生活垃圾資源化處理系統(tǒng)設計_DN1500滾筒篩畢業(yè)論文設計計算說明書

1、( 此文檔為 word 格式，下載后您可任意編輯修改！)學號：09403307常州大學畢業(yè)設計（論文）（ 2013 屆）題目生活垃圾資源化處理系統(tǒng)設計 DN1500滾筒篩學生陳魁學院機械工程學院專 業(yè) 班 級裝備 093校內(nèi)指導教師袁惠新專業(yè)技術職務教授校內(nèi)指導教師專業(yè)技術職務二一三年五月生活垃圾資源化處理系統(tǒng)設計 DN1500 滾筒篩摘 要：本計算說明書是關于生活垃圾資源化處理系統(tǒng)設計中的滾筒篩設計，主要根據(jù)任務所要求的處理量， 來計算出滾筒篩的結構尺寸， 并且對滾筒篩進行必要的強度校核，最終目的是為了能夠制造出投入實際的生活應用的滾筒篩設備，主要設計工作如下：（1）確定設計方案：計算設計參

2、數(shù)、確定滾筒篩級數(shù)；（2）工藝計算：計算滾筒轉速，確定滾筒篩傾斜角，電機功率等；（3）結構設計：根據(jù)給定的垃圾處理量，計算出滾筒篩的長度以及直徑；通過對城市生活垃圾的特性研究，確定適宜的滾筒篩孔直徑；（4）附件設計：破袋機設計，滾筒架設計，齒輪裝置設計，滾輪裝置設計；（5）滾筒篩的制造安裝、檢驗維修以及日常操作的注意事項；（6）成本估算；設計結果表明： 此滾筒篩的設計，可以應用于城市生活垃圾的初步分選中，解決了垃圾在分選中存在的問題，而且滾筒篩的工作效率也能達到所需的經(jīng)濟利益要求。關鍵詞：垃圾特性研究；滾筒篩；破袋機設計；滾筒篩級數(shù)life garbage recycling treatmen

3、t system design - DN1500 drumsieveAbstract: The calculation specification is about the drum sieve design of life garbage recycling treatment system design.According to the .The ultimate goal is to produce the drum sieve equipment that can be applied into the actual life. The main works of this desig

4、n are as follows:(1) The design is determined. Design parameters, drum sieve series are included.(2) The process is calculated. Determining drum speed, bank angle of the drum sieveandthe power of motor are designed.(3) The structural is designed. The length and diameter of drum sieves are calculated

5、 according to the given the of the bag breaking machine,the roller frame,the gearing and the roller device are included.(5) The manufacture and installation of the drum sieve , inspection and repair and daily operation notices.(6) The cost is evaluated.The design results show that the design of the

6、drum sieve can be applied to primary select of city life garbage.It solves the problems in the separation of garbage , and the efficiency of drum sieve can reach the required economic interests.Key words: study on characteristics of garbage, drum sieve, the design of the bag breaking machine, drum s

7、ieve series.目錄1.緒論 .11.1垃圾的來源及處理現(xiàn)狀 .11.1.1工業(yè)垃圾 .21.1.2生活垃圾 .31.2課題目標、內(nèi)容和擬解決的關鍵問題.61.2.1課題研究的目標和內(nèi)容 .61.2.2課題擬解決的關鍵問題 .72 確定設計方案 .82.1垃圾的組分及特性 .82.1.1國外城市生活垃圾組分 .82.1.2國內(nèi)城市生活垃圾組分 .82.2方案的原理與選擇依據(jù) .82.2.1方案的原理 .92.2.2滾筒篩內(nèi)垃圾的運動分析 .102.2.3方案選擇的依據(jù) .183.1整個生產(chǎn)線工作情況 .193.2滾筒篩尺寸計算 .錯誤！未定義書簽。3.2.1城市生活垃圾的密度 .錯誤！

