城市生活垃圾分選系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、固體廢物處理與處置課程設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)目錄第一章 總論1第一節(jié) 城市生活垃圾分選1第二節(jié) 垃圾分選技術(shù)1第三節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)及目的2第四節(jié) 設(shè)計(jì)原始資料2第二章 分選系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的分析確定3第三章 分選工藝設(shè)計(jì)計(jì)算4第一節(jié) 物料衡算4第二節(jié) 垃圾儲(chǔ)倉(cāng)5第三節(jié) 吊車(chē)與抓斗6第四節(jié) 磁選設(shè)備7第五節(jié) 滾筒破碎機(jī)（選擇破碎機(jī)）7第六節(jié) 垃圾滾筒篩10第七節(jié) 風(fēng)選設(shè)備11第八節(jié) 輸送帶14第四章 可行性分析18第五章 分選系統(tǒng)平面布置及高程布置19第一節(jié) 平面布置19第二節(jié) 高程布置19參考文獻(xiàn)19第一章 總論第一節(jié) 城市生活垃圾分選垃圾的分選是指根據(jù)物質(zhì)的密度、粒度、磁性、電性、光電性、摩擦性、彈性以及表

2、面潤(rùn)濕性的差異，采用相應(yīng)的手段將其分離的過(guò)程。分選的方法有篩分、重力分選、磁力分選、電力分選、光電分選、摩擦分選、彈性分選和浮選等。垃圾分選的目的就是將混合垃圾進(jìn)行有效的分類(lèi)，對(duì)垃圾成分中的不同組分進(jìn)行分離，得到較為單一的組分，或是從混合垃圾中分離出某種少含量垃圾組分，有利于垃圾的回收再利用和后續(xù)處理。分選系統(tǒng)揀出部分可回收物資，經(jīng)簡(jiǎn)單處理后進(jìn)行二次加工回用。垃圾分類(lèi)是垃圾減量化、無(wú)害化、資源化、產(chǎn)業(yè)化的最終出路。垃圾分類(lèi)回收最終創(chuàng)造的是一個(gè)無(wú)垃圾的社會(huì)，一個(gè)資源循環(huán)、永續(xù)利用的社會(huì)。第二節(jié) 垃圾分選技術(shù)垃圾分選技術(shù)方法可概括為人工分選和機(jī)械分選。人工分選是最早采用的分選方法，適用于廢物原產(chǎn)地

3、、收集站、處理中心、轉(zhuǎn)運(yùn)站或處置場(chǎng)。機(jī)械分選是利用物料的某些性質(zhì)方面的差異，將其分選開(kāi)。例如利用廢棄物中的磁性和非磁性差別進(jìn)行分離，利用粒徑尺寸差別進(jìn)行分離利用比重差別進(jìn)行分離。根據(jù)不同性質(zhì)，可以設(shè)計(jì)制造各種機(jī)械對(duì)固體廢棄物進(jìn)行分選。1篩分：其原理是依據(jù)固體廢物的粒徑不同，利用篩子將物料中小于篩孔的細(xì)粒物料透過(guò)篩面，而大于篩孔的粗粒物料留在篩面上，完成粗細(xì)物料的分離過(guò)程。2重力分選：重力分選簡(jiǎn)稱(chēng)重選，是根據(jù)固體廢物中不同物質(zhì)顆粒間的密度差異，在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中受到重力、介質(zhì)動(dòng)力和機(jī)械力的作用，使顆粒群產(chǎn)生松散分層和遷移分離，從而得到不同密度產(chǎn)品的分選過(guò)程。按介質(zhì)不同，固體廢物的重選可分為重介質(zhì)分選、

4、跳汰分選、風(fēng)力分選和搖床分選等。廢棄物進(jìn)行重力分選的條件：固體廢物中顆粒間必須存在密度的差異； 分選過(guò)程都是在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中進(jìn)行的； 在重力、介質(zhì)動(dòng)力及機(jī)械力的綜合作用下，使顆粒群松散并按密度分層； 分好層的物料在運(yùn)動(dòng)介質(zhì)流的推動(dòng)下互相遷移，彼此分離，并獲得不同密度的最終產(chǎn)品。3風(fēng)力分選：是重力分選的一種。是以空氣為分選介質(zhì)，在氣流作用下使固體廢物顆粒按密度和粒度進(jìn)行分選的方法。其基本原理是氣流能將較輕的物料向上帶走或水平帶向較遠(yuǎn)的地方，而重物料則由于上升氣流不能支持它們而沉降，或由于慣性在水平方向拋出較近的距離。這就是我們通常所說(shuō)的豎向氣流分選和水平氣流分選。4浮選：其原理是依據(jù)物料表面性質(zhì)的差

