固廢課程設(shè)計(jì)--生活垃圾綜合分選處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p>　　課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書</p><p>　　學(xué) 院： 化工與環(huán)境學(xué)院 </p><p>　　專 業(yè)： 環(huán)境工程 </p><p>　　題 目： 生活垃圾綜合分選處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)（200噸/天）</p><p>　　2013年 5

2、 月26日</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1.緒論1</b></p><p>　　1.1垃圾的來源1</p><p>　　1.2 垃圾的危害1</p><p><b>　　2課程設(shè)計(jì)題目2</b></

3、p><p><b>　　3課程設(shè)計(jì)目的2</b></p><p><b>　　4設(shè)計(jì)原始資料2</b></p><p><b>　　5設(shè)計(jì)計(jì)算2</b></p><p>　　5.1垃圾分選工藝流程2</p><p>　　5.2分選工藝物料恒算3&l

4、t;/p><p>　　5.3垃圾儲(chǔ)料倉4</p><p>　　5.4吊車、抓斗的選擇5</p><p>　　5.5滾筒破碎機(jī)選擇6</p><p>　　5.6垃圾滾筒篩7</p><p><b>　　5.7風(fēng)選設(shè)備8</b></p><p><b>　　5.

5、8輸送帶9</b></p><p><b>　　6總結(jié)11</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)12</b></p><p><b>　　7附圖12</b></p><p><b>　　1.緒論</b></p>&

6、lt;p><b>　　1.1垃圾的來源</b></p><p>　　垃圾，學(xué)術(shù)上叫做固體廢棄物，按來源大致可分為生活垃圾、一般工業(yè)固體廢物和危險(xiǎn)廢物三種。此外，還有農(nóng)業(yè)固體廢物、建筑廢料及棄土。生活垃圾是指在人們?nèi)粘Ｉ钪挟a(chǎn)生的廢物，包括食物殘?jiān)?、紙屑、灰土、包裝物、廢品等。一般工業(yè)固體廢物包括粉煤灰、冶煉廢渣、爐渣、尾礦、工業(yè)水處理污泥、煤矸石及工業(yè)粉塵。危險(xiǎn)廢物是指易燃、易爆、腐蝕

7、性、傳染性、放射性等有毒有害廢物，除固態(tài)廢物外，半固態(tài)、液態(tài)危險(xiǎn)廢物在環(huán)境管理中通常也劃入危險(xiǎn)廢物一類進(jìn)行管理。從根本上講，固體廢物的增多是人們的生活水平和工業(yè)化發(fā)展特定階段的產(chǎn)物，就像想在國家的經(jīng)濟(jì)水平高了，但是環(huán)境差了一個(gè)道理，是歷史的一個(gè)發(fā)展階段，隨著人們的認(rèn)識(shí)的提高，會(huì)不斷改善的。</p><p><b>　　1.2 垃圾的危害</b></p><p>　　固

8、體廢物如不加妥善收集、利用和處理處置，將會(huì)污染大氣、水體和土壤，危害人體健康。垃圾的氣味是最直觀的氣體污染，但是更為嚴(yán)重的是垃圾燃燒形成的二惡英等致癌性毒物。垃圾的填埋會(huì)污染土壤以及體下水。目前中小城市里的一個(gè)普遍現(xiàn)象是城市河流變成了垃圾堆，不堪入目！垃圾的危害直接的是人們生活環(huán)境的降低，間接的是健康，比之水污染和空氣污染帶來的危害雖然輕的多，但也不容忽視。</p><p><b>　　2課程設(shè)計(jì)題目&

9、lt;/b></p><p>　　生活垃圾綜合分選處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)（200噸/天）</p><p><b>　　3課程設(shè)計(jì)目的</b></p><p>　　(1)通過設(shè)計(jì)進(jìn)一步消化和鞏固本門課程所學(xué)內(nèi)容，并使所學(xué)知識(shí)系統(tǒng)化，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)進(jìn)行城市生活垃圾綜合分選處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初步能力；</p><p>　　(2)