8、未定義書簽。3.2.2滾筒篩傾角 .錯誤！未定義書簽。3.2.3滾筒篩直徑 D .錯誤！未定義書簽。3.2.4滾筒體長 L .錯誤！未定義書簽。3.2.5滾筒篩篩孔確定 .錯誤！未定義書簽。3.3滾筒體內(nèi)垃圾重量與電動機功率計算.錯誤！未定義書簽。3.3.1滾筒體內(nèi)垃圾重量 .錯誤！未定義書簽。3.3.2滾筒篩電機功率 P .錯誤！未定義書簽。3.4破袋機基本尺寸計算 .錯誤！未定義書簽。4.強度計算 .錯誤！未定義書簽。4.1齒輪軸徑計算 .錯誤！未定義書簽。4.2 滾筒篩總重量計算194.3 軸的校核20齒輪裝置軸的校核20破袋機軸的校核215.滾筒篩的操作與維護236.設計工作總結及展望

9、256.1 設計工作總結256.2 設計工作展望267.參考文獻288.致 謝30術 語 表- - - 滾筒篩的傾斜角度（）D - - - 滾筒篩直徑（m ）Qn - - - 滾筒篩體積流量（m3 / h）db - - - 城市生活垃圾密度（t / m 3）F - - - 填充物系數(shù)（%）Kv - - - 速度矯正系數(shù)g - - - 重力加速度（ m / s2）Q1 - - - 過大的質(zhì)量流量（t / h）L - - - 滾筒長度（m ）n1 - - - 滾筒有料工作轉速（r/min ）nc - - - 臨界轉速（ rpm）（ r / min）- - - 滾筒篩壁厚（ mm ）m - - -

10、滾筒篩質(zhì)量（kg ）d1 - - - 滾筒篩小孔直徑（mm）Rt - - - 總回收率（%）T - - - 垃圾滯留時間（s）Ru - - - 單位回收率（ %）Q 2 - - - 篩下的質(zhì)量流量（t / h）V - - - 滾筒旋轉線速度（m / s）n2 - - - 滾筒無料工作轉速（r / min ）1 - - - n1與 nc的轉速比2 - - - n2與 nc的轉速比G - - - 滾筒體內(nèi)垃圾重量（t）P - - -電動機功率（kw ）S1 - - - 破袋機上層進料面積（m 2）S2 - - - 破袋機下層進料面積（m 2）a1 - - - 破袋機上層軸間中心距（ mm）a2 -

11、 - - 破袋機下層軸間中心距（ mm）P - - - 破袋機液壓馬達額定功率（ kW）Wt - - - 為抗扭截面系數(shù)（ m）03max - - - 軸的扭轉切應力（MP a）M e - - - 軸的外力偶矩（Nm ）t1 - - - 垃圾完成一個拋落過程所需時間（ s）v - - -垃圾軸向運動速度（ m / s）d2 - - - 滾筒篩中孔直徑（mm ）d3 - - - 滾筒篩大孔直徑（mm）t 2 - - - 垃圾沿壁完成一個圓周運動所需時間（s）- - - 脫離角（ ）Qm - - - 滾筒篩的處理量（質(zhì)量流量）（ t / h）L - - - 垃圾沿軸線完成一個循環(huán)所滑過長度（m）1

12、.緒論1.1 垃圾的來源及處理現(xiàn)狀垃圾就是固體廢棄物是指人類在消費、生產(chǎn)、生活和其他活動中產(chǎn)生的固態(tài)、半固態(tài)廢棄物 (國外的定義則更加廣泛，動物活動產(chǎn)生的廢棄物也屬于此類 )，主要包括固體顆粒、垃圾、變質(zhì)食品、剩菜剩飯、爐渣、污泥、廢棄的制品、動物尸體、廢舊用品、破損器皿、殘次品、人畜糞便等。有些國家把廢油、廢酸、廢堿、廢有機溶劑等高濃度帶有化學性質(zhì)的液體也歸為固體廢棄物。垃圾的分類：按其組成可分為有機垃圾以及無機垃圾；按其形態(tài)可分為固態(tài)的垃圾、半固態(tài)的垃圾和液態(tài)（或者氣態(tài)）垃圾；按其污染特性可分為有害廢物和普通廢物等等。在固體廢棄物污染環(huán)境防治法中可將其分為城市固體垃圾、工業(yè)固體垃圾和有害垃