5、異在浮選劑的作用下，借助于氣泡的浮力，從物料的懸浮液中分選物料的過(guò)程。浮選法分離與物質(zhì)的密度無(wú)關(guān)，而取決于物質(zhì)的表面性質(zhì)。能浮出液面的物質(zhì)對(duì)空氣的表面親和力比對(duì)水的表面親和力大。顆粒能否附著在氣泡上，關(guān)鍵在于能否最大限度地提高顆粒的表面疏水性。因此，在浮選法中首先就是考慮加入合適的浮選劑，增加物質(zhì)的可浮性能。5磁力分選：磁選是利用固體廢物中各種物質(zhì)的磁性差異在不均勻磁場(chǎng)中進(jìn)行分選的一種處理方法。磁選有兩種類(lèi)型：其一是傳統(tǒng)的磁選法，即利用磁力與機(jī)械力對(duì)不同磁性顆粒的不同作用而實(shí)現(xiàn)的；其二是磁流體分選（MHS），利用磁流體（某種能夠在磁場(chǎng)或磁場(chǎng)和電場(chǎng)聯(lián)合作用下磁化，呈現(xiàn)似加重現(xiàn)象，對(duì)顆粒產(chǎn)生磁浮力

6、作用的穩(wěn)定分散液）作為分選介質(zhì)，在磁場(chǎng)或磁場(chǎng)和電場(chǎng)的聯(lián)合作用下產(chǎn)生“加重”作用，按固體廢物各組分的磁性差異或磁性、導(dǎo)電性的差異，使不同組分分離，這也是一種“磁化水方法”。第三節(jié) 設(shè)計(jì)任務(wù)及目的完成某城市生活垃圾綜合分選處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)，通過(guò)課程設(shè)計(jì)進(jìn)一步消化和鞏固本課程所學(xué)內(nèi)容，并使所學(xué)的知識(shí)系統(tǒng)化，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行城市生活垃圾綜合分選處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步能力。通過(guò)設(shè)計(jì)，了解工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法及步驟，培養(yǎng)學(xué)生確定固廢處理與處置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制工程圖，應(yīng)用技術(shù)資料，編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)的能力。第四節(jié) 設(shè)計(jì)原始資料設(shè)計(jì)規(guī)模為100 t/d的某城市生活垃圾分選系統(tǒng)。垃圾主要成分見(jiàn)表1

7、。表1 垃圾成分設(shè)計(jì)參數(shù)取值垃圾組分有機(jī)物無(wú)機(jī)物紙類(lèi)金屬塑料含量/%56.427.13.64.88.1有機(jī)物組分包括：食品殘余、果皮、植物殘余等。無(wú)機(jī)物組分包括：磚瓦、爐灰、灰塵、粉塵等。廢紙以衛(wèi)生間的廢紙為主。垃圾容重平均值為0.45 t/m3，含水率為49.4%。垃圾熱值：1923 kJ/kg。分選系統(tǒng)工作量為100 t/d；日工作時(shí)間為10h。第二章 分選系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的分析確定本次課程設(shè)計(jì)確定工藝從我國(guó)目前城市生活垃圾處理現(xiàn)狀出發(fā)，考慮到原生垃圾成分復(fù)雜，勞動(dòng)力資源又豐富，采用機(jī)械為主，輔以人工粗選的方法；廢塑料和廢紙主要為塑料袋和衛(wèi)生間廢紙，回收利用經(jīng)濟(jì)效益不高，故可直接將這部分作為垃

