主要设备选型计算

1、第四章主要设备选型计算工艺流程中的主要设备包括标准设备（定型产品） ，根据生产选择使用；非标准设备（非定型产品）根据计算进行设计和制造。4.1 磨矿工序1.振动球磨机考虑到本设计为年产9000吨APT,生产量比较大，所以采用处理量较大的双筒振动球磨机 2MZ-800 型（功率 P=30kw） 。已知： 1 ）球磨机处理量 Q = 750 kg/h;2）工作时间为每天每台 20 小时；3）每天的磨矿量为 43615.94 kg 。计算： 所需球磨机的台数为：43615.94 十350 -20 = 2.9 ，取 3 台1. 料仓已知：1）处理能力为碱分解一批矿（设为 5000kg ）的一半；2）黑

2、钨精矿的松装比重： 6kg/L ；3）填充系数： 0.9。计算：V 计算=5000 十2 十0.9 十6 = 462.97 （L） = 0.463 m 3料仓为类似圆锥形，取实际尺寸：a= 1.1 m h = 1.2 mV 实际=1/3 X1.12X1.2 = 0.484 m 3 V 计算计算结果符合要求，取与球磨机相同台数， 3 个料仓。2. 螺旋给料机选用100 X400的螺旋给料机，其给料量Q = 0500kg/h ,其台数与球磨 机相匹配，取 3 台。3. 给料机用减速器选用 0 70r/min ，功率 1.5kw ，取与球磨机台数相同，取 3 台。4. 直流电动机选用 Z2-12 直

3、流电动机（ P=0.6kw ），台数取与球磨机相同，取 3 台5. 电动葫芦选用TVH-0.5型，运载能力Q=0.5T,提升高度H = 12 m 设计为三台球磨机公用一台电动葫芦，取一台。6. 高位水箱已知：1）磨矿工序的水矿比=1 : 2 ;2）水箱贮水为碱分解一批矿（设为 5000kg ）的一半；3）填充系数： 0.9 。计算：V 计算=5000 十2 十2 十0.9 = 2.78 m 3水箱设计为长方体，长和宽相等，令高h = 1.2a，贝Ua2 h = 1.2a3 = 2.78求得 a=1.4m 取 a = 1.4 m h = 1.6 mV 实际=1.4 X1.4 X1.6 = 3.1

4、36m 3V 计算故水箱的实际尺寸为1400 X1400 X1600mm数量与球磨机台数相匹配，取 3 台水箱。7. 转子流量计 已知：1 )球磨机的磨矿量 Q = 750kg/h ;2)设最大水量：矿量=0.5 : 1。计算：进水量为：750 X0.5 -1 = 375L/h故取LZB-15型转子流量计(40400 L/h )。每台球磨机配用一转子流量计，故取 3 台。9.扬液器计算：V 计算=(65096.79 -2.33+47107.42 -1.38 ) - (43615.94 廿000 ) ).8 -1000=8.90m 3选取 1.1d = h，则 d=2.2 , h=2.4V 实际

5、=n/4 X2.22X2.4 = 3.86m 3满足要求。故扬液器的实际尺寸为2200 X2400mm，取3台。10. 矿浆搅拌槽根据碱分解工序设备选择：碱分解锅为 10m 3，碱分解 2 吨矿/锅。矿浆搅 拌槽的容积按碱分解所需的矿浆体积计算，填充系数为 0.5，矿浆密度是 2.33 kg/L ，矿浆体积为：V 计算=65096.79 -2.33 -43615.94 廿000 -1000=3.2则矿浆搅拌槽的容积为：3.2 十2 = 6.4 m 3 取 6m 3一台球磨机对应一台矿浆搅拌槽，故取2000 X2000钢槽3台，用A3(S=810mm) 钢板焊成。11.泥浆泵每台矿浆槽配一台泥浆

