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引言

矿石、岩石从露天井和地下矿井中被开采出来后，需要通过一定的方式运输至卡车、火车及其他运输工具上。厂矿企业在厂内将散装物料从一个工艺输送到另一个工艺的过程，通常是通过皮带输送机系统完成的。

这些用于输送散装物料的皮带输送机，必须能够承受恶劣的条件；带式输送机有些需要安装在室外，并且保持24小时连续运行，每小时最多需要输送上万吨的物料，其中一些物料可能硬度较高和比重较大。由于输送机设备本身也很重、运行速度较快、在输送大量物料时，很可能会有危险发生，所以需要格外小心，以确保皮带输送机在正确的速度下安全运行。

物料监控系统中的输送机保护开关是防止事故、保护设备和减少计划外停机的重要工具，这有助于将生产的利润保持在ZG水平。这些开关在设备运输物料过程中，用于识别位置信息，发动控制信号，并识别潜在的危险情况。当发生危险情况时，输送机保护开关的警报被激活，将设备停止以保护工作人员。

国标GB 14784-2013中

关于输送机保护装置的规定如下

4.1.11 输送机或输送线 应（宜）装设安全保护装置，应（宜）装设安全保护装置如下：

a）倾斜向上运料的输送机，当其满载停车后逆转力矩大于零时，应装设防止逆转的制动器或逆止器；

b）倾斜向下运料的输送机，当其满载运行时驱动力矩为负值时，应装设防止超速的安全装置；

c）应装设防止输送带跑偏的保护和报警装置；

d）宜设输送带在传动滚筒上打滑的检测装置；

e）有动力张紧装置的自动控制的输送机宜设瞬时张力检测器；

f）在有6级以上大风侵袭危险的露天或沿海地区使用的输送机宜设防止输送带翻转的装置；

g）运送大块、坚硬物料的钢绳芯输送机应装设防止输送带纵向撕裂的保护装置；

h）宜设漏斗堵塞报警装置；

i）沿输送机人行通道的全长应设置急停拉绳开关。拉绳开关的间距不得大于60m，当输送机的长度小于30m时，允许不设拉绳开关而用急停按钮代替，但从输送机长度方向上的任何一点到急停按钮的距离不得大于10m。

4.1.4.1应在垂直重锤拉紧装置上部两改向滚筒……在张紧行程的极限应设限制器

根据国家标准和设计工艺的要求，

常用保护装置有如下几种：

拉绳开关（4.1.11 i）

跑偏开关（4.1.11 c）

打滑开关，也叫做欠速开关、零速开关（4.1.11 d）

防撕裂开关（4.1.11 g）

堵料开关（4.1.11 h）

限位开关（4.1.4.1）

在生产控制中经常还会增加料流开关，用于监测皮带上是否有料流通过。

以下部分将对每种保护装置做具体的介绍和分析

01

拉绳开关

拉绳开关是用于带式输送机受控紧急停机的一种现场操作装置，通常的原理是机械式无源干接点开关，安装在带式输送机两侧，确保独立的紧急停止。这些开关不但对输送机起到保护作用，更对工人起到保护作用。在输送机运行时，工人若在现场出现忽视作业安全、意外晕倒滑倒，或者其他突发情况时，工人可主动拉动或被动触动开关上面连接的钢丝绳，实现紧急停机。

实现的方式上必须和输送机驱动系统控制循环硬连锁。拉绳紧急开关沿着皮带机的走道安装，一直延续到整个皮带机。拉绳应采用柔性的带塑料护套的钢丝绳，可以免受现场恶劣环境的侵蚀，增加使用寿命。钢丝绳两端与拉绳开关相连，开关之间距离不大于50米。在任意位置的拉线上施加≥50N的力时，开关能中止带式输送机的运行，并且能够自锁和复位，需要按下复位扳手才能将动作臂恢复至工作位置，以此用来确保故障事故处理完成后，报警信号才会取消。当限位器复位后，输送机才能重新启动。

