制砂机械除尘系统的设计说明书

济南大学毕业设计- I -毕 业 设 计题 目 制砂机械除尘系统的设计 学 院 机械工程学院 专 业 机械工程及自动化 班 级学 生学 号指导教师二 年五月二十五日济南大学毕业设计- II -摘 要随着天然砂石资源的日益减少，人工砂已经开始大量应用到建筑业。为了满足建筑行业对人工砂日益增长的需求，制砂业已经迅速兴起并且极大的促进了地方经济的增长。但是随之而来的粉尘污染成为制约制砂业发展的重要因素。为此，在老师的指导下我设计了针对制砂机械的除尘系统。我所设计的是 MC-256 型脉冲袋式除尘器。MC-256 脉冲袋式除尘器主要是依靠毡织或编织的滤布作为过滤材料来对含尘气体进行过滤，即当含尘气体在穿过滤布时其中的粉尘被阻留在滤布表面从而达到净化除尘的目的。MC-256 脉冲袋式除尘器具有净化效率高、适用性强、设备运行稳定可靠、便于回收利用等优点。一般采用圆形袋，按含尘气流运动方向分为上进气和下进气两种形式，通常由上箱体、中箱体、下箱体、灰斗、框架、以及脉冲喷吹装置等部分组成。 根据前期调研，按照导师对机器的规格要求，我设计了 MC-256 脉冲袋式除尘器。本设备拥有 256 个布袋以及自动化脉冲装置属高效率大型袋式除尘器，除尘效率可达到 90%以上，运行稳定，不受风量波动以及粉尘的比电阻值的影响。关键词：袋式除尘器；脉冲装置；砂石；风机济南大学毕业设计- III -ABSTRACTWith the reduction of the natural sand and gravel resource, a number of artificial sand has been applied to the construction industry. In the building field, to meet the growing demand for the artificial sand, the artificial sand industry has developed rapidly, which has greatly contributed to the growth of local economy. However, one of the most important factorsthe subsequent problem of dust pollution, has restricted the development of the artificial sand industry. Therefore, under the guidance of the teacher I started my design of dust removal system for sand making machine.What I design is MC-256 pulse baghouse. The MC-256 pulse baghouse mainly depends on the filter material which is made by the carpet woven or knitted cloth to filter the dusty gas. That is, when dusty gas goes through the filter cloth, the dust involved in the gas was blocked in the cloth surface, and achieve the purpose of cleaning dust.MC-256 pulse baghouse has the characteristics of high purification efficiency, great applicability, high stability and reliability, easy