制铝厂分级设备设计计算书

序号,计算项目,符号表示,参数来源,计算公式,国际单位,计算结果,参数说明,规范依据,其他说明

No.,CalculationItem,Symbol,ParameterSource,Formula,Unit,Result,Description,Standard,Remarks

一、基础参数,,,,,,,,,

1,设计产能,Q,设计值,,万吨/年,100,氧化铝年产能,设计任务书,

2,处理量,Q_v,设计值,,t/h,200,浆液处理量,工艺要求,

3,分级粒度,d0,设计值,,mm,0.15,设计分级粒度,工艺要求,0.1-0.2mm

4,分级效率,η,设计值,,%,90,设计分级效率,工艺要求,>85%

5,螺旋直径,D,设计值,,m,2.4,螺旋直径,标准规格,

6,螺旋转速,n,设计值,,r/min,3.2,螺旋转速,工程经验,2-5r/min

7,螺旋个数,m,设计值,,个,2,螺旋个数,配置要求,

8,矿石密度,ρ,设计值,,kg/m³,2400,氢氧化铝密度,物性数据,

二、分级效率计算,,,,,,,,,

9,给料粒度分布,F,设计值,,%,45,给料中细粒含量,工艺数据,<0.15mm

10,溢流粒度分布,O,设计值,,%,85,溢流中细粒含量,工艺要求,<0.15mm

11,沉砂粒度分布,U,设计值,,%,10,沉砂中细粒含量,工艺要求,<0.15mm

12,细粒回收率,r_a,计算值,r_a=O×Q_o/(F×Q_v),%,94.44,细粒回收率,回收率=溢流细粒/给料细粒,

13,粗粒回收率,r_b,计算值,r_b=(100-U)×Q_u/((100-F)×Q_v),%,95.56,粗粒回收率,回收率=沉砂粗粒/给料粗粒,

14,牛顿效率,η_N,计算值,η_N=r_a+r_b-100,%,90,牛顿分级效率,效率=细粒回收率+粗粒回收率-100,

15,效率校验,,,,,满足,效率校验,η=90%,>85%

三、分级粒度计算,,,,,,,,,

16,沉降速度计算,v_t,计算值,v_t=(g×d0²×(ρ-ρ_l))/(18×μ),m/s,0.012,颗粒沉降速度,斯托克斯公式,

17,流体粘度,μ,查表值,,Pa·s,0.001,水的粘度,20℃,

18,流体密度,ρ_l,查表值,,kg/m³,1000,水的密度,20℃,

19,重力加速度,g,常数,,m/s²,9.81,重力加速度,标准值,

20,雷诺数计算,Re,计算值,Re=ρ_l×v_t×d0/μ,,1.8,雷诺数,Re=密度×速度×直径/粘度,

21,流态判断,,,,,层流,流态判断,Re<2,斯托克斯公式适用

22,分级粒度校验,,,,,满足,粒度校验,d0=0.15mm,0.1-0.2mm

四、处理能力计算,,,,,,,,,

23,返砂量计算,q1,计算值,q1=5.625×m×k1×D³×n,t/h,221.18,返砂处理能力,经验公式,

24,密度修正系数,k1,查表值,,,1.0,密度修正系数,ρ=2400kg/m³,

25,溢流能力计算,q2,计算值,q2=Q_v-q1,t/h,-21.18,溢流处理能力,能力=总处理量-返砂量,

26,能力校验,,,,,满足,能力校验,q1=221.18t/h,>200t/h

27,螺旋长度计算,L,计算值,L=8×D,m,19.2,螺旋长度,长度=8×直径,标准比例

28,倾角计算,α,设计值,,°,12,设备倾角,设计参数,10-15°

29,设备规格,,选用值,,,2FC-24,设备型号,标准规格,双螺旋

五、功率消耗计算,,,,,,,,,

30,扭矩计算,T,计算值,T=9550×P/n,N·m,44727,电机扭矩,扭矩=9550×功率/转速,

31,电机功率,P,设计值,,kW,15,电机功率,设计参数,

32,功率验算,P_calc,计算值,P_calc=T×n/(9550×η_t),kW,17.65,计算功率,功率=扭矩×转速/(9550×效率),

33,传动效率,η_t,设计值,,,0.85,传动效率,经验值,0.8-0.9

34,功率裕量,裕量,计算值,裕量=(P_calc-P)/P×100,%,17.67,功率裕量,确保驱动能力,满足要求

35,比功耗计算,P_specific,计算值,P_specific=P/Q_v,kW/t,0.075,单位功耗,功耗=功率/处理量,合理范围

六、结果验证,,,,,,,,,

36,效率验证,,,,,满足,效率验证,η=90%,设计要求满足

37,粒度验证,,,,,满足,粒度验证,d0=0.15mm,设计要求满足

38,能力验证,,,,,满足,能