聚酯切片氣力輸送系統改造的設計

王婷

摘 要：本文介紹了某聚酯工廠切片氣力輸送系統擴容改造的工藝流程方案和控制系統改造方案。

關鍵詞：氣力輸送;切片;控制系統

1 氣力輸送簡介

旋轉閥給料的密相輸送技術，是目前國際上較為先進的氣力輸送技術，該技術通過精確控制氣量與喂料量，使物料在管道中自然形成栓流狀態。該技術輸送料氣比高，輸送氣速低，可連續輸送。

近年來，隨著聚酯行業日益向大型化、現代化方向發展，密相栓流輸送方式氣力輸送技術正越來越多的被應用于聚酯切片的輸送作業中。氣力輸送系統輸送效率高，自動化程度高，操作簡單，輸送系統全程密封，杜絕切片污染，也防止粉塵外泄造成環境污染和粉塵爆炸隱患，氣力輸送方式免去了打包和機械運輸步驟，為企業減少了人力和資金投入。

2 項目背景

某國外聚酯工廠，將一條日產400t/d纖維級切片聚合線POLY-G擴容增產到480t/d。因原有切粒系統及切片氣力輸送系統負荷不能滿足增產后的使用要求，故增加一套新的切粒及切片氣力輸送系統。另外，根據業主要求，對POLY-G線原有2條切片氣力輸送系統進行改造。

3 擴容改造工藝流程方案

擴容改造前POLY-G線的切片輸送系統如下圖所示：

如圖：改造前POLY-G線設置有2條氣力輸送線，分別為已有切片輸送線1和已有切片輸送線2。已有輸送1線和輸送2線將聚酯切片分別輸送至POLY-G已有料倉1/2/3。擴容改造后聚酯生產線POLY-G的切片氣力輸送系統如下圖所示：

圖中虛線部分為改造前已有切片輸送系統，實線部分為擴容改造后新增切片輸送系統。如圖：擴容改造后，POLY-G線新增一套新的切粒機（圖中未表示），新增切粒機切片存儲在新增切片緩沖料倉內，通過新增的切片氣力輸送線輸送至POLY-G線已有聚酯切片料倉1/2/3，并且，可將G線生產的切片輸送至另一聚酯生產線的已有切片料倉4/5/6。同時，應業主要求，對原有兩條氣力輸送線進行改造，使POLY-G線原有的兩條氣力輸送線可以將POLY-G線生產的聚酯切片輸送至另一生產線已有的切片料倉4/5/6。

4 現場儀表控制設備的擴容

擴容增加的現場儀表及控制設備如下表所示：

5 控制系統的擴容及改造

5.1 POLY-G線原有切片氣力輸送線的控制

POLY-G線原有氣力輸送線由國外某廠家成套供應，在現場設置控制箱，可在就地啟/停系統并對輸送管線進行吹掃，也可在中央控制室PLC上位機進行相應控制。POLY-G線原有氣力輸送線采用西門子S7-400PLC系統控制，在中央控制室設置上位機集中監視和控制。

5.2 POLY-G線新增氣力輸送線的控制

本次POLY-G線切片氣力輸送系統的擴容改造設備由國內某廠家供貨，品牌與原有不同。新增氣力輸送線現場設置就地控制箱，控制方式與原有輸送線一致。對于改造后的遠程PLC控制，新的供應商給出以下兩個方案。

5.2.1 方案一

對于本次POLY-G線新增的切片輸送系統（不包含已有系統改造部分），新增一套西門子S7-200系統，用于對新增氣力輸送線的控制。新增控制系統接入原有S7-400PLC上位機，可在原上位機上控制監視。對于已有切片輸送系統1/2線新增的換向閥I/O信號，先接入新增控制柜內內，再通過硬線電纜接入原S7-400PLC系統內，由業主完成已有輸送1/2線的控制畫面及程序的改造。各舊料倉料位信號通過硬線電纜從原有系統柜內接入新增控制柜內，用于新增切片輸送線的聯鎖控制。

方案一優點：①因新增切片氣力輸送系統與工廠原切片輸送系統設備由不同廠家供貨，儀表設置和控制上不同，供應商希望本次完全新增的氣力輸送線由自己提供控制系統，設計控制程序;②在新增切片氣力輸送線設置獨立控制系統，調試開車過程中出現問題時，方便查找問題和劃分責任;③本方案對原有S7-400系統改造量少，減少現場工作量。

方案一缺點：①新增控制系統，增加項目投入;②從項目整體看，三條切片氣力輸送線屬于同一系統，使用一個控制系統更統一簡潔，增加新的PLC后，增加了操作及維護的難度及工作量。

5.2.2 方案二

擴容改造后不增加新控制系統，僅在已有氣力輸送控制柜內增加接線端子排及PLC卡件等硬件，本次擴容改造新增I/O點接入原有PLC控制系統，在原有PLC上位機上集中監視控制。由業主完成原有PLC系統的硬件擴容改造及程序畫面組態。

方案二優點：①擴容改造后的切片氣力輸送系統仍為統一完整的工藝系統，使用原有控制系統進行控制，操作及維護簡單;②擴容改造后不用新增控制系統，節省開支。

方案二缺點：原有S7-400PLC控制系統硬件及軟件改造工作量大。

結合兩種控制方案的優缺點，設計方及業主選擇了方案二，設備供應商提供本次改造新增的工藝及儀表設備，提供新增氣力輸送線現場控制箱，提供動設備電氣控制柜。所有擴容改造新增的信號電纜，先接入新增電控柜，再由新增電控柜接入業主已有氣力輸送系統控制柜內。由業主完成原有氣力輸送控制柜內的硬件擴容和改造，由業主完成改造后的POLY-G線切片輸送系統原PLC的程序和畫面組態。由設計方、新設備供貨方及業主共同完成擴容改造后的POLY-G線切片輸送系統的調試投運工作。

6 結語

按照以上確認后的工藝流程方案和控制系統改造方案，進行了本項目POLY-G線切片氣力輸送線擴容改造的設計、采購和施工。在設計方、供應商和業主的相互配合下，改造后的氣力輸送系統順利完成調試和開車投運，運行良好。在氣力輸送系統改造中要滿足工藝需要，還要考慮新老設備控制兼容問題，只有兩者都完美契合，才能在改造后最大限度的滿足工藝要求，降低經濟投入，減少維護操作量。

參考文獻：

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