02

跑偏开关

也叫防偏开关，是用于检测输送机运行过程中皮带跑偏程度并进行报警的一种保护装置。现在通常的原理是机械式无源干接点开关，在触杆上有可旋转的立辊，皮带跑偏时将挤压立辊使其发生偏转。在输送机的头部和尾部需要至少安装一组跑偏开关，如果输送机长度较长，在中部也要按照一定间隔距离增加安装。跑偏开关通过程序控制系统控制，起到保护设备的作用。

跑偏开关共设有两级报警配置，一级用于警告、另一级用于停机。安装时需在皮带两边设置支架，正常时皮带不接触跑偏立辊，当发生跑偏时，当立辊偏转角度超过15°时，一级开关动作，输出报警信号。当立辊偏转角度超过30°以上时，二级开关动作，输出停机信号。立辊内部轴承转速等级一般不应低于5000转/分，在皮带速度较高和长期旋转情况下不易损坏。跑偏范围需要根据皮带机设备工艺的要求进行合理的设置。一般不允许皮带跑偏位移超出皮带宽度的1/5，不允许皮带跑偏擦碰到侧面的固定机构。

03

打滑开关

也叫做欠速开关、零速开关，打滑开关是用来检测输送带与传动滚筒之间的滑动并进行报警的一种保护装置，可用于在输送带发生打滑时自动触发紧急停机。由控制器配合非接触接近式传感器或直连式脉冲发生器使用，以监测运转设备的转速。接近式传感器配有发光二级管用以指示脉冲输出，便于系统的安装及维护。当目标在传感器的范围内时，LED光有助于调整传感器位置、检测传感器或检查接线故障。

控制器一般为以微处理器为基础的监控器，可设置其参数及功能、用于低速、超速或零速报警，还具有4-20ma电流（模拟量）输出用于其他控制设备连接。一般需要两组触点作为报警输出：当实际带速V大于自定义值时，一组接点用于超速报警；当实际速度V小于自定义值时，另一组接点用于打滑或断带保护输出；或者两组触点都用于打滑（欠速）报警。控制器可现场设置参数功能，当用户编程错误或系统故障时会发出错误信息提示。

04

防撕裂开关

撕裂开关是检测输送带纵向撕裂并报警的一种保护装置，可用于在输送带发生撕裂时自动触发紧急停机。由于物料中的大块硬物有可能卡在溜槽出口而刮伤甚至刮穿输送带，大部分撕裂发生在输送带尾部溜槽出口，有些撕裂的发生常常是由于输送带支架和托辊变形等原因造成的。撕裂开关按照不同的检测手段和工作原理划分，可分为光电式和触动拉线式开关，都是安装于输送带下方。

其中触动拉线式是一种较为合理的类型，拉线的一端永 久固定在支撑托架上，另一端连接在撕裂开关的弹簧球上。触发开关作用力不大于1kg，输送带较小的撕裂也可被检测到。在带宽较宽的情况下应成对使用，避免由于撕裂位置与开关相距过远，而检测不到的情况。在安装时应注意，检测用的钢丝绳应该和皮带保持合理的安装距离，既要保证能够检测到撕裂发生，又要避免距离太近时皮带晃动引起的误动。

05

堵料开关

堵料开关使用位置在溜槽或料仓内，是检测某处料位的一种保护装置。带式输送机系统中两条输送机之间通常是通过管状溜槽连通，运行中当溜槽出口因各种原因受堵时物料会很快堵满整个溜槽甚至大量溢出。在溜槽中安装堵料开关可以在堵料事故发生的初期报警并触发紧急停机，从而避免大量堵料造成输送带打滑、驱动电机过载等严重后果。

