粉碎、筛分操作单元机械化、自动化设计指导方案

PAGEIPAGE粉碎、筛分操作单元机械化、自动化设计指导方案目录1粉碎、筛分概念 11.1粉碎概念 11.2筛分概念 12粉碎、筛分分类 12.1粉碎分类 12.2筛分分类 23粉碎、筛分操作方式 23.1粉碎操作 23.2筛分操作 24机械化、自动化操作要求 24.1粉碎单元 24.1.1进料 24.1.2出料 24.1.3粉碎过程 34.2筛分单元 44.2.1进料 44.2.2出料 54.2.3筛分过程 54.3其他 65集中控制要求 66典型粉碎单元和筛分单元设计方案 76.1粉碎单元设计方案 7粉碎工艺简述 7粉碎单元操作的机械化和自动化实施方案 76.2筛分单元设计方案 7筛分工艺简述 7粉碎单元操作的机械化和自动化实施方案 81粉碎、筛分概念1.1粉碎概念在化工生产过程中，经常将体积过大、不适宜使用的固体原料或不符合要求的半成品借助外力粉碎成适宜程度的颗粒或细粉。粉碎在化工生产中主要有三个方面的应用：满足工艺要求，增加接触面积，缩短反应时间；使某些物料混合更均匀，使其分散度更好；将成品粉碎成一定粒度，满足用户的需要。1.2筛分概念在化工生产中，为了满足生产工艺的要求，常常将固体原材料或产品进行颗粒分级，而这种分级一般是通过筛选办法实现的。通常筛选按其固体颗粒度（块度）分级，选取符合工艺要求的颗粒度，这种操作过程称为筛分。2粉碎、筛分分类2.1粉碎分类根据工艺需求、被粉碎物料的物理性质和形状大小、所需物料的颗粒度来选择粉碎方法。粉碎的方法有研磨、挤压、撞击、劈裂等，对于特别坚硬的物料，挤压和撞击有效，对韧性物料用研磨较好，而对脆性物料则用劈裂为宜。实际生产中，通常联合使用以上四种方法，如挤压与研磨，挤压与撞击等。根据工艺及安全要求选择合适的粉碎设备，常见的粉碎设备有球磨机、颚式破碎机、圆锥式破碎机、滚碎机、锤式粉碎机、流能磨及气流粉碎机等。2.2筛分分类筛分分为人工筛分和机械筛分。人工筛分劳动强度大，操作者直接接触粉尘，对呼吸器官及皮肤有很大危害，而机械筛分大大减轻了操作者的体力劳动、减少其与粉尘接触的机会，如能很好密闭，实现自动控制，操作者将摆脱粉尘危害。根据工艺及安全要求选择合适的筛分设备，常用的筛分设备有旋振筛、振荡筛、滚筒筛、多用振动筛、气流筛分机等。3粉碎、筛分操作方式3.1粉碎操作根据工艺需求，将物料经气力输送或机械输送方式定量或连续输送至粉碎机，物料经粉碎后输送至下游工序。3.2筛分操作根据工艺需求，将物料经气力输送或机械输送方式定量或连续输送至筛分机，物料经筛分后输送至下游工序或返回上游工序重新利用。4机械化、自动化操作要求4.1粉碎单元粉碎单元机械化或自动化操作要求主要是对进料、出料、粉碎过程等的控制。4.1.1进料固体物料通常有粉末状、颗粒状、大粒状、块状等形态，物料的形态不同则进料方式不同。固体物料的进料方式主要有两种，一种是气力输送，另一种是机械输送。固体物料的投料应当根据工艺安全要求设置密闭添加设施。采用机械输送或气力输送方式由原料仓向粉碎机进料，粉碎系统设料位监测，料位监测系统与机械输送或气力输送系统联锁。实现远程自动控制。小批次及特殊物料向粉碎机进料，应当采用计量料仓的进料方式，实现远程自动控制。4.1.2出料固体物料的出料方式主要有两种，一种是气力输送，另一种是机械输送。固体物料下游接收设备设料位或重量，料位或重量与气力输送或机械输送系统联锁，实现远程自动控制。4.1.3粉碎过程实现粉碎过程的机械化、自动化操作的通用要求（1）粉碎机前设金属探测仪及自动除铁器，实现自动除铁。（2）远程监控粉碎机电机电流、轴温、振动及输送系统和除尘系统用电设备电机电流等参数。（3）通过料位（或重量）联锁粉碎机、除尘系统和输送系统启停。（4）易燃、易爆物料根据工艺需要，气力输送方式宜采用氮气输送并设置气体压力自动调节，设备和管道设置静电接地。机械输送方式宜设氮气保护，设备设置静电接地，并设置故障停机联锁系统。（5）特殊粉碎机如气流粉碎机，远程监控用气温度、压力、流量等参数。设置自动控制阀，实现气体压力自动调节。球磨机、锤式粉碎机、气流式粉碎机实现粉碎过程的机械化、自动化操作的要求在生产中根据工艺及安全需求选择合适的粉碎机，粉碎过程中实现自动控制、无人操作举例如下：（1）球磨机、锤式粉碎机粉碎机前设金属探测仪及自动除铁器，实现自动除铁。远程监控粉碎机电机电流、轴温、振动，输送系统和除尘系统用电设备的电机电流，料仓料位（或重量）等参数。