8、圾焚燒原料。分選工藝采用城市生活垃圾簡(jiǎn)易處理方法，以分選產(chǎn)物作為填埋、堆肥和焚燒為目的，確定分選工藝流程。工藝流程圖如下：生活垃圾人工分選磁選選擇破碎機(jī)風(fēng)選滾筒篩分篩上物篩下物物人工分選物金屬塑料廢紙部分有機(jī)物碎土渣、玻璃有機(jī)物堆肥焚燒填埋回收篩上物篩下物物圖1 城市垃圾分選工藝流程圖第三章 分選工藝設(shè)計(jì)計(jì)算第一節(jié) 物料衡算垃圾分選系統(tǒng)按設(shè)計(jì)規(guī)模、每天工作時(shí)間，每個(gè)分選設(shè)備物料走向逐步計(jì)算。以100t/d處理能力進(jìn)行計(jì)算1垃圾分選廠每小時(shí)的處理量 每天的垃圾處理量，=100t/d; 每天的工作時(shí)間，=10h/d。2人工分選 人工手選去除垃圾中的大塊金屬、塑料、玻璃瓶、建筑材料等，以利于后續(xù)處理

9、。據(jù)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)人工手選后大約1%大塊金屬、0.6%玻璃、2.0%塑料和約0.5%其他無(wú)機(jī)物質(zhì)被選出，即：金屬：玻璃：塑料：其他：則經(jīng)過(guò)人工手選可分出的垃圾有=q1+q2+q3+q4=0.1+0.06+0.2+0.05=0.41t/h3磁選 垃圾經(jīng)過(guò)磁選滾筒理論上可以分選所有的金屬：4選擇性破碎機(jī) 篩上物主要是紙、布、革、塑料、部分有機(jī)物等的物質(zhì) 篩下物為的被破碎的有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、玻璃及其他碎土等。5風(fēng)選 輕組分主要為粉塵、塑料紙張等 重組分主要是有機(jī)物6滾筒篩分 滾筒篩分主要對(duì)選擇性破碎機(jī)篩下物進(jìn)行進(jìn)一步分選，篩下物中主要有無(wú)物、部分有機(jī)物、碎玻璃等。選擇篩孔為10mm。篩上為的有機(jī)物 篩下物為

10、碎土、石渣等無(wú)機(jī)物和碎玻璃7廢物的全過(guò)程總的質(zhì)量為 第二節(jié) 垃圾儲(chǔ)倉(cāng)垃圾儲(chǔ)倉(cāng)是用來(lái)暫時(shí)儲(chǔ)放進(jìn)入處理系統(tǒng)的垃圾并用來(lái)調(diào)節(jié)處理設(shè)備的處理量。儲(chǔ)料倉(cāng)的容量應(yīng)根據(jù)計(jì)劃收入分選廠的垃圾量、設(shè)備的操作計(jì)劃等因素來(lái)決定。通常儲(chǔ)料倉(cāng)的容量應(yīng)可提供兩天的最大處理量。1倉(cāng)體容積V=q=2×1000.85×0.45=522.9m3，取V=550m3式中 儲(chǔ)存時(shí)間，d；q最大日處理量，t/d; q=400t/d 垃圾有效密度（有效密度系數(shù)在1.11.3），t/m3。有效容積系數(shù)，在0.80.9之間；2倉(cāng)體尺寸計(jì)算垃圾儲(chǔ)倉(cāng)體積V，m3；長(zhǎng)度14.0m；寬度10.0m；深度4.0m。V=14.0

11、15;10.0×4.0=560m3>550 m3（滿(mǎn)足要求）3排水坡度垃圾在儲(chǔ)料坑內(nèi)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)（一般超過(guò)2d）便會(huì)有滲濾液產(chǎn)出，所以坑底部必須鋪設(shè)有排水坡度流向垃圾滲出水坑收集濾液，排水坡度取1%。第三節(jié) 吊車(chē)與抓斗1. 吊車(chē)?yán)踯?chē)的臺(tái)數(shù)是根據(jù)垃圾最大日處理量來(lái)確定的。一般日處理量在300t以下的采用一臺(tái)吊車(chē)，日處理量在300600t的要求采用常用和備用各一臺(tái)，規(guī)模在600t/d以上的，要求常用吊車(chē)2臺(tái)，備用一臺(tái)。在吊車(chē)的臺(tái)數(shù)確定后，還要確定吊車(chē)卷起、放下、行走、橫移及抓斗開(kāi)關(guān)動(dòng)作所需時(shí)間，以確定吊車(chē)運(yùn)行周期。如果各分選設(shè)備有足夠的處理能力，吊車(chē)的運(yùn)行時(shí)間為60min/h,設(shè)計(jì)