6、泵，选用 2PN(Q = 30 m 3/h , H = 22m , P= 11kw)泥浆 泵 3 台。4.2 碱分解工序1. 碱分解反应锅设反应锅填充系数为 0.8 ，每锅作业时间为： 8 小时，根据物料平衡计算结 果，每批矿浆加液碱的处理量为：V 批=65096.79 十2.33 + 47107.42 -1.38 十43615.94 廿000 -1000 = 7.12 m3V 锅=7.12 ).6=8.9m 3选用 10 m 3 反应锅，其台数为：43615.94 -5000-3=2.91 台 取3台。选用工作压力为 1.5MPa 的反应锅，采用远红外线加热装置。2.稀释槽已知：1)每批分解

7、产物稀释 3倍；2) 填充系数： 0.7；3) 高径比为 1 。计算：V 计算=3 X7.12 十0.7 = 30.51m 3取 h = d = 3400mm，贝U V 实际=n/4 X3.43= 30.85 m 3 V 计算符合要求。故稀释槽的实际尺寸为：3400 X3400mm。一个反应锅对应一台稀释槽，取 3用S=10mm的A3钢板焊接。3. 浓 Na2WO 4料液贮槽已知： 1 ）浓 Na 2WO 4溶液中浓 WO 3浓度为 210 kg/ m 3；2）贮半天的料液；3）填充系数：0.800.85。计算：V 计算=29284.88 十210 P.8 十2 = 87.16 m 3取 4

8、台 h : d = 1 : 1 则设 d = 3.1m h = 3.1mV 实际=n/4 X3.12X3.1 X4 = 93.54 m 3 V 计算符合要求故浓Na2WO4料液贮槽的实际尺寸为3100 X3100 mm。并配4台搅拌用潜水泵，型号 QY75/100（Q = 75 m 3/h,H = 7m,P = 2.2kw ）4. 配料液槽已知： 1 ）可装半天料液，料液中 WO 3 浓度为 20 kg/m 3；2）填充系数： 0.800.90；3）高径比为 1 。计算：V 计算=29284.88 -20 十2 P.9 = 813.47 m 3配料液槽取12个，每槽容积813.47 -12 =

9、 67.79 m 3取 d = 4.3 m h = 4.7 mV实际=n/4 X4.32X4.7 = 68.22 m 3V计算 满足要求5泥浆泵（将稀释后的矿浆输入板框压滤机）选用2PN型泥浆泵（Q = 30 m 3,H = 22 m ）取3台6板框压滤机（一次过滤用）已知：1）湿钨渣密度：2 kg/L ;2）板框压滤机填充系数：0.700.80 ;3）板框压滤机一班工作两次。计算：V 计算=5000 十2X41.43% 十2 十0.6 十0.8 -1000 = 2.16 m 3选用BAY-180铸铁板框压滤机，其过滤面积为100 m2，选3台。考虑到 二次过滤3台，共需6台。7. 集液池集液

10、池为一水泥池，内衬软塑料，分为两池。一池集浓液，一池集稀液。其 尺寸为1500 X1500 X3000 mm，用S=6mm 的钢板焊制，并配液下泵选用FSZ-K 型（Q = 13 m 3/h,H = 15 m,吸程 1.5m ）8. 微孔过滤机选用30 m 2 3atm陶瓷过滤机，取6台。8. 钨酸钠料液输送泵选用 IH65-50-160 型离心水泵（Q = 25 m3/h,H = 32m,P = 5.5kw ），配用2台。4.3离子交换工序1.离子交换柱1选用交换柱规格为2000 X10000mm，其截面积为n22 = 3.14 m 24树脂装柱高度为9米，取201 X7型树脂，湿真密度为0

11、.73t/ m3,水份为 42.5%，操作容量为260kg/t干树脂。根据日物料平衡结果，日产APT为29.99t，(1) 单柱周期 WO3吸附量计算：1260 X nX2 X9 X0.73 X(1 0.425 )= 3.086t4(2) 单柱周期APT产量计算：设APT中WO 3含量88.5%，结晶率为95%，交换、结晶、烘干损失忽略不计，则单柱APT产量为：3.086 X0.95 P885 = 3.313t(3) 单柱周期加入物料量计算： 交前夜：以交前夜20g/L，单柱周期交前液量为3.086 -X).020 = 154.3 m 3 纯水：根据生产实践，交换工序每吨APT纯水用量为24.