设置电流、轴温异常等停机联锁系统，设置料位（或重量）联锁粉碎机、除尘系统和输送系统启停。实现远程自动控制。（2）气流式粉碎机监控气流温度、压力、流量等参数。设置自动控制阀，实现气体压力远程自动控制。4.2筛分单元筛分单元机械化或自动化操作要求主要是对进料、出料、筛分过程等的控制。4.2.1进料固体物料通常有粉末状、颗粒状、大粒状、块状等形态，物料的形态不同则进料方式不同。固体物料的进料方式主要有两种，一种是气力输送，另一种是机械输送。固体物料的投料应当根据工艺安全要求设置密闭添加设施。采用机械输送或气力输送方式由上游设备向筛分机进料，筛分系统设料位监测，料位监测系统与机械输送或气力输送系统联锁。实现远程自动控制。小批次及特殊物料向筛分机进料，应当采用计量料仓的进料方式，实现远程自动控制。4.2.2出料固体物料的出料方式主要有两种，一种是气力输送，另一种是机械输送。固体物料下游接收设备设料位或重量，料位或重量与气力输送或机械输送系统联锁，实现远程自动控制。4.2.3筛分过程实现筛分过程的机械化、自动化操作的通用要求（1）筛分机前设金属探测仪及自动除铁器，实现自动除铁。（2）远程监控粉碎机电机电流、轴温、振动及输送系统和除尘系统用电设备电机电流等参数。（3）通过料位（或重量）联锁筛分机、除尘系统和输送系统。（4）易燃、易爆物料根据工艺需要，气力输送方式宜采用氮气输送并设置气体压力自动调节，设备和管道设置静电接地。机械输送方式宜设氮气保护，设备设置静电接地，并设置故障停机联锁系统。（5）特殊筛分机如气流筛分机，远程监控用气温度、压力、流量等参数。设置自动控制阀，实现气体压力自动调节。旋振筛、振荡筛、气流筛分机实现粉碎过程的机械化、自动化操作的要求在生产中根据工艺及安全需要选择合适的筛分机，筛分过程中实现自动控制、无人操作举例如下：（1）旋振筛、振荡筛筛分机前设金属探测仪及自动除铁器，实现自动除铁。远程监控粉碎机电机电流、振动，输送系统和除尘系统用电设备的电机电流，料仓料位（或重量）等参数。设置电流异常等停机联锁系统，设置料位（或重量）联锁筛分机、除尘系统和输送系统启停。实现远程自动控制。（2）气流筛分机监控气流温度、压力、流量等参数。设置自动控制阀，实现气体压力远程自动控制。4.3其他针对特殊的工艺物料，如特殊的易燃、易爆、有毒、有腐蚀性等介质，在粉碎或筛分过程中存在诸多安全风险，应在基础设计阶段开展危险和可操作性分析（HAZOP），及预先危险分析（PHA）或事故树分析（ETA）等定量定性风险评价方法，对整个粉碎或筛分过程的危险性进行分析。根据分析结果设置相应的处理方法。粉碎或筛分过程中如有人员现场操作，如设备的启停、阀门的开关等操作过程，应用机械化和自动化的手段来实现现场无人操作。5集中控制要求针对粉碎单元、筛分单元操作，实施以下集中控制要求：粉碎机、筛分机、自动除铁器、输送设备及除尘系统用电设备的启停按钮远程设置于控制室，能够远程启动或关停设备。操作过程参数（如电流、料位、重量、流量、温度、压力等）远传至DCS系统。进料、出料及粉碎或筛分过程的操作，通过DCS系统实现远程自动控制。6典型粉碎单元和筛分单元设计方案6.1粉碎单元设计方案某企业电石粉碎“机械化换人、自动化减人”设计方案粉碎工艺简述在电石库存储的电石通过专用的防水车运至破碎工序。专用铲车直接将电石送至颚式破碎机进行粗破，经除铁器除铁后通过皮带输送机送至颚式破碎机，细破后获得粒度合格的电石（约25~50mm），破碎后由皮带输送机输送到斗提机，经斗提机送到电石料仓。粉碎单元操作的机械化和自动化实施方案（1）控制室设置粉碎机和输送机启停按钮，远程启、停设备。（2）电流过载联锁粉碎机和输送机停机。（3）粉碎机前设置金属探测仪及自动除铁器，实现自动除铁。（4）设置自动调节系统，控制室集中显示。电石料仓设置料位计，料位高限报警，高高限顺序关停粉碎机和输送设备；低限报警，低低限顺序启动输送设备和粉碎机。6.2筛分单元设计方案某企业石灰筛分“机械化换人、自动化减人”设计方案筛分工艺简述外购的石子（主要成分CaCO3），经翻车机卸料系统卸至翻车机下的料仓内，通过控制料仓底部的液压棒阀放料，石子经皮带输送机运送至振动筛，经过振动筛的筛分，从篦子孔落下的细小石子和粉尘进入筛分仓。篦子孔上部筛选合格的石子经皮带输送机送入石灰窑预热器，经预热器预热后进入石灰窑进行煅烧。石子煅烧后经冷却器冷却，通过成品链斗输送至成品仓顶振动筛，经过振动筛筛选，细小的生石灰（CaO）粉末从篦子孔进入粉仓