to be recycled. Generally we use the round bag, according to the direction of air movement it is divided into the upper gas entrance style and lower gas entrance style. It usually consists of top cabinet, middle cabinet, bottom cabinet, hopper, frame and the pulse jet device and so on. According to preliminary research, and the requirement of my teacher on the specification of this equipment, I designed the MC-256 pulse baghouse. This device has 256 bags and automated pulse device and belongs to large and high efficiency filter, the removal efficiency can reach 90%, it runs stable and it is immune to the fluctuations of the wind and the specific resistance of the dust.Key words：baghouse ；pulse device ；sand and gravel；fan济南大学毕业设计- IV -目录摘要 .ABSTRACT.1前言.11.1 综述.11.2 发展状况.11.2.1 国内袋式除尘器发展概况.11.2.2 国外袋式除尘器发展概况.21.3 目的及意义.31.4 本文主要研究工作.32. MC 脉冲除尘器的工作原理及简单部件选择.42.1 工作原理 .42.1.1MC256 袋式除尘器的组成.42.1.2 MC256 脉冲除尘器的.42.2 主要部件及其选择准则.52.3 主要技术性能特点.63.MC256 脉冲除尘器设计计算. 73.1 滤袋数量的确定.73.2MC256 脉冲袋式除尘器过滤速度.73.3 气包壁厚的计算.83.3.1 气包壁厚设计计算.83.3.2 气包压缩空气消耗量.94.螺旋输送机的设计及选型.104.1 螺旋输送机的设计计算.104.2 铰龙的计算.104.2.1 螺旋输送机输送量的.124.3 螺旋输送机叶片类型的确定.124.4 螺旋输送机轴的设计.134.5 螺旋输送机轴承的选择.134.6 轴的受力分析和校核.145.MC256 脉冲除尘器结构设计.166.毕业设计总结.17致谢.18济南大学毕业设计- V -参考文献.19济南大学毕业设计- 1 -1.前言1.1 综述近年来随着环境保护的观念深入人心，对于“绿色”的追求，已经逐渐成为中国建材业的发展方向。所以针对建材业粉尘污染而诞生的除尘机械也已经迅速引起了人们的重视并且在各个工业领域都得到了应用。目前，市场上的脉冲袋式除尘器正向大型化发展，每小时处理风量可以达到几十万立方米甚至几百万立方米，一个袋室可集中数千条滤袋，这一方面是由于生产设备几句扩大。同时，新工艺的出现，需要净化的废气量随之猛增；另一方面，也因设立中央除尘系统，从技术、管理及经济上都可以得到更多的好处。本次毕业设计中我所采用并改进的 MC-256 型脉冲袋式除尘器是新型高效脉冲袋式除尘器。该除尘器能够很好的满足制砂机械对于除尘的要求，从而实现环保，这使我感到本次设计非常有意义能够解决一点实际的问题，这是我一直所期望的。1.2 发展状况袋式除尘器早在十九世纪八十年代就开始应用，当时使用的袋式除尘器只是挂一些袋子，上口导人含尘气体，正压操作，定时人工拍打并在下口回收粉尘。