输送系统工艺流程的设计.docx
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输送系统工艺流程的设计
粉体工程专业输送系统工艺流程的设计
外资项目:
业主提供PID图,按外商要求进行交流、完善PID图,如卡博特项目、阿科码项目。
中资项目:
国内工程(如52万吨/年尿素、20万吨/年醋酸项目、浦东煤气厂、焦化厂三联供项目……)
一、搜集有关设计条件和技术资料
(一)业主和工艺专业应提供产品的年产量,物料种类、特性(粒度、松散密度、流动性、粘附性、磨琢性、温度、湿度、含水率、腐蚀性、可燃性、爆炸性和毒性),输送量、输送距离,给料卸料方式,工作制度,工作环境,自然条件及其他特殊要求。
(二)业主提供或总图专业提供总体的布置,本装置的位置及占地面积大小。
(三)相关的气象、地质资料。
二、必要的调查研究收集资料。
(1)有相类似的工艺流程工厂,或经过生产实践考验的工艺流程工厂。
比照上述的工艺流程,进行修改补充和完善工艺流程。
(2)无类似的工艺流程,凭工程实践经验,提出输送、中间储存、包装、产品储存、产品出厂运输方式(火车、汽车、轮船)等的初步流程方案,并做多方案比较,确定最佳的工艺设计方案。
三、确定物料的输送,贮存方案:
(一)气流输送真空输送、稀相正压输送、密相正压输送一般根据具体条件选用不同型式。
(二)工艺输送计算(采用手算,委托专业气流输送工程公司设计计算和制造)
机械输送
(1)进行多方案比较,应选用经济、合理、实用和可靠的输送机械。
(2)系统的输送量应能满足前后操作单元的生产能力,必要时设缓冲料仓。
(3)输送机械的配置应尽量简化、紧凑、输送机械的类型、品种、规格除有特殊要求外,应尽量减少。
(4)易产生静电的化工粉体物料,其输送机械和设备及溜管等应采取防静电措施。
尤其对粉料产品对建筑结构,自控和电力装置都有特殊防爆和防静电要求,必须引起高度重视。
(5)系统的机械化,自动化程度应与生产装置相适应。
设计时尽量减轻劳动强度,改善生产条件,保障操作人员的安全与健康。
同时要注意节约投资,避免脱离实际,盲目追求高标准。
(三)方案比选的内容
1)设备投资费用
2)土建占地面积和建筑面积
3)耗电量
4)运行成本费用
5)年维修费用(包括备品备件)
6)设备先进性,运行稳定性,安全性
7)机械化,自动控制水平
8)环境保护:
废气、噪音的控制
9)操作人员劳动强度
10)综合评价:
技术先进性,经济合理性,运行安全可靠性
四、工艺系统设计
(一)系统的日生产能力一般按化工工艺装置原燃料的日耗量或成品日产量的1.2倍计算,当化工工艺装置的生产能力波动较大且无缓冲设施时,系统设计能力应确保大于工艺车间或装置的最大波动能力。
(二)系统设备选型技术规定
1)设备选型应符合“化工粉体工程设计通用规范”HG/T20518-2008第3章规定的选用原则。
2)输送易飞扬或有毒、有害的粉体物料,一般应选用封闭的输送机械。
3)对于石油化工产品对产品纯度、牌号有较高要求,颗粒度要求较高时,不宜采用物料与金属机体接触而不易清扫的输送机械,如斗式提升机,埋刮板输送机,螺旋输送机等。
可采用气力输送,带式输送机等。
4)对于输送易燃、易爆粉体物料的输送机械,必须选用具有权威部门颁发合格证的产品。
可选用管链输送机、螺旋输送机,带N2气体保护装置,N2气介质保护的气力输送。
5)对于输送含水率较高或具有较强粘附性的粉体物料,不宜采用斗式提升机、埋刮板输送机和振动输送机。
当采用带式输送机输送此类物料时,应配置可靠的清扫装置。
6)各类输送机械直接向化工工艺生产系统或直接向料仓输送原料、燃料时,应设置中间料仓,其容积应满足10~12小时的生产需要量。
7)连接各类输送机械的储斗,料仓及溜管(槽)的倾斜角应比物料对储斗,料仓或溜管(槽)的摩擦角大5°~10°。
