純堿物料運(yùn)輸布置方案的優(yōu)化設(shè)計

劉 昶，郎冰峰

（1.大連化工研究設(shè)計院，遼寧 大連 1 1 6 0 2 3；2.正大能源材料（大連）有限公司，遼寧 大連 1 1 6 0 2 1）

純堿物料運(yùn)輸布置方案的優(yōu)化設(shè)計

劉 昶1，郎冰峰2

（1.大連化工研究設(shè)計院，遼寧 大連 1 1 6 0 2 3；2.正大能源材料（大連）有限公司，遼寧 大連 1 1 6 0 2 1）

介紹將純堿從煅燒工序輸送至包裝工序的設(shè)計過程，提出兩套設(shè)計方案進(jìn)行優(yōu)化對比，最終選取最佳設(shè)計方案。

純堿；粉體物料；運(yùn)輸布置；方案；優(yōu)化設(shè)計

在純堿生產(chǎn)企業(yè)中，成品物料的運(yùn)輸是保障整個系統(tǒng)正常運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)，運(yùn)輸布置的建設(shè)投資和占地面積在整個純堿裝置投資建設(shè)中都占有很大比重，所以對多種物料運(yùn)輸布置方案進(jìn)行對比，使得最終方案能更加合理，顯得十分重要。

運(yùn)輸布置原則應(yīng)注意以下幾個重要環(huán)節(jié)：

1）要與總圖專業(yè)互相配合，在廠區(qū)內(nèi)合理布置整個輸送系統(tǒng)。

2）進(jìn)行布置設(shè)計時，要考慮到是否有將來擴(kuò)建的可能；如果需要分期建設(shè)，就需要對前期和后期的設(shè)計進(jìn)行合理的銜接考慮，盡可能減小對生產(chǎn)的影響。

3）工序之間布置原則要求緊湊，力求滿足工藝流程的前提下，減少轉(zhuǎn)運(yùn)的次數(shù)，減少運(yùn)輸設(shè)備的數(shù)量。

4）若物料不是單一品種，按工藝要求不允許混料，就要嚴(yán)格劃分，單獨(dú)運(yùn)輸；如果沒有詳細(xì)要求，可以考慮共用一條主線進(jìn)行運(yùn)輸。

5）必須要考慮生產(chǎn)安全，便于日后的操作和日常維護(hù)檢修。

下面以純堿物料運(yùn)輸布置設(shè)計實例進(jìn)行說明。

1 主要設(shè)計原始數(shù)據(jù)

1）物料為純堿，生產(chǎn)波幅1 0%，年運(yùn)行8 0 0 0h。

2）一期設(shè)計能力為4 0萬t／a，二期設(shè)計能力為1 0 0萬t／a。

3）煅燒工序中輕灰爐與重灰爐單臺能力約2 0萬t／a，一期上輕灰爐2臺、重灰爐1臺，保證一期輕灰4 0萬t／a和重灰2 0萬t／a能力；二期預(yù)留3臺輕灰爐和2臺重灰爐，保證二期輕灰1 0 0萬t／a和重灰6 0萬t／a能力。

2 工藝流程圖

圖1 純堿物料運(yùn)輸工藝流程圖

3 兩套設(shè)計方案對比

純堿生產(chǎn)裝置布置方式有多種，我們在設(shè)計中從整個純堿流程和廠區(qū)布局考慮，采用多條棧橋單獨(dú)輸送路線。甲方負(fù)責(zé)人員從項目設(shè)計的土建和設(shè)備成本出發(fā)，對我方設(shè)計方案并不十分理解和認(rèn)可，并提出多條棧橋規(guī)整為一個棧橋且總輸送路線的機(jī)運(yùn)設(shè)備能夠互換，且走一條并行主線。

針對甲方提出的問題和要求，我方在設(shè)計過程中對這兩套布置方案進(jìn)行了詳細(xì)的闡述和對比論證，并在第一時間給予甲方答復(fù)，得到了甲方的充分認(rèn)可。

以下對兩套布置方案進(jìn)行詳細(xì)的分析說明。

3.1 方案一

1）每套系統(tǒng)能力約2 0萬t／a，單套系統(tǒng)物料經(jīng)由涼堿機(jī)涼堿后，再由棧橋運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)送到包裝工序，經(jīng)篩分后入倉儲存待包裝。每套煅燒爐配合一條運(yùn)輸路線對應(yīng)一套包裝系統(tǒng)，操作靈活，相互線路之間不影響，單套運(yùn)輸路線的運(yùn)輸設(shè)備能力達(dá)到2 5萬t／a的能力即可，運(yùn)輸設(shè)備成本低，也沒有超長的設(shè)備，運(yùn)行起來相對穩(wěn)定。見圖2。

