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1、课 程 设 计 任 务 书1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。2设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：(1)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/% 54.3 31.3 2.68 2.58 5.13 1.2 2.81有机物组分包括：食品残余、果皮、植物残余等。无机物组分包
2、括：砖瓦、炉灰、灰土、粉尘等。垃圾容重平均值为 0.43 吨/立方米，含水率为 49.4%。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 300 吨/天，日工作时间为 20 小时。垃圾分选系统设计方案的分析确定；(2)设计内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；皮带运输机计算及布置，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内容。3设计工作任务及工作量的要求包括课程设计计算说明书(论文
3、) 、图纸、实物样品等：（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张；分选系统平面、剖面布置图 1-2 张。目录1 城市生活垃圾的分选 .12 垃圾分选技术及其意义 .13 垃圾分选设计内容 .24 总体设计 .34.1 设计依据 .34.2 设计方案 .34.3 设计计算 .44.3.1 分选系统的物料恒算 .44.3.2 垃圾储料仓 .44.3.3 吊车与抓斗 .54.3.4 磁选设备 .64.3.5 滚筒破碎机 .64.3.6 垃圾滚筒筛 .84.3.7 风选设备 .84.3.8 输送带 .104.4 具体计算 .134.4.1 分选工艺物料恒算 .134.4.2 垃
4、圾储料仓 .154.4.3 吊车与抓斗 .154.4.4 磁选设备 .164.4.5 滚筒破碎机 .164.4.6 垃圾滚筒筛 .184.4.7 风选设备 .194.4.8 输送带 .215 结束语 .256 参考文献 .26第 1 页1 城市生活垃圾的分选垃圾的分选是指根据物质的密度、粒度、磁性、电性、光电性、摩擦性、弹性以及表面润湿性的差异，采用相应的手段将其分离的过程。分选的方法有筛分、重力分选、磁力分选、电力分选、光电分选、摩擦分选、弹性分选和浮选等。垃圾分选的目的就是将混合垃圾进行有效的分类，对垃圾成分中的不同组分进行分离，得到较为单一的组分，或是从混合垃圾中分离出某种少含量垃圾组分
5、，有利于垃圾的回收再利用和后续处理。分选系统拣出部分可回收物资，经简单 处理后进行二次加工回用。垃圾分类是垃圾减量化、无害化、资源化、产业化的最终出路。垃圾分类回收最终创造的是一个无垃圾的社会，一个资源循环、永续利用的社会。2 垃圾分选技术垃圾分选技术方法可概括为人工分选和机械分选。人工分选是最早采用的分选方法，适用于废物原产地、收集站、处理中心、转运站或处置场。机械分选是利用物料的某些性质方面的差异，将其分选开。例如利用废弃物中的磁性和非磁性差别进行分离，利用粒径尺寸差别进行分离利用比重差别进行分离。根据不同性质，可以设计制造各种机械对固体废弃物进行分选 2。(1) 筛分：其原理是依据固体废
6、物的粒径不同，利用筛子将物料中小于筛孔的细粒物料透过筛面，而大于筛孔的粗粒物料留在筛面上，完成粗细物料的分离过程。(2) 重力分选：重力分选简称重选，是根据固体废物中不同物质颗粒间的密度差异，在运动介质中受到重力、介质动力和机械力的作用，使颗粒群产生松散分层和迁移分离，从而得到不同密度产品的分选过程。按介质不同，固体废物的重选可分为重介质分选、跳汰分选、风力分选和摇床分选等。废弃物进行重力分选的条件：第 2 页固体废物中颗粒间必须存在密度的差异；分选过程都是在运动介质中进行的；在重力、介质动力及机械力的综合作用下，使颗粒群松散并按密度分层；分好层的物料在运动介质流的推动下互相迁移，彼此分离，并
7、获得不同密度的最终产品。(3) 风力分选：是重力分选的一种。是以空气为分选介质，在气流作用下使固体废物颗粒按密度和粒度进行分选的方法。其基本原理是气流能将较轻的物料向上带走或水平带向较远的地方，而重物料则由于上升气流不能支持它们而沉降，或由于惯性在水平方向抛出较近的距离。这就是我们通常所说的竖向气流分选和水平气流分选 。4(4) 浮选：其原理是依据物料表面性质的差异在浮选剂的作用下，借助于气泡的浮力，从物料的悬浮液中分选物料的过程。浮选法分离与物质的密度无关，而取决于物质的表面性质。能浮出液面的物质对空气的表面亲和力比对水的表面亲和力大。颗粒能否附着在气泡上，关键在于能否最大限度地提高颗粒的表