13、圾等。固體廢棄物概念以及分類固體廢棄物：通常是指在日常生產(chǎn)建設、日常生活和其它的活動中產(chǎn)生的污染環(huán)境和影響人體生理心理健康的固態(tài)、 半固態(tài)廢棄物的總稱， 通俗地說，就是我們平時所指的 “垃圾 ”。固體廢棄物主要包括城市生活垃圾、工業(yè)固體垃圾、農(nóng)業(yè)垃圾和建筑垃圾等。（1）城市生活垃圾：主要是指在城市日常生活中或者為城市日常生活提供服務的活動中產(chǎn)生的固體廢棄物，即城市生活垃圾。其中主要包括居民生活垃圾、醫(yī)院垃圾、商業(yè)垃圾、庭院垃圾、廚余垃圾。一般來說，城市每人每天產(chǎn)生的垃圾量為1 2 公斤，產(chǎn)生垃圾的多少和成分與居民的物質(zhì)生活水平、生活習慣、人們對于廢舊物資回收利用的程度、城市的建筑建設情況等有關

14、。如國內(nèi)的垃圾主要為廚余垃圾，其中含有較多的有機物，濕性打。對于有的城市來說，每年的垃圾產(chǎn)量就十分驚人。隨著城市化進程的加快，許多人住在或即將住在城市，然而城市又是高密度人口集中區(qū)、環(huán)境被改造成人工化的地區(qū)，現(xiàn)階段，城市垃圾所產(chǎn)生的污染問題極為突出。一般來說，垃圾的產(chǎn)量和城市的發(fā)達程度有關，城市越發(fā)達，垃圾產(chǎn)量越多，城市越不發(fā)達，垃圾的產(chǎn)量反而越少，在低水平國家的大城市，每人每天能夠產(chǎn)生 0.5 0.8 千克；在發(fā)達國家的大城市，每人每天產(chǎn)生的垃圾通是 1 公斤左右。 22（2）工業(yè)垃圾：指在工業(yè)、交通等生產(chǎn)活動中產(chǎn)生的采礦廢石、選礦尾礦、燃料廢渣、化工生產(chǎn)及冶煉廢渣等固體廢物，又被稱為工業(yè)廢

15、渣或工業(yè)垃圾。工業(yè)固體廢物按照其來源途徑以及物理特性大體可以分為六大類。而按照廢渣的毒性又可分為有毒廢渣和無毒廢渣兩類，但凡含有氟、汞、砷、鉻、鉛、氰等及其化合物和酚、放射性物質(zhì)的均為有毒廢渣。（3）農(nóng)業(yè)垃圾：指在整個農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中被廢棄的有機物，通常我們所說的農(nóng)業(yè)垃圾主要來自糞便以及植物秸稈。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面每年都會產(chǎn)生大量的廢棄物，但是其中有絕大部分并沒有被充分利用，相比于國外發(fā)達國家的機械化區(qū)域性農(nóng)業(yè)化生產(chǎn)，發(fā)展中國家農(nóng)業(yè)上的新興，使得農(nóng)業(yè)垃圾被利用作為沼氣能源更具吸引力，近年來，在農(nóng)業(yè)垃圾的處理上，技術發(fā)展較快，也較成熟。（4）建筑垃圾：指人們在從事建設、拆遷、裝修、修繕等建筑業(yè)的生產(chǎn)活動

16、中產(chǎn)生的廢舊混凝土、渣土、廢舊磚石和其他廢棄物的統(tǒng)稱。按產(chǎn)生源分類，建筑垃圾可分為工程5 渣土、拆遷垃圾、裝修垃圾、工程泥漿等；按組成成分分類，建筑垃圾中可分為泥漿、渣土、碎石塊、混凝土塊、磚瓦碎塊、廢砂漿、廢金屬、瀝青塊、廢塑料、廢竹木等。然而，在這四種主要垃圾中，農(nóng)業(yè)垃圾和建筑垃圾組分相對而言比較單一，容易分離，也容易集中處理利用，而工業(yè)垃圾和生活垃圾組分復雜，特性各異，在處理技術上有待進一步的研究。工業(yè)垃圾如今隨著社會的日益進步，工業(yè)發(fā)展飛速，但隨之而來的不僅僅是高端科技產(chǎn)品的亮相，還有數(shù)不盡的工業(yè)垃圾，這些工業(yè)垃圾，絕大部分都是產(chǎn)品生產(chǎn)過程中所遺留的廢渣或工業(yè)下腳料，企業(yè)在處理這些垃圾

