谈姿势,固废破碎的正确姿势(三)

 

选择合适的驱动装置

根据应用的不同, 固废破碎机的设计需要选择合适的驱动类型。 常见的破碎机要么配备液压驱动要么配电动驱动装置。

液压系统主要用于重负荷作业或刀辊需要频繁换向的情况。 如果用高速液压马达加一个行星齿轮箱的复合驱动系统,就可以用较低成本的马达实现所需的高扭矩;如果采用低速大扭矩马达就可以令机构更紧凑一些,但是驱动系统的成本也会高一些。 有些液压泵系统采用变量泵从而调整和控制破碎机刀辊的转速,另一些液压泵系统只有一个固定速度不过成本比较低。 液压驱动技术是一种经过验证的技术,但这种设置确实需要认真按照用户手册进行维护以保证机器运行良好,避免过早更换昂贵的泵。

 

 

电动直驱破速机机由于其高效率和维护简单而很受欢迎。 通常使用干式离合器或皮带传动系统来减少因硬卡和反转造成的变速箱损坏。然而,行星齿轮箱将需要频繁换油和监测,因为这是这些类型驱动器中最可能的故障点。也有采用液力耦合器加圆柱式斜齿轮减速箱的电机驱动系统方案,液力耦合器可以有效地缓冲冲击力并保护齿轮箱。

当使用电力驱动时,控制器有更多的选项,例如选用软启动器或变频驱动器(VFD)。 变频器允许电机通过降低电频率来实时调整破碎机的转速。变频器也可以用来加速刀辊,但是一旦电机频率超过标准的50赫兹,扭矩就会大大降低。

 

通过检测破碎机驱动电机电流安培数,可以开发一种特殊的控制程序,可以让电机以高于正常速度的速度驱动破碎机。 一旦检测到电流负载超过正常范围,驱动系统就会减速,确保只有在真正需要时才实施最大扭矩。 这样的设置可以显著提高对各种物料的破碎产量。

其他的选择项

现在可选的固废破碎机种类越来越多,用户可以方便的选择一个合适的破碎机系统来满足他的特殊需求。

 

关键参数的选择包括选择正确的刀具形状,刀具材料的选择,推料器形式的选择,以及确定刀具的最佳布置,筛网空尺寸和驱动系统。 利用驱动系统的先进技术来动态调整速度将是破碎机技术发展的一个主要方向。 从设计上让刀具很容易地重新布置和便于调整刀型和筛网以适应物料的变化也是很好的研发方向。例如有些地方一年四季的垃圾组分变化很大,客户可能希望每个季度换一次刀型布置以适应垃圾物料组分的变化。最重要的,还是要先拿你的物料来斯瑞德公司的实验室试试破碎效果。

关键性能的选择包括刀具形状、材料、推料器类型、刀具排列、筛网孔类型尺寸及驱动形式等的选择。开发能够根据破碎情况自适应调整扭矩和速度的先进驱动技术是破碎机发展的主要方向之一;同时设计更加合理的刀具排列形式、开发更多的刀型和筛网尺寸以适应物料的变化也是非常好的研究方向。

谈姿势,固废破碎的正确姿势(二)

剪切式破碎机(Shear Type Shredder)是一种低速高扭矩的破碎机械(Size Reduction Equipment),剪切破碎机英文简称 Shredder,音译就是‘斯瑞德’。动漫里也有个角色叫做‘斯瑞德’,他的手臂上装着锋利的刀钩,你还记得吗?

由于刀辊转速低,物料摩擦发热并没有高速粉碎机那么强烈,所以能耗也比较少。软料如废纸、果蔬垃圾、废橡胶可以用剪切式破碎机处理, 硬料如铁皮、废旧电器、大件旧家具, 也可以用剪切式破碎机来破碎。

办公室用的碎纸机(Paper Shredder)也是剪切式破碎机的一种。事实上,大型的双轴和四轴固废破速机的原理都是从碎纸机原理获得启发而研发出来的。下面上图是传统的碎纸机的刀辊,下图是斯瑞德制造的固废破碎机的刀辊。

剪切式破碎机的刀辊上的刀盘像串糖葫芦一样套在刀轴上,刀盘上有钩子,钩子的作用是把物料扯进相对的两个刀辊之间。相对两个刀辊上的刀盘形成一个剪切副,被破碎的物料在撕扯和剪切作用下变成碎块。碎块的大小取决于刀盘的宽度和刀钩之间的距离。这种中型和大型的剪切式破碎机可以可选电动或液压驱动,对物料有广谱适应性。

原理说起来简单,真正制造出好用的固废破碎机可不能容易。例如碎布料和塑料薄膜的时候,被破碎物料可能缠绕在刀辊上,于是工程师发明了梳板把物料从刀轴上刮下来。 梳板又称为定刀,因为有时它也参与剪切破碎作用。对于有些要求出料颗粒度均匀的应用,工程师又设计了筛网,装在刀辊下面。装个筛网控制出料尺寸,这似乎是很直截了当的构思,可是要保证破碎料顺畅地从筛网中掉出去,而且出料尺寸保持均匀,还不会积累在筛网与刀辊中间造成摩擦空耗能量,这就不简单了 —— 这需要经验。

