固體廢物處置與資源化設(shè)計(jì)

WUCHANGINSTITUTEOFTECHNOLOGY固體廢物處置與資源化設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：規(guī)模180t/d的某城市生活垃圾分選系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓名:胡拓學(xué)號:133010040129年級：2013級學(xué)院：食品工程學(xué)院專業(yè)：環(huán)境工程指導(dǎo)教師:余萃完成時間:2016.06.06-2016.06.12目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"1前言1\o"CurrentDocument"1.1城市生活垃圾的來源1\o"CurrentDocument"1.2垃圾的危害1\o"CurrentDocument"2城市生活垃圾分選的意義及現(xiàn)狀2\o"CurrentDocument"2.1垃圾分選的意義和目的2\o"CurrentDocument"2.2垃圾分選的方法2\o"CurrentDocument"2.3垃圾分選的現(xiàn)狀3\o"CurrentDocument"3設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求3\o"CurrentDocument"3.1課程設(shè)計(jì)題目3\o"CurrentDocument"3.2課程設(shè)計(jì)目的3\o"CurrentDocument"3.3原始資料3\o"CurrentDocument"3.4課程設(shè)計(jì)任務(wù)要求4\o"CurrentDocument"4城市生活垃圾分選的工藝流程4\o"CurrentDocument"5工藝設(shè)計(jì)計(jì)算5\o"CurrentDocument"5.1分選工藝物料恒算5\o"CurrentDocument"5.2垃圾儲料倉6\o"CurrentDocument"5.3吊車、抓斗的選擇7\o"CurrentDocument"5.4磁選設(shè)備的選擇7\o"CurrentDocument"5.5滾筒破碎機(jī)的選擇85.6垃圾滾筒篩10\o"CurrentDocument"5.7風(fēng)選設(shè)備105.8輸送帶12\o"CurrentDocument"6設(shè)計(jì)小結(jié)16\o"CurrentDocument"參考文獻(xiàn)17附圖1前言1.1城市生活垃圾的來源生活垃圾是指在城市日常生活中或者為城市日常生活提供服務(wù)的活動中產(chǎn)生的固體廢物，以及被法律、行政法規(guī)視作城市生活垃圾的固體廢物。其主要組成：廚余物，廢紙屑，廢塑料，廢橡膠制品，廢編織物，廢金屬，玻璃陶瓷碎片，庭院廢物，廢舊家用電器，廢舊家具器皿，廢舊辦公用品，廢舊雜用品，廢建筑材料，給水排水污泥等。固體廢物，是指在生產(chǎn)、生活和其他活動中產(chǎn)生的喪失原有價(jià)值或者雖未喪失利用價(jià)值但被拋棄或者放棄的固態(tài)、半固態(tài)和置于容器中的氣態(tài)的物品、物質(zhì)以及法律、行政法規(guī)規(guī)定納入固體廢物管理的物品、物質(zhì)。固體廢物的種類繁多，性質(zhì)各異。為便于處理、處置及管理，需要對固體廢物加以分類。固體廢物的分類方法很多：可按化學(xué)性質(zhì)分為有機(jī)固體廢物和無機(jī)固體廢物。按照污染特性可將固體廢物分為一般固體廢物、危險(xiǎn)廢物以及放射性固體廢物。按照固體廢物的來源可分為工礦業(yè)固體廢物、生活垃圾以及其他固體廢物三類。1.2垃圾的危害垃圾中特別是有害固體廢物，如處理處置不當(dāng)，能通過不同的途徑危害人體健康。垃圾露天存放或置于放置場，其中的有害物質(zhì)可以通過環(huán)境介質(zhì)一大氣、土壤、地表或地下水體進(jìn)入生態(tài)系統(tǒng)形成污染，對人體產(chǎn)生危害，同時破壞生態(tài)環(huán)境，導(dǎo)致不可逆生態(tài)變化。