17、所耗費的費用上也是一筆巨大的數(shù)字。然而，這些工業(yè)垃圾，雖然不能夠直接的被利用，但是經(jīng)過一定的工藝流程和設備處理，改變一下垃圾的某些物理或者化學性質(zhì)，垃圾就可以變廢為寶。例如：（1）去皮的電纜，剩余下來的細銅線可以經(jīng)過切割粉碎，變成極細的銅米或銅粉，而銅米是用廢線纜生產(chǎn)的一種新的工業(yè)原料，它的使用范圍和價值已經(jīng)遠遠超過了精銅，在電子工業(yè)有廣泛的用途。目前電子工業(yè)的銅箔是采用電積法生產(chǎn)的，原始的技術是以電解銅為原料，但生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)成本高，利用銅米取代電解銅，可以使銅箔的生產(chǎn)效率大幅度提高，生產(chǎn)成本大幅度降低。目前國內(nèi)市場高質(zhì)量的銅米緊缺，供不應求，銷售市場前景很好。（2）廢舊家電，現(xiàn)如今，隨著

18、電子市場的不斷開拓，電子產(chǎn)品普及率越來越高，更新的也越來越快，而廢舊家電，事實上利用價值很高，即時是某個部件損壞，其其他部件仍可以被利用，經(jīng)過維修處理以及更換某些重要元件，便可以成為一個新的產(chǎn)品，并且這些產(chǎn)品的質(zhì)量也有所保證，并不會影響客戶的使用。這種對廢舊垃圾的資源化處理，正是符合了現(xiàn)代社會提倡節(jié)約資源，合理利用資源的響應?，F(xiàn)代企業(yè)中也有許多針對工業(yè)垃圾的資源再生公司，例如：常州翔宇資源再生科技有限公司，該公司利用廢線路板粉末和廢塑料粉末深加工處理，變成脂塑景觀制品，既環(huán)保又耐用。這種類型的公司有很多，且都具備了一定程度的生產(chǎn)技術和設備要求。生活垃圾16城市生活垃圾，包括廚余垃圾、普通垃圾和

19、庭院垃圾。在所有垃圾種類中，城市生活垃圾占據(jù)有重大的比例，而且這類垃圾有幾個很“尷尬”的特性：（1）有機物的含量高；（ 2）垃圾的形狀復雜；（ 3）垃圾的幾何尺寸各異。這些特性也導致了垃圾組分的混亂以及垃圾內(nèi)部含水量較高。這些特性所帶來的根本是：分離的效率和純度很難掌控到一個令人滿意的程度。在現(xiàn)有的城市生活垃圾的資源化處理辦法中，主要分為兩類：（1）焚燒，眾所周知，焚燒首先需要燃料的供應，這是一筆巨大的花費；其次，焚燒所帶來的煙塵和化學物質(zhì)流入大氣層，污染了空氣和環(huán)境；最后，運輸大批的垃圾和大批的燃料也需要一定的人力物力。所以，在處理技術還不成熟的情況下，雖然這種做法能夠大批量的處理垃圾，但是

20、卻是違背了保護環(huán)境的初衷，也是沒有辦法中的辦法，實屬令人無奈。（2）填埋，可以說，這種處理方法和焚燒相比要好一些，可大面積的掩埋地點對于土地資源匱乏的地區(qū)來說，是一個不小的問題，而且垃圾的降解周期長，填埋不夠深的話時間一久容易發(fā)出惡臭。這兩種主要的城市生活垃圾的處理辦法并不是長久之計，城市化的日益加快，城市人口的不斷增加，堆積的垃圾迫切需要一套成熟的設備和流程線來進行處理，可是基于城市生活11垃圾的特殊性，技術的發(fā)展上還存在一定的難度。城市生活垃圾資源化處理的背景及意義城市生活垃圾的現(xiàn)狀已使許多人在擔心, 垃圾會讓城市變成“垃圾城市” 。傳統(tǒng)的城市生活垃圾處理方法是垃圾在城市近郊或堆放, 或填

