摘要
隨著現代化工業的快速發展,生產出大量的固體廢棄物。這些廢棄物對環境造成了很大的污染,因此需要采取有效的措施進行處理。機械強壓式造粒機就是一種非常有效的處理工具,它可以將廢渣、廢料、飼料和化肥等材料通過機械強力擠壓,在適當的溫度和濕度條件下形成不同規格的顆粒狀物料,從而達到資源利用的目的。本文的設計目標是開發一臺30型機械強壓式造粒機,其主要特點是結構合理、操作簡單、能耗低、效率高、噪音小、維護方便。
根據實際的工作需求和功能要求,確定擠壓式平模造粒機的總體設計方案。對擠壓式平模造粒機各組成部分進行分析比較,選擇最優零件配件,同時解決主要技術關鍵點。最后對關鍵零件如主軸、錐齒輪、空心軸和心軸等進行設計計算及校核,保證其功能要求和性能要求,并繪制造粒機總裝配圖和輥輪機構組件的裝配圖及部分零件圖。
關鍵詞:造粒機,有機,復混肥,軋輥,顆粒?
目錄
摘要?? ?I
ABSTRACT?? ?II
第一章 有機復混肥簡介?? ?1
1.1有機復混肥概念?? ?1
1.2有機復混肥成分及作用?? ?1
1.3有機復混肥前景展望?? ?1
第二章 對輥擠壓造粒機?? ?3
2.1對輥擠壓造粒機及其工作原理?? ?3
2.2輥壓造粒的干法造粒?? ?4
2.3造粒機的前景?? ?5
第三章 200型有機復混肥造粒機的設計計算?? ?6
3.1 200型有機復混肥造粒機的組成?? ?6
3.2螺旋式強制喂料器的設計與計算?? ?6
3.2.1已知條件?? ?6
3.2.2強制喂料器的設計?? ?6
3.1.3 選取電動機和減速器?? ?10
3.3 ?有機復混肥造粒機的設計?? ?11
3.3.1 對輥擠壓式造粒機主要參數?? ?11
3.3.2軋輥造粒機主要參數計算?? ?13
第四章 長短軸及其他零件的設計?? ?20
4.1長軸的設計?? ?20
4.1.1 初步確定最小直徑?? ?20
4.1.2 擬定軸上零件的裝配方案?? ?21
4.1.3設計齒輪傳動?? ?22
4.1.4 軸上的周向定位?? ?23
4.1.5 軸承壽命計算?? ?24
4.1.6長軸強度的校核?? ?25
4.2短軸的設計和其他?? ?27
第五章 有機復混肥造粒機的經濟分析?? ?28
第六章 有機復混肥造粒機的環保分析?? ?29
結語?? ?30
參考文獻?? ?31
致謝?? ?34
1.1研究的背景
30型機械強壓式造粒機的設計背景是現代化工業發展快速,生產出大量固體廢棄物,這些廢棄物對環境造成很大污染,需要采取有效措施進行處理。機械強壓式造粒機是一種非常有效的處理工具,可以將各種廢渣、廢料、飼料和化肥等材料通過機械強力擠壓,在適當的溫度和濕度條件下形成不同規格的顆粒狀物料,從而實現資源的利用。因此,開發一臺效率高、能耗低、操作簡單、維護方便的30型機械強壓式造粒機,有著重要的現實意義和應用價值。
1.2研究的意義
30型機械強壓式造粒機是一種具有重要研究意義的設備,其可以將各種廢棄物料進行加工成顆粒狀,實現資源化利用。下面將從以下幾個方面介紹30型機械強壓式造粒機的研究意義。
促進環保事業的發展:隨著人們對環境保護的重視程度不斷加深,有機廢棄物的處理問題愈加突出。而30型機械強壓式造粒機通過將廢渣、廢料、飼料和化肥等材料進行加工,有效地實現了有機廢棄物的再利用,為環保事業做出了重要貢獻。
提高固體廢物處理效率:30型機械強壓式造粒機能夠將各種廢棄物料快速、高效地進行加工,并且可以根據不同的物料特性和加工需求進行壓力調節,從而達到更高的處理效率。相比傳統的固體廢物處理方式,30型機械強壓式造粒機能夠大幅提高固體廢物處理的效率和質量。
