固废课程设计 长葛市生活垃圾综合分选系统工艺设计.doc
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1、1目录1. 绪论22. 课程设计题目23. 课程设计目的24. 设计条件25. 设计计算35.1垃圾分选工艺流程.35.2分选工艺物料衡算35.3垃圾储料仓45.4吊车抓斗的选择55.5滚筒破碎机的选择55.6垃圾滚筒筛65.7分选设备85.8输送带106. 可行性分析.15结束语.16参考文献.177. 附图171 绪论 随着我国经济实力和技术储备的增强,各种生活垃圾处理处置技术在我国得到了不同程度、不同范围的研究和应用,很多经济发达地区已经建立了现代化填埋场、机械化堆肥场和焚烧厂等多种处理设施。但对于某一地区来说,不同处理设施往往处理同样的混合生活垃圾。由于每种生活垃圾处理技术均具有各自的
2、优势和局限性,从技术本身、经济性和环境影响角度分析,均只适宜处理生活垃圾中的某些组分,因此这种单一处理模式不仅难以满足数量日益增长、成分日益复杂的生活垃圾无害化、减量化、资源化的处理要求,而且使得生活垃圾处理设施运行效果差,前处理和二次污染控制技术复杂,处理费用高。生活垃圾的综合利用已经成为垃圾处理的发展方向,对垃圾进行分选是垃圾综合利用的前提。2 课程设计题目长葛市生活垃圾综合分选系统工艺设计(120t/d,日工作时间12h)3 课程设计目的增强学生对固废处理工程的认识,培养学生对该专业及相关知识的综合运用能力和工程实践能力;培养学生设计运算能力及设计手册的使用方法;培养学生工程制图及设计计
3、算说明的编写能力。4 设计条件设计规模为120t/d的长葛市城市生活垃圾分选系统,垃圾主要成分见表1。表1垃圾成分设计参数取值垃圾组分有机物无机物纸类金属塑料玻璃其他含量%54.3 31.32.682.585.131.22.81有机物组分包括:食品残余,果皮,植物残余等;无机物组分包括:砖瓦,炉灰,灰土,粉尘等;垃圾容量平均值为0.45t/m,含水率为为49.4%。垃圾热值:1923kJ/kg。分选系统工作量为120t/d;日工作时间为12h。5 设计计算5.1 垃圾分选工艺流程5.2 分选工艺物料衡算(1) 垃圾分选厂每小时的处理量 Q0=Q/T式中:Q每天的垃圾处理量,Q=120t/d;
4、T每天的工作时间,T=12h; Q0=Q/T=120/12=10t/h(2) 人工分选人工手选去除垃圾中的大块金属、塑料、玻璃瓶、建筑材料等,以利于后续处理。据经验,经人工手选大约1%的大块金属、0.6%玻璃、2%的塑料和约0.5%其他无机物质被选出,即 金属 q1=Q01%=101%=0.1(t/h) 玻璃 q2=Q00.6%=100.6%=0.06(t/h) 塑料 q3=Q02.0%=102.0%=0.2 (t/h) 其他 q4=Q00.5%=100.5%=0.05 (t/h) 则经过人工手选可分出的垃圾有 Q1=0.1+0.06+0.2+0.05=0.41(t/h)(3) 磁选垃圾经过磁
5、选滚筒理论上可以分选所有的金属 Q2=Q01.58%=101.58%=0.158(t/h) (4) 选择性破碎机 筛上物主要是纸、布、革、塑料、部分有机物等du50mm的物质 Q3=Q0(2.68%+20%+3.13%)=1025.81%=2.581(t/h) 筛下物为du10mm的有机物,垃圾量为: Q6=Q0 34.3%=1034.3%=3.43(t/h筛下物为碎土、石渣等无机物和碎玻璃。 Q7=Q0 (31.3%+0.6%+2.31%)=1034.21%=3.421t/h (7)废物的全过程总的质量为Q Q=Q1+Q2+Q4+Q5+Q6+Q7 =0.41+0.158+0.581+2+3.
