厨房垃圾处理器的研制.doc

1、 摘 要本设计依据我国实际情况，研制适合本国的厨房食物垃圾预处理装置食物垃圾处理器。垃圾处理器的驱动电机和粉碎刀盘为机器的关键部分，直接影响机器的使用效果，所以本设计着重对粉碎刀盘和驱动电机进行设计论述。对于粉碎刀盘和刀片，先对工作载荷进行力学分析，计算流体阻力，进而选择材料及对刀盘、刀片进行强度校核。根据我国食物垃圾的特点，设计采用组合刀盘式粉碎刀。设计中驱动电机的运行特征为时间短，启动频繁，断续工作，其性能直接影响着厨房食物垃圾处理器质量的好坏，本设计采用电机为永磁直流电动机，它的优点是结构简单、体积小、出力大、效率高。此次设计的食物垃圾处理器，避免了目前同类产品完全采用交流电机、选用昂贵

2、材料的做法，使机器的制造和使用成本降低。【关键词】：食物；垃圾；刀盘；永磁电机AbstractThis design is based on the actual situation of our country, the development of suitable to their own kitchen food waste pretreatment device - the food waste processor. Part of the motor drive Guan Jian and crushing cutters to machine garbage processor,

3、 directly influence the use of the machine effect, so the design focuses on the crushing knife wheel and drive motor design and discuss. The crushing knife disc and blades, first on the work load of the mechanical analysis, calculation of fluid resistance, then the choice of materials and the cutter

4、, blade strength checking. According to the characteristics of Chinese food waste, design using combined knife disc grinding knife. Design of driving machine has features as time is short, frequent starting, intermittent work, its performance directly affects the quality of the kitchen food waste pr

5、ocessor, this design uses the motor is a permanent magnet DC motor, it has the advantages of simple structure, small volume, large output, high efficiency. Food waste processor of this design, avoid the similar products completely adopts the AC motor, the selection of expensive material approach, so

6、 that the machine manufacturing and use cost reduction.keyword: food; garbage; cutter; permanent magnet motorI目录第一章绪论- 1 -1.1厨房食物垃圾处理的紧迫性2 -1.2厨房食物垃圾的特征及其危害- 2 -1.2.1厨房食物垃圾的特征- 2 -1.2.2厨房食物垃圾的危害- 3 -1.3食物垃圾处理的方法- 3 -1.3.1卫生填埋- 3 -1.3.2焚烧- 3 -1.3.3堆肥- 4 -1.3.4作牲畜饲料- 4 -1.4食物垃圾处理器的发展及应用现状- 5 -1.5课题目的和

7、研究意义- 6 -1.5.1课题目的- 6 -1.5.2研究的意义- 6 -1.6方案论证- 6 -第二章厨房食物垃圾处理器的设计- 8 -2.1厨房食物垃圾处理器的可行性分析- 8 -2.2厨房食物垃圾处理器的工作原理及组成- 9 -2.2.1厨房食物垃圾处理器的工作原理- 9 -2.2.2厨房食物垃圾处理器的组成- 9 -2.3粉碎刀盘组合刀具结构设计- 11 -2.3.1刀具基本尺寸的确定- 11 -2.3.2粉碎刀盘的力学分析及材料的选择- 11 -2.3.3粉碎刀盘的强度校核- 12 -2.3.4刀片的强度校核- 13 -2.3.5粉碎刀盘的结构设计- 13 -2.4驱动电机的选择-

8、 14 -2.4.1电动机种类的选择- 14 -2.5其它部分设计- 16 -2.6厨房食物垃圾处理器的装配- 17 -第三章设计总结- 18 -结 束 语.20 - 参 考 文 献- 21 -致谢- 22 -第一章绪 论1.1厨房食物垃圾处理的紧迫性随着我国经济的高速发展，人民生活水平的提高和和城市化进程的加快，人们在不断美化居室，追求精神享受的同时，也在追求厨房的整洁、卫生和科学化。然而，人们在厨房精工细作时，往往会忽略一个严重的问题，即食物垃圾或下角料的处理，从而造成生活垃圾的排放量急剧增长。中国是世界上人口最多的国家，目前拥有14多亿的人口，每天产生大量的生活垃圾，并以8-10%的速度

