开题报告-垃圾转运站风选装置设计及仿真研究.doc

1 -附录 5：北 京 机 械 工 业 学 院毕 业 设 计 开 题 报 告题 目 分 院姓 名 指导教师 2004 年 03 月 09 日垃圾转运站风选装置设计与仿真研究北京机械工业学院石友华------ 王科社附录五 开题报告- 2 -开 题 报 告一、论文题目：垃圾转运站风选装置设计与仿真研究二、课题说明及同类工作国内外状况：1． 课题说明垃圾转运站即是将各处城市生活垃圾聚拢来，然后将它们作各种各样的处理，以方便减少它们对环境的影响在垃圾转运站里的风选是指利用不同密度物质在介质中所受的浮力与运动阻力不同而导致各物体的加速度.速度等不同来将它们分开以达到把垃圾分类处理的目的它是重选的一种，为目前国内用得比较少的但又较先进的一种垃圾处理方法风选装置主要用于垃圾处理过程中将塑料及纸同其他密度的垃圾分开按气流吹入分选装置内的方向不同将分选设备分为：水平气流风选机（即卧式风力分选机）与上升气流风选机（立式风力分选机） 立式风力分选机的原理如图二（1）示根据风机与旋流器安装的位置不同，该分选机可有三种不同的结构形式，但其工作原理大同小异：经破碎后的城市垃圾从中部给入风力分选机，物料在上升气流作用下，垃圾中各组分按密度进行分离，重质组分从底部排出，轻质组分从顶部排出，经旋风分离器。

立式风力分旋机分选精度较高 图 二（1） 立式风力分选机的构造与工作原理1-给料；2-排出物；3-提取物；4-旋流气；5-风机；6-空气卧式风力分选机的原理如图二（2） 该机从侧面送风，固体废物经破碎机破碎与圆筒筛筛分使其粒度均匀后，定量给入机内，当废物在机内下落时，被鼓风机鼓入的水平气流吹散，固体废物中各种组分沿着不同运动轨迹分别落入重质组分、中重组分与轻质组分收集槽中有经验表明，水平气流分选机的最佳风速为 20m/s 3 -图二（2） 水平气流分选机的构造与工作原理1-给料； 2-给料机； 3-空气； 4-重颗粒； 5-中等颗粒； 6-轻颗粒水平气流分选机结构简单，维修方便，但分选精度不高一般很少单独使用，常与破碎、筛分、磁选、立式风力分选机组成联合处理工艺2．同类工作国内外状况目前国内垃圾转运站生产企业近 10 家（包括外资企业） ，2001 年生产垃圾转运站设备约 200 台套左右，其中年生产量最大的企业大约在 30 台套左右国内目前批量生产的垃圾转运站基本上由运入的可卸式垃圾集装箱、垃圾分类处理装置、垃圾运出集装车，如北京国内比较先进的北京小武基垃圾处理厂，就是这种运作模式。

它是国内该类企业较先进的一家垃圾转运站中各种分类处理垃圾的设备的在我国还处于前期的发展阶段，生产厂家较少，生产量低，有一定的市场潜力而国外的垃圾转运站主要趋向大型化，由压缩式垃圾车收集垃圾运到转运站，在转运站把垃圾进行分类处理，将可再用资源直接回收，其他资源装入集装箱后由大型拖车把集装箱里的垃圾运到垃圾场处理这类垃圾转运站占地广,一次性投入大,目前在国内中、小城市还难以实施三、 课题的工作条件及需要学习的知识 场地：资料室、图书馆、情报所、专利局、研究所、书店、工厂、设备的应用场所（大屯、小武基、马家楼、五路居垃圾转运站，海淀区六里屯垃圾卫生填埋场）等目的：了解本课题的国内外技术现状与水平，以便正确估计自己的项目，同时也使所做的项目具有一定的先进性了解了垃圾转运站里的垃圾运入装置、测量系统及工作过程、垃圾布料装置、滚筛与跳筛筛选装置、磁选装置、处理后垃圾的运出装置如天车与集装箱等，收集垃圾处理过程的情况学习：PRO/E 软件、POWERPOINT 软件及一些气体运动力学知识 四、 设计思想、初步设计方案及准备解决的主要问题1． 设计思想：随着城市人口的日益膨胀及居民生活水平的不断提高，城市生活垃圾也日益增多，各市对城市生活垃圾的收集、运输设备的需求量也越来越大，标准越来越高，再则资源的危机意识逐渐增加促使人们对垃圾资源的回收越来越迫切。