6、43+3.421 =10(t/h)5.3 垃圾储料仓 垃圾储料仓是用来暂时储放进入处理系统的垃圾并用来调节处理设备的处理量。储料仓的容量应根据计划收入分选厂的垃圾量、设备的操作计划等因素来决定。通常储料仓的容量可提供两天的最大处理量来计算。 (1)仓体容积 V=Q/ 式中 储存时间,d; Q最大日处理量,t/h, -有效容积系数,在0.80.9之间; -垃圾有效密度,1.11.3之间,t/m; V仓体体积,m V=2120/0.80.451.2=555.56m(2) 仓体尺寸计算 每个小仓的体积V0,m;长度a,m;宽度b,m;深度c,m. 则 V0=abc 取a=16m ,b=7m,c=5m
7、; V0=1675=560m555.56m 取一个仓体可满足要求。5.4吊车、抓斗的选择垃圾吊车的台数是根据垃圾最大日处理量来确定的。一般日处理量在300t以下的采用一台吊车,日处理量在300t到600t的采用常用和备用各一台,规模在600t以上的要求常用两台,备用一台。在吊车的台数确定以后还要确定吊车卷起、放下、行走、横移及抓斗开关动作所需时间,以确定吊车运行周期。如果分选设备有足够的处理能力,吊车的运行时间为60min/h,设计一般取4555min/h。 根据垃圾最大日处理量选择吊车、抓斗,其工艺参数如表2 表2 吊车工艺参数项目参数设计依据项目参数设计依据数量1垃圾最大日处理量运行周期1
8、43s 吊车运行各种动作的速度吨位1t抓斗容量实际运行时间50min/h跨度7m 储料坑跨度供给能力20.98t/t抓斗抓起量吊车的供给能力由下式计算 Q=PN/T式中: Q吊车供给能力,t/h; P抓斗一次抓起量,t; N1h内吊车实际工作时间; T吊车运行周期,h。则抓斗一次的抓起量为: P=Q0T/N=0.4767t即抓斗一次抓起量为0.4767t即可满足要求,选择一次抓起量为1000kg的抓斗。5.5 滚筒破碎机选择滚筒破碎机的机身是用筛板做成的圆筒,工作时既有破碎又有筛分的作用,并能达到选分的作用。滚筒破碎机的直径和长度是最主要的结构参数,它取决于物料的多少,物料密度及粒度等,此外还
9、与滚筒转数的大小,物料在滚筒内的摩擦系数也有密切的关系。(1) 选型 根据垃圾破碎分选工艺要求选择国产滚筒破碎机,具体技术特征如表3 表3 滚筒破碎机技术特征规格参数规格参数生产能力/(t/h)80120筛孔尺寸/mm50滚筒直径/m3提升板高度/mm300滚筒长度/m6电动机型号BJO2-72-4滚筒倾角/度3电动机功率/kw30滚筒转数/(r/min)12转数/(r/min)1460 计算校核: 根据公式S=及表3,去经验值=60,=10横断面装料面积为: S=1.13物料跌落所需时间 T=t1+t2 t1=1.67(s) t2=0.726 s 则: T=1.67+0.726=2.40 s
10、当筛体倾斜安装时,实际物料轨迹为不规则的螺旋线,该螺旋线的螺距即料跌落一次向前所走的距离,即 l=4Rsin2(90-)cos(90-)tan =0.0681m 物料沿滚筒轴向的前进速度v为: v=滚筒破碎机实际生产能力为: Q=3600SvK=36001.130.02840.450.41/2=10.66t/h10t/h则所选择的破碎机能满足处理量的要求。5.6 垃圾滚筒筛垃圾滚筒筛利用作回转运动的桶型筛体将垃圾按粒度进行分级,工作时筒形筛体倾斜,倾角一般在4到8。其结构及设计原理同选择性破碎机类似,只是没有提升板。垃圾滚筒筛设计参数主要有几何参数、运动参数和动力参数。几何参数包括筛体长度、筛
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