喷雾除尘设计初稿完成毕业论文

分类号 密级中 国 地 质 大 学 （ 北 京 ）本 科 毕 业 设 计题 目 露天破碎喷雾除尘系统设计英文题目 The Design of Spraying Dust Removing System In Open-crushing 学 生 姓 名 郝 海 斌 院 （ 系 ） 工 程 技 术 学 院 专 业 安 全 工 程 学 号 02407116 指 导 教 师 程 五 一 职 称 教 授 摘要1摘 要长期以来，粉尘治理始终是安全生产的难题之一。铁矿露天破碎过程中会产生大量的粉尘，使得工作场所达到很高的粉尘浓度，它不仅影响工人的身心健康，造成尘矽病，也对生产造成一定的危害。因此设计一套露天破碎过程的除尘系统是当前铁矿生产中巫待解决的问题之一。本设计在分析研究了目前常用的除尘设备和除尘机理的基础上，选取了喷雾降尘，它结构简单，成本低，并且在露天易于实现，也是目前最经济有效的粉尘防治措施。结合露天破碎过程中粉尘的特点，分析研究了雾化理论、喷雾降尘机理和影响降尘效率主要因素，选取适宜于此处使用的喷嘴类型，然后利用流体力学的知识设计了整个除尘系统的供排水管道系统。利用喷雾除尘效率计算理论，对整个喷雾除尘系统的除尘效率进行计算，结果表明经过喷雾除尘后工作场所的粉尘浓度达到了国家标准的浓度要求。本次设计完成了适宜于露天破碎的喷雾除尘系统的设计，除尘效率达到 98%以上，除尘后满足工作场所职业接触粉尘的浓度要求，有效的降低了粉尘对工人的危害和对设备的损害。关键词: 除尘； 喷雾； 露天破碎；ABSTRACT2ABSTRACTDust controlling is one of the difficult problems in safety production for a long time. The Open-crushing process of iron ore will produce a lot of dust, making the workplace to achieve a high dust concentration. It is not only harming the health of workers, causing dust pulmonary disease, but also causing damage on the production. Therefore, to design a Dust Removing System for the process of Open-crushing is one of issues to be solved immediately.The design select spraying dust removing, based on the analysis of the equipment of dust removal and the mechanism of dust removal, which are commonly used. It has many advantages, such as low-cost, simple Structure, and easy to implement in the open air, it is also an effective dust control measures. According to the characteristic of dust in the process of Open-crushing, on the basis of analyzing atomization theory, dust removing principle, and the influence factors of dust removing efficiency, select the suitable type of nozzle, used here. To design the Water supply pipeline system and the sewer system of the dust removing system, we utilize the theory of the fluid mechanics. Utilizing the calculations theory of spraying dust removing efficiency, we calculate the efficiency of the spraying dust removing system, the results show that dust concentration in workplace reached the national standard requirements after the system used.The design of spraying dust removal system has be completed, suitable for Open-crushing, the dust removing efficiency is 98% or even higher. When the system works, the dust concentration in the workplace is lower than the dust required concentration of Occupational exposure limits, and the harm to workers and damage to equipment by dust is reduced effectively.Key words：Dust Removing; Spraying; Open-crushing;目录1目 录1 建昌矿业公司概况 .11.1 概况 .11.2 矿区工艺流程及设备 .31.3 破碎转载点产尘分析 .72 粉尘性质 .82.1 粉尘的分类 .82.2 粉尘的物理化学特性 .82.3 粉尘粒度分析 .102.4 粉尘浓度特征 .102.5 粉尘的危害 .112.5.1 对人体的危害 .112.5.2 对生产的危害 .112.5.3 对环境的危害 .122.5.4 对社会的危害 .122.5.5 对经济效益的影响 .123 除尘方案的确定 .133.1 常用的除尘设备及除尘机理 .133.1.1 重力除尘和惯性除尘 .133.1.2 电除尘器 .143.1.3 过滤除尘器 .163.1.4 湿式除尘器 .173.2 