而垃圾压缩转运站设备只能把垃圾压缩装箱后再往垃圾填埋场运送，虽极大地提高了运输效率，降低了垃圾的转运成本，但是在一定程度上浪费了许多可回收资源如塑料、金属等因此，该类设备已经不能满足现今的市场需要此时垃圾分选装置的出现就成为目前及今后一段时期较为理想的城市生活垃圾处理设备风选设备便是其中的一种 4 -2．初步设计方案（1）初步设计风选设备进料系统的外形轮廓及其主要几何参数垃圾处理系统中的风选装置的进料方式采用同步带输入同步带的位置呈现倾斜状态（与水平成 10 度左右） ，如图四（1）所示由于风选是放在磁选之后的，因此同步带的设计可由磁选来完成图四（1） 风选设备进料系统同步带外形图（2）鼓风机的设计与选择：鼓风机的主要用途是提供风速，以提高对垃圾处理的分离精度此时风速是一个关键的参数，因此鼓风机的功率是选择的重要参数实践表明，当风速在 20 米/秒时，为最佳风速经过计算可求出鼓风机的功率然后再依机械手册便可查得标准鼓风机3）水平气流分选机储料桶的设计：水平气流分选机储料桶分为三种：轻质颗粒桶、中等颗粒桶、重颗粒桶如图四（2）示在该装置中，水平距离 L 与铅直距离 H 为重要设计尺寸，它直接决定到该风选装置是否能正常或高精度工作，而这些尺寸都得通过计算来得到。

5 -图四（2） 水平气流分选机储料桶分布图1- 给料； 2-给料机； 3-空气； 4-重颗粒； 5-中等颗粒； 6-轻颗粒（4）立式风力分选机管道设计：立式风力分选机管道负压产生的主要场所，但负压过大又会将密度较大的其它固体物同密度较小的物体如塑料等吸入旋流器中，这样不利于对垃圾进行分类处理，实践表明当道直径选 60CM 时较合适，这主要取决于鼓风机鼓入的风速在旋流器里密度较小物如塑料必须同空气分离，此时空气压强、速度如果减小，则空气空物体所受的浮力将会减小，因此该物体的上升力也会减小，由于重力的作用该物体就会下降，而空气可以从顶部排出至此空气与小密度物分离的目的就达到了为了达到此目的可以将管道各个部分的直径做成不同，如图四（3）所示 鼓 风 机图四（3） 立式风力分选机管道图- 6 -（5）立式与卧式风力风选机的连接由于卧式风力分选机分离垃圾的精度较小，而立式风力分选机的分选精度较高，但是所选的垃圾的密度范围较小不能直接对城市生活垃圾进行分选，而应该接在卧式风力分选机的后面3．准备解决的问题：（1） 潮湿的纸片与塑料制品的分离（2） 立式、卧式风力分选机管道直径的确定五、 日程安排：序号 内 容 工作量 时间1 理论分析 A0 图 1 张 1 周2 设计计算 1 周3 画草图 1 周4 进料部分的装配图 A1 图 1 张 1 周5 水平风力分选机储料桶的 3D 图 A1 图 1 张 1 周6 立式风力分选机管道 3D 图 A1 图 1 张 1 周7 整体装配图 A0 图 1 张 1 周8 用 pro/e 软件画立、卧式机整体的 3D 图 A0 图 1 张 1 周9 进行经济技术分析与可靠性分析 0.5 周10 将整套装备进行模拟实验 1 周11 撰写设计说明书 1 周12 答辩 0.5 周。