固废《生活垃圾综合分选处理系统》课程设计说明书

1、成绩徐则兀饌摩院固体废弃物处理与处置课程设计城市生活垃圾综合分选处理系统设计学生学院名称学号杜新要环境工程学院班级专业名称指导教师12环工1环境工程项玮2015 年 1 月 17 H目录1固体废弃物处理与处置课程设计任务书01.1设计任务及目的01.2设计容和要求11.3设计工作量及成果22垃圾分选系统设计方案的分析确定22.1设计依据22.2设计方案23分选工艺物料衡算33.1垃圾分选厂每小时的处理量Q（）33.2人工分选33.3磁选33.4选择性破碎机33.5风选43.6滚筒筛分43.7废物全过程总的质量44垃圾储仓计算54.1仓体容积54.2仓体尺寸的计算55分选设备选型65.1吊车、抓

2、斗的设计选择65.2磁选设备的选择75.3滚筒破碎机的选择85.3.1 选型85.3.2计算校核95.4垃圾滚筒筛105.4.1滚筒筛的主要参数105.4.2料在筛体的停留时间115.4.3筒筛有用功率115.5风选设备115.5.1气流速度确定II5.5.2立式风选几何参数的确定125.5.3旋风分离器选择135.6输送带125.6.1输送带H125.6.2 输送带 II155.6.3 输送带 III176可行性分析18结束语18参考文献19附图201固体废弃物处理与处置课程设计任务书1.1设计任务及目的1、任务：市生活垃圾综合分选处理系统设计2、曰的：通过课程设计进一步巩固本课程所学容，并

3、使所学的知识系统化, 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。通 过设计，了解工程设计的容、方法及步骤，培养学生确定固废处理与处置系统的 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。1.2设计容和要求(包括原始数据、技术参数、设计要求等)1、设计原始资料设讣规模为X t/d的某城市生活垃圾分选系统。其中X=150+(36*5)垃圾主要成分见表1。表1垃圾成分设计参数取值垃圾组分有机物无机物纸类金属塑料玻璃其他含量/%56.72&92.882.384.89.1.32.95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

4、、灰尘、粉尘等。垃圾容重平均值为0.45 t/m含水率为47.8%。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：1923 kJ/kg。分选系统工作量为330t/d；日工作时间为12h。2、设计容及要求垃圾储料仓设计计算；分选系统各设备选型计算：确定选择性破碎机、滚筒 筛、简易风选机型号和规格，并确定其主要运行参数；皮带运输机讣算及布置， 并计算各段的长度、电机功率。编写设计说明书：设计说明书按设计程序编写， 包括方案的确定，设计计算、设备选型计算和有关简图等容。1.3设计工作量及成果1撰写课程设计说明书；2、垃圾分选系统工艺流程及高程图一；分选系统平面、剖面布置图l-2o2

5、垃圾分选系统设计方案的分析确定2.1设计依据设计规模为330t/d的某城市生活垃圾分选系统，垃圾主要成分见表io2.2设计方案本次设讣从我国的城市生活垃圾的现状出发，考虑到城市垃圾的特点，和 我国劳动力资源丰富的特点，采用机械分选为主、人工粗选的方法。对于回收利 用经济效率不高的固体废物直接作为垃圾焚烧的原料，分选工艺采用城市生活垃 圾简易的处理方法，以分选产物作为填埋、堆肥、和焚烧为H的，以达到城市生 活垃圾的减量化、稳定化、无害化。分选工艺流程图如2-2所示：2-2分选工艺流程图3分选工艺物料衡算3.1垃圾分选厂每小时的处理量QOe# = F式中Q每天垃圾的处理量，Q=330t/d；T每天

6、的工作时间，T=12ho代入数据得QO=33Ot/d/12h=27.5 t/h3. 2人工分选人工手选去除垃圾中的1%的大块金属、0.6%玻璃、2%的塑料和约0.5%其 他无机物质，即金属s =Q)xl% = 27.5xl% = 0.275 (t/h)玻璃q2 = Qo x 0.6% = 27.5 x 0.6% = 0.165 (t/h)塑料= ft x 2.0% = 27.5 x 2.0% = 0.55 (t/h)其他q4 = ft x 0.5% = 27.5 x 0.5% = 0.1375(t/h)则经过人工手选可分出的垃圾有二0. 275+0. 165+0. 55+0. 1375=1.