10、了解工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、方法及步驟，培養(yǎng)學(xué)生確定固體廢物處理與處置系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算、繪制工程圖，應(yīng)用技術(shù)資料，編寫設(shè)計(jì)說明書的能力。</p><p><b>　　4設(shè)計(jì)原始資料</b></p><p><b>　　垃圾主要成分見表：</b></p><p>　　有機(jī)物組分包括：食品殘余、果皮、植物殘余等。</

11、p><p>　　無機(jī)物組分包括：磚瓦、爐灰、灰土、粉塵等。</p><p>　　垃圾容重平均值為0.43噸/立方米，含水率為49.4%。</p><p>　　垃圾中塑料以超薄型塑料袋為主，廢紙以衛(wèi)生間的廢紙為主。</p><p>　　垃圾熱值：1923kJ/㎏</p><p>　　分選系統(tǒng)工作量為200噸/天，日工作時(shí)間為

12、10小時(shí)。</p><p><b>　　5設(shè)計(jì)計(jì)算 </b></p><p>　　5.1垃圾分選工藝流程</p><p><b>　　輕組分</b></p><p><b>　　篩上</b></p><p><b>　　重組分</b>

13、;</p><p>　　篩下 篩上有機(jī)物</p><p><b>　　篩下碎石、</b></p><p><b>　　玻璃等 </b></p><p>　　5.2分選工藝物料恒算</p><p>　?。?）垃圾分選廠每小時(shí)的處理量&l

14、t;/p><p>　　式中 ——每天的垃圾處理量，</p><p>　　——每天的工作時(shí)間，。</p><p><b>　?。?）人工分選</b></p><p>　　人工手選去除垃圾中的大塊金屬、塑料、玻璃瓶、建筑材料等，以利于后續(xù)處理。</p><p>　　據(jù)經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)人工手選后大約1%的大塊金屬、

15、0.6%玻璃和約0.5%其他無機(jī)物質(zhì)被選出，即</p><p><b>　　金屬 </b></p><p><b>　　玻璃 </b></p><p><b>　　塑料 </b></p><p><b>　　其他 </b></p>

16、;<p>　　則經(jīng)過人工手選可分出的垃圾有</p><p><b>　?。?）磁選 </b></p><p>　　垃圾經(jīng)過磁選滾筒理論上可以分選所有的金屬</p><p><b>　　（4）選擇性破碎機(jī)</b></p><p>　?、俸Y上物主要是紙、布、革、塑料、部分有機(jī)物等的物質(zhì)&l

17、t;/p><p>　?、诤Y下物為的被破碎的無機(jī)物、有機(jī)物、玻璃及氣體碎土等。</p><p><b>　?。?）風(fēng)選</b></p><p>　　①輕組分主要為粉塵、塑料紙張等。</p><p>　　②重組分主要是有機(jī)物。</p><p><b>　?。?）滾筒篩分</b><

18、;/p><p>　　滾筒篩分主要對(duì)選擇性破碎機(jī)篩下物進(jìn)行進(jìn)一步風(fēng)選，篩下物中主要有無機(jī)物、部分有機(jī)物、碎玻璃等。選擇篩孔為。</p><p><b>　　篩上物為的有機(jī)物。</b></p><p>　　篩下物為碎土、石渣等無機(jī)物和碎玻璃。</p><p>　?。?）廢物的全過程總的質(zhì)量為Q</p><p&

19、gt;<b>　　5.3垃圾儲(chǔ)料倉</b></p><p><b>　　（1）倉體容積</b></p><p>　　式中 ——儲(chǔ)存時(shí)間，d；</p><p>　　——最大日處理量，t/d，</p><p>　　——有效容積系數(shù)，在0.8-0.9之間；</p><p>　　—

