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城市生活垃圾压缩和分选技术及机械设备研究

杨先海  
【摘要】:本文对生活垃圾处理技术及相关设备中的若干重要问题进行了深入系统的研 究。 系统研究了我国近期城市生活垃圾的物理特性。提出了我国近期和远期对城市 生活垃圾处理的八种典型模式。采用模糊数学的原理对城市生活垃圾处理模式进行 了研究,提出了利用神经网络方法预测城市生活垃圾产生量的新方法,利用灰色系统 理论对城市生活垃圾各个相关社会经济发展因素进行了关联度分析。这些理论和方 法对我国城市垃圾整治计划和垃圾处理机械设备的研究开发有重要指导意义。 首次提出了生活垃圾压缩变形时的弹塑性关系和分析模型,为生活垃圾处理设 备力学性能研究提供了方便。提出了楔形压头的概念和结构,建立了楔形压头压缩 时的分析模型,详细研究了楔形压头的压缩效应。提出了提高垃圾压缩效果的若干 新技术,发现了楔形压头压缩角变化对压实效果影响的变化规律。该楔形压头压缩 装置被授予国家专利。 开展了压头和垃圾集装箱有关参数对性能的影响研究,并对其结构进行了优化 设计,提高了垃圾的装载量,降低了功耗。归纳推导了生活垃圾压实容重和平均应 力以及平均应变的关系公式,为压实容重计算提供了方便。 详细研究了铅垂布置的链传动的运动稳定性,讨论了跨距对稳定性的影响。建 立了铅垂布置的链传动的垂度、链条伸长量和链节数之间的相互关系数学模型,分 析了跳齿现象发生的原因,提出了一种新型防}f_跳齿装置。设计综合出链条式和回 转式垃圾集装箱装卸平台,这两种装卸装置均获得了国家专利。 在深入研究垃圾集装箱装卸平台、垃圾压缩效应、压头和垃圾集装箱结构的基 础上,以五项专利技术为依托,对垃圾压缩装运设备进行了创新设计,开发了具有 自主知识产权的生活垃圾压缩装运设备,己经批量投入实际应用,应用效果很好, 并获得较好的经济效益和社会效益。 研究了塑料分选的一「作机理,创造性地提出了塑料分选的优化分选处理技术和 变重技术大幅度竹省了回收处理设备的投资,片且资源化效益高。首次建仅了垃 圾分选成分在分选设备中运动的数学模型,研究了垃圾容重、气流速度、气流倾角、 分迭卜高度与分选率的关系,确定了比较理想的参数取值范围,为塑料分选设备的 设i呀}l制造提供了理论支持。 研制了垃圾压缩和塑料分选试验台,并采集生活垃圾进行了人量试验,验证了 垃圾压缩模型和塑料分选模型的正确性,确定厂对垃圾厅实的施压范围和塑料分选 中各参数的最佳组合方案。这些理论和试验有重要的意义和实川价值。 本研究得到山东省优秀中青年科学家科训奖励基余(况比11约和山东省自然 利斗基金(2003ZXOO5)资助。 关健词:生活垃圾,机械设计,楔形压少、,装卸平台,塑科分选,变重技术, 优化分选,试验


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