振動(dòng)流化床畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)

摘要應(yīng)用的行業(yè)也由開(kāi)始時(shí)的制藥、乳品等行業(yè)發(fā)展到輕工、化工、飲料、食品、礦冶、飼料、化肥、種籽等行業(yè)。本設(shè)計(jì)是一套用于牛乳干燥的裝置，它在普通流化了傳熱傳質(zhì)，其干燥效果明顯優(yōu)于普通的流化床。關(guān)鍵詞：干燥；流化床；振動(dòng)IVibratingfluidizedbedisanewtypeofdryingdeviceandasuccessfulversionoffluidizedbedwhichisdevelopedinrecentdecades.However,thereisnotamaturesystemoftheoryandexperiencecandrawfromdesigntoprocess.Itisaverycreativefieldinthedevelopmentofdryingtechnology,andithaslargedevelopmentspaceinIndustrialapplication.Thevibratingbedhasmanyadvantagescomparingtotheconventionalfluidizedbed.Anditsapplicationsarecontinuallyopeningup.Theapplicationsofthedevicearenotonlypharmaceuticalanddairyproducts,butalsosomeotherfield,suchaslightindustry,chemicalindustry,beverage,food,mining,forage,fertilizer,seedsandsoon.Thedesignofthedeviceisusedfordryingmilk.Thevibrationisimposedonordinaryfluidizedbed,poweredbythevibrationmotor.Thevibratingfluidizedissuperiortotheordinaryfluidizedbedinheatandmasstransfer.Themechanicalvibrationhelpsthefluidizationofmaterialsinthedryingprocess,contributingtotheboundarylayerturbulenceandstrengtheningheatmasstransfer.Sotheeffectofthevibratingfluidizedbedismuchbetterthantheordinaryfluidizedbed.Keywords：drying;fluidizedbed;vibration目錄第一章文獻(xiàn)綜述.................................................錯(cuò)誤未定義書(shū)簽。第二章振動(dòng)流化床干燥裝置基本參數(shù)確定.....錯(cuò)誤未定義書(shū)簽。第一節(jié)生產(chǎn)能力計(jì)算第二節(jié)基本參數(shù)確定.........................................錯(cuò)誤未定義書(shū)簽。第三章振動(dòng)流化床干燥工藝計(jì)算第一節(jié)多孔板有效尺寸確定第二節(jié)振動(dòng)流化床進(jìn)出風(fēng)量計(jì)算第三節(jié)振動(dòng)流化床進(jìn)風(fēng)管和出風(fēng)管管徑計(jì)算第四章振動(dòng)流化床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié)上箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第二節(jié)下箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第三節(jié)上下箱體法蘭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第四節(jié)多孔板、編織網(wǎng)、托網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第五節(jié)均風(fēng)板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第六節(jié)支座設(shè)計(jì)..................................................................................17第七節(jié)保溫層設(shè)計(jì)第八節(jié)堰高調(diào)整裝置的設(shè)計(jì)第九節(jié)肋板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第十節(jié)進(jìn)風(fēng)管、出風(fēng)管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第十一節(jié)進(jìn)風(fēng)管、出風(fēng)管接管法蘭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第五章振動(dòng)流化床配套設(shè)備選擇第一節(jié)加熱裝置的選擇第二節(jié)旋風(fēng)分離器設(shè)計