堵料开关按照不同的检测手段和工作原理划分，分为接触式：主要有阻旋式、电容式、倾斜开关式；非接触式：主要有微波穿透式等。溜槽堵塞检测器应工作可靠、使用安全、易于维修和更换。堵料开关安装在溜槽或料仓的侧壁处，安装方式为接触式，使用时应避免进料时物料对接触部件的冲击或掉落，另外也要避免物料飞溅、粘附等使开关产生误动作、误报警。避免的方法包括：可以选择具有延时报警功能的堵料开关，并且动作延时报警时间应该可以调整设定。该功能可以过滤短时间物料冲击扰动，避免引起设备不必要的停机。另外对于阻旋式开关，当物料料位上升接触到旋转叶片，阻止叶片正常旋转，旋转电机应立即自动断电，避免过长时间堵转而烧坏电机的情况。

06

张紧限位开关

距离较长的输送机经常采用重锤式张紧，来保证皮带的张紧力恒定。张紧装置有两种布置形式，一个是吊在悬垂的改向滚筒下面；另一种是在尾部滚筒坐在一个滑车装置上，后面用一个重锤通过滑轮拉住。重锤的行程的极限位置需要安装限位开关，通常在拉紧装置行走轨道导杆的两端。当到达最上(近)端的极限位置或最下(远)端的极限位置时，拉紧装置上的撞尺触碰限位开关的滚轮，使限位开关动作，这时限位开关发出报警信号，报警信号接入输送机控制系统。不建议使用一般的限位开关，此种工况需要更加坚固的结构、更大的滚轮尺寸、更好的可靠性。

07

料流开关

料流开关是检测输送带上是否有物料通过的一种保护装置，料流开关有时还用来触发降尘除尘设备如水喷淋装置和除尘器等联锁工作。按照不同的检测手段和工作原理划分，主要有安装在输送带上方的链锤倾斜式料流开关和安装在输送带下方的称重式料流开关两种。其中链锤倾斜式通常安装在每个带式输送机靠近头部的位置，通过一个门式支架安装在皮带机机架上。当有物料通过料流开关安装处的截面时，与料流开关发生触碰，使其偏离垂直位置，开关内部的触点动作，将是否具有物料的信号提供给皮带机控制系统。

料流检测应工作可靠、使用安全、易于维修和更换，不易受皮带机运行产生的振动等外界因素的影响。另外称重式料流开关也是一种检测较为准确的选择，其检测机构安装于皮带下面，通过检测皮带上物料施加给皮带的压力判断料流流量的变化。这种料流开关的作用相当于皮带秤，相对于链锤式其优点是不会对物料产生污染，可以反映物料流量的细微变化，但缺点是价格昂贵，用户可能会选择直接在输送机上配置皮带秤来获得料流和累计量信息。

各种带式输送机保护装置

选型与安装注意事项总结 

如前所述，每一种皮带机保护装置都有自身的特性及安装要求，但是它们也有一些共同点。下面对此进行简要总结。 

（1）选择的产品应符合现场环境要求。如防尘、防水、抗震等性能。特别是要充分考虑防水性能，因为大部分的带式输送机安装在露天的现场，并且经常需要用水冲洗。zui好选择经过市场验证的知名品牌产品。

（2）选择动作灵活、触点开合分明的触点开关产品。触点开合晦涩、似断非断、似合非合，是保护开关的ZD缺陷，容易引起设备误启误停，甚至会危害到设备及人身安全。  

（3）安装开关本体时应考虑合适的位置、方向及角度，尽量使动作机构不易受到粉尘、污水的污染；确保安装工艺质量，接头应紧固可靠，接线孔应密封良好。   

（4）在控制系统中合理判断保护开关报警信号的可信度。比如有些种类开关需要带有延时程序将瞬时扰动信号过滤，同时通过料位开关和料位计的信号判断料仓中的准确料位等等。皮带机设备不宜短时间反复启停，保护装置在故障状态下要可靠动作，但不能经常误动，影响设备寿命甚至损坏设备，同时也会给运行操作带来不必要的麻烦。

