垃圾氣化裝置設(shè)計(jì)

1、我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展、城市化進(jìn)程的加快以及人口的增長帶來了生活垃圾 急劇增長的問題。衛(wèi)生填埋作為我國目前的主要垃圾處理方式,面臨無地可用 及浪費(fèi)資源的問題。新型的焚燒技術(shù)作為垃圾的熱處理方式之一不僅處理量大, 而且具有能源回收利用和污染少的特點(diǎn)。因此，垃圾的熱處理方式得到了國家 的重視。相比于垃圾焚燒的處理方式，垃圾的熱解氣化技術(shù)在污染物的排放上 更具優(yōu)勢，在實(shí)現(xiàn)污染物近零排放的前提下，還能實(shí)現(xiàn)渣熔融以及凈氣化氣的 產(chǎn)生。氣化氣與焚燒一樣可以用于發(fā)電產(chǎn)熱行業(yè),此外還可以廣泛地應(yīng)用于化 工行業(yè)，而且利于運(yùn)輸和儲存，被認(rèn)為是未來最有發(fā)展前途的能源之一。深入 研究垃圾的熱解氣化特性，了解完善垃圾熱解氣

2、化技術(shù),不管在能源利用還是 環(huán)境保護(hù)方面都是很有意義的。關(guān)鍵詞:生活垃圾,熱解,氣化,催化劑AbstractThe rapid economic development, acceleration of urbanization process and growth of population have brought the problem that the yield of municipal solid waste (MSW) has increased dramatically. There are less and less places available and it is no

3、t economic when using landfill which is the main disposal for MSW. Modern MSW incineration can not only reduce but also recover energy from MSW. As a result, the thermal treatment of MSW has been paid more and more attention in China. Compared to incineration, pyrolysis and gasification of MSW is mo

4、re ad? vanced in emissions aspects. It can realize the nearly zero emission and ash molten while producing clean syngas. The syngas from pyrolysis and gasification of MSW can be used in thermal and electricity produce as MSW incineration, Otherwise, it can also be used in chemical industry and it is

5、 much easier to be transported and stored. Thus syngas from gasification is considered to be one of the most promising future energy. It is meaningful both in energy recover and environmental protect to analysis the pyrolysis and gasification characteristics of MSW and improve the technology for wid

6、e commercial construction.Keywords: MSW, pyrolysis, gasification, catalyst目錄 TOC o 1-5 h z 摘要1 HYPERLINK l bookmark0 o Current Document Abstract21引言4 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document 2熱解氣化技術(shù)5 HYPERLINK l bookmark6 o Current Document 2.1生活垃圾熱解氣化技術(shù)的原理52.1.1熱解過程52.1.2氣化過程5 HYPERLINK l bookmark8

7、 o Current Document 2.2垃圾熱解氣化技術(shù)的前景6 HYPERLINK l bookmark10 o Current Document 2.3生活中的垃圾氣化器7 HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 3氣化裝置簡介10 HYPERLINK l bookmark16 o Current Document 3.1垃圾氣化流程103.1.1原料的準(zhǔn)備10 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 3.2垃圾氣化原理103.2.1進(jìn)料系統(tǒng)103.2.2垃圾氣化爐103.2.3冷卻裝置11 HY

8、PERLINK l bookmark20 o Current Document 4送料裝置的設(shè)計(jì)124.1螺旋體設(shè)計(jì)124.1.1螺旋葉片124.1.2螺旋軸124.2軸承134.3機(jī)槽14 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 4.4驅(qū)動裝置設(shè)計(jì)13 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 5傳動裝置設(shè)計(jì)14 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 5.1電動機(jī)的選擇14 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document 5.