推動循環經濟發展:循環經濟是當今世界經濟發展的一個重要方向,而30型機械強壓式造粒機的出現和應用,則為循環經濟的發展提供了有力支持。通過將廢渣、廢料等進行加工成顆粒狀物料再利用,減少資源浪費,達到資源的有效利用,更好地促進了循環經濟的發展。
拓寬農業生產渠道:隨著人口增加和城市化進程加快,土地資源變得越來越緊缺,對于如何提高土地利用率、保護農田水土資源,實現農業可持續發展等問題,已經成為全球范圍內普遍關注的問題。而采用30型機械強壓式造粒機處理廢棄物料,并將其用于農業生產中,則可以在不占用更多土地資源的情況下,為農業生產提供更加豐富的養分來源和增加作物產量的途徑。
30型機械強壓式造粒機具有重要的研究意義,它能夠推動環保事業、提高固體廢物處理效率、推動循環經濟發展、拓寬農業生產渠道等多方面的作用,為實現可持續發展和構建生態文明做出重要貢獻。
1.3國內外的研究現狀
國內外造粒技術經過發展,日漸成熟并形成了專門的學科和獨立的技術。目前世界上大型造粒機生產企業有日本兩家和德國一家,日本神戶制鋼公司產品在中國市場的占有率非常高。造粒技術主要有攪拌造粒法、沸騰造粒法、壓力成型造粒法、熱熔融成型法、噴霧干燥造粒法等[3]。國外造粒技術較為先進,大多采用大型造粒設備,具備完善的檢測監控系統,自動化程度高。國內造粒技術多為模仿國外技術起步,同時針對國內情況加以完善和改進[4]。
攪拌法造粒是將某種液體或粘結劑滲人固態細粉末并適當地攪拌,使液體和固態細粉末相互密切接觸,產生粘結力而形成團粒。其優點是成型設備結構簡單、單機產量大、所形成的顆粒易快速溶解、濕透性強,缺點是顆粒均勻性不好,所形成的顆粒強度較低。
沸騰制粒法是噴霧技術和流化技術綜合運用的結果,傳統的混合-制粒-干燥在同-封閉容器內一次完成,實現一步法制粒,原料粉末在床內建立流態化,同時將粘合劑霧滴噴至流化界面成粒,經干燥揮發水份隨排風帶出機外[5]。
壓力成型法是將粉體物料限定在特定的空間中,通過施加外力而壓緊為密實狀態。壓力成型的成功與否,一方面取決于施加外力的有效利用和傳遞,另一方面取決于顆粒物料的物理性質。具有適應能力強、產量大、造粒品粒度均勻、顆粒強度好、成粒率高等優點。李海麗研究用擠壓造粒工藝生產糖泥有機無機復混肥。擠壓造粒成型機理是通過容積變化,在外力作用下使原來松散的物料由液向橋粘結力作用而捏聚成一定形狀顆粒。由于碾輪轉動與摩擦產生的熱量,使物料升溫至45~55℃,可蒸發掉產品中多余的水分。采用擠壓造粒工藝生產的產品不易碎,無返料[6]。
擠壓造粒機可分為如圖1-1中的幾種。
圖1-1 擠壓造粒機分類
熱熔融成型法是利用產品的低熔點特性(一般低于300℃),將熔融的物料通過特殊的冷凝方式,使其冷凝結晶成所要求的片狀、條狀、塊狀及半球狀等形狀[7]。熱熔融成型法具有工藝流程短、熱量消耗低、產品產量高和環保效益好等優點,但是其產品規格有限,產品范圍窄,對參數要求高,設備昂貴。李闖研究用尿素熔融噴漿造粒法制造復合肥[8]。其以尿素熔融液為主要氮源,通過造粒過程中產生涂布作用與其它固體基礎原料混和,使產品外觀圓滑,顆粒具有較高的強度,在造粒過程中既是原料又充當液相參與過程,并能提供一定的熱量,便于成球,且減少了烘干過程所需的熱能。
1.5有機復合肥的作用
有機復合肥是由動、植物殘渣,家畜糞便等天然有機物質制成的一種肥料。相較于化學肥料,它具有更為廣泛的營養成分和更好的環境適應性,并且可以增加土壤的肥力、有機質含量和微生物活性等優點。下面將詳細介紹有機復合肥的作用。
1.提高土
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