化学工艺专业概述

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化学工艺专业概述范文第1篇

关键词：艺术设计；“工作过程化”；实践教学；职业能力

一、高职艺术设计专业职业能力培养的目标及专业教学存在的问题

根据国家教育部《教育部关于全面提高高等职业教育教学质量的若干意见》(16号文件)精神，高职艺术设计专业职业能力培养的目标应为适应艺术设计平面广告设计师、包装印刷设计师、室内外装饰设计师、设计施工指导第一线岗位需要，具有良好的职业道德和敬业精神，具备完成设计创意制作、企业策划、施工图、效果图绘制与设计表达，室内空间设计，景观设计与制作等工作任务的能力，胜任艺术设计工作岗位需要的高素质人才，培养具备团队合作、敬业、奉献等职业素质，掌握艺术设计专业职业岗位必需的主要理论知识，能够熟练掌握岗位工作需求的操作技能和表现技能，并能结合实际进行设计创新，德、智、体、美等方面全面发展的掌握艺术设计技能的高素质技能型人才。

当前高职艺术设计专业教学存在的主要问题，如在教学过程中基本延续教师授课、学生听课；教师布置课堂作业、学生完成作业的课堂教育方式。在这种教学方式下，学生被动接受知识的传授，课题设计上也是以教师的喜好而设计。学生进行的只是一些虚拟的、概念性设计训练，与真实的工作环境和真实的工作过程差距很大。无法培养学生在真实工作环境下的职业技能，从而导致学生的就业能力的缺失。为改变这种现状，教师在专业教学上需要进行改革，积极探索学生职业技能培养和企业工作岗位要求相结合的学生职业能力培养的教学方式。

二、高职艺术设计专业“工作过程化”实践教学改革思路

“工作过程化”实践教学是一体化整合的教学模式，横向综合专业的知识和技能，形成以培养职业能力为目标的“新”课程结构。基于艺术设计专业的性质和特点，“工作过程化”的实践教学融广告设计、包装设计、室内外装饰设计等知识及技能教学于一体，面向广告设计、室内外装饰企业的岗位需求，以工作过程为导向，按照职业岗位工作流程，将相关的实践课程，通过 “打包”组合开展教学过程，让学生在同一设计项目中，共同完成从设计项目承揽、设计方案制作、设计施工和质量控制的全过程的设计任务。因此，根据艺术设计专业职业岗位的工作要求，按照基于工作过程导向教学理论为依据，对学生的人才培养方式进行改革研究，从而增强学生职业技能，提高学生的就业能力。主要从以下几个方面进行改革：

1.重新构建课程体系

摒弃传统学科型课程教学体系，按照 “能吃苦、能奉献、能合作”高素质高技能人才的培养目标，把职业能力的培养作为重点，校企合作按照职业性、实践性和开放性的要求，构建工作过程系统化的课程体系，形成新的人才培养方案。

在课程体系重新构建工程中，邀请相关行业专家、企业经理和技术人员，与教师共同召开人才培养方案专题会议，一起对职业岗位群进行研讨分析，提出从事职业岗位所需要的能力要求和职业素质，确定与其相对应课程，构建新的课程体系。

根据艺术设计专业就业现状，通过调研和研讨，学生进入企业后主要从事室内设设计和平面设计工作，职业岗位分别是室内设计师和平面设计师。 如室内设计师岗位，其岗位核心工作任务为：客户接待、业务洽谈；对企业（客户）意图进行分析；空间功能规划；量房收集技术数据；创意构思、绘制草图；装修资金投入分析；设计图表现与制作；装饰材料选配；装饰色彩设计；照明布置；陈设设计；平面、立面、顶面、分部施工图设计、装饰施工检查预验收等。通过对工作任务的分析，确定岗位职业能力为：项目承接能力、沟通洽谈能力、现场勘探能力、策划能力、设计与创意能力、设计表现能力以及检查验收能力等。最终确定岗位核心职业能力课程主要为：AUTOCAD制图、3D效果图表现、室内设计、装饰工程概预算、装饰施工工艺与材料等课程，形成一套完整的岗位职业能力课程体系。