對土壤環(huán)境的影響垃圾不加利用，任意露天堆放，不但占用一定的土地，導(dǎo)致可利用土地資源減少，而且如填埋處理不當(dāng)，垃圾及其淋洗和滲濾液中所含有害物質(zhì)會改變土壤的性質(zhì)和結(jié)構(gòu)，并對土壤中的微生物產(chǎn)生影響。這些有害成分的存在，不僅有礙植物根系的發(fā)育和生長，而且還會在植物有機(jī)體內(nèi)積蓄，通過食物鏈危及人體健康。對大氣環(huán)境的影響堆放的垃圾中的細(xì)微顆粒、粉塵等可隨風(fēng)飛揚(yáng)，進(jìn)入大氣并擴(kuò)散到很遠(yuǎn)的地方；堆積的垃圾中某些物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，可以不同程度上產(chǎn)生毒氣或惡臭，造成地區(qū)性空氣污染；一些有機(jī)固體廢物在適宜的溫度和濕度下還可發(fā)生生物降解，釋放出沼氣，在一定程度上消耗其上層空間的氧氣，使植物衰??；垃圾在運(yùn)輸和處理過程中，也能產(chǎn)生有害氣體和粉塵。對水體環(huán)境的影響垃圾可隨天然降水或地表徑流進(jìn)入河流湖泊，或隨風(fēng)遷徙落入水體，從而將有害物質(zhì)帶入水體，殺死水中生物，污染人類飲用水水源，危害人體健康；垃圾產(chǎn)生的滲濾液危害很大，它可進(jìn)入土壤污染地下水，或直接流入河流、湖泊或海洋，造成水資源的水質(zhì)型短缺，生活垃圾未經(jīng)無害化處理就任意堆放，也已造成許多城市地下水污染。2城市生活垃圾分選的意義及現(xiàn)狀2.1垃圾分選的意義和目的垃圾的分選是指根據(jù)物質(zhì)的密度、粒度、磁性、電性、光電性、摩擦性、彈性以及表面潤濕性的差異，采用相應(yīng)的手段將其分離的過程。分選的方法有篩分、重力分選、磁力分選、電力分選、光電分選、摩擦分選、彈性分選和浮選等。垃圾分選的目的就是將混合垃圾進(jìn)行有效的分類，對垃圾成分中的不同組分進(jìn)行分離，得到較為單一的組分，或是從混合垃圾中分離出某種少含量垃圾組分，有利于垃圾的回收再利用和后續(xù)處理。分選系統(tǒng)揀出部分可回收物資，經(jīng)簡單處理后進(jìn)行二次加工回用。垃圾分類是垃圾減量化、無害化、資源化、產(chǎn)業(yè)化的最終出路。垃圾分類回收最終創(chuàng)造的是一個無垃圾的社會，一個資源循環(huán)、永續(xù)利用的社會。2.2垃圾分選的方法垃圾分選技術(shù)方法可概括為人工分選和機(jī)械分選。人工分選是最早采用的分選方法，適用于廢物原產(chǎn)地、收集站、處理中心、轉(zhuǎn)運(yùn)站或處置場。機(jī)械分選是利用物料的某些性質(zhì)方面的差異，將其分選開。例如利用廢棄物中的磁性和非磁性差別進(jìn)行分離，利用粒徑尺寸差別進(jìn)行分離利用比重差別進(jìn)行分離。根據(jù)不同性質(zhì)，可以設(shè)計(jì)制造各種機(jī)械對固體廢棄物進(jìn)行分選。（1）篩分：其原理是依據(jù)固體廢物的粒徑不同，利用篩子將物料中小于篩孔的細(xì)粒物料透過篩面，而大于篩孔的粗粒物料留在篩面上，完成粗細(xì)物料的分離過程。（2）重力分選：重力分選簡稱重選，是根據(jù)固體廢物中不同物質(zhì)顆粒間的密度差異，在運(yùn)動介質(zhì)中受到重力、介質(zhì)動力和機(jī)械力的作用，使顆粒群產(chǎn)生松散分層和遷移分離，從而得到不同密度產(chǎn)品的分選過程。按介質(zhì)不同，固體廢物的重選可分為重介質(zhì)分選、跳汰分選、風(fēng)力分選和搖床分選等。廢棄物進(jìn)行重力分選的條件：①固體廢物中顆粒間必須存在密度的差異；②分選過程都是在運(yùn)動介質(zhì)中進(jìn)行的；③在重力、介質(zhì)動力及機(jī)械力的綜合作用下，使顆粒群松散并按密度分層；④分好層的物料在運(yùn)動介質(zhì)流的推動下互相遷移，彼此分離，并獲得不同密度的最終產(chǎn)品。