一种连续聚合液态物料精确计量装置的制作方法

1.本实用新型涉及高分子材料聚合反应设备技术领域，具体涉及一种连续聚合液态物料精确计量装置。


背景技术：

2.在化工化纤生产领域，连续聚合方式已逐渐被运用至各行业纺丝液的制备过程。连续聚合运行过程需要对各物料以设定的配比、连续不间断的经准确计量后进入反应器进行反应，故物料计量系统装置的的精确程度直接影响着物料配比的准确性，从而对最终纺丝液的质量产生影响。
3.现阶段连续聚合低粘度物料计量系统普遍使用精密隔膜计量泵或齿轮计量泵进行连续的物料计量，其存在的不足是：隔膜计量泵属容积式泵，吐出物料是脉冲式不连续的，输出流量随脉冲的影响而产生波动，影响计量精度；齿轮计量泵出口背压过高时，物料会进行齿尖回流，形成计量偏差而影响计量精度。计量精度的偏差会导致连续聚合反应物料的配比不准确，导致最终纺丝液产品质量波动。


技术实现要素：

4.为了解决上述问题，本实用新型提出一种连续聚合液态物料精确计量装置，旨在克服现有隔膜计量泵或齿轮计量泵因稳定性差而导致计量偏差较大的缺陷，从而提高计量精度。具体的技术方案如下：
5.一种连续聚合液态物料精确计量装置，包括按照物料输送的流程通过物料输送管路依次连接的物料储罐、屏蔽泵、板式换热器、过滤装置、质量流量计和第一调节阀；其中，所述第一调节阀上连接有第一阀门控制器，所述质量流量计与所述第一阀门控制器相连接以实现所述第一阀门控制器对所述第一调节阀开度的反馈控制；其中，在位于所述板式换热器与所述过滤装置之间的一段物料输送管路上引出有一物料回流分支管路，所述物料回流分支管路连接至所述物料储罐，且在所述物料回流分支管路上设置有第二调节阀，所述第二调节阀上连接有第二阀门控制器；在位于所述板式换热器与所述过滤装置之间的物料输送管路上还连接有压力变送器，所述压力变送器与所述第二阀门控制器相连接以实现所述第二阀门控制器对所述第二调节阀开度的反馈控制。
6.为了进一步提高计量精度的稳定性，进一步的改进方案是：在位于所述第一调节阀之后的所述物料输送管路的物料输出段管路上还设置有背压阀。
7.本实用新型中，在位于所述物料储罐与所述屏蔽泵之间的一段所述物料输送管路上设置有锥形过滤器。
8.本实用新型中，所述板式换热器连接冷冻水循环系统。
9.本实用新型中，所述过滤装置包括第一过滤器和第二过滤器，所述第一过滤器和第二过滤器并联连接后串接在所述物料输送管路上，所述第一过滤器的两端、所述第二过滤器的两端分别设置有球阀。
10.优选的，所述第一过滤器和第二过滤器均为烛芯式过滤器。
11.本实用新型中，在位于所述物料储罐与所述屏蔽泵之间的一段物料输送管路上还连接有用于物料取样用的取样分支管路，所述取样分支管路上设置有球阀。
12.本实用新型中，在位于所述背压阀之后的所述物料输送管路的物料输出段管路上还连接有用于取料标定的取料标定分支管路，所述取料标定分支管路上设置有球阀。
13.优选的，所述物料输送管路与所述质量流量计两端相连接的一段为软性物料输送管路。
14.本实用新型中，在位于所述过滤装置与所述质量流量计之间的一段物料输送管路上还连接有压力表。
15.本实用新型中，所述物料储罐上设置有温度计。
16.本实用新型中，所述物料输送管路的物料输出口连接反应装置。
17.上述连续聚合液态物料精确计量装置的工作原理如下：
18.在低粘度液态储罐底部设一台大流量屏蔽泵，屏蔽泵出口设一板式换热器，目的是防止物料自循环时产生的热量导致温度升高。设置约2/3的物料经物料回流分支管路及第二调节阀回到物料储罐，其余部分物料沿物料输送管路经过质量流量计和背压阀后送至反应装置。连接在所述板式换热器与所述过滤装置之间的物料输送管路上的压力变送器将压力信号传回到物料回流分支管路上的第二阀门控制器，第二阀门控制器控制第二调节阀的开度变化来稳定物料输送管路上的输送压力。稳压后的物料经可在线切换的过滤装置(烛芯式过滤器)后依次通过质量流量计和第一调节阀，第一阀门控制器根据质量流量计测得的流量值来控制第一调节阀的开度变化，使得物料输送管路内的物料流量调节至工艺设定值后，再经精密背压阀送至反应装置。
19.本实用新型的有益效果是：
20.第一，本实用新型的一种连续聚合液态物料精确计量装置，使用使用屏蔽泵进行物料连续输出，配合物料回流分支管路上第一阀门控制器和压力变送器的压力反馈控制，实现了物料输送管路上的压力稳定，在此基础上再通过第二阀门控制器和质量流量计的流量反馈控制，使得物料计量更加稳定可靠，由此克服了现有隔膜计量泵或齿轮计量泵因稳定性差而导致计量偏差较大的缺陷，从而提高了计量精度。
21.第二，本实用新型的一种连续聚合液态物料精确计量装置，通过在位于所述第一调节阀之后的所述物料输送管路的物料输出段管路上还设置有背压阀，进一步提高了物料输送的稳定性和计量的精度。
22.第三，本实用新型的一种连续聚合液态物料精确计量装置，使用屏蔽泵代替传统的精密隔膜计量泵或齿轮计量泵，还可以大幅度降低计量装置的成本。以0.5m3/h规格的精密隔膜计量泵(双头隔膜计量泵)或齿轮计量泵为例，其精密隔膜计量泵的采购成本大约15万左右，齿轮计量泵的采购成本为10万左右，达到上述计量规格使用本实用新型计量装置的屏蔽泵采购成本约3万元左右。因此其成本优势十分明显。