(jì)第三節(jié)風(fēng)機(jī)的選擇第四節(jié)空氣過(guò)濾器第六章振動(dòng)流化床機(jī)械設(shè)計(jì)第一節(jié)振動(dòng)流化床重量計(jì)算第二節(jié)激振電機(jī)選擇第三節(jié)設(shè)備振動(dòng)參數(shù)及彈簧計(jì)算第四節(jié)物料輸送速度和振動(dòng)流化床生產(chǎn)能力第七章設(shè)備總重及總體尺寸第八章設(shè)備對(duì)廠房的要求附錄············································································39參考文獻(xiàn)······································································40致謝············································································41第一章文獻(xiàn)綜述濕物料置于陽(yáng)光下曝曬以除去水分，工業(yè)上用硅膠、石灰、濃硫酸等除去空氣、操作廣泛應(yīng)用于化工、食品、輕工、紡織、煤炭、農(nóng)林產(chǎn)品加工和建材等各部門(mén)。產(chǎn)中應(yīng)用最廣，它包括氣流干燥、噴霧干燥、流化干燥、回轉(zhuǎn)圓筒干燥和廂式干料，水汽靠抽氣裝置排出。它包括滾筒干燥、冷凍干燥、真空耙式干燥等。③輻抽氣裝置排出，如紅外線干燥。④介電加熱干燥。將濕物料置于高頻電場(chǎng)內(nèi)，依靠電能加熱而使水分汽化，包括高頻干燥、微波干燥。在傳導(dǎo)、輻射和介電加熱觸。的質(zhì)量指標(biāo)，不僅是產(chǎn)品的含水量，還有各種工藝要求。例如：蔬菜的干燥要求特性，并參照工業(yè)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)，才能做出正確的決定。5干燥技術(shù)有很寬的應(yīng)用領(lǐng)域。面對(duì)眾多的產(chǎn)業(yè)、理化性質(zhì)各不相同的物料、悉傳遞工程的原理，即傳質(zhì)、傳熱、流體力學(xué)和空氣動(dòng)力學(xué)等能量傳遞的原理。工程設(shè)計(jì)。顯然，這三方面的知識(shí)和技術(shù)不屬于一個(gè)學(xué)科領(lǐng)域。中國(guó)的現(xiàn)代干燥技術(shù)是從20世紀(jì)50年代逐漸發(fā)展起來(lái)的，迄今對(duì)于常用的干燥設(shè)備，如氣流干燥、噴霧干燥、流化床干燥、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥、紅外干燥、術(shù)如沖擊干燥、對(duì)撞流干燥、過(guò)熱干燥、脈動(dòng)燃燒干燥、熱泵干燥等也都已開(kāi)發(fā)研究，有的已工業(yè)化應(yīng)用。對(duì)于干燥技術(shù)，有三項(xiàng)目標(biāo)是學(xué)者公認(rèn)的，即干燥操作要保證產(chǎn)品質(zhì)量；干燥作業(yè)對(duì)環(huán)境不造成污染；干燥的節(jié)能研究。流化技術(shù)（亦稱流態(tài)化技術(shù)）起源于1921年。流化床干燥器又稱沸騰床干燥器，流化干燥是指干燥介質(zhì)使固體顆粒在流化狀態(tài)下進(jìn)行干燥的過(guò)程。沸騰流化床干燥器由空氣過(guò)濾器、沸騰床主機(jī)、旋風(fēng)分離器、布袋除塵器、高壓離心通風(fēng)機(jī)、操作臺(tái)組成。由于干燥物料的性質(zhì)不同，配套除塵設(shè)備時(shí)，可按需要考慮，可同時(shí)選擇旋風(fēng)分離器、布袋除塵器，也可選擇其中一種。一般來(lái)和粉狀物料需配套布袋除塵器，并備有氣力送料裝置及皮帶輸機(jī)供選擇。連續(xù)式和間歇式。按結(jié)構(gòu)狀態(tài)，可分為一般流化型、攪拌流化型、振動(dòng)流化型、脈沖流化型、碰撞流化型。行自動(dòng)化生產(chǎn)，是連續(xù)式干燥設(shè)備。干燥速度快，溫度低，能保證生產(chǎn)質(zhì)量，符合藥品生產(chǎn)GMP片顆粒料、中藥；中劑、化工原料中的塑料樹(shù)脂、檸檬酸和其它粉狀、顆粒狀物料的干燥除濕，還用于食品飲料；中劑，糧食加工，玉米胚芽、飼料等的干燥，以及礦粉、金屬粉等物料。物料的粒徑最大可達(dá)6mm，最佳為0．5-3mm。6常見(jiàn)的有振動(dòng)流化床和臥式流化床。床拋擲向前連續(xù)運(yùn)動(dòng)、熱風(fēng)穿過(guò)流化床向上穿過(guò)同物料換熱后，由排風(fēng)口排出，干燥物料由排料口排出。振動(dòng)流化床是一種適用于顆料狀物料烘干的專用設(shè)備。適應(yīng)各種顆粒物料晶體、粉粒混合料的干燥、冷卻、增濕作業(yè)。醫(yī)藥化工業(yè)：各種打片顆粒，硼酸、硼砂、苯二酚各種添加劑等。食品建材業(yè)：酒糟、味精、砂糖、食鹽、顆粒狀雞精、礦渣、豆瓣種籽等。流化技術(shù)起源于1921燥是應(yīng)用最早的領(lǐng)域之一。流化技術(shù)最早應(yīng)用于干燥工業(yè)規(guī)模是于1948年在美74℃，每小時(shí)處理能力50噸白云石顆粒。將粉塵揚(yáng)析以得到較粗制品。振動(dòng)流化床干燥在我國(guó)是從1958年以后開(kāi)始發(fā)展起來(lái)的一門(mén)較新技術(shù)，首先在食鹽工業(yè)上應(yīng)用。