家用垃圾處理機粉碎裝置設(shè)計的文獻(xiàn)綜述

畢業(yè)設(shè)計開題報告機械設(shè)計制造及其自動化

家用垃圾處理機粉碎裝置的設(shè)計一、前言垃圾是人類生活中必然要產(chǎn)生的廢棄物品，隨著都市規(guī)模的不斷擴大，人口的高度集中，生產(chǎn)活動的不斷發(fā)展，垃圾的數(shù)量也在不斷增加，有人做過粗略統(tǒng)計,全球每年產(chǎn)生的垃圾近100萬噸。垃圾給人類造成的危害是長遠(yuǎn)的。主要有：直接污染地面水，地下水，污染土壤.通過發(fā)酵產(chǎn)生有毒氣體和沼氣污染大氣，通過復(fù)雜的物理、化學(xué)作用產(chǎn)生有毒物質(zhì)危害動植物生存。因此，專家們認(rèn)為垃圾的多少，垃圾的成份及如何處理利用垃圾都能反應(yīng)出一個國家的科技水平、文化程度和生活狀況［1］。雖然在傳統(tǒng)觀念中，垃圾生產(chǎn)后很快就會丟棄，不會對環(huán)境造成太大影響。但事實上據(jù)研究表明，有15%-25%的廚房垃圾都屬于食物垃圾，它們非常潮濕而且容易滲漏，即使是短期放置，殘羹剩菜也會散發(fā)氣味、吸引蚊蟲，稱謂有害細(xì)菌的天堂⑵。使用食物垃圾處理器后，處理因日常飲食產(chǎn)生的食物垃圾就變得快捷和方便多了。將食物垃圾直接放入食物垃圾處理器后，可以避免有害生物的暗地滋生。在使用食物垃圾處理器之前，不需要對食物碎屑進行特殊處理。只需數(shù)秒鐘，它們便從廚房中消失。害蟲和異味也變少了，廚房就可以成為家庭活動和社交聚會的更佳場所⑶。二、主題圖1-1破碎方法粉碎的方法很多，常見的有如下幾種。1） 擊碎：物料在瞬間受到外來沖擊力的作用被破碎。沖擊破碎的方法很多,如靜止的物料受到外來沖擊物體的打擊被破碎；高速運動的物料撞擊鋼板而物料被破碎；行動中的物料相互撞擊而破碎等。此法適用于脆性物料的破碎。2） 壓碎：在兩個工作面之問的物料，受到緩慢增長的壓力作用而被破碎的方法稱為壓碎。此破碎方法適用于破碎大塊硬質(zhì)物。3） 磨碎：物料受到兩個相對移動的工作面的作用，或在各種形狀的研磨體之間的摩擦作用而被粉碎的方法稱為磨碎。該法主要適用于研磨小塊物料。4） 折碎：物料在受到兩個相互錯開的凸棱工作面間的壓力作用而被破碎的方法。此法主要適用于破碎硬脆性物料。5） 劈碎：物料在曲個尖棱工作面之間，受到尖棱的劈裂作用而被破碎的方法。此法多適用于破碎脆性物料[4]粉碎機械分類（d）禰謨破世?。╠）禰謨破世肌圖1-2粉碎機械1）顎式破碎機：活動顎板對固定顎板作周期性的往復(fù)運動，物料在兩顎板之間被壓碎。2）圓錐式破碎機：外錐體是固定的，內(nèi)錐體被安裝在偏心軸套里的立軸帶動作偏心回轉(zhuǎn)，物料在兩錐體之間受到壓力和彎曲力的作用而破碎。3）輥式破碎機：物料在兩個作相對旋轉(zhuǎn)的輥筒之間被壓碎。若兩個輥筒的轉(zhuǎn)速不同時，還會起到部分磨碎作用。4）錘式破碎機：物料受到快速回轉(zhuǎn)部件的沖擊作用而被破碎。5）輪碾機：物料在旋轉(zhuǎn)的碾盤上被圓柱形碾輪壓碎和磨碎。6）反擊式破碎機：物料被高速旋轉(zhuǎn)的板錘打擊，使物料彈向反擊板撞擊［5］。國內(nèi)外粉碎設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀粉碎是當(dāng)代飛速發(fā)展的經(jīng)濟社會必不可少的一個工業(yè)環(huán)節(jié)。粉體技術(shù)被看作是高技術(shù)工業(yè)最重要的基礎(chǔ)技術(shù)之一。