除尘设备的选择依据 .194 喷雾除尘系统设计 .204.1 喷雾除尘机理概述 .204.1.1 单一雾滴捕尘机理 .204.1.2 喷雾形成机理 .214.1.3 喷雾除尘系统 .214.2 喷头的设计和选型 .224.2.1 喷头介绍 .224.2.2 扬尘区域和扬尘量 .234.2.3 喷雾面积和喷雾有效距离计算 .234.2.4 喷头选型和个数计算 .244.3 系统排水量的计算 .254.4 管道的选择设计 .254.4.1 水管道管径的确定 .254.4.2 水管道材料的选择 .264.4.3 水管道布置原则 .274.5 阻力损失计算 .274.6 水泵的选型 .284.6.1 水泵选取原则 .284.6.2 水泵选型计算 .284.7 供电选择 .29目录24.8 蓄水池设计 .294.9 喷雾除尘效率计算 .304.9.1 工作场所粉尘限值标准 .304.9.2 除尘效率影响因素分析 .304.9.3 喷雾除尘效率计算 .315 排水系统设计 .325.1 排水管道选型和设计 .325.2 污水池设计 .336 喷雾除尘系统的运行和维护 .346.1 设备管理维护制度 .346.2 喷头运行管理维护 .346.3 管道的日常维护 .346.4 水泵的日常维护 .356.5 供电系统的管理维护 .366.6 水池的管理维护 .36结论 .37参考文献 .381 建昌矿业公司概况11 建昌矿业公司概况1.1 概况北京建昌矿业有限责任公司为密云冶金矿山公司子公司，是采、选配套的中型冶金矿山企业。矿山地处密云县太师屯地区，与北京城区相距 100 公里、距离密云县城 40 公里，介于东经 11652181174857、北纬 401942403331之间。矿区周边有 101 国道及京承高速公路通过，交通极为便利。北京建昌矿业有限责任公司所在的密云县地处华北平原与内蒙古高原的过度地带，境内多山，属燕山山脉，海拔 451730m，矿区内土地切割深、土层薄、坡地多、平地少。受地形影响，矿区主要盛行偏北风、西南风;年降水量 550 mm、蒸发量 1481.22200 mm，每年 79 月份为雨季，多年平均最大 24 小时降水量 102 mm。北京建昌矿业有限责任公司即原有的太师屯铁矿，始建于上世纪 80 年代后期，地点位于密云水库一级保护区陡岭附近，由太师屯镇投资 1000 余万兴建。1992 年，太师屯铁矿搬迁至二级保护区内的东学各庄。之后，太师屯镇矿管站以太师屯铁矿名义，向北京市国土局申请到 4 个采矿许可证，即头道岭、流河沟（芦头） 、黑古沿、桑园。2000 年 6 月底，密云县政府将 246 家非法矿点全部关闭。2001 年，密云县提出“举保水旗，吃环境饭”发展战略，至 6 月 30 日前，155 个采矿点、38 个选矿点经爆破、封堵和填埋，全部关闭。2002 年，在太师屯铁矿基础上，密云县冶金矿山公司与太师屯镇联合组建建昌铁矿，但主要从事选矿的建昌铁矿当时并不具备开采能力。2003 年，由太师屯镇政府牵头，建昌铁矿与仇进山的鑫大地机械公司各自持对方公司20%股份。2004 年 7 月，密云县酝酿出台铁矿发展规划，由副县长挂帅起草。当年 11 月，方案公布，其中提到，利用 8 年时间使铁精矿生产能力达到 200 万吨/年，力争达到国际先进、国内一流水平。方案中提及的建昌铁矿和即将在兵马营、新城子新建的铁矿，都在水库二级保护区内。12 月，北京市政府出台北京市矿产资源总体规划 ，将密云水库一、二、三级保护区全部设为禁采区。2005 年 5 月 23 日，建昌铁矿拿到北京市国土局核发的开采许可证（原证到期后延续） ，头道岭、流河沟（芦头） 、黑古沿、桑园四个矿区再次获得开采权，直至 2010 年到期。北京建昌矿业有限责任公司露天采矿位于芦头和桑园矿区，两矿区拥有地质储量 7000余万吨（其中芦头 2000 万吨、桑园 5000 万吨） 。目前芦头露天采场境界优化圈定地质矿量780 万吨，桑园矿区露天境界内可采地质矿量 400 万吨，露天采场地质矿量能满足矿山近810 年的正常生产需求，且所属矿区深部开采前景可观。该矿共 18 个拐点坐标，该矿的面积、储量、拐点坐标如表 1-1 所示：表 1-1矿种（主矿产） 铁矿面积（km2） 0.9404伴生矿种 无矿业权拐点坐标 共 18 个拐点坐标：卢头矿区：1 建昌矿业公司概况21、4488265.726，39509477.361；2、4488062.727，39509272.361；3、4487858.727，39509125.360；4、4487839.727，39508919.360；5、4487717.727，39508787.360；6、4487445.727，39508876.360；7、4487505.726，39509292.360；8、4487558.726，39509462.360；9、4487766.726，39509635.361；10、4487967.726，39509775.361；11、4488092.726，39509729.361，标高：240 到-122 米；桑园矿区：12、4494172.724，39513712.375；13、4493837.724，39513372.374；14、4493447.725，39513047.373；15、4493297.725，39513012.373；16、4492967.724，39513172.372；17、4493482.724，39513622.373；18、4493952.723，39514032.374，标高：190 到-100 米。储量芦头 矿区：758.91 万吨（111B） ，30.15 万吨（122B ） ；桑园 矿区：383.42 万吨（122B） 。目前矿山的露天采场采矿生产能力为 90 万吨/年，选矿厂生产铁精粉能力为 28 万吨/年以上。2009 年完成铁精粉产量 28.3 万吨，总销售收入 1.9 亿元，实现利润 3091 万元，上缴税金 2526 万元；至 2009 年底企业总资产 2 亿元，职工总人数为 412 人。1 建昌矿业公司概况3图 1-1 矿区布置图1.2 矿区工艺流程及设备北京建昌矿业有限责任公司选矿工序采用的是湿式球磨磁选工艺。矿石进入破碎站通过 600900 毫米颚式破碎机破碎后用宽皮带机直接输送至球磨机，在经粗磁选、球磨机细磨、精磁选，生产出品位大于 66%的合格精矿粉，尾矿通过砂泵打至尾矿库储存。其工艺流程图如图 1-2 所示。1 建昌矿业公司概况4图 1-2 工艺流程图原矿石由矿车从矿区运送到厂区原矿储存仓，符合条件的原矿经格子筛进入电振簸箕，由皮