水泥粉磨車間初步設(shè)計說明書

1、水泥粉磨車間初步設(shè)計目錄1水泥廠粉磨車間設(shè)計依據(jù)21.1設(shè)計依據(jù)21.2設(shè)計指標(biāo)22粉磨系統(tǒng)的選擇22.1粉磨系統(tǒng)確定依據(jù)22.1.1流程比較22.1.2各種閉路粉磨系統(tǒng)的比較22.1.3選粉設(shè)備方案比較32.1.4收塵系統(tǒng)的選擇32.1.5配料系統(tǒng)方案比較32.2粉磨系統(tǒng)的選擇33水泥廠粉磨車間設(shè)備選型43.1磨機(jī)的選擇43.2選粉機(jī)的選型53.3除塵設(shè)備的選型計算53.4粉磨車間附屬設(shè)備選型計算64工藝設(shè)備表85參考資料85.1主要設(shè)計參考書85.2主要設(shè)計參考圖86設(shè)計心得81 水泥廠粉磨車間設(shè)計依據(jù)1.1 設(shè)計依據(jù)生產(chǎn)水泥的品種、強度等級P·O 42.5級水泥水泥年平衡產(chǎn)量5

2、00000t/年入磨物料粒度25mm要求出磨水泥細(xì)度3-5%（4900孔篩篩余）粉塵排放標(biāo)準(zhǔn)50mg/Nm3所選的摻和材為粉煤灰，摻量為15%入料溫度設(shè)為常溫25（采用通風(fēng)降溫措施）1.2 設(shè)計指標(biāo)水泥年產(chǎn)量為536550t/y，滿足生產(chǎn)要求水泥細(xì)度為6%8%，可通過其他一些措施來提高細(xì)度粉磨水泥的電耗為34.9kwh/t，現(xiàn)行的球磨機(jī)閉路系統(tǒng)的電耗標(biāo)準(zhǔn)為34-36kwh/t，電耗量比較合理。2 粉磨系統(tǒng)的選擇2.1 粉磨系統(tǒng)確定依據(jù)2.1.1 流程比較粉磨系統(tǒng)可以分為兩大類型：開路系統(tǒng)和閉路系統(tǒng)。開路系統(tǒng)流程簡單，設(shè)備少，投資低，操作簡單，但是物料必須全部達(dá)到產(chǎn)品的細(xì)度才能出磨，當(dāng)有產(chǎn)品的細(xì)

3、度要求時，已經(jīng)被磨細(xì)的物料會產(chǎn)生過粉磨現(xiàn)象，妨礙粗料的進(jìn)一步磨細(xì)，降低粉磨效率，增大電耗。閉路系統(tǒng)與開路系統(tǒng)相比可以消除過粉磨現(xiàn)象，提高產(chǎn)量，同時閉路系統(tǒng)兼有產(chǎn)品細(xì)度均勻等一系列的優(yōu)點，考慮到節(jié)能以及產(chǎn)品質(zhì)量需求的提高，現(xiàn)代水泥工廠常采用一級閉路粉磨系統(tǒng)。2.1.2 各種閉路粉磨系統(tǒng)的比較常見的閉路粉磨系統(tǒng)主要有中部卸料粉磨系統(tǒng)和尾部卸料粉磨系統(tǒng)等。中部卸料粉磨系統(tǒng)利用磨機(jī)中部的卸料倉周邊卸料，烘干熱風(fēng)從磨頭、磨尾兩路進(jìn)入，其烘干能力較尾卸磨大，故可磨制水分較大的物料，但其機(jī)械設(shè)計及維修較為復(fù)雜。對于尾部卸料粉磨系統(tǒng)，由于尾卸磨隔倉板限制了磨內(nèi)的通風(fēng)量，其烘干能力差，故僅適合磨制水分較低的物料

4、。本次設(shè)計是確定水泥粉磨車間的工藝流程，且要求設(shè)備方便維修，故采用尾部卸料提升粉磨系統(tǒng)。2.1.3 選粉設(shè)備方案比較目前，選粉機(jī)的類型主要有以下幾種：通過式選粉機(jī)、離心式選粉機(jī)、旋風(fēng)式選粉機(jī)和高效選粉機(jī)。通過式選粉機(jī)主要應(yīng)用于風(fēng)掃式磨機(jī)的粗分離；離心式選粉機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備費用低，安裝空間小，運轉(zhuǎn)可靠，但產(chǎn)品細(xì)度的調(diào)節(jié)范圍窄，需大幅度調(diào)節(jié)時要停機(jī)進(jìn)行，選粉效率低；旋風(fēng)式選粉機(jī)風(fēng)葉磨損小，運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，調(diào)節(jié)細(xì)度方便，選粉效率較高，但設(shè)備占用空間大，單位產(chǎn)品的設(shè)備投資和電耗較高；O-sepa選粉機(jī)效率高，可較大范圍調(diào)節(jié)產(chǎn)品細(xì)度，顆粒級配合理，能將高濃度含塵氣體作為分選氣流使用，機(jī)體小，重量輕，維修簡單。

