筒式烘干機(jī)烘干機(jī)理研究與揚(yáng)料板的優(yōu)化設(shè)計(jì)論文[帶圖紙].doc

鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書1目錄引言...................................................................21物料的烘干...........................................................41.1干燥設(shè)備分類及在水泥工業(yè)中的應(yīng)用...............................41.2回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的型號(hào)和特性.........................................51.3工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn).............................................72雙筒烘干機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算................................................92.1水分蒸發(fā)強(qiáng)度及烘干機(jī)尺寸計(jì)算...................................92.2物料需在轉(zhuǎn)筒內(nèi)烘干時(shí)間的計(jì)算.................................112.3烘干機(jī)轉(zhuǎn)速的計(jì)算.............................................122.4回轉(zhuǎn)烘干機(jī)所需動(dòng)力的計(jì)算.....................................132.5烘干機(jī)產(chǎn)量的計(jì)算.............................................143卸料罩殼的設(shè)計(jì).....................................................154密封裝置的設(shè)計(jì).....................................................164.1密封裝置的位置與要求..........................................164.2密封結(jié)構(gòu)......................................................165傳動(dòng)裝置...........................................................185.1電動(dòng)機(jī)選型....................................................185.2YCT系列電動(dòng)機(jī)................................................195.2.1YCT系列電動(dòng)機(jī)具有以下特點(diǎn)...............................195.2.2YCT系列電動(dòng)機(jī)的基本原理.................................196減速機(jī)的設(shè)計(jì).......................................................207支承裝置...........................................................217.1托輪與軸承的結(jié)構(gòu)..............................................217.2托輪與軸承的設(shè)計(jì)..............................................218結(jié)論...............................................................22致謝..................................................................23參考文獻(xiàn)..............................................................23筒式烘干機(jī)烘干機(jī)理研究與揚(yáng)料板的優(yōu)化設(shè)計(jì)2引言單筒式回轉(zhuǎn)烘干機(jī)適用范圍廣、操作方便、運(yùn)轉(zhuǎn)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(shí)，熱空氣或熱煙氣將熱量傳給物料，使水份蒸發(fā)，同時(shí)依靠通風(fēng)設(shè)備的作用，使干燥設(shè)備內(nèi)的干燥介質(zhì)不斷更新，以排除水汽。干燥設(shè)備的形式也是多種多樣的，水泥工業(yè)中常用的有回轉(zhuǎn)烘干機(jī)、流態(tài)烘干機(jī)、攪拌（懸浮）烘干積極氣流式干燥管等。近年來國內(nèi)外還在研究噴霧干燥裝置。這些設(shè)備一般都利用熱煙氣進(jìn)行對(duì)流烘干回轉(zhuǎn)烘干機(jī)筒體一般為單直筒型，安裝時(shí)筒體與水平成一傾斜角度，物料從高端進(jìn)入，隨著筒體的回轉(zhuǎn)緩緩流向低端而后卸出。在中小型水泥廠中，烘干機(jī)的筒體長(zhǎng)度一般為12-20m，以保證物料在烘干機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間，滿足烘干工藝要求。出熱風(fēng)爐的熱氣流和物料在筒體內(nèi)以順流或逆流形式進(jìn)行熱交換。在烘干過程中，單筒式烘干機(jī)約有35％－55％的熱量隨廢氣流失和由筒體向外散失掉。針對(duì)單筒式回轉(zhuǎn)烘干機(jī)存在的弊端，我們開始設(shè)計(jì)一種套筒式烘干機(jī)。該機(jī)結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，占地面積小、單位機(jī)重產(chǎn)量高、熱效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠。套筒式烘干機(jī)是通過對(duì)單筒烘干機(jī)的單一筒體改為套疊在一起的兩筒或三筒，以縮短烘干機(jī)的外形尺寸。該機(jī)工作時(shí)，物料和熱氣流依次進(jìn)入內(nèi)外筒體，在烘干機(jī)內(nèi)作“V”或“N”形往復(fù)折流后，充分利用熱能烘干物料后再卸出。該烘干機(jī)筒體部分由兩個(gè)筒軸水平放置的內(nèi)外套筒組成，內(nèi)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(zhǎng)度約為相當(dāng)?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(jī)的支撐裝置，在高溫端采用活套在內(nèi)筒上的輪帶與托輪支撐，低溫端則在中心軸上用一滾動(dòng)軸承支撐，并采用中心傳動(dòng)，使總體結(jié)構(gòu)緊湊、合理。為便與磨損件的檢修和更換，在中間一般設(shè)計(jì)成軸向剖分式，用螺栓固定連接。