19 世纪末普遍采用机槭振打清灰法。到 20 世纪 30 年代出现了逆气流清灰。到 50 年代出现气环反吹袋式除尘器，使得除尘装置能够连续操作，处理气量比原先提高了数倍，滤袋压力损失变的稳定。 l957 年清灰方法实现技术突破，出现脉冲袋式除尘器，它不但操作和清灰连续，滤袋压力损失稳定，处理气量大，而且其内部无活动部件，结构简单，滤袋负荷均匀使用寿命长。因为清灰方式的不断改进，使得袋式除尘器使用效果进一步提高，投资成本降低，应用范围更广。1.2.1 国内袋式除尘器发展概况在我国袋除尘器已经被广泛应用于电力、钢铁、水泥、有色、垃圾焚烧等诸多领域并且取得了多项重大突破。例如：针对水泥行的现状，研制出了用于 5000t/d以上规模的大型新型干法水泥窑废气除尘用的脉冲喷吹袋式除尘器，并使袋式除尘器在新型干法窑尾使用能够达到低排放浓度、低运行阻力和滤袋的长使用寿命，改变长期以来窑尾袋式除尘器运行阻力高、能耗高和维护工作量大的问题。另外从目前国内情况来看，超过 250300 摄氏度以上的过滤式除尘器的工业应用基本上还是空白。这对于袋式除尘器的推广起到了一定的制约。为此，上海化工研究院以此为项课题研制出了高温过滤器，它采取了与普通滤器完全不同的全新设计，即过滤器的滤材仅仅起一个骨架的作用，通过由粉尘形成的滤饼来高效地过滤济南大学毕业设计- 2 -含尘气体。因此我国袋式除尘器的应用将会拥有更大的前景，这也对我国袋式除尘器的发展也起到了积极的促进作用。最后,我想说虽然我国除尘器产品在质量、技术方面与国外相比还有一定差距，产品性能不是很稳定、适应性较差，但是随着国家在环保方面的要求越来越高，所制定的相关标准也越来越严格，为袋式除尘器的迅速发展提供了前提。首先促使了袋式除尘器的种类出现多样化，例如我国目前广泛应用的就有气动脉冲控制的袋式除尘器、无触点电动脉冲控制的袋式除尘器和机械脉冲控制的袋式除尘器等多种脉冲袋式除尘器满足了各行业的要求。其次，使得脉冲袋式除尘器获得了巨大的创新各种理论层出不穷。相信不久的将来我国的脉冲袋式除尘器必定达到国际领先水平。1.2.2 国外发展概况80 年代以来，世界各地的除尘设备有了很大的发展。首先是提高环境污染的控制标准，特别是对于微米级粒子的控制。因为粉尘作为对人体健康及大气环境污染的重要有害物，越来越为人们所重视，因而世界各国也采取了相应的限制措施，其中之一是制定严格的法律、法规和标准。因为小于 10um 的微粒进入并长期滞留在人体内会严重危害人体健康。在美国，六十年代就颁布了洁净空气法(Clean Air Act)，后经多次修订，在1990 年修订和补充的洁净空气法经国会通过后成为一部目前国际上最为严格和详尽的法规。它的主要内容包括确定有害空气污染物的种类，并将全国划分成达标区，未达标区(随污染物不同而不同)，对后者限期达标，同时实行排放许可证制度。在标准方面，美国制定了国家环境空气质量标准(NAAQS),国家有害污染物排放标准(NE-SNAPS)以及新污染源性能标准(NSPS)等;德国规定了各种工业污染物的排放标准为 50mg/m3，不久前公布的 17B1mSchV 标准中规定日平均浓度为 l0mg/m3, 1/2 小时的平均浓度为 30mg/m3。 由于采用了严格的排放标准，德国粉尘排放量自60 年代以来逐步降低，三十年来约降低了 65%，并有进一步的降低趋势，而环境中总悬浮物(TSP)浓度也降低了约 65%。同样日本对于通常的燃煤电厂烟气净化系统要求其出口粉尘排放浓度小于 30mg/Nm3，而在大城市附近的燃煤电厂，其要求与燃油电厂相似，要求低于 10mg/Nm3。以上就是发达国家制定的一些有关除尘的标准。另据媒体报道：国外正在研制的新一代的脉冲袋式除尘技术以 CD 系列长袋低压脉冲袋式除尘器为代表。它全面克服了传统脉冲袋式除尘器的缺点，同时保持了其固有的优点，这种除尘器的优良性能受到许多国家的重视，瑞典、德国、英、美、意、日、澳等国都推出了自己的产品，在各工业行业普遍应用。