输送操作单元（气体、液体、固体输送）机械化、自动化设计指导方案

输送操作单元（气体、液体、固体输送）机械

化、自动化设计指导方案

目录

1物料形态..........................................................................1

2输送形式..........................................................................1

2.1气体输送形式.................................................................1

2.2液体输送形式.................................................................1

2.3固体输送形式................................................................1

2.3.1机械输送................................................................2

2.3.2气力输送................................................................2

3输送操作方式......................................................................2

3.1气体输送操作方式............................................................2

3.2液体输送操作方式............................................................3

3.3固体输送操作方式............................................................3

3.3.1原料（产品）的入库......................................................3

3.3.2原料（产品）出库........................................................3

3.3.3小批次及特殊物料的入库和出库...........................................4

4机械化、自动化操作要求............................................................4

4.1气体输送系统................................................................4

4.2液体输送系统................................................................4

4.3固体输送系统................................................................5

4.4其他........................................................................6

5集中控制的要求....................................................................6

5.1气体输送控制要求............................................................6

5.2液体输送控制要求............................................................6

5.3固体输送控制要求............................................................6

5.3.1原料（产品）入库........................................................6

5.3.2原料（产品）出库........................................................7

6典型输送单元设计方案..............................................................8

6.1某企业硅粉输送“机械化换人、自动化减人”设计方案...........................8

6.1.1大块物料由原料产品库输送至原料料仓.....................................8

6.1.2粉碎筛分系统............................................................8

6.1.3硅粉装车9

1物料形态

在化工生产过程中，经常需要将原材料、中间体、产品以及副产品和

废弃物等各种物料从一个地方输送到另一个地方（比如从前一工序输往后

一工序，或由一个车间输往另一个车间，以及输往储运地点），这些输送过

程就是物料输送。根据所输送的物料形态不同，物料输送过程可分为气体、

液体和固体物料输送。

2输送形式

2.1气体输送形式

气体物料的输送采用压缩机和管道输送，有往复式压缩机、离心式压

缩机、旋转式压缩机、真空泵等几类。

2.2液体输送形式

液态物料一般采用泵和管道输送，高处物料也可借助位能由高处流到

低处。化工生产中的液体物料种类繁多、性质各异（例如高粘性溶液、悬

浮液、腐蚀性溶液等），且温度、压强又有高低之分，因此，所需要泵的种

类较多，根据结构不同通常可分为：往复泵、离心泵、旋转泵、流体作用

泵等四类。

2.3固体输送形式

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

不同则输送方式及设备也不尽相同。固体物料的输送方式主要有两种：一

种是机械输送，利用机械运动来输送物料。另一种是气力输送（固体流态

化），借助风力输送物料。

1

2.3.1机械输送

固体物料机械输送常用的设备有皮带输送机、管链输送（可连续输送

各种粉体、颗粒状、小块状等散装物料，特有的环管密封结构对粉体无尘

输送兼备环保供应，还减少了有毒有害物质与人体的直接接触。另布置灵

活，可水平、垂直、倾斜、Z字型，节省空间）、螺旋输送器、刮板输送机、

链斗输送机、斗式提升机。

232气力输送

气力输送系统根据物料具体情况可选择正压气力输送（该方式常适用

于较长的输送管线距离及精细的、颗粒状的、磨蚀性和非磨蚀性的及其它

难于输送的物料，如PVC粉、三元材料、纳米碳酸钙、弹性橡胶、面粉、

糖醇、白糖、奶粉、吸水树脂、锂电原材料等），可根据物料危险性选择空

气或氮气作为气源；负压气力输送（即点对点的输送，如车间除尘、原材

料存储输送等，负压输送可以有效的收集材料，物料不会进入大气，这对

于环境有影响的物料输送是非常适合的。由于真空的影响，物料的距离比

正压输送的距离短）；

物料自动输送过程一是解决了物料不规则堆放的大量占地问题；二是

解决了备料投料过程人与大量物料接触的问题，优化了车间粉尘环境；三

是大大减少了操作人员数量，实现了一人操作即可同步完成卸车、备料过

程。

3输送操作方式

3.1气体输送操作方式

用动量输送设备（如：压缩机）或压差将物料从上一单元经管道及管

2

件、阀门、流量计等设备输送到下一单元。

3.2液体输送操作方式

用动量输送设备（如：泵）将物料从上一单元经管道及管件、阀门、

流量计等设备输送到下一单元。

3.3固体输送操作方式

固体可用溶剂预溶解的，应在溶剂溶解后，采用液体输送的操作方式

3.3.1原料（产品）的入库

（1）包装原料的入库

用行吊（或其他提升设备）将物料吊至解包机处，物料经解包、螺旋

输送机、管链输送机等机械输送（或气力输送）方式，经计量将原材料提

升至料仓中备用。

（2）散装原料的入库

如散装电石经专用运输车运送至破碎车间，经铲车直接送至颗式破碎

机进行粗破，然后通过皮带输送机，经除铁器除铁后送至颗式破碎机细破

后获得粒度合格的电石，破碎后由皮带输送机输送到电石料仓备用。

（3）产品的入库

结晶或干燥后的固体物料经给料器、螺旋输送机、管链输送机等机械

输送（或气力输送）方式，经计量将产品提升至包装料仓中准备包装。

3.3.2原料（产品）出库

（1）物料由原料料仓，通过给料器、螺旋输送机、管链输送机等机械

输送（或气力输送）方式，经计量输送至车间计量料仓备用，根据反应需

要，计量料仓通过机械输送（或气力输送）方式向反应器投料。

3

（2）产品的出库见包装单元

3.3.3小批次及特殊物料的入库和出库

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，

在原料储存及输送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，对整个输送过程的危险性进行分析。根据分析

