畢業(yè)設(shè)計（論文）立式含油污泥熱分解爐的設(shè)計

1、摘要當前，國內(nèi)外油田迫切需要解決含油污泥的處理問題。含油污泥的減量化、無害化以及資源化成為全面評價含油污泥處理方法優(yōu)劣的標準。本文采用熱裂解技術(shù)對含油污泥進行處理，在做到減量化、無害化的前提下，回收其中的烴類資源。本課題屬于新課題，方案采用立式爐進行污泥分解，物料從上方進入，爐體內(nèi)部分層，每一層有出料口用相應(yīng)的刮板將物料刮入下一層，各層設(shè)有三個刮板，各層出料口錯開，爐體中間用一空心軸，可用熱電偶在軸內(nèi)進行溫度的測量，各層刮板固定在軸上，物料經(jīng)過各層進行熱分解，分解的氣體經(jīng)上方管道收集，剩余殘渣由底部排料口排入隔離箱，立式爐采用上下水密封，其最大優(yōu)點是密封性能好，保障了生產(chǎn)的安全性，立式爐采用外

2、加熱套進行加熱，爐體在電動機的帶動下旋轉(zhuǎn)，內(nèi)部固定，保證了受熱的均勻性。本論文主要對立式爐的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、傳動裝置、回轉(zhuǎn)支承和密封進行設(shè)計。完成一個可行性方案，理論上能進行生產(chǎn)，解決污泥對環(huán)境的污染，實現(xiàn)可持續(xù)性發(fā)展。 關(guān)鍵詞：含油污泥、立式爐、回轉(zhuǎn)爐、熱解爐、水密封abstractat present, the urgent need to address domestic and international oilfield oil sludge disposal problem. oily sludge reduction, sound, and resources has become a

3、 comprehensive evaluation of the merits of oil sludge treatment standards. in this paper, pyrolysis oil sludge processing technology, to achieve reduction in, the premise of sound, which hydrocarbon resources recovery. this issue is a new topic, the program uses vertical furnace sludge decomposition

4、, the material from the top of the entry, furnace internal layers, each layer with a gate material with the corresponding scraper to scrape into the next level, with three layers a scraper, i staggered layers of the material, furnace with a hollow center shaft, the shaft can be used within the therm

5、ocouple measuring the temperature of each layer scraper fixed to the shaft, the material through the layers of thermal decomposition, decomposition gas through the top of piping to collect the remaining residue from the bottom row of entrance and exit into the isolation tank, vertical furnace with t

6、he upper and lower water seal, its biggest advantage is the sealing performance, protect the safety of production and vertical furnace with external heating jacket heating furnace driven by the motor rotation, internal fixation to ensure uniformity of heating. this thesis focuses on the internal str

7、ucture of vertical furnace, drives, slewing bearings and seal design. completion of a feasibility plan, in theory, can be produced to address the pollution of the sludge on the environment and achieve sustainable development. key words: sludge, vertical furnace, rotary furnace, pyrolysis furnace, wa

8、ter seal目錄摘要iabstractii目錄iii第1章緒論11.1含油污泥概述11.1.1含油污泥的產(chǎn)生11.1.2含油污泥的處理與處置11.2本課題研究的目的和意義31.3本課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀31.4本課題的方案確定及設(shè)計內(nèi)容41.5回轉(zhuǎn)爐（窯）的相關(guān)知識4第2章 筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計72.1筒體尺寸72.2筒體轉(zhuǎn)速72.3滾輪及齒圈位置確定82.4筒體內(nèi)部結(jié)構(gòu)82.5筒體外部結(jié)構(gòu)92.5.1裙邊92.5.2軸承肩92.6進料裝置9第3章 滾圈設(shè)計113.1 滾圈的截面形式113.2滾圈尺寸113.3墊板設(shè)計123.4擋板設(shè)計123.4.1擋板數(shù)量與分布123.4.2滾圈與墊板按裝間隙12

9、3.4.3墊板與筒體焊接123.5支撐裝置的設(shè)計13第4章 潤滑與傳動144.1潤滑油（脂）選用原則144.2 傳動裝置144.2.1傳動裝置的基本要求144.3傳動功率計算15第5章 主要零部件的選用和設(shè)計165.1電機的選用165.1.1選用要點165.1.2常用電機性能及調(diào)速方法165.1.3根據(jù)傳動功率計算和上述條件電機選用：175.2減速機的選用175.2.1速比分配175.2.2 i1的選擇175.3齒圈和小齒輪的設(shè)計計算185.3.1齒輪配置的中心角185.3.2齒圈分度圓直徑185.3.3 模數(shù)m185.3.4 齒數(shù)195.3.5 材料及加工195.3.6 齒輪的設(shè)計計算195

