帶式干燥器設計畢業(yè)設計1

1、帶式干燥器設計belt dryer design專 業(yè)：過程裝備與控制工程摘 要本次設計的任務是設計帶式干燥器，干燥器的處理量為2000kg/h，物料初始含水率為20，初始溫度為15，干燥到含水率0.4的帶式干燥機，設計包括帶式干燥機，確定工藝流程，干燥氣體，工藝計算，干燥器的結(jié)構(gòu)計算和設計，配套設備的選擇。在本設計中，干燥器是適合大規(guī)模生產(chǎn)的連續(xù)式干燥設備，干燥帶通風好，適合含水較高的蔬菜，中藥飲片和其他類型的水分含量高，干燥熱敏性的物料尤為合適。設計的干燥機具有蒸發(fā)強度高，干燥速度快和產(chǎn)品質(zhì)量好等特點。網(wǎng)帶具有透氣性能好，停留時間可以調(diào)節(jié)，不會出現(xiàn)劇烈運動，不破碎，在良好的干燥條件下，提高

2、干燥強度，循環(huán)風機用于循環(huán)結(jié)構(gòu)，熱風均勻，偏干的現(xiàn)象并不存在。分為三層，有效地節(jié)省了面積，提高了空間利用率。關(guān)鍵詞：干燥器； 中草藥干燥； 網(wǎng)帶； 循環(huán)風機； 三層abstractthe task is to design a belt dryer for drying herbs, dry material handling capacity of 2000 kg / h, an initial concentration of 20%, the initial temperature of 15 c and dried to 0.4%, the design includes belt d

3、ryer to determine the process flow, dry gas, process calculation, dryer structural calculation and design, ancillary equipment selection. in this design, the belt dryer with mass production of continuous drying equipment for drying ventilation sheet, strip and granular materials is better. dehydrate

4、d vegetables, chinese herbal medicine and other types of high moisture content, dry heat sensitive materials are particularly appropriate. the series dryer has high drying rate, high evaporation strength, and good product quality. network with breathable performance, the residence time can be adjust

5、ed, material non-strenuous exercise, not broken，more dry area, more dry strength, loop structure of the circulating fan, hot air evenly, dry phenomenon does not exist. divided into three layers is effectively saving the area, to improve the space utilization.key words: dryer; herbal drying; mesh bel

6、t; circulating fan; three layers.目 錄第一章 帶式干燥器的設計概論1第一節(jié) 干燥概述1第二節(jié) 帶式干燥器概述3第三節(jié) 設計題目和要求4第四節(jié) 物料特性和基本參數(shù)5第二章 帶式干燥器的設計計算6第一節(jié) 工藝計算6第二節(jié) 干燥器結(jié)構(gòu)計算9第三節(jié) 工藝流程圖11第三章 帶式干燥器的結(jié)構(gòu)設計12第一節(jié) 干燥器的基礎結(jié)構(gòu)設計12第二節(jié) 干燥器基礎結(jié)構(gòu)的選擇17第三節(jié) 干燥器接管設計和法蘭選擇24第四節(jié) 干燥器殼體和連結(jié)結(jié)構(gòu)設計26第五節(jié) 傳送帶支撐裝置的設計30第六節(jié) 耳座的設計32第七節(jié) 人孔的設計33第八節(jié) 干燥器殼體和結(jié)構(gòu)強度校核33第四章 帶式干燥器的附屬設備的

7、選擇34第一節(jié) 電動機的選擇34第二節(jié) 減速器的選擇35第三節(jié) 除塵器的選擇36第四節(jié) 空氣過濾器的選取38參考文獻：39致謝40第一章 帶式干燥器的設計概論第一節(jié) 干燥概述 在化工行業(yè)中，干燥工程是使物料中的水分（或溶劑）汽化，使含水物料中水分的含量蒸發(fā)減少的過程。干燥固體時，水（或溶劑）從固體表面擴散，然后從固體表面蒸發(fā)。在日常生活中，濕料被放置在陽光照射下，就是簡單地干燥。為了除去水分，工業(yè)常用石灰和濃硫酸吸收水，以除去過量的水。干燥技術(shù)，廣泛應用于化工，食品，紡織，輕工，農(nóng)業(yè)，林業(yè)產(chǎn)品加工，煤炭和建材行業(yè)，幾乎所有的行業(yè)都涉及到干燥過程。干燥技術(shù)，對化工生產(chǎn)的效率有很大的影響。干燥是很

8、重要的工業(yè)過程，它直接影響產(chǎn)品的形狀，質(zhì)量，工藝，生產(chǎn)能力。干燥技術(shù)不僅涉及復雜的傳熱傳質(zhì)機理，而且還與物料的性能和干燥器的處理能力有密切的關(guān)系，并且最終反映在干燥機械各種各樣的結(jié)構(gòu)和流程上。干燥的目的是把使用的材料干燥或把材料干燥后作進一步的處理。木材在制造木板，木制品前都是要被干燥的，為了防止變形；一般陶瓷毛坯煅燒前也要干燥，為了防止產(chǎn)品開裂。干燥的材料也是為了容易運輸和儲存，將收獲的食品和藥物干燥到目標濕含量或更低，以防止霉變和保證療效。由于自然條件下的干燥，現(xiàn)在就不能滿足發(fā)展的需求，所以各種機械化干燥機被生產(chǎn)出來，越來越得到廣泛的應用。干燥過程中會消耗大量的能量，為了節(jié)約能源，一些水分