目前已廣泛應(yīng)用于化肥，顏料，聚乙烯，對(duì)苯二甲酸二酯，藥物原料、塑料等方面。床。主要用于內(nèi)擴(kuò)散控制物料的干燥,如滌綸樹(shù)脂、麥粒，石英砂、聚丙烯顆粒等。但它存在操作比較困難，篩板上料層不容易建立，床層阻力大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜等缺點(diǎn)。60年代末70年代初期發(fā)展了一種臥式多室流化干燥狀物料和熱敏性物料的干燥。如聚乙烯、農(nóng)藥、人造肉、硫酸銅、食鹽等。經(jīng)過(guò)得更差。同時(shí)濕物料在干燥器的第1、2室中往往容易結(jié)塊，需要經(jīng)常清掃。格，不然會(huì)形成溝狀流和滯動(dòng)區(qū)，顆粒粒度分布寬時(shí)，夾帶嚴(yán)重，濕度大時(shí)易結(jié)塊，以及由于顆粒返混，顆粒停留時(shí)間分布范圍大，顆粒含濕量不均，因此限制7燥機(jī)具有重大的意義。振動(dòng)流化床干燥機(jī)設(shè)計(jì)先進(jìn)、質(zhì)量可靠、適用范圍廣、并化床干燥機(jī)得到各行業(yè)的普遍歡迎。料時(shí)，在水分比較大的加料段會(huì)產(chǎn)生流化困難現(xiàn)象，這時(shí)在加料段設(shè)置攪拌器，低；另一類是振動(dòng)部分與電機(jī)分離的箱式激振器固定在流化床一端的板彈簧式，振動(dòng)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，一般應(yīng)用于大尺寸流化床干燥器中，操作穩(wěn)定，積小，生產(chǎn)能力大，能制造大顆粒，該設(shè)備的工業(yè)應(yīng)用已日益增加。器相比，振動(dòng)流化床具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）物料在激振力及具有一定壓力的熱風(fēng)的雙重作用下呈現(xiàn)出理想的流化狀態(tài)，使得物料與熱風(fēng)進(jìn)行充分接觸。了流化質(zhì)量。（3）進(jìn)入干燥器的熱風(fēng)主要用于干燥過(guò)程的傳熱傳質(zhì)。采用較高的進(jìn)風(fēng)溫度，提高料層厚度，便可以獲得較高的熱效率。一般振動(dòng)流化床干燥器的熱效率在30%~60%20%~30%。8細(xì)粉回收系統(tǒng)負(fù)荷降低，細(xì)粉夾帶現(xiàn)象普遍減少。配套的熱源、風(fēng)機(jī)、旋風(fēng)分離器等規(guī)格也相應(yīng)縮小，節(jié)能效果顯著。（4）振動(dòng)流化床可以干燥顆粒分布較寬的物料，停留時(shí)間比較均勻；也可的干燥產(chǎn)品。（5）床層結(jié)構(gòu)得到改善，傳熱系數(shù)增大，相界面積增大，并使邊界層湍流程度增加，干燥過(guò)程得到強(qiáng)化。（6）可以減少流態(tài)化的起始溝流問(wèn)題，操作穩(wěn)定性好，操作氣速和床層壓降都較普通流化床干燥器低。由于無(wú)激烈返混，對(duì)物料粒子損傷小。振動(dòng)流化床干燥機(jī)廣泛應(yīng)用于化工、制藥、農(nóng)林土特產(chǎn)品、糧食、輕工到逐步走向成熟已經(jīng)走過(guò)了20多年歷史。目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)需要的常規(guī)振動(dòng)流化床干燥機(jī)，以及國(guó)際市場(chǎng)需要的主要振動(dòng)流化床干燥機(jī)，我國(guó)基本都能自己制造。這表明，閃蒸干燥機(jī)以進(jìn)口為主的歷史已經(jīng)結(jié)束。目前，我國(guó)振動(dòng)流化床干燥機(jī)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率已達(dá)80％以上。預(yù)計(jì)“十五”期間，國(guó)產(chǎn)振動(dòng)流化床干燥機(jī)在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率將達(dá)90％以上，競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)主要集中在產(chǎn)品質(zhì)量、技術(shù)水平、售后服務(wù)和價(jià)格方面。噸／時(shí)以下)，預(yù)計(jì)年需求量將達(dá)到千臺(tái)左右；化工用振動(dòng)流化床干燥機(jī)年需求量將達(dá)到3000臺(tái)(套)左右；制藥用振動(dòng)流化床干燥機(jī)年需求量將達(dá)到3000臺(tái)(套)左右；農(nóng)林土特產(chǎn)品烘干設(shè)備年需求量將達(dá)到2000臺(tái)(套)左右；輕工用烘干設(shè)備年需求量將達(dá)到2000臺(tái)(套)左右。燥機(jī)中的較大規(guī)格設(shè)備需求量將會(huì)增加；具有功能組合(如制粒—干燥、干燥—過(guò)濾)的設(shè)備需求量也將增多；高自動(dòng)化振動(dòng)流化床干燥機(jī)在一些應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑹茉O(shè)備的耐腐能力和可靠的使用壽命，將會(huì)受到用戶特別關(guān)心。行各業(yè)，自60年代以來(lái)，原蘇聯(lián)學(xué)者已發(fā)表了對(duì)振動(dòng)流化床的報(bào)導(dǎo)，此后，東歐．加拿大等國(guó)學(xué)者作廣大量探索。