水泥粉磨车间初步设计说明书.docx

1、水泥粉磨车间初步设计说明书1 水泥厂粉磨车间设计依据 21.1 设计依据 2.1.2 设计指标 2.2 粉磨系统的选择 22.1 粉磨系统确定依据 2.2.1.1 流程比较 2.2.1.2 各种闭路粉磨系统的比较 3.2.1.3 选粉设备方案比较 3.2.1.4 收尘系统的选择 3.2.1.5 配料系统方案比较 3.2.2 粉磨系统的选择 4.3 水泥厂粉磨车间设备选型 43.1 磨机的选择 4.3.2 选粉机的选型 5.3.3 除尘设备的选型计算 6.3.4 粉磨车间附属设备选型计算 6.4 工艺设备表 85 参考资料 85.1 主要设计参考书 8.5.2 主要设计参考图 8.6 设计心得

2、91水泥厂粉磨车间设计依据1.1设计依据生产水泥的品种、强度等级 P- O 42.5级水泥 水泥年平衡产量500000年入磨物料粒度w 25mm要求出磨水泥细度3-5% （4900孔筛筛余）粉尘排放标准50mg/Nm3所选的掺和材为粉煤灰，掺量为15%入料温度设为常温25 C（采用通风降温措施）1.2设计指标水泥年产量为536550t/y，满足生产要求水泥细度为6% 8%可通过其他一些措施来提高细度粉磨水泥的电耗为34.9kwh/t ,现行的球磨机闭路系统的电耗标准为 34-36kwh/t ,电耗量比较合理。2粉磨系统的选择2.1粉磨系统确定依据2.1.1流程比较粉磨系统可以分为两大类型：开路

3、系统和闭路系统。开路系统流程简单，设备少，投资低，操作简单，但是物料必须全部达到产品的 细度才能出磨，当有产品的细度要求时，已经被磨细的物料会产生过粉磨现象，妨碍 粗料的进一步磨细，降低粉磨效率，增大电耗。闭路系统与开路系统相比可以消除过 粉磨现象，提高产量，同时闭路系统兼有产品细度均匀等一系列的优点，考虑到节能 以及产品质量需求的提高，现代水泥工厂常采用一级闭路粉磨系统。2.1.2各种闭路粉磨系统的比较常见的闭路粉磨系统主要有中部卸料粉磨系统和尾部卸料粉磨系统等。中部卸料 粉磨系统利用磨机中部的卸料仓周边卸料，烘干热风从磨头、磨尾两路进入，其烘干 能力较尾卸磨大，故可磨制水分较大的物料，但其

4、机械设计及维修较为复杂。对于尾 部卸料粉磨系统，由于尾卸磨隔仓板限制了磨内的通风量，其烘干能力差，故仅适合 磨制水分较低的物料。本次设计是确定水泥粉磨车间的工艺流程，且要求设备方便维 修，故采用尾部卸料提升粉磨系统。2.1.3选粉设备方案比较目前，选粉机的类型主要有以下几种：通过式选粉机、离心式选粉机、旋风式选 粉机和高效选粉机。通过式选粉机主要应用于风扫式磨机的粗分离；离心式选粉机结 构简单，设备费用低，安装空间小，运转可靠，但产品细度的调节范围窄，需大幅度 调节时要停机进行，选粉效率低；旋风式选粉机风叶磨损小，运转平稳，调节细度方 便，选粉效率较高，但设备占用空间大，单位产品的设备投资和电

5、耗较高； O-sepa选粉机效率高，可较大范围调节产品细度，颗粒级配合理，能将高浓度含尘气体作为分 选气流使用，机体小，重量轻，维修简单。本工艺从节约能源，保证水泥质量与提高 水泥产量三方面入手，选择 O-sepa高效选粉机。2.1.4收尘系统的选择从美国引进的PPC系列箱式脉冲袋收尘器，系高效除尘设备之一，它集分式反吹 风和喷吹脉冲两种清灰方式的优点，具有体积小、结构简单、操作维护方便、入口允 许含尘浓度高、清灰效果好等优点，且可不停机检修。能直接处理立磨和 O-sepa选粉机出口的高含尘浓度的烟气，最高入口含尘浓度可达 1300g/Nm。所以，本设计选用与O-sepa选粉机配合好、脉冲收尘