2.重新组织教学内容

基于学生职业能力培养的基本规律，按照职业岗位工作任务及工作过程为依据重新构建与组合教学内容，科学设计学习性工作任务，制定突出职业能力培养的课程标准。

下面通过室内设计师岗位教学内容分析表可以清晰地展示工作过程实践教学中教学内容的组合规律。但在教学内容的选取与讲授时，应选取与职业能力培养相适应的知识进行组合。

3.改革教学方法与手段

依据“工作过程化”教学思路改革教学方式和手段，打破“填鸭式”教学方式。形成任务驱动、学生主动构建，融教、学、做一体的教学方法。

构建人才培养过程中“工学交替”实践教学模式：在整个学生培养过程中，把“工学交替”的教学思路体现在整个教学安排过程中， 1~4学期在校内学习专业基础理论和专业设计技能，重点强化专业设计实用技能训练，通过课堂设计训练、命题设计创作、以赛促训等多种技能训练方式，使学生的实际动手设计操作能力得到了显著提高。

5~6学期安排学生进行校外实践基地顶岗实习，让学生在实习企业参与工程项目的设计与管理，边干边学，既让学生提高了专业设计技能、又使毕业生了解了企业的需求、方便了学生就业，实现了专业办学与企业、与就业市场的无缝对接。

实施教学过程中的任务驱动教学、项目导向教学：实施专业教学过程中，在每个实训项目的制作过程中采用任务驱动法，每个实训项目就是一个任务，要求在规定的时间内完成，并达到相应的教学目标，通过任务驱使，使学生掌握整个设计项目完成的全部制作过程，进而掌握所学知识和设计技能。

根据合作企业公司实际业务项目，按工作任务的复杂程度，选取较有代表的工程项目构成教学情境，如广告宣传册设计、家居室内设计等，并按照工作过程整合、序化教学内容，设置为“项目准备项目策划项目详细设计项目实施”等教学主题单元，每个教学主题单元按“资讯—决策—计划—实施—评估”五大步骤实施教学。教学中，由专任教师+企业设计师+学生成立项目团队参与或承接企业实际设计任务，采用现场教学融教、学、做于一体，把理论教学和实践实教学紧密结合，在真实环境中学习专业设计的知识，掌握职业能力，养成职业素养。

4.构建校内外实践实训平台

“工作过程”实践教学模式需要真实环境作为平台进行技能训练和能力培养，实现的主要途径主要有：

（1）建设具有教学和生产相结合的校内实训基地。在开展教学训练时，受学生数量、训练设备、训练项目等一些因素影响，无法全方位进入企业环境进行教学，而建立校内实训基地是最好的满足教学需求、培养学生技能的平台。实训基地的建设要体现专业性、真实性和生产性，主要途径可以将外部企业引进校内，或者建立生产性设计工作室，同时建立完整的企业管理制度。如平面广告工作室、室内景观设计工作室、艺术动画工作室，让学生在不同学习阶段进入专项工作岗位环境进行学习，通过真实项目、真实环境、真实的管理考核制度，培养学生的技能水平和岗位职业能力。

（2）校企合作，构建校外实践实习基地平台。校外实践基地是艺术设计“工作过程化”实践教学一个非常重要的平台。通过进入企业，让学生在设计岗位上，通过企业设计人员的带领与指导有针对性地进行项目工程的设计制作。使学生在企业中可以极高的提升学生的设计能力、沟通能力和团队合作能力。同时通过建设校外实训基地，教师与企业专家合作，共同开展工作岗位分析，结合艺术设计行业高技能人才能力结构和职业标准，确定实践环节教学目标，依据岗位工作任务对知识、工作技能的要求遴选实训内容；按照职业能力培养的基本规律，以职业活动的工作过程为依据，对遴选的教学内容进行整合、序化，将实训内容模块化、项目化；与企业合作开发体现工学结合的实训指导书；以学生为主体，按照“做中教，做中学”的原则选择实践教学的方法和手段；设计以“能力考核”为重点、企业参与的实践环节考核方式；校企共同制订集技术与设计于一体的现代艺术设计专业教学计划、实训教学大纲，从而实现教学改革目标。

高职艺术设计专业“工作过程”实践教学模式的改革，能够解决学生培养与岗位需求脱节的问题，通过“工作过程化”职业岗位能力的培养，能够大大提高学生的职业技能和职业素养，从而提升学生就业竞争力和创业能力。