（3）風(fēng)力分選：是重力分選的一種。是以空氣為分選介質(zhì)，在氣流作用下使固體廢物顆粒按密度和粒度進(jìn)行分選的方法。其基本原理是氣流能將較輕的物料向上帶走或水平帶向較遠(yuǎn)的地方，而重物料則由于上升氣流不能支持它們而沉降，或由于慣性在水平方向拋出較近的距離。這就是我們通常所說的豎向氣流分選和水平氣流分選。（4）浮選：其原理是依據(jù)物料表面性質(zhì)的差異在浮選劑的作用下，借助于氣泡的浮力，從物料的懸浮液中分選物料的過程。浮選法分離與物質(zhì)的密度無關(guān)，而取決于物質(zhì)的表面性質(zhì)。能浮出液面的物質(zhì)對空氣的表面親和力比對水的表面親和力大。顆粒能否附著在氣泡上，關(guān)鍵在于能否最大限度地提高顆粒的表面疏水性。因此，在浮選法中首先就是考慮加入合適的浮選劑，增加物質(zhì)的可浮性能。（5）磁力分選：磁選是利用固體廢物中各種物質(zhì)的磁性差異在不均勻磁場中進(jìn)行分選的一種處理方法。磁選有兩種類型：其一是傳統(tǒng)的磁選法，即利用磁力與機(jī)械力對不同磁性顆粒的不同作用而實(shí)現(xiàn)的；其二是磁流體分選（MHS），利用磁流體（某種能夠在磁場或磁場和電場聯(lián)合作用下磁化，呈現(xiàn)似加重現(xiàn)象，對顆粒產(chǎn)生磁浮力作用的穩(wěn)定分散液）作為分選介質(zhì)，在磁場或磁場和電場的聯(lián)合作用下產(chǎn)生“加重”作用，按固體廢物各組分的磁性差異或磁性、導(dǎo)電性的差異，使不同組分分離，這也是一種“磁化水方法”。2.3垃圾分選的現(xiàn)狀生活垃圾的綜合利用已經(jīng)成為垃圾處理的發(fā)展方向。對垃圾進(jìn)行分選是垃圾綜合利用的前提。垃圾分選設(shè)備的研究已列入為國家重點(diǎn)項(xiàng)目之一。目前，生活垃圾越來越多，處理困難越來越大。垃圾處理方法中，傳統(tǒng)的直接填埋方式存在許多弊端，對環(huán)境也容易造成危害。隨著社會的發(fā)展，生活垃圾的綜合處理就得到越來越多的關(guān)注。生活垃圾中含有多種成分，很大一部分可以回收利用。由于處理困難，這部分有用的物質(zhì)一般都沒有得到有效利用。目前國內(nèi)大部分使用的垃圾分選設(shè)備都是由國外進(jìn)口。雖然國內(nèi)也有人對此進(jìn)行過研究，但多數(shù)都停留在理論階段，很少有實(shí)際應(yīng)用。隨著大眾對環(huán)境的重視，作為垃圾資源化的重要設(shè)備，生活垃圾分選設(shè)備的研究會越來越受到人們重視，在我國的應(yīng)用也會越來越廣?？傊S著社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，垃圾資源化會越來越受到人們重視，垃圾分選設(shè)備的研究也會越來越深入，垃圾分類也會越細(xì)化，以便更好的回收利用。比如對塑料按類型分類，玻璃可以按顏色分類等等。實(shí)現(xiàn)這種超細(xì)化分類的機(jī)械可能就涉及到光選設(shè)備和電選設(shè)備了。隨著人類社會的進(jìn)步和可持續(xù)發(fā)展觀念的深入人心，超細(xì)化分類必將成為未來生活垃圾處理的發(fā)展方向，我們也迫切需要在垃圾機(jī)械化處理方面實(shí)現(xiàn)新的突破。3設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求3.1課程設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)規(guī)模180t/d的某城市生活垃圾分選系統(tǒng)3.2課程設(shè)計(jì)目的（1）通過課程設(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)的知識系統(tǒng)化，培養(yǎng)運(yùn)用所學(xué)理論知識進(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。