固废《生活垃圾综合分选处理系统》课程设计说明书

1、WORD格式成绩固体废弃物处理与处置课程设计城市生活垃圾综合分选处理系统设计学生XX杜新要学院名称环境工程学院学号20211707136班级12环工1专业名称环境工程指导教师项玮专业资料整理WORD格式2021 年1月17日专业资料整理WORD格式目录1固体废弃物处理与处置课程设计任务书11.1设计任务及目的11.2设计内容和要求11.3设计工作量及成果22 垃圾分选系统设计方案的分析确定.22.1设计依据 .22.2设计方案 .23 分选工艺物料衡算 .33.1垃圾分选厂每小时的处理量 Q0.33.2人工分选 .33.3磁选.33.4选择性破碎机 .33.5风选.43.6滚筒筛分 .43.7

2、废物全过程总的质量 .44 垃圾储仓计算 .54.1仓体容积 .54.2仓体尺寸的计算 .55 分选设备选型 .65.1吊车、抓斗的设计选择 .65.2磁选设备的选择 .75.3滚筒破碎机的选择 .85.3.1选型 .85.3.2计算校核 .95.4垃圾滚筒筛 .105.4.1滚筒筛的主要参数 .105.4.2料在筛体内的停留时间 .115.4.3筒筛有用功率 .115.5风选设备 .115.5.1气流速度确定 .115.5.2立式风选几何参数确实定 .125.5.3旋风别离器选择 .135.6输送带 .13专业资料整理WORD格式5.6.1 输送带. 13专业资料整理WORD格式5.6.2

3、输送带155.6.3输送带176 可行性分析18完毕语18参考文献19附图20专业资料整理WORD格式1 固体废弃物处理与处置课程设计任务书1.1设计任务及目的1、任务：XX市生活垃圾综合分选处理系统设计2、目的：通过课程设计进一步稳固本课程所学内容，并使所学的知识系统化，培养运用所学理论知识进展城市生活垃圾综合分选处理系统设计的初步能力。通过设计，了解工程设计的内容、方法及步骤，培养学生确定固废处理与处置系统的设计方案，进展设计计算、绘制工程图，应用技术资料，编写设计说明书的能力。1.2设计内容和要求包括原始数据、技术参数、设计要求等1、设计原始资料设计规模为 X t/d 的某城市生活垃圾分

4、选系统。其中X=150+(36*5)垃圾主要成分见表1。表 1垃圾成分设计参数取值垃圾组分有机物无机物纸类金属塑料玻璃其他含量 /%56.728.92.882.384.89.1.32.95有机物组分包括：食品剩余、果皮、植物剩余等。无机物组分包括：砖瓦、炉灰、灰尘、粉尘等。垃圾容重平均值为0.45 t/m3，含水率为 47.8%。垃圾中塑料以超薄型塑料袋为主，废纸以卫生间的废纸为主。垃圾热值： 1923 kJ/kg。分选系统工作量为330t/d；日工作时间为12h。2、设计内容及要求垃圾储料仓设计计算；分选系统各设备选型计算：确定选择性破碎机、滚筒筛、简易风选机型号和规格，并确定其主要运行参数

5、；皮带运输机计算及布置，并计算各段的长度、电机功率。编写设计说明书：设计说明书按设计程序编写，包括方案确实定，设计计算、设备选型计算和有关简图等内容。专业资料整理WORD格式1专业资料整理WORD格式1.3设计工作量及成果1、撰写课程设计说明书；2、垃圾分选系统工艺流程及高程图一X；分选系统平面、剖面布置图1-2X。2 垃圾分选系统设计方案的分析确定2.1设计依据设计规模为 330t/d 的某城市生活垃圾分选系统，垃圾主要成分见表1。2.2 设计方案本次设计从我国的城市生活垃圾的现状出发，考虑到城市垃圾的特点，和我国劳动力资源丰富的特点，采用机械分选为主、人工粗选的方法。对于回收利用经济效率不

