1、WORD格式成績固體廢棄物處理與處置課程設計城市生活垃圾綜合分選處理系統設計學生XX杜新要學院名稱環境工程學院學號20211707136班級12環工1專業名稱環境工程指導教師項瑋專業資料整理WORD格式2021 年1月17日專業資料整理WORD格式目錄1固體廢棄物處理與處置課程設計任務書11.1設計任務及目的11.2設計內容和要求11.3設計工作量及成果22 垃圾分選系統設計方案的分析確定.22.1設計依據 .22.2設計方案 .23 分選工藝物料衡算 .33.1垃圾分選廠每小時的處理量 Q0.33.2人工分選 .33.3磁選.33.4選擇性破碎機 .33.5風選.43.6滾筒篩分 .43.7

2、廢物全過程總的質量 .44 垃圾儲倉計算 .54.1倉體容積 .54.2倉體尺寸的計算 .55 分選設備選型 .65.1吊車、抓斗的設計選擇 .65.2磁選設備的選擇 .75.3滾筒破碎機的選擇 .85.3.1選型 .85.3.2計算校核 .95.4垃圾滾筒篩 .105.4.1滾筒篩的主要參數 .105.4.2料在篩體內的停留時間 .115.4.3筒篩有用功率 .115.5風選設備 .115.5.1氣流速度確定 .115.5.2立式風選幾何參數確實定 .125.5.3旋風別離器選擇 .135.6輸送帶 .13專業資料整理WORD格式5.6.1 輸送帶. 13專業資料整理WORD格式5.6.2

3、輸送帶155.6.3輸送帶176 可行性分析18完畢語18參考文獻19附圖20專業資料整理WORD格式1 固體廢棄物處理與處置課程設計任務書1.1設計任務及目的1、任務：XX市生活垃圾綜合分選處理系統設計2、目的：通過課程設計進一步穩固本課程所學內容，并使所學的知識系統化，培養運用所學理論知識進展城市生活垃圾綜合分選處理系統設計的初步能力。通過設計，了解工程設計的內容、方法及步驟，培養學生確定固廢處理與處置系統的設計方案，進展設計計算、繪制工程圖，應用技術資料，編寫設計說明書的能力。1.2設計內容和要求包括原始數據、技術參數、設計要求等1、設計原始資料設計規模為 X t/d 的某城市生活垃圾分

4、選系統。其中X=150+(36*5)垃圾主要成分見表1。表 1垃圾成分設計參數取值垃圾組分有機物無機物紙類金屬塑料玻璃其他含量 /%56.728.92.882.384.89.1.32.95有機物組分包括：食品剩余、果皮、植物剩余等。無機物組分包括：磚瓦、爐灰、灰塵、粉塵等。垃圾容重平均值為0.45 t/m3，含水率為 47.8%。垃圾中塑料以超薄型塑料袋為主，廢紙以衛生間的廢紙為主。垃圾熱值： 1923 kJ/kg。分選系統工作量為330t/d；日工作時間為12h。2、設計內容及要求垃圾儲料倉設計計算；分選系統各設備選型計算：確定選擇性破碎機、滾筒篩、簡易風選機型號和規格，并確定其主要運行參數

5、；皮帶運輸機計算及布置，并計算各段的長度、電機功率。編寫設計說明書：設計說明書按設計程序編寫，包括方案確實定，設計計算、設備選型計算和有關簡圖等內容。專業資料整理WORD格式1專業資料整理WORD格式1.3設計工作量及成果1、撰寫課程設計說明書；2、垃圾分選系統工藝流程及高程圖一X；分選系統平面、剖面布置圖1-2X。2 垃圾分選系統設計方案的分析確定2.1設計依據設計規模為 330t/d 的某城市生活垃圾分選系統，垃圾主要成分見表1。2.2 設計方案本次設計從我國的城市生活垃圾的現狀出發，考慮到城市垃圾的特點，和我國勞動力資源豐富的特點，采用機械分選為主、人工粗選的方法。對于回收利用經濟效率不