9、2減速器設(shè)計(jì)14 HYPERLINK l bookmark58 o Current Document 6氣化系統(tǒng)設(shè)計(jì)166.1燃燒室設(shè)計(jì)166.2氣化室設(shè)計(jì)167凈化冷卻系統(tǒng)167.1冷凝器設(shè)計(jì)16 HYPERLINK l bookmark68 o Current Document 總結(jié)18參考文獻(xiàn)19 HYPERLINK l bookmark74 o Current Document 致謝20冷卻器底部 AutoCAD 陵形50 EB拎卻器上部 AutoCAl圉形 48 KE螺能軸Aut 0CAI148 KB氣化室. 冷 it oCAIi48 KB冷卻器中部裝置AutoCAD 陵刑54 KB

10、氣乳板 AutoCAD 圖形48 KB燃燒室AutnCAD 圖形DWGi 47 裝配圖Ant oCAIi193 KB答辯pptMi crosoft FowerP.914 KB情況登記表MicroEuft Word 9.32 KB任務(wù)書MicroEoft Word 9.33 KB設(shè)計(jì)說蹈書（論文）Microsoft Word 9.151 KB1引言目前，全世界都面臨著邊圾泛濫成災(zāi)的難題,大量的垃圾不僅占用了大量 寶貴的土地資源，還造成了潛在的環(huán)境污染問題。生活垃圾的處理不當(dāng)，小則 影響居住環(huán)境、生態(tài)環(huán)境和人們的身體健康，大則影響到一個(gè)城市和國家的形 象以及經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展。而生活垃圾其實(shí)也具

11、有回收再利用和資源再利 用的特點(diǎn)。因此生活垃圾的減量化,資源化和無害化的處理十分重要。 生活墳圾的處置方式有很多種,填埋和焚燒是其中兩種最主要的無害化處 理方式。而能達(dá)到減量化，資源化和無害化的處理方式主要還是垃圾的熱處理 方法。焚燒技術(shù)作為熱處理方式之一，發(fā)展很早,而且近年來發(fā)展很快。目前 新型的焚燒技術(shù)可以通過優(yōu)化燃燒工藝路線等方式，例如采用提高溫度和停留 時(shí)間，采用添加劑等等多種方法，有效地脫除了汞、鎘及重頭合成二惡英等污 染物。逐步解決或減輕了二惡英等污染物排放帶來的問題，各種機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)表明 沒有發(fā)現(xiàn):垃圾焚燒對人體健康產(chǎn)生了有害的影響，因此對垃圾進(jìn)行焚燒處理 的方式也是目前對城市生活垃

12、圾進(jìn)行減量化，資源化和無害化熱處理方法中發(fā) 展最好，應(yīng)用最廣的一種方式。盡管如此，相比于焚燒的處理方式，垃圾的熱解氣化技術(shù)在二惡英和氮、 疏氧化物的排放上更具優(yōu)勢，在實(shí)現(xiàn)污染物近零排放的前提下，還能實(shí)現(xiàn)漁溶 融以及凈氣化氣的產(chǎn)生并更利于二氧化碳減排，而氣化氣與焚燒一樣,可以用 于發(fā)電產(chǎn)熱行業(yè),此外還可以廣泛地應(yīng)用于化工行業(yè)，而且利于運(yùn)輸和儲存， 被認(rèn)為是未來很有發(fā)展前途的可再生能源之一。在目前提倡保護(hù)生態(tài)環(huán)境，倡 導(dǎo)低碳生活大環(huán)境下，熱解氣化技術(shù)會因?yàn)樗诃h(huán)境上的顯著優(yōu)點(diǎn)而極具發(fā)展 前景。2熱解氣化技術(shù)2.1生活垃圾熱解氣化技術(shù)的原理熱解氣化一般指的是含碳的物質(zhì)，如煤、生物質(zhì)以及垃圾等，在一定

13、的溫 度和壓力（加壓或常壓）下，與氣化介質(zhì)，如無氧、空氣、純氧、氫氣以及水 蒸汽等，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后轉(zhuǎn)化為簡單的分子如C0,C02, H2和CH4等氣體組 成的合成氣的技術(shù)。垃圾的熱解氣化技術(shù)作為邊圾熱處理技術(shù)之一，與焚燒一樣具有減量化， 資源化和無害化的特點(diǎn)。垃圾焚燒技術(shù)發(fā)展較早較成熟,具有占有率高，可靠 性好等優(yōu)點(diǎn)。211熱解過程熱解法是利用垃圾中的有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性，在無氧或缺氧的條件下進(jìn)行加 熱，使有機(jī)物產(chǎn)生熱裂解，改變原有分子結(jié)構(gòu)形態(tài)，由大分子的有機(jī)物轉(zhuǎn)變?yōu)樾?分子的可燃?xì)怏w、液體燃料和固體燃料。具體而言，垃圾吸收外界提供的熱量后， 溫度逐漸升高，當(dāng)升高到iooc以上，便揮發(fā)出游離態(tài)的