12、時(shí)一般取4555min/h。吊車(chē)供給能力由下式計(jì)算。Q=PNT=1.0×0.80.040=20t/h式中 Q吊車(chē)供給能力，t/h; P 抓斗一次抓起量，t； N 1h內(nèi)吊車(chē)實(shí)際工作時(shí)間，h/h； T吊車(chē)運(yùn)行周期，h。本設(shè)計(jì)選用1臺(tái)吊車(chē)，詳細(xì)參數(shù)如表2所示。表2吊車(chē)工藝參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)設(shè)計(jì)依據(jù)項(xiàng)目參數(shù)設(shè)計(jì)依據(jù)數(shù)量1臺(tái)垃圾最大日處理量運(yùn)行周期143s吊車(chē)運(yùn)行各種動(dòng)作的速度噸位1.25t抓斗容量實(shí)際運(yùn)行時(shí)間50min/h跨度7m儲(chǔ)料坑跨度供給能力20t/h抓斗抓起量2. 抓斗橋式抓斗起重機(jī)具有機(jī)動(dòng)靈活的特點(diǎn)，可在移動(dòng)空間的任意點(diǎn)裝卸物料。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)劃要求選擇適當(dāng)?shù)钠鹬卦O(shè)備。其主要規(guī)格如表3所示

13、。表3 橋式抓斗起重機(jī)的主要規(guī)格起重量/t跨度/m起重總量/t速度/(m·min-1)容重/(t·m-3)抓斗特性起重機(jī)運(yùn)行小車(chē)運(yùn)行提升運(yùn)行物料容重/(t·m-3)抓取量/kg抓斗質(zhì)量/kg510.517.387.544.638.82.50.51.012502500249313.519.016.521.0第四節(jié) 磁選設(shè)備用于固體廢物分選的磁選設(shè)備就結(jié)構(gòu)形式而言主要分為帶式和鼓式兩種。鼓式磁選機(jī)又可分為皮帶機(jī)磁滾筒式和獨(dú)立鼓式。磁力滾筒又稱(chēng)磁滑輪，磁系與圓筒固定在同一個(gè)軸上，安裝在皮帶運(yùn)輸機(jī)頭部。將固體廢物均勻給在皮帶運(yùn)輸機(jī)上，當(dāng)廢物經(jīng)過(guò)磁力滾筒時(shí)，非磁性或磁性很弱

14、的物質(zhì)在離心力和重力作用下脫落皮帶面，而皮帶離開(kāi)磁力滾筒伸直時(shí)，由于磁場(chǎng)強(qiáng)度減弱而落入磁性物質(zhì)收集槽中。磁力分選機(jī)在分選工藝中可一點(diǎn)或多點(diǎn)布置，一般可設(shè)置在破碎機(jī)的前后、篩分機(jī)之后或風(fēng)選機(jī)的前后等處。對(duì)城市生活垃圾簡(jiǎn)易分選系統(tǒng)，在經(jīng)過(guò)人工手選之后，大件的磁性物質(zhì)已經(jīng)被選出，可將磁選機(jī)設(shè)置在選擇性破碎機(jī)之前，基本上可將磁性物質(zhì)選擇出來(lái)，同時(shí)避免后續(xù)分選設(shè)備被磁鐵性物質(zhì)破壞。本設(shè)計(jì)選用CTB6012永磁筒式磁選機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如表4所示。表4 CTB6012永磁筒式磁選機(jī)技術(shù)參數(shù)磁選機(jī)規(guī)格型號(hào)CTB6012圓筒轉(zhuǎn)速（r/min）<35規(guī)格（mm）600×1200生產(chǎn)能力（t/h）

