城市垃圾新型破碎机的研究

论文摘要

为了提高城市生活垃圾资源化处理的效率,需要对垃圾进行破碎预处理,我国对垃圾的破碎主要是针对垃圾中的硬质和脆性物料,破碎设备以锤式破碎机和冲击式破碎机为主,但由于有机生活垃圾中高韧性、低硬度的固体废弃物含量较大,而冲击破碎的方式对含水率要求高和对韧性物料破碎效果差的缺点远远满足不了对有机垃圾破碎的要求。本文针对城市有机生活垃圾密度小、间隙大、低硬度和韧性物质含量高的特点,提出了垃圾压缩剪切破碎的新方法并设计制造了一台实验型垃圾破碎机,通过破碎实验对影响破碎机性能的因素进行了分析和探讨,并针对生物质微米燃料制备中粗级破碎可行性进行说明。采用某一组分的城市生活垃圾作为实验原料,在实验型破碎机上进行垃圾破碎实验,以破碎产品粒径分布和破碎单位功耗作为分析指标,探讨破碎机工作参数(如压缩室压力、转子转速、刀片间距及进料方式等)垃圾自身组分对破碎机性能的影响。结果表明:实验型破碎机能够有效地对有机生活垃圾进行破碎处理,垃圾在破碎前受到压力越大,破碎效果越好,单位能耗越低;转速越高,单位能耗越低,但是影响破碎产品质量;减小刀片间隙可以提高产品中小粒径颗粒的比重,但能耗较高,对于韧性高的物料如塑料的破碎,刀片间隙应相应地减小,使破碎空间等于或稍小于破碎要求粒径;与单向进料破碎方式相比,双向进料提高了破碎机的工作效率,降低了破碎单位能耗,对破碎产品粒径分布影响不明显。通过改变垃圾组分、含水率和原料尺寸,探讨原料自身特性对破碎机性能的影响。结果表明:新型破碎机能够用于不同类固体废弃物的破碎处理,但对于低硬度物料的破碎更有效;物料中含水率的增加不利于垃圾的破碎,且在低工作压力下,含水率对破碎产品质量和单位能耗的影响更显著;垃圾原料尺寸对破碎产品粒径分布的影响不明显,原料尺寸越小破碎能耗越低。在破碎生物质过程中,与传统破碎机进行比较,其优势在于带压工作增加了软秸秆类物质的破碎效率,实验结果表明新型破碎机克服了传统破碎机对软秸秆类物质破碎的不足,完全满足制备过程中粗级破碎的要求。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 城市垃圾的现状
• 1.2 城市垃圾的特性
• 1.3 城市垃圾的处理现状
• 1.4 城市垃圾破碎预处理的重要性
• 1.5 破碎机的现状
• 1.6 本文的研究背景及内容
• 2 实验材料及方法
• 2.1 实验原料
• 2.2 实验设备
• 2.3 实验方法
• 2.4 实验分析测试方法
• 3 城市垃圾新型破碎机破碎实验研究
• 3.1 压缩减容性研究
• 3.2 破碎机参数的影响
• 3.3 实验原料对破碎性能的影响
• 3.4 进料方式对破碎性能的影响
• 3.5 本章小结
• 4 新型破碎机生物质粗破可行性研究
• 4.1 实验目的及意义
• 4.2 新型破碎机与传统粗破机对比研究
• 4.3 新型破碎机优势分析
• 4.4 本章小结
• 5 总结及展望
• 5.1 总结
• 5.2 下一步展望
• 致谢
• 参考文献