但在理論研究方面則于1986年在上海召開(kāi)的全國(guó)第二次干燥技術(shù)交流會(huì)開(kāi)始，國(guó)內(nèi)才陸續(xù)有振動(dòng)流化床研究的論文發(fā)表。隨后，有許多單位建起了初具規(guī)模的小型或已接近工業(yè)振動(dòng)流化床的試驗(yàn)裝置，9先于1983年建起了我國(guó)第一套用作試驗(yàn)?zāi)康牡男⌒凸I(yè)試驗(yàn)裝置，并隨后開(kāi)發(fā)了系列工業(yè)用振功流化床干燥機(jī)。幾所高等院校及科研單位，如天津科技大學(xué)、流化床的各種參數(shù)及其對(duì)干燥速率的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究并開(kāi)發(fā)了各具特色的工業(yè)用振動(dòng)流化休干燥機(jī)。主要根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，理論研究較為滯后。振動(dòng)流化床作為一種成功的改型流化床，在近30年時(shí)間里獲得廠突飛猛進(jìn)的發(fā)展。國(guó)外，如丹麥、瑞士、日本、法國(guó)等，均每年向工業(yè)界提供大批這丹麥NIROSULZER發(fā)了分布板面積26m2我國(guó)到了90年代，我國(guó)振動(dòng)流化床的生產(chǎn)與應(yīng)用進(jìn)人了高速發(fā)展階段，相繼出現(xiàn)了一些專業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)振動(dòng)流化床的工廠。器相比有如下優(yōu)勢(shì)：（1）組合干燥器更容易節(jié)約能源；（2）組合干燥器更容易保證產(chǎn)品質(zhì)量，干燥過(guò)程可以同時(shí)進(jìn)行分級(jí)、粉碎等操作，對(duì)熱敏性物料干燥后可進(jìn)行及時(shí)冷卻；噴霧振動(dòng)流化床干燥器屬于二級(jí)組合式干燥器，第一級(jí)為噴霧干燥器，1980年第一臺(tái)整體噴霧流化床干燥器出現(xiàn)以來(lái)，很快在乳粉生產(chǎn)上得到應(yīng)用，生產(chǎn)各種乳粉（包括脫脂、全職、高脂乳粉、乳清體，在降速干燥階段，物料中的含水量較低，但所需要的干燥時(shí)間較長(zhǎng)，則可以是在物料水平輸送的過(guò)程中進(jìn)行干燥，物料在干燥器內(nèi)的停留時(shí)間可以自由控的操作靈活性和對(duì)物料的適應(yīng)性。雖然使設(shè)備的整體費(fèi)用增加生產(chǎn)能力將提高5t的裝置為例，在二次干燥的情況下，所節(jié)約的燃料費(fèi)用大約在18個(gè)月內(nèi)可以全部回收投資。有機(jī)結(jié)合，因此在性能上也就具有兩種干燥器的特點(diǎn)。把噴霧裝置組合在氣-固流化床中，將溶液或熔融物加工為固體顆粒的方法稱為噴霧流化干燥。由于在流化床中固體粒子有良好的混合與較高的傳熱效能，液時(shí)，其容積蒸發(fā)強(qiáng)度達(dá)550~670kg水/m3h。晶、干燥、造粒、煅燒等過(guò)程融合在一個(gè)設(shè)備中進(jìn)行。因此，簡(jiǎn)化了流程，并相的。的“晶種”。不斷噴入，床層粒子在某一穩(wěn)定尺寸范圍連續(xù)卸出。身的流體力學(xué)條件。其中，噴霧器的條件更為重要。如果噴霧器操作不好，或者床層粘結(jié)成餅而無(wú)法流化，或者粒子長(zhǎng)大不能控制，最后可導(dǎo)致流化狀態(tài)不佳。尺寸較小的顆粒反回床層作為涂層長(zhǎng)大“晶種”的辦法來(lái)平衡床層中粒子長(zhǎng)大，加篩析、返料提升等的電耗外，還會(huì)使設(shè)備的生產(chǎn)強(qiáng)度降低。噴霧流化干燥器在干燥的同時(shí)進(jìn)行造粒，經(jīng)組合后的干燥器有以下特點(diǎn)：直徑為500mm的噴霧流化干燥器的生產(chǎn)能力可與一臺(tái)直徑為10000mm2000mm，高為（2）噴霧流化干燥器與噴霧干燥造粒和流化造粒相比，所得產(chǎn)品顆粒均勻，粒0.3～0.5mm成粒率大約在90%左右；（3）噴霧流化干燥器熱效率高，一般在60%以上；（4）流化床床層溫度比較低，而且溫度相對(duì)穩(wěn)定，適用熱敏性物料的干燥；所得顆粒狀產(chǎn)品的潤(rùn)濕性、溶解性都很好，粉塵少、無(wú)污染；（6）產(chǎn)品的密度達(dá)到0.66g/cm3，具有良好的流動(dòng)性，節(jié)約包裝材料。在我國(guó)的奶制品生產(chǎn)中，奶粉的生產(chǎn)約占整個(gè)奶制品總產(chǎn)量的80％左右，環(huán)節(jié)之一，僅干燥工序要蒸發(fā)掉的水分量幾乎與所要生產(chǎn)出來(lái)的奶粉質(zhì)量相當(dāng)。用就是一個(gè)典型的例子。燥塔將含水量為45%-50%的濃縮牛奶干燥成含水量為5%-7%的潮粉，然后用振動(dòng)流化床干燥器將潮粉干燥成含水量為80年代初發(fā)得振動(dòng)流化床的應(yīng)用越發(fā)地廣闊了。牛奶在干燥過(guò)程中很容易損失其營(yíng)養(yǎng)成分，干燥溫度過(guò)高，干燥時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，牛奶粉末會(huì)變黃，口干也會(huì)變差。故選擇噴霧干燥，因?yàn)樵摳稍锓椒囟鹊?，時(shí)間短，但噴霧干燥主要用來(lái)干燥液狀物料，容積傳熱系數(shù)較低kJ·m-3·h-1（83～418的干燥，微囊化粉末酒的生產(chǎn)等。