一、存在問題
某工程塑料造粒廠將PVC粉料與葵二酸二丁酯按比例混合,其中葵二酸二丁酯用流量批量控制器定量進料,用稱重法檢驗控制精度發(fā)現(xiàn),夏季很準,均在±0.5%范圍內(nèi),但冬季誤差大,每次缺量1%~3%不等。
二、分析與診斷
(1)控制流程和操作條件
該廠有幾條生產(chǎn)線,流程相同,如圖3.20所示。存放在高位槽內(nèi)的增塑劑葵二酸二丁酯,靠其自身位差經(jīng)橢圓齒輪流量計和電磁閥注入反應(yīng)釜。
實際控制結(jié)果是夏季控制精度高,而冬季控制精度差,而且誤差不穩(wěn)定。究其原因,與室內(nèi)外溫差有關(guān)。由于室內(nèi)有空調(diào),夏季室內(nèi)溫度比室外低,而冬季恰恰相反,室內(nèi)溫度比室外溫度高。
(2)為什么控制精度與溫度有關(guān)
在冬季的一天考察生產(chǎn)現(xiàn)場,檢查了批量控制器和流量計工作情況,都未發(fā)現(xiàn)大問題,只見流量趨勢曲線出現(xiàn)一些短時缺口,如圖3.21所示。
瞬時流量的缺口,表明此時的瞬時流量值有所低落。很明顯,這是液體夾雜的氣泡進入流量計的計量室所致。
進一步分析氣泡從何而來。考察的當天,室內(nèi)溫度約比室外溫度高15℃,存放在高位槽內(nèi)的葵二酸二丁酯因長時間與空氣接觸,所以液體中溶解的空氣量達到飽和程度。又因為高位槽放在室外,液體溫度低,所以液體中溶解的氣體較多。
高位槽中的葵二酸二丁酯從槽的底部沿著管道流向流量計。在進入室內(nèi)后,液體從管壁吸收熱量,導(dǎo)致液體溫度升高,液體中空氣的溶解度相應(yīng)降低,有一定數(shù)量的氣體析出并隨液體一起流向下游。在流經(jīng)橢圓齒輪流量計時,由于氣體也占有一定的空間,所以流量值偏高。
(3) 為什么流量計偏高的數(shù)值不穩(wěn)定
由于此段流程中的配料是間歇操作,當放料操作停止了很長一段時間重新開始放料時,由于液體在管道內(nèi)停留很長時間,溫度升得較高,放出的氣體量也相對較多,所以流量計偏高的也較多。當放料操作時進行了數(shù)次,輸送管道中溫度高的液體已被冷的液體更新,這時液體中析出的氣體較少,所以流量計偏高的數(shù)值也就不那么多。
三、整改建議
由于流量計示值是液體中夾帶的氣泡所引起,所以只要不讓氣泡流過流量計就能保證控制精度。為此建議用戶在流量計前增設(shè)簡易氣液分離器(兼作氣體收集器),并定時將分離出來的氣體排放掉。