固废课程设计生活垃圾综合分选处理系统设计

目录1.绪论11.1垃圾的来源11.2 垃圾的危害12课程设计题目23课程设计目的24设计原始资料25设计计算25.1垃圾分选工艺流程25.2分选工艺物料恒算35.3垃圾储料仓45.4吊车、抓斗的选择55.5滚筒破碎机选择65.6垃圾滚筒筛75.7风选设备85.8输送带96总结11参考文献127附图121.绪论1.1垃圾的来源垃圾，学术上叫做固体废弃物，按来源大致可分为生活垃圾、一般工业固体废物和危险废物三种。此外，还有农业固体废物、建筑废料及弃土。生活垃圾是指在人们日常生活中产生的废物，包括食物残渣、纸屑、灰土、包装物、废品等。一般工业固体废物包括粉煤灰、冶炼废渣、炉渣、尾矿、工业水处理污泥、煤矸石及工业粉尘。危险废物是指易燃、易爆、腐蚀性、传染性、放射性等有毒有害废物，除固态废物外，半固态、液态危险废物在环境管理中通常也划入危险废物一类进行管理。从根本上讲，固体废物的增多是人们的生活水平和工业化发展特定阶段的产物，就像想在国家的经济水平高了，但是环境差了一个道理，是历史的一个发展阶段，随着人们的认识的提高，会不断改善的。1.2 垃圾的危害固体废物如不加妥善收集、利用和处理处置，将会污染大气、水体和土壤，危害人体健康。垃圾的气味是最直观的气体污染，但是更为严重的是垃圾燃烧形成的二恶英等致癌性毒物。垃圾的填埋会污染土壤以及体下水。目前中小城市里的一个普遍现象是城市河流变成了垃圾堆，不堪入目！垃圾的危害直接的是人们生活环境的降低，间接的是健康，比之水污染和空气污染带来的危害虽然轻的多，但也不容忽视。2课程设计题目生活垃圾综合分选处理系统设计（200吨/天）3课程设计目的(1)通过设计进一步消化和巩固本门课程所学内容，并使所学知识系统化，培养运用所学理论知识进行城市生活垃圾综合分选处理系统设计的初步能力；(2)了解工程设计的内容、方法及步骤，培养学生确定固体废物处理与处置系统的设计方案，进行设计计算、绘制工程图，应用技术资料，编写设计说明书的能力。4设计原始资料垃圾主要成分见表：垃圾组分有机物无机物纸类金属塑料玻璃其他含量/%50.331.32.08 3.18 9.131.22.81有机物组分包括：食品残余、果皮、植物残余等。无机物组分包括：砖瓦、炉灰、灰土、粉尘等。垃圾容重平均值为0.49吨/立方米，含水率为45.7%。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：1923kJ/分选系统工作量为200吨/天，日工作时间为10小时。5设计计算 简易气流分选5.1垃圾分选工艺流程燃料 轻组分选择性破碎机磁选人工手选生活垃圾 筛上有机堆肥 重组分 滚筒筛 筛下 筛上有机物 填埋 筛下碎石、 玻璃等 5.2分选工艺物料恒算（1）垃圾分选厂每小时的处理量式中 每天的垃圾处理量， 每天的工作时间，。 （2）人工分选人工手选去除垃圾中的大块金属、塑料、玻璃瓶、建筑材料等，以利于后续处理。据经验，经人工手选后大约1%的大块金属、0.6%玻璃和约0.5%其他无机物质被选出，即金属 玻璃 塑料 其他 则经过人工手选可分出的垃圾有 （3）磁选 垃圾经过磁选滚筒理论上可以分选所有的金属 （4）选择性破碎机筛上物主要是纸、布、革、塑料、部分有机物等的物质 筛下物为的被破碎的无机物、有机物、玻璃及气体碎土等。（5）风选轻组分主要为粉尘、塑料纸张等。重组分主要是有机物。（6）滚筒筛分滚筒筛分主要对选择性破碎机筛下物进行进一步风选，筛下物中主要有无机物、部分有机物、碎玻璃等。选择筛孔为。筛上物为的有机物。筛下物为碎土、石渣等无机物和碎玻璃。（7）废物的全过程总的质量为Q5.3垃圾储料仓（1）仓体容积 式中 储存时间，d； 最大日处理量，t/d， 有效容积系数，在0.8-0.9之间； 垃圾有效密度，1.1-1.3之间，t/m3。 仓体体积，m3 （2）仓体尺寸计算每个小仓的体积V0，m3；长度a,m；宽度b,m；深度c,m。则 取； 取一个仓体可满足要求。5.4吊车、抓斗的选择 根据垃圾最大日处理量选择吊车、抓斗，其工艺参数如表1-2 表1-2 吊车工艺参数项目参数设计依据项目参数设计依据数量1台垃圾最大日处理量运行周期143s吊车运行各种动作的速度吨位1.25t抓斗容量实际运行时间50min/h跨度7m储料坑跨度供给能力10t/t抓斗抓起量抓斗一次抓起量为式中 运行周期，; 实际运行时间，；即抓斗一次抓起量0.9534即可满足生产需求。选择一次抓起量为1250kg的抓斗。5.5滚筒破碎机选择（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1-3 表1-3 滚筒破碎机技术特征规格规格生产能力/()滚筒直径/m长度/m倾角/度转数/()80-12036312筛孔尺寸/mm提升板高度/mm电动机型号功率/kW转数/()50300BJO2-72-4301460（2）计算校核根据式及上图，经验取值横断面装料面积为物料跌落所需时间 则 当筛体倾斜安装时实际物料轨迹为不规则的螺旋线，该螺旋线的螺距即物料跌落一次向前所走的距离，即 物料沿滚筒轴向的前进速度为 滚筒破碎机实际生产能力为则所选择的破碎机能满足处理量的要求。