控制台13相连。加压容器4还通过第十阀门F10与承压容器9的入水口相连。在本实验台上可以实施的实验包括①离心泵恒转速性能测定实验；② 离心泵恒流量控制实验；③离心泵恒压力控制实验；④内压薄壁容器应力测 定实验；⑤外压薄壁容器稳定性实验；⑥液位对象特征测定实验。在进行不 同实验时，要对本系统的阀门进行切换操作，进体操作如下1) 进行离心泵恒转速性能测定实验时，打开阀门F1、 F2、 F3、 F4、 F6、 F7，关闭阀门F5、 F8、 F9、 FIO、 Fll。2) 进行离心泵恒流量控制实验时，打开阀门F1、 F2、 F3、 F4、 F6、 F7、 F9、 FIO，关闭阀门F5、 F8、 Fll。在进行该实验时，为了使主水泵12的出口 流量恒定，主水泵12的出口处的流量传感器将水泵出口流量传送至流量调节 器，流量调节器将该流量信号与流量给定值比较后，按PI调节规律输出控制 信号，驱动电动调节阀10改变其开度，达到恒定出口流量的目的。3) 进行离心泵恒压力控制实验时，打开阀门F1、 F2、 F3、 F4、 F6、 F7、 F9、 FIO，关闭阀门F5、 F8、 Fll。4) 进行内压薄壁容器应力测定实验时，打开阀门F1、 F2、 F3、 F4、 F7、 F8、 F9，关闭阀门F5、 F6、 FIO、 Fll。5) 进行外压薄壁容器稳定性实验时，打开F1、 F3、 F5、 F6、 F8、 FIO，关闭F2、 F4、 F7、 F9、 Fll。将待测试件放入加压容器中。6)液位对象特征测定实验，包括有自恒特性的单容液位对象实验、无自 恒特性的单容液对象实验和双容液位对象实验，阀门操作分别如下i) 在进行有自恒特性的单容液位对象实验时，打开阀门F1、 F2、 F3、 F5、 F6、 F7、 F9 、 FIO，关闭阀门F4、 F8、 Fll。其中打开阀门F10的作用是当 加压容器内的水流过高时，可以外溢到承压容器。ii) 在进行无自恒特性的单容液对象实验时，打开阀门F2、 F3、 F5、 F6、 F7、 F9 、 FIO、 Fll，关闭阀门F1、 F4、 F8。iii) 进行双容液位对象实验时，打开阀门F1、 F2、 F3、 F5、 F6、 F7、 F9 、 FIO，关闭阀门F4、 F8、 Fll。本技术不仅可满足本科生作多种实验，而且操作维修比较方便。附图说明图1技术的结构示意图 图2控制台功能图图中1、副水泵，2、高位槽，3、液位传感器，4、加压容器，5、压力 传感器，6、液位传感器，7、压力传感器，8、流量传感器，9、承压容器， 10、电动调节阀，11、压力传感器，12、主水泵，13、控制台。具体实施方式以下结合附图1 2对本实施例作详细的描述。本实施例主要包括有主水泵12、副水泵l、加压容器4、高位槽2、承压 容器9;其中，主水泵12的出水口通过电动调节阀10、流量传感器8、第七 阀门F7与高位槽2相连，高位槽2的出水口通过第一阔门F1、第二阀门F2 与加压容器4的进水口相连，加压容器4的出水口通过第三阀门F3、第四阀 门F4与主水泵12的入水口相连，加压容器4的出水口还通过第三阀门F3、 第五阀门F5、第九阀门F9与承压容器9的入水口相连，承压容器9的出水口 通过第六阀门F6与主水泵12的入水口相连；主水泵12的出水口还通过电动调节阀IO、流量传感器8、第八阀门F8、第五阀门F5、第三阀门F3与加压 容器4的出水口相连，主水泵12的出水口还通过电动调节阀10、流量传感器 8、第八阀门F8、第九阀门F9与承压容器9的入水口相连；高位槽2的出水 口还通过第十一阀门Fll与副水泵1的入水口相连，副水泵1的出水口与第 一阀门F1和第二阀门F2之间的管道相连通。其中，压力传感器ll、 7、 5， 流量传感器8，液位传感器3、 6通过数据线与控制台13相连。主水泵12是 安装了变频调速器的水泵。在主水泵12的入水口、出水口都设置有压力传感 器，在主水泵的出水口还设置有流量传感器，在加压容器4上设置有压力传 感器和液位传感器，在高位槽2上设置有液位传感器。加压容器4还通过第十阀门F10与承压容器9的入水口相连，当加压容 器4的水位过高时，可以通过该管道外溢至承压容器9。控制台是一个双联机柜，里边配备有工控机、显示器、稳压电源、电气 控制系统、交流变频调速器、信号调理模块、A/D和D/A转换卡、智能工业 调节器、转速数字显示表。压力传感器、流量传感器、液位传感器通过数据 线与控制台相连，传感器把得到的信号传给工控机，不仅可以通过仪表实施 显示，而且可以根据给定的控制方式达到控制某个参数的目的。控制台13的 功能面板如图2所示。ll-l——主水泵转速显示；11-2——主水泵流量显示；11-3——主水泵出水口流量自动/手动控制按钮，弹起时为手动，按下后 为自动；(在手动模式下，是通过调节流量调节旋钮11-8来改变主水本文档来自技高网...

【技术保护点】
过程设备与控制基本实验综合实验台，其特征在于：主要包括有通过管道相互连通的主水泵（１２）、副水泵（１）、加压容器（４）、高位槽（２）、承压容器（９）和控制台（１３）；其中，主水泵（１２）的出水口依次通过电动调节阀（１０）、第七阀门（Ｆ７）与高位槽（２）相连，高位槽（２）的出水口依次通过第一阀门（Ｆ１）、第二阀门（Ｆ２）与加压容器（４）的进水口相连，加压容器（４）的出水口依次通过第三阀门（Ｆ３）、第四阀门（Ｆ４）与主水泵（１２）的入水口相连，加压容器（４）的出水口还依次通过第三阀门（Ｆ３）、第五阀门（Ｆ５）、第九阀门（Ｆ９）与承压容器（９）的入水口相连，承压容器（９）的出水口通过第六阀门（Ｆ６）与主水泵（１２）的入水口相连；主水泵（１２）的出水口还依次通过电动调节阀（１０）、第八阀门（Ｆ８）、第五阀门（Ｆ５）、第三阀门（Ｆ３）与加压容器（４）的出水口相连，主水泵（１２）的出水口还依次通过电动调节阀（１０）、第八阀门（Ｆ８）、第九阀门（Ｆ９）与承压容器（９）的入水口相连；高位槽（２）的出水口还通过第十一阀门（Ｆ１１）与副水泵（１）的入水口相连，副水泵（１）的出水口与第一阀门（Ｆ１）和第二阀门（Ｆ２）之间的管道相连。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：钱才富，戴凌汉，金广林，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]