21、埋。由此造成的污染十分嚴重。 且不說大量堆放的垃圾產(chǎn)生的令人窒息的惡臭和成群的蚊蠅蟲鼠 ; 垃圾在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的污物不僅污染了堆放場附近的土壤 , 而且使附近地表水和地下水的水質(zhì)嚴重惡化 ; 北風一吹 , 塑料、廢紙等密度較小的污染物隨風飄舞 , 點污染變成了面污染 ; 此外 , 那些被用普通方法埋在地下的垃圾因發(fā)酵產(chǎn)生沼氣 , 成了一顆顆“不定時炸彈” 。生活垃圾中各種對環(huán)境有毒有害的物質(zhì)未經(jīng)任何處理就融入土壤 , 潛在危害極大。例如混雜在城市生活垃圾中的大量的廢舊電池, 除造成酸液污染土壤 , 還釋放出鉛、 鎘、砷等毒性元素 , 這些毒性元素在土壤中均會被植物和原生動物富集吸收 , 破壞

22、環(huán)境 , 危害生態(tài)系統(tǒng)中的生物物種 , 直至通過生物鏈的傳遞作用最終危害人類自身的健康。 城市生活垃圾對我們的生活環(huán)境和生態(tài)環(huán)境的危害不言而喻。因此，迫切需要建立起城市生活垃圾資源化處理的流程，能夠緩解不斷增加的生活垃圾對人們的健康危害和生活環(huán)境的惡化，垃圾處理得當了，不僅能夠改善生活環(huán)境，提高生活質(zhì)量，保障人民的健康，而且能夠美化我們的城市，樹立一個城市的形象。最大化的利用好生活垃圾， 這個“放錯地方的資源” ，變廢為寶，再回收再利用， 從中也能獲取利益，兩全其美。然而，在實行這個流程的過程中最關鍵的就是處理垃圾的各種設備的設計和制造。 18國內(nèi)外垃圾分選設備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(1) 國外圾分選

23、設備發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢國外垃圾分揀技術的大規(guī)模發(fā)展始于20世紀 70年代前后， 30年來經(jīng)歷了“從無到有、逐步完善、成熟優(yōu)化”的階段。歐美、日本等經(jīng)濟發(fā)達國家在垃圾分揀方面已取得大量開發(fā)研制具備特色、性能優(yōu)良的分揀設備的研究成果，一些公司已具備成套設備的設計、加工制造、工程總承包、運營管理等全方位服務的能力。由于分揀可回收垃圾中的有用物資，因而廣泛應用于國外發(fā)達國家。 24根據(jù)垃圾分揀設備運用的不同工況，我們可將垃圾分揀設備分為前處理分揀設備、干性垃圾分揀設備。分別介紹如下：前處理分揀設備是一種運用于垃圾堆肥、填埋、焚燒的前處理階段，處理的垃圾對象主要是混合垃圾和分類收集的有機垃圾。這種情況的分揀

24、方法一般采用機械分揀，帶有少量的人工分揀。分揀設備主要有：鋼板帶式輸送機、鏈帶式輸送機、皮帶輸送機，破袋機、破碎機、磁力分揀器、滾筒篩、振動篩等；其輔助配套設備包括：抽風除塵除臭系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。 24干性垃圾分揀處理設備干性垃圾的分揀處理目的在于回收垃圾中的有用資源，在處理消化垃圾的同時，要生產(chǎn)一定的經(jīng)濟效益。 因此，國外干性垃圾般都采用人工分揀和機械分揀相組合的分揀方法。分揀設備有：板式輸送機、鏈帶式輸送機、皮帶輸送機、破袋機、磁力分揀器、分揀平臺、紙張分揀系統(tǒng)、玻璃分揀系統(tǒng)、打包機等；其輔助配套設備包括：抽風除塵除臭系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。主要代表產(chǎn)品包括各類大型破碎機、打包機、