15、1020槽體行式半逆流（CTB）電機(jī)功率（kw）1.5磁場(chǎng)強(qiáng)度（oe）1450給料密度（mm）20第五節(jié) 滾筒破碎機(jī)（選擇破碎機(jī)）滾筒破碎機(jī)其機(jī)身主體的形狀是用篩板做成的圓筒，工作過(guò)程中既有破碎又有篩分的作用，并能達(dá)到選分的作用。其技術(shù)特征如表5所示：表5 滾筒破碎機(jī)技術(shù)特征1滾筒破碎機(jī)主要結(jié)構(gòu)參數(shù)的確定滾筒破碎機(jī)的直徑和長(zhǎng)度是最主要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，它取決于入料量的多少，物料密度及粒度等，此外，還與滾筒轉(zhuǎn)數(shù)的大小，物料在滾筒內(nèi)的摩擦系數(shù)也有密切的關(guān)系。目前，滾筒直徑和長(zhǎng)度主要是按經(jīng)驗(yàn)公式估算。滾筒長(zhǎng)度為滾筒直徑的1.52.5倍。2滾筒破碎機(jī)生產(chǎn)能力計(jì)算圖2 滾筒內(nèi)斷面示意如圖2所示，橫斷面裝料面積

16、可由下式計(jì)算。S=R2-r2（+2)2=1.42-1.02（3+18+2)2=1.34m2取經(jīng)驗(yàn)系數(shù)=60°，=10°跌落時(shí)間T：T = t1 + t2=1.67+0.73=2.40st1 =180-23n=180-2×603×12=1.67s式中 n滾筒轉(zhuǎn)速，r/min。t2=4Rsin(90°-)cos(90°-)=41.5sin30°cos30°=0.73s當(dāng)篩體傾斜安裝時(shí)，實(shí)際物料軌跡為不規(guī)則的螺旋線，該螺旋線的螺距即物料跌落一次向前所走的距離，即：L=4Rsin2(90°-)·cos(

17、90°-)·tan =4×1.5×sin230°×cos30°×tan3°=0.068m物料沿滾筒軸向的前進(jìn)速度v為：v=LT=0.0682.4=0.0283m/s式中 L物料在滾筒內(nèi)每跌落一次向前所走距離，m； T物料自A提升到B再落到底所需時(shí)間，s。計(jì)算滾筒破碎機(jī)生產(chǎn)能力可用如下式：Q=3600SvK=3600×1.34×0.0283×0.452×0.41=12.6t/h>10t/h滿(mǎn)足要求式中 Q垃圾生產(chǎn)能力，t/h; S滾筒橫斷面裝垃圾面積，m2； v

18、物料在滾筒軸向前進(jìn)速度，m/s； 物料散密度，t/m3，對(duì)城市垃圾散密度可取垃圾容重的1/2； K裝滿(mǎn)系數(shù)，隨滾筒內(nèi)提升板個(gè)數(shù)的增大而變大；當(dāng)提升板為6個(gè)時(shí)，對(duì)垃圾K取0.41。第六節(jié) 垃圾滾筒篩垃圾滾筒篩利用作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的筒形篩體將垃圾按粒度進(jìn)行分級(jí)。工作時(shí)筒形篩體傾斜安裝，傾角一般在4°8°。其結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)原理同選擇性破碎機(jī)類(lèi)似，只是沒(méi)有提升板。垃圾滾筒篩設(shè)計(jì)參數(shù)主要有幾何參數(shù)、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)。幾何參數(shù)包括篩體長(zhǎng)度、篩體直徑、安裝傾角和篩孔尺寸；運(yùn)動(dòng)參數(shù)指篩體轉(zhuǎn)速；動(dòng)力參數(shù)為篩體的驅(qū)動(dòng)功率。滾筒篩的篩孔尺寸的確定根據(jù)被篩分的垃圾的組成及對(duì)篩上、篩下物的要求和它的具體用途

19、來(lái)確定。若用于除去垃圾中的渣土等小粒級(jí)物料時(shí)，篩孔尺寸可取較小值。當(dāng)除去粗大物料時(shí)，篩孔尺寸可取較大值。滾筒篩主要參數(shù)確定如下： 1設(shè)計(jì)篩體長(zhǎng)度4-5m，篩體直徑1.5-2m，篩孔取10mm×10mm，安裝傾角40。本設(shè)計(jì)采用篩體長(zhǎng)度：L=4m 篩體直徑：D=1.6m2篩分效率和生產(chǎn)率根據(jù)“垃圾分選機(jī)-垃圾滾筒篩”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（CJ/T5013.1-95)，篩下物粒徑12mm，篩分效率80%。選取篩分效率為90%。3滾筒篩轉(zhuǎn)速通常為了獲得較好的篩分效率，應(yīng)使物料在篩體內(nèi)做較大的翻動(dòng)。臨界轉(zhuǎn)速nc由下式計(jì)算：nc=30gR=309.810.8=33.5r/min根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，垃圾滾筒篩回轉(zhuǎn)

