新型流体输送装置ARO公司的气动隔膜泵和气动柱塞泵
张岩
DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2017.25.083
摘 要：平顶山工业职业技术学院在《化工原理单元操作》项目实训教学中采用UTS-LB型流体输送操作装置，由于生产设备和实训装置中存在部分元件缩小比例不均衡的情况，使得离心泵流量与高位槽容积严重不匹配，影响教学，故在原设备的基础上加装一台MC0600-P-N型柱塞式计量泵，使离心泵出口流量与高位槽容积相互匹配，保证了项目教学的正常进行。
关键词：流体输送 改造 柱塞式计量泵
中图分类号：TQ051.21 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）09（a）-0083-02
1 UTS-LB流体输送装置简介
平顶山工业职业技术学院化工学院《化工原理单元操作》课程采用的流体输送项目实训装置是浙江中控教科仪器设备有限公司研发的UTS-LB型流体输送操作实训装置，本装置实训教学目的是为了让学生在实训过程中掌握流体输送过程中系统压力、流量、液位几个重要参数的调节。
此装置的工作原理为：预先将流体物料加入原料槽V101，在离心泵作用下将流体输送到高位槽V102，物料由高位槽V102向吸收塔T101输送，物料从吸收塔T101上方进入，与下方上升的空气充分接触后，完成吸收过程后再从吸收塔底部排出，返回原料槽V101循环使用。空气由空气压缩机C101压缩、经过缓冲罐V103后，进入吸收塔T101下部，与液体充分接触完成吸收过程后剩余气体顶部放空。设备流程图如图1所示。
2 UTS-LB流体输送装置教学中出现的问题
化工生产中的设备体积庞大，而教学中使用的实训装置是按一定比例将实际生产设备元件缩小后的产品，由于各元件缩小比例不均衡，出现不匹配现象直接影响教学，由表1中的数据不难看出教学中使用的实训装置，离心泵率相对较大，流量最大达到6m3/h，而高位槽容积只有0.1m3，在该流量下物料1min就可充满高位槽[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方能进行连续操作，这样一来使离心泵工作点不在最佳工作区范围内，导致离心泵效率低，同时离心泵出口流量与转子流量计量程差距较大，细微调节时难以依靠肉眼分辨读数大小，导致难以精确读数调节，为了能够准确调节离心泵出口流量只能以大流量进行间歇操作，但这样操作既不符合化工生产连续操作的需要，又由于间歇操作要频繁开停泵也不利于设备的长期使用，而且使得高位槽液位不能维持稳定，离心泵口压力和流量也难以调节，使得后续吸收塔液相不稳定，严重影响了流体输送过程，给实训项目教学带来困难。
3 UTS-LB流体输送装置改进方案
要想在以比较小的出口流量进行连续操作，同时既能准确读取出口流量又方便操控与调节，在原有的2个离心泵基础上并联加装一台MC0600-P-N型柱塞式计量泵（参数如表2所示）[2]，加装手动切换的阀门，在离心泵与柱塞式计量泵之间进行切换。MC0600-P-N型柱塞式计量泵最大流量0.6m3/h，完全满足UTS-LB流体输送装置连续生产时高位槽的供液需求，同时MC0600-P-N型柱塞式计量泵可以准确确定输出流量，解决了在流量较小的情况下转子流量计读数不准、调节精度不高的问题，使得高位槽液位在连续操作中能够保持稳定，也保证了高位槽出口压力和流量的稳定，为后续吸收塔液相稳定提供了基础，但是由于柱塞泵属于脉冲流量，出口流量并不平稳，所以在柱塞泵出口到高位槽之间的管路上加装一个小缓冲罐（φ160×300mm）来起到稳定出口流量的作用。
加装MC0600-P-N型柱塞式计量泵以后，在UTS-LB流体输送装置开车时可以先启动离心泵输送物料，使高位槽液位迅速提升，当高位槽液位提升至预定值时关闭离心泵，手动切换系统至MC0600-P-N型柱塞式计量泵，调节流量至高位槽液位平稳后可进行连续生产操作。解决了之前离心泵出口流量与高位槽容积不匹配，导致连续操作无法进行的问题。
4 结语
流体输送是化工生产中最常见的单元操作，学好流体输送操作，对学习化工专业的学生来说有着非常重要的意义。本次改造解决了由于UTS-LB流体输送装置的离心泵出口流量与高位槽容积不匹配带来的一系列问题，与更换新的实训设备相比，节约了大量的教学资金，保证了教学工作正常進行。
参考文献
[1] 王瑶，贺高红.化工原理[M].化学工业出版社，2016.
[2] 中国石化集团上海工程有限公司.化工工艺设计手册[M].化学工业出版社，2009.endprint