以澳大利亚为例，济南大学毕业设计- 3 -约 90%以上的燃煤电站锅炉采用袋式除尘器，并以长袋低压脉冲袋式除尘器为主。最大的单机处理风量 330 万 IT13h。过滤面积达到 47174m2,滤袋长度达 8m，使用寿命超过 5 年，再如日本。改变了长期以反吹风袋式除坐器作为主导设备的倾向，大型咏冲袋式除尘器已成为近十几年来的主导设备。1.3 目的及意义本次设计的目的就是对目前的 MC 型号的脉冲袋式除尘器使用中的一些不足作相应的改进，以满足各种复杂状况对于除尘的需求，从而改善制砂机械的生产环境。MC256 脉冲袋式除尘器的涉及意义主要体现在：一：要设计这一机械设备，必然要先了解制砂和除尘这两个行业。那么这次设计使我更加完善的认识了脉冲袋式除尘器，并且学以致用，让我体会到了本专业的广泛用途。二：在某种程度上，在汲取前人原有的成果经验和合理的设计成果时并对其不足之处指出进行创新和改造，这就是一种技术的进步。整个机械行业，也是在这种不断修正和改进中，不断进步的。三:对于自己的毅力和耐心也是一种考验，也是对自己学习过的知识的一次综合测试。1.4 本文主要的研究工作本设计为 MC-256 型脉冲袋式除尘器，根据人们对于脉冲袋式除尘器在实际应用中所提出的要求，对其进行一次全面的改进，我所实现的目标如下：1. 通过对设计的不断改进该使设备除具有除尘效率高、处理风量大、性能稳定、操作维修方便等特点外，还具有使用效率好、不易积粉、应用范围广等特点，广泛适用于食品、饲料、冶金化工、建材、医药等行业的通风除尘和粉尘回收。2.对设计进行计算，完成整个除尘器的结构的设计，使其拥有更高的性价比，从而使产品获得迅速的推广。济南大学毕业设计- 4 -2 工作原理及部件选择2.1 工作原理：2.1.1MC-256 脉冲袋式除尘器的组成MC-256 脉冲袋式除尘器主要由上箱体、喷射管、U 形压力计、文氏管、控制阀、分水滤气器、气包、脉冲装置、滤袋、框架、中箱体、下箱体、灰斗和螺旋输送清灰结构等组成。根据安装的位置制造可提供立式支架或座式支架。2.1.2 MC-256 脉冲袋式除尘器的工作原理1基本原理：含尘气体由除尘器进风口进入中、下箱体，通过滤袋进入上箱体的过程中由于滤袋各种效应的作用。将粉尘与气体分离开，粉尘被吸咐在滤袋上，而气体穿过滤袋由文氏管进入上箱体，从出风口排出。含尘气体通过滤袋净化的过程中，随着时间增加，而积在滤袋上的粉尘越来越多，因而使滤袋的阻力逐渐增加，通过滤袋子的气体量逐渐减少，为了使除尘器能正常工作所以要把阻力控制在限定范围内（一般为 120-150 毫米水柱） 。这样当阻力升到限定范围的时候，由脉冲控制仪就要发出指令按顺序触发各控制阀，开启脉冲阀。气包内的压缩空气由喷吹管各孔经文氏管喷射到各对应的滤袋内，滤袋在气流瞬间反向作用下急剧膨胀，使积在滤袋表面的粉尘脱落，滤袋得以再次工作。被清掉的粉尘落入灰斗经排灰系统排出机体。由于积在滤袋上的粉尘实现定期清除，被净化的气体正常通过，保证了除尘器的平稳工作。2喷吹系统(1)喷吹清灰系统 喷吹系统的组成：喷管一端接压缩空气气包，一端接喷射管，背压室接控制阀。控制阀由脉冲控制仪无信号输出时，控制阀排气口被封住，脉冲阀处于关闭状态；当脉冲控制仪发出信号时，控制阀将脉冲阀打开，压缩空气由气包通过脉冲阀经喷射管小孔喷入文氏管，进行清灰。(2)脉冲喷吹机构脉冲袋式除尘器按其处理风量的不同，装有几排至几十排滤袋，每排滤袋有一个执行喷吹清灰的脉冲喷吹机构，它由脉冲阀和排气阀两部分组成。脉冲阀的一端接压缩空气气包，另一端接喷吹管，在阀盖上直接拧上排气（控制）阀， ，排气（控制）阀是由程序控制器（仪）加以控制，当程序控制器无信号发来时，排气阀的活动挡板处于封闭排气孔位置，此时，气流通过恒节流孔进入脉冲阀的背压室，泼纹膜片两侧气压均为气源压力。