干燥操作單元機(jī)械化、自動化設(shè)計指導(dǎo)方案

PAGEIII干燥操作單元機(jī)械化、自動化設(shè)計指導(dǎo)方案目錄1物料種類 12干燥分類 13干燥的操作方式 13.1間歇操作 13.2連續(xù)操作 14機(jī)械化、自動化操作要求 24.1間歇操作 24.1.1進(jìn)料 24.1.1.1液體進(jìn)料 24.1.1.2固體進(jìn)料 34.1.2出料 34.1.3干燥過程 34.2連續(xù)操作 44.2.1進(jìn)料 44.2.1.1液體進(jìn)料 44.2.1.2固體進(jìn)料 54.2.2出料 54.2.3干燥過程 54.3其他 65集中控制的要求 76典型干燥單元設(shè)計方案 76.1某企業(yè)干燥單元自動化設(shè)計方案一 76.1.1工藝簡述 76.1.2合成橡膠干燥單元采用的“機(jī)械化換人、自動化減人”設(shè)計方案 86.2某企業(yè)干燥單元自動化設(shè)計方案二 96.2.1工藝簡述 96.2.2干燥單元采用的“機(jī)械化換人、自動化減人”設(shè)計方案 91物料種類干燥是指在化學(xué)工業(yè)中，常指借熱能使物料中水分（或溶劑）氣化，并由空氣或者惰性氣體帶走所生成的蒸氣的過程。例如干燥固體時，水分（或溶劑）從固體內(nèi)部擴(kuò)散到表面再從固體表面氣化，干燥可分為自然干燥和人工干燥兩種，干燥物料的種類一般為含濕固體、液體物料、漿狀物料、膏狀物料。2干燥分類對于干燥方法的分類，按加熱方式，可分為對流、傳導(dǎo)、輻射、高頻和微波、閃蒸干燥等；按干燥器的結(jié)構(gòu)形式和運行形式，可分為管式、塔式、箱式、隧道式（帶式）、回轉(zhuǎn)圓筒式、滾筒式、射流式、噴霧干燥、沸騰干燥、真空干燥及冷凍干燥等。干燥方法的選擇要綜合考慮被干燥物料的性質(zhì)，XX物理特性，熱敏性，腐蝕性，毒性，可燃性，磨損性及粒徑大小等。3干燥的操作方式干燥的單元操作方式主要有兩種：間歇操作和連續(xù)操作。3.1間歇操作間歇操作的特征是將物料一次性定量加入干燥設(shè)備，然后進(jìn)行干燥操作，干燥結(jié)束后采出全部物料，繼而進(jìn)行下一生產(chǎn)周期的操作。3.2連續(xù)操作連續(xù)操作的特征是連續(xù)地將原料加入干燥設(shè)備，干燥后的產(chǎn)物也連續(xù)地從設(shè)備采出。4機(jī)械化、自動化操作要求4.1間歇操作間歇操作的機(jī)械化、自動化操作要求主要是對進(jìn)料、出料、干燥過程等的控制。4.1.1進(jìn)料4.1.1.1液體進(jìn)料（1）采用動量輸送設(shè)備（泵等）向干燥單元進(jìn)料，設(shè)置流量計、自動控制閥，流量與自動控制閥、動量輸送設(shè)備聯(lián)鎖，實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動控制。動量輸送設(shè)備，如泵采用遠(yuǎn)程自動啟停、調(diào)節(jié)，或者通過遠(yuǎn)程控制變頻、調(diào)節(jié)。本章節(jié)涉及的此類設(shè)備按此要求執(zhí)行。（2）采用計量槽向干燥單元進(jìn)料①采用動量輸送設(shè)備（泵等）向計量槽進(jìn)料，進(jìn)料管線設(shè)自動控制閥、計量槽設(shè)置液位計（或稱重模塊），液位（或重量）與自動控制閥、動量輸送設(shè)備聯(lián)鎖，實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動控制。②計量槽出料通過重力（或動量輸送設(shè)備）向干燥單元進(jìn)料，計量槽設(shè)置稱重模塊（或液位計），重量（或液位）與計量槽出料閥和干燥單元進(jìn)料閥（泵）聯(lián)鎖，實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動控制。（3）采用壓料方式向干燥單元進(jìn)料，進(jìn)料管線設(shè)置流量計、自動控制閥，流量與壓料罐出料閥和干燥單元進(jìn)料閥聯(lián)鎖，實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動控制。