筒式烘干機烘干機理研究與揚料板的優(yōu)化設計論文[帶圖紙].doc

鹽城工學院畢業(yè)設計說明書1目錄引言...................................................................21物料的烘干...........................................................41.1干燥設備分類及在水泥工業(yè)中的應用...............................41.2回轉烘干機的型號和特性.........................................51.3工作原理及結構特點.............................................72雙筒烘干機的設計計算................................................92.1水分蒸發(fā)強度及烘干機尺寸計算...................................92.2物料需在轉筒內烘干時間的計算.................................112.3烘干機轉速的計算.............................................122.4回轉烘干機所需動力的計算.....................................132.5烘干機產量的計算.............................................143卸料罩殼的設計.....................................................154密封裝置的設計.....................................................164.1密封裝置的位置與要求..........................................164.2密封結構......................................................165傳動裝置...........................................................185.1電動機選型....................................................185.2YCT系列電動機................................................195.2.1YCT系列電動機具有以下特點...............................195.2.2YCT系列電動機的基本原理.................................196減速機的設計.......................................................207支承裝置...........................................................217.1托輪與軸承的結構..............................................217.2托輪與軸承的設計..............................................218結論...............................................................22致謝..................................................................23參考文獻..............................................................23筒式烘干機烘干機理研究與揚料板的優(yōu)化設計2引言單筒式回轉烘干機適用范圍廣、操作方便、運轉率高，在水泥工業(yè)中被廣泛用于烘干粘土、礦渣、碎石、煤等原、燃料。干燥時，熱空氣或熱煙氣將熱量傳給物料，使水份蒸發(fā)，同時依靠通風設備的作用，使干燥設備內的干燥介質不斷更新，以排除水汽。干燥設備的形式也是多種多樣的，水泥工業(yè)中常用的有回轉烘干機、流態(tài)烘干機、攪拌（懸?。┖娓煞e極氣流式干燥管等。近年來國內外還在研究噴霧干燥裝置。這些設備一般都利用熱煙氣進行對流烘干回轉烘干機筒體一般為單直筒型，安裝時筒體與水平成一傾斜角度，物料從高端進入，隨著筒體的回轉緩緩流向低端而后卸出。在中小型水泥廠中，烘干機的筒體長度一般為12-20m，以保證物料在烘干機內的停留時間，滿足烘干工藝要求。出熱風爐的熱氣流和物料在筒體內以順流或逆流形式進行熱交換。在烘干過程中，單筒式烘干機約有35％－55％的熱量隨廢氣流失和由筒體向外散失掉。針對單筒式回轉烘干機存在的弊端，我們開始設計一種套筒式烘干機。該機結構新穎獨特，占地面積小、單位機重產量高、熱效率高、運轉可靠。套筒式烘干機是通過對單筒烘干機的單一筒體改為套疊在一起的兩筒或三筒，以縮短烘干機的外形尺寸。該機工作時，物料和熱氣流依次進入內外筒體，在烘干機內作“V”或“N”形往復折流后，充分利用熱能烘干物料后再卸出。