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： 渐变螺旋结构餐厨垃圾处理器的设计与试验研究
书目信息 机读格式(MARC)
| ISBN/价格： | CNY20.00 (估\呈缴)学位论文 |
|---|---|
| 作品语种： | chi |
| 出版国别： | CN 530000 |
| 题名责任者项： | 渐变螺旋结构餐厨垃圾处理器的设计与试验研究/.常金攀著/.果霖指导 |
| 出版发行项： | 2023.5.18 |
| 载体形态项： | 82页:;+图表:;+30cm |
| 一般附注： | 机电工程学院, 学号2020210048 |
| 提要文摘： | 随着科学技术的飞速发展，人们的生活水平得到了提高，与之俱来的餐厨垃圾也成指数型增长。过去，面对餐厨垃圾带来的危害，无论国内还是国外大都采用传统的方式，比如填埋，焚烧等方法，长期缺乏科学化和规范化的处理，导致滋生蚊蝇，空气污染，危害身体健康。目前，具有粉碎，挤压，清洗等功能的餐厨垃圾处理器正在兴起，但是，目前的餐厨垃圾处理器功能单一，效率不高，处理效果达不到预期，不能对目前的餐厨垃圾进行有效处理。因此，针对于目前餐厨垃圾处理器存在的缺陷，设计一种集粉碎，螺旋挤压，油水分离，自动化控制于一体的渐变螺旋结构餐厨垃圾处理器是必要的，主要的研究内容如下： 对渐变螺旋结构餐厨垃圾处理器的核心固液分离装置与油水分离装置进行方案对比，选择螺旋挤压的方式进行固液分离，盘式油水分离器与气浮相结合的方式进行油水分离。对整机进行方案设计，并利用Creo软件绘制三维模型图。 对固液分离装置的核心部件螺旋轴叶片进行受力与理论分析，对设备的关键部件进行结构设计，得出螺旋轴类型为线性变距变径，螺旋叶片直径为100mm，螺旋叶片直径厚度为8mm，螺距为50-10mm线性变化，螺旋角为9°，螺旋轴轴径输送段轴径可取35mm，螺旋轴挤压段直径可取35-94mm线性变化，出料段轴径可取94mm。通过Ansys软件对螺旋叶片进行有限元仿真，得出螺旋轴叶片所受的应力和应变均远小于材料所能承受的最大应力和最大应变，螺旋轴叶片的设计符合材料强度要求，验证了螺旋轴叶片结构的可靠性；对筛网进行了结构设计，筛孔大小设计为5mm，筛网内直径设计为102mm。 通过优化油水分离装置结构来提高油水分离效率，利用Fluent软件对油水分离装置进行流体仿真分析，在装置内部加入隔油板结构改变油的流向与聚集来提高油水分离效率。对气浮器的空气容量进行计算，对要求较高的盘式油水分离器及曝气管进行合理选型。对变频器进行了频率至转速的转换，得出转速范围为0-220r/min，为后续转速水平选取提供依据，用PLC对各个装置编写控制程序进行仿真调试，对触摸屏进行界面设计。 为了验证渐变螺旋轴的效果，将渐变螺旋轴与等轴螺旋轴进行离散元仿真试验对比，得出渐变螺旋轴的平均速度与受力均大于等轴螺旋轴的速度，渐变螺旋轴效果优于等轴螺旋轴；并对渐变螺旋轴进行了样机试验，所得到的平均物料脱水率未达到要求，因此，对渐变螺旋轴进行结构参数优化。通过对正交试验结果进行极差分析得出优化后结构组合参数：螺旋轴挤压距离180mm，螺旋轴挤压端直径96mm，螺旋叶片直径97mm；对最优结构参数方案进行EDEM离散元仿真分析，得出固液分离装置出料口的受力范围为2.7～4.5N，平均受力3N，出料速度范围为1.3～4.7m/s，平均速度3m/s。 通过对粉碎装置进行粉碎试验，得出粉碎后的残渣长度均小于4mm，达到了预期值；为了验证优化后渐变螺旋轴效果，进行单因素样机试验，得到各个因素在不同参数值下对实验结果的影响规律。通过进行多因素试验与试验结果回归分析、方差分析、响应曲面与等高线分析，得出显著程度为投料速度A>筛孔C>螺旋轴转速B，优化后的组合参数为投料速度2.3kg/min、螺旋轴转速154.2r/min与筛孔3.9mm。并通过样机试验进行验证，得出实际物料脱水率为84%，实际物料脱水率与预测物料脱水率相差较小；进行油水分离装置样机试验，得出试验结果油水分离率平均值约为85%，该设备各项试验效果达到了预期值。 |
| 并列题名： | Design and Experimental Research of a Gradual Spiral Structure Food Waste Disposal Equipment |
| 题名主题： | 渐变螺旋 餐厨垃圾 物料脱水率 EDEM离散元 Fluent流体 学位论文 |
| 中图分类： | TH12-533 |
| 个人名称等同： | 常金攀 著 |
| 个人名称次要： | 果霖 指导 |
| 团体名称等同： | 云南农业大学 授予 |
| 记录来源： | CN YNAUL 20240301 |