25、分揀輸送設備破袋、篩分一體化設備等。(2) 國內(nèi)垃圾分揀設備發(fā)展現(xiàn)狀在國內(nèi)，城市生活垃圾分揀設備的開發(fā)起步較晚，到目前為此，國內(nèi)還沒有比較成熟的生活垃圾成套分揀設備，目前城市生活垃圾中的資源回收 ( 廢品回收 ) 還是大多通過個人收集完成回收量也僅占垃圾有用資源的很小部分。前面已介紹，多年來國內(nèi)大部分城市生活垃圾都是簡單的填埋。近年來，開始對生活垃圾進行堆肥、焚燒、綜合處置等。隨著這些垃圾處理方式的出現(xiàn)， 以及垃圾中有用資源的增多， 分揀設備的開發(fā)才提上議事日程。就目前來說，分揀設備僅作為垃圾綜合處理的前處理設備， ( 如垃圾堆肥、焚燒前，通過垃圾分揀，棄除部分不適合堆肥和焚燒的雜質(zhì) ) ，個

26、別廠家進行了設備開發(fā)，并在已建的有限的垃圾處理場得到運用。 然而該技術尚不成熟， 單體設備 ( 如破袋機、滾筒篩、風選機等 )性能差、二次污染嚴重，設備缺乏系統(tǒng)性、完整性，使用效果并不理想。24國內(nèi)現(xiàn)狀的典型代表是江蘇常州環(huán)衛(wèi)機械廠生產(chǎn)的分揀設備。該套設備包括板式給料機、破袋機、滾筒篩、磁選機、輸送帶、風選機，運用于常州環(huán)衛(wèi)綜合處理場，作為該垃圾綜合處理場垃圾堆肥的前處理設備。 但使用后證明整個系統(tǒng)配置不合理， 二次污染嚴重，單體設備性能明顯低于國外發(fā)達國家水平，有垃圾成分多變、工藝不成熟、設備性能有待提高等因素。 24滾筒篩原理及應用特點滾筒篩作為垃圾中轉站主要的分選型設備，是垃圾預處理設備

27、的重要組成部分之一，首先被使用在垃圾分選的流程線中。滾筒篩是利用做回轉運動的滾筒體將垃圾按粒度進行分級的機械分選設備，整個滾筒體表面打上不同大小的孔，篩體被傾斜安裝，物料進入滾筒體內(nèi)隨滾筒體的轉動做螺旋狀翻動，粒度小于篩孔的垃圾被篩下成為篩下物，留在篩體內(nèi)的物料成為篩上物，從滾筒體底端排出。圖1.1 滾筒篩示意圖由于我國的城市生活垃圾在源頭上的分類與發(fā)達國家還存在差距，而且從垃圾的組分上看，其組分復雜，有機物占據(jù)更大比例，含水量高，因此，在初級分選上，要做到高效率分選很有難度，然而滾筒篩在初級分選設備中，結構簡單可靠，有較大的處理能力，也有相對較高的分選效率，處理成本低，一定程度上適合我國國情

28、下的城市生活垃圾分選。也得到了廣范的應用。1.2 課題目標、內(nèi)容和擬解決的關鍵問題課題研究的目標和內(nèi)容（1）根據(jù)給定工藝參數(shù)確定設計參數(shù)，如滾筒轉速、電機功率等。（2）進行設備結構的設計與確定及尺寸的計算與設計等。（ 3）獨立完成與課題密切相關的一篇英文資料的翻譯（數(shù)量按學校畢業(yè)設計指導書的規(guī)定）。（ 4）根據(jù)所學過的相關知識進行設備的工藝計算。（ 5）學習相關的設計規(guī)定、標準，設備的技術特性的確定、撰寫技術要求等等。（6）按照現(xiàn)行的國家規(guī)范、標準進行手工圖的繪制（ A0 手工圖 1 張以及 CAD 圖 1 張，其它零件圖 CAD 圖若干）。（7）按學校給定畢業(yè)設計指導書的要求完成畢業(yè)設計說明

29、書（含中英文摘要）。對本設計進行評述，最終掌握此類設備設計的整個步驟、內(nèi)容和相關的要求。課題擬解決的關鍵問題在現(xiàn)有的滾筒篩技術上，做出大膽的改進，基于垃圾特性的復雜，國內(nèi)外并沒有滾筒篩的準確計算公式，大都是經(jīng)驗公式，所以應對不同的情況，需要在尺寸上，甚至是結構上有大的改變，來提高設備的運行能力和處理能力，這將是本課題擬解決的關鍵性的問題所在。2 確定設計方案2.1垃圾的組分及特性國外城市生活垃圾組分表 2.1 國外生活垃圾中各組分平均含量( 濕基 )有機物塑料紙類玻璃纖維剩余物木塊礦物金屬橡膠15.8%14.9%28%6.3%8.5%6%7.4%4.2%7.4%1.5%從表 2.1 可以看出，