根據(jù)生產(chǎn)工藝具體情況，當(dāng)進(jìn)料管線設(shè)置流量計和調(diào)節(jié)閥時，出料管線可不設(shè)置流量計和調(diào)節(jié)閥。4.1.1.2固體進(jìn)料固體物料通常有粉末狀、顆粒狀、大粒狀、塊狀等形態(tài)，物料的形態(tài)不同則進(jìn)料方式不同。固體物料的進(jìn)料方式主要有兩種，一種是氣力輸送，另一種是機(jī)械輸送。采用機(jī)械輸送或氣力輸送方式由上游工序向干燥單元進(jìn)料，干燥單元料倉設(shè)料位計或稱重模塊，料位或重量與機(jī)械輸送或氣力輸送系統(tǒng)聯(lián)鎖。料倉出口設(shè)置給料器（如旋轉(zhuǎn)閥）、插板閥，料位（或重量）與給料器、插板閥等輸送設(shè)備聯(lián)鎖。實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動控制。4.1.2出料固體物料的出料方式主要有兩種，一種是氣力輸送，另一種是機(jī)械輸送。固體物料下游接收設(shè)備設(shè)料位或重量，料位或重量與氣力輸送或機(jī)械輸送系統(tǒng)聯(lián)鎖，實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動控制。干燥過程（1）沸騰干燥控制參數(shù)為溫度、壓力、干燥設(shè)備電機(jī)電流、原料進(jìn)料量、風(fēng)量等，實現(xiàn)干燥過程的機(jī)械化、自動化操作要求：=1\*GB3①遠(yuǎn)程監(jiān)控溫度、壓力、壓差、風(fēng)量、干燥設(shè)備電機(jī)電流等參數(shù)。=2\*GB3②通過自動調(diào)節(jié)熱媒風(fēng)量、排風(fēng)風(fēng)量、原料進(jìn)料量等遠(yuǎn)程控制干燥單元溫度或壓力。=3\*GB3③熱媒系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程自動控制。=4\*GB3④電機(jī)電流控制室集中顯示報警，遠(yuǎn)程控制。（2）真空干燥控制參數(shù)為溫度、壓力、原料進(jìn)料量等，實現(xiàn)干燥過程的機(jī)械化、自動化操作要求：=1\*GB3①遠(yuǎn)程監(jiān)控溫度、壓力、熱媒量、干燥設(shè)備電機(jī)電流等參數(shù)。=2\*GB3②通過自動調(diào)節(jié)熱媒量、真空調(diào)節(jié)閥等手段遠(yuǎn)程控制干燥單元溫度或壓力。=3\*GB3③熱媒系統(tǒng)、真空系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程自動控制。=4\*GB3④電機(jī)啟停、電機(jī)電流，控制室集中顯示報警，遠(yuǎn)程控制。（3）噴霧干燥控制參數(shù)為溫度、壓力、原料進(jìn)料量等，實現(xiàn)干燥過程的機(jī)械化、自動化操作要求：=1\*GB3①遠(yuǎn)程監(jiān)控溫度、壓力、熱媒等參數(shù)。=2\*GB3②通過自動調(diào)節(jié)熱媒量、原料進(jìn)料量等遠(yuǎn)程控制干燥過程溫度。=3\*GB3③熱媒系統(tǒng)、原料進(jìn)料壓力采用遠(yuǎn)程自動控制。=4\*GB3④電機(jī)啟停、電機(jī)電流，控制室集中顯示報警，遠(yuǎn)程控制。4.2連續(xù)操作連續(xù)操作的機(jī)械化或自動化手段主要是對進(jìn)料、出料、干燥過程等的控制。4.2.1進(jìn)料4.2.1.1液體進(jìn)料液體經(jīng)動量輸送設(shè)備（如泵等）、壓差等向干燥單元連續(xù)進(jìn)料，設(shè)置流量計和自動控制閥，實現(xiàn)流量自動控制調(diào)節(jié)。根據(jù)生產(chǎn)工藝具體情況，當(dāng)進(jìn)料管線設(shè)置流量計和調(diào)節(jié)閥時，出料管線可不設(shè)置流量計和調(diào)節(jié)閥。4.2.1.2固體進(jìn)料固體物料通常有粉末狀、顆粒狀、大粒狀、塊狀等形態(tài)，物料的形態(tài)不同則進(jìn)料方式不同。固體物料的進(jìn)料方式主要有兩種，一種是氣力輸送進(jìn)料，另一種是機(jī)械輸送進(jìn)料。固體物料的投料應(yīng)當(dāng)根據(jù)工藝安全要求設(shè)置密閉添加設(shè)施。