在各種礦石、金屬、非金屬、化工原料及建筑材料的加工過程中，粉碎作業(yè)要消耗巨大的能量，而且又是低效作業(yè)。這是由于在物料粉碎過程中，會產(chǎn)生發(fā)熱、振動和摩擦等作用，使能源大量消耗，因而多年來人們一直在研究如何節(jié)能、高效地完成粉碎的過程．從理論研究到創(chuàng)新設(shè)備（包括改造舊有的設(shè)備）直至改變生產(chǎn)工藝流程。近年來，國外對超細(xì)粉碎及分級設(shè)備、工藝、微緬顆粒粒度測定等方面的研究十分活躍，這是由于國外在復(fù)合材料、新型陶瓷、電子材料等許多尖端技術(shù)方面迅速發(fā)展而決定的［6］。在先進的工業(yè)化國家，微米級超細(xì)粉碎設(shè)備已渡過了其發(fā)明時期，而進入成熟、配套、完善的階段，設(shè)備研究朝著亞微米級超細(xì)粉碎和微米級精密分級的方向發(fā)展。粉碎技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在產(chǎn)品微細(xì)化、微粉功能化、設(shè)備自動化、節(jié)能新工藝和新設(shè)備及低污染高強度材料的應(yīng)用等方面［7］。我國自20世紀(jì)80年代以來，粉碎工程學(xué)術(shù)界較為活躍，其主要目標(biāo)在于提高粉碎過程的效率和滿足工業(yè)上某些物料產(chǎn)品的粒度要求［8］。對粉碎機研究的大規(guī)模興起.始于8O年代中期，當(dāng)時主要注意力在兩方面：其一是濕式超細(xì)粉碎機、攪拌球磨機和塔式磨機的研究；其二是干式氣流粉碎機的研究［9］。當(dāng)時，我國主要以引進國外先進的設(shè)備和技術(shù)為主，同時，國內(nèi)技術(shù)人員進行了大量研究開發(fā)工作，經(jīng)過十幾年的努力，國內(nèi)已能生產(chǎn)各種氣流磨、高速沖擊磨、攪拌磨、振動磨．有的設(shè)備在性能上已接近國外同類設(shè)備的水平［10］。但總的說來，與國外的先進技術(shù)設(shè)備相比，我國的超細(xì)粉碎技術(shù)仍存在一些問題：①已研制出的各種型號規(guī)格的超細(xì)粉碎設(shè)備中，有些在結(jié)構(gòu)設(shè)計、材質(zhì)及加工精度等方面，與國外先進設(shè)備相比還有一定差距；②產(chǎn)品的深加工檔次低、系列少，對用戶的需求針對性差；③缺步高效的超細(xì)分級設(shè)備與粉碎設(shè)備配套［11］。4.各類粉碎設(shè)備及其特點［12-16］機械沖擊式粉碎機是利用目繞水平或垂直軸高速旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子上的沖擊元件（錘頭、葉片、棒體等）對物料進行撞擊，并使其在定子與轉(zhuǎn)子間、物料顆粒間產(chǎn)生高頻度的相互強力沖擊、剪切作用而粉碎的設(shè)備。其特點是粉碎比大、運轉(zhuǎn)穩(wěn)定，適合于中軟硬度物料的粉碎。粉碎成品的顆粒細(xì)度和形態(tài)由轉(zhuǎn)子上錘頭的運動狀態(tài)和定子間間隙來決定。低速沖擊可得細(xì)長的顆粒，而高速沖擊則易得物料結(jié)晶狀態(tài)相同的顆粒。1） 錘片式粉碎機：主要由進料口、轉(zhuǎn)子、銷連在轉(zhuǎn)子上的錘片、篩片以及出料口等部分組成。按照不同的進料方向，又可以把這類粉碎機分為切向式、軸向式和徑向式三種．