3.试验过程中当试样断裂后，试验机能自动停机或按设定模式返回后停机。

宁夏绿水(青山)试验仪器有限公司是集研发、制造、销售、服务于一体的高新技术企业。是由宁夏青山试验机有限公司的“青山”牌试验机和宁夏绿水试验仪器有限公司“绿水”牌试验机两品牌组成的试验机联合体，公司主要产品：电子式拉力试验机、微机控制扭转试验机、疲劳试验机、工艺性试验机（机动弯折、线材扭转、线材缠绕等）、扭距标准机、微机控制wan能试验机等各种类型测试设备，工艺试验机是金属制品行业配套检测设备。

公司地址：宁夏银川市兴庆区科技园兴春路281号

散料处理系统实现了大量物料在全 球矿场、发电厂和加工厂周围的全天候流通。无论是输送矿石、骨料、水泥、煤炭、化学物质还是谷物，散料处理系统都能保持流程持续进行，其寿命、可靠性和效率均会影响盈利能力。保证仪器的正常运行时间、较低的运行成本是最 大限度提高生产率和资产利用率的关键。

在上篇石料破碎筛分中的散料处理方案上篇中我们介绍了皮带秤、输送机保护开关、密度计三种方案，本篇将介绍料位检测、混入金属探测器、称重积算器和控制器及皮带称重给料机。

料位检测有助于保障连续、受控的物料流，从而确保实现更优的工艺操作能力。通过提醒操作人员注意料仓溢料、溜槽堵塞和空仓，采取必要的应对措施，保持各工艺过程持续进行，防止非计划停机，最 大限度地增加工厂的生产量。即使在最严苛、要求 最高的工艺环境下，赛默飞的连续料位传感器也能对液体和固体进行稳定的检测。

混入金属探测器用于保护破碎机和输送机等价格昂贵的工艺设备，使之不会被金属废料所损坏，所有金属废料都很容易对散料流造成污染。混入金属探测器通过检测废料，如铲斗齿、锰钢罩、钻头、棒状废料、链条等，能够防止设备损坏和产量减少，延长设备寿命，提高盈利能力。赛默飞的混入金属探测器具有极高的灵敏度，能够可靠地检测出其他仪器可能漏检的混入废料，最 大限度地减少误报警，混入金属探测器甚至可以检测到夹杂在潮湿导电物料中的金属废料。

称重积算器和控制器能够实现制定高效、易于操作、维护和控制的散料称重解决方案所需的连接性和信息流。通过对皮带秤、皮带称重给料机及其他关键设备等产品的集成，使操作人员能够精确监测生产量、控制产品装载、跟踪库存。赛默飞的称重积算器和控制器采用了先进的电子设备，具有出色的性能和适用性，可满足现场和远程操作需求。

皮带称重给料机能够精确控制工艺原料的给料速度，有助于减少物料浪费，维持混料的一致性。精确给料对保持产品质量至关重要，使制造商和加工商能够坚定地满足客户的技术要求，同时最 大限度地增加利润。赛默飞的皮带称重给料机系统适用于各种物料，性能可靠，即使是干燥、多尘或密度可变的物料，也能实现精确给料。

赛默飞将携手客户制定并实施一套符合应用场景的散料称重和监测系统。针对您的需求，赛家专家团队会从产品系列中选出值得信赖的产品进行组合，以制定具有高性价比且可靠的个性化解决方案，助您提升盈利能力。

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为积极响应全国第22个"安全生产月"主题活动，弘扬“安全第 一”的文化，推动全员安全生产责任制在康宁的落实，做到"人人讲安全，个个会应急"。2023年5月22日，康宁反应器技术有限公司召开了公司第二届“安全生产月”启动大会，会议得到全体员工的积极响应。

启动大会由康宁反应器技术有限公司（以下简称康宁反应器）中国区总经理贾柏峰开场，他强调了今年安全生产月将结合康宁反应器的安全战略，明确主题 “时时辨风险，处处查隐患”。他对2023年安全生产月工作提出四点期望：

