家用垃圾處理機(jī)粉碎裝置設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)綜述

畢業(yè)設(shè)計(jì)開題報(bào)告機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化

家用垃圾處理機(jī)粉碎裝置的設(shè)計(jì)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(kuò)大，人口的高度集中，生產(chǎn)活動(dòng)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(jì),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(zhǎng)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(dòng)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(gè)國(guó)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(huì)丟棄，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成太大影響。但事實(shí)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(huì)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(duì)食物碎屑進(jìn)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(dòng)和社交聚會(huì)的更佳場(chǎng)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(yùn)動(dòng)的物料撞擊鋼板而物料被破碎；行動(dòng)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(gè)工作面之問的物料，受到緩慢增長(zhǎng)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(gè)相對(duì)移動(dòng)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(gè)相互錯(cuò)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(gè)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(jī)械分類（d）禰謨破世?。╠）禰謨破世肌圖1-2粉碎機(jī)械1）顎式破碎機(jī)：活動(dòng)顎板對(duì)固定顎板作周期性的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，物料在兩顎板之間被壓碎。2）圓錐式破碎機(jī)：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(dòng)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(jī)：物料在兩個(gè)作相對(duì)旋轉(zhuǎn)的輥筒之間被壓碎。若兩個(gè)輥筒的轉(zhuǎn)速不同時(shí)，還會(huì)起到部分磨碎作用。4）錘式破碎機(jī)：物料受到快速回轉(zhuǎn)部件的沖擊作用而被破碎。5）輪碾機(jī)：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(jī)：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(guó)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(jì)社會(huì)必不可少的一個(gè)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(huì)產(chǎn)生發(fā)熱、振動(dòng)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(guó)外對(duì)超細(xì)粉碎及分級(jí)設(shè)備、工藝、微緬顆粒粒度測(cè)定等方面的研究十分活躍，這是由于國(guó)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(jìn)的工業(yè)化國(guó)家，微米級(jí)超細(xì)粉碎設(shè)備已渡過了其發(fā)明時(shí)期，而進(jìn)入成熟、配套、完善的階段，設(shè)備研究朝著亞微米級(jí)超細(xì)粉碎和微米級(jí)精密分級(jí)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(dòng)化、節(jié)能新工藝和新設(shè)備及低污染高強(qiáng)度材料的應(yīng)用等方面［7］。我國(guó)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(duì)粉碎機(jī)研究的大規(guī)模興起.始于8O年代中期，當(dāng)時(shí)主要注意力在兩方面：其一是濕式超細(xì)粉碎機(jī)、攪拌球磨機(jī)和塔式磨機(jī)的研究；其二是干式氣流粉碎機(jī)的研究［9］。當(dāng)時(shí)，我國(guó)主要以引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的設(shè)備和技術(shù)為主，同時(shí)，國(guó)內(nèi)技術(shù)人員進(jìn)行了大量研究開發(fā)工作，經(jīng)過十幾年的努力，國(guó)內(nèi)已能生產(chǎn)各種氣流磨、高速?zèng)_擊磨、攪拌磨、振動(dòng)磨．有的設(shè)備在性能上已接近國(guó)外同類設(shè)備的水平［10］。但總的說來，與國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)設(shè)備相比，我國(guó)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(hào)規(guī)格的超細(xì)粉碎設(shè)備中，有些在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材質(zhì)及加工精度等方面，與國(guó)外先進(jìn)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(duì)用戶的需求針對(duì)性差；③缺步高效的超細(xì)分級(jí)設(shè)備與粉碎設(shè)備配套［11］。4.各類粉碎設(shè)備及其特點(diǎn)［12-16］機(jī)械沖擊式粉碎機(jī)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(duì)物料進(jìn)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(qiáng)力沖擊、剪切作用而粉碎的設(shè)備。其特點(diǎn)是粉碎比大、運(yùn)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)和定子間間隙來決定。低速?zèng)_擊可得細(xì)長(zhǎng)的顆粒，而高速?zèng)_擊則易得物料結(jié)晶狀態(tài)相同的顆粒。