前兩種粉碎機一般配用的動力比較小，生產(chǎn)率比較低，多為中、小型粉碎機；后一種粉碎機一般配用的動力比較大．生產(chǎn)率比較高，多為大、中型粉碎機。2） 齒爪式粉碎機：主要由進料斗、動齒盤轉(zhuǎn)子、定齒盤、包角為360度的環(huán)篩和排料口等組成。可用于谷物等的粉碎。齒爪式粉碎機的特點是結(jié)構(gòu)簡單、粉碎室比較窄、篩片包角為360度、生產(chǎn)效率比較高．但噪聲和粉塵比較大。3） 渦輪式粉碎機：其特點是粉碎物溫升比較低，適合于粉碎脫脂大豆、米、小麥粉、食鹽、礦物質(zhì)添加劑和顏料等。80%以上的粉碎物可以通過o.15?o、1mm的篩孔。4） 立式高速沖擊粉碎機：主要由給料機、粉碎器和分級器三部分組成。給料機包括料斗和給料螺旋。粉碎器由動齒盤（它是一個旋轉(zhuǎn)的圓盤，在其周邊垂直地均布安裝著打擊棒柱或齒爪）gl環(huán)狀的固定磨圈（有槽形的和光面的）所組成。分級器是一個旋轉(zhuǎn)的圓盤．在其周邊裝有葉片，有長葉片、短葉片和斜葉片等型式可供選用。在粉碎區(qū)和分級區(qū)之間有分隔的導(dǎo)向環(huán)，其作用時是使未達(dá)到粒度要求的物料在其聞作閉路回轉(zhuǎn)流動，并繼續(xù)被破碎。工作時，物料從給料螺旋送入后.在動齒盤和固定磨圈之間受到棒柱或齒爪以llom/s的線速度的沖擊、剪切和搓擦等作用而粉碎。該機適用于涂料、食品、醫(yī)藥品、臺成樹脂等弱熱性物質(zhì)的粉碎。5）臥式微粉碎機：這是一種水平軸、雙室、氣流分級式粉碎機，主要基于沖擊粉碎原理工作.在粉碎的同時能夠進行分級和清除雜質(zhì)。它由水平軸上安設(shè)的兩個申聯(lián)的粉碎一分級室和風(fēng)機組成。兩申聯(lián)的粉碎一分級室之間用隔環(huán)分隔，第二粉碎室粉碎力更強（轉(zhuǎn)子的圓周速度較大），故為細(xì)磨區(qū)。細(xì)粉隨氣流由風(fēng)機排出機外捕集。此機的特點是采用兩極串聯(lián)粉碎裝置.故粉碎效率高.能耗較低；產(chǎn)品粒度細(xì)（平均粒徑3?100“m）；機內(nèi)設(shè)有排渣裝置.可將難以粉碎的雜質(zhì)排除，故產(chǎn)品純度高；負(fù)壓操作，可減少粉塵對環(huán)境的污染。適用于莫氏硬度低于5級的物料，例如涂料、顏料、非金屬礦、化工原料、農(nóng)藥等的微粉碎。氣流粉碎機是以高速氣流（3OO-5OOm/s）為動力和載體，使物料顆粒在高速運動中相互碰撞、摩擦和剪切而使物料粉碎。優(yōu)點為產(chǎn)品不受污染，能保持原來的純度和白度；能保持原結(jié)晶狀態(tài)，如長徑比。氣流磨的缺點：披處理的物料不能含水，氣流中濕度也不能高，因此氣流進入前應(yīng)有去濕（或油氣）裝置；電耗高，平均每噸產(chǎn)品耗電為100?1000kwh,個別物料高達(dá)2000kwh,氣流磨比機械方式粉碎的能耗要高出數(shù)倍。1）扁平式氣流粉碎機：此機亦稱圓盤式氣流磨。物料由汾丘里噴嘴加速到超音速導(dǎo)入粉碎室；高壓氣流進入氣流分配室，分配室與粉碎室相通，氣流在自身壓力下，強行通過研磨噴嘴時.產(chǎn)生高達(dá)每秒幾百米至上千米的氣流速度，物料在高速旋流的帶動下作循環(huán)運動，顆粒間、顆粒與機體問產(chǎn)生相互沖擊、碰撞、摩擦而被粉碎。粗粉在離心力作用下甩向粉碎室周壁作循環(huán)粉碎.而微粉在離心氣流帶動下被導(dǎo)入粉碎機中心出口管進入旋風(fēng)分離器加以捕集。