9、含量高的材料，通過機械脫水，然后在干燥器中干燥，得到干燥的固體。在干燥的過程中，熱量要在干燥器內(nèi)完成傳遞，同時水分(濕分)也要在干燥器內(nèi)傳遞，在干燥的過程中，一定還要確保物料的蒸汽分壓要比外部蒸汽的分壓高，同時還要求物料溫度低于干燥介質(zhì)的溫度。干燥的全過程可分為恒速干燥階段和降速干燥階段。在恒速干燥階段，在液滴的表面上水分發(fā)生蒸發(fā)，周圍的空氣的溫度和液滴的溫度差來驅(qū)動，蒸汽通過氣膜的擴散速度決定了蒸發(fā)的速率，溫度差越大，會使蒸發(fā)的速率更快，顆粒之間的水分擴散率一般大于蒸發(fā)率。水分在固體物料中的擴散的速度減小了，干燥一段時間之后，蒸發(fā)的速度就會開始減慢，蒸汽分壓不能再維持水分表面的飽和，此時降速

10、干燥過程開始，進入降速干燥階段。在降速干燥階段，物料溫度開始上升，結(jié)束干燥過程，但此時的材料的溫度將接近到周圍的空氣溫度。在我們?nèi)粘Ｉ钪?，干燥分布在各個行業(yè)，如農(nóng)業(yè)，食品，化工，陶瓷，醫(yī)藥，礦產(chǎn)加工，木材加工，紙漿和造紙，我們的生活和干燥技術(shù)是分不開的，所以，所有行業(yè)基本上涉及干燥。在食品工業(yè)中，我們離不開干燥，如常見的干燥，烘焙食品制成的食品，如面包，餅干，葡萄干，果肉，蘋果干，干果，牛奶和其他食品，干燥后大大延長食品保質(zhì)期，口味改變，干燥后有一個新的味道，口感更加豐富多彩，生活中也有很多選擇的樂趣，另一個例子是，我們生病的藥物也離不開干燥技術(shù)，藥物便攜式存儲和運輸，以及以確保藥物的療效。

11、從上面可以看出，干燥的目的是去除材料中部分的水分（或溶劑），從而使材料變得容易包裝，貯存和運輸，隨后的處理和使用更方便。因此，干燥技術(shù)的發(fā)展，使我們的日常生活更方便。一、干燥原理在一定的溫度，濕材料中的任何水的蒸汽壓大于環(huán)境的蒸汽壓壓力，氣體中的水蒸汽壓大時，水會蒸發(fā)。從周圍的空氣或其它熱源的熱輻射提供蒸發(fā)所需的熱量，也有以熱傳導的方式提供熱量的方法。含水的物料中水的蒸汽壓與物料中水的存在方式有關(guān)。物質(zhì)中所含的水，通常分為自由水和結(jié)合水。連接到固體表面和未結(jié)合的孔隙中的水稱作自由水，固體的結(jié)合水通過物理或化學力結(jié)合，蒸發(fā)，不僅克服水分子之間的力，還要克服物料與水分子之間的結(jié)合力，為了克服水分子

12、和固體之間的結(jié)合力，要吸收更多的能量。一定溫度下，對物料含水率與水蒸汽壓力px（絕對干燥的材料中包含的千克每千克水）之間的關(guān)系的曲線稱為平衡蒸汽壓曲線，由實驗確定。當濕物料接觸具有相同溫度的空氣，物料的含水量和蒸汽壓力下降時，基本相同的材料所含的水蒸汽壓力基本達到了一個平衡保持不變，物料的水分含量對應于x *被稱為平衡水分。平衡含水率依賴于材料，結(jié)構(gòu)，特性，和在接觸的氣體的溫度和濕度。固體顆粒與結(jié)合水具有較高的平衡，干燥過程中能被除去水即為自由水。二、干燥器工作原理干燥過程中會消耗大量的能量，為了節(jié)約能源，一些具有較高的水含量的材料，一般由機械脫水，或通過加熱固體物質(zhì)的懸浮液或溶液蒸發(fā)，然后在

13、干燥器中干燥得到干燥的固體。為完成此干燥過程中的傳熱和傳質(zhì)（濕氣），以確保材料表面的水分的分壓（濃度）高于外部空間中的蒸汽壓力，以確保熱源溫度高于物料溫度，用各種方式的熱源的熱量傳遞到濕料，從而使物料中的水分蒸發(fā)到表面上溢出，在該材料的內(nèi)表面的水分含量的差異越大，內(nèi)表面的水蒸氣擴散越快，并不斷降低物質(zhì)的水分含量，并且在干燥步驟完成后，物料被送出干燥器。材料干燥速度的快慢取決于蒸發(fā)速率，水的蒸發(fā)速率由上表面和內(nèi)部的擴散速率決定。一般而言，干燥器的干燥速度主要由水分表面的汽化速率決定，而在干燥器條件保持不變的情況下，干燥的干燥速率保持不變，同時物料表面的溫度也保持穩(wěn)定，這一干燥階段就叫做恒速干燥階

14、段;材料的水分含量降低到一定程度上，內(nèi)表面的水的擴散速率較低，但在這個時候的蒸發(fā)速度低于表面，干燥速率主要取決于內(nèi)部的擴散速率和與物料的含水率，干燥速率并繼續(xù)下降，這個階段稱為降速干燥階段。第二節(jié) 帶式干燥器概述一、帶式干燥器的特點 帶式干燥機的干燥裝置是最有效的干燥裝置之一，因為它有一個連續(xù)的干燥特性，干燥效率高，在不同的干燥室，干燥時間可以被精確地設置，還有干燥速度，以適應干燥過程中的空氣濕度的變化，最適當?shù)牟牧弦螅@種干燥的模型可以被廣泛應用于化工，制藥，食品等行業(yè)稠糊狀的面粉和干制品。帶式干燥機有可靠的操作環(huán)境，干燥介質(zhì)的流量或溫度可以隨時進行調(diào)節(jié)，用以適應物料的進料量的波動，以便完