10、.3.7 彈簧板205.4 聯(lián)軸器205.5回轉(zhuǎn)窯的密封21第六章 零部件的校核226.1小齒輪的校核226.1.1齒面接觸疲勞強度計算226.1.2齒根彎曲疲勞強度計算246.2小齒輪軸的校核設(shè)計266.2.1選擇軸的材料26結(jié)論31參考文獻32致 謝33第1章緒論1.1含油污泥概述含油污泥主要產(chǎn)生于油田企業(yè)對原油脫水以及油田和煉油廠等石化行業(yè)的污水處理部門對含油污水的處理過程中。在進行原油脫水時，原油脫水罐、貯油罐、污油罐等底部就會產(chǎn)生大量含油污泥川;同時，油田和煉油廠的污水處理部門對含油污水進行處理時，也會產(chǎn)生大量污泥，主要包括隔油池等池底沉積的油泥、浮選池產(chǎn)生的浮渣以及曝氣池的剩余活性

11、污泥，通常簡稱為“三泥”。含油污泥呈黑褐色粘稠狀，有臭味。密度一般在0.97一1.1g/m3，含水率為97一99.8%，其主要成份為水、砂巖、石灰?guī)r、粘土、原油、有機化合物、重金屬化合物，屬于有毒有害的危險固體廢物。如果不加以處理，露天堆放、填埋、鋪路，會土壤、地表水以及地下水產(chǎn)生嚴重的污染;環(huán)境溫度高時，輕烴揮發(fā)，污染大氣，特別是處理含硫原油時產(chǎn)生的含油污泥，因含有硫化鐵，能夠氧化自燃，污染環(huán)境。1.1.1含油污泥的產(chǎn)生我國目前油田開采大部分是采用早期注水保持地層壓力的方法。隨著油田的深度開采，采出油中含水量越來越高。我國的老油田大都進入高含水期，有的油田含水高達90%。因而在對原油脫水時，

12、會產(chǎn)生大量的含油污泥。同樣在油田和煉油廠的附屬污水處理場也存在大量的含油污泥。據(jù)報道，2002年江漢油田年處理含油污水約1200x104噸，產(chǎn)生含油污泥近2500噸。目前我國內(nèi)陸油田450多個，年產(chǎn)含油污泥共約300萬噸。而且隨著油田進入中后期開采階段，污泥的產(chǎn)量會逐年遞增。1.1.2含油污泥的處理與處置含油污泥成份復(fù)雜，尤其是煉油廠產(chǎn)生的含油污泥(如浮渣、油泥等)中含有的苯系物、酚類、蔥、花等物質(zhì)有惡臭味和毒性，如不認真處理，將產(chǎn)生嚴重污染。但由于含油污泥的性質(zhì)特殊，脫水和處理技術(shù)難度大，成本高，一直是困擾我國煉油行業(yè)的環(huán)保難題。近年來，由于我國環(huán)保法規(guī)的逐步完善和企業(yè)技術(shù)進步的要求，含油污

13、泥的污染治理技術(shù)已日益引起人們的關(guān)注和重視。國外對含油污泥處理的環(huán)保要求已有較為完善的法規(guī)。嚴格的法規(guī)迫使煉油廠改進或淘汰傳統(tǒng)的含油污泥處理工藝，故從二十世紀九十年代初以來，發(fā)達國家的含油污泥處理技術(shù)得到了很快發(fā)展。目前含油污泥處理方法大致有三種，即土地填埋、焚燒和綜合利用，二十世紀八十年代以前，國外油田及煉油廠排放的含油污泥經(jīng)脫水干化后大多采用土地填埋的方法，建造有大量專門的土地填埋場所。土地填埋操作相對簡單，投資和處理費用較低，適應(yīng)性強。但其占用大量土地，如果防滲技術(shù)不夠，將會對土壤、地下水和周邊環(huán)境產(chǎn)生嚴重的二次污染。隨著各國環(huán)保意識的增強，含油污泥的土地填埋逐漸得到了限制。1984年美