采用機(jī)械輸送或氣力輸送方式由原料料倉向進(jìn)料料倉進(jìn)料，進(jìn)料料倉設(shè)料位計或稱重模塊，料位或重量與機(jī)械輸送或氣力輸送系統(tǒng)聯(lián)鎖。進(jìn)料料倉出口設(shè)置給料器（如旋轉(zhuǎn)閥）、插板閥，料位（或重量）與給料器、插板閥等輸送設(shè)備聯(lián)鎖。實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動控制。出料固體物料的出料方式主要有兩種，一種是氣力輸送，另一種是機(jī)械輸送。固體物料下游接收設(shè)備設(shè)料位或重量，料位或重量與氣力輸送或機(jī)械輸送系統(tǒng)聯(lián)鎖，實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動控制。干燥過程（1）沸騰干燥控制參數(shù)為溫度、壓力、干燥設(shè)備電機(jī)電流、原料進(jìn)料量、風(fēng)量等，實現(xiàn)干燥過程的機(jī)械化、自動化操作要求：=1\*GB3①遠(yuǎn)程監(jiān)控溫度、壓力、壓差、風(fēng)量、干燥設(shè)備電機(jī)電流等參數(shù)。=2\*GB3②通過自動調(diào)節(jié)熱媒風(fēng)量、排風(fēng)風(fēng)量、原料進(jìn)料量等遠(yuǎn)程控制干燥單元溫度或壓力。=3\*GB3③熱媒系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程自動控制。=4\*GB3④電機(jī)啟停、電機(jī)電流，控制室集中顯示報警，遠(yuǎn)程控制。（2）真空干燥控制參數(shù)為溫度、壓力、原料進(jìn)料量等，實現(xiàn)干燥過程的機(jī)械化、自動化操作要求：=1\*GB3①遠(yuǎn)程監(jiān)控溫度、壓力、熱媒量、干燥設(shè)備電機(jī)電流等參數(shù)。=2\*GB3②通過自動調(diào)節(jié)熱媒量、真空調(diào)節(jié)閥等遠(yuǎn)程控制干燥單元溫度或壓力。=3\*GB3③熱媒系統(tǒng)、真空系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程自動控制。=4\*GB3④電機(jī)啟停、電機(jī)電流，控制室集中顯示報警，根據(jù)生產(chǎn)工藝具體情況可遠(yuǎn)程控制。（3）噴霧干燥控制參數(shù)為溫度、壓力、原料進(jìn)料量等，實現(xiàn)干燥過程的機(jī)械化、自動化操作要求：=1\*GB3①遠(yuǎn)程監(jiān)控溫度、壓力、熱媒風(fēng)量等參數(shù)。=2\*GB3②通過自動調(diào)節(jié)熱媒量、原料進(jìn)料量等遠(yuǎn)程控制干燥過程溫度。=3\*GB3③熱媒系統(tǒng)、原料進(jìn)料壓力系統(tǒng)采用遠(yuǎn)程自動控制。=4\*GB3④電機(jī)啟停、電機(jī)電流，控制室集中顯示報警，遠(yuǎn)程控制。4.3其他針對特殊的工藝物料，如特殊的易燃、易爆、有毒、有腐蝕性等介質(zhì)，在干燥過程（進(jìn)料、干燥、出料）中存在諸多安全風(fēng)險，應(yīng)在基礎(chǔ)設(shè)計階段開展危險和可操作性分析（HAZOP），及預(yù)先危險分析（PHA）或事故樹分析（ETA）等定量定性風(fēng)險評價方法，對整個干燥過程的危險性進(jìn)行分析。根據(jù)分析結(jié)果設(shè)置相應(yīng)的機(jī)械化及自動化手段?，F(xiàn)場閥門的開關(guān)切換等有人員現(xiàn)場操作，應(yīng)采用機(jī)械化和自動化的手段來實現(xiàn)現(xiàn)場無人操作。5集中控制的要求干燥單元操作過程參數(shù)（如液位、壓力、溫度、流量、稱重、電流、震動等）遠(yuǎn)傳至DCS系統(tǒng)。進(jìn)料、出料及干燥過程的操作，通過DCS系統(tǒng)實現(xiàn)遠(yuǎn)程自動控制。6典型干燥單元設(shè)計方案6.1某企業(yè)干燥單元自動化設(shè)計方案一某企業(yè)合成橡膠干燥單元“機(jī)械化換人、自動化減人”設(shè)計方案。該工序?qū)⒛酃ば蛑频玫暮铣上鹉z溶液通過蒸發(fā)干燥并整形，通過無人連續(xù)化生產(chǎn)操作制成產(chǎn)品。