20、速度一般取臨界轉(zhuǎn)速的30%60%較為理想。 則取轉(zhuǎn)速為12r/min4物料在篩體內(nèi)的停留時(shí)間根據(jù)研究表明，當(dāng)篩分垃圾時(shí)，要得到75%以上的篩分效率，停留時(shí)間應(yīng)達(dá)到2530s,甚至更長(zhǎng)。所以取垃圾在滾筒內(nèi)停留時(shí)間為5060s。篩上物在篩體內(nèi)的停留時(shí)間為：t=Lv=40.07=57s式中 L篩體長(zhǎng)度，4m； V物料在篩體內(nèi)沿軸向運(yùn)動(dòng)的平均速度，可由式v=lT 計(jì)算，安裝傾角一般取4°8°，本設(shè)計(jì)取4°。v=4Rsin2（90°-）cos（90°-）tan2c13n+4Rsin(90°-)cos(90°-) =4×0.8

21、×sin230°cos30°tan4°120°0.053×12+40.8sin30°cos30°=0.07m/s式中 c1考慮加速段滑動(dòng)因素的修正系數(shù)。 取60°5筒篩有用功率 據(jù)資料推導(dǎo)，篩分機(jī)有用功率為： 第七節(jié) 風(fēng)選設(shè)備本設(shè)計(jì)選用簡(jiǎn)易立式風(fēng)選設(shè)備。1設(shè)計(jì)參數(shù)風(fēng)力分選（氣流分選）主要將低密度、空氣阻力大的輕質(zhì)部分（塑料、廢紙等）和具有高密度、空氣阻力小的重質(zhì)部分分開(kāi)。風(fēng)力分選中氣流的流動(dòng)速度是重要的設(shè)計(jì)參數(shù)，確定氣流流速的依據(jù)是被選物料的懸浮速度（沉降速度）。顆粒在空氣中的沉降末速為v0 =dsg6式

22、中 d顆粒的直徑；s顆粒的密度；空氣的密度； 助力系數(shù)；g重力加速度。當(dāng)氣流速度小于顆粒沉降末速時(shí)，顆粒向下作沉降運(yùn)動(dòng)；當(dāng)氣流速度大于顆粒沉降末速時(shí)，顆粒向上作漂浮運(yùn)動(dòng)；當(dāng)氣流速度等于沉降末速時(shí)，顆粒作漂浮運(yùn)動(dòng)。幾種物料的實(shí)測(cè)懸浮速度參考數(shù)據(jù)見(jiàn)表6。表6幾種物料的實(shí)測(cè)懸浮速度參考數(shù)據(jù)名稱(chēng)密度/(kg·m-3)堆積密度/(kg·m-3)粒度/mm懸浮速度(150測(cè)管)/(m·s-1)稻谷10906726.49.38.49沙260014106.8聚丙烯粒900460236.57.3碎木材56021×19×98.4刨花34礦石3.810.215.5鑄

23、鐵丸70002.53.327.4在缺乏物料懸浮速度資料的情況下，也可以由下面經(jīng)驗(yàn)公式測(cè)算。v0=100s式中 經(jīng)驗(yàn)系數(shù)，按下表7選??； s物料重度，kg/m3，根據(jù)表8選取。表7 風(fēng)速的經(jīng)驗(yàn)系數(shù) 物料品種顆粒大小/mm值物料品種顆粒大小/mm值灰狀011016細(xì)塊狀10202022均質(zhì)粒狀1101620中塊狀40802225表8 部分物料密度 s物質(zhì)塑料玻璃磚干砂有機(jī)物密度/(kg/m3）9202500184025001200輕組分物料以塑料為參考，其懸浮氣速為：v輕=22100920=6.67m/s重組分物料以塑料為參考，其懸浮氣速為：v重=221001200=7.62m/s故氣流速度設(shè)計(jì)為

