TW-SX204計(jì)算機(jī)過(guò)程控制精餾操作實(shí)訓(xùn)裝置
探索精餾技術(shù)：TW-SX204計(jì)算機(jī)過(guò)程控制精餾操作實(shí)訓(xùn)裝置的教學(xué)應(yīng)用
在化工教學(xué)領(lǐng)域，一體化實(shí)訓(xùn)裝置正悄然改變著傳統(tǒng)課堂的模樣。
在化工專業(yè)教學(xué)中，精餾過(guò)程作為重要的分離單元操作，一直是學(xué)生必須掌握的核心技能。隨著職業(yè)教育理念的更新和技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的理論教學(xué)已不能滿足高素質(zhì)技能型人才的培養(yǎng)需求。
TW-SX204計(jì)算機(jī)過(guò)程控制精餾操作實(shí)訓(xùn)裝置的出現(xiàn)，為我們職業(yè)院校的化工專業(yè)教學(xué)提供了全新的實(shí)踐平臺(tái)。這款裝置將理論知識(shí)與實(shí)際操作緊密結(jié)合，使學(xué)生能夠在接近工業(yè)實(shí)際的環(huán)境中進(jìn)行訓(xùn)練，全面提升職業(yè)能力。
01 裝置功能
TW-SX204計(jì)算機(jī)過(guò)程控制精餾操作實(shí)訓(xùn)裝置設(shè)計(jì)了六大功能模塊，全面覆蓋精餾操作的各個(gè)環(huán)節(jié)。
在間歇精餾崗位技能培訓(xùn)中，學(xué)生可以通過(guò)進(jìn)行再沸器溫控操作、塔釜液位測(cè)控操作以及采出液濃度與產(chǎn)量聯(lián)調(diào)操作，掌握間歇精餾的基本原理和操作方法。
連續(xù)精餾崗位技能培訓(xùn)則包括全塔性能測(cè)定、連續(xù)進(jìn)料下部分回流操作、回流比調(diào)節(jié)等內(nèi)容，幫助學(xué)生理解連續(xù)精餾與間歇精餾的區(qū)別與特點(diǎn)。
裝置還特別設(shè)計(jì)了精餾現(xiàn)場(chǎng)工控崗位技能培訓(xùn)、質(zhì)量控制崗位技能培訓(xùn)、化工儀表崗位技能培訓(xùn)以及就地及遠(yuǎn)程控制崗位技能培訓(xùn)。
通過(guò)這一系列層層遞進(jìn)的培訓(xùn)模塊，學(xué)生可以全面掌握精餾操作的核心技能，為未來(lái)就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
02 硬件組成
TW-SX204裝置的硬件設(shè)計(jì)充分考慮了工業(yè)實(shí)際與教學(xué)需求的結(jié)合。整機(jī)采用鋼制噴塑框架，尺寸為3700x2000x3500mm（長(zhǎng)x寬x高），帶兩層操作平臺(tái)，確保操作安全便捷。
精餾塔主體采用304不銹鋼材質(zhì)，直徑為φ76mm，共15節(jié)，并設(shè)有玻璃觀測(cè)段，方便學(xué)生觀察塔內(nèi)氣液接觸情況。
裝置配備了多個(gè)關(guān)鍵設(shè)備，包括原料液預(yù)熱器、塔底再沸器、塔頂冷凝器、塔頂再冷器和塔底冷凝器，完整再現(xiàn)了工業(yè)精餾流程。
輸送設(shè)備方面，裝置采用計(jì)量泵進(jìn)行進(jìn)料、回流和出料操作，并通過(guò)變頻控制實(shí)現(xiàn)流量精確調(diào)節(jié)。此外，還配備了循環(huán)泵和真空泵，滿足不同工況下的操作需求。
儲(chǔ)罐系統(tǒng)包括原料液儲(chǔ)罐、塔頂產(chǎn)品儲(chǔ)罐、塔底產(chǎn)品儲(chǔ)罐、塔頂凝液罐和真空緩沖罐，構(gòu)成了完整的精餾操作體系。
03 控制與測(cè)量系統(tǒng)
TW-SX204裝置的控制與測(cè)量系統(tǒng)是其核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)所在。系統(tǒng)采用計(jì)算機(jī)過(guò)程控制，配備聯(lián)想計(jì)算機(jī)和MCGS工業(yè)組態(tài)軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)精餾過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集。
溫度測(cè)量方面，裝置使用了PT100鉑電阻和雙金屬溫度計(jì)，對(duì)原料預(yù)熱器出口、精餾塔塔頂、塔板、塔釜?dú)庀嗟汝P(guān)鍵點(diǎn)溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。