20、—垃圾有效密度，1.1-1.3之間，t/m3。</p><p><b>　　——倉體體積，m3</b></p><p><b>　?。?）倉體尺寸計(jì)算</b></p><p>　　每個(gè)小倉的體積V0，m3；長(zhǎng)度a,m；寬度b,m；深度c,m。</p><p>　　則 </p&g

21、t;<p><b>　　?。?lt;/b></p><p>　　取一個(gè)倉體可滿足要求。</p><p>　　5.4吊車、抓斗的選擇</p><p>　　根據(jù)垃圾最大日處理量選擇吊車、抓斗，其工藝參數(shù)如表1-2</p><p>　　表1-2 吊車工藝參數(shù)</p><p><b>　

22、　抓斗一次抓起量為</b></p><p>　　式中 ——運(yùn)行周期，;</p><p>　　——實(shí)際運(yùn)行時(shí)間，；</p><p>　　即抓斗一次抓起量0.9534即可滿足生產(chǎn)需求。選擇一次抓起量為1250kg的抓斗。</p><p>　　5.5滾筒破碎機(jī)選擇</p><p>　?。?）選型 根據(jù)垃圾破碎

23、分選工藝要求選擇國產(chǎn)滾筒破碎機(jī)，具體技術(shù)特征如表1-3</p><p>　　表1-3 滾筒破碎機(jī)技術(shù)特征</p><p><b>　?。?）計(jì)算校核</b></p><p>　　根據(jù)式及上圖，經(jīng)驗(yàn)取值橫斷面裝料面積為</p><p><b>　　物料跌落所需時(shí)間</b></p>&l

24、t;p><b>　　則 </b></p><p>　　當(dāng)篩體傾斜安裝時(shí)實(shí)際物料軌跡為不規(guī)則的螺旋線，該螺旋線的螺距即物料跌落一次向前所走的距離，即</p><p>　　物料沿滾筒軸向的前進(jìn)速度為</p><p>　　滾筒破碎機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力為</p><p>　　則所選擇的破碎機(jī)能滿足處理量的要求。<

25、/p><p><b>　　5.6垃圾滾筒篩</b></p><p>　　垃圾滾筒篩篩分處理量為 </p><p>　　滾筒篩主要參數(shù)如下：</p><p>　?。?）設(shè)計(jì)篩體長(zhǎng)度4，篩體直徑1.6，篩孔取，安裝傾角。</p><p>　?。?）篩分效率和生產(chǎn)率。根據(jù)“垃圾分選機(jī)-垃圾滾筒篩”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

26、，篩下物粒徑，篩分效率。選取篩分效率為。</p><p>　　（3）滾筒篩轉(zhuǎn)速 通常為了獲得較好的篩分效率，應(yīng)使物料在篩體內(nèi)做較大的翻動(dòng)。滾筒篩臨界轉(zhuǎn)速為</p><p>　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)表明，垃圾滾筒篩回轉(zhuǎn)速度一般取臨界轉(zhuǎn)速的較為理想，則取滾筒篩轉(zhuǎn)速為12.</p><p>　　①料在篩體內(nèi)的停留時(shí)間 根據(jù)研究表明，當(dāng)篩分垃圾時(shí)，要得到75%以上的篩分效率，停留時(shí)

27、間應(yīng)達(dá)到25~30，甚至更長(zhǎng)。所以取垃圾在滾筒內(nèi)停留時(shí)間為50，則物料在篩體內(nèi)沿軸向運(yùn)動(dòng)的平均速度為</p><p>　?、谕埠Y有用功率 據(jù)資料推導(dǎo)，篩分機(jī)有用功率為</p><p>　　實(shí)際使用時(shí)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率還應(yīng)考慮機(jī)械傳動(dòng)損失。</p><p><b>　　5.7風(fēng)選設(shè)備</b></p><p>　　對(duì)本分選工藝