牢记AFR使命：通过微通道连续流技术，使化学化工过程本质更安全，实现绿色安全可持续发展；

落实企业主体责任：领导负责，全员落实；

安全工作重 点：预防为主，防控风险，排查、治理隐患；

持续提升安全技能：与中国化学品协会紧密联系，建立安全知识共享平台。

启动大会邀请到了中国化学品协会副秘书长乔法杰在线授课。乔副秘书长向康宁反应器全体员工介绍了安全月活动的由来和往届主要活动的概况，接着乔副秘书长详细讲解了新安全生产法，强调了“5进”，“5落实”以及新安全生产法“十大亮点”。最 后契合安全生产月的主题乔副秘书长跟康宁反应器全体员工讲授了从工作到家庭中的各种应急知识。乔副秘书长深入浅出的理论讲授加案例分享，让大家真正感受到安全不光是国家和企业的责任，更是每个人的责任。最 后，乔副秘书长对康宁以往安全工作的实施给予了充分的肯定，对康宁反应器技术有限公司的未来业务发展给予了建设性意见。乔副秘书长的讲授和分享让康宁反应器员工对化学品的安全生产有了更深刻的了解，也更加坚信了康宁微通道连续流技术对化学品安全生产的重要性和必要性，同时也让康宁员工因微反应技术能给行业提供安全研发和生产而充满强烈的责任感和使命感。

最 后，康宁反应器董事长姜毅博士作了总结,他再一次强调安全的重要性，要求全体员工牢记康宁反应器16字安全方针：以人为本，尊重科学，领导负责，全员承诺。姜博士提出微通道反应器技术是一项21世纪颠覆性化学合成技术，集合四化技术：微型化、连续化、自动化、集成化，全面提升精细化工企业本质安全。作为为行业提供安全解决方案的供应商，更应重视自身生产安全，安全生产不放松，牢牢绷紧安全弦。此次安全生产月启动会的召开，康宁反应器进一步加强了全员的安全意识，使全员上下在注重日常运营的同时，更加关注安全问题，把安全职责落实到每一个岗位、每一个工作环节，形成安全生产职责体系化。筑牢安全生产防线，实现企业可持续发展。

接下来，康宁反应器将以“安全生产月”为契机，围绕康宁反应器安全战略，有效利用常州科教城安环处的资源，在公司内持续开展丰富多彩的安全文化建设活动，与科教城安环处合作提升员工的应急能力, 及时排查、治理隐患。安全生产月在六月，但安全运营不止在六月，活动将一直持续至2023年12月31日，切实提升安全生产水平，以良好的工作成效做好安全生产管理工作。

复工在即，对化工企业来说，安全生产是diyi要素。在有机合成反应中，反应热是我们需要考虑的一个重要因素。它不光影响反应的收率，对于强放热反应，如果换热不及时有效，还会导致反应失控甚至造成安全事故。今天，我们就给大家介绍一下换热对化工安全生产的重要影响。

对于放热反应，通常要考虑以下三点：

• 反应放热的速率：-rΔHrxn

• 反应混合物通过反应器壁的导热或对流除去热量的速率      

• 从反应器壁向环境传导热量的速率

这些因素在吸热反应情况下也类似，只是热量的传导方向相反。为了使反应热量达到平衡，反应体系中需要确保反应放出热量的速率和移走热量的速率保持一致。对有些反应，温度上升5°C，反应速度可能会加快20%。有时温度的小幅度上升可能造成反应速度大幅度加快，有时甚至引发反应物分解，副反应的大幅提升等危险因素。