8、面疏水性。因此，在浮选法中首先就是考虑加入合适的浮选剂，增加物质的可浮性能。(5) 磁力分选：磁选是利用固体废物中各种物质的磁性差异在不均匀磁场中进行分选的一种处理方法。磁选有两种类型：其一是传统的磁选法，即利用磁力与机械力对不同磁性颗粒的不同作用而实现的；其二是磁流体分选（MHS） ，利用磁流体（某种能够在磁场或磁场和电场联合作用下磁化，呈现似加重现象，对颗粒产生磁浮力作用的稳定分散液）作为分选介质，在磁场或磁场和电场的联合作用下产生“加重”作用，按固体废物各组分的磁性差异或磁性、导电性的差异，使不同组分分离，这也是一种“磁化水方法” 3。3 垃圾分选设计内容(1) 垃圾分选系统设计方案的分
9、析确定。第 3 页(2) 垃圾储备仓设计计算。(3) 分选系统各部分选型计算：确定磁选机、选择性破碎机、滚筒筛、简易分选机型号和规格，并确定其主要运行参数。(4) 皮带运输机设计计算及布置，并计算各段的长度、电机功率。(5) 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内容。(6) 绘制图纸。4 总体设计4.1 设计依据垃圾主要成分见表 2-1：表 2-1 垃圾组分明细表垃圾组分 有机物 无机物 纸类 金属 塑料 玻璃 其他含量/% 54.3 31.3 2.68 2.58 5.13 1.2 2.81有机物组分包括：食品残余、果皮、植物残余等；无机
10、物组分包括：砖瓦、炉灰、灰土、粉尘等；垃圾容重平均值为 0.43 吨/立方米，含水率为 49.4%；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 300 吨/天，日工作时间为 20 小时。第 4 页4.2 设计方案本次课程设计确定工艺从我国目前城市生活垃圾处理现状出发，考虑到原生垃圾成分复杂，劳动力资源丰富，采用机械为主，辅以人工粗选的方法；废塑料和废纸主要以塑料袋和卫生间废纸，回收利用经济效益不高，故可直接将这部分作为垃圾焚烧原料。分选工艺采用城市生活垃圾简易处理方法，为填埋、堆肥和焚烧作预处理 5。分选工艺流程图如图 2-1 所示。图 2
11、-1 垃圾分选工艺流程图4.3 设计计算4.3.1 分选系统的物料恒算垃圾分选系统按设计规模、每天工作时间、每个分选设备物料走向逐步计算4.3.2 垃圾储料仓垃圾储仓是用来暂时储放进入处理系统的垃圾并用来调节处理设备的处理量。出料仓的容量应根据计划收入分选长的垃圾量、设备的操作计划等因素来决定。通常储料仓的容量应可提供三到七天的最大处理量。(1) 仓体容积筛下碎石、玻璃等筛上(有机物)筛下筛上垃圾接受人工手选 磁选 选择性破碎机简易气流分选生活垃圾滚筒筛填埋轻组分重组分燃料有机堆肥第 5 页QV式中： 储存时间，d；最大日处理量，t/d；Q有效容积系数，在 0.80.9 之间；垃圾有效密度（有
12、效密度系数在 1.11.3） ，t/m 3。(2) 仓体尺寸计算 每个小仓的体积 ，m 3；仓体长度 ，m；宽度 ，m；深度 ，m；则0Vabcbc04.3.3 吊车与抓斗(1) 吊车垃圾吊车的数量是根据垃圾最大日处理量来确定的。一般日处理量在300t 以下的采用一台吊车，日处理量在 300600t 采用常用和备用各一台，规模在 60t 以上的，要求常用吊车两台，备用一台。在吊车的参数确定后，还要确定吊车的卷起、放下、行走、横移及抓斗开关动作所用时间以确定吊车运行时间。如果各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 4555min/h.吊车共给能力由下式计算。 TPNQ式中； 吊车供给能力，t/h；Q抓斗一次抓起量，t；P1 小时内吊车实际运行时间，h/h；N吊车运行周期，h。T第 6 页(2) 抓斗桥式抓斗起重机具有机动灵活的特点，可在移动空间的任意点装卸物料。根据设计规模要求选择适当的起重设备。4.3.4 磁选设备用于固体废物分选的磁选设备就结构形式而言主要分文带式和鼓式两种。鼓式磁选机又分为皮带机 磁滚筒式和独立鼓式。对城市生活垃圾简易分选系统，在经过人工手选之后，大件的磁性物质已被选出，可将磁选机设置在选择破碎机之前，基本上可将磁性物质选择出来，同时避免后续分选设备被磁铁性物质破坏。 皮 带 输 送 机 磁 体