其組合形式有二級(jí)干燥，也有三級(jí)干燥。它由溫度，降低排氣溫度，以降低能耗并保證質(zhì)量。第二章振動(dòng)流化床干燥裝置基本參數(shù)確定第一節(jié)生產(chǎn)能力計(jì)算已知牛奶蒸發(fā)量Wf=3%W1=7%。G×(1-Wo)=G1×(1-W1)=G2×(1-W2)得G1=838.7kg/h(2-1）G2=804.12kg/h式中G1——振動(dòng)流化床處理量；G2——干燥后奶粉產(chǎn)量。第二節(jié)基本參數(shù)確定一次干燥后的乳粉物料838.7生產(chǎn)能力G1kg/h干燥前含水量W1％干燥后含水量W2％73kg/m370070bb進(jìn)料溫度℃熱風(fēng)進(jìn)風(fēng)溫度t1℃空氣密度90(選定)0.972kg/m3x第三章振動(dòng)流化床干燥工藝計(jì)算第一節(jié)多孔板有效尺寸確定多孔板有效長(zhǎng)度為L(zhǎng)，有效寬度為B。一般情況下B=(1/8—1/10)L。由G1=60×L/τ干×B××H（3-1）b量,所以干燥時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，現(xiàn)取為15min。H——靜床高度，取H=100mm；——濕料堆積密度，kg/m3；b838.7=60×L/15×B×700×0.1得L=5.47m,現(xiàn)取L=6mB=0.6m則干燥時(shí)間τ干＝60×L×B××H／G1＝15.02minb在合理范圍內(nèi)，故所選多孔板尺寸合理。多孔板面積S=L×B=3.6m2第二節(jié)振動(dòng)流化床進(jìn)出風(fēng)量計(jì)算一、進(jìn)風(fēng)量計(jì)算進(jìn)風(fēng)溫度：T進(jìn)=90℃空床氣速：ｕ=0.4m/s則振動(dòng)流化床下箱體總進(jìn)風(fēng)量為：V90=ｕ×L×B=0.4×6×0.6=1.44m3/s換算成1atm、20℃時(shí)風(fēng)機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)量：V20=V90×(273+20)/(273+T進(jìn))=1.16m3/s為使風(fēng)量有一個(gè)調(diào)節(jié)裕度，應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)量增加10%，因此風(fēng)機(jī)風(fēng)量為：V風(fēng)=1.1×V20=1.28m3/s換算為：V風(fēng)=3600×1.28=4602.76m3/h二、振動(dòng)流化床的排氣量（一）物料干燥排出蒸汽體積濕物料生產(chǎn)能力G=838.7kg/h1干燥后奶粉產(chǎn)量G=804.12kg/h2被干燥水分重量△W=G—G=34.59kg/h12由[1]化工原理查得90℃下水蒸汽比容=2.36m/kg3則90℃下水蒸汽體積：V=W×=81.62m/h390汽（二）排風(fēng)量計(jì)算排風(fēng)溫度為70℃，則振動(dòng)流化床排風(fēng)量為：27370273202737027390V=V×80風(fēng)+V×100汽=4700.47m/h3由于引風(fēng)機(jī)的工作溫度為70℃，因此引風(fēng)機(jī)量V=V=4700.47m/h=1.31m/s33引80第三節(jié)振動(dòng)流化床進(jìn)風(fēng)管和出風(fēng)管管徑計(jì)算一、進(jìn)風(fēng)管管徑計(jì)算振動(dòng)流化床進(jìn)風(fēng)量：V=1.28m/s3風(fēng)采用2個(gè)進(jìn)風(fēng)管進(jìn)風(fēng)，則每個(gè)進(jìn)風(fēng)管進(jìn)風(fēng)量V12V=0.64m/s31風(fēng)取D=250mm,則進(jìn)風(fēng)管空氣流速為：1Vm/s11D241由[2]，對(duì)于一般裝置中的管路，氣體在常壓管路中的流速范圍是10～20m/s，可見(jiàn)，=13.04m/s合適。1所以選定進(jìn)風(fēng)管為DN250標(biāo)準(zhǔn)管，尺寸為Ф273×8。二、出風(fēng)管管徑計(jì)算振動(dòng)流化床排氣量：V=1.31m/s380采用2個(gè)排氣管，則每個(gè)排氣管風(fēng)量：V=20.66m/s32取D=250mm，則出風(fēng)管氣體流速為：22V=m/s322D242在10～20m/s范圍內(nèi)，且﹥，合適。221所以選定出風(fēng)管為DN250標(biāo)準(zhǔn)管，尺寸為Ф273×8。第四章振動(dòng)流化床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié)上箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)900100100144001圖上箱體是物料與熱空氣進(jìn)行熱交換的主要場(chǎng)所，物料與上箱體壁直接接觸，因此上箱體材料選用不銹鋼低了氣速，從而減少了物料夾帶現(xiàn)象的產(chǎn)生。同時(shí)，上箱體采用這種結(jié)構(gòu)，避免了法蘭與物料的接觸，是法蘭材料選用碳鋼，節(jié)約不銹鋼用量。上箱體設(shè)有4整。上箱體頂部設(shè)有兩個(gè)排風(fēng)管，用以排風(fēng)。進(jìn)料口在床身一側(cè)，材料也為不銹鋼0Cr18Ni9。為了解在干燥過(guò)程中溫度的變化，在排風(fēng)管下側(cè)及上法蘭上側(cè)共開(kāi)設(shè)8設(shè)4個(gè)燈孔。