对于粉体还需要破拱装置。
(气垫破拱,空气炮破拱、压缩空气破拱)、机械破拱(仓壁振动器,电机振动、中心锥破拱等)
8)同一工程中的带式输送机应尽可能采用相同类型和相同的部件。
当几台带式输送机长度不同,功率不同时,宜按功率分档,选用相同的驱动装置和拉紧装置。
9)系统中各类输送机械一般不设备机。
需设备机时应按下列规定。
a)带式输送机三班工作制,重要场合的供料(如锅炉上煤)、输送量大(≥60t/h)时,宜采用双线。
b)斗式提升机二班工作制,每班作业时数在5小时左右。
物料块度在75mm左右,或有一定的粘附性时,宜设备机。
c)螺旋输送机、埋刮板输送机、振动输送机、刮板输送机、板式输送机二班工作制,其作业时数大于12小时时,宜设备机。
三班工作制,其作业时数大于17小时,应设备机。
五、设备的设计或选型
(一)输送机械应根据下列条件设计或选型
1)输送量
2)输送物料特性:
颗粒形状、颗粒尺寸或粒度分布、颗粒密度、堆积密度、流动性、磨琢性、粘性、脆性、温度、含水率、腐蚀性、毒性以及其他特性。
输送成件物品时,包括成件物品单件质量和外形尺寸。
3)工艺布置形式
4)工作环境
5)给料方式,给料点数目和位置
6)卸料方式、卸料点数目和位置
7)特殊要求
(二)当条件具备时,散料输送应优先采用带式输送机,Β≤17°。
当输送倾角大时,可采用气垫、U型、波状挡边带式输送机、管状带式输送机或埋刮板输送机及斗式提升机。
要求密闭输送时,可采用螺旋输送机、斗式提升机、埋刮板输送机、蛇形输送机,振动输送机等。
(三)输送过程中不允许破碎的物料或磨琢性强的物料不宜采用斗式提升机、螺旋输送机和埋刮板输送机。
(四)输送含水率较高或具有较强粘附性的物料不宜采用斗式提升机、埋刮板输送机和振动输送机。
(五)成件物品的输送,单件连续输送可采用带式输送机、辊子输送机、板式输送机和悬挂输送机。
(六)粒度在20mm以下流动性好的粉粒状物料可采用气力输送。
脆而易碎且在输送过程中不允许破碎的物料,易吸湿结块的物料,粘附性强的物料和磨琢性强的物料不宜采用气力输送。
六、带式输送机的设计计算
(一)带式输送机的输送能力应与装卸储运工艺系统能力相匹配,装卸系统用带式输送机的输送能力一般不少于装卸机械总能力的1.2倍。
(二)带式输送机的设计计算,应按照“连续搬运设备带承载托辊的带式输送机运行功率和能力计算”GB/T17119进行。
对于长距离,大运量的带式输送机,应另外考虑其特殊性。
(三)带式输送机的带速选择应遵循以下原则
1)输送带较窄(B≤500mm)时,宜选用较低带速;(一般在V=0.8~1.25m/s)
2)运距长,输送量大,输送带较宽(B≥800mm)时,宜选较高的带速;(一般在V=1.6~2m/s)
3)输送机倾角越大,输送距离越短则带速越低(普通平型胶带,输送角度β≤17°,可研阶段、初步设计阶段输送角度β≤10°~12°)
4)输送易流动,粒度大,磨琢性强的物料时,宜选用较低带速
5)输送易扬尘的物料且环境要求较高时,带速宜采用0.5m/s~0.8m/s
6)采用犁式卸料器时,带速不宜超过2.0m/s,采用卸料小车时,带速不宜超过2.5m/s
7)输送成件物品时,带速不宜超过1.25m/s
8)手选带式输送机带速不宜超过0.3m/s
(四)北方地区带式输送机栈桥宜采用封闭式结构,需要时可考虑采暖。
南方地区带式输送机栈桥可采用封闭式或半封闭式结构。
半封闭式栈桥应考虑防雨措施。
若采用敞开式栈桥,应设防雨罩。
散运成品或其他不能遇水物料的带式输送机的栈桥应采用封闭式结构。
(五)栈桥及通廊尺寸应满足设备布置,安装检修,运行维护和清扫的要求。
通廊尺寸详见“运输机械设计选用手册”P49
(六)除特殊要求外,带式输送机一般不另设备机。
三班连续工作的输送机可根据工艺生产要求,考虑备用措施。
