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71.020T/CCSAS OXX—202XG04干燥单元操作机械化、自动化设计导则Design guidelinefor mechanizationand automationof thedrying unitoperation(征求意见稿)202X-XX-XX发布202X-XX-XX实施中国化学品安全协会发布干燥单元操作机械化、自动化设计导则1范围本文件规定了干燥单元操作在实现机械化、自动化操作方面的技术要求本文件适用于石化、化工行业中的干燥单元操作过程以及构成干燥单元的各类设备的机械化、自动化改造与设计2范性引用文件本文件没有规范性引用文件3术语和定义
3.1干燥单元操作drying unitoperation利用热能等方法使湿物料中的湿分(水分或其他溶剂)气化,伴随着热量和质量的传递进程,通过气流或真空带走了气化的湿分,从而获得脱出了湿分的物料的单元操作过程4一般要求
4.1自控
4.
1.1用于检测干燥单元操作过程控制参数(如液位、料位、流量、重量、温度、压力、压差、真空度、风量等)、设备运行参数(如电机电流、电机转速等)的仪表以及现场执行机构(如调节阀、开关阀等)应具备信号远传功能,控制系统应根据检测仪表信号设置相应的参数报警值或联锁值;各种检测仪表宜与现场相对应的执行机构构成自动控制回路或联锁控制回路
4.
1.2干燥单元操作中使用的动力设备(如泵、真空泵等)应实现远程停止功能,宜实现远程启动功能,且能够根据工艺的需求利用变频控制调节动力设备的输出能力
4.
1.3根据生产工艺具体情况,当干燥单元进料管线已设置流量检测仪表和调节阀时,干燥单元出料管线可不设置流量检测仪表和调节阀
4.2沸腾干燥过程
4.
1.1沸腾干燥单元热媒进料管线应设置温度检测仪表,用来加热热媒的热源温度应设置温度检测仪表,热媒进料温度检测仪表与用来加热热媒的热源温度构成自动调节控制回路
4.
1.2沸腾干燥单元内应设置温度检测仪表(或压力检测仪表),原料进料管线应设置流量检测仪表、调节阀,热媒进料管线应设置流量检测仪表、调节阀,热媒出料管线可设置流量检测仪表、调节阀原料进料流量检测仪表与原料进料调节阀构成单回路自动调节控制回路;热媒进料流量检测仪表与热媒进料调节阀构成单回路自动调节控制回路;热媒出料流量检测仪表与热媒出料调节阀构成单回路自动调节控制回路;沸腾干燥单元内温度检测仪表(或压力检测仪表)与原料进料流量检测仪表、原料进料调节阀、热媒进料流量检测仪表、热媒进料调节阀、热媒出料流量检测仪表及热媒出料调节阀构成串级调节控制回路
4.3真空干燥过程T/CCSAS OXX—202X
4.
3.1真空干燥单元热媒进料管线应设置温度检测仪表,用来加热热媒的热源温度应设置温度检测仪表,热媒进料温度检测仪表与用来加热热媒的热源温度构成自动调节控制回路
4.
3.2真空干燥单元中的真空系统应设置真空度检测仪表,真空泵应实现远程停止功能,宜实现远程启动功能真空泵电机应为变频电机,真空泵电机供电回路应设置变频控制器,真空干燥单元真空系统真空度检测仪表与真空泵电机变频控制器构成自动调节控制回路
4.
3.3真空干燥单元内应设置温度检测仪表,原料进料管线应设置流量检测仪表、调节阀,热媒进料管线应设置流量检测仪表、调节阀,真空泵电机供电回路应设置真空泵电机变频控制器原料进料流量检测仪表与原料进料调节阀构成单回路自动调节控制回路;热媒进料流量检测仪表与热媒进料调节阀构成单回路自动调节控制回路;沸腾干燥单元内温度检测仪表与原料进料流量检测仪表、原料进料调节阀、热媒进料流量检测仪表、热媒进料调节阀及真空泵电机变频控制器构成串级调节控制回路
4.4喷雾干燥过程
4.
