【正文】 .......................50 控制器 .................................................................50 執(zhí)行器 .................................................................50 可編程序控制器 .............................................................50 土木工程與給排水工程 .......................................................51結(jié)論 ............................................................................52參考文獻(xiàn) ........................................................................53附錄 A...........................................................................54文獻(xiàn)翻譯 ........................................................................57致謝 ............................................................................80內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書第一章 引 言內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 研究背景對(duì)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的大量粉塵，必須采取綜合防塵措施，必須采取綜合防塵措施，以保證作業(yè)地點(diǎn)的含塵濃度，以及排入大氣的氣體含塵濃度符合國(guó)家“衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)”和“三廢排放標(biāo)準(zhǔn)”的要求。因此，控制鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生的粉塵對(duì)空氣環(huán)境的影響和破壞，是當(dāng)前急需進(jìn)一步研究解決的問(wèn)題。原礦從原礦倉(cāng)開始落入到粗破碎車間進(jìn)行粗碎，進(jìn)入 1 號(hào)帶式輸送機(jī)，轉(zhuǎn)運(yùn)到中細(xì)碎車間，通過(guò) 2 號(hào)帶式輸送機(jī)輸送到篩分間，從篩分間篩分后，細(xì)礦轉(zhuǎn)運(yùn)到磨礦倉(cāng)。 粉塵來(lái)源粉塵由原礦倉(cāng)、粗破碎車間、中細(xì)碎車間、篩分間、磨礦倉(cāng)產(chǎn)生，選礦主廠房、鐵精礦庫(kù)產(chǎn)生的粉塵量較小，產(chǎn)塵點(diǎn)的在已給的工藝圖中已經(jīng)標(biāo)明，共計(jì) 14 個(gè)產(chǎn)塵點(diǎn)，粉塵的是由原料的輸送過(guò)程產(chǎn)生的。一般游離二氧化硅含量為物料中二氧化硅含量的 60%～80%左右。粉塵的化學(xué)性質(zhì)是危害人體的主要因素。粉塵粒徑的大小是危害人體的另一重要因素。粉塵對(duì)生產(chǎn)的影響主要是降低產(chǎn)品質(zhì)量和機(jī)器工作精度。所謂塵化，就是使塵粒從靜止?fàn)顟B(tài)變成懸浮于周圍空氣中的作用，也叫一次塵化作用。而在本設(shè)計(jì)中的塵化屬于綜合性的塵化作用，皮帶運(yùn)輸機(jī)輸送的物料從高處下落到地面時(shí)，由于氣流和粉塵的剪切作用，被物料擠壓出來(lái)的高速氣流會(huì)帶著粉塵想四周飛濺。綜上所述，由于粉塵對(duì)人體的危害，嚴(yán)重影響車間的生產(chǎn)工作環(huán)境，這就要求對(duì)選礦系統(tǒng)進(jìn)行除塵設(shè)計(jì)。如果設(shè)法排除顆粒之間及顆粒內(nèi)部的空氣，則可測(cè)出密實(shí)狀態(tài)下單位體積粉塵的質(zhì)量，我們把它稱為真密度（粒塵密度） 。有的粉塵自身具有粘附性，另一些粉塵僅在含水后才具有粘附性。鋼鐵企業(yè)中粘結(jié)性粉塵有鎂砂粉塵、燒結(jié)混合料系統(tǒng)粉塵等。 帶電性和比電阻懸浮在空氣中的塵粒由于摩擦、碰撞和吸附會(huì)帶一定的電荷，帶電量的大小與塵粒的表面積和含濕量有關(guān)。粉塵的比電阻是電除塵器的選用和操作中考慮的一項(xiàng)主要因素。厘米范圍內(nèi)的粉塵才適宜用電除塵器凈化。一般粉塵的比電阻在150℃～200℃時(shí)出現(xiàn)最大值。