建筑垃圾资源化关键技术及设备设计研究

摘要

随着我国城镇化建设进程不断推进，产生了大量建筑垃圾，发展绿色经济、循环经济势在必行。建筑垃圾资源化是建筑垃圾有效利用的重要途径，而建筑垃圾资源化装备的落后严重阻碍了我国建筑垃圾资源化进程，因此，相关移动式建筑垃圾资源化技术及设备的研究具有重要意义。
　　本文在分析国内外建筑垃圾资源化现状的基础上，设计完成移动一体化与固定系统式两种典型建筑垃圾处理工艺。基于两种工艺方案评价的各自的特点，运用模糊综合评价的方法进行多工艺优选。通过模型评价，最终得出比较适合当前现状的移动式一体化处理工艺，其中包括复杂组分建筑垃圾的初级分拣技术、建筑垃圾破碎整形技术、再生骨料高效的筛分技术、建筑垃圾再生骨料的净化技术、再生骨料强化技术、处理过程抑尘等关键技术。通过分析处理系统的技术单元构成，为后期建筑垃圾综合处理设备的设计提供指导。
　　基于建筑垃圾移动式处理工艺及设备功能分析，确定了加工设备的设计要求及整体布局，并完成了移动式破碎筛分联合处理设备的总体结构设计及模块划分。着重阐述了设备机架的设计过程，基于力学模型，通过构建设备机架功能参数与功能需求层次结构树，对机架进行了初步结构参数计算，完成了机架结构的初步设计。
　　对设备机架进行了静动态特性分析。分析了机架在极端激振力作用下的静力学特性，得到机架整体应力与变形情况;对机架进行整体模态分析与谐响应分析，获取资源化设备的前六阶固有频率与振型，并得到纵梁的频幅响应曲线，综合分析找到设备受力较差点，并对其局部进行优化设计。
　　基于灵敏度分析理论，找到机架合理的设计优化参数，应用AnsysWorkbench中的DOE模块对机架进行轻量化设计，得到设备设计参数动态优化的最优解，通过对解集优选，实现了设备的轻量化，有效降低生产成本。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题背景

1．2 建筑垃圾资源化处理技术分析

1．2．1 建筑垃圾组成

1．2．2 建筑垃圾特点分析

1．2．3 建筑垃圾资源化途径

1．3 建筑垃圾资源化技术国内外研究现状

1．3．1 建筑垃圾资源化工艺国内外研究现状

1．3．2 建筑垃圾资源化设备研究现状

1．3．3 建筑垃圾资源化综合设备现存的问题

1．4 课题主要内容及意义

1．4．1 课题来源

1．4．2 主要内容

1．4．3 课题研究意义

第2章 建筑垃圾综合处理体系研究及关键技术分析

2．1 建筑垃圾处理工艺体系与设备研究

2．2 基于熵权模糊综合评价方法的建筑垃圾资源化多工艺优选

2．2．1 建筑垃圾资源化工艺评价指标构建

2．2．2 评价指标各指标权重确定

2．2．3 模糊综合评价数学模型求解

2．2．4 基于移动式处理工艺的综合处理设备特点

2．3 移动一体式建筑垃圾处理关键技术单元构成分析

2．4 本章小结

第3章 轮胎式移动破碎筛分联合处理设备总体结构设计

3．1 设计要求及指标

3．2 处理设备功能分析与总体结构布局

3．2．1 处理设备功能分析

3．2．2 设备总体结构布局

3．2．3 设备模块化划分

3．3 破碎筛分站机架结构参数设计

3．3．1 基于功能分析的机架设计原则

3．3．2 设备机架功能参数与功能需求层次结构树建立

3．4 基于力学模型的机架初步结构参数计算

3．5 本章小结

第4章 破碎筛分站机架结构动静态特性分析及薄弱环节优化

4．1 设备机架静力学分析

4．1．1 各工作模块自重施加

4．1．2 工作状态下极端力施加

4．1．3 有限元模型建立

4．2 设备机架动态特性分析

4．2．1 机架模态分析

4．2．2 机架谐响应分析

4．2．3 设备机架薄弱环节及优化

4．3 本章小结

第5章 基于灵敏度分析的设备机架结构轻量化设计

5．1 机架结构的灵敏度分析

5．1．1 静态灵敏度

5．1．2 动态灵敏度分析

5．1．3 基于灵敏度分析优化过程

5．2 机架结构优化建模与求解

5．2．1 机架装置参数化建模

5．2．2 机架结构参数的优化设计求解

5．3 机架优化设计

5．3．1 机架优化结构分析

5．3．2 尺寸优化对比分析

5．4 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