4.1喷雾干燥单元热媒进料管线应设置温度检测仪表,用来加热热媒的热源温度应设置温度检测仪表,热媒进料温度检测仪表与用来加热热媒的热源温度构成自动调节控制回路
5.
4.2喷雾干燥单元原料进料管线应设置压力检测仪表、调节阀,原料进料压力检测仪表与压力调节阀构成自动调节控制回路
6.
4.3喷雾干燥单元内应设置温度检测仪表,原料进料管线应设置流量检测仪表、调节阀,热媒进料管线应设置流量检测仪表、调节阀原料进料流量检测仪表与原料进料调节阀构成单回路自动调节控制回路;热媒进料流量检测仪表与热媒进料调节阀构成单回路自动调节控制回路;喷雾干燥单元内温度检测仪表与原料进料流量检测仪表、原料进料调节阀、热媒进料流量检测仪表及热媒进料流量调节阀构成复杂的串级调节控制回路
4.5出料对于干燥单元操作过程,无论是间歇操作还是连续操作,当采用机械输送(或气力输送)方式出料时,固相物料下游接收设备应设置料位检测仪表(或称重模块),料位检测仪表(或称重模块)与机械输送(或气力输送)设备构成联锁控制回路5干燥单元机械化、自动化操作要求
5.1间歇操作
5.
1.1液相进料
5.
1.
1.1采用动力输送设备(如泵等)向干燥单元液相进料,干燥单元液相进料管线应设置流量检测仪表、开关阀,液相进料流量检测仪表与进料开关阀及动力输送设备构成联锁控制回路;
5.
1.
1.2采用动力输送设备先向计量槽液相进料,然后计量槽利用重力(或动力输送设备)出料再向干燥单元液相进料时,计量槽应设置液位检测仪表(或称重模块),计量槽液相进料管线和液相出料管线均应设置开关阀,干燥单元液相进料管线宜设置开关阀,计量槽液位检测仪表(或称重模块)与计量槽液相进料开关阀及计量槽进料动力输送设备构成联锁控制回路;同时,计量槽液位检测仪表(或称重模块)与计量槽液相出料开关阀、干燥单元液相进料开关阀及干燥单元进料动力输送设备构成联锁控制回路;
5.
1.
1.3采用压料方式向干燥单元液相进料时,压料罐液相出料管线应设置开关阀,干燥单元液相进料管线应设置流量检测仪表、开关阀干燥单元液相进料流量检测仪表与压料罐液相出料开关阀及干燥单元液相进料开关阀构成联锁控制回路;
5.
1.
1.4干燥单元为小批次及特殊液相物料时,应采用计量槽的进料方式
5.
1.2固相进料
5.采用机械输送(或气力输送)方式由原料仓向干燥单元计量料仓进料时,固相计量料仓应设置料位检测仪表(或称重模块),料位检测仪表(或称重模块)与机械输送(或气力输送)系统构成联锁控制回路;同时,计量料仓出口设置给料器(如旋转阀、插板阀等),料位检测仪表(或称重模块)与给料器构成联锁控制回路;
5.
1.
2.2干燥单元进料为小批次及特殊固相物料时,应采用计量料仓的进料方式
7.2连续操作
7.
1.1采用动力输送设备(如泵等)向干燥单元进行液相连续进料时,液相进料管线应设置流量检测仪表、调节阀,液相进料管线流量检测仪表与进料调节阀构成自动调节控制回路
7.
1.2采用机械输送(或气力输送)方式由原料仓向计量料仓进行固相连续进料时,固相计量料仓应设置料位检测仪表(或称重模块),料位检测仪表(或称重模块)与机械输送(或气力输送)系统构成联锁控制回路;计量料仓出口应设置下料器(如旋转阀、插板阀等),料位检测仪表(或称重模块)与下料器构成联锁控制回路6其他操作要求针对特殊的工艺物料(如易燃、易爆、有毒、腐蚀性介质等),干燥单元操作过程(进料、干燥、出料)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),并采用预先危险分析(PHA)或事故树分析(ETA)等定性定量风险评价方法,对整个干燥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操作方式干燥单元操作过程如有人员现场操作,应采用机械化和自动化的手段来实现现场无人操作。