14、水，然后發(fā)生有機(jī)物分 子內(nèi)的脫水反應(yīng)，如羥基斷裂生成水。經(jīng)過脫水反應(yīng)后，垃圾繼續(xù)吸熱，當(dāng)溫度 升高到200400C時(shí)，有機(jī)物分子中的甲基、乙基等側(cè)鏈開始斷裂，生成甲烷、 氫氣以及其他的碳?xì)浠衔?。隨著溫度的進(jìn)一步升高，脫掉側(cè)鏈的有機(jī)物的主鏈 發(fā)生斷裂，生成許多小分子物質(zhì)。熱解反應(yīng)后的氣態(tài)產(chǎn)物經(jīng)過冷卻后，被分離成 可燃?xì)怏w（含有叫也、CO、巴）、有機(jī)液體（有機(jī)酸、芳烴、焦油），熱解反應(yīng) 后的固態(tài)產(chǎn)物為垃圾炭（焦炭和無機(jī)成分）。212氣化過程氣化過程是對熱解反應(yīng)的固態(tài)產(chǎn)物一一垃圾炭進(jìn)行二次處理，將其轉(zhuǎn)變?yōu)榭?燃?xì)怏w的過程。具體而言，將熱解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w引入燃燒室內(nèi)進(jìn)行高溫燃燒， 為熱解反應(yīng)提供能量

15、。同時(shí)，將燃燒產(chǎn)生的一部分煙氣（利用其中的CO）和干燥2垃圾過程中逸出的水分通人垃圾炭層內(nèi)，使之發(fā)生氣化反應(yīng)，進(jìn)一步獲得可燃?xì)?體(CO、H)。反應(yīng)方程式如下：2C+H 0=CO+H(1)2 2C+C0 =2CO(2)2這種處理方式，一方面大大減少了煙氣的排放量，同時(shí)又產(chǎn)生了 H和CO等可燃2氣體，增加了可燃?xì)怏w的產(chǎn)量。2. 2垃圾熱解氣化技術(shù)的發(fā)展前景熱解氣化技術(shù)的應(yīng)用至今已經(jīng)有200多年的歷史，文獻(xiàn)記載該技術(shù)最早運(yùn)用 于轉(zhuǎn)化為合成氣,其中含50%的氫氣以及3%-6%的一氧化碳,其余大部分為二氧化 碟和甲院。在1800年代前期，正處在工業(yè)化時(shí)代的美國和歐洲運(yùn)用這種技術(shù)產(chǎn)生 合成氣，點(diǎn)火照明或

16、者取暖；1807年1月28曰,在倫敦首次使用這種合成氣點(diǎn)火， 做為路燈照明。隨后，由于其他技術(shù)的發(fā)展，熱解氣化技術(shù)的應(yīng)用逐漸減少。而直 到第二次世界大戰(zhàn)，熱解氣化技術(shù)再次被大量應(yīng)用，它的主要目的是通過費(fèi)托合成 將煤轉(zhuǎn)化為運(yùn)輸裝置可以使用的燃料。在過去的五六十年時(shí)間，熱解氣化開始廣 泛的應(yīng)用于將煤、重油、生物質(zhì)和垃圾等轉(zhuǎn)化為以含氧氣為主的氣化氣，用于生 產(chǎn)尿素即化肥行業(yè)而化工行業(yè)和精煉行業(yè)也分別從1960年代和1980年代開始 運(yùn)用熱解氣化技術(shù)。在過去的近二十年時(shí)間里，熱解氣化技術(shù)開始用于發(fā)電產(chǎn)熱 行業(yè)，并開始越來越多的應(yīng)用于小規(guī)模的生物質(zhì)和泣圾的處理。垃圾的熱解氣化技術(shù)作為垃圾熱處理技術(shù)之一，