6、高的固体废物直接作为垃圾燃烧的原料，分选工艺采用城市生活垃圾简易的处理方法，以分选产物作为填埋、堆肥、和燃烧为目的，以到达城市生活垃圾的减量化、稳定化、无害化。分选工艺流程图如2-2 所示：2-2 分选工艺流程图专业资料整理WORD格式2专业资料整理WORD格式3 分选工艺物料衡算3.1垃圾分选厂每小时的处理量Q0专业资料整理WORD格式Q0QT专业资料整理WORD格式式中 Q每天垃圾的处理量， Q=330t/d；T每天的工作时间， T=12h。代入数据得Q0=330t/d/12h=27.5t/h3.2人工分选人工手选去除垃圾中的1%的大块金属、 0.6%玻璃、 2%的塑料和约0.5%其他无机

7、物质，即金属q1Q01%27.5 1% 0.275 (t/h)玻璃q2Q00.6%27.50.6%0.165 (t/h)塑料q3Q02.0%27.52.0%0.55 (t/h)其他q4Q00.5%27.50.5%0.1375 (t/h)那么经过人工手选可分出的垃圾有Q1 =0.275+0.165+0.55+0.1375=1.1275(t/h)3.3磁选垃圾通过磁选滚筒理论上可以分选所有的金属。Q2Q01.38%27.5 1.38%0.379(t / h)3.4选择性破碎机a 筛上物主要是纸、布、革、塑料、局部有机物等du50mm的物质，所以：Q3 Q0 ( 20% 2.88% 2.89%) 1

8、7.5 25.77%4.50975 (t/h)b 筛下物主要是du50 mm的被破碎的无机物、无机物、玻璃及其他碎土等。3.5风选专业资料整理WORD格式3专业资料整理WORD格式a 轻组分主要为粉尘、塑料纸X等。Q4Q0( 2.88%2.89%)27.55.77%1.58675 (t/h)b 重组分主要是有机物。Q5Q020%27.520%5.5 (t/h)3.6滚筒筛分滚筒筛分主要对选择性破碎机筛下物进展进一步分选，筛下物中主要有无机物、局部有机物、碎玻璃等。选择筛孔为1010 mm.筛上物为dp10mm的为有机物：Q6 Q0 36.7% 27.5 36.7% 10.0 9 2 5t/h)

9、筛下物为碎土、石渣等无机物和碎玻璃“Q7Q0(28.9%0.6%2.31%)27.531.81%8.7 4 7 7 (t/h)53.7 废物全过程总的质量Q总 =Q1Q2Q3Q4+Q5Q 6Q 7=1.1275+0.379+4.50975+1.58675+5.5+10.0925+8.74775=31.94325专业资料整理WORD格式4专业资料整理WORD格式4 垃圾储仓计算4.1仓体容积VQ2)(2式中储存时间， d；Q 最大日处理量，t/h；有效容积系数，在0.8 0.9 之间；垃圾有效密度，在1.1 1.3 之间， t/m 3；那么在本设计中仓体容积为：VQ2 3301437.91(m3

10、 )0.850.451.2取容积 V=1800m3。4.2仓体尺寸的计算V0abc式中V 每个小仓体的体积,m3；专业资料整理WORD格式5专业资料整理WORD格式a长度， m；b宽度， m；c深度， m；取 a=25m，b=10m， c=9m，那么每个仓体的容积为V =25 109=2250m3 1800 m 3，满足设计要求。5 分选设备选型5.1吊车、抓斗的设计选择垃圾吊车的台数是根据垃圾最大日处理量来确定的。一般日处理量在300t以下的采用一台吊车，日处理量在 300t 到 600t 的采用常用和备用各一台，规模在 600t 以上的要求常用 2 台，备用一台。在吊车的台数确定以后还要确