14、國國會通過了資源保護和回收法的修正案，將含油污泥規(guī)定為危險廢物，在進行土地處置前必須加以無害化處理。一系列填埋條件和法規(guī)的限制使得石油化工企業(yè)不得不考慮含油污泥處理處置的新的出路。因為土地填埋并不能最終避免環(huán)境污染，而只是延緩了產(chǎn)生的時間。國內(nèi)由于資金及技術(shù)的原因，大部分含油污泥經(jīng)濃縮、機械脫水或者經(jīng)干化場干化后填埋。焚燒是最徹底的含油污泥處理方法，它能使有機物全部碳化，殺死病原體，使有害的重金屬離子固化于焚燒灰渣中，難于溶出?？梢宰畲笙薅鹊販p少污泥體積。另外，焚燒法處理污泥速度快，不需要長期貯存和遠距離運輸，可以就地焚燒。長期以來一直被國外大多數(shù)油田及煉油廠的污水處理部門采用。但是其缺點在于

15、處理設(shè)施投資大，處理費用高，有機物焚燒會產(chǎn)生二嗯英等劇毒物質(zhì)。而且它對污泥預(yù)處理脫水要求嚴格，污泥含水率達到約38%以上時才可以不需要輔助燃料直接燃燒。含油污泥經(jīng)濃縮、機械脫水后含水率大概為75一90%。因此對其進行焚燒時仍需要添加重油或柴油等輔助燃料。國內(nèi)部分石化企業(yè)也建立了含油污泥焚燒設(shè)施，但由于操作復(fù)雜，設(shè)備故障率高，處理效果不理想。綜合利用是處理含油污泥的新思路。根據(jù)石油企業(yè)固體廢物的特點，含油污泥既是生產(chǎn)中的廢物，又是可貴的資源，如果進行有組織的收集，并開發(fā)研究出適當?shù)姆椒ɑ厥赵?，不僅會收回大量的能源，產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益，而且會減輕污染，產(chǎn)生很大的環(huán)境效益，促進固體廢物資源化技術(shù)的

16、發(fā)展。近年來國內(nèi)外對含油污泥展開了很多研究工作。目前較成熟的工藝有:(1)作建材的原料或燃料。主要用于水泥生產(chǎn)，既節(jié)省煤炭，而且燃燒灰還可作為水泥原料。該工藝廣泛應(yīng)用于日本，試驗表明水泥原料中燃燒灰50%左右完全不影響水泥的質(zhì)量。(2)“三泥”中的浮渣可用作浮選劑。在浮渣中加入適量的硫酸，生成的硫酸鋁水溶液，可作為污水浮選處理的浮選劑。(3)利用剩余活性污泥厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣發(fā)電或直接作農(nóng)業(yè)肥料等。我國在利用污泥發(fā)電技術(shù)方面走在世界前列。2005年8月12日，海口市白沙門污水處理廠“污泥消化及沼氣綜合利用”系統(tǒng)沼氣發(fā)電機設(shè)備投入試運行。據(jù)了解，該系統(tǒng)投入使用后將為污水處理廠每月節(jié)約25萬一30萬

17、度電。1.2本課題研究的目的和意義 本上解決含油污泥對環(huán)境的污染且變廢為寶的技術(shù)是國內(nèi)各油田迫切需要解決的問題。含油污泥含油較多，具有較高的能源回收價值，若用焚燒方法來處理這種含油污泥會造成資源的極大浪費，需要其它方法來處理?；跓峤庠谔幚砗臀勰喾矫婢哂休^高的能源回收效率和良好無害化處理效果，本課題采用立式爐進行污泥分解回收其中的烴類資源，達到變廢為寶的目的，同時也解決了含油污泥對環(huán)境的污染。1.3本課題的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀采用高溫?zé)崽幚硎悄壳皣鈴V泛用于含油污泥無害化處理的一種工藝。含油污泥在無氧條件下加熱到水的沸點以上，烴類物質(zhì)裂解溫度以下的溫度，使烴類物質(zhì)及水蒸發(fā)出來，剩余泥渣能達到bda