6、高的固體廢物直接作為垃圾燃燒的原料，分選工藝采用城市生活垃圾簡易的處理方法，以分選產物作為填埋、堆肥、和燃燒為目的，以到達城市生活垃圾的減量化、穩定化、無害化。分選工藝流程圖如2-2 所示：2-2 分選工藝流程圖專業資料整理WORD格式2專業資料整理WORD格式3 分選工藝物料衡算3.1垃圾分選廠每小時的處理量Q0專業資料整理WORD格式Q0QT專業資料整理WORD格式式中 Q每天垃圾的處理量， Q=330t/d；T每天的工作時間， T=12h。代入數據得Q0=330t/d/12h=27.5t/h3.2人工分選人工手選去除垃圾中的1%的大塊金屬、 0.6%玻璃、 2%的塑料和約0.5%其他無機

7、物質，即金屬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)那么經過人工手選可分出的垃圾有Q1 =0.275+0.165+0.55+0.1375=1.1275(t/h)3.3磁選垃圾通過磁選滾筒理論上可以分選所有的金屬。Q2Q01.38%27.5 1.38%0.379(t / h)3.4選擇性破碎機a 篩上物主要是紙、布、革、塑料、局部有機物等du50mm的物質，所以：Q3 Q0 ( 20% 2.88% 2.89%) 1

8、7.5 25.77%4.50975 (t/h)b 篩下物主要是du50 mm的被破碎的無機物、無機物、玻璃及其他碎土等。3.5風選專業資料整理WORD格式3專業資料整理WORD格式a 輕組分主要為粉塵、塑料紙X等。Q4Q0( 2.88%2.89%)27.55.77%1.58675 (t/h)b 重組分主要是有機物。Q5Q020%27.520%5.5 (t/h)3.6滾筒篩分滾筒篩分主要對選擇性破碎機篩下物進展進一步分選，篩下物中主要有無機物、局部有機物、碎玻璃等。選擇篩孔為1010 mm.篩上物為dp10mm的為有機物：Q6 Q0 36.7% 27.5 36.7% 10.0 9 2 5t/h)

9、篩下物為碎土、石渣等無機物和碎玻璃“Q7Q0(28.9%0.6%2.31%)27.531.81%8.7 4 7 7 (t/h)53.7 廢物全過程總的質量Q總 =Q1Q2Q3Q4+Q5Q 6Q 7=1.1275+0.379+4.50975+1.58675+5.5+10.0925+8.74775=31.94325專業資料整理WORD格式4專業資料整理WORD格式4 垃圾儲倉計算4.1倉體容積VQ2)(2式中儲存時間， d；Q 最大日處理量，t/h；有效容積系數，在0.8 0.9 之間；垃圾有效密度，在1.1 1.3 之間， t/m 3；那么在本設計中倉體容積為：VQ2 3301437.91(m3

10、 )0.850.451.2取容積 V=1800m3。4.2倉體尺寸的計算V0abc式中V 每個小倉體的體積,m3；專業資料整理WORD格式5專業資料整理WORD格式a長度， m；b寬度， m；c深度， m；取 a=25m，b=10m， c=9m，那么每個倉體的容積為V =25 109=2250m3 1800 m 3，滿足設計要求。5 分選設備選型5.1吊車、抓斗的設計選擇垃圾吊車的臺數是根據垃圾最大日處理量來確定的。一般日處理量在300t以下的采用一臺吊車，日處理量在 300t 到 600t 的采用常用和備用各一臺，規模在 600t 以上的要求常用 2 臺，備用一臺。在吊車的臺數確定以后還要確