当程序控制器发来信号时，排气阀的活动挡板即抬起，使室与大气接通而迅速泄压，则泼纹膜片两侧的压力发声变化，济南大学毕业设计- 5 -靠近脉冲阀一端的压力仍为压缩空气压力，而排气阀一端压力为大气压力，于是，泼纹膜斤被压向右侧，喷吹口打开，压缩空气进入脉冲阀进行喷吹清灰。信号消失后，活动挡板恢复至原来封闭排气孔的位置上，背压室的压力又回升至气流压力，泼纹膜片重新封闭住喷吹口，喷吹即行停止。上述动作是在 0.1-0. 2S 左右完成的，就在这一瞬间内喷出高压空气，在文氏管部位形成了更高的流速，从周围引入约 5-7 倍于喷射空气量的二次空气冲进滤袋，致使滤袋急剧膨胀，引起一次冲击振动，同时，在瞬时内产生由里及外的逆向气流，由于冲击和逆向气流的作用，附着在滤袋外层的粉尘被抖落，同时，嵌于滤布孔隙中的粉尘也被吹掉，达到滤布的再生。在喷吹清灰过程中，每次喷吹清灰时间只有 0.1-0. 2S，以及控制器迅速而准确地进行程序切换，因此每分钟内有多排滤袋受到喷吹清灰。这样的清灰方式具有脉冲的特征，因此这类袋式除尘器称为脉冲袋式除尘器。2.2 主要部件及其选择准则本设备主要部件：一、滤料。二、滤袋。三、卡箍。四、文氏管。五、密封圈。六、滤袋框架。七、滤袋座。八、螺旋输送机。九、电磁脉冲阀。十、脉冲控制仪。十一、电动机。十二、减速机。各个部件的选择标准及作用如下：一、滤料。滤料的种类很多： 1涤纶圆筒纺布 2涤纶针刺毡 3玻璃纤维布 4诺梅克斯针刺毡 5、美塔斯针刺毡 6、耐酸碱耐登针刺毡 7、涤纶双面斜绒。根据其使用温度，耐化学性，选择其种类。因为所过滤的物料是粉状物，其温度又不是很高，故选择涤纶圆桶纺布。二、滤袋。滤袋的用途：通过各种效应实现气体与粉尘的分离。此处的滤袋长度为 3060mm。三、卡箍。用途：用于相同直径的滤袋与滤袋框架袋的紧固。品种：1不锈钢螺旋卡箍 2不锈钢弹簧卡箍 根据布袋尺寸要求选择不锈钢弹簧卡箍。四、文氏管。用途：脉冲袋式除尘器清灰时让气流由粗变细，以加快气体流速，使气体在文氏管出口的后侧形成一个“真空”区。五、密封圈。用途：用于滤袋与滤袋框架之间的密封以及过滤单元按装时的密封。六、防滤袋框架。用途：用于支撑滤袋防止滤袋收缩。七、滤袋座。用途：用于脉冲喷吹袋式除尘器新型装置，使滤袋装、拆方便。八、螺旋输送机。用途：用于将脉冲喷吹式除尘器灰斗中的灰尘运输到储灰罐中。九、电磁脉冲阀。用途特点：电磁脉冲阀是电动控制脉冲袋式除尘器喷吹系统济南大学毕业设计- 6 -的控制阀。技术参数：工作压力：0. 4-0. 6MPa ；电压：DC24V 工作介质：清洁空气 ；电流：0. 8A ；使用环境：温度-10 度-55 度，空气相对湿度不超过 85%根据要求我所选的是 D C F-2-25 型十、脉冲控制仪。分类品种：1脉冲控制仪（台式）2脉冲控制仪（挂式） 3单片机控制仪 4压差控制仪 5电脑控制仪此处选用挂式脉冲控制仪。十一、电动机。 电动机的选型要素：输入功率、输出转矩、输入功率和输出转矩1输出轴转速、输出轴转速输入轴和输出轴转速的转化公式如下：输出轴转速 N 2(r/min)=输入轴转速 N1 (r/min)转速比 i2输入轴、输出轴回转方向蜗杆减速机输出轴回转方向取决于蜗杆螺牙方向，基本型蜗杆减速机右螺旋3工况系数由于现场工况特殊性，需要对输出轴转矩加以调整 十二、袋数的确定。根据系统风量计算出所需处理的滤袋的袋数。2.3 主要技术性能特点（一）压力损失脉冲袋式除尘器的压力损失包括滤袋压力损失、喇叭管压力损失和进口压力损失，主要是前两项的压力损失较大。（二）除尘效率脉冲袋式除尘器的除尘效率基本上不随喷吹制度、过滤气速、气体含尘浓度的改变而变化，它主要取决与滤布的质量。（三）喷吹制度喷吹制度包括脉冲时间 f、喷吹压力 p 和脉冲周期 T。对除尘效影响最大的是脉冲是时间，其次是喷吹压力，而脉冲周期对除尘效率影响并不显明。1脉冲时间 当喷吹压力为 0.7MPa 或 0.6MPa 时，在脉冲时间大于 O.ls 后，除尘器压力损失降低量很小。而在此之前，除尘器压力损失迅速上升。