純堿物料運輸布置方案的優(yōu)化設計

劉 昶，郎冰峰

（1.大連化工研究設計院，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）

純堿物料運輸布置方案的優(yōu)化設計

劉 昶1，郎冰峰2

（1.大連化工研究設計院，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計過程，提出兩套設計方案進行優(yōu)化對比，最終選取最佳設計方案。

純堿；粉體物料；運輸布置；方案；優(yōu)化設計

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

運輸布置原則應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）進行布置設計時，要考慮到是否有將來擴建的可能；如果需要分期建設，就需要對前期和后期的設計進行合理的銜接考慮，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，減少轉運的次數(shù)，減少運輸設備的數(shù)量。

4）若物料不是單一品種，按工藝要求不允許混料，就要嚴格劃分，單獨運輸；如果沒有詳細要求，可以考慮共用一條主線進行運輸。

5）必須要考慮生產(chǎn)安全，便于日后的操作和日常維護檢修。

下面以純堿物料運輸布置設計實例進行說明。

1 主要設計原始數(shù)據(jù)

1）物料為純堿，生產(chǎn)波幅1 0%，年運行8 0 0 0h。

2）一期設計能力為4 0萬t／a，二期設計能力為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 純堿物料運輸工藝流程圖

3 兩套設計方案對比

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

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

以下對兩套布置方案進行詳細的分析說明。

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)由涼堿機涼堿后，再由棧橋運輸設備運送到包裝工序，經(jīng)篩分后入倉儲存待包裝。每套煅燒爐配合一條運輸路線對應一套包裝系統(tǒng)，操作靈活，相互線路之間不影響，單套運輸路線的運輸設備能力達到2 5萬t／a的能力即可，運輸設備成本低，也沒有超長的設備，運行起來相對穩(wěn)定。見圖2。

圖2 方案一平面布置圖

2）采用8條棧橋，運輸設備（埋刮板輸送機）二期總投入為1 6條，涼堿機二期總投入8臺。

3）雖采用8條棧橋，但可以依照甲方實際需要進行階段性施工，單條棧橋寬度3m即可，棧橋斜運輸設備選取J M C 4 0型埋刮板即可達到運輸能力要求。

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

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，進入涼堿機涼堿，再分別匯入兩條貫穿整個煅燒廠房的水平埋刮板輸送機，再轉運到兩條斜埋刮板輸送機運送到包裝工序，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，進入涼堿機涼堿，再經(jīng)過由一條貫穿整個煅燒廠房的水平埋刮板輸送機轉運到一條斜埋刮板輸送機運送到包裝工序，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和重灰一條斜埋刮板輸送機共用一條棧橋。主運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）此運輸布置中，對主線運輸設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采用J MS 5 5型，能力約1 2 8t／h，總長約6 0m，幾乎接近設計長度上限值，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運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)超出該標準型號的設計上限；

單條水平重灰埋刮板輸送機采用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，也已超出該標準型號的設計上限。

3）采用1條棧橋，運輸設備（埋刮板輸送機）二期總投入為1 7條，涼堿機二期總投入8臺。

4）棧橋寬度需要滿足3條主線并行斜埋刮板輸送機布置要求，達到8.1m，傾斜角度約為2 1°。

5）輕灰主運輸路線上的兩條埋刮板輸送機可以互相交叉?zhèn)溆茫瑔螚l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，并且運輸距離較長，相對不可靠，運行也不穩(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條主線運輸設備，棧橋寬度增加，包裝工序也增加了轉運分配的主線埋刮板輸送機，并且單條主線運輸設備能力增大，對煅燒廠房空間有更大的要求，設備成本較高，運行也不穩(wěn)定。

4 結 論

對比以上兩套運輸布置方案，我院采用方案一作為最終設計方案。

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

［1］ 應美玕，梁庚煌.機械化運輸工藝設計手冊［M］.北京：化學工業(yè)出版社，1 9 9 8

T Q 0 2 2.3

B

1 0 0 5－8 3 7 0（2 0 1 2）0 5－3 5－0 3

2 0 1 2－0 6－0 3