结果设置相应的机械化及自动化输送方式。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。

4机械化、自动化操作要求

4.1气体输送系统

主要由动量输送设备（风机、真空泵、压缩机等）、管道及管件、压力

表、流量计、控制阀门等设备及集散控制系统（DCS）组成。

动量输送设备，如风机、真空泵等采用远程自动启停、调节；压缩机

通过远程控制变频、谎节或远程自动启停（根据工艺要求）。本章节涉及的

此类设备按此要求执行。

压力表、流量计采用远传显示、报警、联锁、调节等。本章节涉及的

此类仪表按此要求执行。

控制阀门采用远程自动控制。本章节涉及的此类阀门按此要求执行。

4.2液体输送系统

主要由动量输送设备（泵等）、管道及管件、液位计、压力表、流量计、

控制阀门等设备及集散控制系统（DCS）组成。

动量输送设备，如泵采用远程自动启停、调节，或者通过远程控制变

4

频、调节。本章节涉及的此类设备按此要求执行。

4.3固体输送系统

主要由动量输送设备（风机、管链输送机、皮带输送机等）、解包机、

破碎机、给料器、管道及管件、料仓、物料分离器、除尘器、以及料位计、

称重模块、压力表、控制阀门等设备及集散控制系统（DCS）或可编程逻

辑控制器（PLC）组成。

气动隔膜泵、螺旋输送机、管链输送机等采用远程自动启停、调节，

破碎机采用远程自动后停，给料器/上料机采用远程自动启停，本章节涉及

的此类设备按此要求执行。

（1）动量输送设备：压缩机、真空泵、气动隔膜泵等用于产生气流，

为整个输送过程提供能量；或者是螺旋输送机、管链输送机等机械输送设

备为物料输送提供动力；

（2）解包机/仓泵：用于缓存固体物料，为系统稳定供料；

（3）破碎机：主要针对大小不一的块状物料进行破碎，常用破碎设备

有粗碎机、中碎机、微粉机；

（4）给料器/上料机：可使物料与空气混合并送入输料管的一种设备。

给料器的结构是否合理，直接影响整个气力装置的输送量，工作稳定性和

电耗的高低。

（5）输送管：合理的布置、选择输料管及结构尺寸、可靠的静电接地,

可避免管道系统堵塞或减少磨损，降低压力损失，对输送装置的生产率、

能量消耗和使用可靠性等都有很大影响。

（6）料仓/计量槽：主要用于固体物料的储存，常用的有筒仓；

5

（7）物料分离器：可使被输送的物料从空气流中分离出来，常用的分

离器有离心式分离器和容积式分离器。

（8）除尘器：从分离器出来的气体含有5到40微米的粉尘，除尘器

可除去其中的粉尘，防止污染空气和风机受到磨损。

4.4其他

输送过程中如有人员现场操作，如：卸料、输送过程中阀门的开关切

换、取料、投料等操作过程，应用机械化和自动化的手段来实现无人操作。

5集中控制的要求

5.1气体输送控制要求