18、t要求，烴類物質(zhì)可以回收利用。熱處理技術(shù)是80年代初國外迅速發(fā)展并獲得應(yīng)用的工藝。主要有heuer等開發(fā)的包含低溫(107204)一高溫(357-510)加熱一蒸發(fā)一冷凝步驟的含油污泥處理工藝(已在歐洲多個國家申請了專利)。其中高溫蒸發(fā)器出來的蒸汽可以作為低溫蒸發(fā)器的熱源，最后出來的泥渣滿足填埋的要求。蒸汽冷凝后，與離心機出來的離心液混合，經(jīng)沉降后下層水可以排回污水處理場，上層含有大量的油及少量的細顆粒和水加入藥劑后再用離心機分離，泥渣返回到低溫蒸發(fā)器，離心液經(jīng)沉降后分離油和水。國外報道了krebs、geory等人利用鍋爐排放的熱廢氣干燥含油泥餅的專利技術(shù)以及熱解吸工藝，該熱解吸工藝是在一個裝

19、有密鋼葉片轉(zhuǎn)子的反應(yīng)器中，把污泥從299加熱至399，并通入蒸汽，使烴類在復(fù)雜的水合和裂化反應(yīng)中分離，并冷凝回收。這種工藝能從泥餅中回收油，泥渣達到直接填埋的要求。richard等人研究的低溫?zé)崽幚砉に?，是通過密閉的溫度為250450的旋轉(zhuǎn)加熱器把油類物質(zhì)中的有機物和水蒸發(fā)出來，并用氮氣作為載氣送至蒸發(fā)物處理系統(tǒng)，殘留物作燃料用。1.4本課題的方案確定及設(shè)計內(nèi)容設(shè)計方案：本課題采用立式回轉(zhuǎn)加熱爐進行分解，物料從上方進入，爐體內(nèi)部分層，每一層有出料口用相應(yīng)的刮板將物料刮入下一層，各層設(shè)有三個刮板，各層出料口錯開，爐體中間用一空心軸，可用熱電偶在軸內(nèi)進行溫度的測量，各層刮板固定在軸上，物料經(jīng)過各層

20、進行熱分解，分解的氣體經(jīng)上方管道收集，剩余殘渣由底部排料口排入隔離箱，立式爐采用上下水密封，其最大優(yōu)點是密封性能好，保障了生產(chǎn)的安全性，立式爐采用外加熱套進行加熱，爐體在電動機的帶動下旋轉(zhuǎn)，內(nèi)部固定，保證了受熱的均勻性。本課題屬于初步方案確定，市場上沒有成型產(chǎn)品。主要設(shè)計內(nèi)容：立式爐的爐體設(shè)計，內(nèi)部工作機構(gòu)設(shè)計，回轉(zhuǎn)支承，動力傳送，密封設(shè)計。1.5回轉(zhuǎn)爐（窯）的相關(guān)知識回轉(zhuǎn)窯是指旋轉(zhuǎn)煅燒窯(俗稱旋窯)，屬于建材設(shè)備類?；剞D(zhuǎn)窯按處理物料不同可分為水 泥窯、冶金化工窯和石灰窯。 回轉(zhuǎn)窯按處理物料不同可分為水泥窯、冶金化工窯和石灰窯。水泥窯主要用于煅燒水泥熟料，分干法生產(chǎn)水泥窯和濕法生產(chǎn)水泥窯兩大類

21、。冶金化工窯則主要用于冶金行業(yè)鋼鐵廠貧鐵礦磁化焙燒;鉻、鎳鐵礦氧化焙燒;耐火材料廠焙燒高鋁釩土礦和鋁廠焙燒熟料、氫氧化鋁;化工廠焙燒鉻礦砂和鉻礦粉等類礦物。石灰窯(即活性石灰窯)用于焙燒鋼鐵廠、鐵合金廠用的活性石灰和輕燒白云石。 在建材、冶金、化工、環(huán)保等許多生產(chǎn)行業(yè)中，廣泛地使用回轉(zhuǎn)圓備對固體物料進行機械、物理或化學(xué)處理，這類設(shè)備被稱為回轉(zhuǎn)窯。 回轉(zhuǎn)窯的應(yīng)用起源于水泥生產(chǎn)，1824年英國水泥工j阿斯普發(fā)明了間歇操作的土立窯1883年德國狄茨世發(fā)明了連續(xù)操作的多層立窯;1885英國人蘭薩姆(eransome)發(fā)明了回轉(zhuǎn)窯，在英、美取得專利后將它投入生產(chǎn)，很快獲得可觀的經(jīng)濟效益?；剞D(zhuǎn)窯的發(fā)明，使