2喷吹压力 喷吹压力的大小能直接影响清灰的效果。当 P 大于 0.75MPa 时，清灰效果的提高不显著。当 P 小于 0.6MPa 时，清灰效果显著下降。一般选用 0.6-0.7MPa。3脉冲周期 脉冲周期的长短会直接影响除尘器压力损失、压缩空气用量以及动作部件的寿命。合理选用脉冲周期应使风机克服除尘器压力损失耗电量与压缩空气量的耗电量之和最小，一般采用 60s。济南大学毕业设计- 7 -4过滤气速 设计或选用除尘器时，首先要确定过滤气速，以确定总处理气量和过滤面积。它与喷吹压力 P、脉冲时间 f、脉冲周期 T、粉尘性质、气体含尘浓度以及滤袋长度有关系。3MC256 脉冲除尘器设计计算3.1 滤袋数量的确定： 1总过滤面积的计算公式： qQF/式中 F滤袋总过滤面积，m 2;Q负荷，即每小时每平方米滤布处理的气体量，m 3 h-1 m-2 ; Q处理含尘气体量，m 3 /h。 这里 Q、q 的取值分别为： Q=24100 （m 3 /h） q=70 （m 3 h-1 m-2）可以得出： （m 2） 3.470/21F2滤袋数目的确定：DLn/N滤袋袋数，个； F滤袋过滤面积，m 2；D单个滤袋的直径，m; L单个滤袋的长度，m; 根据中华人民共和国大气污染防治法中有关滤袋及其框架的相关标准（2 I HJ/T3252006） 、 （3 I HJ/T3272006）以及中华人民共和国机械行业标准的相关标准（JB 5917 2006） 、 （JB/T 59172006）我选取的滤袋尺寸如下：单个滤袋长度 L=3.06m；单个滤袋直径 D=0.14m；将以上数值代入公式得： (个)8.25)14.063/(.4n所以滤袋个数 n=256（个）3. 2 MC256 脉冲袋式除尘器过滤速度目前尚无可利用的理论计算公式计算过滤速度，主要靠经验确定。但就定性而言，它与粉尘性质、气体含尘浓度、滤袋材质和清灰方式等因素有关。一般若含尘浓度高、粉尘颗粒小，过滤速度应取小值，反之则取高值。此处风速 FQV60/济南大学毕业设计- 8 -式中：V滤袋过滤速度，m/min;F滤袋过滤面积，m 2;Q处理含尘气体量，m 3 /h。所以 V1.67（m/min） 3.3 气包壁厚的计3.3.1 气包壁厚计算设计： 常用符号：C 一厚度附加量 mm E 平均壁温下材料的弹性模量 MPa P设计压力 MPa 平均壁温下材料的线膨胀系数 mm/mmC 平均壁温下材料的泊松比，当缺乏数据可取时 =0.3 t设计温度下材料的许用应力 MPa 焊缝系数 根据手册查得： 圆筒计算厚度公式： mmppDti2圆筒厚壁应力的校核公式：teitDp2)(Di圆通或球壳的内直径 mm 圆通或球壳的计算厚度 mm e圆通或球壳的有效厚度 mm 焊缝系数p-气包压力 MPa 取值如下：Di=160 mm e=0.7 =1 p=0.6MPa t=113 经校核满足条件。根据 袋式除尘器安全要求脉冲喷吹类袋式除尘器用分气箱中的标准（JB/T10191-2010） ，取 =5mm。 3.3.2 气包压缩空气消耗量压缩空气消耗量按下式计算： TnQmz济南大学毕业设计- 9 -式中 Qz 压缩空气消耗量，m 3/min脉冲阀数量，个；T脉冲周期，min；附加系数，取 1.2；Qm每个脉冲阀一次喷吹耗气量，m 3/min；以上变量取值如下：Qm =0.12m3（查表得）=16 T= 1min =1.2 经计算得 ： Qz=2.3m 3/min除尘器风机选用该除尘器可按下式进行风机的选用： ,p式中 样本上规定的全风压，Pa；样本上规定的空气密度，kg/m 3；实际操作所需的全风压，Pa；,p实际操作时的空气密度，kg/m 3；,以上变量取值如下： =2.70kg/m3；=3900Pa； =2.60kg/m3；,p,经计算得： =4050Pa；所以选用重庆科奥风机制造公司的罗茨鼓风机型号为 9-26NO.12.5D，风压为 4028 Pa；风量为 27757m3/h；转速是 960r/min。