高于最大值溫度時(shí)，粉塵因內(nèi)部電子受激發(fā)而顯示其半導(dǎo)體性質(zhì)，溫度升高，比電阻反而下降，本征導(dǎo)電占主導(dǎo)地位。因此只有在實(shí)際操作條件下測(cè)定的比電阻才具有實(shí)用意義。按重量計(jì)的為重量分散度，按數(shù)量計(jì)的為顆粒分散度，一般重量分散度較為常為。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書粉塵分散度對(duì)其物理和化學(xué)活潑性、在氣體中的運(yùn)動(dòng)狀況、對(duì)人體的危害性以及對(duì)凈化設(shè)備的效率影響很大。例如粒徑小于10微米的二氧硅粉塵能侵入肺胞，引起“矽肺” 病。一般硬度高、比重大、粒徑大于 20 微米、帶有棱角的粉塵均有較高的磨琢性；當(dāng)氣流含塵濃度大、流速高時(shí)，對(duì)管道的磨損尤甚。它容易使?jié)袷匠龎m器和排水管路結(jié)垢堵塞，對(duì)水硬性粉塵應(yīng)優(yōu)先選擇干式除塵器凈化。易被水濕潤(rùn)的粉塵為親水性粉塵，反之則為親水性粉塵。另外，對(duì)于疏水性粉塵不宜采用濕式除塵器凈化。一般為 3555度。av為減小隨物料帶入的空氣量 ，應(yīng)盡量減小物料落差和溜槽傾斜角度，并在溜槽進(jìn)、出口1L設(shè)密閉罩和遮塵簾。一般密閉罩容積大時(shí)， 可取的小些。皮帶運(yùn)輸機(jī)常溫物料時(shí)的密閉罩和除塵抽風(fēng)量如下。（2）當(dāng)受料點(diǎn)在皮帶運(yùn)輸機(jī)中部時(shí)（本設(shè)計(jì)都是在頭部和尾部） ，按參考文獻(xiàn) [2]表 166查取后，需將 乘以 的系數(shù)。物料的末速度 可按式 23 計(jì)算；k （式 23）21()kvKv??式中 —溜槽第一段的物料末速度，m/s，根據(jù) 1 由參考文獻(xiàn) [2]表 166 查得；1v H? —不考慮前段物料流速（即假定起始速度為零）時(shí)，溜槽第二段的物料末速度，2m/s，根據(jù) 2 由參考文獻(xiàn) [2]表 166 查得；H? —溜槽轉(zhuǎn)彎的減速系數(shù)，與轉(zhuǎn)角（ ）有關(guān)，其關(guān)系見下參考文獻(xiàn) [2]表 ：K?表 K 與 β 的關(guān)系? 5176。 20176。 40176。K 料槽的排風(fēng)量用膠帶機(jī)向料槽卸料（包括膠帶機(jī)頭部、犁式卸料器，移動(dòng)卸料車、移動(dòng)可逆膠帶機(jī)等）時(shí)，由于料槽容積大，對(duì)含塵氣流有很大的緩部作用，使其動(dòng)能逐漸消失，因而粉塵外逸的可能性大為減少。本設(shè)計(jì)中包括一下兩種卸料方式：1)膠帶機(jī)頭部卸料內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書膠帶機(jī)頭部設(shè)密閉罩，抽風(fēng)罩設(shè)在料槽的預(yù)留孔洞或膠帶機(jī)頭部密閉罩上。隨物料帶入的空氣量，可按《鋼鐵企業(yè)采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)參考資料》表166 之L 1采?。ㄎ锪下洳頗為膠帶機(jī)卸料面至料槽口平面的高度） 。抽風(fēng)量為物料帶入料槽內(nèi)的空氣量與料體積流量之和。 設(shè)備產(chǎn)塵點(diǎn)的排風(fēng)量1除塵點(diǎn)的產(chǎn)塵設(shè)備有600900復(fù)擺顎式破碎機(jī)，其除塵抽風(fēng)量為2022 m3/h（《鋼鐵企業(yè)采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)參考資料》表167） 。所以1點(diǎn)的除塵抽風(fēng)量只有600900復(fù)擺顎式破碎機(jī)。由于6除塵點(diǎn)的除塵設(shè)備都有上部抽風(fēng)，所以當(dāng)破碎機(jī)卸料至膠帶機(jī)上時(shí)除塵抽風(fēng)量按《鋼鐵企業(yè)采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)參考資料》表166中的L2選取。 9除塵點(diǎn)的除塵設(shè)備為2YA1842圓振篩，振動(dòng)篩上部除塵抽風(fēng)量可根據(jù)給料高度、密閉狀況、物料性質(zhì)和篩子規(guī)格等因素，按每平方米篩面面積抽風(fēng)量8001200 m3/h計(jì)算。振動(dòng)篩下部受料設(shè)備的抽風(fēng)量，當(dāng)卸料至膠帶機(jī)時(shí)，可按《鋼鐵企業(yè)采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)參考資料》表166中的L2選?。