2）超音速噴射式粉碎機：亦稱P.J.M氣動射流磨。該粉碎機適用于粉碎低熔點食品和熱敏性物料，能保存物料原有的芳香味。國產(chǎn)超音速噴射式粉碎機主要有GTM—10型、BQF一200型和BQF一280型等氣流超音速噴射式粉碎機。3）立式環(huán)形噴射式粉碎機：叉稱循環(huán)管式氣流磨，它具有分級的特點。其成品粒度可達(dá)3-0.2m,廣泛地應(yīng)用于填料、顏料、金屬、化妝品、醫(yī)藥品、食品、磨料以及具有熱敏性、爆炸性的化學(xué)品等的超細(xì)粉碎。5.粉碎設(shè)備的發(fā)展趨勢鑒于粉碎技術(shù)及設(shè)備的應(yīng)用涉及化工、冶金、建材、電子、化工、醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)等許多領(lǐng)域的廣泛性,以及被粉碎材料種類的多樣性,尤其是當(dāng)代高新技術(shù)發(fā)展對材料深加工制備提出越來越高的要求：粒度微細(xì)化、粒度分布均勻化或顆粒形狀特定化、品質(zhì)高純化、表面處理功能化等等,必將促使粉碎技術(shù)與設(shè)備的不斷發(fā)展。其發(fā)展和研究的主要方面應(yīng)包括：1） 開發(fā)粉碎與分級相結(jié)合的閉路工藝及設(shè)備,從而降低能耗,提高生產(chǎn)率；2） 提高和改進現(xiàn)有粉碎設(shè)備的性能,降低生產(chǎn)成本,增加品種和機型；3） 實現(xiàn)工藝研究和設(shè)備開發(fā)的一體化,針對具體物料特性,進行設(shè)備開發(fā)設(shè)計；4） 重視粉碎基礎(chǔ)理論的研究。三、總結(jié)經(jīng)過大量的文獻(xiàn)翻閱,了解到家用垃圾的硬度不是很高,我們可以利用高速旋轉(zhuǎn)的刀片達(dá)到粉碎效果。隨著人們環(huán)境保護意識的提高,以及餐廚垃圾便于單獨收集的特點,完全可以逐步實現(xiàn)餐廚垃圾單獨收集與處置,從而能夠減輕城市生活垃圾的處理難度,具有廣闊的市場前景,所以需要我們加快對餐廚垃圾處理機器的開發(fā)和研制,在減少垃圾體積,除去垃圾臭味的同時,探索進一步如何降低小型生化處理設(shè)施成本及運行成本,便于進一步推廣和應(yīng)用。四、參考文獻(xiàn)王向會，李廣魏，孟虹，等?國內(nèi)外餐廚垃圾處理狀況概述[J].環(huán)境衛(wèi)生工程，2005,13(2):41?43.盧明.廚房垃圾下水道粉碎機[J].中國食品，1999,(11):39?39.葛樂通，施昱，沈惠平，等.城市食物垃圾飼料化處理技術(shù)及制備研制[J].江蘇工業(yè)學(xué)院學(xué)報,2003,15(3):36?39.陸振曦.赫守道、食品機械原理與設(shè)計[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，1999.江晶.環(huán)保機械設(shè)備設(shè)計[M].北京：冶金工業(yè)出版社,2009.孫成林，蔡玲.粉碎工程進展現(xiàn)狀[A].第四屆全國粉體工程學(xué)術(shù)會議論文集[C].1996，10l?102.馬正先，等.非金屬礦超細(xì)粉碎技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與 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