22、得水泥工業(yè)迅速發(fā)展，同時也促進了人們對回轉(zhuǎn)窯應(yīng)用的研究，很快回轉(zhuǎn)窯被廣泛應(yīng)用到許多工業(yè)領(lǐng)域，并在這些生產(chǎn)中越來越重要，成為相應(yīng)企業(yè)生產(chǎn)的核心設(shè)備。它的技術(shù)性能和運轉(zhuǎn)情況，在很大程度上決定著企業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量、產(chǎn)量和成本?！爸灰蟾G轉(zhuǎn)，就有千千萬”這句民謠就是對生產(chǎn)中回轉(zhuǎn)窯重要程度的生動描述。在回轉(zhuǎn)窯的應(yīng)用領(lǐng)域，水泥工業(yè)中的數(shù)量最多。水泥的整個生產(chǎn)工藝概括為“兩磨一燒”，其中“一燒”就是把經(jīng)過粉磨配制好的生料，在回轉(zhuǎn)窯的高溫作用下燒成為熟料的工藝過程。因此，回轉(zhuǎn)窯是水泥生產(chǎn)中的主機，俗稱水泥工廠的“心臟”。建材行業(yè)中，回轉(zhuǎn)窯除鍛燒水泥熟 料外，還用來鍛燒粘土、石灰石和進行礦渣烘干等;耐火材料生產(chǎn)中，

23、采用回轉(zhuǎn)窯鍛燒原料，使其尺寸穩(wěn)定、強度增加，再加工成型。有色和黑色冶金中，鐵、鋁、銅、鋅、錫、鎳、鎢、鉻、銼等金屬以回轉(zhuǎn)窯為冶煉設(shè)備，對礦石、精礦、中間物等進行燒結(jié)、焙燒。如:鋁生產(chǎn)中用它將氫氧化鋁焙燒成氧化鋁;煉鐵中用它生產(chǎn)供高爐煉鐵的球團礦;國外的“sl/rn法”、“krupp法”用它對鐵礦石進行直接還原;氯化揮發(fā)焙燒法采用它提取錫和鉛等。選礦過程中，用回轉(zhuǎn)窯對貧鐵礦 進行磁化焙燒，使礦石原來的弱磁性改變?yōu)閺姶判?，以利于磁選?；瘜W(xué)工業(yè)中，用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)蘇打，鍛燒磷肥、硫化鋇等。上世紀60年代，美國lapple等發(fā)明了用回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)磷酸的新工藝。該法具有能耗低、用電少、不用硫酸和可利用中低品位磷

24、礦的優(yōu)點，很快得到推廣。 此外，在環(huán)保方面，世界上發(fā)達國家利用水泥窯焚燒危險廢物、垃圾已有20余年的歷史，這不僅使廢物減量化、無害化，而且將廢物作為燃料利用，節(jié)省煤粉，做到廢物的資源化。第2章 筒體結(jié)構(gòu)設(shè)計2.1筒體尺寸筒體內(nèi)徑確定為d=1360mm，由化工回轉(zhuǎn)爐設(shè)計規(guī)定筒體壁厚表.筒體內(nèi)徑di筒體壁厚確定壁厚為:=10mm，外徑d=1380mm支撐處及齒圈固定處壁厚為(1.42.0),取1=1.6=16mm，加厚長度可取2m。加厚處外徑d1=1392mm筒體總長約為l=15000mm。筒體受高溫腐蝕 材料取不銹鋼2520。筒體分為四段，第一段長s1=3286mm，第二段長s2=9180mm，

25、第三段長度s3=1609mm，第四段長s4=769mm。筒體各段用平焊法蘭密封連接。其中第二段為加熱段，選用電加熱套，加熱溫度保證在500。筒體上端開口792mm，下端開口700mm。2.2筒體轉(zhuǎn)速設(shè)計轉(zhuǎn)速時應(yīng)控制筒體圓周線速度不超過1m/s，筒體轉(zhuǎn)速確定為n=10r/min圓周線速度v=nd1=3.1410139210-3/60=0.7281m/s.滿足要求2.3滾輪及齒圈位置確定筒體滾輪數(shù)確定為兩個，上下各一個，上滾輪中線距離筒體上端面l1=2823mm.下滾輪中線距離筒體下端面l2=1990mm，齒圈數(shù)為一個，安裝位置距離上端面l3=2171mm。2.4筒體內(nèi)部結(jié)構(gòu)筒體內(nèi)部分層，每層設(shè)置