15、成干燥要求。可以調(diào)整傳送帶的速度，如果必要，進行皮帶停止運轉(zhuǎn)，從而使物料在干燥機中停留一段時間，把干燥物料干燥到滿足要求的最終含水量。連續(xù)作業(yè)條件較好，因為他的濕物料在干燥過程中，處于完全密封室內(nèi)，因此避免了粉塵飛揚和泄漏，產(chǎn)品不被污染，操作環(huán)境變得更加舒適。 連續(xù)的干燥過程使帶式干燥機具有很大的工作量，他可以完成含水量比較高且具有熱敏性的物料。清潔高效的特點是它在干燥食物和藥物方面具有更好的作用。該系列干燥機具有干燥速度快，蒸發(fā)強度高，產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點。網(wǎng)帶具有透氣性能好，停留時間可以調(diào)節(jié)，沒有劇烈運動的優(yōu)點，不易破碎，干燥的地方，干燥強度，采用雙循環(huán)結(jié)構(gòu)，熱風均勻，干燥的現(xiàn)象不存在氣體分布

16、不均的問題，分為幾個單位，每個單元可以單獨控制循環(huán)回路，以及其它的優(yōu)點。二、帶式干燥器的工作原理在負壓條件下，料斗送物料到進料器，濕的料被涂布在傳送帶上，輸送帶將物料輸入干燥器中的第1加熱節(jié)段，通過蒸汽加熱，迅速蒸發(fā)在物料中所含的水分，在機器末端設置剪切機構(gòu)，剪切過的干燥物料，經(jīng)破碎機破碎，破碎后，經(jīng)自動控制的傳輸機制傳送到干燥器外部，物料進行下一個環(huán)節(jié)的加工制作。三、帶式干燥器的主要部件（一）輸送帶通常情況下，輸送帶是由不銹鋼薄板制成，鋼板沖壓具有長孔，開孔率 6-45，輸送帶通常是由不銹鋼網(wǎng)制成。網(wǎng)格主要材料為1cr18ni9ti不銹鋼，在攝氏500-700度可以長期的工作。輸送帶的開口率

17、根據(jù)干燥物料的顆粒尺寸，是否易于粘著等確定。料層厚度通常是數(shù)十到數(shù)百毫米，由于物料不同也有幾毫米到一米以上的，負荷一般不超過600kg/m2，干燥介質(zhì)傳流流速為0.25-2.5m/s，通常取1.25-1.5m/s。通過輸送帶和物料層的總阻力不超過250-500pa。輸送帶寬度通常為1.0-4.5m，長度相應為3-60m。國內(nèi)有1.2,1.6,2.0m的系列產(chǎn)品。（二）加料裝置輸送帶上若料層薄厚不均，將引起干燥介質(zhì)短路，使薄料層過干燥，而厚料層干燥不足，影響產(chǎn)品質(zhì)量。最簡單的加料裝置是加料漏斗，漏斗下料口的寬帶等于輸送帶的有效寬帶，下料口裝有閘板調(diào)節(jié)加料量。與此類相似的一類加料裝置是漏斗下裝有一

18、端可來回擺動的溜槽或小輸送帶，物料由漏斗經(jīng)此均勻分布到輸送帶上。此類加料裝置使用于顆粒狀、塊狀等有流動性的固體料，如果實、藥丸、切碎的蔬菜等。（三）循環(huán)風機和尾氣排風機根據(jù)循環(huán)風量和系統(tǒng)阻力選擇循環(huán)風機，通常選用后彎葉片輪型中壓或高壓離心式通風機。這種類型風機的優(yōu)點是效率較高和運行時噪聲較小。尾氣排風機也采用后彎葉片輪型離心式風機。通常每2.5-4m2輸送帶面積設計一臺循環(huán)風機。尾氣排風機只設置一臺，負責排送干燥器的全部尾氣。（四）干燥介質(zhì)加熱裝置干燥介質(zhì)在150攝氏度左右的，常采用翅片蒸汽加熱器。國內(nèi)有srz型和srl型的三十多個系列產(chǎn)品。翅片間距為5-8mm，傳熱性能良好，阻力不大。但長期

19、運行后須清洗翅片間結(jié)垢。翅片加熱器和循環(huán)風機安裝在干燥器箱體內(nèi)，翅片蒸汽加熱器的管程通入飽和蒸汽，蒸汽冷凝傳熱系數(shù)很大，因此總傳熱系數(shù)由管外空氣側(cè)控制?？倐鳠嵯禂?shù)通常取50-150w/(m2*k)。第三節(jié) 設計題目和要求 一、設計題目帶式干燥器二、設計要求設計滿足處理量為=2000kg/h、物料初始含水率 、物料產(chǎn)品含水率的帶式干燥器。本次設計包括滿足工藝要求的帶式干燥器的設計，兩萬字設計說明書（電子版）以及三張零號圖紙的繪圖量，其中一張要求手繪。第四節(jié) 物料特性和基本參數(shù)一、 干燥物料的特性干燥物料具有吸濕、多糖、對溫度敏感等特性。所以干燥器內(nèi)物料溫度不宜過高。采用真空干燥，保證中草藥的藥性

20、不被高溫破壞。二、基本參數(shù)中草藥的平均顆粒密度：；物料密度： ； 堆積密度：；空氣溫度：100 ； 重力加速度：g=9.81m/；空氣運動黏度：；空氣比熱容：ca=1.009kj/(kg.)；空氣密度 ：；中草藥比熱：ca=0.5-0.7kj/(kg.)；靜止床高：。第二章 帶式干燥器的設計計算第一節(jié) 工藝計算一、物料衡算1、干燥的水分蒸發(fā)量對總物料做衡算得=2000 kg/h對絕對干物料做衡算得=1600 kg/h干燥器中被蒸發(fā)的水分為=393.6 kg/h kg/kg kg/kg離開干燥器的物料質(zhì)量；干燥前物料的含水率，濕基；進干燥器時物料含水率，干基；出干燥器時物料含水率，干基。2、空氣