5、本工藝從節(jié)約能源，保證水泥質(zhì)量與提高水泥產(chǎn)量三方面入手，選擇O-sepa高效選粉機(jī)。2.1.4 收塵系統(tǒng)的選擇從美國引進(jìn)的PPC系列箱式脈沖袋收塵器，系高效除塵設(shè)備之一，它集分式反吹風(fēng)和噴吹脈沖兩種清灰方式的優(yōu)點，具有體積小、結(jié)構(gòu)簡單、操作維護(hù)方便、入口允許含塵濃度高、清灰效果好等優(yōu)點，且可不停機(jī)檢修。能直接處理立磨和O-sepa選粉機(jī)出口的高含塵濃度的煙氣，最高入口含塵濃度可達(dá)1300g/Nm3。所以，本設(shè)計選用與O-sepa選粉機(jī)配合好、脈沖收塵好的箱式脈沖袋收塵器。2.1.5 配料系統(tǒng)方案比較物料配料入磨主要有磨頭倉配料和庫底配料兩種形式。磨頭倉配料是在磨頭設(shè)置配料小倉分倉備料，集中配料

6、入磨。這種布置有利于集中控制，可以及時調(diào)整流量和配合比；庫底配料是在各種物料庫底分別設(shè)置計量配料設(shè)備，向同一膠帶輸送機(jī)按比例供料，該膠帶輸送機(jī)直接向磨機(jī)供料，不需要再設(shè)中間儲倉。這種布置形式可以簡化工藝流程?？紤]到設(shè)計要求工藝流程簡單，故采用庫底配料。2.2 粉磨系統(tǒng)的選擇在設(shè)計條件充足的情況下，還應(yīng)充分考慮選用預(yù)粉磨系統(tǒng)，采用預(yù)粉磨系統(tǒng)可以在保持同樣年產(chǎn)量的情況下，減小球磨機(jī)的型號，而且對球磨機(jī)的運用更合理，粉磨效果更好，但此次設(shè)計的資料不充分，時間緊迫，考慮到設(shè)備成本等問題，未選用預(yù)粉磨系統(tǒng)。綜合以上諸多考慮，本次課程設(shè)計采用尾卸提升循環(huán)粉磨系統(tǒng)。其流程圖如下所示：其中，實線代表物料流，虛

7、線表示氣體流。此系統(tǒng)的特點是可將大量新鮮空氣引入選粉機(jī)內(nèi)，全部選粉氣流均被抽至能處理含塵濃度5001000g/Nm3的高效收塵器中分離。因此既不需要一次收塵的旋風(fēng)筒，如用于水泥粉磨也不需要專門的水泥冷卻器，具有工藝流程簡單，能耗低和產(chǎn)品溫度低的特點，是節(jié)能和降低水泥溫度的理想系統(tǒng)。其中，物料從磨頭喂入，經(jīng)粉磨后從磨尾卸出，由提升機(jī)送到選粉機(jī)內(nèi)進(jìn)行選粉，粗粉由磨頭端重新入磨，細(xì)粉經(jīng)收塵后作為成品即水泥產(chǎn)品。3 水泥廠粉磨車間設(shè)備選型3.1 磨機(jī)的選擇(1) 磨機(jī)要求生產(chǎn)能力計算根據(jù)水泥廠工藝設(shè)備概論第43頁，水泥磨閉路系統(tǒng)年利用率<0.82，先預(yù)選年利用率=0.82,再根據(jù)設(shè)計任務(wù)書,要求

8、水泥年平衡產(chǎn)量Q=500000t/年,可以得出磨機(jī)的小時產(chǎn)量 G=Q/(8760)= 500000/(8760×0.82) =69.6 t/h 。(2) 磨機(jī)的規(guī)格及性能根據(jù)水泥廠工藝設(shè)計實用手冊第139頁，結(jié)合磨機(jī)的生產(chǎn)能力及以往的經(jīng)驗,擬選磨機(jī)3.5m×11m，有效容積V=93.8 m3，轉(zhuǎn)速n=16.5r/min，有效直徑為D=3.3m，研磨體裝載量G=152t,中心傳動。(3) 磨機(jī)功率計算N0=0.2×V×D×n×(G/V)0.8=0.2×93.8×3.3×16.5×(152/93.8