11、定吊车卷起、放下、行走、横移及抓斗开关动作所需时间，以确定吊车运行周期。如果分选设备有足够的处理能力，吊车的运行时间为60min/h, 设计时一般取4555min/h 。吊车供应能力：PNQT式中 Q 吊车供应能力，t/h；P 抓斗一次抓起量，t；T 吊车运行周期，h；根据垃圾最大日处理量选择吊车、抓斗，其工艺参数如表5-1 所示：表 5-1 吊车工艺参数工程参数设计依据数量2 台垃圾最大日处理量专业资料整理WORD格式6专业资料整理WORD格式吨位1.25t抓斗容量跨度7m储料坑跨度运行周期143s吊车运行各种动作的速度实际运行时间50min/h供应能力21.5t/h抓斗抓起量抓斗一次抓起量

12、为：PQ0T27.5143 1.311(t)N5060可知抓斗一次抓起量1.311t即可满足生产需求，选择一次抓起量为 2.65t的抓斗。5.2磁选设备的选择经过人工分选后进入磁选机进展分选的垃圾量为：QQ0Q127 .5 -1.1275 26 .3725/h) t垃圾的含水率为47.8%，根据以上数据选择CTB-69 永磁筒式磁选机，其主要技术参数如表所示：表 5-2 CTB-69永磁筒式磁选机主要技术参数磁选机的规格CTB-69圆筒转速40型号(r/min)规格600900电动机规格型Y90L-4号槽体行式半逆流电机功率kw1.5专业资料整理WORD格式7专业资料整理WORD格式磁场强度

13、oe1450给料粒度(mm)00.2生产能力 (t/h)8 15机重(kg)9105.3滚筒破碎机的选择5.3.1选型根据垃圾破碎分选工艺要求选择国产滚筒破碎机，具体技术特征如表5-2 。表 5-3滚筒破碎机技术特征规格30006000规格30006000生产能力80120筛孔尺寸 /min50/(t/h)3提升板高度300直径 /m滚筒6/minBJO2-7长度 /m型号倾角 /3电动机2-4功率度12/kw30转数转数1460/(r/min)/(r/min)专业资料整理WORD格式8专业资料整理WORD格式图 5-4 滚筒内断面示意图5.3.2计算校核横断面装料面积为(R2r 2 )(/

14、2)S2取经历值600，100，代入数据得：S(1.52 1.22 )( / 3/18/ 2)1.13(m2 )2物料跌落所需时间为：Tt1 +t2式67(s) ；t13123nt24 R sin(900)cos(900)4 1.5sin(900600 ) cos(900600 ) 0.68s3.14代入数据得 T1.670.682.35(s)当筛体倾斜安装时，实际物料轨迹为不规那么的螺旋线，该螺旋线的螺距即物料跌落一次向前所走的距离，即：l 4R sin 2 (900)cos(900) tan4 1.5 sin2 (900600 )cos(900600 ) tan

15、300.0681(m)物料沿滚筒轴向前的前进速度v 为专业资料整理WORD格式9专业资料整理WORD格式l0.0681v0.0290 m/sT2.35滚筒破碎机实际生产能力为：Q3600S vK3600 1.130.02900.430.4120.80(t / h)14.5t / h那么所选择的破碎机能满足处理量的要求。5.4垃圾滚筒筛5.4.1滚筒筛的主要参数垃圾滚筒筛筛分处理量为Q6Q74.394.939.32t/h滚筒筛主要参数确定如下：(1)设计筛体长度 4m，筛体直径 1.6m，筛孔取 10mm10mm，安装倾角40。(2) 筛分效率和生产率。根据“垃圾分选机 - 垃圾滚筒筛行业标准（

16、 CJ/T5013.1-95),筛下物粒径12mm，筛分效率80%。选取筛分效率为90%。(3) 滚筒筛转速通常为了获得较好的筛分效率，应使物料在筛体内做较大的翻动。滚筒筛临界转速 nc为30 g309.81nc3.1433.46 34(r / min)R0.8根据实验说明，垃圾滚筒筛回转速度一般取临界转速的30%60%较为理想，那么取滚筒筛转速为12r/min 。5.4.2料在筛体内的停留时间专业资料整理WORD格式10专业资料整理WORD格式根据研究说明，当筛分垃圾时，要得到75%以上的筛分效率，停留时间应达到 25 30s, 甚至更长。所以取垃圾在滚筒内停留时间为 50s，那么物料在筛体