7、1275 (t/h)3.3磁选垃圾通过磁选滚筒理论上可以分选所有的金属。02 = Q) X1.38 % = 27.5 X1.38 % = 0.379 (t/h)3. 4选择性破碎机a筛上物主要是纸、布、革、塑料、部分有机物等4 5，咱勺物质，所以： Q. =X (20% + 2.88% + 2.89%) = 17.5 x 25.77%= 4.50975(t/h)b筛下物主要是v5Q“,的被破碎的无机物、无机物、玻璃及其他碎土等。3. 5风选a轻组分主要为粉尘、塑料纸等。(24 =e()x (2.88%+ 2.89%) = 27.5x5.77% = 1.58675(t/h)b重组分主要是有机物。

8、=(2OX20% = 27.5x20% = 5.5 (t/h)3.6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分选，筛下物中主要有无机 物、部分有机物、碎玻璃等。选择筛孔为1010mm.筛上物为/ 10，”的为有机物：ft = a x 36.7% = 27.5x 36.7% = 10.0925 (t/h)筛下物为碎土、石渣等无机物和碎玻璃“& =Q)x(28.9% + 0.6% + 2.31%) = 27.5x31.81% = 8.74775 (t/h)3.7废物全过程总的质量= 1.1275+0.379+4.50975+1.58675+5.5+10.0925+8.7477531.94

9、3254垃圾储仓计算(22)4. 1仓体容积式中| 储存时间，d：I 一最大日处理量，t/h；:有效容积系数，在0.80.9之间；0 垃圾有效密度，在1.11.3之间，t/m3； 则在本设计中仓体容积为：心丝=2x330詡37.91（心30.85x0.45x1.2取容积-1800m 3。4. 2仓体尺寸的计算V） = abc式中F ,每个小仓体的体积，a :a长度，m：b宽度，m：c深度，m：取 a=25m, b二10m, c二9m,则每个仓体的容积为眉1800m ，满足设计要求。5分选设备选型5.1吊车、抓斗的设计选择垃圾吊车的台数是根据垃圾最大日处理量来确定的。一般日处理量在300t以下的

10、采用一台吊车，日处理量在300t到600t的采用常用和备用各一台，规模在600t以上的要求常用2台，备用一台。在吊车的台数确定以后还要确定吊车卷起、放下、行走、横移及抓斗开关动作所需时间，以确定吊车运行周期。如果分选设备有足够的处理能力，吊车的运行时间为60min/h,设计时一般取45P.V55min/ho吊车供给能力：Q = -y式中！一吊车供给能力，t/h；/ 一抓斗一次抓起量，t；I 吊车运行周期，h；根据垃圾最大日处理量选择吊车、抓斗，其丄艺参数如表5-1所示：表5-1吊车工艺参数项目参数设计依据数量2台垃圾最大日处理量吨位1.25t抓斗容量跨度7m储料坑跨度运行周期143s吊车运行各

11、种动作的速度实际运行时间50min/h供给能力21. 5t/h抓斗抓起量抓斗一次抓起量为:p=Q7 = 2Z5xl43 = 13iN 50x60可知抓斗一次抓起量1. 311t即可满足生产需求，选择一次抓起量为2. 65t的抓斗。5. 2磁选设备的选择经过人工分选后进入磁选机进行分选的垃圾量为：C =Co-2i =27.5-1.1275 = 26.3725（）已知垃圾的含水率为47. 8%,根据以上数据选择CTB-69永磁筒式磁选机，其主要技术参数如表所示：表5-2 CTB-69永磁筒式磁选机主要技术参数磁选机的规格型号CTB-69圆筒转速（r/min）40规格1)600X900电动机规格型Y

12、90L-4号槽体行式半逆流电机功率（kw）1.5磁场强度(oe)1450给料粒度(mm)0 0.2生产能力(t/h)815机重(kg)9105. 3滚筒破碎机的选择5.3. 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5-2 o表5-3滚筒破碎机技术特征规格3000X6000规格3000 X6000生产能力80 120筛孔尺寸/min50/(t/h)直径/m3提升板高度300滚筒长度/m6/min型号BJ0-7倾角/3电动机功率2-4度12/kw30转数转数1460/(r/min)/(r/min)图5-4滚筒断面示意图5. 3. 2计算校核横断面装料面积为取经验值 860

13、。=1匕 代入数据得:物料跌落所需时间为:厂=tZ式中代入数据得当筛体倾斜安装时，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，B|J：物料沿滚筒轴向前的前进速度v为y_/=OOGUo2WsT 235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. 4垃圾滚筒筛5.4.1滚筒筛的主要参数垃圾滚筒筛筛分处理量为滚筒筛主要参数确定如下：(1) 设计筛体长度4m,筛体直径1.6m,筛孔取lOmmX 10mm，安装倾角4o(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 (CJ/T5013. 1-95), 筛下物粒径W12mm,筛分效率8

14、0%选取筛分效率为90%o(3) 滚筒筛转速通常为了获得较好的筛分效率，应使物料在筛体做较大 的翻动。滚筒筛临界转速6为根据实验表明，垃圾滚筒筛回转速度一般取临界转速的30%60%较为理想, 则取滚筒筛转速为12r/mino5.4.2料在筛体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2530s,其至更长。所以取垃圾在滚筒停留时间为50s,则物料在筛体沿轴向 运动的平均速度为5.4.3筒筛有用功率据资料推导，o取60,筛分机有用功率为N_L疋 R p-8co 致90 8sirt(9dc-taix454x3.1 Q8x9.8 lx(9-8xco30)8xsi