17、與焚燒一樣具有減量化，資源 化和無害化的特點(diǎn)。垃圾焚燒技術(shù)發(fā)展較早較成熟,具有占有率高，可靠性好等優(yōu) 點(diǎn)。目前我國垃圾焚燒技術(shù)主要以爐排爐和流化床爐為主。其中爐排爐也是發(fā)達(dá) 國家焚燒泣圾的主流技術(shù)，但是由于其技術(shù)較復(fù)雜以及技術(shù)含量高等特點(diǎn)，使得我 國多數(shù)大型爐排爐焚燒廠建設(shè)主要依靠國外進(jìn)口引進(jìn)，例如曰本三菱重工株式會 社生產(chǎn)的三菱-馬丁逆推爐排等,造成建設(shè)投資的成本較高;而流化床爐主要以國 化技術(shù)為主，因此建設(shè)投資成本較低，目前流化床垃圾焚燒技術(shù)在我國的應(yīng)用規(guī)模 達(dá)到了 40%左右,其中尤其以浙江大學(xué)熱能工程研究所嚴(yán)建華課題組提出的城市 生活垃圾循環(huán)流化床焚燒技術(shù)為主，得到了廣泛的應(yīng)用和認(rèn)可，

18、例如已經(jīng)運(yùn)行的杭 州錦江喬司垃圾發(fā)電廠以及鄭州滎錦垃圾焚燒廠等。但是傳統(tǒng)的垃圾焚燒技術(shù)因 會造成環(huán)境污染如二惡英排放等缺點(diǎn)而被話病，然而隨著研究的深入和技術(shù)的不 斷完善，新型的垃圾焚燒技術(shù)污染也極少，例如通過高溫850C下停留2秒破壞二 惡英;爐算移動技術(shù)提高熱值適應(yīng)性;活性炭的加入脫除汞、鎘及重頭合成二惡英 等;氣體沖洗及除塵等設(shè)施的應(yīng)用等等多種技術(shù)的應(yīng)用降低焚燒的污染排放。但 是相比于垃圾的焚燒技術(shù),垃圾的熱解氣化技術(shù)在二惡英和氮、硫氧化物的排放 上更具優(yōu)勢，而且熱解氣化過程中產(chǎn)生的氣化氣可以在使用之前將污染物去除，而 不像焚燒需要在產(chǎn)生污染物后進(jìn)行后續(xù)處理。此外，通過氣化還可以促進(jìn)垃圾中

19、 可回收物品的回收，因?yàn)樵诶鴼饣?，諸如玻璃、金屬等不可氣化的物料需要被 分揀出來。此外，垃圾焚燒技術(shù)一般只能用以發(fā)電或供熱，而熱解氣化技術(shù)除了能 像焚燒一樣產(chǎn)熱或發(fā)電,熱解氣化產(chǎn)氣（合成氣）還可以用來發(fā)電或者用來生產(chǎn)藥 品、化肥、運(yùn)輸燃料（如乙醇）和替代天然氣等。相比于目前國內(nèi)占生活垃圾處理量最大的處理方式填埋，熱解氣化的優(yōu)點(diǎn)也 更加明顯:熱解氣化技術(shù)可以減少填埋用地；減少填埋產(chǎn)生的甲院（也是一種溫室 氣體）的排放;降低了因填埋而污染地下水的風(fēng)險(xiǎn)；可從垃圾中回收能源用以生產(chǎn) 高價(jià)值的產(chǎn)品;加強(qiáng)現(xiàn)有的再循環(huán)生態(tài)系統(tǒng);減少使用化石燃料;減少運(yùn)輸垃圾產(chǎn) 生的費(fèi)用。從二氧化碳排放的角度,看熱解氣化

20、技術(shù)的優(yōu)點(diǎn):熱解氣化系統(tǒng)中，可以 利用水煤氣變換反應(yīng)，在燃燒之前將CO轉(zhuǎn)化為CO2，這個(gè)過程比燃燒后再去除 co2的過程經(jīng)濟(jì)。在生產(chǎn)氨，氫氣，燃料或化學(xué)品過程中,本來就需要將其中的CO2 捕獲。2.3生活中的垃圾氣化器熱解氣化器根據(jù)床型分類一般主要分為固定床（移動床），流化床和氣流床。傳統(tǒng)的固定床的熱解氣化反應(yīng)器中氣固兩相對流，使得物料自身產(chǎn)生 的熱氣化氣可以為上部的濕物料的干燥提供能量，能量利用率較高并具有很高 的冷氣化氣效率（常溫下收集的單位質(zhì)量原料產(chǎn)生的氣化氣的熱值與單位質(zhì)量 原料的熱值之比）,但同時(shí)也由于氣固兩相對流，可能造成流動不均一以及反應(yīng) 顆粒局部堆積搭橋，從而導(dǎo)致內(nèi)部混合效果差

