[发明专利]一种过程单元设备综合实验装置

说明书

本发明公开了一种过程单元设备综合实验装置，包括气体压缩设备实验模块、液体输送设备实验模块、混合反应及分离设备实验模块、精馏设备实验模块、吸收设备实验模块、传热设备实验模块、阀门性能实验模块、管路特性与流型观测实验模块、公用工程系统、供配电系统和集中控制系统。不同实验模块在集中控制系统的调控下，可以相对独立运行，完成不同类型过程单元设备的实验项目，也可以多模块联动运行，实现低浓度乙醇溶液配制、预热、精馏浓缩和尾气吸收大型综合实验。既可以满足过程装备与控制工程、能源与动力工程、环境工程、油气储运工程等专业的过程单元设备类实验教学及科学研究需求，又能满足化学工程、化工工艺等专业的一些实验教学要求。

技术领域

本发明涉及一种动力工程及工程热物理领域的教学与科研用综合实验装置，尤其涉及一种过程单元设备综合实验装置。

背景技术

石油化工、生物化工、制药、农药、化肥、染料、食品、炼油、轻工、热电、核工业、公用工程、湿法冶金、环境保护等生产过程，大都借助反应器、塔、热交换器、压力容器、储罐、泵、压缩机、离心机、干燥机等过程单元设备，对气体、液体、粉体等流程性物料进行加工处理，通过改变流程性物料的状态、结构和性质，得到满足应用要求的产品。过程单元设备的结构和性能的先进性对具体生产装置的产能、效能、安全性和稳定性都有直接影响。对过程单元设备的结构和性能进行实验研究，探索相关的基本科学规律，是过程装备与控制工程、能源与动力工程、环境工程、油气储运工程等多个工科专业教学及科研工作中的重要内容。目前，国内各高校相关专业，比如过程装备与控制工程专业，在实验教学过程中，面临一些共性问题，其中最突出的是实验教学内容更新慢，综合性实验平台开发滞后，开设的综合性、创新性实验非常少；所采用的实验设备是一系列功能相对单一、集成度相对较低、独立性相对较强的实验设备，比如离心泵性能测试实验台、液体流动流型观测实验台、换热器综合传热系数测定实验台、搅拌器性能测试实验台等等。利用这些单独的实验设备虽然可以实现相应过程单元设备的基本性能实验，但存在以下弊端：第一、完成一系列过程单元设备相关实验所需要的设备台套数较多，总占地面积较大；第二、无法再现上述不同生产过程中经常出现的成套过程装备的情景，对培养学生的工程意识和系统思维能力不利；第三、难以开设出设计性、综合性、创新性实验，不利于学生独立思考和创新能力的培养。北京化工大学、大连理工大学、郑州大学、西安石油大学、长春理工大学、武汉理工大学等高校都开发有适合过程装备与控制工程专业用的综合性实验平台，这些综合性实验平台均能开出3种以上实验，但总体来讲，这些综合实验平台只是功能有所拓展的单一类型过程单元设备实验模块，难以实现两种以上单元操作的联合实验。

发明内容

本发明的目的是提供一种过程单元设备综合实验装置，目的在于克服现有单独实验设备在相关专业教学科研工作中的弊端和不足之处。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明的过程单元设备综合实验装置，其特征在于，包括气体压缩设备实验模块、液体输送设备实验模块、混合反应及分离设备实验模块、精馏设备实验模块、吸收设备实验模块、传热设备实验模块、阀门性能实验模块、管路特性与流型观测实验模块、公用工程系统、供配电系统和集中控制系统；

所述管路特性与流型观测实验模块、液体输送设备实验模块、混合反应及分离设备实验模块、精馏设备实验模块、吸收设备实验模块、传热设备实验模块和阀门性能实验模块依次通过管路系统相连，形成一个集成系统；

所述气体压缩设备实验模块相对独立布置；

所述公用工程系统通过以下至少一种管路与所述气体压缩设备实验模块、液体输送设备实验模块、混合反应及分离设备实验模块、精馏设备实验模块、吸收设备实验模块、传热设备实验模块、阀门性能实验模块、管路特性与流型观测实验模块分别连接：

软化水实验介质管路、软化水循环冷却介质管路、蒸汽加热介质管路；

所述供配电系统相对独立布置，并通过供电线路与上述各个实验模块和公用工程系统、集中控制系统相连；