有些物料不容易切碎,有些物料可能需要多次剪切才能完全切碎,而且有些物料原始尺寸很大,用普通的双轴剪切式破速机 (two shaft shredder) 处理的话,物料会在两根刀辊上面“跳舞”,于是工程师又发明了三轴剪切式破碎机(Three Shaft Shredder)和四轴剪切式破碎机(Four Shaft Shredder。还有一些应用,并不需要将物料切成小块,这时单位时间的处理量是更重要的考虑因素,于是工程师又设计了预破碎机(Primary Shredder),也叫作粗破碎机(Coarse Shredder)。

如果你读到这里还是觉得这种机器很简单,照着图片就可以设计出来, 那么我还要告诉你,这种机器真的需要长期的经验总结,工程师不断地会遇到新问题,不断地需要改进。举一个小小的,很简单很简单的例子:同一种刀盘间的间隙,不可能适用于所有软硬厚薄不同的物料,针对物性各异的物料,要想达到最佳的破速效果,这就需要长期积累的经验了。所以,固废破碎机制造商是历史越长越有经验,新成立的公司必须要拜老师傅。 现在你明白了为什么斯瑞德公司不是简单地测绘仿制,而是要高价从欧洲同行那里购买技术,还要高薪从欧洲从德国聘请有30年经验的老工程师来做技术总监了吗?

固体废物处置方法

固体废物处置是指最终处置或安全处置,是固体废物污染控制的末端环节,是解决固体废物的归宿问题。一些固体废物经过处理和利用,总还会有部分残渣存在,而且很难再加以利用,这些残渣可能又富集了大量有毒有害成分;还有些固体废物,目前尚无法利用,它们都将长期地保留在环境中,是一种潜在的污染源。为了控制其对环境的污染,必须进行最终处置,使之最大限度地与生物圈隔离。

固体废物处置方法包括海洋处置和陆地处置两大类。

1、海洋处置:海洋处置主要分海洋倾倒与远洋焚烧两种方法。近年来,随着人们对保护环境生态重要性认识的加深和总体环境意识的提高,海洋处置已受到越来越多的限制。

2、陆地处置:陆地处置包括土地耕作、工程库或贮留池贮存、土地填埋以及深井灌注几种。其中土地填埋法是一种最常用的方法。

(1)农用:即利用表层土壤的离子交换、吸附、微生物降解以及渗滤水浸出、降解产物的挥发等综合作用机制处置固体废物的一种方法。该技术具有工艺简单、费用适宜、设备易于维护、对环境影响很小、能够改善土壤结构、增长肥效等优点,主要用于处置含盐量低、不含毒物、可生物降解的固体废物。

如污泥和粉煤灰施用于农田作为一种处理方法已引起重视。生产实践和科学研究工作证明,施污泥、粉煤灰于农田可以肥田,起到改良土壤和增产的作用。

(2)土地填埋处置:它是从传统的堆放和填埋处置发展起来的一项最终处置技术。因其工艺简单、成本较低、适于处置多种类型的废物,目前已成为一种处置固体废物的主要方法。

土地填埋处置种类很多,采用的名称也不尽相同。按填埋地形特征可分为山间填埋、平地填埋、废矿坑填埋;按填埋场的状态可分为厌氧填埋、好氧填埋、准好氧填埋;按法律可分为卫生填埋和安全填埋等。

卫生土地填埋适于处置一般固体废物。用卫生填埋来处置城市垃圾,不仅操作简单,施工方便,费用低廉,还可同时回收甲烷气体,目前在国内外被广泛采用。在进行卫生填埋场地选择、设计、建造、操作和封场过程中,应着重考虑防止浸出液的渗漏、降解气体的释出控制、臭味和病原菌的消除、场地的开发利用等几个主要问题。

①场地选择:一般要考虑容量、地形、土壤、水文、气候、交通、距离与风向、土地征用和废物开发利用等诸多问题。

②填埋方法的选择:常用的填埋方法有沟槽法、地面法、斜坡法、谷地法等。

土地填埋法的操作灵活性较大,具体采用何种方法,可根据垃圾数量以及场地的自然条件确定。

③填埋场气体的控制:当固体废物进入填埋场后,由于微生物的生化降解作用会产生好氧与厌氧分解。填埋初期,由于废物中空气较多,垃圾中有机物开始进行好氧分解,产生二氧化碳、水、氨气,这一阶段可持续数天;但当填埋区氧被耗尽时,垃圾中有机物转入厌氧分解,产生甲烷、二氧化碳、氨气、水以及硫化氢等。因此,应对这些废气进行控制或收集利用,以避免二次污染。

④浸出液的控制:填埋场浸出液一般源于降雨、地表径流、地下水涌出、废物本身水分、渗出液成分较复杂,其COD高达4~5万mg/L,氨氮达700~800mg/L。

(3)深井灌注处置:这是指把液体注入到地下与饮用水和矿脉层隔开的可渗性岩层内。一般废物和有害废物可采用深井灌注方法处置。但主要还是用来处置那些实践证明难于破坏、难于转化、不能采用其它方法处理或采用其它方法费用昂贵的废物。深井灌注处置前,需使废物液化,形成真溶液或乳浊液。