环保行业石灰投加系统设计要点

环保行业石灰投加系统设计要点

在环保行业中，石灰投加系统广泛应用于污水处理、烟气脱硫、工业除硬等场景。其核心功能是通过精准投加石灰粉或石灰乳，调节水质pH值、去除污染物（如硫化物、重金属等）。

一、系统组成与工作流程

典型的自动化石灰投加系统由以下核心模块组成：

石灰储存与输送单元：包括筒仓、料位传感器、螺旋输送机等。

石灰乳制备单元：溶解罐、搅拌机、浓度检测装置。

投加控制单元：变频给料机、石灰乳泵、PLC控制系统。

安全与环保单元：除尘器、防架桥装置、过压保护阀。

工作流程：石灰粉经气力输送至密封筒仓→料位传感器实时监测库存→螺旋输送机定量送料至溶解罐→加水配制成1%-5%浓度石灰乳→石灰乳泵输送至投加点→管道自动冲洗防堵塞。

二、关键设计要素与数据计算

1. 料仓容积设计

料仓容积需满足8-15天的石灰消耗量。以某废水回用为例，日均石灰消耗Q=500kg/d，设计安全系数k=1.2，则：

实际选用10m?料仓，并配置雷达料位计（精度±1%）及高/低料位报警装置。

 

 

2. 石灰乳浓度控制

石灰乳浓度直接影响化学反应效率。以目标浓度C为3%例，溶解罐容积V=2m3，所需石灰粉质量：

mCaO=C×V×ρ=0.03×2000L×1kg/L=60kg

搅拌机功率根据雷诺数计算，选用功率P=2.2kW的斜桨式搅拌器，转速n=60rpmn=60rpm。

3. 石灰乳泵出力计算

泵的出力需满足最大投加需求并预留10%余量。假设最大流量Qmax=10m3/h，则设计流量：Qdesign=Qmax×1.1=1m3/h

4. 防架桥与除尘设计

防架桥装置：料仓底部安装振动活化斗，频率f=20Hz，振幅A=2mm，可有效破坏粉末结拱。

 

脉冲除尘器：处理风量Qair=2000m3/h，过滤风速v=1.2m/min，过滤面积：

选用28m?的除尘器，清灰压力P=0.6MPa。

三、自动控制与安全措施

1. 无人值守控制逻辑

料位联锁：低料位（<20%）触发补料信号，高料位（>90%）关闭进料阀。

浓度反馈：在线密度计（精度±0.5%）实时调整进水量，维持浓度偏差≤±0.2%。

2. 管道设计优化

双管道冗余：主备管道切换时间<10秒，材质选用碳钢（壁厚3mm），弯头处用三通代替，降低阻力系数30%。

自动冲洗：每8小时启动冲洗程序，水压P=0.4MPa，流量Q=5m3/h。

3.安全阀与过压保护

筒仓顶部安装不锈钢安全阀（爆破压力P=0.1MPa），超过50m?料仓配置双阀，响应时间<0.1秒。