30、國外發(fā)達國家的垃圾組分有機物含量較少，其處理的側重點不同，因此，國外先進設備的引進并不能解決國內(nèi)垃圾處理的問題，我們只能夠借鑒國外設備設計的關鍵技術，提高和改進設備的性能，使之能夠應用于國內(nèi)的處理現(xiàn)狀。國內(nèi)城市生活垃圾組分表 2.2 國內(nèi)生活垃圾中各組分平均含量( 濕基 )有機物塑料紙類玻璃纖維剩余物木塊礦物金屬橡膠59.2%19.8%9.9%3.1%4.5%2.3%0.3%0.4%0.5%0.0%從表 2.2可以看出，生活垃圾中有機物、塑料、紙、纖維、玻璃的含量較高。含水量高就導致了分離困難，這就是國內(nèi)與國外在分離設備的研究上存在的差別。研究表明，具有資源化潛力的物質(zhì)為有機物、 粒徑大于 4

31、0 mm 的塑料、粒徑大于 80 mm的紙、粒徑大于 120mm玻璃、粒徑大于 80mm的纖維及金屬。而我們需要針對的就是有機物在處理過程中出現(xiàn)的問題以及商榷找出其需要客服的困難，最終找到解決問題的辦法。2.2 方案的原理與選擇依據(jù)方案的原理滾筒篩的原理：由電機、減速器帶動齒輪轉動，通過鏈條與4 個摩擦輪中靠近驅(qū)動一端的 2 個摩擦輪相連，從而帶動4 個摩擦輪轉動，利用內(nèi)裝刀具的筒體回轉運動和篩網(wǎng)，將袋裝垃圾進行破袋、分級。粒度小于篩孔的物料被篩出，大于篩孔的留在篩體上直至從筒體尾部排出。而此設計方案與以往的滾筒篩有所區(qū)別，滾筒內(nèi)不再安裝破袋刀片，這使得滾筒的轉速大大提高，保證了在減小滾筒長度

32、的同時，并不會降低滾筒的處理能力，而代替刀片起到破袋作用的是一個單獨的破袋機，所以此方案不僅要設計滾筒篩還需設計一個附件破袋機。破袋機：破袋機是一種對袋裝粉狀或顆粒狀的物料進行機械式破袋的設備。而此方案所要用到的是關于破除城市生活垃圾中含有的垃圾袋的破袋機，此破袋機的原理是通過平排放置的兩根軸，軸上裝有圓環(huán)型的破袋刀具，通過電機輸送功率，帶動軸旋轉，利用刀具破袋。圖 2.1 破袋機示意圖（側視）由于在滾筒篩內(nèi)裝破袋刀具，考慮到破袋效率，往往滾筒篩的轉速不能過大，所以，此方案設計時把破袋功能直接轉化成一套設備，這樣能夠大大提高滾筒篩工作效率，提高處理量。滾筒篩內(nèi)垃圾的運動分析單元體 P在平面內(nèi)的

33、運動和分析圖2.2垃圾在滾筒體內(nèi)運動分析（立體）單元體 P 在 xoy平面內(nèi)的運動如圖 2.2所示，其運動過程分為兩部分： B點到 o點的圓周運動、o點到 D點再到 B1點的拋物線運動，具體的運動方程如下：圓周運動方程：xrcosrcosty-rsinrsin（ 2.1）t拋物線運動方程：x vt sin1（ 2.2）y vt cos -gt22圖 2.3垃圾在 xoy平面內(nèi)的運動軌跡式中： r 單元體 P在xoy 平面內(nèi)距篩體軸線的距離；t 單元體 P的運動時間；v 在xoy 平面內(nèi)單元體 P脫離時的線速度；滾筒篩的角速度；單元體 P的脫離角。由單元體 P的運動方程可以得出其運動軌跡方程，具