第二節(jié)下箱體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)304將下箱體用隔板分成兩個(gè)氣室，各氣室中都設(shè)有相同的均風(fēng)板均風(fēng)角鋼等。設(shè)置一塊4mm內(nèi)進(jìn)行激振力的調(diào)整。順利從排污管排出，整個(gè)下箱體底部保持有1∶100的斜度。第三節(jié)上下箱體法蘭的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)《振動(dòng)流化床干燥裝置結(jié)點(diǎn)圖》中的上下箱體法蘭圖（A）,（B)。圖（A）所示GB9787-1988上下箱體法蘭選定熱軋等邊角鋼，尺寸為∟100×100×10，質(zhì)量15.120kg/m。001圖第四節(jié)多孔板、編織網(wǎng)、托網(wǎng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、分布板孔數(shù)孔率一般為3%-10%，現(xiàn)取5%。分布板孔徑一般為1.5—2.0mm，這里取2.0mm，則孔數(shù)為d02n（4-1）d40dA3.60.05n===57325個(gè)d110.0022d2440在分布板上篩孔按等邊三角形布置，空心距為11d0.00222220.0085m（4-2）0t2230.05d取t=8mm82圖二、分布板材料與結(jié)構(gòu)分布板結(jié)構(gòu)采用直流型分布。板的厚度一般取大一點(diǎn)較好，取8mm。板材料選用304不銹鋼，孔用沖制而成，加工簡(jiǎn)單。多時(shí)不使多孔板發(fā)生凹陷變化，在編織網(wǎng)下設(shè)有托網(wǎng)，并用角鋼支撐。根據(jù)[4]《化工設(shè)備設(shè)計(jì)手冊(cè)》上卷GB9787-1988選定熱軋等邊角鋼尺寸為∟60×60×8，質(zhì)量10.75kg/m。第五節(jié)均風(fēng)板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于熱空氣流是以較高的速度進(jìn)入下箱體，而下箱體氣室寬度不大，因此導(dǎo)致氣流分布不均勻，這種不均勻性將直接影響到干燥效果，產(chǎn)生被干燥物料受熱不均，最后得到的產(chǎn)品含水量也不均一，所以必須在下箱體氣室中設(shè)置均風(fēng)板。圖個(gè)孔，且孔徑分別為0.04m,0.05m,0.06m,0.08m,整板開(kāi)孔率為：9(0.040.050.060.08)2222417.6%'0.151第六節(jié)支座設(shè)計(jì)圖防止彈簧跳出發(fā)生故障?？v向的兩個(gè)支座間也用槽鋼通過(guò)焊接而成為一體。第七節(jié)保溫層設(shè)計(jì)由于振動(dòng)流化床使用的干燥介質(zhì)通常是溫度較高的熱空氣，為防止熱損失，重量輕，有足夠強(qiáng)度，吸濕性小，易于施工，成型，成本低。在此次設(shè)計(jì)中我們采用的保溫材料為玻璃棉氈，其技術(shù)指標(biāo)為：種類：2號(hào)體積密度：≥16kg/m熱導(dǎo)率：0.058w/m.k最高使用溫度為：250℃厚度標(biāo)準(zhǔn)為：25、40、50、75、100mm在這里我們是在知道保溫層外表面溫度的情況下來(lái)求保溫層的厚度。在外徑>1米的管道、圓筒型設(shè)備或平壁單層保溫時(shí)ttfattm（4-3）s1sa—為絕熱材料在其溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)，Kcal/mh℃t—被絕熱管道設(shè)備外壁溫度，℃ft—保溫層外表面溫度，℃s在一般情況下保溫層外表面的溫度可以利用公式來(lái)計(jì)算：t0.028T℃sfT為被保溫設(shè)備的外表面溫度，℃f320.0289034.52℃（4-4）（4-5）tst—周圍環(huán)境的溫度，℃a—室外總的給熱系數(shù)W/m.℃6110對(duì)保溫或是加熱保溫絕熱結(jié)構(gòu)，一般取=10Kcal/mh℃20W—為室外的風(fēng)速取0.3m/s1060.313.3/.℃Kcalmh210.0167m16.713.3所以我們采用厚度為25mm的就已經(jīng)足夠了。第八節(jié)堰高調(diào)整裝置的設(shè)計(jì)堰調(diào)整方法如下圖：圖要調(diào)節(jié)堰高時(shí)，首先是螺栓松開(kāi)，通過(guò)把手轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)，調(diào)到所需堰高后，擰緊螺栓即可。第九節(jié)肋板結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于上、箱體壁厚較小，在力作用下易發(fā)生變形，因此設(shè)一些肋板，增加箱體的剛度，防止變形。肋板等間距，均勻分布焊在上下箱體上，焊接方式采用雙鋼材料，這樣焊可減少對(duì)不銹鋼的燒損，對(duì)下箱體來(lái)說(shuō)，則可較少焊縫面積。