1） 錘片式粉碎機(jī)：主要由進(jìn)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(jìn)料方向，又可以把這類粉碎機(jī)分為切向式、軸向式和徑向式三種．前兩種粉碎機(jī)一般配用的動(dòng)力比較小，生產(chǎn)率比較低，多為中、小型粉碎機(jī)；后一種粉碎機(jī)一般配用的動(dòng)力比較大．生產(chǎn)率比較高，多為大、中型粉碎機(jī)。2） 齒爪式粉碎機(jī)：主要由進(jìn)料斗、動(dòng)齒盤轉(zhuǎn)子、定齒盤、包角為360度的環(huán)篩和排料口等組成?？捎糜诠任锏鹊姆鬯椤｝X爪式粉碎機(jī)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jī)：其特點(diǎn)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?zèng)_擊粉碎機(jī)：主要由給料機(jī)、粉碎器和分級(jí)器三部分組成。給料機(jī)包括料斗和給料螺旋。粉碎器由動(dòng)齒盤（它是一個(gè)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(jí)器是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的圓盤．在其周邊裝有葉片，有長(zhǎng)葉片、短葉片和斜葉片等型式可供選用。在粉碎區(qū)和分級(jí)區(qū)之間有分隔的導(dǎo)向環(huán)，其作用時(shí)是使未達(dá)到粒度要求的物料在其聞作閉路回轉(zhuǎn)流動(dòng)，并繼續(xù)被破碎。工作時(shí)，物料從給料螺旋送入后.在動(dòng)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(jī)適用于涂料、食品、醫(yī)藥品、臺(tái)成樹脂等弱熱性物質(zhì)的粉碎。5）臥式微粉碎機(jī)：這是一種水平軸、雙室、氣流分級(jí)式粉碎機(jī)，主要基于沖擊粉碎原理工作.在粉碎的同時(shí)能夠進(jìn)行分級(jí)和清除雜質(zhì)。它由水平軸上安設(shè)的兩個(gè)申聯(lián)的粉碎一分級(jí)室和風(fēng)機(jī)組成。兩申聯(lián)的粉碎一分級(jí)室之間用隔環(huán)分隔，第二粉碎室粉碎力更強(qiáng)（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(jī)排出機(jī)外捕集。此機(jī)的特點(diǎn)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(jī)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(duì)環(huán)境的污染。適用于莫氏硬度低于5級(jí)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(jī)是以高速氣流（3OO-5OOm/s）為動(dòng)力和載體，使物料顆粒在高速運(yùn)動(dòng)中相互碰撞、摩擦和剪切而使物料粉碎。優(yōu)點(diǎn)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(zhǎng)徑比。氣流磨的缺點(diǎn)：披處理的物料不能含水，氣流中濕度也不能高，因此氣流進(jìn)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(gè)別物料高達(dá)2000kwh,氣流磨比機(jī)械方式粉碎的能耗要高出數(shù)倍。1）扁平式氣流粉碎機(jī)：此機(jī)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(jìn)入氣流分配室，分配室與粉碎室相通，氣流在自身壓力下，強(qiáng)行通過研磨噴嘴時(shí).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(dòng)下作循環(huán)運(yùn)動(dòng)，顆粒間、顆粒與機(jī)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(dòng)下被導(dǎo)入粉碎機(jī)中心出口管進(jìn)入旋風(fēng)分離器加以捕集。2）超音速噴射式粉碎機(jī)：亦稱P.J.M氣動(dòng)射流磨。該粉碎機(jī)適用于粉碎低熔點(diǎn)食品和熱敏性物料，能保存物料原有的芳香味。國(guó)產(chǎn)超音速噴射式粉碎機(jī)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(jī)。3）立式環(huán)形噴射式粉碎機(jī)：叉稱循環(huán)管式氣流磨，它具有分級(jí)的特點(diǎn)。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(shì)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(duì)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(jí)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(jìn)現(xiàn)有粉碎設(shè)備的性能,降低生產(chǎn)成本,增加品種和機(jī)型；3） 實(shí)現(xiàn)工藝研究和設(shè)備開發(fā)的一體化,針對(duì)具體物料特性,進(jìn)行設(shè)備開發(fā)設(shè)計(jì)；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(hù)意識(shí)的提高,以及餐廚垃圾便于單獨(dú)收集的特點(diǎn),完全可以逐步實(shí)現(xiàn)餐廚垃圾單獨(dú)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(chǎng)前景,所以需要我們加快對(duì)餐廚垃圾處理機(jī)器的開發(fā)和研制,在減少垃圾體積,除去垃圾臭味的同時(shí),探索進(jìn)一步如何降低小型生化處理設(shè)施成本及運(yùn)行成本,便于進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。四、參考文獻(xiàn)王向會(huì)，李廣魏，孟虹，等?國(guó)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(jī)[J].中國(guó)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(bào),2003,15(3):36?39.陸振曦.赫守道、食品機(jī)械原理與設(shè)計(jì)[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，1999.江晶.環(huán)保機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)[M].北京：冶金工業(yè)出版社,2009.孫成林，蔡玲.粉碎工程進(jìn)展現(xiàn)狀[A].第四屆全國(guó)粉體工程學(xué)術(shù)會(huì)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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