21、用量的計算通過干燥器的干空氣質(zhì)量流量不變，對水分做衡算得取進入預熱器的空氣為15，濕度，大氣壓為p=101,查表得=1705.16。則 =0.0053 kg/kg =6277.51 kg干空氣/h 令，成為比空氣用量，表示從濕物料中汽化一千克水所需的干空氣量。=15.94 kg水/h-進入預熱器的空氣濕度；進干燥器的空氣濕度；出干燥器的空氣濕度。二、熱量衡算，即1、輸入的熱量濕物料帶入的熱量=99.38 kj空氣帶入的熱量=454.54 kj預熱器內(nèi)加入的熱量=1381.99 kj干燥器內(nèi)加入的熱量=0 kj/kg由 得=28.5 kj/kg=115.2 kj/kg干燥后物料的比熱容；絕對干物

22、料的比熱容；水的比熱容；進干燥器的物料溫度；空氣進預熱室的含；空氣出預熱室的含；2、輸出的熱量干后物料帶走的熱量=146.34 kj隨空氣帶走的熱量=1584.4 kj損失與周圍的熱量為=1935.97-1730.7=205.13 kj一般要求廢氣的出口溫度比進干燥器的濕球溫度高20-50，進干燥器的濕球溫度為28，所以先設出口溫度為60。算得=0.023 kg/kg,則 =99.4 kj/kg出干燥器物料的溫度；出干燥器空氣的含。輸入的熱量之和等于輸出的熱量之和，故即 =1381.99 kj總熱量=計算熱損失百分比：=得到計算的熱量損失為14.8%。第二節(jié) 干燥器結(jié)構(gòu)計算一、恒速干燥階段 在

23、恒速干燥階段，輻射給物料的熱量等于物料中濕分汽化所需的熱量，即 料層面積；被干燥物料密度；物料比表面積；總傳熱系數(shù)；空氣溫度；空氣濕球溫度；空氣流量；濕球溫度時的氣化潛熱；物料濕含量；干燥時間。 其中：t=100,tw=84，總傳熱系數(shù)，體積總傳熱系數(shù) ，。 故有 =0.237 h=14.22 min恒速干燥階段的干燥速度rc為 =2.98 kg/(m2 *h) 恒速干燥階段的干燥帶長度為 =14.75 m 其中w取1.2m。二、降速干燥階段降速干燥階段中，傳遞到物料的熱量等于物料濕分的氣化潛熱和加熱物料所需熱量之和。假定物料內(nèi)部無熱量梯度，則有 物料表面溫度； 表面溫度時水的汽化潛熱； 物料

24、的臨界濕含量； 物料的平衡濕含量。而 ,于是有1p139 式8-20在工程計算中通常假設干燥速度與物料中自由濕分成正比，即 其中比例常數(shù)于是得干燥速度=25.68*（x-0.004）kg/(m2 *h)積分上式得 =0.229 h=13.74 min降速干燥階段的傳送帶長度為=14.26 m 所以干燥器傳送帶的總長度=29.01 m第三節(jié) 工藝流程圖工藝流程如圖2-1所示圖2-1 工藝流程圖第三章 帶式干燥器的結(jié)構(gòu)設計第一節(jié) 干燥器的基礎結(jié)構(gòu)設計一、輸送帶的設計（1）帶長設計一般，輸送帶是用不銹鋼薄板制成的，板上都沖有長條孔，開孔率6%-45%，輸送帶一般也有不銹鋼絲網(wǎng)制成的。絲網(wǎng)的主要材質(zhì)為

25、1cr18ni9ti，可在500-700攝氏度下長期工作。而輸送帶上的開口率，根據(jù)物料的顆粒尺寸確定。料層厚度一般都是數(shù)十到數(shù)百毫米不等，由于物料不同，也會有幾毫米到一米以上的，負荷通常不要超過600kg/m2，干燥介質(zhì)傳流流速通常為0.25-2.5m/s，一般取1.25-1.5m/s。通過輸送帶和物料層的總阻力不超過250-500pa。輸送帶寬度通常為1.0-4.5m，長度相應為3-60m。國內(nèi)有1.2,1.6,2.0m的系列產(chǎn)品。由以上計算得l=29.01m，傳送帶式分五層，每層取加料傳送帶長度=0.5m，進料、出料傳送帶長度=1m，則，如圖3-1所示圖3-1 輸送帶的排布輸送帶的結(jié)構(gòu)以第

26、一層為例：總長度l=11m，w=1.2m，則輸送帶面積為a=13.2m2，物料高度h0=0.1m，則輸送帶上物料的質(zhì)量為輸送帶上的總重量n=gm=1108.8*9.81=10.87kn（2）傳動裝置選擇輸送帶選擇裝配式的，節(jié)距為200mm的傳送鏈連結(jié)，并且在每個節(jié)點上裝有加強筋，防止傳送鏈因受力而產(chǎn)生彎曲。組裝件由特殊設計的滾珠式鏈條上的部分所支撐。支撐部件外部有隨輸送帶一起運動的保護罩。在整個輸送帶上兩側(cè)裝有彈性耐磨的金屬密封罩。 其中，滾子鏈傳動是應用最廣泛的一種鏈傳動。鏈傳動一般由鏈條主、從動鏈輪組成，鏈條連結(jié)和傳動動力，鏈輪固定住軸上，見圖3-2。圖3-2 鏈輪和鏈條的結(jié)構(gòu)為了形成鏈節(jié)