（2）通過設(shè)計(jì)，了解工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容，方法及步驟，培養(yǎng)學(xué)生確定固廢處理與處置系統(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。3.3原始資料垃圾主要成分見表1。表3-1垃圾成分設(shè)計(jì)參數(shù)取值垃圾組分有機(jī)物無機(jī)物紙類金屬塑料玻璃其他含量％55.532.33.41.44.11.22.1有機(jī)物組分包括：食品殘余、果皮、植物殘余等。無機(jī)物組分包括：磚瓦、爐灰、灰土、粉塵等。垃圾容量平均值為0.46t/m3,含水率為49.6%。垃圾熱值：1923kJ/kg。分選系統(tǒng)工作量為180t/d；日工作時間為10h。表3-2設(shè)計(jì)中處理規(guī)模、垃圾平均容重、含水率及日工作時間的數(shù)據(jù)安排處理規(guī)模t/d垃圾平均容重kg/m3含水率%日工作時間h18046049.6103.4課程設(shè)計(jì)任務(wù)要求（1）垃圾分選系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的分析確定；（2）垃圾儲料倉設(shè)計(jì)計(jì)算；（3）分選系統(tǒng)各設(shè)備選型計(jì)算：確定選擇性破碎機(jī)、滾筒篩、簡易風(fēng)選機(jī)型號和規(guī)格，并確定其主要運(yùn)行參數(shù)；（4）皮帶運(yùn)輸機(jī)計(jì)算及布置，并計(jì)算各段的長度、電機(jī)功率；（5）編寫設(shè)計(jì)說明書：設(shè)計(jì)說明書按設(shè)計(jì)程序編寫，包括方案的確定、設(shè)計(jì)計(jì)算、有關(guān)設(shè)計(jì)的簡圖等內(nèi)容。課程設(shè)計(jì)說明書應(yīng)有封面、目錄、前言、正文、小結(jié)及參考文獻(xiàn)等部分，文字應(yīng)簡潔、通順、內(nèi)容正確完整，裝訂成冊；（6）圖紙要求：垃圾分選系統(tǒng)流程圖、平面圖、高程圖或剖面布置圖中至少選畫1張。圖中設(shè)備、管件應(yīng)標(biāo)注編號及標(biāo)高，在平面布置圖中應(yīng)有方位標(biāo)志（指北針）。4城市生活垃圾分選的工藝流程本次課程設(shè)計(jì)確定工藝從我國目前城市生活垃圾處理現(xiàn)狀出發(fā)，考慮到原生垃圾成分復(fù)雜，勞動力資源豐富，采用機(jī)械為主，輔以人工粗選的方法；廢塑料和廢紙主要以塑料袋和衛(wèi)生間廢紙，回收利用經(jīng)濟(jì)效益不高，故可直接將這部分作為垃圾焚燒原料。分選工藝采用城市生活垃圾簡易處理方法，為填埋、堆肥和焚燒作預(yù)處理。分選工藝流程圖如圖1所示。

圖4-1垃圾分選工藝流程圖5工藝設(shè)計(jì)計(jì)算5.1分選工藝物料恒算圖4-1垃圾分選工藝流程圖5工藝設(shè)計(jì)計(jì)算垃圾分選廠每小時的處理量為式中Q每天的垃圾處理量，Q=180t/dT每天的工作時間，T=ioh。Q0=180/10=18(t/h)(2)人工分選根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，人工手選去除垃圾中大約1%的大塊金屬、0.6%玻璃、2.0%的塑料和約0.5%其他無機(jī)物質(zhì)被選出，即金屬q1=Q0x1%=18x1%=0.18(t/h)玻璃q2=Q0x0.6%=18x0.6%=0.108(t/h)塑料q3=Q式中Q每天的垃圾處理量，Q=180t/dT每天的工作時間，T=ioh。Q0=180/10=18(t/h)(2)人工分選根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，人工手選去除垃圾中大約1%的大塊金屬、0.6%玻璃、2.0%的塑料和約0.5%其他無機(jī)物質(zhì)被選出，即金屬q1=Q0x1%=18x1%=0.18(t/h)玻璃q2=Q0x0.6%=18x0.6%=0.108(t/h)塑料q3=Q0x2.0%=18x2.0%=0.36(t/h)其他a’=Q°x0.5%=18x0.5%=O.