6、好的箱式脉冲袋收尘器。2.1.5配料系统方案比较物料配料入磨主要有磨头仓配料和库底配料两种形式。磨头仓配料是在磨头设置 配料小仓分仓备料，集中配料入磨。这种布置有利于集中控制，可以及时调整流量和 配合比；库底配料是在各种物料库底分别设置计量配料设备，向同一胶带输送机按比 例供料，该胶带输送机直接向磨机供料，不需要再设中间储仓。这种布置形式可以简 化工艺流程。考虑到设计要求工艺流程简单，故采用库底配料。2.2粉磨系统的选择在设计条件充足的情况下，还应充分考虑选用预粉磨系统，采用预粉磨系统可以 在保持同样年产量的情况下，减小球磨机的型号，而且对球磨机的运用更合理，粉磨 效果更好，但此次设计的资料不

7、充分，时间紧迫，考虑到设备成本等问题，未选用预 粉磨系统。综合以上诸多考虑，本次课程设计采用尾卸提升循环粉磨系统。其流程图如下所示：其中，实线代表物料流，虚线表示气体流。此系统的特点是可将大量新鲜空气引入选粉机内，全部选粉气流均被抽至能处理 含尘浓度500 lOOOg/Nm3的高效收尘器中分离。因此既不需要一次收尘的旋风筒，如 用于水泥粉磨也不需要专门的水泥冷却器，具有工艺流程简单，能耗低和产品温度低 的特点，是节能和降低水泥温度的理想系统。其中，物料从磨头喂入，经粉磨后从磨 尾卸出，由提升机送到选粉机内进行选粉，粗粉由磨头端重新入磨，细粉经收尘后作 为成品即水泥产品。3水泥厂粉磨车间设备选型

8、3.1磨机的选择(1) 磨机要求生产能力计算根据水泥厂工艺设备概论第 43页，水泥磨闭路系统年利用率0.82，先预选 年利用率n =0.82,再根据设计任务书,要求水泥年平衡产量 Q=500000t/年，可以得出磨 机的小时产量 G=Q/(8760 n )= 500000/(8760 X 0.82) =69.6 t/h 。(2) 磨机的规格及性能根据水泥厂工艺设计实用手册第 139页，结合磨机的生产能力及以往的经验，拟选磨机 3.5mX 11m,有效容积V=93.8 m,转速n=16.5r/min，有效直径为D=3.3m研磨体装载量G=152t,中心传动。(3) 磨机功率计算0.8=0.2 X

9、 93.8 X 3.3 X 16.5 X (152/93.8) =1502.9kw根据水泥厂工艺设计概论第94 页，k2=1.0 1.10，取 k1=1.25, k 2=1.06磨机电动机功率N=kk2M=1.25 X 1.06 X 1502.9=1991.34kw主电动机选型为感应同步,电压6000V,功率2000kw,转速600r/min(4) 磨机生产能力计算根据水泥厂工艺设计概论第 97页，q n =46 48,取q n =47Q=0.2DVn(G/V) 0.8qn /1000=0.2 X 3.3 X 93.8 X 16.5 X (152/93.8) 0.8X 47/1000=70.6

10、t/h(5) 3.5m X 11m的水泥产量为磨机系统工作制度根据其他工厂同类型同型号磨机的生产能力，磨机65-70t/h，标定 3.5mX 11m的水泥产量为70t/h。磨机的利用系数：n =G y/(G h标X 8760)=500000/(70 X 8760)=0.815 (与预选相符)磨机的工作制度应采用三班制，8小时一班，一年365天计。一年365天，除去设 备检修时间，平均每天工作21个小时。磨机的年产量 Q=70X 21 X 365=536550t/y500000t/y3.2选粉机的选型根据磨机产量为70t/h，查水泥厂工艺设计实用手册第 190页，O-sepa选粉机选用N150Q