27、首尾相接的環(huán)形鏈條，要用接頭加以連接。鏈的接頭形式見 圖3-3。當鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時，則必須加一個過渡鏈節(jié)。過渡鏈節(jié)的鏈板在工作時受有附加彎矩，故應盡量避免采用奇數(shù)鏈節(jié)。圖3-3 鏈條的結(jié)構(gòu)鏈條的鏈節(jié)距就是相鄰中心的距離，用p表示，節(jié)距是他的主要參數(shù)。滾子鏈已標準化，分為a、b兩種系列。a系列用于重載、高速或重要傳動；b系列用于一般傳動。表3-1列出了部分滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸。表3-1 滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸所以可以使用使用p200-6輸送鏈條，節(jié)距p=200mm，鏈條需整鏈鏈節(jié)數(shù)為節(jié)，所以取122節(jié)。圖3.4為幾種常用的鏈輪結(jié)構(gòu)。不同的尺寸選擇不同的鏈輪結(jié)構(gòu)。圖3-4 鏈輪結(jié)構(gòu)鏈輪的材料要經(jīng)過

28、特殊的處理。常用材料見表3-2。表3-2 鏈輪材料硬度表查標準gb/t8350-1987得，選齒數(shù)為11的鏈輪則：輸送帶鏈輪直徑為。鏈輪材料選擇20號鋼。第二層長度為l=10.5m，須整鏈鏈節(jié)數(shù)為所以取117節(jié)。第三層長度為l=11.5m，須整鏈鏈節(jié)數(shù)為所以取127節(jié)。圖3-5 輸送帶結(jié)構(gòu)示意圖二、加料裝置設計輸送帶上的加料裝置很重要，要是物料不均，就會讓干燥氣體穿過薄的地方，厚的地方無氣體通過，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。加料漏斗是最簡單的加料裝置，一般漏斗下料口的寬帶等于輸送帶的有效寬度，下料口一般裝有閘板調(diào)節(jié)加料的量。與之相似的加料裝置是漏斗下裝有一端可來回擺動的溜槽或小輸送帶，物料就經(jīng)由漏斗均勻分

29、布在輸送帶上。此類加料裝置使用于顆粒狀、塊狀等有流動性的固體料，如果實、藥丸、切碎的蔬菜等。因物料能夠使用加料漏斗加料，所以設計結(jié)構(gòu)如下：進料量，干燥器長度l=30m，干燥時間t=60min，則：干燥帶速度，因為，所以=60mm即取200mm足夠，加料裝置尺寸如圖3-6所示圖3-6 加料裝置尺寸第二節(jié) 干燥器基礎結(jié)構(gòu)的選擇一、循環(huán)風機和尾氣排風機選擇根據(jù)循環(huán)空氣流動和系統(tǒng)阻力選擇循環(huán)風機，通常會選擇后者的彎曲或高壓離心風機的葉輪式。這種類型的風扇的優(yōu)點是更加高效和低噪音操作。尾氣排風機也采用后彎葉片輪型離心式風機。通常每2.5-4m2輸送帶面積設計一臺循環(huán)風機。尾氣排風機只設置一臺，負責排送干

30、燥器的全部尾氣。離心風機一般采用單級單吸或單級雙吸葉輪，且機組呈臥式布置。如圖3-7所示為4-13.2（工程單位制為4-73）1116d型高效風機。風扇向后彎曲的翼型葉片，最高效率可達93，風量為1700068000立方米/小時，壓力為6007000pa，彎曲葉輪前盤式。安裝在前面的風扇進氣口導流，入口導流板可以調(diào)節(jié)。圖3-7 4-13.2（4-73）1116d型風機1 機殼 2 進風調(diào)節(jié)門 3 葉輪 4軸 5 進風口 6 軸承箱 7 地腳螺栓 8 聯(lián)軸器9、10地腳螺釘 11 墊圈 12 螺栓及螺母 13 銘牌 14 電動機輸送帶有效總面積為按每3m2設置一臺循環(huán)風機，則循環(huán)風機臺數(shù)臺，所以

31、取12臺。每臺風機的通風量為據(jù)的一般性質(zhì)的天然氣運輸系統(tǒng)的空氣流動和阻力確定風扇的類型。如輸送清潔空氣時，一般選用普通的風機；而輸送有爆炸的危險的氣體時，一般選用防爆式風機。一般考慮到，風管和設備的漏風，以及阻力不精確的計算，應該按照下面的式子選擇風機： 而“式中 pf風機風壓，pa； lf風機風量，m3/h；kp風壓的附加系數(shù)，一般送排風系統(tǒng)kp=1.11.15；除塵的系統(tǒng)kp=1.151.20；kl風量的附加系數(shù)，一般送排風系統(tǒng)kl=1.1；除塵的系統(tǒng)kl=1.11.15；p系統(tǒng)總阻力，pa；l系統(tǒng)總風量，m3/h. ”所以選4-721(t4-72)no4a型的風機即可滿足設計要求。風機的

32、型號和基本參數(shù)如表3-3所示表3-3 風機的型號和基本參數(shù)型 號4-721(t4-72)no4a4-721(t4-72)no4.5a4-721(t4-72-11)no5a4-721(t4-72-11)no6c4-721(t4-73-11)no5.5c電動機形式jo3-112s-2(d2/t2)jo3-112l-2(d2/t2)jo3-52-2(d2/t2)jo2-52-4 61-4jo2-71-2電動機額定功率(kw)5.57.5131122電動機重量(kg) 4556110風葉轉(zhuǎn)數(shù)(r/min)29002900290020002800風葉輪直徑(mm)400450500600550工業(yè)應用范

33、圍全壓風量關(guān)系點1全壓(mmh2o*)/風量(m3/min)204/67259/96324/133222/158374/177點2全壓/風量200/76250/107319/149218/177366/198點3全壓/風量193/84245/120313/165214/197358/218點4全壓/風量186/92239/131303/181208/216342/245點5全壓/風量178/100225/143290/197198/235326/260點6全壓/風量165/108210/154268/213183/254294/282點7全壓/風量149/117180/165246/22916