壓力參數(shù)則由壓力變送器和指針壓力表負(fù)責(zé)檢測(cè)，涵蓋精餾塔塔底壓力、頂部出口壓力、真空緩沖罐壓力等。
流量測(cè)量系統(tǒng)包括玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)和渦輪流量計(jì)，精確計(jì)量塔底產(chǎn)品流量、回流液流量、產(chǎn)品流量和原料液流量。
液位控制則通過(guò)磁翻板遠(yuǎn)傳液位計(jì)和標(biāo)尺玻璃管液位計(jì)實(shí)現(xiàn)，對(duì)精餾塔塔釜液位、塔頂冷凝液罐液位、原料罐液位等進(jìn)行監(jiān)控。
這種全面的檢測(cè)控制系統(tǒng)使學(xué)生能夠接觸到工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用的各種儀表，增強(qiáng)了實(shí)踐能力。
04 教學(xué)應(yīng)用
TW-SX204裝置在化工專業(yè)教學(xué)中有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。裝置可用于基礎(chǔ)技能訓(xùn)練，包括精餾崗位操作、原料液體輸送、再沸器加熱等22項(xiàng)精餾過(guò)程崗位操作技能訓(xùn)練。
在故障診斷與處理教學(xué)中，教師可利用裝置的故障設(shè)置功能，通過(guò)無(wú)線遙控器隱蔽發(fā)出故障干擾信號(hào)，使正常運(yùn)行裝置出現(xiàn)真實(shí)異?，F(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)、分析、排除工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程故障的能力。
裝置還可用于團(tuán)隊(duì)協(xié)作訓(xùn)練，不同學(xué)生可扮演不同角色，如操作員、儀表工程師、質(zhì)量控制員等，培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神和溝通能力。
此外，裝置支持技能考核與競(jìng)賽，可用于職業(yè)鑒定、技能培訓(xùn)、技能考核和技能競(jìng)賽，全面評(píng)估學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。
05 虛擬仿真結(jié)合
隨著信息技術(shù)的發(fā)展，虛擬仿真已成為化工教學(xué)的重要手段。TW-SX204裝置可與虛擬仿真平臺(tái)結(jié)合，拓展教學(xué)邊界。
如“精餾塔單元與安全演練3D虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”可幫助學(xué)生熟悉精餾塔結(jié)構(gòu)、主要部件布置，掌握相關(guān)設(shè)計(jì)原則，了解精餾單元的主要控制方法和控制手段。
虛擬仿真還能解決高危場(chǎng)景的訓(xùn)練難題，如回流罐切水閥法蘭泄漏著火、回流泵機(jī)械密封泄漏著火等緊急情況的處理，這些在實(shí)體設(shè)備上難以實(shí)操的內(nèi)容可通過(guò)虛擬仿真實(shí)現(xiàn)。
反應(yīng)精餾過(guò)程控制虛擬仿真實(shí)驗(yàn)則涵蓋了典型流程工業(yè)，反應(yīng)精餾過(guò)程模型、儀表選型、動(dòng)態(tài)特性測(cè)試等8個(gè)知識(shí)點(diǎn)，深化學(xué)生對(duì)過(guò)程控制的理解。
這種虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)模式，既能保證學(xué)生安全，又能擴(kuò)大訓(xùn)練范圍，提高教學(xué)效果。
將來(lái)看見(jiàn)學(xué)生們熟練地操作TW-SX204裝置，聚精會(huì)神地調(diào)整著回流比、監(jiān)控著塔釜溫度，最后成功獲得合格產(chǎn)品時(shí)的笑臉，便是我們職業(yè)教育工作者的最大欣慰。
虛擬仿真與實(shí)體操作的結(jié)合，更是為學(xué)生提供了一個(gè)無(wú)風(fēng)險(xiǎn)、高效率的學(xué)習(xí)環(huán)境，使他們能夠大膽嘗試、勇于創(chuàng)新，這正是我們化工教育面向未來(lái)所需要的變革方向。
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