9、)0.8=1502.9kw根據(jù)水泥廠工藝設(shè)計概論第94頁，k2=1.0 1.10 ，取k1=1.25, k2=1.06磨機(jī)電動機(jī)功率N=k1k2N0=1.25×1.06×1502.9=1991.34kw主電動機(jī)選型為感應(yīng)同步,電壓6000V，功率2000kw，轉(zhuǎn)速600r/min。(4) 磨機(jī)生產(chǎn)能力計算根據(jù)水泥廠工藝設(shè)計概論第97頁，q=46 48，取q=47。 Q=0.2DVn(G/V)0.8q/1000=0.2×3.3×93.8×16.5×(152/93.8)0.8× 47/1000=70.6t/h (5) 磨機(jī)系統(tǒng)工

10、作制度根據(jù)其他工廠同類型同型號磨機(jī)的生產(chǎn)能力，磨機(jī)3.5m×11m的水泥產(chǎn)量為65-70t/h，標(biāo)定3.5m×11m的水泥產(chǎn)量為70t/h。磨機(jī)的利用系數(shù)： =y/(GH標(biāo)×8760)=500000/(70×8760)=0.815（與預(yù)選相符）磨機(jī)的工作制度應(yīng)采用三班制，8小時一班，一年365天計。一年365天，除去設(shè)備檢修時間，平均每天工作21個小時。磨機(jī)的年產(chǎn)量Q=70×21×365=536550t/y>500000t/y3.2 選粉機(jī)的選型根據(jù)磨機(jī)產(chǎn)量為70t/h，查水泥廠工藝設(shè)計實用手冊第190頁，O-sepa選粉機(jī)選用

11、N1500，空氣量1500m3/min，電動機(jī)功率30-130kw,選擇功率110kw，轉(zhuǎn)速120-260r/min，選用轉(zhuǎn)速240r/min，最大喂料量270t/h。電動機(jī)選型為Y315M3-8，額定功率110kw，轉(zhuǎn)速740r/min。3.3 除塵設(shè)備的選型計算（1） 選粉機(jī)的處理風(fēng)量1500×60=90000m3/h根據(jù)水泥廠工藝設(shè)計實用手冊第203頁，選用氣箱式脈沖袋式收塵器，型號PPCS96-2×7，處理風(fēng)量94100m3/h，總過濾面積1308m2，凈過濾面積1251m2 ,室數(shù)14，濾袋總個數(shù)1344，規(guī)格130mm×2450mm。收塵器清灰所需高壓

12、氣源由水泥廠空壓站統(tǒng)一提供。（2） 露點溫度與防止結(jié)霜的措施由于入磨物料含有一定的水分，在粉磨過程中形成水蒸氣，使出磨氣體中含濕量增加，當(dāng)出磨氣體溫度降低到一定值時，氣體中水蒸氣達(dá)到飽和狀態(tài)，此時的溫度稱為“露點”。如溫度繼續(xù)下降，氣體中水蒸氣就會冷凝，在除塵系統(tǒng)中析出凝結(jié)水，造成收塵系統(tǒng)的堵塞，故應(yīng)采取防結(jié)露措施。本設(shè)計過程中采用磨尾增設(shè)鎖風(fēng)措施，并盡可能使設(shè)備密封，減少冷空氣進(jìn)入除塵系統(tǒng)，磨內(nèi)通風(fēng)，及時除去水蒸氣。冬天還要注意采用保溫措施。3.4 粉磨車間附屬設(shè)備選型計算（1） 風(fēng)機(jī)磨內(nèi)通風(fēng)量的計算：根據(jù)水泥廠工藝設(shè)計概論第95頁和第98頁，=0.30-0.36 ，w =0.3-0.7 m

13、/s取=0.33，w =0.6m/s。V = /4×D2i×w(1-)×3600=2826×D2i×w×（1-）=2826×3.32×0.6×（1-0.33）=12377.88m3/h按上式算出的磨機(jī)通風(fēng)量，尚需要考慮增加15%30%的漏風(fēng)量和儲備能力，作為選擇風(fēng)機(jī)風(fēng)量的依據(jù)。一般情況下，一級除塵系統(tǒng)排風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓約為2.03.8KPa。排風(fēng)機(jī)的風(fēng)量：Q排=1.2Q=1.2×90000=108000m3/h根據(jù)水泥廠工藝設(shè)計實用手冊第838頁，選用9-26型（NO.16D）離心通風(fēng)機(jī)，轉(zhuǎn)速1450