34、8/274254/303點8全壓/風量129/124163/177224/245153/294222/323風機重量(kg)556776356154出廠價格(yuan)生產(chǎn)廠風機形狀尺寸見下圖3-8所示圖3-8風機的形狀尺寸風機的安裝尺寸如表3-4所示表3-4風機的安裝尺寸風機的參數(shù)和拍套電動機的選擇如表3-5所示表3-5 風機的參數(shù)和拍套電動機的選擇尾氣排風機排風量所以選取4-721(t4-72)no4.5a型的風機即可滿足設計要求?？諝鈼l件改變時，電機的實際功率的需要有所不同，檢查樣本，電機功率是否滿足要求。因此，設置12個單位循環(huán)風機，排氣風機只設定一個負責排出氣體二、干燥介質(zhì)加熱裝置選

35、擇干燥介質(zhì)在150攝氏度左右的，常采用翅片蒸汽加熱器。國內(nèi)有srz型和srl型的三十多個系列產(chǎn)品。翅片間距為5-8mm，傳熱性能良好，阻力不大。但長期運行后須清洗翅片間結(jié)垢。翅片加熱器和循環(huán)風機安裝在干燥器箱體內(nèi)，翅片蒸汽加熱器的管程通入飽和蒸汽，蒸汽冷凝傳熱系數(shù)很大，因此總傳熱系數(shù)由管外空氣側(cè)控制?？倐鳠嵯禂?shù)通常取50-150w/(m2*k)。1.基本計算公式(1) 通過空氣加熱器的風量 。(2)空氣加熱器能夠供給的熱量 qkstp， kw 式中 q空氣加熱器能夠供給熱量，kw； k 空氣加熱器總傳熱系數(shù)，kw/（m2k）； s 空氣加熱器總散熱面積，m2； tp熱媒體與空氣間平均溫差，。蒸

36、汽作為熱媒時：tptv-(tl+th0)/2， 得：熱水作為熱媒時：tp(tw1+tw2)/2-(te+tho)/2， 式中 tv飽和蒸汽的溫度，；tw1、tw2熱水的供水和回水的溫度，；其余的符號的意義同前。常用的空氣加熱器在不同壓力下的飽和蒸汽的溫度見表3-6。表3-6 不同壓力下的飽和蒸汽的溫度蒸汽壓力(kpa)30 98196245294343392 飽和蒸汽溫度()100119.6132.8138.2142.9147.2151 2.選擇計算步驟空氣加熱器的選擇可以用以下方法：(1) 初選加熱器的型號假定質(zhì)量流速(v)。求有效通風截面積s： sm1/(v)，m2 之后算出(v)值。(2

37、) 計算加熱器的傳熱系數(shù)國內(nèi)一些空氣加熱器的傳熱系數(shù)可以由表3.7列舉了的經(jīng)驗公式得到，只供學習和參考。 整理實驗傳熱系數(shù)公式中，如果某些產(chǎn)品不使用質(zhì)量流率（v），但面對速度vy的，有效截面積的加熱器的正面面積比值（，應根據(jù)稱為有效截面模量），使用下面的關(guān)系，vvy的確定，然后計算出的傳熱系數(shù)?？諝饧訜崞鱾鳠嵯禂?shù)：k=p（v）q式中：p，q-經(jīng)驗公式的系數(shù)和指數(shù)，可在文獻中查取。加熱器管內(nèi)水流速可按下式計算： ，m/s 式中 vw加熱器管內(nèi)水的實際流速，m/s； sw空氣加熱器熱媒通過的截面積，m2； c水的比熱，c 4.1868kj/kgk。其余符號意義同前。（3）計算所需的空氣加熱器面積和

38、加熱器臺數(shù)空氣加熱器所需的加熱面積可按下式計算： 式中符號意義同前。即計算所需的加熱區(qū)后，根據(jù)實際的加熱區(qū)域的每個加熱器的加熱器，以確定所需的行數(shù)和單位數(shù)目。一些國產(chǎn)的空氣加熱器的傳熱系數(shù)和阻力計算公式表，如表3-7所示表3-7 空氣加熱器參數(shù)srz型空氣能熱水器采用熱介質(zhì)可以是蒸汽或熱水。 srz型空氣加熱器的蒸汽壓力為0.3至16公斤/平方厘米，水溫約13070。 srl型空氣加熱器的蒸汽壓力為0.38公斤/厘米，水的溫度可以為約16070。srz型空氣加熱器由空氣翅片管組成，其翅片管為212mm的無縫鋼管和約150.5mm的皺折鋼帶構(gòu)成，螺旋形件從5mm的大“d”，6mm-“z”，8毫米

39、的小“x”三種分別為38標準。 srl型空氣加熱器中使用的鋼管構(gòu)成的鋁翅片，srl型空氣加熱器在兩行沿流動方向的點，三排，分別有37種型號。型號：通風正截面長度尺寸分米的正截面的整個寬度通風分米的整數(shù)，如通風段長度的數(shù)量是1505毫米的，寬度為1001，一個大的，切片的距離為5mm，srz-1510（d）。取長為1000mm的翅片管，則單根管的換熱面積為所需管束為所以選擇srz-2023(d)型空氣加熱器，即可滿足要求。 第三節(jié) 干燥器接管設計和法蘭選擇一、接管直徑的確定1、空氣進口管徑的確定進氣氣體體積流量為： （3-7）假定接管內(nèi)流體流速為，由得：=65mm （3-8）查詢文獻，取d1=6