参考文献：

化学工艺专业概述范文第2篇

关键词：中职学校；甲醇生产工艺；课程；教学

近年来，随着甲醇需求量的强劲增长，世界甲醇的生产能力迅速发展。现在甲醇化工已成为现代工业中的一个重要领域。它广泛应用于有机合成、染料、医药、涂料和国防等工业，还可以参与生成甲醇汽油，甲醇有未来主要燃料的后补燃料之称，需用量十分巨大。在中职学校中，《甲醇生产工艺》作为化学工艺专业的一门专业课，学好它有着非常重要的意义，学好它学生不仅对甲醇生产的工艺进行了全面学习，而且对掌握其它工艺的学习有很大的帮助。

1学习情境分析

（1）课程性质定位。本课程属于中职学校化学工艺专业的一门专业课，授课模式为理实一体化教学，以“学生为中心，教、学、做结合。”贯穿于整个教学过程的始终，直接实现了学校专业教育与化工厂实际工作岗位的较好对接。学习此课程之前，学生已经学习了《传质分离技术》、《传热应用技术》、《化工制图》和《化工仪表及自动化》等专业基础课程，为本门专业课程的学习奠定了良好的理论基础。（2）学习内容分析。课程选用化学工业出版社出版的中等职业学校规划教材《甲醇生产工艺》，该教材按甲醇合成的传统生产工序安排教学内容，本课程教学各工序以任务形式体现，介绍了甲醇生产原料气的制备、一氧化碳变换、硫化物脱除、二氧化碳脱除、甲醇合成、粗甲醇的精馏六大任务内容。教学中为了使各种任务能够自成模块，方便一体化课程的讲授与学习。我们对教材内容进行了适当的调整与增减，基本上每个任务都由反应原理、工艺流程、工艺条件、主要设备、仿真操作五个子任务构成。本课程共98学时，期中应知教学48学时，应会教学50学时。（3）学生现状分析。本课程教学对象为中等职业学校化学工艺专业（煤化工方向）二年级学生，学生文化课程基础相对较差，缺乏较浓的学习兴趣和积极性，尤其是面对理论性较强的基础课及专业基础课程，学生对自己的学习能力、学习效率缺乏自信心，对手机游戏、电子小说等比较感兴趣。这些现象的存在使我们感觉到了教学模式改革的紧迫感，感觉到了职业学校教师肩负的责任与重担。（4）教学目标及重点、难点。根据本课程的课程标准和岗位能力要求，制订本课程各任务及子任务的知识目标、能力目标、素质目标等。

2改革思路

随着社会经济的不断发展，我们的社会对中等职业教育的质量要求也在不断提高。中等职业学校必须结合学生学习现状创新教学模式才能适应社会的发展。我们的学情决定了课程改革的方向，在整个教学过程中以学生为主体，教师为指导，进行教、学、做为一体的教学活动。教学过程中，根据教学内容，设计一个生产中的具体问题情境，激发学生的学习兴趣，引导学生带着问题进行学习，采用多种信息化手段如：视频、多媒体课件、现场教学、电脑、手机等等，充分激发学生的学习主动性，提高学生主动参加的积极性、自觉性，逐渐培养学生的自主学习能力。以“任务驱动”和“问题解决”作为学习和研究活动的主线，将课堂应知教学和生产实践相连系，在教学中培养学生的分析问题、解决问题的能力、团队合作能力、实践操作的能力，最终完成子任务所涉及的教学任务和学生综合素质能力的培养。

