#《过程装备设计》课程实验指导书

1、过程装备设计课程实验指导书 适用于四年制机电系过程装备和控制工程本科专业 实验一：粉体工程技术设备和工艺（ 4 学时） 一、实验简介及目的要求粉体工程中心是洛阳理工学院根据长期的工程专科教学实践， 根据材料科学 和工程系、机械工程系、 电气自动化系等各工科专业的教学需要， 为有效解决工 程实践教学环节而建设的。粉体工程中心是一条完整的普通粉磨生产线， 全部采用厂矿企业使用的机电 设备，是一个建材工厂粉磨生产系统的集粹和浓缩， 它不仅能够进行生产， 能够 方便地对各个设备的工艺参数进行调整， 而且能够很好地完成实践教学工作。 学 生在粉体工程中心实训可以亲自动手操作和调试， 对工艺、设备和电气控

2、制都能 有直观的认识，通过在生产一线的实训，学生的工程意识将会提高。粉体工程中心粉体工程中心目前主要由三个部分组成：一是立磨破粉碎系 统，主要由破碎、立式粉磨、输送、筛分、通风、除尘等设备组成的连续工艺生 产线，是由我校教工自己规划、自己设计、自己采购设备、自己安装调试而建立 起来的；二是球磨机粉磨系统， 该系统由我院机械工程系设计定制； 三是流化床 气流超细磨系统，该系统是我院西班牙贷款购置设备。通过本次实验， 要求学生了解和掌握粉体生产工艺流程； 了解和掌握粉体生 产工艺设备的结构、原理和操作方面有关知识；了解粉体加工产品质量的检测、 分析方面知识。二、实验主要的机械设备及各设备的性能参数

3、（一）破碎系统和立式粉磨系统1. PEX150 X 750细碎颚式破碎机PEX150X 750细碎颚式破碎机适用于中、细碎，对物料的要求为抗压强度 极限不超过2000kg/cm2的各种矿石、岩石。其主要参数如下：给料口尺寸为 150 毫米（宽）X 750毫米（长）；最大给料尺寸为120毫米；排料口间隙为10毫米至40 毫米；生产率为 835 吨 /小时；电动机功率不大于 15 千瓦。2. 2PG-400S 型双辊破碎机2PG-400S 型双辊破碎机可供选矿、化工、水泥、耐火材料、建筑材料等工 业部门中、细碎各种高、中等硬度以下的矿石和岩石之用。其主要参数如下：辊 子直径为 400毫米；辊轮长度

4、为 250 毫米；最大进料粒度 32毫米；出料粒度 08 毫米；产量520吨/小时；辊轴转速为200转/分钟；电动机型号为 Y132-6 ;电 动机功率5.5千瓦X 2;电动机转速为960转/分钟；外形尺寸为2350毫米（长）X 1000毫米（宽）X 810毫米（高）;整机重量为1350kg。两个辊子分别由各自的电动 机带动工作。3. S4-ZZP-525 型直线振动筛S4-ZZP-525 型直线振动筛主要用于磨料、模具原料、化工、医药、冶金、 建材、粮食、化肥等行业中的干式粉状或颗粒状物料的筛分。其适用于 0.0742 毫米任何干式物料的筛分，最大的物料粒度不大于 10 毫米。物料从给料机均

5、匀 地进入筛分机，在振动电机（或振动器）的激振下向前边跳动边筛分，通过多层 筛网产生出数种产品（ >8毫米、58 毫米、35毫米、13毫米、<1 毫米），分 别从各自的出料口排出。4. FU200 型链式输送机FU200 型链式输送机主要参数如下： 槽宽为 200 毫米，理想输送粒度为小于 5毫米、最多 10%的最大粒径为 10毫米，链条线速度 28毫米/秒，物料湿度不大 于 5%，最大输送倾角小于 15 度，输送量为 1234立方米 /小时。5. 3R2514 型悬辊磨粉机3R2514 型悬辊磨粉机适用于中小矿山、化工等企业的高效闭路循环的矿山 粉碎设备，其效率比球磨机高，电耗低

6、，占地面积小，安装费用少。本机广泛用于重晶石、方解石、钾长石、滑石、大理石、石灰石、白云石、 萤石、石灰、石膏、玻璃、耐火材料等莫氏硬度不大于 7 级，湿度在 6%以下的 非易爆的物料，成品粒度在 60325目范围内自由调节。主要参数如下：最大进料粒度为15毫米；成品粒度为60325目；不同物料 时产量为0.33吨/小时；中心轴转速为160转/分钟；磨环内径为780毫米；磨 辊直径为250毫米；磨辊和磨环高度140毫米；风机风量为12000立方米/小时； 风机风压为 200毫米水柱；主机电机为丫225S-8-18.5千瓦；风机电机为Y160M-4-11千瓦；分析器电机为 Y112M-6-2.2