°9(t/h)則經(jīng)過人工手選可分出的垃圾有Q1=0.18+0.108+0.36+0.09=0.738(t/h)(3)磁選垃圾經(jīng)過磁選滾筒理論上可以分選所有的金屬。Q2=Q0x(1.4%-1.0%)=18x0.4%=0.072(t/h)風(fēng)選.輕組分主要為粉塵、塑料紙張等。Q4=Q0x(3.4%+2.1%)=18x5.5%=0.99(t/h).重組分主要是有機(jī)物。Q5=Q0x20%=18x20%=3.6(t/h)滾筒篩分滾筒篩分主要對選擇性破碎機(jī)篩下物進(jìn)行進(jìn)一步分選，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10x10mm.篩上為匕>10mm的有機(jī)物。Q6=Q0x(55.5%-20%)=18x35.5%=6.39(t/h)篩下物為碎土、石渣等無機(jī)物和碎玻璃。Q7=Q0x[32.3%+(1.2%-0.6%)+(2.1%-0.5%)]=18x34.5%=6.21(t/h)⑺廢物的全過程總的質(zhì)量為?？俀總=Q+Q+Q+Q+Q+Q心=0.738+0.072+0.99+3.6+6.39+6.21=18t/h)(因?yàn)镼3=Q4+Q5,所以Q總不重復(fù)加)5.2垃圾儲料倉2x180⑴倉體容積(m3)2x180=837.015(m3)0.85x0.46x1.1取V=900(m3)倉體尺寸計(jì)算每個小倉的體積V0,m3;長度a,m;寬度b,m;深度c,m。則V=abc0取a=15m,b=20m,c=4m;

V=15X16X4=960(m3)>900(m3)0通過計(jì)算結(jié)果可知可以滿足要求。5.3吊車、抓斗的選擇根據(jù)垃圾最大日處理量選擇吊車、抓斗、其工藝參數(shù)如表2(日處理量為180t/d，采用常用和備用各一臺)表5-1吊車工藝參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)設(shè)計(jì)依據(jù)項(xiàng)目參數(shù)設(shè)計(jì)依據(jù)數(shù)量2臺垃圾最大日處理量運(yùn)行周期143s吊車運(yùn)行各種動作的速度噸位2.5t抓斗容量實(shí)際運(yùn)行時間50min/h跨度15m儲料坑跨度供給能力10t/h抓斗抓起量抓斗一次抓起量為QT==N18QT==N18x14350x60=0.858(t)T-運(yùn)行時間，s;N-實(shí)際運(yùn)行時間，min/h;即抓斗一次抓起量0.858t即可滿足生產(chǎn)需求。選擇一次抓起量為1000kg的抓斗。5.4磁選設(shè)備的選擇用于固體廢物分選的磁選設(shè)備就結(jié)構(gòu)形式而言主要分文帶式和鼓式兩種。鼓式磁選機(jī)又分為皮帶機(jī)磁滾筒式和獨(dú)立鼓式。對城市生活垃圾簡易分選系統(tǒng)，在經(jīng)過人工手選之后，大件的磁性物質(zhì)已被選出，可將磁選機(jī)設(shè)置在選擇破碎機(jī)之前，基本上可將磁性物質(zhì)選擇出來，同時避免后續(xù)分選設(shè)備被磁鐵性物質(zhì)破壞。圖5-1皮帶機(jī)磁滾筒式經(jīng)過人工分選后進(jìn)入磁選機(jī)進(jìn)行分選的垃圾量為Q'=Q0-Q1=18-0.738=17.262(t/h)已知垃圾的含水率為49.6%,根據(jù)以上數(shù)據(jù)選擇CTB-7518永磁筒式磁選機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如表3所示。