40、5mm的接管管內(nèi)流速核算： （3-9）符合要求。2、空氣出口管徑確定出氣氣體體積流量為： （3-7）假定接管內(nèi)流體流速為，由得： （3-8）查詢文獻，取d2=250mm的接管管內(nèi)流速核算： （3-9）符合要求。3、空氣進口管高度（伸出長度）確定h+15=16+14.8+30+15=75.8mm （3-19）式中：h接管法蘭厚度，mm；接管法蘭的螺母厚度，mm保溫層厚度，mm接管安裝高度，mm取=200mm4、進料接管高度（伸出長度）確定h+15=24+28+30+15=97mm （3-19）取=200mm二、干燥器法蘭的選擇管法蘭選擇凸面帶勁平焊鋼制管法蘭，整體結(jié)構(gòu)如圖3-9所示，參數(shù)如表3-

41、8所示：表3-8 管法蘭尺寸接管公稱通徑dn接管外徑a法蘭 外徑d中心圓直徑k螺孔直徑l螺孔 數(shù)量n螺紋規(guī)格df法蘭厚度c空氣進口6576160130144m12108216空氣出口2502733753351812m16309224圖3-9 管法蘭結(jié)構(gòu)圖所選標準件號：空氣進口管法蘭gbt9116-1-2000rfa/b-0-6(6)-8 空氣出口管法蘭gbt9116-1-2000rfa/b-0-6(6)-14第四節(jié) 干燥器殼體和連結(jié)結(jié)構(gòu)設計一、干燥器殼體設計1、干燥器殼體內(nèi)壁尺寸設計干燥器內(nèi)壁尺寸由以下確定：傳送帶兩端距內(nèi)壁的距離取50mm，則長度干燥器內(nèi)壁高度由以下確定：傳送帶上下面距內(nèi)壁的

42、距離取1000mm，用來安裝循環(huán)風機。物料距上面的傳送帶底部的距離取200mm，則干燥器內(nèi)部的寬度由以下確定：傳送帶的裝配距離和密封裝置取150mm。則2、干燥器殼體壁厚設計壓力容器筒體的強度計算，一般要求筒體較大的應力不大于設計溫度下材料的許用應力，即：t -設計溫度t下材料許用應力，mpa。因為干燥溫度為60攝氏度，壓力為，19910pa，所以按外壓容器設計， 干燥器殼體材料選擇20r，則查表得許用應力在100攝氏度為133mpa,焊接的接頭系數(shù)、容器內(nèi)徑和壁厚是實際設計中要考慮的三個因素。鋼板卷焊。 要考慮到焊縫系數(shù)。鋼板 t乘以焊接接頭系數(shù)，1，取0.9。則得考慮到腐蝕的問題，在計算得

43、到的厚度的基礎上，一定要增加腐蝕裕度c2。筒體的設計厚度為 式中 -圓筒計算厚度，mm；d-圓筒設計厚度，mm； di-圓筒內(nèi)徑，mm； p-容器設計壓力，mpa； -焊接接頭系數(shù)。厚度設計參數(shù)按gbl50-2010中規(guī)定取值。=2.959+0.16=3.12mm設計壓力：壓力下確定的設計溫度相應殼的厚度，這標志著銘牌上的壓力容器設計。其值稍高于最大工作壓力。最大工作壓力：指容器頂部在工作過程中可能產(chǎn)生的最高壓力（表壓）。材料的選擇和設計溫度下的許用應力的確定直接關(guān)系到設計溫度：容器中工作，在相應的設計條件下，在金屬壁可能達到的最大或最小溫度。壁溫計算通過一個熱交換器。不被加熱或冷卻，筒內(nèi)介質(zhì)

44、最高或最低溫度。用蒸汽、熱水或其它載熱體加熱或冷卻，載體最高溫度或最低溫度。不同部位出現(xiàn)不同溫度分別計算。滿足強度要求的計算厚度外，厚度的實際值，包括鋼板負偏差（或鋼板負偏差），即c1，腐蝕余量c2，即 c cl十 c2表3-9 壁厚與負偏差的關(guān)系壁厚22.22.52.8-3.03.2-3.53.8-4.04.5-5.5負偏差0.130.140150.160.180.20.2腐蝕裕量c2：應基于對各種鋼材腐蝕在不同介質(zhì)中的速度和容器設計壽命。塔型反應堆壓力容器類的設計壽命一般為20年考慮換熱器殼，管箱集裝箱在10年，一般考慮。當腐蝕率0.05毫米/時間：單面腐蝕取c22mm，雙面腐蝕取c24m

45、m。不銹鋼取c20。計算的較低的壓力容器設計的非常薄的。大型容器的剛度不足，不能滿足在運輸，安裝。要滿足最小厚度剛度和穩(wěn)定性的要求。最后確定（不包括腐蝕裕量）的最小厚度：碳素鋼和低合金結(jié)構(gòu)鋼容器不小于3mm。高合金鋼容器，不小于2mm.最小壁厚=3.12mm 所以取殼體壁厚為4mm。二、殼體連結(jié)及其他連結(jié)設計1、殼體之間的連結(jié)附錄給出了一些常用的焊接接頭結(jié)構(gòu)的設計和制造的基本參考選擇，焊縫坡口形式和尺寸，僅僅是建議，本附錄中的各種焊接工藝焊接焊接接頭jb4708標準必須經(jīng)過適當?shù)脑u估。在保證焊接質(zhì)量的前提下，焊接接頭的設計應遵循以下原則：盡可能少的焊接填料金屬焊接工作應該是最小的，而且操作方便

