数据驱动城市污水处理流程优化研究

引言

重庆市主城区内的垃圾站现行的出料方式存在问题,主要有以下几种:完全依赖人力挖掘、利用销子锁定控制门开关以及手轮与钢丝绳控制的滑轮式。这些方法存在劳动强度大、环境恶劣和时间耗费长等缺点。为了适应压缩式运渣车的需求,需要对现有系统进行改进,以确保垃圾能够准确、高效地投入到运渣车中。

垃圾定量出料系统设计方案比较

为了解决这个问题,我们讨论了四种不同类型的设计方案:插板式、单卷筒旋转式、双卷筒下置旋转式和双卷筒上置旋转式。每种方案都有其优缺点,但经过分析,我们确定采用双卷筒上置旋转式作为最终设计方案。

双卷筒上置旋转式垃圾定量出料系统设计

该系统由电动机带动蜗轮减速机,并通过齿轮传动改变方向。这使得左边卷筒顺时针旋转,而右边卷筒逆时针旋转,从而实现既搅拌又压实垃圾的效果。基本参数包括载荷5000 kg,电机Y132M226-4,960 r/min, 317 kW,小皮带轮Φ125 mm,大皮带轮Φ355mm,三角皮带A型长度1600 mm,小皮带轮减速比2184,大蜗轮减速机WS1802412Ⅱ,减速比41。

轴体结构设计

轴体采用钢板加筋板焊接在传动轴轴套上,并且使用键连接来保证稳固性。在计算轴体直径d = 90 mm 和L = 1900 mm 时,其材料为40Cr,有σs = 550 N /mm²安全系数S = 1.5。当对该轴进行受力计算时发现其最大挠度f = 3.1 (mm)符合要求,对抗扭强度校核也通过了测试。

传动系统结构设计

由于低速度高负荷特性,该设备采用2级减速,其中一级为小皮带驱动的大皮带,再通过蜗辊减速机构实现总合成降低。此外,由于卡阻保护措施被设定,可以有效保护电机不受过载影响。

投料控制系统设计

在传输装置端部设置回位控制装置,使得可以实现连续或间断运行以适应不同的操作需求。

结语

本次改造后的新型出料系统已在一处市区垃圾站成功应用显示了显著效果。一方面,它提高了工作效率,将原来的至少两次运送变成了仅需一次;另一方面,也极大地提升了工人的工作条件和生活质量。这项技术创新对于未来城市污水处理流程中的资源管理与环境保护具有重要意义,为我们提供了一条可行性的道路。