24、6.7m/s。2風(fēng)選設(shè)備風(fēng)選設(shè)備分為水平氣流風(fēng)力分選機(jī)（臥式風(fēng)力分選機(jī)）和上升氣流分離分選機(jī)（立式風(fēng)力分選機(jī)）。風(fēng)機(jī)形式根據(jù)所要分選垃圾原料組成及分選目的來(lái)確定。臥式風(fēng)力分選機(jī)構(gòu)造簡(jiǎn)單，維修方便，但分選精度不高，通常與破碎、篩分、立式風(fēng)選機(jī)聯(lián)合使用。立式分選機(jī)與臥式相比較分選精度較高。分選機(jī)附帶的旋風(fēng)分離器根據(jù)分選物料性質(zhì)、分選效率等選擇適當(dāng)?shù)男吞?hào)、種類(lèi)及規(guī)格，確定相應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)，如氣流速度、壓力損失等。立式風(fēng)選幾何參數(shù)的確定：關(guān)于風(fēng)力分選設(shè)備的計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)算目前尚無(wú)成熟的方法可借鑒，對(duì)于立式分選垂直段主要目的是將紙類(lèi)、塑料等輕質(zhì)組分通過(guò)氣流輸送出來(lái)，可借鑒流化床氣力輸送設(shè)計(jì)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，精確的

25、計(jì)算還需要實(shí)驗(yàn)及有關(guān)的理論進(jìn)行研究。本設(shè)計(jì)采用立式風(fēng)力分選，其工作原理如圖3所示。圖3 立式風(fēng)力分選機(jī)工作原理圖(1)選擇氣體速度根據(jù)氣力輸送設(shè)計(jì)原則確定垂直段管長(zhǎng)7m，考慮所分選物料為不規(guī)則紙類(lèi)、塑料等，選擇管徑。設(shè)高壓端氣體密度為3kg/m3,故所選氣速相當(dāng)于氣體質(zhì)量速度G=6.7×3=20.1（kg/m2·s)。(2)估算氣-固比垃圾分選主要去除塑料及紙類(lèi)，設(shè)其堆積密度氣-固比為 (3)所需空氣量計(jì)算 取空氣重度為1.25kg/m3,則空氣體積流量為 按所選管徑100mm和氣速，所需空氣體積流量為 故可選用3.2m3/min空壓機(jī)一臺(tái)能夠滿(mǎn)足要求。(4)壓降計(jì)算設(shè)管內(nèi)

26、平均絕對(duì)壓力為2kg/m2(1kg/m2=9.8Pa)，室溫為300K，則氣體平均重度為垂直管壓降為3旋風(fēng)分離器 根據(jù)氣體流量3.156m3/min和入口風(fēng)速6.7m/s，選取XLP/A-3.0型旋風(fēng)分離器，其允許進(jìn)口風(fēng)速為12m/s，處理量750m3/h。第八節(jié) 輸送帶 在垃圾分選工藝中，帶式輸送機(jī)是主要的運(yùn)輸機(jī)械，它連接各個(gè)分選設(shè)備。因此，各分選設(shè)備段之間的輸送帶帶寬、帶長(zhǎng)、帶速及輸送帶的安裝位置需根據(jù)具體情況分別估算。1. 輸送帶輸送帶主要輸送從垃圾儲(chǔ)坑經(jīng)過(guò)初級(jí)篦子送入的及由輸送帶送至滾筒破碎機(jī)的垃圾，在這一段輸送帶上同時(shí)進(jìn)行人工分選。故帶速不宜選擇過(guò)快，選取帶速為0.3m/s。(1)寬

27、度確定由于垃圾的密度較小和較松散，所以一般用槽式膠帶輸送帶。膠帶輸送機(jī)的輸送能力由下式計(jì)算。Q=3600Fbvc式中 Q輸送能力，10.0t/h； Fb物料在膠帶的截面積，m2； v輸送帶運(yùn)行速度，0.3m/s； 物料的堆密度，0.45t/m3; c傾角系數(shù)，人工分選時(shí)水平放置，取1。如圖4，對(duì)于槽形輸送帶上物料堆積的斷面積可以近似地認(rèn)為是面積F1及等腰梯形F2所組成。（對(duì)傾斜的輸送機(jī)，物料堆積面積隨皮帶機(jī)的安裝傾角的增加而減少，這種影響可以用傾角系數(shù)c來(lái)考慮。）圖4 物料在膠帶上堆積的斷面積 面積F1為：F1=0.08sin2d2d-sin2dB2=0.08sin245°2