ā朵撹F企業(yè)采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)參考資料》P145） 。= m2，則9點(diǎn)的除塵抽風(fēng)量為9072 m3/h。經(jīng)查詢可知單個(gè)給料機(jī)的抽風(fēng)量為2200 m 3/h，則11 、 、 除塵點(diǎn)的除塵抽風(fēng)量為8800 m 3/h。生產(chǎn)實(shí)踐表明，密閉罩對(duì)防塵有很好的效果。減小密閉罩內(nèi)的正壓值方法有：降低落料高差；減小溜槽傾斜角；在入口處加設(shè)活擋板以減少誘導(dǎo)氣流等。采用凹槽蓋板密閉罩后，其排風(fēng)量要比普通密閉罩時(shí)的排風(fēng)量可減少 2/3 左右 [3]。僅將局部產(chǎn)塵點(diǎn)予以密閉，工藝設(shè)備露在罩外。2) 整體密閉罩將產(chǎn)塵設(shè)備大部或全部密閉，只把設(shè)備的傳動(dòng)部分留在罩外。這種形式適用于振動(dòng)的設(shè)備或產(chǎn)塵氣流速度大的設(shè)備和塵源，如振動(dòng)篩等。 密閉罩的設(shè)計(jì)原則（1）密閉罩應(yīng)力求嚴(yán)密，盡量減少罩上的孔洞和縫隙。② 密閉罩應(yīng)盡可能避免直接連接在振動(dòng)或往復(fù)運(yùn)動(dòng)的設(shè)備機(jī)體上。（2）密閉罩的設(shè)置應(yīng)不妨礙操作和便于檢修。② 密閉罩上需要拆卸部分的架構(gòu)應(yīng)便于拆卸和安裝。① 正確地選擇密閉罩內(nèi)形式和抽風(fēng)點(diǎn)位置，以合理地組織罩內(nèi)氣流，使罩內(nèi)保持負(fù)壓。③ 操作孔、檢修門應(yīng)避開氣流速度較高的地點(diǎn)。抽風(fēng)罩的設(shè)計(jì)原則如下 [3]：（1）選擇抽風(fēng)罩的位置時(shí)，要能有效地控制含塵氣流不致從密閉罩外逸，同時(shí)避免 吸出粉料。對(duì)于皮帶運(yùn)輸機(jī)受料點(diǎn)的抽風(fēng)罩與卸料溜槽相鄰兩邊之間的距離應(yīng)為溜槽邊長(zhǎng)的 ~ 倍，通常取 300~500mm；抽風(fēng)罩口距離皮帶機(jī)表面的高度，不應(yīng)小于皮帶機(jī)寬度的 倍。皮帶機(jī)抽風(fēng)罩后面， 應(yīng)設(shè)塵簾。（4）與抽風(fēng)罩相接的一段管道，宜垂直敷設(shè)，以防輸入物料造成堵塞。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書（6）當(dāng)采用大容積密閉罩和礦倉(cāng)吸風(fēng)時(shí)，因無(wú)吸出粉料的可能，可以不設(shè)抽風(fēng)罩，而將風(fēng)管直接接在密閉罩礦倉(cāng)上。傘形罩的開口角度（α）宜等于或小于 60176。)，最大不大于 90176。排除潮濕氣體時(shí)，應(yīng)在傘形罩罩裙內(nèi)部設(shè)置檐溝。 （《鋼鐵企業(yè)采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)參考資料》P334）Vsh2= mm；h1－罩裙高度， mm；－罩口面積，F(xiàn)2md 由管路計(jì)算可得出，h 1 為抽風(fēng)罩高度可有三角函數(shù)關(guān)系計(jì)算得出，A 長(zhǎng)邊是有抽風(fēng)罩安裝的具體位置選取的，由于罩口為矩形知 A 邊就能計(jì)算出 B 邊。管道的設(shè)計(jì)對(duì)除塵系統(tǒng)的能量消耗、工作能力和除塵效果有直接影響。所以采用機(jī)械除塵。 就地除塵系統(tǒng)將除塵器直接坐落在產(chǎn)塵設(shè)備上，就地捕集和回收粉塵。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 散除塵系統(tǒng)當(dāng)產(chǎn)塵點(diǎn)比較分散，且廠房?jī)?nèi)有安裝除塵系統(tǒng)的位置時(shí)，可將各個(gè)抽風(fēng)點(diǎn)合設(shè)一個(gè)除塵系統(tǒng)。 集中除塵系統(tǒng)產(chǎn)塵點(diǎn)比較集中，有條件設(shè)置大型除塵設(shè)施時(shí)，可將一個(gè)車間或相鄰的幾個(gè)車間的產(chǎn)塵點(diǎn)全部集中于一個(gè)除塵系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)各除塵點(diǎn)分布于整條生產(chǎn)線上，相對(duì)較集中。 管道設(shè)計(jì) 除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算步驟① 繪制管網(wǎng)計(jì)算草圖，為了便于計(jì)算可在圖上注明節(jié)點(diǎn)編號(hào)和各管段的風(fēng)量、管長(zhǎng)、局部阻力系數(shù)等計(jì)算參數(shù)。