3改革实施过程

将教学过程设计为3个部分。（1）课前任务驱动。教师通过微信或纸质材料给学生下发任务书，学生通过视频、微课、手机、电脑、教材及教师提供的学习资料完成任务书中的子任务，查找与当前所学内容相关的资料，完成教师下发的任务单，并对自学情况做自我评价；在完成任务的过程中标记出认为较难理解的内容和学习中存在的问题与困惑。在课前，教师了解分析学生的自学情况，适当调整课程内容和学时分配，从而提高课堂教学的针对性和教学效果。（2）引入新课教学。每个任务开始之前，首先，播放煤制甲醇生产概述的视频或Flas让学生了解由原料煤到产品精甲醇的整个生产工艺过程，了解本任务在整个生产过程中的作用。教师在每个任务开始讲授之前简单复习叙述甲醇生产的六个任务（工段）的作用，使学生在复习之前所学内容的同时，也明确本任务在甲醇合成生产过程中的地位及与前后工段的衔接关系。其次：子任务的完成由以下几步构成任务一：各工段的反应原理。任务二：各工段的工艺条件。任务三：各工段的工艺流程。任务四：各工段的主要设备。任务五：各工段的仿真操作。最后，通过对与该任务相关的化工厂实际运行中出现的异常工况的了解，提出问题，引发学生思考并讨论，进而强化、加深学生对本次任务的理解。同时也能提高学生分析问题的能力、激发学生的学习兴趣，提高学习效率。（3）讨论总结效果①分析案例。在以任务为载体的应知知识学习和仿真操作之后，通过对与该任务相关的实际生产中出现的异常工况的学习，各小组对化工厂的异常工况进行分析与讨论，分析故障发生的原因并提出解决、处理的方法，小组之间进行互评，最后教师进行点评。②归纳总结。教师将本任务经常出现的故障列出，让学生通过所学知识分析出故障原因和并提出处理措施，考查学生应用所学知识的能力。各组学生进行讨论之后，并将讨论结果进行整理汇总，并将汇总结果进行汇报，教师进行点评。

4教学效果评价

教学效果评价以《甲醇生产工艺》课程考试与本专业化工总控（中级工）职业资格（国家标准）鉴定结合的职业能力评价、校内实训与校外顶岗实习结合的职业技能评价、学生在学校行为规范、社会和企业对学生反馈意见结合的基本素质评价的“三评合一”学生评价模式为指导，教学效果评价采取学生自评、学生互评和教师评价相结合的方法进行教学评价。

5结语

《甲醇生产工艺》课程教学利用了视频、化工仿真、工厂实例图片、电脑、手机、微课等信息化教学手段，较好地化解了工艺流程、设备结构及岗位操作规程讲解中学生遇到的的难点与困惑，取得了较好的教学效果。通过企业真实案例提出问题，创设问题情境等方式，引发学生思考问题，鼓励学生分析问题，激发了学生的学习兴趣和积极性，提高了学生分析问题、解决问题的能力，发挥了学生在学习中的中心作用，提高了学生独立思考、观察、分析和解决问题的能力，在教师的引导、指导下，学生较好的完成了每个任务下的子任务学习，充分调动了学生的学习积极性，取得了良好的教学效果，受到了学生的欢迎。

参考文献

[1]刘国磊.任务驱动式教学法在教学中的应用[J].职业,2011(8).

[2]戴翠萍.职业教育信息化教学设计浅析[J].职业时空,2013(6).

化学工艺专业概述范文第3篇

关键词：煤制油 液化工艺 技术剖析

前言：

煤制油直接液化技术与间接液化技术是两种不同风格的工艺技术路线，前者是将煤炭磨粉后经高温高压反应，而形成汽油、柴油燃料，该技术的工艺过程较为复杂；后者是将煤炭气体转化成为一种合成气体（一般为一氧化碳与氢气的混合气体），在经过合成技术将这些混合气体制作成为汽油、柴油燃料或化工原料等，该技术的发展及应用在上个世纪50年代就在南非发展起来，适合于多煤缺油的国家制造油类燃料时使用。相比之下，煤制油直接液化工艺技术的发展潜力巨大。

一、煤制油直接液化工艺技术概述

煤制油直接液化工艺技术的运作流程较为简单，首先，将质地良好的煤炭原料研磨成粉末状，再经过高温高压的技术处理，再加上催化加氢直接液化合成液态烃类物质燃料，通过一系列化学反应而除去硫离子、氧离子等活性物质，生产出汽油、柴油等燃料。煤制油直接化工技术的操作限制内容较多，煤制油的环境对于煤炭种类的选择较严格，只有符合条件的煤炭才能生产出较低杂质的燃油[1]。从实践中观察，煤制油直接液化工艺技术的特点及工艺制造的形式都较为复杂，而且煤制油工业化的技术还在不断的摸索中，距离技术成熟阶段还有很大一部分发展空间。

1.煤制油直接液化工艺技术的特点

煤制油直接液化技术最早由德国引入国内，并逐步实现该技术的工业化。煤制油直接液化工艺具有高温高压的技术特点，并且对于煤炭原料的种类要求极为苛刻。只有将高质量的煤炭原料进行加工处理，才能制造出低杂质的汽油、柴油燃料。可见，煤制油直接液化工艺技术的特点与一般的工业生产技术略有不同，需要在实践过程中不断摸索。