該烘干機筒體部分由兩個筒軸水平放置的內外套筒組成，內通為一錐筒，外筒為直筒，這就使通體的截面得到充分利用，其筒體外形總長度約為相當?shù)膯瓮驳?0％－60％，從而大幅度的減少了占地面積和廠房建筑面積。該機的支撐裝置，在高溫端采用活套在內筒上的輪帶與托輪支撐，低溫端則在中心軸上用一滾動軸承支撐，并采用中心傳動，使總體結構緊湊、合理。為便與磨損件的檢修和更換，在中間一般設計成軸向剖分式，用螺栓固定連接。該機工作時，物料與熱氣流順流從內錐筒的小端進入，被揚料板揚起與熱氣流進行充分的熱交換，同時向大端移動。同理，進入外筒后，物料被勺形揚料板揚起，并均勻地撒落在內錐筒外壁的上部，隨筒體慢速回轉，物料在環(huán)形空間能經歷一較長的滯留時間，最后沿筒壁和內筒外壁上的導料板流向出口端，通過翻板閥卸出，廢氣由卸料罩上的旋風收塵器收塵后排出。從上述物料的流程可以看出，物料在被外筒熱氣流直接烘干的同時，又被內筒的熱氣流間接烘干。內筒里的物料與熱氣流之間的熱交換以輻射、對流傳熱形式為主，鹽城工學院畢業(yè)設計說明書3而在外筒內，氣體濕度已較大，溫度較低，物料撒落在內筒外壁上，使兩者的熱交換以傳導、對流形式為主，從烘干機原理上也是非常合理和科學的，再者，低溫段的外筒對高溫段的內筒有保溫隔熱作用，并使設備的總散熱面積有對于單筒烘干機減少了30％～40％，總之，該烘干機，在設備的總體設計和結構設計方面有較大的創(chuàng)新。隨著水泥生產向大型、高效方向的不斷發(fā)展，套筒式烘干機將以其結構緊湊、占地面積小、熱效率高、投資省、適應性強、運轉可靠等特點，為水泥廠的原、燃料烘干提供了一種較理想的烘干設備。筒式烘干機烘干機理研究與揚料板的優(yōu)化設計41物料的烘干在水泥工業(yè)中，當采用干法生產時，各種含水的物料如原料、煤和混合材都需要進行烘干，而采用濕法生產時，煤和混合材也需要烘干，這樣才能保證粉磨作業(yè)的正常進行。入磨物料的水分，對磨機的產量，出磨物料的質量及磨機的操作都有很大的影響。入磨物料水分多，磨內含濕量高，細粒物料會粘附在研磨體、襯板和隔倉板上，使粉磨效率下降；而且，入磨物料水分過高必然會使磨機作業(yè)條件惡化，給操作和質量控制帶來困難。此外，喂入磨內的物料，其配合比會受到物料內水分的波動而變化，從而出磨產品的質量也隨之受到影響。因此，排除物料過多水分的烘干工序是水泥生產中必不可少的重要環(huán)節(jié)。水泥廠采用單獨進行烘干的烘干設備有回轉式、懸浮式、流態(tài)式、沸騰式、重力式等。其中最常用的是回轉式烘干機。這種烘干機雖然烘干效率低，投資大，、但是對物料的適應性強，可以烘干各種物料，且設備操作簡單可靠，故得到普遍采用。1.1干燥設備分類及在水泥工業(yè)中的應用物料的干燥可以自然的或人工的方法進行。自然干燥，即把濕物料堆放在棚屋里或室外曬場上，借風吹日曬使其干燥，這種方法的優(yōu)點是無需專門設備，不用消耗燃料；但是干燥速度慢，產量低，勞動強度高，操作條件差，而且受氣候影響大。人工干燥，是把物料堆放在專門的干燥器中進行干燥，人工干燥時，傳給物料熱量的方式很多，如利用熱空氣或熱煙氣的對流傳熱；利用紅外線燈或熱的金屬、陶瓷、耐火材料等表面的輻射傳熱。利用熱空氣或熱煙氣的對流作用進行加熱干燥的方法稱為對流干燥，所用的熱空氣或熱煙氣稱為干燥介質，根據(jù)水泥工業(yè)物料的特點，普遍采用對流干燥法。這種方法熱源容易獲得，設備較為簡單，總的費用也較低。干燥時，熱空氣或熱煙氣將熱量傳給物料，使水份蒸發(fā)，同時依靠通風設備的作用，使干燥設備內的干燥介質不斷更新，以排除水汽。干燥設備的形式也是多種多樣的，水泥工業(yè)中常用的有回轉烘干機、流態(tài)烘干機、攪拌（懸?。┖娓煞e極氣流式干燥管等。近年來國內外還在研究噴霧干燥裝置。這些設備一般都利用熱煙氣進行對流烘干。干燥作業(yè)還可以和粉碎、選粉等其它作業(yè)同時進行，目前水泥廠的煤粉制備大多采用烘干兼粉磨系統(tǒng)。近年來，國內外對水泥原料等采用烘干兼粉磨流程也日益增多。這種方法可以簡化工藝過程，減少熱量消耗，但若物料的初水分超過烘干兼粉磨系統(tǒng)鹽城工學院畢業(yè)設計說明書5的允許范圍時，則仍需另設烘干設備進行預先烘干?？傊娓蛇^程是水泥工業(yè)中基本的熱工過程之一，干燥過程進行的好壞直接影響水泥的產質量，因此水泥工作者對烘干設備必須給與足夠的重視。1.2回轉烘干機的型號和特性在回轉烘干機內，按物料與熱氣體流動的方向的不同，有順流式和逆流式兩種。順流式烘干機物料與熱氣流的流動方向是一致的，在進料端，濕物料與溫度較高的熱氣體接觸，其干燥速度較快，而在卸料端，由于物料易被烘干，物料溫度也升高了，而氣體溫度以降低，二者溫差較小，故干燥速率很慢，所以在整個筒體內干燥速率不均勻。逆流式烘干機物料與熱氣體流動方向是相反的，已烘干的物料的物料與溫度較高、含濕量較低的熱氣體接觸，所以整個筒體內干燥速率比較均勻。煙氣濕料干料廢氣溫度物煙（順流）順流干燥烘干特點示意圖4煙氣干料廢氣濕料溫度物煙（逆流）逆流干燥烘干特點示意圖4再選擇烘干機的順逆流操作時，應根據(jù)具體條件來考慮，入物料的特性、粒徑、物料最終水分的要求以及車間的布置情況等。在水泥廠中兩種操作方法均有采用，而以順流操作的居多，其主要特點如下：1.在烘干機熱端，物料與熱氣體的溫差較大，熱交換過程迅速，大量水分易被蒸發(fā)，適用于初水分較高的物料。2．粘性物料進入烘干機后,由于表面水分易蒸發(fā)，可減少粘結,有利于物料運動。