含油污热解炉机电系统设计-开题报告

毕业设计开题报告（理工类）设计题目 含油污热解炉机电系统设计学生姓名 学号 专业 机械设计一、课题的目的意义：回转窑是对散状粉体或浆状流体物料进行加热处理的设备，问世已逾百年历史。回转窑广泛应用于冶金、化工、水泥、耐火材料、油污处理等行业，是一种热效率较低的热加工设备，具有煅烧物料均匀，生产效率较高，易于控制调节、操作维修方便、劳动强度低、环境污染小、适合于连续自动化生产等特点。此次设计的窑炉主要用于处理含有污染物的油泥。回转窑特点：单位容积产量高，烧成热耗低，质量稳定课题意义：回转窑处理废弃物是最近提得比较多的一种处理垃圾废弃物的方法，但目前在我国应用还很少。实际上，利用回转窑焚烧处理垃圾废弃物在国际上已有大量成功的实践，在经济性、防止二次污染、废物无害化处理的彻底性等多方面显示出极大的优势。首先，回转窑内温度高，可达到油泥分解所需的温度；其次，回转窑内物料不断悬浮、翻滚，有利于有害废弃物的完全焚烧；此外，回转窑可以将油泥中的绝大部分污染环境的物质分解，不再对环境产生污染物。因此用回转窑处置油泥是彻底、经济的方法。回转窑由筒体、传动装置，托、挡轮支承装置，窑头、窑尾密封，窑头罩及燃烧装置等部分组成。窑筒体是受热的回转部件，采用优质钢板卷焊制成，筒体通过轮带支承在27 挡滑动轴承的支承装置上，并在其中一挡或几挡支承装置上设有机械或液压挡轮，以控制筒体的轴向窜动；传动装置通过设在筒体中部的齿圈使筒体按要求的转速回转；由于安装和维修的需要，较大的窑设有使筒体以很低转速回转的辅助传动装置；为防止冷空气进入和烟气粉尘溢出筒体，在筒体的进料端（尾部）和出料端（头部）设有可靠的窑尾和窑头密封装置。二、近年来国内外研究现状：值得一提的是，欧美等国将很多种废弃物称为“二次燃料”，这是因为可燃废弃物可以替代部分燃料，减少工业对燃料的需要量，节约一次能源，同时也可减少 CO2 等废气的排放。如果考虑到原材料的替代作用，利用回转窑焚烧废弃物实际上是环境保护、资源综合利用的综合项目。但利用回转窑焚烧垃圾废弃物在我国才刚起步，面临着很多问题。首先，相对于其他处理方法而言，该项目需要政府制定出相应政策，建立健全配套的法规、技术规范标准等，以防止处置过程中的二次污染问题。其次，由于我国大部分垃圾废弃物，尤其是城市垃圾并不是分类丢弃回收，为回转窑焚烧垃圾废弃物带来了较大的困难，因此必须加快建立垃圾的分拣、预处理工厂。此外，无论采取填埋、焚烧、物理化学哪种处置方法，建立垃圾预处理工厂都是必须的。只有这样才能有效地利用废物，最大限度利用资源，发展循环经济。再次，国家资金应当向回转窑处理废弃物项目适当倾斜。因为回转窑处理与焚烧炉、垃圾发电处理相比有更大的优势，而且投资小，效果好。建议国家减少投资建设焚烧炉和垃圾发电厂，将部分资金向回转窑处理废弃物企业倾斜，形成良好的处置危险废弃物市场环境，这也是废弃物处置和利用事业健康有序发展的关键。随着天然资源的短缺和固体废物排量的激增，许多国家把固体废物作为“资源” 积极开展综合利用，固体废物已逐渐成为可开发的再生资源 ，污泥资源化利用也将是其今后最终处置的根本方式 。国内外含油污泥等固体废物的资源化利用处理技术主要有热解、溶剂萃取、热化学洗油等，固体废物热解处理是一项很有发展的技术，其优点和可操作性已受到许多研究者的关注。含油污泥热解处理具有较好的油气回收和残渣再生利用价值，可实现污泥“零排放”，具有显著的直接经济效益和社会效益热解法处理含油污泥在国外已有工业化示范装置 ，但国内仍处于实验研究阶段 。利用回转窑处理废弃物虽然目前还有许多困难和问题，但未来的应用潜力将十分巨大。