2.煤制油直接液化工艺技术的形式

在我国，煤制油直接液化工艺技术是依托煤制油工业化装置来实现的，在装置内部通过变温变压使煤粉等物质发生化学反应，进而形成各种等级的汽油、柴油燃料。该技术主要是在煤制油工业化装置内胆环境中进行的。对于我国该领域的发展而言，中国神华集团率先将煤制油直接液化工艺技术推向产业链条中来，通过环环相扣的生产线技术平台，为国内创造出极为可观的产业价值[2]。

二、煤制油直接液化工艺技术的优势分析

从技术的角度来看，我国的煤制油工艺技术的发展已经较为成熟，其工业化水平不断提升，发展规模也在不断壮大。而且，国内进行煤制油生产的企业对于该技术的难度与风控做了较为深入的研究，凭借经验与理论将煤制油直接液化工艺技术不断推行下去，促使该技术达到行业标准，为社会创造出更多的价值。

1.煤制油直接液化工艺技术的难度及风险控制

目前，在煤制油直接液化工艺技术的推进过程中，也曾出现过不少技术难题，但通过工业企业管理者及行业专家学者的不断探索，将该技术发展过程中所存在的阻碍一一克服，而且不断加强煤制油直接液化工艺技术的风险控制管理工作，使得煤制油工艺制造整个环节的优势进一步凸显出来，为我国的产业链条中增添新的生产环节技术[4]。

2.探究煤制油直接液化工艺技术的意义

当前，对于我国石油开采工业的发展而言，面对国内石油资源的大量市场需求，很多情况下不得不依赖进口原油来维持我国石油燃料的供给平衡。中国现在所具备的资源条件并不乐观，与南非的资源条件较为想死，体现出“多煤少油”的特征，再加上我国正处在经济增速时期，经济的飞速发展使国内各产业链条中的经济实体建设对于能源类产品的需求激增。据有关资料显示，不久的将来，我国涌现出最少15家商业规模的煤液化工厂，其总产量将可以替代中国2020年石油进口量的15%左右，成为新兴行业中的一员，即资源类生产企业[5]。作为一项重要的燃料来讲，汽油、柴油等的需求量在我国社会环境下与日俱增，国内的能源问题随着资源的不断消耗而凸现出来。所以，找到汽油、柴油等燃料的替代型产品极为重要。相对其它资源而言，我国的煤炭资源较为丰富，但其利用效率并不高，这也是研究煤制油直接液化工艺技术的关键所在。随着人们对燃料资源需求量的不断增多，对于煤制油直接液化工业技术的探索将持续进行。

结束语：

通过剖析煤制油直接液化工艺技术的特点，以及该技术的优势，将煤制油直接液化工业技术的实际运作环节呈现出来。随着人类对石油等资源类产品需求量的不断增多，而同时各国对于燃料类资源的储备相对较少，必然会出现一个产业链条来填补行业的空白。基于煤制油直接液化工艺技术的产业将很快浮出水面，迅速成为周边行业发展的重要支柱。总之，煤制油液化工艺技术值得做进一步的推广，定会取得极佳的应用实效。在该技术的支撑下，我国对于石油的进口需求将不断弱化，国内市场经济形态将朝向更为健康的方向发展。

参考文献：

[1]王云池.煤制油直接液化工艺技术剖析[J].中国石油和化工标准与质量，2012，10（10）：112-113.

[2]徐宏斌.煤制油液化化工工艺的探讨[J].赤峰学院学报（自然科学版），2014，2（02）：163-164.

[3]蒋巍.中国能源的“秘密武器”――神华集团“煤制油”揭秘[J].北京文学（精彩阅读），2013，1（02）：105-107.

[4]白文华.关于煤制油的工业经济分析[J].科技致富向导，2013，12（12）：169-170.