7、千瓦；总功率为31.7千瓦。6. FD反吹式袋式除尘器该除尘器负压操作，处理风量为 2460立方米/小时，过滤风速为1米/分钟， 过滤面积41平方米，滤袋长度2000毫米，除尘效率为99%。反吹风机型号为 9-19NO.3 8。除下的粉尘由底部的回转卸灰阀排出。7. 电磁振动喂料机该喂料机喂料量为5吨/小时，频率3000次/分钟，喂料粒度50毫米，功率0.06千瓦，振幅1.75毫米。8. 主风机主风机为高压离心通风机， 型号为，风量为39634792立方米/ 小时，全压为46614256帕斯卡，主轴转速2900转/分钟，电机容量为11千瓦， 输送介质温度为20摄氏度空气，介质密度为1.2千克/

8、立方米。图1粉体工程中心破碎和立磨系统工艺流程图1-喂料；2-颚式破碎机；3-斗式提升机；4-直线振动筛；5-分料控制器；6-链式输送机7-平台料仓；8-成品；9-对辊破碎机；10-振动喂料机；11-悬辊磨；12-旋风分离器13-悬辊磨风机；14-袋式除尘器；15-主风机；16-排风管（二）球磨机粉磨系统其工艺流程示意图如图2所示:物料物料+空气斗式提升机含尘点图2球磨机粉磨系统工艺流程示意图1. SM0930球磨机规格：0.9X 3.0m；台时产量：0.8-1. 5t/h;有效容积：1.5 m3；研磨体装载量:2.7t;入料粒度：v 10mm； Y2-225M-6 电动机功率： 30kW ,

9、380V ； ZSY180-I减速机减速比：28；重锤锁风阀规格：NHF300 ;单管螺旋输送机（出磨）规 格: © 200mm。2.改进型0-SEPA实验选粉机规格：NG0-200;选粉出力：1.53 t/h;处理能力：46 t/h；处理风量：312000m /h;电机功率：5.5 Kw ;设备阻力：； 300X300重锤式双道锁风阀处理能力：46 t/h。3. LPM4B-250脉冲袋式收尘器3处理风量：1000015000 m/h;入口温度：w 120C ;含尘浓度：入口 v 500 g/m3（标）、出口v 50 mg/m3（标）;过滤面积：总248 m2、净186 m2;过滤

10、风速： 0.81.3 m/min ;压力损失：15001700 Pa；承受负压：10000 Pa；收尘效率：99.95% ;清灰用压缩空气：气量 1.2 Nm3/min、压力0.50.7 MPa； YJD-16星型卸灰阀规格：300 X 300 mm。4.成品仓规格：© 1000 X 1300 mm；容积：1 t。5. BGY-15包装机Y132S-4 电机功率：5.5 kW , 380V。6. SF15-22L 空压机排气压力：0.8 MPa；排气量：2.4 m3/min;排气温度：环境温度+ 10C ；电 机功率：15 kW;噪 音 值：6573 dB。（三）流化床式气流超细粉磨

11、系统型号：LHL/Y-3型流化床式超细气流粉碎机技术参数： 入料粒度：3mm以下（为保证较大产量原则要求 1mm以下）； 成品细度：3150um可调； 产量：150kg/h （视加工原料入料粒度、性质和产品粒度要求而定）； 装机功率：35.75kw （其中主机：13.75kw;空压机：22kw）; 冷冻干燥器进气温度： 50C；工作压力：0.41.0MPa；露点温度：210°C； 空气压力：0.70.8MPa1 空气压缩机2 储气罐3 冷干机4 进料系统5 粉碎系统6 旋风收集器 7 脉冲除尘器 &引风机图 3 流化床式超细气流粉磨系统工艺流程图实验二：水泥生产模拟技术和设备

12、（ 2 学时）一、实验简介及目的要求水泥生产模拟基地实验室是由我校自行研究、 开发、设计的、 以新型干法水 泥生产线生产控制为对象的模拟仿真系统。该系统的开发在水泥行业为首创， 填补了水泥工艺及相关专业专业学生的实 践教学及工厂技术人员培训领域的空白。 技术水平为国内领先， 曾获获河南省教 学成果一等奖和科技进步二等奖。中国建材工业协会、 中国机冶建材工会全国委员会洛阳培训基地、 劳动部职 业技能鉴定站、 全国水泥中控技能大赛都使用该模拟仿真系统。 该系统并已推广 到十多家单位。该系统的使用和推广， 为水泥企业培训了一大批中控操作技术人员， 为我国 新型干法水泥生产技术的发展作出了重大贡献。通

13、过该实验的学习， 使学生了解新型干法水泥生产工艺基本理论， 掌握新型 干法水泥生产控制参数的检测及控制， 了解新型干法水泥厂计算机控制系统的组 成和基本原理，了解计算机控制系统的操作步骤及方法，熟悉新型干法水泥 厂中控室工作环境。 通过新型干法水泥生产设备操作规程和常见不正常情况的判 断、处理等实训操作。 培养学生理论联系实际和分析、 解决生产实际问题的能力。 二、实验教学内容1. 水泥生产工艺基础1.1 水泥生产基本知识1.2 水泥生产工艺流程要求学生掌握日产 2000 水泥熟料预分解窑系统的主要设备、气体流动及物 料运动过程、燃料燃烧、气固换热及物理、化学变化过程和特点。1.3 水泥生产过