在走循环经济之路，建设节约型社会的今天，利用回转窑处置废弃物必将成为行业发展中一个新的亮点，会给社会带来良好的社会效益和经济效益。三、设计方案的可行性分析和预期目标：解决问题方案：含油污降解油炉主要用于处理油泥，将污染环境的油泥分解成对环境无污染的物质。油泥的主要成分是 石油，水，泥。设计此装置，首要解决的问题是如何将油泥分解。解决方法是通过回转窑加热处理，利用石油，水，泥在不同温度的不同状态， （如 水在高于 100 C时处于汽态，而石油成分在 300400C 时汽化分解，通过热解将水分、石油类物质及固体残渣三者完全分离。因为回转窑内温度很高，油泥的状态发生变化，使窑内外产生压强差，当密封装置密封效果不好时，氧气会进入回转窑，因为回转窑中的含油污泥中含有可燃有机物和挥发性物质，因此，在一定温度下，回转窑中的物质会发生爆炸。回转窑的密封性不好还会引起系统废气量增加，减少了合理条件下的有用烟气通过量，并且增加了系统能耗。由于筒体的加热过程会产生热胀变形。在炉体结构设计上需充分考虑设备留有膨胀余量。控制系统，采用工业控制计算机、PLC 及智能巡检仪测控炉体温度，使筒体内的温度分布符合工艺要求的温度曲线。整体方案可行性分析:1,炉型的选择：本设计燃气燃烧器加热，间接加热式回转窑。 选则此窑型的原因是，将加热点布置在窑底面和上面，由于窑炉回环筒是匀速旋转的，筒壁受热均匀，因此，不影响回转窑热效率和正常工况条件。在电、油、气三种加热方式中，燃气加热是一种最清洁的加热方式，除了取用和分配方便之外，还具有，很好地解决了加热元件方便修换的问题，有成本低，热效高、无污染烟气、窑体结构简单紧凑、散热面积小、散热损失少、易于自动控制调节等特点。2，控制方式：采用西门子 PLC 可编程控制器，控制燃气燃烧器的燃烧。控制方式的自动化程度高，节省劳动力。节省能源的消耗，更合理利用能源。3，使窑体均匀加热： 采用 PLC 控制，使筒体内的温度分布符工艺要求的温度曲线。使分布在窑体上的加热点按顺序启动，停止。防止窑体产生过大的热胀冷缩。各部分参数的确定：1）润滑方式2）传动装置：功率计算，电机的选用，变频器选择和参数设定，减速机的选用，齿圈和小齿轮的设计和计算，齿圈罩，联轴器选用。3）窑头，窑尾及密封装置：窑头罩，窑尾罩设计，密封装置设计。四、所需要的仪器设备、材料：仪器设备： 电动机，调速变频器，燃气燃烧器，PLC 控制器，温度传感器，压力传感，减速器，联轴器等。参考书目： 1 CHAPMAN, R.P Lime Kiln differential Motion Measured Between Pads and Tires, Pulp & Paper, October 1991.2 深入浅出西门子 PLCS7-300 北京航空航天大学出版社3 最新传感器使用手册 杨文帮 人民邮电出版社4 海利普变频器手册5 Philips rotary kiln sever 6 化工回转窑设计规定 HG/T 20566-94 7 回转圆筒用托轮、挡轮 回转圆筒进出料箱密封装置 HG 21546.16-938 三菱 PLC 编程手册 9 柳杭减速器使用手册10 机械设计 （第四版） 邱宣怀 高等教育出版社11 机械手册 第二卷 徐灏主编 机械工业出版社12 RIELLO 单段火燃气燃烧器手册13 油田含油污泥处理技术研究 于海燕 闫光绪编14 回转窑预热和冷却技术国内为研究现状及其分析 罗申，温治，王汇 矿冶 2006 年第三期，第 15 卷五、课题分阶段进度计划：序号 起止日期 工 作 内 容 阶段成果1 第一周第 三周 收集