UTS—LB流體輸送裝置的改造

張巖

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.25.083

摘 要：平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院在《化工原理單元操作》項目實訓(xùn)教學(xué)中采用UTS-LB型流體輸送操作裝置，由于生產(chǎn)設(shè)備和實訓(xùn)裝置中存在部分元件縮小比例不均衡的情況，使得離心泵流量與高位槽容積嚴(yán)重不匹配，影響教學(xué)，故在原設(shè)備的基礎(chǔ)上加裝一臺MC0600-P-N型柱塞式計量泵，使離心泵出口流量與高位槽容積相互匹配，保證了項目教學(xué)的正常進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：流體輸送 改造 柱塞式計量泵

中圖分類號：TQ051.21 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）09（a）-0083-02

1 UTS-LB流體輸送裝置簡介

平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院化工學(xué)院《化工原理單元操作》課程采用的流體輸送項目實訓(xùn)裝置是浙江中控教科儀器設(shè)備有限公司研發(fā)的UTS-LB型流體輸送操作實訓(xùn)裝置，本裝置實訓(xùn)教學(xué)目的是為了讓學(xué)生在實訓(xùn)過程中掌握流體輸送過程中系統(tǒng)壓力、流量、液位幾個重要參數(shù)的調(diào)節(jié)。

此裝置的工作原理為：預(yù)先將流體物料加入原料槽V101，在離心泵作用下將流體輸送到高位槽V102，物料由高位槽V102向吸收塔T101輸送，物料從吸收塔T101上方進(jìn)入，與下方上升的空氣充分接觸后，完成吸收過程后再從吸收塔底部排出，返回原料槽V101循環(huán)使用。空氣由空氣壓縮機(jī)C101壓縮、經(jīng)過緩沖罐V103后，進(jìn)入吸收塔T101下部，與液體充分接觸完成吸收過程后剩余氣體頂部放空。設(shè)備流程圖如圖1所示。

2 UTS-LB流體輸送裝置教學(xué)中出現(xiàn)的問題

化工生產(chǎn)中的設(shè)備體積龐大，而教學(xué)中使用的實訓(xùn)裝置是按一定比例將實際生產(chǎn)設(shè)備元件縮小后的產(chǎn)品，由于各元件縮小比例不均衡，出現(xiàn)不匹配現(xiàn)象直接影響教學(xué)，由表1中的數(shù)據(jù)不難看出教學(xué)中使用的實訓(xùn)裝置，離心泵率相對較大，流量最大達(dá)到6m3/h，而高位槽容積只有0.1m3，在該流量下物料1min就可充滿高位槽[1]，而高位槽出口流量最大只有0.6m3/h左右，要想正常操作只能使用其最大流量的1/10方能進(jìn)行連續(xù)操作，這樣一來使離心泵工作點不在最佳工作區(qū)范圍內(nèi)，導(dǎo)致離心泵效率低，同時離心泵出口流量與轉(zhuǎn)子流量計量程差距較大，細(xì)微調(diào)節(jié)時難以依靠肉眼分辨讀數(shù)大小，導(dǎo)致難以精確讀數(shù)調(diào)節(jié)，為了能夠準(zhǔn)確調(diào)節(jié)離心泵出口流量只能以大流量進(jìn)行間歇操作，但這樣操作既不符合化工生產(chǎn)連續(xù)操作的需要，又由于間歇操作要頻繁開停泵也不利于設(shè)備的長期使用，而且使得高位槽液位不能維持穩(wěn)定，離心泵口壓力和流量也難以調(diào)節(jié)，使得后續(xù)吸收塔液相不穩(wěn)定，嚴(yán)重影響了流體輸送過程，給實訓(xùn)項目教學(xué)帶來困難。

3 UTS-LB流體輸送裝置改進(jìn)方案

要想在以比較小的出口流量進(jìn)行連續(xù)操作，同時既能準(zhǔn)確讀取出口流量又方便操控與調(diào)節(jié)，在原有的2個離心泵基礎(chǔ)上并聯(lián)加裝一臺MC0600-P-N型柱塞式計量泵（參數(shù)如表2所示）[2]，加裝手動切換的閥門，在離心泵與柱塞式計量泵之間進(jìn)行切換。MC0600-P-N型柱塞式計量泵最大流量0.6m3/h，完全滿足UTS-LB流體輸送裝置連續(xù)生產(chǎn)時高位槽的供液需求，同時MC0600-P-N型柱塞式計量泵可以準(zhǔn)確確定輸出流量，解決了在流量較小的情況下轉(zhuǎn)子流量計讀數(shù)不準(zhǔn)、調(diào)節(jié)精度不高的問題，使得高位槽液位在連續(xù)操作中能夠保持穩(wěn)定，也保證了高位槽出口壓力和流量的穩(wěn)定，為后續(xù)吸收塔液相穩(wěn)定提供了基礎(chǔ)，但是由于柱塞泵屬于脈沖流量，出口流量并不平穩(wěn)，所以在柱塞泵出口到高位槽之間的管路上加裝一個小緩沖罐（φ160×300mm）來起到穩(wěn)定出口流量的作用。

加裝MC0600-P-N型柱塞式計量泵以后，在UTS-LB流體輸送裝置開車時可以先啟動離心泵輸送物料，使高位槽液位迅速提升，當(dāng)高位槽液位提升至預(yù)定值時關(guān)閉離心泵，手動切換系統(tǒng)至MC0600-P-N型柱塞式計量泵，調(diào)節(jié)流量至高位槽液位平穩(wěn)后可進(jìn)行連續(xù)生產(chǎn)操作。解決了之前離心泵出口流量與高位槽容積不匹配，導(dǎo)致連續(xù)操作無法進(jìn)行的問題。

4 結(jié)語

流體輸送是化工生產(chǎn)中最常見的單元操作，學(xué)好流體輸送操作，對學(xué)習(xí)化工專業(yè)的學(xué)生來說有著非常重要的意義。本次改造解決了由于UTS-LB流體輸送裝置的離心泵出口流量與高位槽容積不匹配帶來的一系列問題，與更換新的實訓(xùn)設(shè)備相比，節(jié)約了大量的教學(xué)資金，保證了教學(xué)工作正常進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1] 王瑤，賀高紅.化工原理[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2016.

[2] 中國石化集團(tuán)上海工程有限公司.化工工藝設(shè)計手冊[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2009.endprint