17、内沿轴向运动的平均速度为L4v0.08(m / s)505.4.3筒筛有用功率据资料推导，取 600，筛分机有用功率为LR g98cos2 (90 0)N8sin 2 (900)tan4543.140.89.81(98cos2 300 )8sin 2 300tan 404546.96(kW )实际使用的驱动电动功率还应考虑机械传动损失。5.5风选设备对本风选工艺，选用简易立式风选设备5.5.1气流速度确定风力分选主要将低密度、空气阻力大的塑料、废纸等和具有高密度、空气阻力小的重质有机物分开。局部物料密度如表 5-4 。表 5-5 局部物料密度物质塑料玻璃砖干砂有机物密度920250018402

18、5001200/(kg/m 3轻质物料以塑料为参考，其悬浮气速为v022s920 6.67(m / s)100100专业资料整理WORD格式11专业资料整理WORD格式重质物料以有机物为参考，其悬浮气速为v022s1200 7.62(m / s)100100那么选取气流速度为6.7m/s 。5.5.2立式风选几何参数确实定关于风力分选设备的计算设计计算目前尚无成熟的方法可借鉴，对于立式分选垂直段主要目的是将纸类、塑料等轻质组分通过气流输送出来，可借鉴流化床气力输送设计进展经历设计，准确的计算还需要实验及有关的理论进展研究。(1) 选择气体速度根据气力输送设计原那么确定垂直段管长 7m，考虑所分

19、选物料为不规那么纸类、塑料等，选择管径 100mm 。设高压端气体密度为3kg/m3,故所选气速相当于气体质量速度G=6.7 3=20.1 kg/m2s) 。(2) 估算气 - 固比垃圾分选主要去除塑料及纸类，设其堆积密度为b 560kg / m3。气- 固比为m 227(b0.38L0.755600.387-0.75186.7)227 (G20.1(3) 所需空气量G计算Gt = Q3mGtQ34.50975 100024.16(kg/ )m186.7h取空气重度为 1.25kg/m 3 , 那么空气体积流量为QkGt24.1619.328(m3 / h) 0.322m3 / minf1.2

20、5按所选管径 100mm和气速，所需空气体积流量为：QkvDt26.7 3.14 0.120.0526( m3 / s) 3.156m3 / min44专业资料整理WORD格式12专业资料整理WORD格式故可选用 3.2m3/min 空压机一台能够满足要求。(4) 压降计算管内平均绝对压力为2kg/m2 (1kg/m 2=9.8Pa) ，室温为 300K，那么气体平均重度为：qMp2922.355( kg / m3 )RT0.0821300垂直管压降：p2m g H2186.72.35576155.5(kg / m2 )5.5.3旋风别离器选择根据气体流量 3.156m3/min 和入口风速

21、6.7m/s, 选取 XLP/A-3.0 型旋风别离3器，其允许进口风速12m/s, 处理量 750m/h 。5.6 输送带在垃圾分选工艺中，带式输送机是主要的运输机械，它连接各个分选设备。因此，各分选设备段之间的输送带带宽、带长、带速及输送带的安装位置需根据具体情况分别估算。5.6.1输送带1带宽确定输送带主要输送从垃圾储坑经过初级篦子送入的及由输送带送至滚筒破碎机的垃圾，在这一段输送带上同时进展人工分选。故带速不宜选择过快，选取带速为 0.3m/s 。由于垃圾的密度较小和较松散，所以一般用槽式胶带输送带。胶带输送机的输送能力由下式计算。Q3600 Fbc专业资料整理WORD格式13专业资料