11、空气量1500riT/min，电动机功率30-130kw,选择功率110kw,转速 120-260r/min，选用转速 240r/min，最大喂料量 270t/h。电动机选型为 丫315M3-8额定功率110kw,转速740r/min3.3除尘设备的选型计算(1) 选粉机的处理风量1500 X 60=90000rr/h根据水泥厂工艺设计实用手册第 203页，选用气箱式脉冲袋式收尘器，型号 PPCS96-X 7,处理风量94100rr/h，总过滤面积1308吊，净过滤面积125诣，室数14, 滤袋总个数1344，规格 130mX 2450mm收尘器清灰所需高压气源由水泥厂空压站统一提供。(2)

12、露点温度与防止结霜的措施由于入磨物料含有一定的水分，在粉磨过程中形成水蒸气，使出磨气体中含湿量 增加，当出磨气体温度降低到一定值时，气体中水蒸气达到饱和状态，此时的温度称 为“露点”。如温度继续下降，气体中水蒸气就会冷凝，在除尘系统中析出凝结水，造 成收尘系统的堵塞，故应采取防结露措施。本设计过程中采用磨尾增设锁风措施，并 尽可能使设备密封，减少冷空气进入除尘系统，磨内通风，及时除去水蒸气。冬天还 要注意采用保温措施。3.4粉磨车间附属设备选型计算(1) 风机磨内通风量的计算：根据水泥厂工艺设计概论第95页和第98页， =0.30-0.36 ,w =030.7 m/s取 =0.33，w =0.

13、6m/s。V = n /4 X D2i X w(1- ) X 3600=2826 X DfiX wX( 1- )2=2826X 3.3 X 0.6 X( 1-0.33 )=12377.88卅巾按上式算出的磨机通风量，尚需要考虑增加15%30%勺漏风量和储备能力，作为选 择风机风量的依据。一般情况下，一级除尘系统排风机的风压约为 2.03.8KPa。排风机的风量：3Q排=1.2Q=1.2 X 90000=108000n/h根据水泥厂工艺设计实用手册第838页，选用9-26型(NO.16D离心通风机， 转速 1450r/min ,序号 6,全压 14.03kPa，流量 114304nT/h。风机电

14、动机型号JSO-158-4,功率850kw。(2) 提升机提升机提升能力：根据水泥厂工艺设计概论第 110页，K=1.21.3,L=150 300%选择K=1.24，L=240%G提=K (1+L) G=1.24 X( 1+2.4) X 70=295.12t/h=236.1m3/h其中，水泥密度取P =1.25t/m 3。根据水泥厂工艺设计实用手册第 1020页，选用斗式提升机，型号 TH800sh 料斗型式深斗，输送量240nVh，根据提升距离选用TH800sh-Y18J6右-23.9。中部外 壳尺寸1600X 1000，循环负荷率240%斗式提升机电动机型号 丫200L-6，功率18.5k

15、w，转速970r/min。斗式提升机减速器型号 JZQ650-% 6Z。(3) 螺旋输送机根据Q=70t/h,查水泥厂工艺设计实用手册第1037页，选用LS400X 20X 71-M2 型螺旋输送机输送细粉，输送量 62 m3/h ;选用LS630X 15X 50-M2型螺旋输送机输送 粗粉，输送量140nn/h。考虑到循环负荷率为240%且粗粉输送过程中输送粒径大，磨损 量较大，损耗较细粉输送大，故其螺旋直径型号选择较大，转速低，降低损耗。效率 n 为 0.90-0.94 ，取 n =0.92。LS400X 20X 71-M2型功率及电机功率计算：P =IM X(入 L+H) /367+DX