12、604吨，则单柱周期 纯水用量为24.604 X3.313 = 81.513 m 3 单柱周期一段液用量计算：根据生产实践，每吨APT 一段液体积为1.543m 3，则单柱周期一段液用量为：1.543 X3.313 = 5.112m 3 单柱周期解吸剂用量计算：根据生产实践，每吨APT解吸剂用量为7.6m3，则单柱周期解吸剂用量为：7.6 X3.313 = 25.179m 3 单柱周期交后液产出量计算： 据物料平衡计算结果，日产交后液为1484.973m 3，则单柱周期交后液产出量为: 单柱周期二段液产出量计算：据物料平衡计算结果，日产二段液为 164.677m 3，则单柱周期二段液产出量为：

13、164.677 十29.99 X3.313 = 18.190 m 3 单柱周期三段液产出量计算： 与解吸剂量相同。 单柱周期洗氯液产出量计算： 据生产实践，每吨 APT 洗氯液为 6.674 m 3，则单柱周期洗氯液产出量为：6.674 X3.313 = 22.111 m 3(4) 单柱作业时间计算取吸附、洗钨和洗氯过程线速度为 8cm/min ，解吸速度为 3cm/min ，已知柱截面积为 3.14 m 2。 吸附时间：164.059 十(3.14 X0.08 X60 )= 10.89 h 洗钨时间：480.3 -29.99 X3.313 十(3.14 X0.08 X60 )= 3.52 h

14、 解吸时间：(5.112+25.179 )-(3.14 X0.03 X60 )= 5.36 h 洗氯时间：22.111 -(3.14 X0.08 X60)= 1.47 h 反冲时间： 1h 操作时间： 1h则单柱周期作业时间为：10.89 + 3.52 + 5.36 + 1.47 + 1 + 1 = 23.23 h(5) 单柱 APT 日产量为：3.313 X(24/23.23 )= 3.423 t( 6)离子交换柱台数计算 9000 -(300 X3.423 )= 8.76 (根)取 9 根（7） 201 X7型树脂用量计算: 3.14 X9 X0.73 X=185.67t，取 188 吨。

15、2.循环槽已知: 1 ）地面循环槽分别为料液、纯水、一段液、淋洗剂 4 个钢制内衬软塑料 的，盖子用硬聚氯乙烯板制作；2）计算以装一柱一段液为准；3）填充系数为 0.85，高径比为 1。计算：V计算=（V 一段液/3 ）-0.85=128788.53 -3-0.85 -1000 = 16.84 m 3选取 d = 2.8m h = 2.8mV 实际=n/4 X2.82X2.8 = 17.23m 3满足要求。故循环槽的实际尺寸为2800 X2800mm。3. 高位槽已知： 1 ）选用 4 台与循环槽相对立，用硬聚氯乙烯板制作的槽子；2）填充系数为 0.70，高径比为 1；3 ）高位槽容积为循环槽

16、的1/41/5。 计算：高位槽容积取为循环槽的 1/4V 计算=16.84 -4 = 4.21 m 3选取 d = h = 1.8m，贝UV 实际=n/4 X1.82X1.8 = 4.57 m 3满足要求。故高位槽的实际尺寸为 1800 X1800mm 。4. 贮液槽已知：1 ）贮液槽分一段液、 二段液和三段液槽， 一段液槽 3 个，二段液槽 6 个， 三段液槽 3 个；2）贮液槽以贮 1 柱的二段液为准；3）填充系数为 0.80 ，高径比为 1。计算：V计算=V 二段液宁9 P.80 = 164.6770 -H9-0.80 = 22.87m 3选取 d = h = 3.1m，贝UV 实际=n