22、整理WORD格式式中Q输送能力，由物料衡算知Q 近似取14.5t/h；Fb物料在胶带的截面积，m2；输送带运行速度，取0.3m/s ；物料的堆密度，对垃圾取0.45t/m3;c倾角系数。对有人工手选输送带应水平放置，故c=1。图 5-6 物料在胶带上堆积的断面积对于槽型输送带上物料堆积的断面积为Fb F1 F20.082 3.14sin 2 45 B20.12 B2 tg 20sin 2 454其中，胶带的槽角选取TD72型为 20 。那么14.536000.2514-0.1531B20.30.451那么带宽为： B =1.20m。2电动机功率计算在确定胶带输送机的电功率以前，首先要计算传动滚

23、筒的轴功率。转动滚筒轴功率的计算公式式中参数数据取自文献为专业资料整理WORD格式14专业资料整理WORD格式N 0k3k4 N 0N 0N 0k5 vk8N 0k1 Lh v0.0318200.30.1908 kWN 0k2QLh5.4510 5330200.3597 kWN00N 01.51.050.19080.35971.41.50.232.250.30.10.452.5260胶面传动滚筒=0.90 ，因此，电动机功率为N 02.5260kWN k2.8070.9应选用 Y100L - 2 型三相异步电动机，额定功率为0.3 kW。5.6.2输送带1带宽确实定输送带主要用于输送有滚筒破碎

24、机筛上物只要为废纸、塑料及局部有机物至风选设备。其计算方法如 (1) ，由物料衡算，此时输送量 Q =4.24t/h。倾角 15 ，倾角系数c取0.885。带速取1.0m/s，那么输送带带宽为4.2436000.2514-0.1531B21.00.450.885解得 B=1.27 m，取带宽为 1.3m。专业资料整理WORD格式15专业资料整理WORD格式图 5-7输送带简图2电动机功率计算Lh40 ，vm1.0/ ，Q4.24/ ，H10。采用滚动轴承，查得msthm=0.030，k10.0318， k28.1710 5， k31.03， k41.00 ，导料挡板 k5 2.25 ，空段清扫

25、器 k60.23 ，弹换清扫器 k71.5 ， k80.18 。将以上各数据带入计算式，转动滚筒轴功率为：N00.0318401.08.1710 54.24400.002734.24101.031.0052.250.231.51.00.180.455.51kW电动机功率为Nk N01.0 5.51 6.12 kW0.9所以选用 Y132M 4 型电动机，额定功率为7.5 kW。专业资料整理WORD格式16专业资料整理WORD格式5.6.3输送带1宽度确定输送带主要用于输送自滚筒破碎机筛下物主要为无机物、碎石渣、玻璃及局部有机物送至滚筒筛。取带速为 1.5m/s ，输送倾角10，倾角系数为 0.

26、957 ，由物料衡算此时输送量为8.02t/h ，8.02=3600 0.2514-0.1531 B2 1.00.450.885所以B=1.27(m)取带宽为 1.3m。2电动机功率计算取 Lh 20m，vm 1.5 / s，Q 8.02t / h，H 5m。采用滚动轴承，查得=0.030，k10.0318， k28.1710 5， k31.08， k41.00 ，导料挡板 k52.25 ，空段清扫器 k60.23 ，弹换清扫器 k71.5 ， k80.36 。将以上各数据带入计算式，转动滚筒轴功率为N0(0.0318201.58.171058.02200.002738.025)1.081.0

27、05(2.250.231.5)1.50.360.457.30(kW )电动机功率为N k N0 1.0 7.30 8.11(kW)0.9所以选用Y160M 4型电动机，额定功率为11 kW。专业资料整理WORD格式17专业资料整理WORD格式6、可行性分析根据垃圾的垃圾组成和含量，以及处理系统的工作量，设计方案采用了生活垃圾简易处理方法。从理论上讲，对于经过人工手选的垃圾，原先的大块金属、塑料、玻璃品、建筑材料等可以被有效的除去，之后剩余的金属可以利用磁选技术通过适宜型号的磁选机有效的被选出，再通过选择性破碎机将 d50mm未被破碎和 d50mm被破碎的物质分开，这个也是能够到达的。筛上物质主要是纸、