16、 L/20=70 X( 3.2 X 20+0) /367+0.400 X 20/20=12.61kwP 电=卩/ n =12.61/0.92=13.71kw选用电动机丫160M2-2,额定功率15kw,转速2930r/min，重量125kg。LS630X 15X 50-M2型功率及电机功率计算：P=IMX (入 L+H) /367+DX L/20=175 X( 3.2 X 15+0) /367+0.630 X 15/20=23.36kwP 电=P/ n =23.36/0.92=25.39kw选用电动机 丫200L1-2，额定功率30kw,转速2950r/min，重量240kg。(4) 带式输送

17、机的选择原料入磨时由于输送量较大，输送距离较长，故采用带式输送机。此外，带式输 送机还具有运转费用低，操作维修简单，适用范围广等优点。根据水泥厂工艺设计 实用手册第919页，选择带宽500mm带速0.8m/s，16倾角(不超过20)，型号 DTH 01A0122,电动滚筒胶带输送机。(5) 各种管道阀的选择1 卸灰阀（2 个）根据水泥厂工艺设计实用手册第 1222页，选择GLF-C型星形卸灰阀，用于水 泥细粉出料时袋式收尘器与螺旋输送机之间，起调节、卸料、连接作用。2 重锤锁风阀（3个）根据水泥厂工艺设计实用手册第 1225页，选择重锤锁风阀ZFSX-I型。分别 用于磨机与提升机连接处，提升机

18、与 O-sepa选粉机连接处，及选粉机与螺旋输送机连 接处。（直径500, H=7603 调节阀（1个）根据水泥厂工艺设计实用手册 第1214页，选择STF- H型矩形调节阀，用于排风机与袋式收尘器之间，调节通风量。（500X 500型）（6）检修设备为缩短磨机检修时间，提高设备利用率，减轻检修工作的劳动强度，在磨机上方 设置检修用电动葫芦是必要的，该电动葫芦主要用于吊装磨机的研磨体、衬板、隔仓 板等易耗的磨损件。对于非经常维修的磨机传动装置等一般以检修吊钩解决，每个楼层设置检修孔， 方便维修。4工艺设备表参见附表5参考资料5.1主要设计参考书:1白礼懋主编水泥厂工艺设计实用手册中国建筑工业出

19、版社，1997:2于润如，严 生编著水泥厂工艺设计中国建材工业出版社，1995:3邢东海，白礼懋主编立窑水泥厂工艺设计手册 中国建筑工业出版社，1992 : 4 左荣 宝主编水泥厂设备手册湖南科学技术出版社，198852主要设计参考图1） 重庆渝桂联营水泥厂水泥粉磨车间工艺布置平、剖面图。2） 重庆蓝天集团水泥厂生料粉磨车间工艺布置平、剖面图。6设计心得再一次迎来了课程设计，本学期的课程设计是关于水泥粉磨车间的初步设计，算是贴切专业的一次设计工作。虽然专业相关度比较大，但是由于缺乏相关方面知识的积累， 设计工作做起来还是有比较大的难度。李老师在作了一节课的课程设计介绍以及注意事项后，便开始完成

20、我们的课程设计任务，虽然可以使用CAD作图，但是没有学习过相关的软件操作，一切都是从头开始，所以存在一定的时间 耗费的问题。我的计划是从设计书开始，到设备表到 CAD图再到纸质的大图，五张装配图分为一张A1 一张A2。前期的设计书中就遇到了一个问题，由于相同的设计要求设计条件，所以大多数同学 的设备选型都大致相近， 所以课程设计的模板为我们节省了很多设计时间， 可以诶后面的作图留出足够的时间。耗时两天完成设计书和装配图之后，便开始进行 CAD图和手工图的设计装配。通过这一段时间的课程设计，了解到了很多关于水泥粉磨车间的相关设备以及选型，学会了变通的使用设备，以完成生产任务以及最佳的装配设计，更重要的是锻炼了我们看图识图作图的能力， 为以后从事相关工程任务奠定了基础。