表5-2CTB7518永磁筒式磁選機(jī)主要技術(shù)參數(shù)磁選機(jī)的規(guī)格型號CTB7518圓筒轉(zhuǎn)速(r/min)<35規(guī)格<p750X1800生產(chǎn)能力(t/h)20?45槽體行式半逆流(CTB)電機(jī)功率(kw)2.2磁場強(qiáng)度(oe)1450給料粒度(mm)2?05.5滾筒破碎機(jī)的選擇選型根據(jù)垃圾破碎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4。表5-3滾筒破碎機(jī)技術(shù)特征規(guī)格3000X6000規(guī)格3000X6000生產(chǎn)能力/(t/h)80?120篩孔尺寸/min50滾筒直徑/m4提升板高度/min300長度/m8電動機(jī)車型號BJO^72-42傾角/度3功率/kw30轉(zhuǎn)數(shù)/(r/min)12專數(shù)/(r/min)1460圖5-2滾筒內(nèi)斷面示意圖⑵計(jì)算校核根據(jù)式s=（R2-"）（七+°+"2），取經(jīng)驗(yàn)a=60。，P=100，橫斷面裝料面積為⑵-1."兀/3+兀/18+兀/2)=1.54982)物料跌落所需時間為T=ti+t2180—2a180—2x60—、3nc=1.67(s)3x12:TT_4J2-―'TT7T__-_一sin(900—a)?&cos(900—a)=y^xsin(900一600)x《cos(900一600)=0.84T=1.67+0.84=2.51(s)當(dāng)篩體傾斜安裝時，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l=4Rsin2(90o—a)-cos(900—a)-tan0=4x2xsin2(900—600)xcos(900—600)xtan30=0.0908(m)3n物料沿滾筒軸向前的前進(jìn)速度v為0.0908=0.0362（m/s）2.51滾筒破碎機(jī)實(shí)際生產(chǎn)能力為Q=360（$-v.y?K=3600x1.549x0.0362x0.45x0.41=37.244/h>18t/h則所選擇的破碎機(jī)能滿足生產(chǎn)要求。5.6垃圾滾筒篩垃圾滾筒篩篩分處理量為Q6+Q7=6.39+6.21=12.6(t/h)滾筒篩主要參數(shù)確定如下。設(shè)計(jì)篩體長度4m,篩體直徑1.6m，篩孔取10mmX10mm，安裝傾角4。。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)(CJ/T5013.1-95),篩下物粒徑＜12mm，篩分效率＞80%。選取篩分效率為90%。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。滾筒篩臨界轉(zhuǎn)速nc為=33.46w34（尸/min）30:g_30=33.46w34（尸/min）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30%?60%較為理想，則取滾筒篩轉(zhuǎn)速為12r/min。料在篩體內(nèi)的停留時間根據(jù)研究表明，當(dāng)篩分垃圾時，要得到75%以上的篩分效率，停留時間應(yīng)達(dá)到25?30s,甚至更長。所以取垃圾在滾筒內(nèi)停留時間為50s，則物料在篩體內(nèi)沿軸向運(yùn)動的平均速度為v-—-—-0.08(m/s)T50筒篩有用功率據(jù)資料推導(dǎo)，篩分機(jī)有用功率為(f取60°)vL-0-R.g.9-8cos2(0—a』N8sin2(900-a)-tan0x45_4x3.14x0.8x9.81x(9-8xcos230。)8xsin2300xtan40x45-46.96QW)實(shí)際使用的驅(qū)動電動功率還應(yīng)考慮機(jī)械傳動損失。5.7風(fēng)選設(shè)備對本風(fēng)選工藝，選用簡易立式風(fēng)選設(shè)備氣流速度確定風(fēng)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(zhì)有機(jī)物分開。部分物料密度如表5。