21、，碳反應(yīng)不完全,局部高溫以及 低轉(zhuǎn)化率。此外，固定床還主要分為上吸式和下吸式固定床,適用于生物質(zhì)的典型氣化器的效率一般分別為30%和15%,輸出功率一般為1 -lOMWe和0.1-0.5MWe。流化床一般物料混合效果較好，但是在流體動力學(xué)特性上，流 化床比固定床復(fù)雜很多。由于流化床中氣固兩相混合得好，使得燃料之間傳熱 傳質(zhì)好并且轉(zhuǎn)化率高。此外，流化床中固體顆粒之間的機(jī)械運(yùn)動摩擦能使灰脫 落。流化床主要分為鼓泡流化床和循環(huán)流化床，它們的效率分別可以達(dá)到35% 和40%，適用于生物質(zhì)熱解氣化的輸出功率一般是3-20MWe左右和lOMWe -250MWe。氣流床一般溫度極高,顆粒高度分散，燃燒到很高

22、的溫度以達(dá) 到液態(tài)排查和快速氣化，反應(yīng)器的效率和功率也很高,可以分別達(dá)到45%和 lOOOMWe，同時(shí)要求給料均一，需要氧氣量高。從流體動力學(xué)特性上比較， 氣流床相對簡單,氣固同向流動，但是不均一的流動將會導(dǎo)致局部堆積和高溫， 以及碳反應(yīng)不完全等問題。此外，氣流床需要使用干物料，使用濕物料時(shí)需 要耗費(fèi)很多能量在干燥上。熱解氣化器根據(jù)氣氛和壓力，一般可以分為空氣不完全燃燒氣化，純氧 不完全燃燒氣化,水蒸汽熱解氣化和加壓氣化。空氣不完全燃燒氣化主要?dú)饣?產(chǎn)物為co、co2、h2、ch4、n2和焦油。氣化氣質(zhì)量品位較低,應(yīng)用上的主要 問題是氣化氣不利于燃燒，尤其是不適合在燃?xì)獾溳啓C(jī)中使用。純氧不完全

23、燃 燒氣化主要?dú)饣a(chǎn)物為CO、CO2、H2、CH4和焦油（無N2）。使用純氧費(fèi)用雖 然要高，但是會產(chǎn)生更高質(zhì)量的氣化氣，可以補(bǔ)償使用純氧多出的費(fèi)用。水蒸 汽熱解氣化主要?dú)饣a(chǎn)物是co、co2、h2、ch4和焦油。由于有較高的甲燒 和碳氧化合物氣體濃度，氣體熱值會很高,一般應(yīng)用過程中還會通過添加催化 刻重整氣體,得到熱值更高、污染物更少以及更純凈的氣化氣。加壓氣化爐一 般主要在15-50 bar的壓力下進(jìn)行，加壓后可以減小反應(yīng)室和管路尺寸大小而 不需使用氣化氣壓縮器,效率高。但是由于要保證反應(yīng)在加壓下運(yùn)行,投資成 本和運(yùn)行成本都還是會顯著提高。從操作和經(jīng)濟(jì)角度上看，加壓反應(yīng)中使用液 態(tài)物料如生物

24、油或者污泥要優(yōu)于固體生物質(zhì)。加壓氣化一般使用純氧,使用純 氧可以得到較高的反應(yīng)溫度，因此焦油量較低;由于沒有氮?dú)猓O(shè)備尺寸可以 更?。ㄍ顿Y成本更低）;高質(zhì)量的氣化氣可以用于發(fā)電或者液態(tài)燃料合成。但是 使用和供應(yīng)純氧需要額外的可觀的資金和能量投入,以保證安全的操作和使用。3氣化裝置簡介31垃圾氣化流程如圖所示為垃圾氣化的一般流程：3.2.1原料的準(zhǔn)備生物質(zhì)（落葉、鋸末、刨花、桔梗等）經(jīng)過破碎機(jī)精破碎后，成為80100 mm的細(xì)小顆粒粉末。這些顆粒經(jīng)過風(fēng)機(jī)吹送入燃燒室中進(jìn)行焚燒獲得氣化所需 要的熱量。3.3垃圾氣化原理根據(jù)垃圾氣化流程圖中所示，我們科依次設(shè)計(jì)氣化裝置的組成部分，具體如 下。3.3.