11、定吊車卷起、放下、行走、橫移及抓斗開關動作所需時間，以確定吊車運行周期。如果分選設備有足夠的處理能力，吊車的運行時間為60min/h, 設計時一般取4555min/h 。吊車供應能力：PNQT式中 Q 吊車供應能力，t/h；P 抓斗一次抓起量，t；T 吊車運行周期，h；根據垃圾最大日處理量選擇吊車、抓斗，其工藝參數如表5-1 所示：表 5-1 吊車工藝參數工程參數設計依據數量2 臺垃圾最大日處理量專業資料整理WORD格式6專業資料整理WORD格式噸位1.25t抓斗容量跨度7m儲料坑跨度運行周期143s吊車運行各種動作的速度實際運行時間50min/h供應能力21.5t/h抓斗抓起量抓斗一次抓起量

12、為：PQ0T27.5143 1.311(t)N5060可知抓斗一次抓起量1.311t即可滿足生產需求，選擇一次抓起量為 2.65t的抓斗。5.2磁選設備的選擇經過人工分選后進入磁選機進展分選的垃圾量為：QQ0Q127 .5 -1.1275 26 .3725/h) t垃圾的含水率為47.8%，根據以上數據選擇CTB-69 永磁筒式磁選機，其主要技術參數如表所示：表 5-2 CTB-69永磁筒式磁選機主要技術參數磁選機的規格CTB-69圓筒轉速40型號(r/min)規格600900電動機規格型Y90L-4號槽體行式半逆流電機功率kw1.5專業資料整理WORD格式7專業資料整理WORD格式磁場強度

13、oe1450給料粒度(mm)00.2生產能力 (t/h)8 15機重(kg)9105.3滾筒破碎機的選擇5.3.1選型根據垃圾破碎分選工藝要求選擇國產滾筒破碎機，具體技術特征如表5-2 。表 5-3滾筒破碎機技術特征規格30006000規格30006000生產能力80120篩孔尺寸 /min50/(t/h)3提升板高度300直徑 /m滾筒6/minBJO2-7長度 /m型號傾角 /3電動機2-4功率度12/kw30轉數轉數1460/(r/min)/(r/min)專業資料整理WORD格式8專業資料整理WORD格式圖 5-4 滾筒內斷面示意圖5.3.2計算校核橫斷面裝料面積為(R2r 2 )(/

14、2)S2取經歷值600，100，代入數據得：S(1.52 1.22 )( / 3/18/ 2)1.13(m2 )2物料跌落所需時間為：Tt1 +t2式67(s) ；t13123nt24 R sin(900)cos(900)4 1.5sin(900600 ) cos(900600 ) 0.68s3.14代入數據得 T1.670.682.35(s)當篩體傾斜安裝時，實際物料軌跡為不規那么的螺旋線，該螺旋線的螺距即物料跌落一次向前所走的距離，即：l 4R sin 2 (900)cos(900) tan4 1.5 sin2 (900600 )cos(900600 ) tan

15、300.0681(m)物料沿滾筒軸向前的前進速度v 為專業資料整理WORD格式9專業資料整理WORD格式l0.0681v0.0290 m/sT2.35滾筒破碎機實際生產能力為：Q3600S vK3600 1.130.02900.430.4120.80(t / h)14.5t / h那么所選擇的破碎機能滿足處理量的要求。5.4垃圾滾筒篩5.4.1滾筒篩的主要參數垃圾滾筒篩篩分處理量為Q6Q74.394.939.32t/h滾筒篩主要參數確定如下：(1)設計篩體長度 4m，篩體直徑 1.6m，篩孔取 10mm10mm，安裝傾角40。(2) 篩分效率和生產率。根據“垃圾分選機 - 垃圾滾筒篩行業標準（

16、 CJ/T5013.1-95),篩下物粒徑12mm，篩分效率80%。選取篩分效率為90%。(3) 滾筒篩轉速通常為了獲得較好的篩分效率，應使物料在篩體內做較大的翻動。滾筒篩臨界轉速 nc為30 g309.81nc3.1433.46 34(r / min)R0.8根據實驗說明，垃圾滾筒篩回轉速度一般取臨界轉速的30%60%較為理想，那么取滾筒篩轉速為12r/min 。5.4.2料在篩體內的停留時間專業資料整理WORD格式10專業資料整理WORD格式根據研究說明，當篩分垃圾時，要得到75%以上的篩分效率，停留時間應達到 25 30s, 甚至更長。所以取垃圾在滾筒內停留時間為 50s，那么物料在篩體