由动量输送设备（压缩机等）、管道及管件、压力表、阀门等设施将气

体物料由上一单元输送到下一单元，其中压缩机进口缓冲罐压力、旁路调

节阀、压缩机变频控制器等参数远传至DCS系统，进行远程操作。

5.2液体输送控制要求

由动量输送设备（泵等）、输送管道、压力表、流量计、自动阀门等设

备将液体物料由上一单元输送到下一单元，其中泵出口的压力、流量，前

后储罐液位及调节阀等参数远传至DCS系统，进行远程操作。

5.3固体输送控制要求

531原料（产品）入库

（1）包装原料的入库

用提升设备将物料吊至解包机处，物料经解包、螺旋输送机、管链输

送机等机械输送（或气力输送）方式，经计量将原材料提升至料仓中备用。

其中螺旋输送机的电流、气力输送系统的压力、料仓顶部的料位计（或称

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重模块）远传至DCS系统或PLC系统。

料位（重量）高高报警，联锁停机械输送（或气力输送）系统，或联

锁切换阀门到其他空料仓。

（2）散装原料的入库

块状运送至破碎车间，经铲车直接送至领式破碎机进行粗破，然后通

过皮带输送机，经除铁器除铁后送至颗式破碎机细破后获得粒度合格的电

石，破碎后由皮带输送机输送到料仓备用。其中破碎机、皮带输送机的电

流、料仓顶部的料位计（或称重模块）远传至DCS系统或PLC系统。

料位（重量）高高报警，联锁停机械输送（或气力输送）系统，或联

锁切换阀门到其他空料仓。

（3）产品的入库

结晶或干燥后的固体物料经给料器、螺旋输送机、管链输送机等机械

输送（或气力输送）方式，经计量将产品提升至包装料仓中准备包装。其

中螺旋输送机的电流、气力输送系统的压力、料仓顶部的料位计（或称重

模块）远传至DCS系统或PLC系统。

料位（重量）高高报警，联锁停机械输送（或气力输送）系统，或联

锁切换阀门到其他空料仓。

532原料（产品）出库

（1）原料出库

物料由原料料仓，通过给料器、螺旋输送机、管链输送机等机械输送

（或气力输送）方式，经计量输送至车间计量料仓备用，根据反应需要，

计量料仓通过机械输送（或气力输送）方式向反应器投料。

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其中螺旋输送机的电流、气力输送系统的压力、料仓顶部的料位计

（或称重模块）远传至DCS系统或PLC系统。

料位（重量）高高报警，联锁停机械输送（或气力输送）系统，或联

锁切换阀门到其他空料仓。

（2）产品出库详见包装单元。

6典型输送单元设计方案

6.1某企业硅粉输送“机械化换人、自动化减人”设计方案

6.1.1大块物料由原料产品库输送至原料料仓

投料：通过行车将袋装硅块吊至给料器料仓中，经带式输送机输送到

上料仓，开启