一种餐厨泔水降解机的设计

发布时间：2017-10-08 19:31

  本文关键词：一种餐厨泔水降解机的设计

  更多相关文章： 餐厨泔水 固液分离 油水分离 液位传感器 PLC控制系统 人机界面

【摘要】：随着我国经济的发展和国民生活水平的日益提高,餐厨泔水的排放量越来越大,处理不当则会给人们的日常生活环境和身体健康带来一系列的危害。由于餐厨泔水处理一次性投入费用较大等原因,针对餐厨泔水处理的设备没有得到全面推广。另一方面,现有餐厨泔水处理技术水平还有待进一步提高,研制一种高效、成本相对低廉的餐厨泔水处理设备,具有较好的应用前景。本论文结合目前国内外餐厨泔水处理的现有技术和我国的饮食习惯,针对餐厨泔水回收预处理的两个主要环节——固液分离和油水分离,提出了一种利用有益降解菌进行固态脂肪分解的泔水预处理技术,设计了一种高效、成本低廉、自动化程度较高的餐厨泔水回收预处理装置——餐厨泔水降解机。针对固液分离系统的设计,本课题采用过滤法和挤压法相结合的方式。在固液分离前期对泔水进行粉碎处理,通过搅拌使降解箱中添加的有益降解菌与泔水中固态脂肪(如肥肉等)接触并进行分解。本文提出了利用搅拌机构“正转—暂停—反转—暂停…”的工作方式,使有益降解菌与降解箱中泔水充分接触并降解。由于降解菌活跃温度在60℃左右,为了提高降解效率,增加了加热与保温装置。搅拌装置采用单卧轴形式,对搅拌轴、搅动叶片、推移叶片、搅拌筒、加热与保温系统进行了设计,并对搅拌轴、搅动叶片和推移叶片进行了强度校核,通过计算,确定了电动机和减速器型号,完成了降解机的装配图及相关零件图设计工作。针对油水分离系统的设计,本课题设计了一种能识别污油和污水高度并发出相应信号的液位传感器,为控制系统自动进行油水分离奠定了基础。设计的液位传感器由浮子(根据浮力原理自制)、磁钢、霍尔元件组成,通过控制器控制相应泵工作,将油水混合液抽至分离箱进行油水分离。油水分离后的污油和污水通过液位传感器控制,自动抽取至相应的运输箱内。本文根据固液分离系统和油水分离系统的要求,设计了基于PLC的泔水降解机的控制系统,选用三菱FX2N-32MR作为控制器和GOT1000显示屏,对控制系统进行了详细设计,其中包括：泔水降解机工作过程中的加热与保温功能,搅拌电机的正向、反向搅拌和推料排料功能,油水泵、污油泵、污水泵通过液位传感器自动监测液位,按时间先后的原则自动工作的功能。根据人机界面的设计原则和本文所涉及的控制系统,对人机界面、控制面板、控制系统硬件线路和软件分别进行了设计。最后,搭建了实验模拟平台,对本文中自制的液位传感器和控制系统进行验证。实验结果表明,自制的液位传感器工作可靠,控制系统运行稳定,能够实现各种手动和自动控制功能。
【关键词】：餐厨泔水 固液分离 油水分离 液位传感器 PLC控制系统 人机界面
【学位授予单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X799
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-17
• 1.1 课题的研究背景8-9
• 1.2 餐厨泔水处理器的发展及应用现状9-10
• 1.3 搅拌设备的发展现状及应用10-14
• 1.4 常见的油水分离方法简介14-16
• 1.5 课题主要研究内容16-17
• 第二章 餐厨泔水降解机总体方案设计17-21
• 2.1 餐厨泔水降解机主要设计参数17
• 2.2 餐厨泔水固液分离系统方案17-19
• 2.3 餐厨泔水油水分离系统方案19
• 2.4 餐厨泔水降解机控制系统方案19-20
• 2.5 餐厨泔水降解机总体方案20
• 2.6 本章小结20-21
• 第三章 餐厨泔水降解机结构设计21-39
• 3.1 餐厨泔水固液分离系统的结构设计与计算21-37
• 3.1.1 搅拌筒与支架设计21-22
• 3.1.2 搅拌轴的结构设计与计算22-23
• 3.1.3 叶片的结构设计与计算23-25
• 3.1.4 叶片的强度校核25-34
• 3.1.5 电动机和减速器选择34-35
• 3.1.6 轴的强度校核35-36
• 3.1.7 加热系统与保温系统的结构设计36-37
• 3.2 餐厨泔水降解机装配图设计37-38
• 3.3 本章小结38-39
• 第四章 餐厨泔水降解机控制系统设计39-50
• 4.1 餐厨泔水降解机控制系统要求与功能39
• 4.2 餐厨泔水降解机控制系统设计39-45
• 4.3 液位传感器设计45-49
• 4.3.1 油水液位传感器设计46-48
• 4.3.2 污水液位传感器设计48-49
• 4.4 本章小结49-50
• 第五章 餐厨泔水降解机模拟实验验证50-58
• 5.1 餐厨泔水降解机人机界面设计50-53
• 5.1.1 主页界面50
• 5.1.2 手动控制界面50-51
• 5.1.3 自动控制界面51-52
• 5.1.4 参数设置界面52-53
• 5.2 实验控制系统模拟平台53-57
• 5.2.1 实验控制系统模拟平台53-54
• 5.2.2 模拟实验验证54-57
• 5.3 本章小结57-58
• 第六章 结论与展望58-59
• 6.1 结论58
• 6.2 展望58-59
• 参考文献59-62
• 附录62-66
• 致谢66-67
• 作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文目录67-68

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