17、內沿軸向運動的平均速度為L4v0.08(m / s)505.4.3筒篩有用功率據資料推導，取 600，篩分機有用功率為LR g98cos2 (90 0)N8sin 2 (900)tan4543.140.89.81(98cos2 300 )8sin 2 300tan 404546.96(kW )實際使用的驅動電動功率還應考慮機械傳動損失。5.5風選設備對本風選工藝，選用簡易立式風選設備5.5.1氣流速度確定風力分選主要將低密度、空氣阻力大的塑料、廢紙等和具有高密度、空氣阻力小的重質有機物分開。局部物料密度如表 5-4 。表 5-5 局部物料密度物質塑料玻璃磚干砂有機物密度920250018402

18、5001200/(kg/m 3輕質物料以塑料為參考，其懸浮氣速為v022s920 6.67(m / s)100100專業資料整理WORD格式11專業資料整理WORD格式重質物料以有機物為參考，其懸浮氣速為v022s1200 7.62(m / s)100100那么選取氣流速度為6.7m/s 。5.5.2立式風選幾何參數確實定關于風力分選設備的計算設計計算目前尚無成熟的方法可借鑒，對于立式分選垂直段主要目的是將紙類、塑料等輕質組分通過氣流輸送出來，可借鑒流化床氣力輸送設計進展經歷設計，準確的計算還需要實驗及有關的理論進展研究。(1) 選擇氣體速度根據氣力輸送設計原那么確定垂直段管長 7m，考慮所分

19、選物料為不規那么紙類、塑料等，選擇管徑 100mm 。設高壓端氣體密度為3kg/m3,故所選氣速相當于氣體質量速度G=6.7 3=20.1 kg/m2s) 。(2) 估算氣 - 固比垃圾分選主要去除塑料及紙類，設其堆積密度為b 560kg / m3。氣- 固比為m 227(b0.38L0.755600.387-0.75186.7)227 (G20.1(3) 所需空氣量G計算Gt = Q3mGtQ34.50975 100024.16(kg/ )m186.7h取空氣重度為 1.25kg/m 3 , 那么空氣體積流量為QkGt24.1619.328(m3 / h) 0.322m3 / minf1.2

20、5按所選管徑 100mm和氣速，所需空氣體積流量為：QkvDt26.7 3.14 0.120.0526( m3 / s) 3.156m3 / min44專業資料整理WORD格式12專業資料整理WORD格式故可選用 3.2m3/min 空壓機一臺能夠滿足要求。(4) 壓降計算管內平均絕對壓力為2kg/m2 (1kg/m 2=9.8Pa) ，室溫為 300K，那么氣體平均重度為：qMp2922.355( kg / m3 )RT0.0821300垂直管壓降：p2m g H2186.72.35576155.5(kg / m2 )5.5.3旋風別離器選擇根據氣體流量 3.156m3/min 和入口風速

21、6.7m/s, 選取 XLP/A-3.0 型旋風別離3器，其允許進口風速12m/s, 處理量 750m/h 。5.6 輸送帶在垃圾分選工藝中，帶式輸送機是主要的運輸機械，它連接各個分選設備。因此，各分選設備段之間的輸送帶帶寬、帶長、帶速及輸送帶的安裝位置需根據具體情況分別估算。5.6.1輸送帶1帶寬確定輸送帶主要輸送從垃圾儲坑經過初級篦子送入的及由輸送帶送至滾筒破碎機的垃圾，在這一段輸送帶上同時進展人工分選。故帶速不宜選擇過快，選取帶速為 0.3m/s 。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。膠帶輸送機的輸送能力由下式計算。Q3600 Fbc專業資料整理WORD格式13專業資料

