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：平頂山工業職業技術學院在《化工原理單元操作》項目實訓教學中采用UTS-LB型流體輸送操作裝置，由于生產設備和實訓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重不匹配，影響教學，故在原設備的基礎上加裝一臺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，保證了項目教學的正常進行。

關鍵詞：流體輸送 改造 柱塞式計量泵

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

1 UTS-LB流體輸送裝置簡介

平頂山工業職業技術學院化工學院《化工原理單元操作》課程采用的流體輸送項目實訓裝置是浙江中控教科儀器設備有限公司研發的UTS-LB型流體輸送操作實訓裝置，本裝置實訓教學目的是為了讓學生在實訓過程中掌握流體輸送過程中系統壓力、流量、液位幾個重要參數的調節。

此裝置的工作原理為：預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循環使用。空氣由空氣壓縮機C101壓縮、經過緩沖罐V103后，進入吸收塔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。設備流程圖如圖1所示。

2 UTS-LB流體輸送裝置教學中出現的問題

化工生產中的設備體積龐大，而教學中使用的實訓裝置是按一定比例將實際生產設備元件縮小后的產品，由于各元件縮小比例不均衡，出現不匹配現象直接影響教學，由表1中的數據不難看出教學中使用的實訓裝置，離心泵率相對較大，流量最大達到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方能進行連續操作，這樣一來使離心泵工作點不在最佳工作區范圍內，導致離心泵效率低，同時離心泵出口流量與轉子流量計量程差距較大，細微調節時難以依靠肉眼分辨讀數大小，導致難以精確讀數調節，為了能夠準確調節離心泵出口流量只能以大流量進行間歇操作，但這樣操作既不符合化工生產連續操作的需要，又由于間歇操作要頻繁開停泵也不利于設備的長期使用，而且使得高位槽液位不能維持穩定，離心泵口壓力和流量也難以調節，使得后續吸收塔液相不穩定，嚴重影響了流體輸送過程，給實訓項目教學帶來困難。

3 UTS-LB流體輸送裝置改進方案

要想在以比較小的出口流量進行連續操作，同時既能準確讀取出口流量又方便操控與調節，在原有的2個離心泵基礎上并聯加裝一臺MC0600-P-N型柱塞式計量泵（參數如表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流體輸送裝置連續生產時高位槽的供液需求，同時MC0600-P-N型柱塞式計量泵可以準確確定輸出流量，解決了在流量較小的情況下轉子流量計讀數不準、調節精度不高的問題，使得高位槽液位在連續操作中能夠保持穩定，也保證了高位槽出口壓力和流量的穩定，為后續吸收塔液相穩定提供了基礎，但是由于柱塞泵屬于脈沖流量，出口流量并不平穩，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，當高位槽液位提升至預定值時關閉離心泵，手動切換系統至MC0600-P-N型柱塞式計量泵，調節流量至高位槽液位平穩后可進行連續生產操作。解決了之前離心泵出口流量與高位槽容積不匹配，導致連續操作無法進行的問題。

4 結語

流體輸送是化工生產中最常見的單元操作，學好流體輸送操作，對學習化工專業的學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，與更換新的實訓設備相比，節約了大量的教學資金，保證了教學工作正常進行。

參考文獻

[1] 王瑤，賀高紅.化工原理[M].化學工業出版社，2016.

[2] 中國石化集團上海工程有限公司.化工工藝設計手冊[M].化學工業出版社，2009.endprint