为实现气动垃圾回收系统的实际应用,阀门控制策略方案的设计与验证十分重要;分析系统运行过程,抽象出系统运行参数并建立数学模型,确定系统"自下而上"的基本控制逻辑;设计分析了以单层循环式排空策略为代表的三种控制方案,确定单元式阀门控制为最优选择,并以数值模拟的方式对研究内容进行了验证;该方案使得系统执行排空动作时阀门开启次数较少,系统设备成本降低,安全性提高。

为实现高层住宅小区的垃圾回收资源化,应用气动技术实现气动垃圾回收系统的实际应用,完成系统方案设计。以项目示范工程的具体改造为例,展示系统整体规划及装配的解决方案。最终确定以高层垃圾回收管道及投放系统、地面智能化垃圾桶、地下气动垃圾输送系统为三大主要部分实现系统功能。气动系统整体损耗在20kPa以内,据此可以选择合适的动力系统实现气力输送功能。对系统主要承力部件——阀门闸板进行力学性能分析,得出垃圾的重力累积作用大于其投入系统过程中产生冲击作用的结论。初始阀门安装形式下应力集中明显,局部最大应力达到3.587×105 N,形变量最大处达3μm。优化阀座与闸板连接形式,其形变量增加幅度不超过0.1μm,满足可靠性要求。