配套电机型号为：Y280S6；功率 45KW；转速 960r/min。济南大学毕业设计- 10 -4螺旋输送机的设计及选型4.1螺旋输送机的设计计算在进行螺旋输送机的选型设计及计算时，首先应确定设计的原始条件，包括：1、螺旋输送机的输送能力；2、被输送物料的性质，即粘度组成情况、容重、温度、磨琢性、粘度等；3、螺旋输送机的工作环境（露天或室内，干燥或潮湿，灰尘多少，环境温度） ；4、螺旋输送机布置形式。4.2 铰龙的计算l、除尘器灰尘产量计算 qSQ21式中：Q 除尘器每小时的灰尘积攒量，t/h；S1除尘器进口处的粉尘流入量 g/m3；S2除尘器出口处的粉尘流入量 mg/m3；q 除尘器每小时处理的寒碜气体的气量 m3/h;其中的变量由要求可知：S 1=600 （g/m 3） ；S 2 =60 (mg/m3)；q=24100（m 3/h）;经计算得：Q=14.459 (t/h)2.水平螺旋输送机的生产率公式及料层横断面公式为： 及 v60FQ 42CDF可知 （1）vQ290其中 F被输送物料层的横截面积，m 2；被输送物料层的堆积密度，kg/m 2；V被输送物料的轴向输送速度，m/s；充填系数，其值与物料的特性有关， （见表 1-1） ，此处取 =0.40； D螺旋叶片直径，m；C倾斜输送时修正系数， （见表 1-2） ，此处取 C=1.0；物料的轴向的推进速度 v 按下式计算：（2 ） ；60/hnv式中济南大学毕业设计- 11 -H螺旋叶片的节距，mN螺旋轴的转速：系列值为50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、160、190，要求(极限转速)，r/min；DAn0A物料综合特性系数，本机取 75，其中，节距 h 通常为： kD式中 k 螺旋节距与螺旋直径的比值，与物料性质有关，通常取 k=0.71，对于摩擦系数大的物料，取小值（k=0.70.8）;对于流动性较好，易流散的物料，可取k=1。此处取 k=1经计算得： ， 此处取 D=0.4(m),n0=198(r/min) ， 因为 所以 n)(41.0mD 0取 60(r/min)，v=0.4(m/s)表 1-1物料块度物料的磨磋性 物料种类填充系数 推荐螺旋叶片型式 K A粉状 无磨磋性、半磨磋性石灰粉、石墨0.340.40 全叶式 0.0415 75粉状 磨磋性 干炉灰、水泥0.250.30 全叶式 0.0565 35粒状 无磨磋性、半磨磋性谷物、泥煤0.250.35 全叶式 0.0490 50粒状 磨磋性 砂、型砂 0.250.30 全叶式 0.0600 30螺旋输送机倾斜修正系数 C 表 12 切斜角 05101520C 1.00 0.90 0.80 0.70 0.65济南大学毕业设计- 12 -4.2.1 螺旋输送机输送量的验算1)验算输送量= =470.40.4 0.4 6=18.02(t/h) VMQ6043602hnD验算结果证明 n=60(r/min)是完全符合要求的。因此，经过计算最后查下表选取：GX 型螺旋输送机，其螺旋外径为 0. 4（m） ，铰龙转速为 60（r/min）故由（JBT76792008）中的主要技术参数表查得机槽宽 448mm 机槽高 710mm机槽与螺旋叶片的间隙为 69mm，本机取 9mm;叶片厚 38mm 的钢板，本机取5mm：心轴多采用 4060mm 的无缝钢管制成，本机内径取 35mm，外径取 60mm：螺旋输送机的机壳常采用 26mm 钢板制成，该机根据需要设计为 3. 58mm。4.3 螺旋输送机叶片类型的确定查中华人民共和国螺旋输送机机械行业设计标准 ，考虑到石灰粉的物料特性（粒度50mm,散落性较好） ，又考虑到实际输送能力，选取满面式叶片。满面式叶片螺旋输送最大输送量时的轴功率计算： HLKQN1367轴式中 K-功率备用系数，取 K=1.9； K1阻力系数为 取 K1=1.4； L-输送长度,(m) 取 L=6.5（m） H-倾斜输送高度， （m）取 H=0（m） 。 = 4.3（kw） HLQN1367轴 604.156379.电动机功率计算： KL0式中，Q输送量，(th)，此处取 Q =15（t/h） 物料阻力系数：中等磨琢性物料 ， =0.84.7，取水泥、充气水泥00=1.9，取石灰石粉、煤渣 =2.4，此处取 =2.4； 0L输送机水平投影长度，(m)，向上输送取(+)， 向下输送取（） 。 此处取 L=6.5（m） 济南大学毕业设计- 13 -K电机功率贮备系数，取 K=11.4；本机取 1.4。 总传动效率，减速器取 =0.94：三角带取 =0.95。本机用的是减速器。= 5.4（kw） KHLQN0367604.15.6429.036715因为脉冲除尘器的螺旋输送装置转速很慢，根据物料的性质和特点,另外为了节省空间我们选用了齿轮减速三相异步电动机。根据以上的计算和设计要求，我选择的产品型号为 YCJ180 配套电机型号 Y132S4 此产品输出转速为 16211（r/min） ，P=5.5（kw） （查机械设计手册 ） 。 4.4 螺旋输送机轴的设计轴是组成机械的重要零件之一，它是用来安装各种传动零件，使之绕其轴线转动来传动转矩或扭矩，并通过轴承与机座相联接。轴与其上的零件组成一个组合体即轴系部件，轴的设计与其他零件的设计类似包括结构设计和工作能力计算，轴的结构决定于受载情况、轴上零件的布置和固定方式，轴的工作能力是指轴的强度、刚度、和稳定性。由于铰龙所用的轴即传递扭矩又承受弯矩，且矩不是很大，所以我所设计轴为空心转轴。轴的初步设计是根据扭转强度来校核弯曲强度的，由于轴的材料很多，主要根据轴使用的条件，对轴的刚度、强度、和其他机械性能等的要求，采用热处理方式，同时还要考虑制造加工工艺并力求经济合理，通过设计计算来选择轴的材料，因此我选用最常见的 45 号钢作为轴的材料，且其需用切应力为 30-40MPa按扭曲强度计算（空心轴）D 要大于或等于 din 34)1(nPcdiD-轴端直径,mm；P轴所传递的功率 kw，本机取 4.3（kw） ；n轴的转速 r/min，本机取 60（r/min） ；c系数，本机取 c=107（因为转速低，且单向旋转，取小值） 。空心轴的内径 d 和外径之比 内径取 35(mm) 583.06DdD 要大于或等于 =107 46.3（mm）34)1(nPci 34.1考虑到键对轴的削弱和别的因素，取 D=60（mm）4.5 螺旋输送机轴承的选择济南大学毕业设计- 14 -轴承的选择并不是只考虑轴径一个因素，还要考虑到轴承的性能，一般要考虑到其寿命、可靠度（指该轴承达到或超过规定寿命的概率） 、静载荷、动载荷、额定寿命、基本额定寿命、基本额定载荷等等很多因素。最主要的是允许空间、载荷的大小和方向、轴承工作转速、旋转精度、轴承的刚性（一般磙子轴承的刚性大于球轴承） 、轴向游动、安装和拆卸。因为在本设计的轴上径向、轴向载荷一般，只是存在轴或壳体变形以及安装对中性差的问题，所以选用调心球轴承，因为调心球轴承既可以乐受径向载荷，也可同时承受轴向载荷。因此取方形座外球轴承 UCFC310 GBT81019954.6 轴的受力分析和校核轴的强度计算一般可分为三种：1）按扭转强度或刚度计算；2）按弯扭合成强度计算；3）精确强度校核计算。当轴的支撑位置和轴所受的载荷大小、方向、作用点及载荷种类均已确定，支撑反力及弯矩可求得时，可按照弯曲或者弯扭合成强度进行轴的强度计算。作用在轴上的载荷一般按集中载荷考虑，如本设计中的带传动对轴的力，其作用点取在轮缘宽度的中点。计算时，通常把轴当作置于铰链支座上的双支点梁，一般轴的支点近似取为轴承宽度中点。由于本设计所用轴主要是受弯曲强度、扭转强度，是根据扭转强度设计，应校核轴的弯曲强度，首先分析轴的受力，左端受的是左端轴承的支持力，右端是右端轴承轮对轴的支持力，中间是悬挂轴承拉力轴