圖第十節(jié)進(jìn)風(fēng)管、出風(fēng)管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)表度C量kgADn1（二）出風(fēng)管DN250的平焊法蘭表D度C量kgABL徑Kn11第五章振動(dòng)流化床配套設(shè)備選擇第一節(jié)加熱裝置的選擇一、熱風(fēng)鍋爐加熱風(fēng)量計(jì)算熱風(fēng)鍋爐加熱風(fēng)量實(shí)際上就是振動(dòng)流化床在T進(jìn)爐加熱風(fēng)量為：V'=V=1.28m/s39090二、提供熱量計(jì)算風(fēng)機(jī)風(fēng)量V=4602.76m/h3風(fēng)由[1]查得t=20℃下空氣密度ρ=1.205kg/m3則空氣質(zhì)量流量G=V×ρ=5546.33kg/h風(fēng)考慮到可能出現(xiàn)的較低溫度，將室溫降到低于20℃的10℃來(lái)計(jì)算所需提供的熱量是合理的，這樣選擇的熱風(fēng)爐具有較好的適應(yīng)能力。因此，平均溫度：tt1090tm250122又由[1]查得t=50℃時(shí)，空氣比熱Cp=0.24kcal/kgCm則熱風(fēng)爐所需提供的熱量為:Q=GCp(tt)=106489.54kcal/h（5-1）z21三、熱風(fēng)爐選擇金屬壁來(lái)加熱空氣。根據(jù)現(xiàn)代干燥技術(shù)P1147，直流式換熱器系列性能表選型。選用熱風(fēng)爐的臺(tái)數(shù)，型號(hào)規(guī)格和技術(shù)參數(shù)如下：臺(tái)數(shù)：一臺(tái)表輸出風(fēng)量型號(hào)規(guī)技格術(shù)參數(shù)RFL151512000～216060～30030～45第二節(jié)旋風(fēng)分離器設(shè)計(jì)選用CLT/AX型旋風(fēng)分離器。由[2]可知它的凈化能力為170～42780m3/h，流體阻力為49～110mmHO。2一、氣體處理量旋風(fēng)分離器的氣體處理量Q即為振動(dòng)流化床的排氣量V即：Q=XX65V=4700.47m/h。380二、旋風(fēng)分離器直徑由[2]可知，氣體以15～20m/s的速度進(jìn)入旋風(fēng)分離器，所產(chǎn)生的離心力可以分離出小到5的顆粒及霧沫。因此，初選進(jìn)口速度為m14m/sj則進(jìn)出口橫截面積F為進(jìn)QF=進(jìn)0.0933m2x3600（5-2）j又進(jìn)氣口高度A=0.66D進(jìn)氣口高度B=0.26DXX所以有F=0.66D×0.26D2D進(jìn)XXxF進(jìn)0.172則D=X=0.736m取旋風(fēng)分離器直徑D=0.7mXF=0.172D=0.172×(0.7)=0.0843m2‘進(jìn)22Q==15.5m/s'x3600Fj'可見(jiàn)能充分滿足分離要求。三、旋風(fēng)分離器尺寸確定A=0.66D=0.660.7=0.462mB=0.26D=0.260.7=0.182mD=0.4D=0.40.7=0.28m1H=2.26D=2.260.7=1.582m1H=2.0D=2.00.7=1.4m2D=0.3D=0.30.7=0.21m2S=0.8D=0.80.7=0.56m圖四、壓力損失計(jì)算由[1]查得T=70℃時(shí)空氣密度出d1.029kg/m3由樣本查出阻力系數(shù)5.5則壓力降（壓力損失）為：215.52'P=5.569.3mmHO（5-3）j2g22第三節(jié)風(fēng)機(jī)的選擇掉。四平市鼓引風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的Y5-47-11系列風(fēng)機(jī)可作為一般工廠及大型建筑物用的氣體。因此，本次設(shè)計(jì)采用該廠的4-72離心通風(fēng)機(jī)是比較合適的。一、鼓風(fēng)機(jī)的選擇鼓風(fēng)機(jī)需提供風(fēng)量為V=4602.76m3根據(jù)四平市鼓引C。風(fēng)風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的Y5-47-11系列風(fēng)機(jī)樣本，選擇鼓風(fēng)機(jī)如下：表6%軸功率m3/h二、引風(fēng)機(jī)的選擇Vm3/h60表軸功率6%m3/h三、鼓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)選用件表根據(jù)四平市鼓引風(fēng)機(jī)廠生產(chǎn)的Y5-47-11系列風(fēng)機(jī)樣本，所選用的鼓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)的選用件分表列表如下：表4表4四、壓頭校核旋風(fēng)分離器壓頭損失mmHO2P69.3由[9]得知，振動(dòng)流化床壓頭損失P100mmHO,另外在管路、閥門(mén)等處，12在氣體通過(guò)時(shí)也存在壓頭損失，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)，總的壓頭損失約為170mmHO。2鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)所能提供的壓頭總和為：P1608+1608=3216pa即192.5mmHOP2P192.5mmHO﹥170mmHO22因此，所選風(fēng)機(jī)是合適的。第四節(jié)空氣過(guò)濾器一）空氣流量的確定空氣流量Vm/h3風(fēng)（二）初效空氣過(guò)濾器的選擇高效空氣過(guò)濾器的負(fù)荷，延長(zhǎng)其使用壽命。初效空氣過(guò)濾器的基本參數(shù)如下：表/h)(m2))(m3（三）中效空氣過(guò)濾器的選擇中效空氣過(guò)濾器也采用新型無(wú)紡布為濾料。其基本參數(shù)如下：表/h3)(m2))（四）高效空氣過(guò)濾器的選擇板，與鋁合金、鐵框等膠合而成。