17、/4 X3.12X3.1 = 23.39m 3 V 计算满足要求。故贮液槽的实际尺寸为3100 X3100mm 。5. 淋洗剂配制槽已知： 1 ）每槽配制一柱淋洗剂；2）填充系数为 0.9，高径比为 1 ；3）选用 3 台淋洗剂配制槽。计算：V 计算=1/9V 淋洗剂 +0.85 = 1/9 X281.5 +0.9 = 34.75m 3选取 d = h = 3.6mV 实际=n/4 X3.42 X3.4 = 30.86m 3满足要求。6. 淋洗剂贮槽淋洗剂贮槽的尺寸及数量同淋洗剂配制槽。7. 微孔过滤机选用 30 m 2 3atm 陶瓷过滤机，取 1 台。8. 陶瓷泵已知： 1 ）操作线速度：

18、 交换、洗钨、洗氯工序为 4.8m/h ；淋洗、顶三段液为 1.8m/h2)每一柱对于交换、洗钨、洗氯工序流量为 QQ =n/4 X22X4.8 = 15.07 m 3故可选用 HTB5.0/30 型(Q = 20 m 3/h,H =30m,P = 5.5kw ) 同理对淋洗、三段液工序流量 QQ =n/4 X22X1.8 = 5.65 m 3故可选用 HTB3.2/20 型(Q = 10 m 3/h,H =20m,P = 2.2kw )地面循环槽配 4 台陶瓷泵、贮液槽配 3 台、淋洗剂配制槽配 2 台、淋洗剂贮槽 配2台。9. 转子流量计已知：1)可供选择的型号有LZB50 测量范围600

19、6000L/hLZB100 测量范围 5000 90000L/h根据洗钨、洗氯、淋洗、顶三段液各个工序来选择，选用 LZB100 型，4支。4.4 蒸发结晶工序1. 蒸发结晶槽已知： 1 )填充系数为 0.85；2)操作周期 8h；3 )选用 10m 3 搪瓷反应锅。计算：理论台数为V 二段液 / (10 X0.85 )= 164677.24/(3 X10 X1000 X0.85 )=6.45取 8 台(一台备用)2真空吸滤器已知：1）填充系数为0.70 ;2）每次过滤处理1锅产品；3）湿仲钨酸铵密度：2.2kg/L ;4 ）吸滤器：h上筒二3/2h下筒。计算：V计算上=G湿仲钨酸铵/ （2.

20、2 X8X2X0.7）=33119.34/ （2.2 X8 X2 X0.7 ）X1000 = 2.69m 3V上=3/2V下为方便操作取高 h = 1m贝U h上=0.6m取d =1.6mV实际二 nD2Xh上=1.21m 3 取4台43. 扬液器选择1400 X1200 （直柱部分），体积大约为2.5m3,钢制内衬胶扬液器8台4. 水环式真空泵选择SZ-80型8台5. 结晶母液槽尺寸同交换工序贮液槽，数量为 8台，并配陶瓷泵HTB5.0/30型8台6. 空压机选用 3L-10/8 型，P = 65kw ;规格2550 X1300 X2100 ,数量为6台。4.5干燥包装程序1. 双锥回转真空

21、干燥器2. 振动筛选用ZDS-800型，Q = 0.81.2t/h，数量4台3. 排风机 选用4-72型塑料排风机，P= 40kw，数量4台4.混料机双锥型混料机，V= 5.0m3，P= 1522kw，2台5. 磅秤规格0200kg，数量2台 全流程各工序设备明细表如表 4-1所示表4-1全流程各工序设备明细表工序序号设备名称型号规格数量备注磨矿工序1振动球磨机2MZ-8003Q = 750 kg/h ，P=60kw2料仓1100 X1100 X1200 mm33螺旋给料机 100 X400 mm3Q = 0 500kg/h4给料机用减速器30 70r/min，功率 1.5kw5直流电动机Z2-123P=0.6kw6电动葫芦TVH-0.51H=12m,Q=0.5T7水箱1400 X1400 X1600 mm38转子流量计LZB-15316 160 L/h9扬液器2200 X2400 mm310矿浆搅拌槽2000 X2000 mm3A3( 3=8 10mm)钢板焊成11泥浆泵2PN3Q = 30 m 3/h , H=22m , P = 11kw碱分解工序1碱分解反应锅10 m 33工作压力