46、，合理選擇坡口角度，鈍邊高度，根部間隙，并其他結(jié)構(gòu)尺寸，這可能是有益的坡口和滲透，以減少各種缺陷的可能性，有利于焊接保護，選擇好的焊接方式，可以讓焊縫金屬的力學性能應等于金屬的基本性能，焊縫外形應是連續(xù)，平穩(wěn)，減少應力集中。殼體之間選擇焊接的方式連結(jié)，根據(jù)gb 150.32010 附錄d 如圖3-10所示：圖3-10 殼體之間的連結(jié)方式2、殼體與接管的連結(jié)設計殼體與接管的連結(jié)、接管與法蘭的連結(jié)選擇焊接的方式，如圖3-11所示：圖3-11 殼體與結(jié)構(gòu)之間的連結(jié)第五節(jié) 傳送帶支撐裝置的設計一、傳送帶滾筒和鏈輪軸的確定1、傳送帶滾筒的確定傳送帶的運動靠鏈條和滾筒的轉(zhuǎn)動來帶動，鏈輪直徑為709.9mm

47、，滾筒直徑和鏈輪一致，取，鏈條的節(jié)距為200mm，所以滾筒選擇內(nèi)切圓為710mm，邊長為200的正11邊形，尺寸如圖3-12所示：圖3-12 滾筒的結(jié)構(gòu)和尺寸2、鏈輪軸的確定（1）、計算軸上轉(zhuǎn)矩和齒輪作用力軸傳遞的轉(zhuǎn)矩：2、選擇軸的材料和熱處理方式選擇軸的材料為45鋼，經(jīng)調(diào)質(zhì)處理, 其機械性能由表查得：650mpa，=360mpa，=300mpa，155mpa；查得，60mpa。3、初算軸的最小軸徑選=110，則軸的最小直徑為：軸的最小直徑 100mm。查機械設計手冊，取標準直徑100mm。4、選擇聯(lián)軸器取載荷系數(shù)=1.1，則聯(lián)軸器的計算轉(zhuǎn)矩為：=1.16880000=7568000n.mm據(jù)

48、計算扭矩，最小軸，軸的轉(zhuǎn)速，按標準gb5014-85彈性柱銷聯(lián)軸器或手冊，其型號為： gb/t 4323-2002。 5、初選軸承由徑向軸力和軸向力可以確定，使用角接觸球軸承。根據(jù)工作要求和選擇軸承直徑（100毫米），由機械設計的手冊選7220c滾動軸承，其大小尺寸為ddb=10018034。二、支撐裝置的確定整體支撐選擇焊接鋼架支撐，輸送帶的支撐選擇直徑10mm的鋼筋作軸，用6000軸承，外加直徑25mm的鋼管組成可轉(zhuǎn)動的加強筋。每隔200mm安裝一個，起到傳送帶的固定和加強作用。鋼架寬度選擇1400mm，長度11800mm，高度5250mm，鋼架上面固定輸送帶的軸，還要固定循環(huán)風機，起固定

49、、加強、支撐作用。第六節(jié) 耳座的設計一、干燥器質(zhì)量的估計算干燥器的總質(zhì)量是殼體的質(zhì)量、傳送帶的質(zhì)量、滾筒質(zhì)量、循環(huán)風機質(zhì)量、支撐裝置的質(zhì)量之和。1、殼體的質(zhì)量其中-殼體總面積 h-殼體厚度 -20號鋼密度2、傳送帶的質(zhì)量3、滾筒質(zhì)量4、循環(huán)風機的質(zhì)量其中包括14臺風機和其配套的電動機5、支撐裝置質(zhì)量大約取1000kg。則總質(zhì)量二、選擇耳座由于干燥塔為微正壓，可視為常壓容器。并且本設備用于中藥材的干燥，設備安裝在室內(nèi)。經(jīng)以上的計算可得耳座上所承受的重力q0為根據(jù)干燥器的結(jié)構(gòu)和尺寸選用特制耳座，耳座所能承受的壓力為100kn，所以滿足要求。第七節(jié) 人孔的設計為了方便觀察、維修設備物料情況，在干燥器

50、的兩端分設置一個可開閉的小門作為人孔。 人孔采用和殼體相同的材料，寬高分別設為1000mm，設置在底部方便維修和清理干燥器第八節(jié) 干燥器殼體和結(jié)構(gòu)強度校核一、殼體的強度計算 根據(jù)工藝條件殼程的設計壓力=81.09kpa，焊縫采用雙面對接焊局部無損傷，焊接接頭系數(shù)=0.9，材料選用20r，查化工容器設計得，許用應力=133mpa，殼體厚度負偏差=0.6mm，殼體腐蝕裕量=2mm,計算厚度為：殼體的名義厚度=+=2.985+0.6=3.585mm 所以取殼體厚度為4mm滿足要求。二、輸送帶承重校核輸送帶的結(jié)構(gòu)以第一層為例：總長度l=11m，w=1.2m，則輸送帶面積為a=13.2m2，物料高度h0

51、=0.1m，則輸送帶上物料的質(zhì)量為輸送帶上的總重量n=gm=1108.8*9.81=10.87kn輸送帶上物料的質(zhì)量不宜超過600kg/，而質(zhì)量，所以輸送帶承重符合要求。第四章 帶式干燥器的附屬設備的選擇第一節(jié) 電動機的選擇一、 傳送帶所需電動機的選擇 電動機的功率要根據(jù)負載的功率選擇合適的大小，要是選擇大的可以保證運行正常，但是電機的效率和功率因數(shù)不高，不經(jīng)濟，浪費資源。選擇一個小型電動機，就不能保證生產(chǎn)機械的正常運轉(zhuǎn)，生產(chǎn)機器不能充分發(fā)揮性能，并且還可能引起電動機的失效。在電動機的額定轉(zhuǎn)速的條件下，根據(jù)被驅(qū)動的速度，以確定所選的電動機機。同時還要考慮到經(jīng)濟和齒輪兩個方面因索。如果選定的電機的速度與和被驅(qū)動設備的相同速度，它可以直接驅(qū)動的耦合