25、1進(jìn)料系統(tǒng)分選出生活垃圾的組成部分，經(jīng)過干燥破碎等程序變成直徑45cm的顆粒, 再經(jīng)由螺旋進(jìn)料器均勻喂料。3.3.2垃圾氣化爐燃燒室 在燃燒室的下部爐膛中先用木材引火，然后吹送入生物質(zhì)粉末, 在其內(nèi)部進(jìn)行粉塵云燃燒。燃燒過程中所產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥扇紵疑喜恳?，?經(jīng)氣化室內(nèi)部的各列管到達(dá)氣化爐的上部料斗，最后通往煙氣處理工序。在此過 程中，各煙氣列管內(nèi)的高溫?zé)煵粩嗟叵驓饣覀鳠?，供給氣化反應(yīng)所需的大量熱 能，并在出口處預(yù)熱料斗內(nèi)的垃圾顆粒。氣化室 垃圾顆粒首先在上部料斗內(nèi)經(jīng)由煙氣列管引出的高溫?zé)煔忸A(yù) 熱，再由送料機(jī)構(gòu)送入氣化室，在各煙氣列管間由上向下移動。在此過程中垃圾 顆粒受熱分解，熱解產(chǎn)物

26、再與氣化室底部通入的水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，最終氣化生成 可燃?xì)怏w?？扇?xì)怏w由上部出氣口引出，進(jìn)入后續(xù)流程。灰渣由底部出口落入水 浴中冷卻結(jié)渣。3.3.3冷卻凈化裝置由氣化爐里出來的氣體經(jīng)由熱煙氣管道進(jìn)入冷卻裝置分離出所含的焦油物 質(zhì)，再經(jīng)過一系列除雜步驟可分離出所含的飛灰雜質(zhì)，得到純凈的可燃?xì)怏w。4送料裝置的設(shè)計(jì)送料裝置采用水平螺旋機(jī)構(gòu)。螺旋機(jī)構(gòu)包括螺旋體，機(jī)槽，軸承，驅(qū)動裝置等。4.1螺旋體設(shè)計(jì)螺旋體是由螺旋軸和螺旋葉片組成411螺旋葉片采用滿面式螺旋葉片4.1.2螺旋軸螺旋軸采用空心軸。螺旋軸設(shè)計(jì)計(jì)算螺旋直徑的計(jì)算一般是根據(jù)輸送量來用公式計(jì)算，公式為：Q=47D2snypK式中：D 螺旋直徑S

27、螺距n 螺旋轉(zhuǎn)速屮一機(jī)槽的充填系數(shù)Y 物料的容重卩一修正系數(shù)在足輸送量的情況下轉(zhuǎn)速不宜過高，更不能超過最大許用轉(zhuǎn)速，螺旋轉(zhuǎn)速應(yīng) 為nn =A/(D%)將此公式代入上式，令b=s/D,得maxQ (Q/ 47DbAvYK)i/2.5假設(shè) Q=0.08t/hY=1.2t/m3s/D=0.8 查表得 A=45 屮=0.33卩=1K=1代入公式得D=15.56 取 D=16n=30取n=30 用公式nn =A/(D%) A=45驗(yàn)算maxnmax=A/(D)=11.25 滿足條件max具體的數(shù)據(jù)見CAD圖4.2軸承根據(jù)具體的實(shí)際情況，在這里我們選擇深溝球軸承。4.3機(jī)槽采用U型機(jī)槽4.4驅(qū)動裝置設(shè)計(jì)根