22、整理WORD格式式中Q輸送能力，由物料衡算知Q 近似取14.5t/h；Fb物料在膠帶的截面積，m2；輸送帶運行速度，取0.3m/s ；物料的堆密度，對垃圾取0.45t/m3;c傾角系數。對有人工手選輸送帶應水平放置，故c=1。圖 5-6 物料在膠帶上堆積的斷面積對于槽型輸送帶上物料堆積的斷面積為Fb F1 F20.082 3.14sin 2 45 B20.12 B2 tg 20sin 2 454其中，膠帶的槽角選取TD72型為 20 。那么14.536000.2514-0.1531B20.30.451那么帶寬為： B =1.20m。2電動機功率計算在確定膠帶輸送機的電功率以前，首先要計算傳動滾

23、筒的軸功率。轉動滾筒軸功率的計算公式式中參數數據取自文獻為專業資料整理WORD格式14專業資料整理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膠面傳動滾筒=0.90 ，因此，電動機功率為N 02.5260kWN k2.8070.9應選用 Y100L - 2 型三相異步電動機，額定功率為0.3 kW。5.6.2輸送帶1帶寬確實定輸送帶主要用于輸送有滾筒破碎

24、機篩上物只要為廢紙、塑料及局部有機物至風選設備。其計算方法如 (1) ，由物料衡算，此時輸送量 Q =4.24t/h。傾角 15 ，傾角系數c取0.885。帶速取1.0m/s，那么輸送帶帶寬為4.2436000.2514-0.1531B21.00.450.885解得 B=1.27 m，取帶寬為 1.3m。專業資料整理WORD格式15專業資料整理WORD格式圖 5-7輸送帶簡圖2電動機功率計算Lh40 ，vm1.0/ ，Q4.24/ ，H10。采用滾動軸承，查得msthm=0.030，k10.0318， k28.1710 5， k31.03， k41.00 ，導料擋板 k5 2.25 ，空段清掃

25、器 k60.23 ，彈換清掃器 k71.5 ， k80.18 。將以上各數據帶入計算式，轉動滾筒軸功率為：N00.0318401.08.1710 54.24400.002734.24101.031.0052.250.231.51.00.180.455.51kW電動機功率為Nk N01.0 5.51 6.12 kW0.9所以選用 Y132M 4 型電動機，額定功率為7.5 kW。專業資料整理WORD格式16專業資料整理WORD格式5.6.3輸送帶1寬度確定輸送帶主要用于輸送自滾筒破碎機篩下物主要為無機物、碎石渣、玻璃及局部有機物送至滾筒篩。取帶速為 1.5m/s ，輸送傾角10，傾角系數為 0.

26、957 ，由物料衡算此時輸送量為8.02t/h ，8.02=3600 0.2514-0.1531 B2 1.00.450.885所以B=1.27(m)取帶寬為 1.3m。2電動機功率計算取 Lh 20m，vm 1.5 / s，Q 8.02t / h，H 5m。采用滾動軸承，查得=0.030，k10.0318， k28.1710 5， k31.08， k41.00 ，導料擋板 k52.25 ，空段清掃器 k60.23 ，彈換清掃器 k71.5 ， k80.36 。將以上各數據帶入計算式，轉動滾筒軸功率為N0(0.0318201.58.171058.02200.002738.025)1.081.0

27、05(2.250.231.5)1.50.360.457.30(kW )電動機功率為N k N0 1.0 7.30 8.11(kW)0.9所以選用Y160M 4型電動機，額定功率為11 kW。專業資料整理WORD格式17專業資料整理WORD格式6、可行性分析根據垃圾的垃圾組成和含量，以及處理系統的工作量，設計方案采用了生活垃圾簡易處理方法。從理論上講，對于經過人工手選的垃圾，原先的大塊金屬、塑料、玻璃品、建筑材料等可以被有效的除去，之后剩余的金屬可以利用磁選技術通過適宜型號的磁選機有效的被選出，再通過選擇性破碎機將 d50mm未被破碎和 d50mm被破碎的物質分開，這個也是能夠到達的。篩上物質主要是紙、