14、r/min ,序號6，全壓14.03kPa，流量114304m3/h。風(fēng)機(jī)電動機(jī)型號JSO-158-4,功率850kw。（2） 提升機(jī)提升機(jī)提升能力： 根據(jù)水泥廠工藝設(shè)計概論第110頁，K=1.21.3,L=150300%,選擇K=1.24，L=240%。G提 =K（1+L）G =1.24×（1+2.4）×70 =295.12t/h=236.1m3/h其中，水泥密度取=1.25t/m3。根據(jù)水泥廠工藝設(shè)計實用手冊第1020頁，選用斗式提升機(jī)，型號TH800sh，料斗型式深斗，輸送量240m3/h，根據(jù)提升距離選用TH800sh-Y18J6右-23.9。中部外殼尺寸1600&

15、#215;1000，循環(huán)負(fù)荷率240%。斗式提升機(jī)電動機(jī)型號Y200L1-6，功率18.5kw，轉(zhuǎn)速970r/min。斗式提升機(jī)減速器型號JZQ6506Z。（3） 螺旋輸送機(jī)根據(jù)Q=70t/h,查水泥廠工藝設(shè)計實用手冊第1037頁，選用LS400×20×71-M2型螺旋輸送機(jī)輸送細(xì)粉，輸送量62 m3/h；選用LS630×15×50-M2型螺旋輸送機(jī)輸送粗粉，輸送量140m3/h。考慮到循環(huán)負(fù)荷率為240%且粗粉輸送過程中輸送粒徑大，磨損量較大，損耗較細(xì)粉輸送大，故其螺旋直徑型號選擇較大，轉(zhuǎn)速低，降低損耗。效率為0.90-0.94，取=0.92。LS40

16、0×20×71-M2型功率及電機(jī)功率計算：P =IM×（L+H）/367+D×L/20 =70×（3.2×20+0）/367+0.400×20/20 =12.61kwP電=P/=12.61/0.92=13.71kw選用電動機(jī)Y160M2-2，額定功率15kw，轉(zhuǎn)速2930r/min，重量125kg。LS630×15×50-M2型功率及電機(jī)功率計算：P=IM×（L+H）/367+D×L/20 =175×（3.2×15+0）/367+0.630×15/20 =

17、23.36kwP電=P/=23.36/0.92=25.39kw選用電動機(jī)Y200L1-2，額定功率30kw，,轉(zhuǎn)速2950r/min，重量240kg。（4） 帶式輸送機(jī)的選擇原料入磨時由于輸送量較大，輸送距離較長，故采用帶式輸送機(jī)。此外，帶式輸送機(jī)還具有運轉(zhuǎn)費用低，操作維修簡單，適用范圍廣等優(yōu)點。根據(jù)水泥廠工藝設(shè)計實用手冊第919頁，選擇帶寬500mm，帶速0.8m/s，16°傾角（不超過20°），型號DT01A0122，電動滾筒膠帶輸送機(jī)。（5） 各種管道閥的選擇 卸灰閥（2個）根據(jù)水泥廠工藝設(shè)計實用手冊第1222頁，選擇GLF-C型星形卸灰閥，用于水泥細(xì)粉出料時袋式收塵

18、器與螺旋輸送機(jī)之間，起調(diào)節(jié)、卸料、連接作用。 重錘鎖風(fēng)閥（3個）根據(jù)水泥廠工藝設(shè)計實用手冊第1225頁，選擇重錘鎖風(fēng)閥ZFSX-型。分別用于磨機(jī)與提升機(jī)連接處，提升機(jī)與O-sepa選粉機(jī)連接處，及選粉機(jī)與螺旋輸送機(jī)連接處。（直徑500，H=760） 調(diào)節(jié)閥（1個）根據(jù)水泥廠工藝設(shè)計實用手冊 第1214頁，選擇 STF-型矩形調(diào)節(jié)閥，用于排風(fēng)機(jī)與袋式收塵器之間，調(diào)節(jié)通風(fēng)量。（500×500型）（6） 檢修設(shè)備為縮短磨機(jī)檢修時間，提高設(shè)備利用率，減輕檢修工作的勞動強度，在磨機(jī)上方設(shè)置檢修用電動葫蘆是必要的，該電動葫蘆主要用于吊裝磨機(jī)的研磨體、襯板、隔倉板等易耗的磨損件。對于非經(jīng)常維修的磨機(jī)傳動裝置等一般以檢修吊鉤解決，每個樓層設(shè)置檢修孔，方便維修。4 工藝設(shè)備表參見附表5 參考資料5.1 主要設(shè)計參考書1 白禮懋主編. 水泥廠工藝設(shè)計實用手冊. 中國建筑工業(yè)出版社，19972 于潤如，嚴(yán) 生編著. 水泥廠工藝設(shè)計. 中國建