26、三個刮料板，刮料板固定在中心長軸上，每層有兩個下料口，各層下料口互相錯開，每層為焊接在筒體上。如圖2.4所示：圖2.4.1 層結(jié)構(gòu)為圓環(huán)形，第一層距離筒體上端面為700mm，以后每層相距500mm，共設(shè)置30層。在距離筒體底端460mm處，設(shè)置一支撐圈，用來固定中心長軸下端。如圖2.4.2所示：圖2.4.22.5筒體外部結(jié)構(gòu)2.5.1裙邊設(shè)計筒體采用水密封，所以在筒體上下兩端各設(shè)置一個裙邊用于密封，上裙邊位置距離筒體上端面160mm，下裙邊距離筒體下端面393mm，裙邊高度為500mm，裙邊直徑為2204mm，厚度為6mm。2.5.2軸承肩用于固定止推軸承的軸承肩設(shè)置兩個，上下各一個，上部軸肩

27、距離筒體上端面為1089mm，軸肩高度為60mm，直徑為1592mm。2.6進料裝置采用加料管進行加料，如圖2.5所示圖2.5必須為密封加料，加料管受尾氣腐蝕，材料必須為耐腐蝕的，取不銹鋼2520。加料管與水平線夾角為70。第3章 滾圈設(shè)計3.1 滾圈的截面形式 滾圈采用矩形滾圈，如圖3.1所示，其截面為實心矩形。 圖3.13.2滾圈尺寸3.2.1 滾圈外徑dr與截面高度h確定。滾圈外徑dr與截面高度h dr=（1.251.19）d=（1.251.19）1360mm=(17001618.4)mm 取dr=1650mm h=(0.09-0.055) d=（0.090.055）1360mm=（12

28、2.4-74.8）mm 取h=100mm 滾圈寬度取br=250mm 滾圈數(shù)為兩個3.3墊板設(shè)計3.3.1墊板數(shù)量與尺寸（1）墊板數(shù)量 墊板數(shù)量按筒體外徑圓周每300400（弧長）設(shè)計一塊。（2）墊板寬度 按下式計算：b= =10.9214.5塊 取n=12塊 每30設(shè)置一塊 墊板寬度b0=240 墊板高度取27.5mm 墊板長度a=2（20-30）+2 b0+br =330mm3.4擋板設(shè)計 擋板的高度不大于滾圈的1/2。取h=40mm擋板厚度取20mm3.4.1擋板數(shù)量與分布 擋板數(shù)量是墊板數(shù)量兩倍，滾圈兩側(cè)分布。3.4.2滾圈與墊板按裝間隙 滾圈與墊板安裝間隙與按裝位置處溫度有關(guān)，取3m

29、m。3.4.3墊板與筒體焊接（1）焊腳高度 焊腳高度不大于墊板厚度的一半。（2）墊板焊后需進行外圓加工，外圓應(yīng)與筒體同軸，同軸度公差為0.0015d，且不大于3mm。3.5支撐裝置的設(shè)計滾輪直徑與滾圈直徑之比 dt=dr/4=1650/4=412.5 取dt=412mm工作時滾圈與滾輪應(yīng)保持全接觸，所以滾圈寬度bt=br+40=290mm每個滾圈使用三個滾輪支撐如圖3.5所示圖3.5第4章 潤滑與傳動4.1潤滑油（脂）選用原則（1）低速、重載、高溫、有沖擊載荷，用粘度大潤滑油。（2）高速、輕載。低溫，用粘度小的潤滑油。（3）低速重載需防止灰塵進入機件內(nèi)部，潮濕環(huán)境用鈣基潤滑脂，高溫環(huán)境用鈉基潤