28、，選用簡(jiǎn)易立式風(fēng)選設(shè)備。</p><p>　　氣流速度確定 風(fēng)力分選主要將低密度，空氣阻力小的重質(zhì)有機(jī)物分開。部分物料密度如表4-9.</p><p>　　表4-9 部分物料密度</p><p>　　輕質(zhì)物料以塑料為參考，其懸浮氣速為</p><p>　　重質(zhì)有機(jī)物以有機(jī)物為參考，其懸浮氣速為</p><p>　　則

29、選取氣流速度為6.7。</p><p>　　立式風(fēng)選幾何參數(shù)的確定 關(guān)于風(fēng)力分選設(shè)備的設(shè)計(jì)計(jì)算目前尚無成熟的方法可借鑒。對(duì)于立式分選垂直段主要目的是將紙類，塑料等輕質(zhì)組分通過氣流輸送出來，可借鑒流化床氣力輸送設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，精確的計(jì)算還需要試驗(yàn)及有關(guān)的理論進(jìn)行研究。</p><p>　　①選擇氣體速度 根據(jù)氣力輸送設(shè)計(jì)原則確定垂直段管長(zhǎng)7m，考慮到所分選物料為不規(guī)則紙類，塑料等，選擇管

30、徑mm。設(shè)高壓端氣體密度3，故所選氣速相當(dāng)于氣體質(zhì)量速度。</p><p>　?、诠浪銡?固比 垃圾風(fēng)選主要去除塑料及紙類，設(shè)其堆積密度為。</p><p><b>　　氣-固比為</b></p><p><b>　　③所需空氣量計(jì)算</b></p><p>　　取空氣重度為，則空氣體積流量為&l

31、t;/p><p>　　按所選管徑100mm和氣速，所需空氣體積流量為</p><p>　　故可選用空壓機(jī)一臺(tái)能夠滿足要求。</p><p>　?、軌航涤?jì)算 設(shè)管內(nèi)平均絕對(duì)壓力為，室溫為300K，則氣體平均重度為</p><p><b>　　垂直管壓降</b></p><p>　　旋風(fēng)分離器選擇 根

32、據(jù)氣體流量3.156和入口風(fēng)速6.7，選取型旋風(fēng)分離器，其允許進(jìn)口風(fēng)速12，處理量。</p><p><b>　　5.8輸送帶</b></p><p>　　在垃圾分選工藝中，帶式輸送機(jī)是主要的輸送機(jī)械，它連接各個(gè)分選設(shè)備。因此，各分選設(shè)備段之間的輸送帶帶寬、帶長(zhǎng)、帶速及輸送帶的安裝位置需根據(jù)具體情況分別估算。</p><p><b>

33、　　（1）輸送帶Ⅰ</b></p><p>　?、賹挾却_定 輸送帶Ⅰ主要輸送從垃圾儲(chǔ)坑送來經(jīng)過初級(jí)篦子送入的及由輸送帶送至滾筒破碎機(jī)的垃圾，在這一段輸送帶上同時(shí)進(jìn)行人工分選。故帶速不易選擇過快，選取帶速為0.3m/s。 </p><p>　　由于垃圾的密度較小和較松散，所以一般用槽式膠帶輸送帶。膠帶輸送機(jī)的輸送能力由下式計(jì)算。</p><p>　　對(duì)于槽

34、型輸送帶上物料堆積的斷面積為</p><p>　　其中，膠帶的槽角α選取TD72型為20°。</p><p><b>　　則</b></p><p>　　得帶寬為： ，取帶寬為1.27m。</p><p>　?、陔妱?dòng)機(jī)功率計(jì)算 在確定膠帶輸送機(jī)的電動(dòng)功率以前，首先要計(jì)算傳動(dòng)滾筒的軸功率。轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒軸功率的計(jì)算公式