34、體如下：圓周運動軌跡方程：2220 r R(2.3)（ x - rcos ） （yrsin ） r拋物線運動軌跡方程：y xcot -x 20 r R(2.4)2rsin 3根據(jù)方程式 (2.3)和(2.4)不難解出任意圓和拋物線兩條曲線的交點坐標分別為原點o（ 0， 0）和（4rsin2 cos，-4rsin cos2）。若 r R (R 為滾筒篩的半徑 ) 時，即垃圾位于篩體的內(nèi)壁處，兩條曲線的交點分別為（ 0，0）和（ 4Rsin2cos，-4Rsincos2）。為了獲得較高的篩分效率，應使物料在篩體內(nèi)作較大的翻動，使物料在篩體內(nèi)能夠獲得最大拋落落差，即要求圖 2.3中（ yD - yB

35、）取最大值。將方程 (2.4)對 x求導可得：dycot -xdxrsin 3若 dy 0 ，可得： dxxDrsin 2 cos將 x D 代入方程 (2.4)，可得：yD1 rsin cos22而 yB 4rsin cos2 ，則：（ yDyB） 1 rsin cos24rsin cos22令 d（ yDyB ）0 ，可解得：dcot2 ，35.264由上述計算可得，當 =35.264時°，（ yDyB）值最大，物料在滾筒篩內(nèi)翻動也最充分。12計算滾筒轉速如圖所示 ,隨著滾筒體轉速的增加,垃圾拋落點也開始提高,當垃圾拋落點增加到某值時,離心力將大于垃圾重力,此時 ,垃圾發(fā)生離心運

36、動，垃圾越過頂點不再落下。綜上所述，垃圾重力和離心力運動的臨界條件是：PG（ 2.5)式中： P-離心力（ kN)G- 垃圾重力（ kN）圖 2.4垃圾在滾筒體內(nèi)運動分析（平面）設垃圾滾筒體線速度為v，當垃圾上升到A 點時：P N 或 mv 2 / R Gs i n c o s(2.6)式中： N - - - 垃圾重力 G的法向分力（kN）R - - 滾筒體半徑（ m）將 Gmg 代入（ 2.6）得：v2Rgsincos(2.7)因 vRn1/ 30 ，代入式 (2.7)得：30 gcossin(2.8)n1R式中 n1 - - - 垃圾滾筒篩工作轉速（r/min ），取 g9.8m / s2

37、 ，g ，于是：30n1cossin（ r / min ）(2.9)R如上所述，當滾筒體達到臨界轉速nc 時，垃圾升至頂點Z 不再落下。此時，PGcos，90 ，sin1，D2R ，從而得：30nccosR42.3 cosD(2.10)42.3cos41.831.45 （r / min）式中 D- 滾筒體內(nèi)徑（ m）從式（ 2.10）可以看出， nc 與D關系是呈反比，因此，可以推算出垃圾在滾筒篩筒體內(nèi)的離心運動狀態(tài)是從滾筒體的外層向內(nèi)層逐漸減小的過程。換而言之，把垃圾滾筒篩筒體的工作狀態(tài)分為若干層的話，那么當垃圾在筒體的最外層處于最有利的工作條件時，剩下的垃圾在內(nèi)層則處于篩分不理想狀態(tài)。要想

38、所有的垃圾都處于較好的篩分狀態(tài)，則設計垃圾滾筒篩時可以把所有垃圾假定于某一縮聚層上，然后，保證縮聚層的垃圾處于最好的工作轉速狀態(tài)，即把所有垃圾處于最好的篩分狀態(tài)。按照這種設想的假定，從理論上可以推導出有利篩分狀態(tài)的工作轉速計算公式：n237.2cos（ r / min ）D式中 n2 - - - 滾筒體“縮聚層”有力狀態(tài)的工作轉速。為了表示方便 , 通常用實際轉速n1或工作轉速 n2與臨界轉速 nc 的轉速比 來表示：n11100%nc32cosD 100%42.3 cosD76%n22100%nc37.2 cosD100%42.3 cosD88%因此，理想中的最有利工作轉速n 為：n （0.76 0.88） nc提升裝置是一些縱向板，它們被加在滾筒體進口端。當垃圾滾筒篩沒有提升裝置時，理想中的最有利工作轉速取臨界轉速的最大值；當垃圾滾筒篩有提升裝置時, 理想中的最有利工作轉速取臨界轉速的最大