化学工艺专业概述范文第4篇

（中国石油化工股份有限公司金陵分公司，江苏 南京 210033）

【摘要】本文介绍了透平的定义及工作原理，液力透平的应用领域及分类，重点介绍了泵反转液力透平的结构形式、选型设计、试验方法及应用情况。随着社会及企业节能意识的提高，促使各炼油厂越来越多地采用液力透平装置进行能量回收，液力透平得到了大力推广。

关键词 液力透平；能量回收；选择；应用

0　概述

液力透平是一种能量回收装置。透平是将流体工质中蕴有的能量转换成机械能的机器，又称涡轮机。透平是英文turbine的音译，源于拉丁文turbo一词，意为旋转物体。其基本工作原理是：流体所具有的能量在流动中，经过透平喷管时转换成动能，流过叶轮时流体冲击叶片，推动叶轮转动，从而驱动透平轴旋转。透平轴直接或经传动机构带动其他机械，输出机械功。透平机械的工质可以是液体、蒸汽、燃气、空气和其他气体或混合气体。以液体为工质的透平称为液力透平。作为一个节能的装置，液力透平是近几年才兴起来的。在使用上，常常以反转离心泵作液力透平，这样更经济。作为能量回收的液力透平属于泵系统节能的范畴，因为液力透平本身就是一台泵，并且其动力输出端往往驱动的是另一台泵。

随着能源的消耗和费用的不断上涨，如何更有效利用工艺流程中有压力下降的液体中的能量，已是节能工作的课题之一。

1　液力透平应用领域

液力透平可以对工艺流程中产生的高压液体进行再利用，是一种能量回收装置，目前广泛应用于石油化工加氢裂化、渣油加氢、加氢精致装置、大型合成氨装置以及海水淡化装置等，是具有长远经济效益的节能装置。液力透平是用液体驱动设备回收能量，也就是回收液体能量，一般采用泵反转来充当透平。

（1）加氢裂化、渣油加氢、加氢精致装置中，高压分离器的物流至低压分离器过程，就可以设置液力透平回收功率，并和电机联合驱动进料泵（见图1）。在铂重整装置中，利用抽提塔至汽提塔的液流压差也可设置液力透平。

（2）大型合成氨装置中也有较多剩余能量可回收利用。如合成氨装置脱碳工序中的富液可通过液力透平进行能量回收，其回收功率可高达1300多千瓦（见图2）。液力透平回收的功率可用于驱动半贫液泵。

（3）在反渗透海水淡化系统中，反渗透膜的工作压力为5.8-8.0MPa，排放的浓盐水的压力为5.0-6.0MPa，按40%的回收计算，有较大的回收价值。

（4）在气体工艺流程中，为去掉多余成分，用高压碳酸钾溶液或氨水来洗涤原料气体，为循环使用碳酸钾溶液或氨水，必须降低压力，故可安装液力透平。

2　液力透平结构和布置形式

2.1　液力透平结构

透平的工作条件和所用工质不同，所以它的结构型式多种多样，但基本工作原理相似。一般使用的能量回收透平主要有两种：泵反转式透平和佩尔顿水轮机。佩尔顿水轮机的优点是从小流量到大流量都能有高效率，入口处设计的控制阀方便调整负荷。但出口侧必须进行排气，因此使用的液体有限制，因叶片要承受高速喷流，所以易受腐蚀。泵反转式透平的优点是不用打开出口侧，对使用的液体没有限制。因为压力能是在涡壳以及叶轮内部逐步转换成运动能，所以不易腐蚀。缺点是小流量时效率低，低于一定流量时会产生负荷，所以必须设置单向离合器，因此装置要比佩尔顿水轮机占的空间大些。像海水淡水化是将减压的液体送回海里，此类液体能与空气接触的装置，多数使用佩尔顿水轮机。而石油化工里的装置因输送的介质多是易燃、易爆或有毒的，所以一般使用泵反转式透平。

离心泵反转液力透平按结构分为单级和多级形式。根据回收介质的流量、压力，各种形式的泵都可以充当液力透平，如OH2型、BB1型、BB2型、BB4型、BB5型等。泵的出口是透平入口，泵的入口是透平的出口，泵的叶轮反向旋转（见图3）。

2.2　液力透平布置形式

液力透平一般有两种布置形式：

1）液力透平作为辅助原动机和主原动机（电机或汽轮机）串联共同驱动泵。主驱动机的额定功率应在无液力透平的协助下能驱动机组，即主驱动机(电机或汽轮机)应按全功率选取。在液力透平与电机串联的机组中，电机采用双轴伸，在电机和液力透平间带单向离合器（见图4）。以便在液力透平维修或液力透平的工艺流体管路接通之前，被驱动设备可正常运转。如果流往液力透平的流量可能大幅度或频繁变化，当流量降到额定流量的大约40%时，液力透平将停止输出功率，且对主驱动机产生阻尼。对此，也应设置单向离合器。