35、為：</p><p>　　腳面?zhèn)鲃?dòng)滾筒，因此，電動(dòng)機(jī)功率為</p><p>　　故選用Y100L-2型三相異步電動(dòng)機(jī)，額定功率為3.0kW。</p><p><b>　　(2)輸送帶Ⅱ</b></p><p>　　①寬度的確定 輸送帶Ⅱ主要用于輸送由滾筒破碎機(jī)篩上物（主要為廢紙、塑料及部分有機(jī)物）至分選設(shè)備。由物料衡算，

36、此時(shí)輸送量為Q=5.842t/h。輸送帶傾角15°，傾角系數(shù)c取0.885。帶速取1.0m/s，則輸送帶寬度為</p><p>　　取帶寬為1.27m。</p><p>　?、陔妱?dòng)機(jī)功率計(jì)算 已知，，，。</p><p>　　采用滾動(dòng)軸承，查到，</p><p>　　導(dǎo)料擋板，空段清掃器，彈環(huán)清掃器。</p><

37、;p>　　將以上各數(shù)據(jù)帶入計(jì)算式，轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒軸功率為</p><p><b>　　電動(dòng)機(jī)功率為</b></p><p>　　故選用Y160M-4型電動(dòng)機(jī)，額定功率為11kW。</p><p><b>　　輸送帶Ⅲ</b></p><p>　?、賹挾却_定 輸送帶Ⅲ主要用于輸送自滾筒破碎機(jī)篩下物（

38、主要為無機(jī)物，碎石，渣，玻璃及部分有機(jī)物）送至滾筒篩。取帶速為，輸送傾角，傾角系數(shù)為0.957，由物料衡算此時(shí)輸送量為12.902，計(jì)算方法同上。經(jīng)計(jì)算取輸送帶寬仍為1.2m。</p><p>　?、陔妱?dòng)機(jī)功率計(jì)算 取。</p><p>　　采用滾動(dòng)軸承，查得導(dǎo)料擋板，空段清掃器，彈環(huán)清掃器。所以， 電動(dòng)機(jī)功

39、率為故選用Y160M-4型電動(dòng)機(jī)，額定功率11。</p><p><b>　　6總結(jié)</b></p><p>　　這是我第一次完成一項(xiàng)課程設(shè)計(jì)任務(wù)。此次設(shè)計(jì)費(fèi)時(shí)兩周，綜合利用了我們所學(xué)的專業(yè)知識(shí)及計(jì)算機(jī)知識(shí)，也是我們學(xué)科間的綜合，把知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐中的過程。同時(shí)，在設(shè)計(jì)中我查閱了大量相關(guān)資料。這次設(shè)計(jì)從開始收集資料，到列出框架，再到最后的計(jì)算和繪圖，在每一個(gè)過程中我都付

40、出了很大的努力，在期間也出現(xiàn)了很多困難，最后通過同學(xué)的幫助和老師的指導(dǎo)完成了本次設(shè)計(jì)任務(wù)。更讓我深深體會(huì)到提高綜合能力的重要性，不管是專業(yè)知識(shí)的應(yīng)用能力還是cad的繪圖能力還是與人的溝通能力。</p><p>　　一個(gè)星期的課程設(shè)計(jì)，雖然有些疲勞和困倦，但帶給我很多收獲。很多知識(shí)都存在似懂非懂的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象通過實(shí)際的上級(jí)操作，讓我學(xué)會(huì)了很多。很多困惑已經(jīng)通過實(shí)際操作解決了。同時(shí)，這次設(shè)計(jì)也暴露了我以往學(xué)習(xí)中的許

41、多不足之處，在以后的工作和學(xué)習(xí)中，我將努力完善自己，學(xué)好專業(yè)知識(shí)，爭(zhēng)取掌握更多有用的知識(shí)，進(jìn)一步的提高自身的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)自己解決問題的能力和與人溝通的能力。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　(1)羋振明等編.《固體廢物處理與處置》.高等教育出版社，1993年</p><p>　　(2)聶永豐主編.《三廢處理工