該機(jī)工作時(shí)，物料與熱氣流順流從內(nèi)錐筒的小端進(jìn)入，被揚(yáng)料板揚(yáng)起與熱氣流進(jìn)行充分的熱交換，同時(shí)向大端移動(dòng)。同理，進(jìn)入外筒后，物料被勺形揚(yáng)料板揚(yáng)起，并均勻地撒落在內(nèi)錐筒外壁的上部，隨筒體慢速回轉(zhuǎn)，物料在環(huán)形空間能經(jīng)歷一較長(zhǎng)的滯留時(shí)間，最后沿筒壁和內(nèi)筒外壁上的導(dǎo)料板流向出口端，通過翻板閥卸出，廢氣由卸料罩上的旋風(fēng)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(shí)，又被內(nèi)筒的熱氣流間接烘干。內(nèi)筒里的物料與熱氣流之間的熱交換以輻射、對(duì)流傳熱形式為主，鹽城工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書3而在外筒內(nèi)，氣體濕度已較大，溫度較低，物料撒落在內(nèi)筒外壁上，使兩者的熱交換以傳導(dǎo)、對(duì)流形式為主，從烘干機(jī)原理上也是非常合理和科學(xué)的，再者，低溫段的外筒對(duì)高溫段的內(nèi)筒有保溫隔熱作用，并使設(shè)備的總散熱面積有對(duì)于單筒烘干機(jī)減少了30％～40％，總之，該烘干機(jī)，在設(shè)備的總體設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面有較大的創(chuàng)新。隨著水泥生產(chǎn)向大型、高效方向的不斷發(fā)展，套筒式烘干機(jī)將以其結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、熱效率高、投資省、適應(yīng)性強(qiáng)、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠等特點(diǎn)，為水泥廠的原、燃料烘干提供了一種較理想的烘干設(shè)備。筒式烘干機(jī)烘干機(jī)理研究與揚(yáng)料板的優(yōu)化設(shè)計(jì)41物料的烘干在水泥工業(yè)中，當(dāng)采用干法生產(chǎn)時(shí)，各種含水的物料如原料、煤和混合材都需要進(jìn)行烘干，而采用濕法生產(chǎn)時(shí)，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(jìn)行。入磨物料的水分，對(duì)磨機(jī)的產(chǎn)量，出磨物料的質(zhì)量及磨機(jī)的操作都有很大的影響。入磨物料水分多，磨內(nèi)含濕量高，細(xì)粒物料會(huì)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(huì)使磨機(jī)作業(yè)條件惡化，給操作和質(zhì)量控制帶來困難。此外，喂入磨內(nèi)的物料，其配合比會(huì)受到物料內(nèi)水分的波動(dòng)而變化，從而出磨產(chǎn)品的質(zhì)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(chǎn)中必不可少的重要環(huán)節(jié)。水泥廠采用單獨(dú)進(jìn)行烘干的烘干設(shè)備有回轉(zhuǎn)式、懸浮式、流態(tài)式、沸騰式、重力式等。其中最常用的是回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)。這種烘干機(jī)雖然烘干效率低，投資大，、但是對(duì)物料的適應(yīng)性強(qiáng)，可以烘干各種物料，且設(shè)備操作簡(jiǎn)單可靠，故得到普遍采用。1.1干燥設(shè)備分類及在水泥工業(yè)中的應(yīng)用物料的干燥可以自然的或人工的方法進(jìn)行。自然干燥，即把濕物料堆放在棚屋里或室外曬場(chǎng)上，借風(fēng)吹日曬使其干燥，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是無需專門設(shè)備，不用消耗燃料；但是干燥速度慢，產(chǎn)量低，勞動(dòng)強(qiáng)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(jìn)行干燥，人工干燥時(shí)，傳給物料熱量的方式很多，如利用熱空氣或熱煙氣的對(duì)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(duì)流作用進(jìn)行加熱干燥的方法稱為對(duì)流干燥，所用的熱空氣或熱煙氣稱為干燥介質(zhì)，根據(jù)水泥工業(yè)物料的特點(diǎn)，普遍采用對(duì)流干燥法。這種方法熱源容易獲得，設(shè)備較為簡(jiǎn)單，總的費(fèi)用也較低。干燥時(shí)，熱空氣或熱煙氣將熱量傳給物料，使水份蒸發(fā)，同時(shí)依靠通風(fēng)設(shè)備的作用，使干燥設(shè)備內(nèi)的干燥介質(zhì)不斷更新，以排除水汽。干燥設(shè)備的形式也是多種多樣的，水泥工業(yè)中常用的有回轉(zhuǎn)烘干機(jī)、流態(tài)烘干機(jī)、攪拌（懸?。┖娓煞e極氣流式干燥管等。近年來國內(nèi)外還在研究噴霧干燥裝置。這些設(shè)備一般都利用熱煙氣進(jìn)行對(duì)流烘干。干燥作業(yè)還可以和粉碎、選粉等其它作業(yè)同時(shí)進(jìn)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(nèi)外對(duì)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(jiǎn)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書5的允許范圍時(shí)，則仍需另設(shè)烘干設(shè)備進(jìn)行預(yù)先烘干。總之，烘干過程是水泥工業(yè)中基本的熱工過程之一，干燥過程進(jìn)行的好壞直接影響水泥的產(chǎn)質(zhì)量，因此水泥工作者對(duì)烘干設(shè)備必須給與足夠的重視。1.2回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的型號(hào)和特性在回轉(zhuǎn)烘干機(jī)內(nèi)，按物料與熱氣體流動(dòng)的方向的不同，有順流式和逆流式兩種。順流式烘干機(jī)物料與熱氣流的流動(dòng)方向是一致的，在進(jìn)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(gè)筒體內(nèi)干燥速率不均勻。逆流式烘干機(jī)物料與熱氣體流動(dòng)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(gè)筒體內(nèi)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(diǎn)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(diǎn)示意圖4再選擇烘干機(jī)的順逆流操作時(shí)，應(yīng)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(diǎn)如下：1.在烘干機(jī)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(jìn)入烘干機(jī)后,由于表面水分易蒸發(fā)，可減少粘結(jié),有利于物料運(yùn)動(dòng)。