2）液力透平作为主驱动机单独驱动泵（见图5）。这种形式与液力透平双驱动相比，减少了全功率电机或汽轮机及其配套设施、一台超速离合器的维护、维护工作量也减少，机组所占空间较小。此外，单驱动的两个转子串联与双驱动的四个转子串联相比，机组的运行稳定性提高。但这种情况下，为了保证透平的转速需要调速装置，对工艺和监控系统的要求较高。当前液力回收透平技术发展的趋势是尽量用单驱动取代双驱动。只要工艺、系统和机泵三个专业密切配合，可以实现液力透平单驱动泵，取消主驱动机，使液力透平回收的功率能全部被利用，并节省投资。加拿大一家公司正在试验在不改动原装置设计参数的前提下，串联同流量的小功率泵，实现单驱动节能的新方案。

3　液力透平的选型和设计

3.1　液力透平的选型

一般来讲，合理选择液力透平应首先考虑其经济性，计算是否可以在合理的时间内回收其设备投资。这就要求充分考虑工艺流体是否有足够的流量、压差及流体的特性。在选择液力透平前，应掌握以下信息：液体的物理、化学特性；可回收的流量、扬程范围；透平的进出口压力、操作温度；被驱动主机的种类和转速及机组的配置要求。

1）液体特性，工艺专业提交的条件中，应指出液力透平进口处的工艺流体中是否含有蒸汽或气体，如有，应给出其组分、密度和体积百分比。或者在流体降压期间才有蒸汽或气体的逸出时，应给出液力透平出口处蒸汽或气体的体积百分比，以及闪发的蒸汽的压力和温度。至于在液力透平的叶轮流道中，不同压力下蒸汽或气体的体积百分比以及密度，通常在泵制造厂的试验装置上测定，或根据泵制造厂的工程经验来确定。因此，对于有蒸汽或气体析出的工艺流体，液力透平中的流体为气液两相流，不同于普通的液力透平或水轮机。

2）参数确定，液力透平流量应按照实际可能操作时间最长的量考虑，否则将来开车流量不足，液力透平扬程将远远偏离设计值，不仅不能启到能量回收的效果，还使透平出口压力高于设计数值，既损坏透平机械密封，又损坏低压分离器。

3）配置要求，如果液力透平的进口液体中富含吸收的气体，或液体流经液力透平时会部分闪蒸时，出现的超速可能会比使用水时的超速高出几倍，因此应按API610标准C.3.3条款的要求，配置超速脱扣设施。典型的超速脱扣转速是额定转速的115%-120%。为了避免缩短机械密封的寿命，应考虑密封冲洗流体中气体的逸出和汽化问题。如果这种可能性存在，应避免用自冲洗液，一般推荐采用外来液体作为密封冲洗液。此外，在用户现场还需配置必要的流量调节阀、旁通阀和安全阀以保护机组和系统。

对于选用液力透平的经济性，应根据具体单位的使用情况确定回收能量原则。建议以3年左右回收其设备投资为参考标准。根据目前使用过的液力透平经验认为单级液力透平回收功率大于22kW，多级液力透平回收功率大于75kW时，是经济可行的（见图6）。

经济性判定原则参见以下公式：

K=（M1*BHP*26280）/M2≥1

式中：K——经济系数；BHP——输出功率，kW；M1——电费，元/kW·h；M2——透平一次性设备投资+3年预计维护费用，元。

液力回收透平的研究主要是来自专业泵制造厂，泵和液力回收透平的性能换算和系数确定主要是由工厂大量试验得出来的，国内尚无有关液力透平的专门研究机构。理想的设计流量点应位于泵最高效率点稍右侧。液力透平工况和泵工况性能参数间的关系见图7。

由图7可知：

1）透平工况的效率稍高于泵工况效率，在大流量区域高效范围宽。

2）透平工况水头曲线很陡。

3）透平工况的流量为泵工况流量的60%以下时，透平的水头和出力很小（等于零）。

4）最高效率点（相同转速）

Qp/QT=0.76，Hp/HT=0.65

在相同转速下，Qp/QT和Hp/HT的比值是液力透平选型和设计最重要的数值。到目前还不能从理论上给出准确的值，对此，试验和设计经验很重要。根据一些泵厂的试验结果，在相同转速Np=NT时，给出以下经验公式（供参考）：