30、滑油,主要部件潤滑方式見表4.1 表4.1序號潤滑部位方式推薦用潤滑劑1減速機欲油齒輪油、機油2滾輪軸承油勺飽和汽缸油3滾輪、擋輪軸承油杯或油嘴潤滑脂4擋輪軸承欲油齒輪油5齒輪與齒圈欲油、帶油輪黑機油、皇感油6滾輪、擋輪、滾圈表面涂抹廢機油、石墨塊（粉）7密封摩擦圈、摩擦圈、無輪軸承等軸承油杯油嘴鈉基潤滑脂4.2 傳動裝置4.2.1傳動裝置的基本要求（1）足夠的傳動功率，現(xiàn)金而簡潔的傳動系統(tǒng)。（2）運行可靠、操作簡單、維修方便。（3）對采用調(diào)速的，要求有足夠的調(diào)速范圍。（4）爐直徑小于或等于3m，長度小于100m、功率150kw以下者采用單傳動。超過150kw則采用雙傳動?；せ剞D(zhuǎn)爐大都采用單

31、傳動。（5）為了保證安全和檢修使用的需要，應(yīng)設(shè)置輔助傳動。4.3傳動功率計算由經(jīng)驗公式nd=kd3ln式中：nd電機功率，kw； d筒體直徑，m；l筒體長度，；窯轉(zhuǎn)速，；物料堆積密度， ；與結(jié)構(gòu)形式，填充系數(shù)有關(guān)，取0.05nd=0.051.36315100.25kw=4.7kw第5章 主要零部件的選用和設(shè)計5.1電機的選用5.1.1選用要點(1)對于煅燒、反應(yīng)等有物料性能變化和處理量波動的回轉(zhuǎn)窯，以及要求調(diào)速的回轉(zhuǎn)圓筒裝置應(yīng)選用調(diào)速電機。(2)對于環(huán)境溫度高、含粉塵或含腐蝕氣體的工況應(yīng)選用防爆防塵或防腐電機。對溫度高，已超出電機使用范圍者，應(yīng)設(shè)計通風(fēng)冷卻裝置或隔離裝置。(3)電機功率的選擇應(yīng)

32、考慮回轉(zhuǎn)窯的載荷特點，即啟動力矩大，一般啟動力矩是正常運轉(zhuǎn)時力矩的3.54倍。(4)選用調(diào)速電機的調(diào)速范圍在13以上，但對簡單的單筒冷卻機一般不要求調(diào)速。5.1.2常用電機性能及調(diào)速方法(1)直流電機，可控硅調(diào)速，其調(diào)速方法是調(diào)壓和調(diào)速兩種，調(diào)壓調(diào)速具有恒力矩特性，調(diào)磁調(diào)速具有恒功率特性，它在低速時可獲很大的輸出力矩。(2)直流電機調(diào)速范圍廣，可實現(xiàn)無級調(diào)速，啟動性能好。(3)繞線型轉(zhuǎn)子異步電機，電阻調(diào)速及可控硅串激調(diào)速，低速下轉(zhuǎn)矩小，但啟動平穩(wěn)效率高。(4)電磁調(diào)速異步電機，這種電機的效率比較低，啟動性能差。啟動轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的1.11.4倍。但調(diào)速范圍廣，能實現(xiàn)13110的平滑無級調(diào)速。(

33、5)整流子變速異步電機，可實現(xiàn)平滑無級調(diào)速，效率和功率因數(shù)比較高。但不宜在具有導(dǎo)電粉塵的環(huán)境中使用。(6)鼠籠型異步電機，啟動性能好，適用于不調(diào)速的窯、冷卻機和干燥機。5.1.3根據(jù)傳動功率計算和上述條件電機選用：y132m-4三相異步電動機功率p=7.5kw電流15.4a轉(zhuǎn)速1500r/min效率 0.87功率因數(shù) 0.85額定轉(zhuǎn)矩 2.2knm5.2減速機的選用5.2.1速比分配 i=i1*i2 式中：i總速比（電機轉(zhuǎn)速與窯轉(zhuǎn)速之比）； i1小齒輪和齒圈的速比； i2減速機速比；5.2.2 i1的選擇i1與窯的長徑比有關(guān)，見表i1與長徑比關(guān)系速比單傳動長窯單傳動長徑比l/d=18-25短窯

34、及雙傳動窯i1687.59912 本立式爐i1選用i1=6總傳動比 i=n/n 式中：n為電機轉(zhuǎn)速 n為回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速 i=1500/10=150 減速機速比 i2=i/i1=255.3齒圈和小齒輪的設(shè)計計算5.3.1齒輪配置的中心角單傳動時，一般取20-40，綜合減速機、小齒輪及支撐裝置的布置，取=205.3.2齒圈分度圓直徑齒圈與筒體的連接需要用彈簧板，其安需要一定的空間，因此可有筒體直徑d確定齒圈分度圓直徑df2。見表d（m）3.5df2/d1.51.61.61.8df2=（1.51.6）d=20402176mm 選取df2=2160mm5.3.3 模數(shù)m可參照電機功率選取，見表5.3.3然