28、據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，在這里我們選擇電動機(jī)作為驅(qū)動裝置動力源。5傳動裝置設(shè)計(jì)5.1電動機(jī)的選擇類型和結(jié)構(gòu)的選擇：選擇Y系列全封閉自扇冷式籠型三相異步電動機(jī)。功率的確定：工作機(jī)所需功率V =30 x0.32x3.14/60=0.1413m/smP =F V =30 x0.1413=4.29KWw w w電機(jī)至工作間總效率的確定：取聯(lián)軸器效率6=0.99；滾動軸承效率n2=099；錐齒輪傳動效率n3=097工作機(jī)效率n =0.96；W電動機(jī)所需功率Pd： Pd=Pw/n5.5KW則總效率 n=(n 1 )2(n2)2(n3)2(n4)2n w0-83電動機(jī)額定功率Pm：因Pmpd，故取Pm=5.50KW，

29、查表17-7選擇電動機(jī),該電機(jī)額定功率Pm=5.50KW，滿載轉(zhuǎn)速nm=1390r/min傳動比的分配：1)總傳動比：螺旋軸轉(zhuǎn)速n =30r/min,則總傳動比i=n /n =46.33wm w確定一級圓錐齒輪傳動比i1： i1 = 3.1確定二級圓柱齒輪傳動比i2： i2 = 2.0確定三級圓錐齒輪傳動比i3： i3=7.55.2減速器設(shè)計(jì)根據(jù)電動機(jī)參數(shù)和傳動比選擇相應(yīng)的減速機(jī)。6氣化系統(tǒng)設(shè)計(jì)6.1燃燒室設(shè)計(jì)燃燒室的截面大小要比生物質(zhì)顆粒的直徑要大，但是不能過大，要保證生物 質(zhì)顆粒能在燃燒室中充分燃燒放出熱量，這里我們采用圓柱形的燃燒室，燃燒室 內(nèi)壁有2根圓柱形的電熱管，內(nèi)附有電熱絲。具體數(shù)

30、據(jù)和圖見CAD圖紙。6.2氣化室設(shè)計(jì)氣化室與螺旋送料裝置相配合，氣化室高度和寬度以及容量大小可根據(jù)實(shí)際 以及螺旋送料裝置的送料量來定。以一定量生物質(zhì)量為準(zhǔn)，空氣量按空氣比0.2計(jì)算，每千克干無灰物料消耗 空氣0.93，水分和灰雜質(zhì)按10%計(jì)算，則每小時(shí)消耗空氣量為235設(shè)定氣化室 溫度650C,產(chǎn)氣中50%為氮?dú)鈦碛?jì)算，則產(chǎn)氣總量為V=0.5x235x923m298+0.5x (235x923*298x79*50)=0.261選擇流化速度為0.6時(shí)則布風(fēng)板面積為s=0.261*0.6=0.4自由層高度要保證氣體的停留時(shí)間，根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)資料，由此可以算出自由 層高度H=8x0.261*1=2.0

31、88氣化室中擋板的高度要保證生物質(zhì)停留時(shí)間，這里設(shè)計(jì)為1.5，可以是顆粒 停留大約1min左右。示意圖如下具體數(shù)據(jù)和參數(shù)見CAD圖。7凈化冷卻裝置7.1凈化冷卻裝置設(shè)計(jì)冷卻裝置分為上中下3個(gè)部分，冷卻裝置上部是一個(gè)圓柱形結(jié)構(gòu)，中間用隔 板分為左右兩個(gè)空間，這2個(gè)空間分別和熱解氣的入口和冷卻后熱解氣的出口連 接，彼此不連通。高溫?zé)峤鈿饨?jīng)冷卻口進(jìn)入冷卻器的左室，再通過孔板進(jìn)入冷卻 器的換熱結(jié)構(gòu)部分，冷卻后的氣體通過熱解氣的出口排出冷卻器。冷卻裝置中間部分為換熱器和凈化器?？紤]實(shí)際應(yīng)用的因素，確定換熱器的 直徑140mm,高100mm圓柱體。內(nèi)部均勻安裝 若干根直徑10mm的金屬管， 這些金屬管漲接上下兩個(gè)金屬孔板上。在換熱器的外殼上左右各開設(shè)兩個(gè)管道 口，是冷卻水的入口和出口。熱解氣在 若干 根細(xì)金屬管道中流動，冷卻水在熱 氣金屬管外和熱解氣冷卻器的金屬殼內(nèi)的空間中流動，彼此不連通。冷卻裝置下部是高70mm,直徑140mm的圓柱體