6.1.1工藝簡述由凝聚釜顆粒泵輸送來的顆粒橡膠和熱水經(jīng)膠粒緩沖罐溢至1#振動脫水篩，熱水經(jīng)篩孔流出送至凝聚，循環(huán)使用。1#振動脫水篩將顆粒膠振送至洗膠釜，大量的水蒸氣經(jīng)排風(fēng)管排至高空大氣中。在洗膠罐中的顆粒在潔凈的軟水水浴中（軟水來自鍋爐）經(jīng)攪拌翻滾，洗滌其中殘存的催化劑及其他雜質(zhì)，并將顆粒的溫度降低，洗膠水顆粒膠再從洗膠釜溢流到2#振動脫水篩，洗滌水經(jīng)篩孔流回洗滌水罐，再由洗滌水泵送至洗膠罐，循環(huán)使用。2#振動脫水篩將膠粒送至擠壓脫水機(jī)，然后送入膨脹干燥機(jī)，橡膠通過膨脹干燥機(jī)的多孔模板排出時，壓力降使水瞬間汽化，汽化使高彈性橡膠膨脹成多孔粒狀，帶走水汽排出，而達(dá)到橡膠干燥的目的，使水分降至約1%。然后橡膠被送到干燥流化床、1#振動輸送機(jī)、2#振動輸送機(jī)，最后使橡膠中的水分降至0.5%以內(nèi)。由流化床來的膠料經(jīng)振動分料機(jī)、振動給料機(jī)送至電子定量秤、壓塊機(jī)稱量壓塊、制作為重量為25kg的膠塊。成品膠塊經(jīng)延伸輸送機(jī)、交替輸送機(jī)后通過檢測、自動剔除不合格膠塊，合格的膠塊再經(jīng)簿膜包裝機(jī)、自動裝袋機(jī)、紙袋縫紉機(jī)包裝縫袋，制成橡膠成品，最后由輸送帶送往橡膠庫房，實現(xiàn)本單元全自動操作過程。6.1.2合成橡膠干燥單元采用的“機(jī)械化換人、自動化減人”設(shè)計方案6.1.2.1進(jìn)出料自動化手段（1）顆粒橡膠液進(jìn)料管線設(shè)泵、流量計和調(diào)節(jié)閥，其流量由流量計和調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)自動控制。（2）出料通過稱重模塊進(jìn)行自動控制。（3）洗滌水通過洗滌水管線上的流量計和調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)自動控制。6.1.2.2蒸發(fā)干燥自動化手段（1）擠壓脫水機(jī)、膨脹干燥機(jī)設(shè)置溫度和壓力顯示和控制蒸汽流量調(diào)節(jié)閥的進(jìn)蒸汽量，電機(jī)設(shè)置電流遠(yuǎn)程顯示和報警。（2）干燥流化床上設(shè)置溫度顯示和控制鼓風(fēng)機(jī)的熱空氣調(diào)節(jié)閥風(fēng)量，設(shè)置壓力顯示和報警，設(shè)置流化床電機(jī)的遠(yuǎn)程顯示和報警，鼓風(fēng)機(jī)出口的熱箱換熱器設(shè)置溫度遠(yuǎn)程顯示和報警，引風(fēng)機(jī)管線上設(shè)置遠(yuǎn)程溫度顯示和報警。（3）壓塊機(jī)上設(shè)置電子定量秤，通過稱重模塊控制進(jìn)入壓塊機(jī)的物料進(jìn)入量。6.1.2.3冷凝器自動化手段冷卻水回水管線設(shè)遠(yuǎn)傳溫度和壓力表集中顯示、報警。6.2某企業(yè)干燥單元自動化設(shè)計方案二某制藥企業(yè)干燥單元“機(jī)械化換人、自動化減人”設(shè)計方案。該工序?qū)㈦x心后的物料經(jīng)蒸發(fā)干燥制成產(chǎn)品，通過自動化控制手段實現(xiàn)本單元的間歇無人操作。6.2.1工藝簡述離心后的物料經(jīng)自動輸送機(jī)進(jìn)入干燥緩沖罐，干燥緩沖罐設(shè)置稱重模塊與雙錐干燥器的進(jìn)料接頭上部氣動開關(guān)閥進(jìn)行聯(lián)鎖，通過稱重模塊控制氣動開關(guān)閥的開啟和關(guān)閉，物料向雙錐干燥器的定量加入后，自動控制閥與進(jìn)料接頭自動斷開，雙錐干燥按照設(shè)定的溫度和時間進(jìn)行物料干燥，干燥完成后的物料同樣通過雙錐干燥器的出料接頭下部設(shè)置氣動開關(guān)閥遠(yuǎn)程控制開啟和關(guān)閉，干燥后物料通過輸送設(shè)備自動輸送到下一個工序，實現(xiàn)本單元現(xiàn)場無人間歇操作過程。6.2.2干燥單元采用的“機(jī)械化換人、自動化減人”設(shè)計方案6.2.2.1進(jìn)出料自動化手段（1）干燥緩沖罐的出料、雙錐干燥器的進(jìn)料通過稱重模塊進(jìn)行自動控制，通過控制