表5-4部分物料密度物質(zhì)塑料玻璃磚干砂有機(jī)物密度/(kg/m3)9202500184025001200表5-5風(fēng)速經(jīng)驗(yàn)系數(shù)a物料品種顆粒大小/mma值物料品種顆粒大小/mma值灰狀0-110-16細(xì)塊狀10-2020-22均質(zhì)粒狀1-1016-20中塊狀40-8022-25輕質(zhì)物料以塑料為參考，其懸浮氣速為—22.一100VY=布?xì)?20=6.67(m/s)100重質(zhì)物料以有機(jī)物為參考，其懸浮氣速為V022?V0——v1200=7.62(m/s)100則選取氣流速度為6.7m/s。（2）立式風(fēng)選幾何參數(shù)的確定關(guān)于風(fēng)力分選設(shè)備的計(jì)算設(shè)計(jì)計(jì)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(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)進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)，精確的計(jì)算還需要實(shí)驗(yàn)及有關(guān)的理論進(jìn)行研究。重質(zhì)組分重質(zhì)組分圖5-3立式風(fēng)力分選機(jī)工作原理風(fēng)選設(shè)備分成水平氣流風(fēng)力分選機(jī)(臥式風(fēng)力分選機(jī)上升氣流風(fēng)力分選機(jī)(立式風(fēng)力分選機(jī))。風(fēng)機(jī)形式根據(jù)所要分選垃圾原料組成及分選目的來確定。立式風(fēng)力分選比機(jī)臥式風(fēng)力分選機(jī)分選精度要高。本課程設(shè)計(jì)采用立式風(fēng)力分選機(jī)其結(jié)構(gòu)如圖4。風(fēng)選機(jī)附帶的的旋風(fēng)分離器根據(jù)分選物料性質(zhì)，分選料率等選擇適當(dāng)?shù)男吞?、種類及規(guī)格，確定相應(yīng)的運(yùn)行參數(shù)。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7m，考慮所分選物料為不規(guī)則紙類、塑料等，選擇管徑4100mm。設(shè)高壓端氣體密度為3kg/m3，故所選氣速相當(dāng)于氣體質(zhì)量速度G=6.7X3=20.1(kg/m2?s)。②估算氣-固比垃圾分選主要去除塑料及紙類，設(shè)其堆積密度為Y，=560@/m3。氣-固比為m=227(、)0.38?L-0.75=227x(迥)0.38x7-0.75=186.7G20.1所需空氣量計(jì)算G=Q=少0335x1000=48.39(kg/h)tm186.7取空氣重度為1.25kg/m3，則空氣體積流量為Q=一=—=38.71(m3/h)=0.645m3/minky1.25f按所選管徑100mm和氣速，所需空氣體積流量為Q=v?-?D2=6.7x土x0.12=0.0526(m3/s)=3.156m3/mink4t4故可選用3.2m3/min空壓機(jī)一臺能夠滿足要求。壓降計(jì)算設(shè)管內(nèi)平均絕對壓力為2kg/m2(1kg/m2=9.8Pa)，室溫為300K，則氣體平均重度為y=M=—29^—=2.355(kg/m3)qRT0.0821x300垂直管壓降詢=2myH=2x186.7x2.355x7=6155.5(kg/m2)g旋風(fēng)分離器選擇根據(jù)氣體流量3.156m3/min和入口風(fēng)速6.7m/s,選取XLP/A-3.0型旋風(fēng)分離器，其允許進(jìn)口風(fēng)速12m/s,處理量750m3/h。5.8輸送帶在垃圾分選工藝中，帶式輸送機(jī)是主要的運(yùn)輸機(jī)械，它連接各個分選設(shè)備。因此，各分選設(shè)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(jù)具體情況分別估算。(1)輸送帶I