23.第四，本实用新型的一种连续聚合液态物料精确计量装置，可以较为轻松的实现大流量需求的计量，克服了隔膜计量泵和齿轮泵此方面的劣势，在生产线改造或通过工艺优化需要再次提升后续反应产能时，无需重新更换售价昂贵的计量泵及相关装置，由此大幅降低了工艺优化投入。
附图说明
24.图1是本实用新型的一种连续聚合液态物料精确计量装置的结构示意图。
25.图中：1、物料输送管路，2、物料储罐，3、屏蔽泵，4、板式换热器，5、过滤装置，6、质量流量计，7、第一调节阀，8、物料回流分支管路，9、第二调节阀，10、压力变送器，11-1、第一阀门控制器，11-2、第二阀门控制器，12、背压阀，13、锥形过滤器，14、冷冻水循环系统，15、第一过滤器，16、第二过滤器，17、球阀，18、取样分支管路，19、取料标定分支管路，20、压力表，21、温度计，22、反应装置。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
27.实施例1：
28.如图1所示为本实用新型的一种连续聚合液态物料精确计量装置的实施例，包括按照物料输送的流程通过物料输送管路1依次连接的物料储罐2、屏蔽泵3、板式换热器4、过滤装置5、质量流量计6和第一调节阀7；其中，所述第一调节阀7上连接有第一阀门控制器11-1，所述质量流量计6与所述第一阀门控制器11-1相连接以实现所述第一阀门控制器11-1对所述第一调节阀7开度的反馈控制；其中，在位于所述板式换热器4与所述过滤装置5之间的一段物料输送管路1上引出有一物料回流分支管路8，所述物料回流分支管路8连接至所述物料储罐2，且在所述物料回流分支管路8上设置有第二调节阀9，所述第二调节阀9上连接有第二阀门控制器11-2；在位于所述板式换热器4与所述过滤装置5之间的物料输送管路1上还连接有压力变送器10，所述压力变送器10与所述第二阀门控制器11-2相连接以实现所述第二阀门控制器11-2对所述第二调节阀9开度的反馈控制。
29.为了进一步提高计量精度的稳定性，进一步的改进方案是：在位于所述第一调节阀7之后的所述物料输送管路1的物料输出段管路上还设置有背压阀12。
30.本实施例中，在位于所述物料储罐2与所述屏蔽泵3之间的一段所述物料输送管路1上设置有锥形过滤器13。
31.本实施例中，所述板式换热器4连接冷冻水循环系统14。
32.本实施例中，所述过滤装置5包括第一过滤器15和第二过滤器16，所述第一过滤器15和第二过滤器16并联连接后串接在所述物料输送管路1上，所述第一过滤器15的两端、所述第二过滤器16的两端分别设置有球阀17。
33.优选的，所述第一过滤器15和第二过滤器16均为烛芯式过滤器。
34.本实施例中，在位于所述物料储罐2与所述屏蔽泵3之间的一段物料输送管路上还连接有用于物料取样用的取样分支管路18，所述取样分支管路上设置有球阀17。
35.本实施例中，在位于所述背压阀12之后的所述物料输送管路1的物料输出段管路上还连接有用于取料标定的取料标定分支管路19，所述取料标定分支管路19上设置有球阀17。
36.优选的，所述物料输送管路1与所述质量流量计6两端相连接的一段为软性物料输送管路。
37.本实施例中，在位于所述过滤装置5与所述质量流量计6之间的一段物料输送管路1上还连接有压力表20。
38.本实施例中，所述物料储罐2上设置有温度计21。
39.本实施例中，所述物料输送管路1的物料输出口连接反应装置22。
40.上述连续聚合液态物料精确计量装置的工作原理如下：
41.在低粘度液态储罐2底部设一台大流量屏蔽泵3，屏蔽泵3出口设一板式换热器4，目的是防止物料自循环时产生的热量导致温度升高。设置约2/3的物料经物料回流分支管路8及第二调节阀9回到物料储罐2，其余部分物料沿物料输送管路1经过质量流量计6和背压阀12后送至反应装置22。连接在所述板式换热器4与所述过滤装置5之间的物料输送管路1上的压力变送器10将压力信号传回到物料回流分支管路8上的第二阀门控制器11-2，第二阀门控制器11-2控制第二调节阀9的开度变化来稳定物料输送管路1上的输送压力。稳压后的物料经可在线切换的过滤装置5(烛芯式过滤器)后依次通过质量流量计6和第一调节阀7，第一阀门控制器11-1根据质量流量计6测得的流量值来控制第一调节阀7的开度变化，使得物料输送管路1内的物料流量调节至工艺设定值后，再经精密背压阀12送至反应装置22。
42.实施例2：
43.采用本实用新型的连续聚合液态物料精确计量装置用于进行连续聚合液态物料的计量输送，并与常规采用隔膜计量泵或齿轮计量泵相比较结果如下：
44.本技术的物料输送其计量误差为
±
2g/min。
45.常规隔膜计量泵(设有质量流量计反馈控制)的物料输送其计量误差为
±
10g/min。
46.常规齿轮计量泵(设有质量流量计反馈控制)的物料输送其计量误差为
±
10g/min。
47.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。