9、增长。由于垃圾产量的急剧增加和我国垃圾管理制度的不完善，垃圾处理能力的严重不足，给人民生存环境和日常生活带来危害。目前，我国生活垃圾日处理量仅占垃圾生产总量的45%，有近一半的生活垃圾不能及时处理而随意堆置，其中，以垃圾箱尤为显著，这些场所容易招引苍蝇、蚊子、蟑螂、老鼠等害虫，繁衍细菌，产生臭味，夏天尤其严重，严重的影响了人们的生活环境和身体健康。同时，中国的人均耕地面积非常少，远远低于世界人均的水平，就我市而言，每天产生至少10多吨垃圾，占用了大量的土地资源，在大量浪费土地资源的同时也对土地产生污染。有资料表明，1节一号电池可使1平方米的土地失去其使用价值。在水资源方面，一个纽扣电池可污染6

10、0万升水，相当于一个人一生的饮水量，中国是世界上13个贫水国之一，全国668座城市中有400多座城市缺水，其中110座城市严重缺水，而历年堆放垃圾中的重金属以及在垃圾腐烂过程中产生的病原微生物，使一些城市的水源遭到污染。在我国，垃圾处理主要采用焚烧、填埋技术，但焚烧技术严重的影响了大气，致癌性非常强大，填埋的技术也不过关，在耗费大量财力的同时容易产生垃圾的二次污染，严重影响着人们的正常生活环境。垃圾产量的急剧增长，已经成为了城市化的绊脚石，为此，我国政府对垃圾处理问题高度重视，在不断的增大投资力度，加强垃圾处理的同时，还制定了一系列相关政策及规范，提出了“以减量化为基础，以无害化为主体，以资源

11、化为目标”的方针。目前，结合我国生活垃圾的特点，开发符合国情的处理技术已经刻不容缓。近几年来，由于人们生活水平的提高，生活结构的改变，生活垃圾的成分也发生了很大变化。集中供热和煤气的广泛应用，使垃圾成分中煤灰的比例大为减少，而食物垃圾的数量越来越大，占城市生活垃圾总量的50%，并呈上升趋势。在上海，每天产生生活垃圾约1.3万吨，其中70%为食物垃圾，每年处理的总量达300万吨。在北京，每天产生的剩饭、剩菜就达1600多吨，每月回收馒头20吨左右，相当于140人一年的口粮，而且春节期间至少增加50%以上2。垃圾，是放错地方的资源，它是一种再生资源，这些被丢弃的有机物可通过生物技术变为优质的有机肥

12、，而去掉有机物的生活垃圾用来焚烧发电，可有效的缓解能源危机，具有生态环境效益和社会效益1。表1为湘潭市1988-2000年生活垃圾成分调查统计以及20052015年预测值。表11988-2000年湘潭市生活垃圾成分调查统计及2005-2015年预测值年份产生量 有机垃圾（）无机垃圾（）纸类塑料竹木布类厨余果类金属玻璃 渣石1989244.302.991.941.6870.6110.941.022.913.611991304.264.191.441.1470.0512.040.103.742.911993338.367.541.891.9761.0911.080.724.741.86199537

13、6.5011.211.472.1756.6611.990.913.812.291997458.0511.781.442.2458.0612.030.584.001.822000648.0213.931.432.8154.6612.840.854.151.2620057010.8313.211.933.2162.370.835.452.7020108612.8212.982.494.4158.760.985.641.9220159515.4412.62.865.2855.780.875.361.79通过该表可见，在湘潭市的生活垃圾中，有机易腐败的垃圾成分(厨房垃圾)和可燃成分(纸张、塑料橡胶、织

14、物等)占有很大比例，其中厨余为生活垃圾中有机垃圾的主要成分，而无机垃圾成分是在持续下降的。1.2厨房食物垃圾的特征及其危害1.2.1厨房食物垃圾的特征食物垃圾主要是指在食物加工和饮食消费过程中产生的易腐烂、易生物降解的废弃物，是城市生活垃圾的主要组成部分3，在城市垃圾中所占比例北京37%，天津54%，上海59%，沈阳62%，深圳57%，广州57%，济南41%。与其他垃圾相比，具有含水量、有机物含量、油脂含量及盐分含量高，营养元素丰富等特点，具有很大的回收利用价值。14一般在食品加工过程中产生的食物残余称为厨余，饮食消费后的食物残渣称为浴脚，从化学成分上看主要是淀粉、纤维素、蛋白质、脂类和无机盐等4。食物垃圾的来源比较集中，主要是城镇菜场垃圾、餐馆饮食垃圾、家庭厨房垃圾及各种市场的瓜果皮等城镇垃圾。我国食品结构复杂，食物垃圾呈现多、硬、杂、粗等特点9。1.食物垃圾具有较低的发热值发热值又称发热量，是指1的垃圾完全燃烧后所释放出的热量，人们常用发热值来衡量或表示垃圾作为燃料的价