14、程控制和操作1.3.1 水泥生产过程控制的目的1.3.2 水泥生产过程控制原则水泥熟料煅烧过程控制网点及控制项目介绍日产 2000 水泥熟料预分解窑煅烧系统主要控制点及控制项目的确定、 各工艺控制参数的控制范围。水泥生产过程控制方法简介人工控制、 模拟仪表控制、 计算机控制等控制方法方法， 各控制方法的 特点，生产控制的发展趋势。1.4 水泥生产过程操作1.4.1 水泥生产设备操作规程 主要介绍生料制备系统、煅烧系统、煤粉制备系统、烘干系统、水泥制成系 统的操作规程。1.4.2 预分解窑点火操作1.4.2 煅烧系统正常运行操作1.4.3 煅烧系统不正常情况的操作2. 水泥生产模拟操作系统2.1

15、 水泥生产模拟操作系统简介水泥生产模拟操作系统设计思想水泥生产模拟操作系统的结构 系统由三个子系统组成：（1）新型干法水泥生产线工艺流程动态显示屏。（2）新型干法水泥生产线自动化仪表控制系统操纵台。（3）新型干法水泥生产线计算机模拟仿真控制系统。 水泥生产模拟操作系统的功能 系统实现的功能主要有：（1）新型干法水泥生产线工艺流程、运行状态的显示。（2）新型干法水泥生产线设备的启 /停控制。（3）新型干法水泥生产线控制参数的采集和显示。4）新型干法水泥生产线常见故障的判断和处理。水泥生产模拟操作系统的特点2.2水泥厂预分解窑故障处理仿真系统的使用简介教师用机的操作学生用机的操作工艺流程动态模拟显

16、示操作设备操作规程模拟系统的操作仪表模拟控制操作3 水泥生产模拟操作实训3.1日产 2000 水泥熟料预分解窑系统工艺流程动态显示3.2日产 2000 水泥熟料预分解窑系统设备操作规程简介生料制备系统煤粉制备系统煅烧系统烘干系统水泥制成系统3.3 水泥厂预分解窑故障处理仿真系统简介来料突然中断后续工艺断电生料饱和比过高生料饱和比过低冷却机蓖板掉落燃煤热值急剧下降燃煤细度偏细分解炉喷煤偏多分解炉喷煤偏少3310四级旋风筒下料管堵塞五级旋风筒下料管堵塞分解炉下部堵塞冷却机内冷风不足生料喂料量不足生料喂料量过多分解炉断火对于每个故障处理项目，要求学生了解掌握故障产生的原因、主要表现、 处理方法、步骤

17、及其危害性、预防措施。实验三：除尘器类型及旋风除尘器除尘效率测定（2学时）一、实验目的要求除尘器是工厂在生产过程中对废气中的粉尘颗粒进行净化处理，以达到保护环境、回收废气中的固体物料的设备。通过该实验的学习，要求学生了解除尘器的类型、结构和工作原理；了解和 掌握旋风除尘器除尘效率的测定原理和测定方法；掌握除尘效率测定仪器的使用 方法等。实验教学内谷1.除尘器类型及结构除尘器按粉尘从气体中分离的原理分类如下:(1) 重力沉降式除尘器：利用重力沉降作用使粉尘沉落而收集，如沉降室 适用于收集粒径50卩m的粉尘。(2) 惯性分离式除尘器：利用颗粒运动的惯性力收集粉尘，如惯性除尘器。 适用于收集粒径20

18、卩m的粉尘。(a)弯管式图1沉降室图2转向式惯性收尘净化气体化体尘体 含气| 捕蕖尘粒(a )单级型(b)多级型图3碰撞式惯性除尘器(3) 离心分离式除尘器：使含尘气流作旋转运动，利用固体颗粒的离心、惯性力作用而使其从气体中分离出来，如旋风除尘器。适用于粒径10卩m粉尘的 收集。图4旋风除尘器(4) 过滤式除尘器：使含尘气体通过多孔过滤介质层，由于过滤层的阻挡、 吸咐等作用而将粉尘截留收集下来，如袋式除尘器、颗粒层除尘器。适用于粒径 > 1卩m粉尘的收集。图5气箱脉冲袋式收尘器1排气管；2喷吹管；3花板；4压缩空气包；5压缩空气控制阀；6脉冲阀；7喇叭口； 8备用进气口； 9滤袋骨架；10滤袋；11除尘箱；12脉冲信号发生器;(5 )电除尘器：在高压直流电场内，使粉尘颗粒带电，在电场力作用下，使粉尘沉积并收集下来，如卧式电除尘器、立式电除尘器。适用于粒径0.01卩m粉尘的收集。7图6卧式电收尘器示意图1电晕极；2收尘极；3电晕极和收尘极的振打装置；4气体均匀分布装置；5壳体；6保温箱；7排灰装置(6)湿式