從主環(huán)路（即最不利環(huán)路）開始，以“主、次”為序，將各管段的有關(guān)計(jì)算參數(shù)填入風(fēng)管設(shè)計(jì)計(jì)算表。④ 用假定流速、反算管徑、計(jì)算風(fēng)壓損失的方法求出各支環(huán)路（管段）的壓力損失，并計(jì)算出主、支環(huán)路在并聯(lián)結(jié)點(diǎn)處的風(fēng)壓平衡率： η=（主環(huán)路風(fēng)壓損失—支環(huán)路風(fēng)壓損失）/ 主環(huán)路風(fēng)壓損失若 η 在 10%內(nèi)，則認(rèn)可計(jì)算結(jié)果，否則重新調(diào)整設(shè)計(jì)風(fēng)速和管徑進(jìn)行風(fēng)壓平衡，直到 η內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書滿足設(shè)計(jì)要求為止。 除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)① 根據(jù)實(shí)際需要，并結(jié)合操作條件，除塵系統(tǒng)可采用集中控制或與工藝有關(guān)工藝設(shè)備連鎖裝置。② 在除塵器和風(fēng)機(jī)的出入口，以及各抽風(fēng)支管的直管段氣流平穩(wěn)處，應(yīng)設(shè)置測(cè)量孔，以便測(cè)量風(fēng)量、風(fēng)壓、風(fēng)溫或進(jìn)行取樣。③ 除塵器所收集的粉塵，應(yīng)采取適當(dāng)?shù)幕厥?、處理措施?除塵風(fēng)道的設(shè)計(jì)原則及風(fēng)道材料（1）除塵風(fēng)道布置應(yīng)力求簡(jiǎn)單。如果吸風(fēng)點(diǎn)多且集中，最好采用集合管。（2）除塵風(fēng)道宜垂直或傾斜（45~60176。如必須水平布置時(shí)，應(yīng)采取防止積塵的措施，風(fēng)道愈短愈好，但本設(shè)計(jì)中除塵點(diǎn)位置距離較遠(yuǎn)，水平風(fēng)道不可避免。（3）除塵風(fēng)道宜采用明敷，盡量避免地下敷設(shè)。（4）為了清掃方便，在風(fēng)道的適當(dāng)部位應(yīng)設(shè)置清掃口（三通和彎頭處） 。~30176。（6）除塵器后的風(fēng)道宜適當(dāng)放大，風(fēng)道尺寸按 8~10 m/s 選用。本設(shè)計(jì)中無(wú)粉塵靜電積聚，所以不考慮設(shè)計(jì)接地。（9）風(fēng)道各支管之間壓力損失應(yīng)盡可能達(dá)到平衡。用作風(fēng)管的材料有薄鋼板、硬聚氯乙烯塑料板、膠合板、纖維板、礦渣石膏板、磚及混凝土等。風(fēng)管材料應(yīng)根據(jù)使用要求和就地取材的原則選用。它們的優(yōu)點(diǎn)是易于工業(yè)化加工制作、安裝方便、能承受較高溫度。除塵系統(tǒng)因管壁磨損大，通常用厚度為~ 的鋼板。在設(shè)計(jì)中采用圓形風(fēng)道，其強(qiáng)度大，耗用材料少，但占用空間大。粉塵對(duì)管壁的磨損加劇，使管道的使用壽命縮短。在除塵系統(tǒng)中，管道內(nèi)各截面的氣速是不等的，氣體在管道內(nèi)分布也是不均勻的，并且存在著渦流現(xiàn)象；同時(shí)，還應(yīng)能夠吹走風(fēng)機(jī)前次停轉(zhuǎn)時(shí)沉積于管道內(nèi)的粉塵。除塵器后的排氣管道內(nèi)氣體流速一般取 8～12 m/s。除塵系統(tǒng)采用磚或混凝土制做的管道時(shí)，管道內(nèi)的氣體流速比鋼管小，垂直管道如煙囪內(nèi)氣速取 6～10 m/s。系統(tǒng)中各并聯(lián)支管之間的壓力損失應(yīng)盡量做到平衡，其壓力損失差值一般不應(yīng)超過(guò)下列百分?jǐn)?shù)： 一般送、排風(fēng)系統(tǒng) ＜15%除塵系統(tǒng) ＜10% 由《鋼鐵企業(yè)采暖通風(fēng)設(shè)計(jì)參考資料》知：除塵管道內(nèi)最低風(fēng)速（m/s） ，見表 。 除塵管道直徑和氣體流量的計(jì)算1．除塵系統(tǒng)管徑計(jì)算（1）氣體流量計(jì)算本設(shè)計(jì)采用圓形風(fēng)管的氣體流量計(jì)算為式 31：內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書Q=（3600DnVg）/4 （式31 ） 對(duì)于矩形風(fēng)管計(jì)算為式 32：Q=3600ABVg （式 32）式中：Q——?dú)怏w流量，m 3/h Dn——圓形管道內(nèi)徑，m A、B——矩形管道邊長(zhǎng)，m Vg——風(fēng)速（管道內(nèi)的氣體流速）m/s（2）管道直徑的計(jì)算根據(jù)上式的變形，管道直徑的計(jì)算公式為式 33：Dn=（4Q/3600/）1/2 （式33）