15、i? 3(3 xtartT x45=4旳弘勿实际使用的驱动电动功率还应考虑机械传动损失。5. 5风选设备对本风选工艺，选用简易立式风选设备5. 5. 1气流速度确定风力分选主要将低密度、空气阻力大的塑料、废纸等和具有高密度、空气阻力小的重质有机物分开。部分物料密度如表5-4。表5-5部分物料密度物质塑料玻璃砖干砂有机物密度9202500184025001200/ (kg/m3)轻质物料以塑料为参考，其悬浮气速为重质物料以有机物为参考，其悬浮气速为5. 5. 2立式风选几何参数的确定关于风力分选设备的计算设计计算U前尚无成熟的方法可借鉴，对于立式 分选垂直段主要LI的是将纸类、塑料等轻质组分通过

16、气流输送出来，可借鉴流化 床气力输送设计进行经验设计，精确的计算还需要实验及有关的理论进行研究。(1) 选择气体速度根据气力输送设计原则确定垂直段管长7m考虑所分选 物料为不规则纸类、塑料等，选择管径01OSE7。设高压端气体密度为3kg/m3, 故所选气速相当于气体质量速度G二6. 7X3=20.1 (kg/m2 s)。(2) 估算气-固比 垃圾分选主要去除塑料及纸类，设其堆积密度为气-固比为(3) 所需空气量I；计算m4.50975x1000186?7= 24.16 伙 g/力）取空气重度为1. 25kg/m3,则空气体积流量为严禮=心(曲)=。.322,”皿按所选管径100mm和气速，所

17、需空气体积流量为:故可选用3. 2m7min空压机一台能够满足要求。(4) 压降讣算管平均绝对压力为2kg/m=(lkg/m2=9. 8Pa),室温为300K,则气体平均重度为:垂直管压降:5. 5. 3旋风分离器选择根据气体流量3. 156m7min和入口风速6. 7m/s,选取XLP/A-3. 0型旋风分离 器，其允许进口风速12m/s,处理量750m7ho5. 6输送带在垃圾分选工艺中，带式输送机是主要的运输机械，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。5. 6. 1输送带=(1)带宽确定 输送带：!主要输送从垃圾储

18、坑经过初级篦子送入的及山输送 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。故带速不宜选 择过快，选取带速为0. 3m/so山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。式中Q输送能力，山物料衡算知Q近似取14. 5t/h；物料在胶带的截面积,/r； 输送带运行速度，取0.3m/s；物料的堆密度，对垃圾取0. 45t/m3;倾角系数。对有人工手选输送带应水平放置，故c二1。图5-6物料在胶带上堆积的断面积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71刀2型为20。则带宽为：=1.20 (m)o(2)电动机功率计算 在确定胶带输

19、送机的电功率以前，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(式中参数数据取自文献)为NQ=k2xQxLh= 5.45 x 10* x 330 x20 = 0.3597 伙 W)= 1.5x1.05 x(0908 + 0.3597 )+(1.4+ 1.5 + 0.23 + 2.25)x0.3 + 0.1 x0.45 = 2.5260胶面传动滚筒7尸0.90,因此，电动机功率为故选用H1QO2型三相异步电动机，额定功率为0. 3kWo5. 6.2输送带II（1）带宽的确定 输送带II主要用于输送有滚筒破碎机筛上物（只要为废 纸、塑料及部分有机物）至风选设备。其讣算方法如（1）,山物料

20、衡算，此时输 送量Q=4. 24t/ho倾角15 ，倾角系数c取0.885。带速取1.0m./s,则输送带带 宽为解得 B=l. 27 (m),取带宽为1. 3mo图5-7输送带简图（2）电动机功率计算已知采用滚动轴承,查得&二0. 030, 存导料挡板任=225,空段清扫器忍=0.23,弹换清扫器妬=1.5,心=0.1 &将以上各数据带入计算 式，转动滚筒轴功率为：电动机功率为所以选用M 3如型电动机，额定功率为7.5kWo5. 6. 3输送带III（1）宽度确定输送带III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1. 5m/s,输送倾角

21、10 ，倾角系数为0. 957, 山物料衡算此时输送量为802t/h,所以 B二l27（m）取带宽为1. 3m。（2）电动机功率计算取采用滚动轴承，查得&二0. 030, 存二 导料挡板& =225,空段清扫器& =0.23,弹换清扫器&=1.5,心=0.36。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所以选用“S3如型电动机，额定功率为nkw.6、可行性分析根据已知垃圾的垃圾组成和含量，以及处理系统的工作量，设计方案釆用了 生活垃圾简易处理方法。从理论上讲，对于经过人工手选的垃圾，原先的大块金 属、塑料、玻璃品、建筑材料等可以被有效的除去，之后剩余的金属可以利用磁 选技术通过合适型号的磁选机有效的被选出