(七)带式输送机选型及部件、附件选用与配置详见“DTII型固定式带式输送机”和HG/T20662-1999“化工粉体物料机械输送设计技术规定”P11~P20
七、斗式提升机、螺旋输送机、埋刮板输送机、板式输送机、振动输送机、刮板输送机的选型、计算。
详见“输送机械设计选用手册”下册第12,13,14,15,17,19章,和HG/T20662-1999“化工粉体物料机械输送设计技术规定”P21~P33。
八、成品包装储运
(一)包装储运方案应按以下原则确定
1)产量在1500t/d,Q=100~125t/h以上,品种单一,可散储的物料,以采用散料储存为主,集中包装,袋装储存为辅的方案。
2)不能散储的特殊物料,应采用连续包装,袋装储存方案。
3)散料储存为主、袋装储存为辅的袋装仓库。
储量可根据产品外运实际需要按1~3天的日产量考虑。
4)对用量大,用户固定的情况下,宜采用集装袋,集装箱或成组运输;可散运的产品,应创造条件争取对口散运。
在包装料仓或缓冲料仓上设直接装槽车的出口。
5)包装厂房宜尽量靠近装车站台或装船码头。
6)包装系统应设空袋仓库,并考虑空袋提升和输送设备。
7)包装储运系统所需仪表空气,压缩空气宜由工厂气源提供,也可自设气源。
(二)包装材料及规格
1)应优先采用内衬塑料薄膜袋的塑料编织袋、复合塑料编织袋(外覆膜或内覆膜)或三层共挤重包装覆膜袋。
2)产品有特殊要求时,可采用内层为纸的三合一复合塑料编织袋
3)无特殊要求时,不采用麻袋、纸袋和布袋。
4)固体化肥包装应按GB8569“固体化学肥料包装”规定选用包装材料,包装规格应符合产品标准的规定。
5)化工产品包装计量误差应符合“化工粉粒料产品包装计量准确度规定”HG/T20547-2000的要求。
(三)储存天数
6)成品储存天数,宜按表8.3.1选取参照HG/T20518-2008“化工粉体工程设计通用规范”。
尿素7~12天
磷胺6~10
NPK复肥7~12天
纯碱4~8天
钛白粉15~25天
聚氯乙烯,聚乙烯
聚丙烯,聚苯乙烯7~15天
合成橡胶
硝胺2~4天(单库最大储存量为1500t)
电石2~4天(单库最大储存量为1000t)
7)成品的储存天数宜按以下原则确定:
a)产量大时储存天数取小值
b)运输条件好时储存天数取小值
c)总承包合同或设计合同有约定的按其约定
九、包装系统
(一)成品包装机组应按以下原则选型
1)大中型厂宜采用自动计量、人工套袋、自动充袋、自动封袋的半自动包装机组,并在布置上留有改造为全自动包装机组的余地。
2)产品为树脂,橡胶的大中型厂宜采用自动计量,自动套袋,自动充袋,自动封口的全自动包装机组。
3)小型厂宜采用半自动包装机组,当采用人工包装时,应留有采用半自动包装机组的改造余地。
(二)大型厂全自动包装机组下方宜设散料回收输送系统,中型厂可考虑散料回收设施。
(三)集中包装的多条生产线,不宜设备用包装机组,特殊条件下需备用时应经过技术经济论证。
三班连续操作的包装生产线,应设备用包装机组。
(四)包装机组的操作层宜设在包装楼的二层,层高应满足机组布置要求并保证采光、通风良好,宜为3.0~5.5m。
设在袋装仓库的包装机组,可设于底层。
包装楼操作层根据地区条件,考虑采暖、排风或降温措施。
(五)潮湿地区,包装易吸湿而潮解成品的包装间,应采取除湿措施。
(六)包装机组计量秤上方应设置缓冲贮斗。
成品进入缓冲贮斗前宜设筛分机和除铁器,对散库来的成品宜设破碎(松散)筛分设施,对气力输送来的树脂颗粒宜设淘洗设施。
一十、储运系统
(一)散料仓库的机械设备应根据物料特性,堆取能力和储量选型,宜选用门式耙料机,半门式耙料机、回转式耙料机、斗轮堆取料机或抓斗桥式起重机,亦可采用单斗装载机。
(二)成品散料筒仓应符合HG/T20518-2008“化工粉体工程设计通用规范
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