①帶寬確定輸送帶I主要輸送從垃圾儲坑經(jīng)過初級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進(jìn)行人工分選。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(jī)的輸送能力由下式計(jì)算。Q=3600-,v?p?c式中Q輸送能力，由物料衡算知Q近似取I8t/h；Fb物料在膠帶的截面積，m2；v送帶運(yùn)行速度，取0.3m/s；P料的堆密度，對垃圾取0.46t/m3;c傾角系數(shù)。對有人工手選輸送帶應(yīng)水平放置，故c=1圖5-4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0.08"一3.14.(2x45。'B2+0.12xB2xtg20°F=F+F一2xsin'b12sin245°14其中，膠帶的槽角a選取TD72型為20°。則18=3600x().2514-0.1531xB2)x0.3x0.46x1則帶寬為：B=1.185（m），取帶寬為1.2m。②電動機(jī)功率計(jì)算在確定膠帶輸送機(jī)的電功率以前，首先要計(jì)算傳動滾筒的軸功率。轉(zhuǎn)動滾筒軸功率的計(jì)算公式（式中參數(shù)數(shù)據(jù)取自文獻(xiàn)）為偵0+N0'+②電動機(jī)功率計(jì)算在確定膠帶輸送機(jī)的電功率以前，首先要計(jì)算傳動滾筒的軸功率。轉(zhuǎn)動滾筒軸功率的N0=k1Lv=0.0318x20x0.3=0.1908(kW)k2xQx匕=5.45x10-5x18x20=0.001962N「=0.00273xHxQ=0.00273x0x18=0N0=1.5x1.05x(0.1908+0.001962)+(1.4+1.5+0.23+2.25)x0.3+0.1x0.46=2.6791膠面?zhèn)鲃訚L筒門=0.90,因此，電動機(jī)功率為N=k史0=a??=2.9768(kW)門0.9故選用F100L-2型三相異步電動機(jī)，額定功率為3.0kW輸送帶II圖5-5輸送帶簡圖①帶寬的確定輸送帶I主要用于輸送自滾筒破碎機(jī)篩上物(主要為廢紙，塑料及部分有機(jī)物)送至風(fēng)選設(shè)備。取帶速為1.0m/s,輸送傾角15°，傾角系數(shù)為0.885,由物料衡算此時輸送量為Q3=4.59t/h，則輸送帶帶寬為：34.59=3600x(0.2514-0.1531xB2)x1.0x0.46x0.885B=1.273(m)取帶寬為1.3m。②電動機(jī)功率計(jì)算取Lh=40m，v=1.0m/s，Q=4.59t/h，H=10m。采用滾動軸承，查得w=0.030，k=0.0318，k=8.17x10-5，k=1.03，k=1.005，導(dǎo)料擋板k=2.25，空段清掃器k6=0.23,彈換清掃器k7=1.5，k8=0.18。將以上各數(shù)據(jù)帶入計(jì)算式，轉(zhuǎn)動滾筒軸功率為N0=(0.031&40x1.0+8.17x10-5x4.59x40+0.00273<4.59x10)x1.03x1.005+(2.25+0.23+1.5)x1.0+0.18x0.46=5.525(kW)電動機(jī)功率為N=kN0=1.0x5525=6.139(kW)門0.9故選用Y132M-4型電動機(jī)，額定功率為7.5kW。(3)輸送帶m①帶寬的確定輸送帶m主要用于輸送有滾筒破碎機(jī)篩下物(主要為無機(jī)物、碎土、石渣、玻璃及部分有機(jī)物)至滾筒篩。由物料衡算，此時輸送量。=Q+Q=12.6t/h。傾角10°,67傾角系數(shù)c取0.957，帶速取1.5m/s，則輸送帶帶寬為12.6=3600x^0.2514-0.1531xB2^<1.5x0.46x0.957B=1.267(m)取帶寬為1.3m。②電動機(jī)功率計(jì)算已知匕=20m,v=1.5m/s,Q12.6t/h，H=5m。采用滾動軸承，查得①=0.030，匕=0.0318,k2=8」7x10-5,=1.08,k4=1.