28、5;4-sin(2×45°)B2面積F2為：F2=0.12B2tg=0.12B2tg20°式中 B皮帶寬度，m； d物料堆積角，對(duì)垃圾可取45°； 膠帶的槽角，選取20°。則槽型輸送帶上物料堆積斷面積為Fb=F1+F2=0.2513-0.16B2+0.044B2=0.2513-0.116B2根據(jù)輸送能力10.0=3600×(0.2513-0.116B2)×0.3×0.45×1可得：B=1.41m，取帶寬為1.50m。(2)輸送帶功率計(jì)算在確定膠帶輸送機(jī)的電動(dòng)機(jī)功率以前，首先需要計(jì)算傳動(dòng)滾筒的軸功率。N0=

29、k3k4N0'+N0''+N0'''+k5vb+k8b式中 k3尾部改向滾筒功率系數(shù)； k4中部改向滾筒功率系數(shù)； N0傳動(dòng)滾筒的功率，kW； N0'膠帶空轉(zhuǎn)的功率，kW； N0''物料水平運(yùn)輸?shù)墓β剩琸W； N0'''物料垂直提升的功率，kW； k5vb梨式卸料器，膠帶清料器和料板所需的功率，kW； k8b物料加速率所需功率，kW。膠帶空轉(zhuǎn)的功率N0'=k1Lhv=0.0318×30×0.3=0.286kW式中 k1取決于膠帶寬度和托輥?zhàn)枇Φ南禂?shù)，對(duì)輸送垃圾槽性膠帶可取

30、k1=0.0318； Lh膠帶輸送機(jī)水平投影長(zhǎng)度，Lh=30m； v膠帶運(yùn)行速度，0.3m/s。物料水平運(yùn)輸功率N0''=k2QLh=5.45×10-5×10×30=0.0164kW式中 k2物料水平運(yùn)行功率系數(shù)； Q膠帶輸送機(jī)的輸送量，10t/h。物料垂直提升功率N0'''=0.00273×QbH0=0.00273×9.59×0=0kW式中 H0提升高度，0m。故傳動(dòng)滾筒的軸功率：N0=1.5×1.05×0.286+0.0164+0+ 1.4+1.5+0.23+2.35&#

31、215;0.3+0.1×0.45=2.165kW電動(dòng)機(jī)功率為N=k×N0=1.0×2.1650.9=2.41kW式中 N電動(dòng)機(jī)功率，kW； k功率安全系數(shù)，滿(mǎn)載起動(dòng)系數(shù)，一般k=1.0； 總傳動(dòng)效率，對(duì)光面?zhèn)鲃?dòng)滾筒取0.88，對(duì)膠面?zhèn)鲃?dòng)滾筒，取0.90。故選用2-100LY型三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為3.0kW。2輸送帶輸送帶主要用于輸送由滾筒破碎機(jī)篩上物（主要為廢紙、塑料及部分有機(jī)物）至風(fēng)選設(shè)備。由物料衡算，此時(shí)輸送量 Q=2.97t/h。傾角15°，傾角系數(shù)c取0.885，帶速取1.0m/s。 (1)寬度確定由輸送帶輸送能力確定寬度：Q=3600Fbvc2.97=3600×(0.2513-0.116B2)×1.0×0.45×0.885可得B=1.46m，取寬度為1.50m。(2)電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算已知采用滾動(dòng)軸承，查得=0.030，導(dǎo)料擋板，空段清掃器，彈換清掃器，。將以上各數(shù)據(jù)帶入計(jì)算式，轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒軸功率為 故電動(dòng)機(jī)功率為選取Y132M-4型電動(dòng)機(jī)，額定功率為7.5kW。3輸送帶輸送帶主要用于輸送自滾筒破碎機(jī)篩下物（主要為無(wú)機(jī)物、碎石渣