如何对计量泵进行小流量控制

如何对计量泵进行小流量控制

[摘要]己烯-1装置共有四种催化剂，四种催化剂之间有严格的配比要求，每种催化剂多加或少加均会对反应状况影响较大，会使反应系统聚合物生成量增加，腐蚀反应器等等。四种催化剂的加入量非常小，最大的才40kg/h左右，这就需要精确控制四种催化剂的加入量，满足生产上的需要。本文主要研究实际操作中，计量泵在低流量情况下如何达到精确控制，在催化剂加入量变化后如何更简便快捷的调整泵的冲程、变频。

[关键词]计量泵小流量控制图形计算

中图分类号：u268.5+1 文献标识码：u 文章编号：1009―914x （2013）22―0402―01

1.前言

己烯-1装置的工艺原理乙烯在一定的温度、压力条件下，以及有机金属催化剂作用下，进行三聚反应生成己烯-1。实现高选择性合成己烯-1的关键在于催化剂体系的选择，本催化体系由四种催化剂组成。四种催化剂之间有严格的配比要求，多加或少加均会对反应产生不利影响，会使反应系统聚合物生成量增加；己烯-1产品选择性下降；破坏金属晶相结构，腐蚀反应器等等。所以，正常生产时必须严格控制催化剂的加入量配比，催化剂的加入量非常小，最大的才40kg/h左右，这就需要精确控制催化剂的加入量，满足生产上的需要。

2.催化剂加入量的控制手段

（1）采用隔膜计量泵

（2）隔膜计量泵增加变频调节

经过实践只调节冲程不能满足低流量的要求，调整小流量时精确度不高。采用在计量泵增加变频器，冲程确定后，通过调整变频可以进行微调，小流量调整更加容易。

（3）泵入口增加计量桶

在计量泵入口增加一个小型计量桶，计量桶上带有精确刻度，可定期对计量泵的运行状况进行标定，确定催化剂加入量是否准确，对于偏离的情况通过冲程或者变频进行调整。

（4）操作画面上增加监控手段

dcs操作画面上有四种催化剂的流量指示，现场采用的是转子流量计，由于计量泵是脉动的，转子流量计不够精确，只能作为判断泵是否工作正常，此处可采用更加精确的流量计。

催化剂加入控制手段确认后，实际操作中会出现流量偏离的情况，根据生产负荷调整催化剂流量等等。一般情况下催化剂量需要调整时，经过一系列的计算后，最后确定四种催化剂调整后冲程和变频的大小。

（5）诺谟图在实际中的应用

2.1诺谟图简介

诺谟图又叫计算图，它是根据数学原理将一个方程式各变量的函数关系绘制成特殊图形，这种图形是由一些互相有一定几何位置、并刻有标值的曲线和直线所组成，用来代替数学方程的计算。

在工程技术上，无论是设计、生产、研究部门或试验中，都有大量的计算工作要做。这些工作往往要花费很多的人力和时间，特别对于那些重复和单调的计算，更是这样，为了节省时间，调高效率，诺谟图被使用。诺谟图是以图尺的形式来显示方程中各变量的内在联系，这种图绘制和求解都比较方便，还可进行正逆运算。最简单的是三平行诺谟图，也有复杂的曲线，本文介绍的诺谟图是最简单的诺谟图在实际操作中的应用。

2.2催化剂计量泵额定流量与冲程之间的诺谟图

计量泵出厂后技术参数是固定的，额定流量与冲程的关系也是一定的。

催化剂计量泵流量与冲程的关系曲线为：y=3.3374x-5.5263。

其中x代表冲程，值范围：0～15；y代表额定流量，值范围：0～45

方程确定后，做冲程和额定流量两个平行的均匀图尺，连接两个图尺的端点并延长交与一点，我们可以叫做基点，从基点做一条辅助线，交与两个标尺与（x0，y0）（如图）。

我们需要证明：从基点引出的任意直线与两个图尺的交点都满足方程y=3.3374x-5.5263；

也就是说对于从基点引出的任意直线与两个图尺的交点都满足

冲程与额定流量的方程。

2.3实际流量与额定流量之间的诺谟图

（1）关系方程

实际流量与额定流量之间的关系为：y′=kx′；

其中y′代表实际流量，x′代表额定流量，k代表频率；

（2）画法

在额定流量左侧做实际流量均匀图尺，额定流量与实际流量间做任意斜线作为频率的图尺。根据额定流量与实际流量方程y′

=kx′，取系数k的整数解，在频率的图尺上对应找到相应的点，频率图尺的范围：0～100，这样实际流量与额定流量的诺谟图就画完了。

2.4诺谟图实际中的应用

反应负荷调整时，需要重新给定催化剂实际流量，在泵的频率一定的条件下，在诺谟图上由实际流量图尺和变频图尺做一直线找到额定流量；然后再由额定流量图尺和基点确定泵的冲程，以上是通过调整冲程改变催化剂的加入量。

如果不想调整冲程，在室内调整变频时，在诺谟图上逆向也能实现。即：由基点和冲程图尺做一直线，在额定流量图尺上找到额定流量；连接额定流量图尺与实际流量图尺，在变频图尺上的交点就是需要调整的变频数。经过实践检验使用诺谟图得出的频率和冲程与计算得出来的结果一样。

3.结论

无论催化剂流量怎么变化，都能在冲程、变频、流量三者关系的诺谟图上找到相应的冲程和变频，实际操作中省去了麻烦的计算过程，方便了岗位员工根据实际催化剂流量进行调整。