35、后按強度計算，確定齒圈模數(shù)。模數(shù)與功率關(guān)系n（kw）2002001251005550252520.8df212201.2bf20.5d/n注：筒體厚度由表確定彈簧板尺寸5.4 聯(lián)軸器m=m式中：m按電機功率折算的軸傳動扭矩，nm； n電機功率，kw； n工作轉(zhuǎn)速，r/min； kp載荷系數(shù)。取1.11.2； m聯(lián)軸器的許用扭矩，公稱扭矩。5.5回轉(zhuǎn)窯的密封 圖5.4此回轉(zhuǎn)窯為立式回轉(zhuǎn)窯，立式回轉(zhuǎn)窯相對于臥式回轉(zhuǎn)窯的一個最大優(yōu)點就是可以采用水密封，本立式窯采用上下水密封，在回轉(zhuǎn)窯上端和下端各設(shè)置一個環(huán)形水槽，槽內(nèi)加入適量水，在回轉(zhuǎn)窯的上下兩端各加工出一個裙邊，如圖5.4所示，水密封比普通密封，密

36、封性更好，而且結(jié)構(gòu)簡單，操作安裝方便。第六章 零部件的校核6.1小齒輪的校核因傳動尺寸無嚴格限制，批量較小，故小齒輪用45鋼，表面淬火，硬度450hb550hb，取值480hb；大齒輪采用45鋼，調(diào)質(zhì)處理，硬度450hb550hb，取值470hb。計算項目 計算內(nèi)容 計算結(jié)果6.1.1齒面接觸疲勞強度計算1. 初步計算轉(zhuǎn)矩t1 t1=9.55106 =9.55106 t1=1.19106 nm齒寬系數(shù)d 查手冊，取d =0.58 d =0.58接觸疲勞強度hlim 查手冊 hlim1=710mpahlim2=580mpa初步計算的許用接觸應(yīng)力 =639 mpa =522 mpa確定小齒輪直徑

37、d1=360mm2.校核計算圓周速度v =1.13m/s精度等級 查手冊 選8級精度齒數(shù)z和模數(shù)m 齒數(shù)z1=36；z2=216 z1=36；z2=216 m= d1/ z1 =10 m=10使用系數(shù)ka 查手冊 ka=1.5動載系數(shù)kv 查手冊 kv =1.2齒間載荷分配系數(shù)kh 查手冊 ft=106 =6611 n =27.5n/mm 100n/mm =1.88-3.2 =1.78 =1.78 =0.74 由此得 =1.82齒向載荷分布系數(shù) 查手冊 =1.17+0.160.34+0.6110-3 210 =1.35載荷系數(shù)k k=ka kvkh k=4.42彈性系數(shù) 查手冊 =189.8節(jié)

38、點區(qū)域系數(shù)zh 查手冊 zh=2.5接觸最小安全系數(shù) 查手冊 =1.05接觸壽命系數(shù) 查手冊 =1.18；=1.25許用接觸應(yīng)力 =789mpa =690mpa 驗算 =333 mpa 滿足3.確定主要尺寸實際分度圓直徑d 因模數(shù)取標準值時齒數(shù)已重新確定，但并未圓整，故分度圓直徑不會變，即 d1 =mz1 =360mm =360 =mz2=2160mm =180mm齒寬b =210mm；=140mm6.1.2齒根彎曲疲勞強度計算重合度系數(shù) =0.67齒間載荷分配系數(shù) 查手冊，=1/= = 1.49齒向載荷分布系數(shù) 查手冊 =1.38載荷系數(shù)k k= 3.7齒形系數(shù) 查手冊 =2.46 =2.19應(yīng)力修正系數(shù) 查手冊 =1.65 =1.8彎曲疲勞極限 查手冊 =600mpa =450mpa彎曲最小安全系數(shù) 查手冊 =1.25彎曲壽命系數(shù) 查手冊 尺寸系數(shù) 查手冊 許用彎曲應(yīng)力 =456mpa =