Qp/QT=0.75，Hp/HT=0.68

3.2　液力透平的设计

所有的离心泵基本上都可以作为能量回收液力透平使用，特别是许多低、中比转速的离心泵。炼油厂泵类设计通常采用API610标准，液力透平也同样适用。不过，由于泵的反转效应，轴承系统、密封系统都有相应的变化，包括泵轴有螺纹的部件，如螺母的防松设施等都应充分考虑。并对轴的许用强度等进行校核，防止超负荷。另外对轴承的可靠性要进行验算，因为当泵作为液力透平使用时，将对叶轮产生更高的压差和径向力。泵作为液力透平使用，叶片出口变为透平进口，为减小冲击损失，出口边和盖板相应修圆（呈流线型），如图8所示。

除了将泵的叶轮直接用于反转，液力透平还可以按泵的设计方法进行设计，但应考虑液力透平工况的特点加以调整。

1）为降低液力透平进口流速，减小撞击损失，转轮进口宽度b2应比泵的b2稍大。

2）适当加大泵转轮进口冲角β，相当于加大液力透平工况的出口角，提高透平工况的过流能力。

3）叶片6-9枚，包角取稍大值。

4　液力透平的试验

（1）当预期的性能不需要设置回流且压力能量完全回收时，按照API610附录规定的允许误差进行考核。

（2）当预期的性能曲线不能实现流量和压力的完全回收时，以更多的回收能量为考核，而不能死搬API610的规定允差。

（3）液力透平应在制造厂的试验装置上进行机械运转试验和水力性能试验。通常用水做试验，对工艺流体中含有蒸汽或气体，或者在降压时有蒸汽或气体逸出的流体，性能试验误差可能很大，这是API610标准尚未解决的难题。

（4）API610标准中对离心泵的性能试验偏差(额定流量点的扬程、功率、NPSHR)的规定，对液力透平不适用。API610标准推荐的液力透平的性能试验允差是：当液力透平的额定转速运行时，应在额定流量的95%-105%范围内达到额定的扬程和功率，见API610标准图C.2液力透平的性能试验允差。

（5）在制造厂的试验装置上验证HPRT的超速脱扣装置时有益的。可以考虑在水试验期间确定飞逸转速，但是对富含气体的流体，飞逸速度无法通过水试验确定。

（6）液力透平在工厂试验布置见图9所示。

5　我国液力透平的应用情况

液力透平技术在中国石化的首次应用是在天津分公司80万吨/年加氢裂化装置上，该装置是1998年开车成功，采用了热高分油驱动的液力透平泵。随后1999年12月31日开车成功的中国石化茂名分公司200万吨/年渣油加氢装置其胺液泵也采用电机和液力透平泵驱动。上海高桥加氢裂化装置等相继在新装置建设中使用了液力透平。液力透平技术通过多年的应用考核，运行可靠，节能明显。

2005年底中国石油大庆石化分公司加氢裂化装置引进的热液力透平安全平稳高效运行。海南炼化2006年底建成投产的310万吨/年原料预处理、120万吨/年加氢裂化两套高压装置，均是从日本EBARA公司引进的，在装置额定运行工况下，液力透平出力为主泵功耗的25%左右。液力透平技术的应用，有效地回收了反应生成油从热高分至热低分的压力能和热能，降低装置的功耗。

随着国家对节能减排政策的重视和推广，国家对装置单位炼油能力的能耗比的限制越来越严格。这就促使各炼油厂越来越多地采用液力透平装置进行能量回收。从目前炼油厂的使用情况看，液力透平十分有潜力，并且越大规格的液力透平会有更大的使用空间。到目前为止，中石油中石化主要靠进口，进口机组主要是荏原和FLOWSERVE 公司的产品。部分地方炼油厂大胆采购国内产品，如格尔木炼厂，庆阳石化及山东一些炼油厂已有成功运行业绩。

参考文献

［1］关醒凡．现代泵理论与设计[J]．北京：中国宇航出版社，2011．

［2］API610 石油、重化学和天然气工业用离心泵[J]．