圖2 方案一平面布置圖

2）采用8條棧橋，運(yùn)輸設(shè)備（埋刮板輸送機(jī)）二期總投入為1 6條，涼堿機(jī)二期總投入8臺。

3）雖采用8條棧橋，但可以依照甲方實際需要進(jìn)行階段性施工，單條棧橋?qū)挾?m即可，棧橋斜運(yùn)輸設(shè)備選取J M C 4 0型埋刮板即可達(dá)到運(yùn)輸能力要求。

該方案棧橋雖達(dá)到8條，但是可以分階段施工，并且單條棧橋承載低，單線運(yùn)輸設(shè)備能力小，運(yùn)行可靠，相對穩(wěn)定，各個線路之間不互相影響，運(yùn)輸設(shè)備成本較低。

3.2 方案二

1）每套煅燒爐能力約2 0萬t／a，單套輕灰物料從煅燒爐出料后，進(jìn)入涼堿機(jī)涼堿，再分別匯入兩條貫穿整個煅燒廠房的水平埋刮板輸送機(jī)，再轉(zhuǎn)運(yùn)到兩條斜埋刮板輸送機(jī)運(yùn)送到包裝工序，經(jīng)篩分后入倉儲存待包裝。單套重灰物料從煅燒爐出料后，進(jìn)入涼堿機(jī)涼堿，再經(jīng)過由一條貫穿整個煅燒廠房的水平埋刮板輸送機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)到一條斜埋刮板輸送機(jī)運(yùn)送到包裝工序，經(jīng)篩分后入倉儲存待包裝。輕灰系統(tǒng)兩條棧橋斜埋刮板輸送機(jī)和重灰一條斜埋刮板輸送機(jī)共用一條棧橋。主運(yùn)輸線路考慮為輕灰兩條主線可以相互備用，重灰一條主線。見圖3。

2）此運(yùn)輸布置中，對主線運(yùn)輸設(shè)備的能力提出了較高的要求，其中：

單條水平輕灰主線埋刮板輸送機(jī)采用J MS 5 5型，能力約1 2 8t／h，總長約6 0m，幾乎接近設(shè)計長度上限值，并且兩條主線并行布置需要足夠的寬度和高度空間，圖中便是局部降低轉(zhuǎn)運(yùn)樓層來釋放一定的空間；

圖3 方案二平面布置圖

單條垂直輕灰埋刮板輸送機(jī)采用J MC 6 3型，能力約為1 2 7t／h，提升高差約2 5m，已經(jīng)超出該標(biāo)準(zhǔn)型號的設(shè)計上限；

單條水平重灰埋刮板輸送機(jī)采用J MS 4 0型，能力約為1 0 0t／h，長度接近5 0m；

單條傾斜重灰埋刮板輸送機(jī)采用J MC 4 0型，能力約為1 0 0t／h，提升高度差約2 5m，也已超出該標(biāo)準(zhǔn)型號的設(shè)計上限。

3）采用1條棧橋，運(yùn)輸設(shè)備（埋刮板輸送機(jī)）二期總投入為1 7條，涼堿機(jī)二期總投入8臺。

4）棧橋?qū)挾刃枰獫M足3條主線并行斜埋刮板輸送機(jī)布置要求，達(dá)到8.1m，傾斜角度約為2 1°。

5）輕灰主運(yùn)輸路線上的兩條埋刮板輸送機(jī)可以互相交叉?zhèn)溆?，單條需要滿足1 0 0萬t／a的能力要求所以采用了大型號的高效輸送機(jī)，并且運(yùn)輸距離較長，相對不可靠，運(yùn)行也不穩(wěn)定。

該方案采用輕灰2條主線和重灰1條主線，雖然棧橋個數(shù)減少到了1條，但單條棧橋并行3條主線運(yùn)輸設(shè)備，棧橋?qū)挾仍黾樱b工序也增加了轉(zhuǎn)運(yùn)分配的主線埋刮板輸送機(jī)，并且單條主線運(yùn)輸設(shè)備能力增大，對煅燒廠房空間有更大的要求，設(shè)備成本較高，運(yùn)行也不穩(wěn)定。

4 結(jié) 論

對比以上兩套運(yùn)輸布置方案，我院采用方案一作為最終設(shè)計方案。

回顧整個運(yùn)輸布置思路和設(shè)計過程，今后的設(shè)計工作中在考慮運(yùn)輸布置設(shè)計原則條件下，還要充分綜合考慮設(shè)計的整體性、合理性、可行性和經(jīng)濟(jì)性等因素，再進(jìn)行多方案的對比，才能得出相對滿意的設(shè)計方案。

［1］ 應(yīng)美玕，梁庚煌.機(jī)械化運(yùn)輸工藝設(shè)計手冊［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1 9 9 8

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