5.6垃圾滚筒筛 垃圾滚筒筛筛分处理量为 滚筒筛主要参数如下： （1）设计筛体长度4，筛体直径1.6，筛孔取，安装倾角。 （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，筛下物粒径，筛分效率。选取筛分效率为。 （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。滚筒筛临界转速为 根据实验表明，垃圾滚筒筛回转速度一般取临界转速的较为理想，则取滚筒筛转速为12. 料在筛体内的停留时间 根据研究表明，当筛分垃圾时，要得到75%以上的筛分效率，停留时间应达到2530，甚至更长。所以取垃圾在滚筒内停留时间为50，则物料在筛体内沿轴向运动的平均速度为 筒筛有用功率 据资料推导，筛分机有用功率为实际使用时的驱动电机功率还应考虑机械传动损失。5.7风选设备 对本分选工艺，选用简易立式风选设备。（1） 气流速度确定 风力分选主要将低密度，空气阻力小的重质有机物分开。部分物料密度如表4-9. 表4-9 部分物料密度物料塑料玻璃砖干砂有机物密度9202500184025001200轻质物料以塑料为参考，其悬浮气速为重质有机物以有机物为参考，其悬浮气速为则选取气流速度为6.7。（2） 立式风选几何参数的确定 关于风力分选设备的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经验设计，精确的计算还需要试验及有关的理论进行研究。选择气体速度 根据气力输送设计原则确定垂直段管长7m，考虑到所分选物料为不规则纸类，塑料等，选择管径mm。设高压端气体密度3，故所选气速相当于气体质量速度。估算气-固比 垃圾风选主要去除塑料及纸类，设其堆积密度为。气-固比为所需空气量计算取空气重度为，则空气体积流量为按所选管径100mm和气速，所需空气体积流量为故可选用空压机一台能够满足要求。压降计算 设管内平均绝对压力为，室温为300K，则气体平均重度为垂直管压降旋风分离器选择 根据气体流量3.156和入口风速6.7，选取型旋风分离器，其允许进口风速12，处理量。5.8输送带在垃圾分选工艺中，带式输送机是主要的输送机械，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。（1）输送带宽度确定 输送带主要输送从垃圾储坑送来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行人工分选。故带速不易选择过快，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。对于槽型输送带上物料堆积的断面积为其中，胶带的槽角选取TD72型为20。则得带宽为： ，取带宽为1.27m。电动机功率计算 在确定胶带输送机的电动功率以前，首先要计算传动滚筒的轴功率。转动滚筒轴功率的计算公式为：脚面传动滚筒，因此，电动机功率为故选用Y100L-2型三相异步电动机，额定功率为3.0kW。(2)输送带宽度的确定 输送带主要用于输送由滚筒破碎机筛上物（主要为废纸、塑料及部分有机物）至分选设备。由物料衡算，此时输送量为Q=5.842t/h。输送带倾角15，倾角系数c取0.885。带速取1.0m/s，则输送带宽度为取带宽为1.27m。电动机功率计算 已知，。采用滚动轴承，查到，导料挡板，空段清扫器，弹环清扫器。将以上各数据带入计算式，转动滚筒轴功率为电动机功率为故选用Y160M-4型电动机，额定功率为11kW。（3） 输送带宽度确定 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，玻璃及部分有机物）送至滚筒筛。取带速为，输送倾角，倾角系数为0.957，由物料衡算此时输送量为12.902，计算方法同上。经计算取输送带宽仍为1.2m。电动机功率计算 取。采用滚动轴承，查得导料挡板，空段清扫器，弹环清扫器。所以， 电动机功率为故选用Y160M-4型电动机，额定功率11。6总结这是我第一次完成一项课程设计任务。此次设计费时两周，综合利用了我们所学的专业知识及计算机知识，也是我们学科间的综合，把知识运用到实践中的过程。同时，在设计中我查阅了大量相关资料。这次设计从开始收集资料，到列出框架，再到最后的计算和绘图，在每一个过程中我都付出了很大的努力，在期间也出现了很多困难，最后通过同学的帮助和老师的指导完成了本次设计任务。更让我深深体会到提高综合能力的重要性，不管是专业知识的应用能力还是cad的绘图能力还是与人的沟通能力。一个星期的课程设计，虽然有些疲劳和困倦，但带给我很多收获。很多知识都存在似懂非懂的现象，这种现象通过实际的上级操作，让我学会了很多。很多困惑已经通过实际操作解决了。同时，这次设计也暴露了我以往学习中的许多不足之处，在以后的工作和学习中，我将努力完善自己，学好专业知识，争取掌握更多有用的知识，进一步的提高自身的综合素质，培养自己解决问题的能力和与人沟通的能力。参考文献(1)芈振明等编.固体废物处理与处置.高等教育出版社，1993年(2)聂永丰主编.三废处理工程技术手册固体废物卷.化学工业出版社(3)宁平等编.固体废物处理与处置实践教程. 化学工业出版社，2005年7附图城市生活垃圾综合分选处理系统工艺流程和高程图及滚筒破碎筛布置剖面图如下。 14