对于传统釜式反应器：

h：对流传热因子，与对流速度有关，通常难以测量，但可以通过关联去估算

ΔHrxn ：化学反应热

ΔTad ：绝热温升

dB：反应容器的直径

而对于流动化学反应器：

dF 是流动反应器通道的直径，k 是反应混合物的热导率

不管是那种反应器，当β值小于1时，换热能力足够大，反应是安全的。

从以上两个公式来看，随着反应器（通道）直径大大减少，极大地降低的β值，使得反应向安全可控的方向发展。有时对于釜式反应器，这种h值大小和反应器的大小之间的关系不易量化，因为对流换热往往取决于反应器的大小，搅拌棒的大小，搅拌和液位。这些影响的不确定性也导致了传统反应器里工艺放大的难度。

在过去的几十年中，为了控制反应，我们采取滴加的方式，在更低的温度和浓度下进行反应，这样造成能耗，三废的增加，反应效率低下。利用连续流反应器，可以让反应在比较激烈的条件下进行，从而改善釜式反应的一些弊端。

例如锂化反应是一个高放热的快反应。热量的控制非常重要，温度升高会造成产物的分解和副产物的形成。

100ml釜式反应器βB值是6.3，而连续流反应器β值只有0.2，釜式反应需在-100°C下进行，而连续流反应可以在较高的反应温度下操作，Z终得到75%收率，而且停留时间不超过1秒。

传热对反应的影响有时是巨大的，除了刚刚介绍的锂化反应外，我们来看看，还有什么反应对传热影响较大。

1. 芳香伯胺重氮化反应（例如Sandmeyer反应）

该反应需要快速移走反应热量，防止产物的分解。动力学研究会便于反应器放大。

2. 芳烃亲电取代反应（如卤化、Friedel–Crafts胺烷基化及硝化等）

改进了异羟肟酸各种底物的酸合成，换热的提高使得羟胺的处理更加安全。

3. 氧化反应

釜式必须-78°C下的反应，连续流微通道反应可以在70°C下进行，收率达96%。GX的换热YZ了副反应的发生。

4. 金属有机反应（lithiation, Grignard） 

对于这些放热量大，易失控的反应，在连续流反应器中可以得到很好的控制。第二个反应中，停留时间5秒，五氟苯的收率达到97%。

5. Paal–Knorr反应

Faster heat transfer allowed the reaction to run neat.

6. 还原反应

快速GX的换热使得有机金属中间体更加稳定，可以得到更好的反应结果。

7. Ducry and Roberge’s 的苯酚自催化硝化反应

硝化反应通常是强放热反应，在反应中会产生具有易爆炸的副产物，因而是一类在化工生产上比较危险的反应。

Ducry and Roberge 用量热法比较微通道反应器和釜式反应器的苯酚自催化硝化反应案例。

在1升的釜式反应中，该硝化反应生产的热量能使反应温度上升55°C；而在微通道反应器中温度的上升不超过5°C。严格的温度控制可以有效地提高反应的选择性和收率。

例如该苯酚硝化反应的收率从釜式的55%提高到在微通道反应器中的75%。值得注意的是产品的纯度也由原来的56%提高到78%，而副产物聚合物减少了5倍。

当然，其他类型自催化的强放热反应包括聚合反应及氟化反应等在微通道反应器中都具有明显的优势。

事实上，通过快速GX的换热，准确控制反应温度可以大大改善反应条件，取得优异的反应结果的例子不胜枚举。

• 通过微通道连续流反应器可以使反应过程绿色化，生产更安全。

• 在反应中不采用溶剂或减少溶剂的使用；

• 可以在更高温度和压力下进行反应（催化加氢，Diels–Alder反应等）；

• 快速传热和均匀温度控制也可以使反应在超临界溶剂中进行；

• 有利于合成均匀量子点;

• 酯化反应和无催化剂酯交换反应。

总之，通过微反应器GX的换热，可以大大提升反应选择性，反应收率和反应过程控制水平，而且操作条件更加宽泛，减少三废，反应更加绿色化，极大地提高了危险化学品的安全生产。

参考文献：

Angew.Chem.Int.Ed.2011,50,7502–7519

Chem. Rev., 2007, 107 (6), 2300-2318

康宁反应器为化工安全生产保驾护航