具有過(guò)濾效率高、阻力低、容塵量大燈特點(diǎn)，其濾塵效率達(dá)到了99.99%高效空氣過(guò)濾器的基本參數(shù)如下：表)型號(hào)個(gè)數(shù)料。第六章振動(dòng)流化床機(jī)械設(shè)計(jì)第一節(jié)振動(dòng)流化床重量計(jì)算一、堰及其調(diào)節(jié)裝置重量計(jì)算兩個(gè)軸承套重量：g(0.090.03280.006)0.009785020.752kg22214兩個(gè)壓蓋重量：g=[(0.0980.006)0.0010.0360.004]785020.90kg222244軸重量：g0.020.402785060.774kg24350加強(qiáng)肋板：g0.40.00239878502kg0.00278505.48kg400504堰板重量：g20.4=3605螺栓及螺母重量：g=0.011)20.0926兩個(gè)軸承重量：g=0.0320.06kg7套筒質(zhì)量：g=(0.0110.009)0.00378500.074kg2248把手重量：g(0.005)0.13785020.04kg249移動(dòng)盤(pán)重量：g(0.100.01520.01)40.0178501.667kg222410固定盤(pán)重量：g0.16(0.0650.54)40.017850kg222411則堰板及其調(diào)節(jié)裝置重量為：11Gg17.781ii1二、手孔兼視鏡部分重量計(jì)算耳板重量：g0.028'1耳架重量：0.0220.0082)20.052g'284銷軸重量：g0.325'3活結(jié)螺栓重量：g0.114'4kg球頭手柄重量：g'5[(0.01)(0.01)0.015(0.012)0.08]78500.095kg322344壓板重量：g[0.070.050.030.005'6加強(qiáng)圈重量：g(0.310.215)0.017850kg'7224墊圈環(huán)重量：g(0.2150.204)0.00278500.057kg'8224彎手把重量：g(0.01)0.1678500.099kg'924蓋重量：g(0.40.15)0.015785012.710kg'22410壓緊環(huán)板重量g(0.30.125)0.11578506.874kg'22411螺母重量：g0.008'kg12上耳板重量：g(0.050.050.030.028)0.0050.065'13銷軸重量：g'14下耳板重量：g=0.035')2耳架重量：g=40.116'244個(gè)手孔兼視鏡）4=Gg'424.00996.036kg2i41i三、上箱體部分重量排風(fēng)管接管重量：G0.2730.2570.27850220.9kg2243四個(gè)燈孔重量：G2(0.150.01)0.01785046.164kg22444進(jìn)料口重量：0.20.2G(0.30.05520.20.550.30.29)0.00278505.707kg25兩個(gè)起吊環(huán)重量：0.080.0422G(0.080.05)0.0221.65846上箱體法蘭重量：G(620.62)15.120199.5847上箱體殼重量：G14.160.002224.648上箱體加強(qiáng)肋重量：G22378.5223.69上下箱體法蘭螺栓重：G3.212107810.99上下箱體法蘭螺母重：G0.857kg100011多孔板重量:G=1730.5kg12補(bǔ)償片重量：G0.0040.060.110.20712四、下箱體部分重量下箱體法蘭重量G(620.62)15.120199.58414下箱體殼重量：G0.820.8215三個(gè)手孔重量：G313.08739.261kg17下箱體電機(jī)護(hù)板重量：G48.448kg18進(jìn)風(fēng)口接管：G0.2730.2570.27850220.9kg22419支撐用角鋼重量：G0.320支撐角鋼用螺母與螺釘重：G(0.01670.01099)均風(fēng)板重量：G10.150.0021.51.60kg激振電機(jī)重量：G218023出料口重量：G8.962kg24四個(gè)排污口的重量：G2544[(0.0250.020)0.1(0.080.025)0.005]412222上支座重量：G(0.30.150.01530.150.08432.5261焊電機(jī)板重量：G20.660.350.008785030.368kg627下箱體加強(qiáng)肋重量：G20.04(0.580.60.29)0.0026.30828五、彈簧支撐箱體重量28GG1ii1第二節(jié)激振電機(jī)選擇一、激振電機(jī)所需驅(qū)動(dòng)重量激振電機(jī)所需驅(qū)動(dòng)部分為彈簧支撐和軟連接以內(nèi)的部分，根據(jù)重量計(jì)算，這部分的重量為：G1同時(shí)在生產(chǎn)時(shí)，床內(nèi)物料也是激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)的，這部分重量為:GρLHB=60.60.02700=55.44kg2濕因此，激振電機(jī)所需驅(qū)動(dòng)重量：GGG.78555.44.22512激振電機(jī)所驅(qū)動(dòng)部分為彈簧支撐和軟連接以內(nèi)的部分，以及床內(nèi)的物料。由于在重量計(jì)算中的誤差，將激振電機(jī)所驅(qū)動(dòng)的這部分重量取為：2700kgG二、激振電機(jī)選擇由中國(guó)博山特型電機(jī)有限公司生產(chǎn)的YJZ系列激振三相異步電動(dòng)機(jī)是各類振動(dòng)機(jī)械的通用型激振源，如振動(dòng)給料機(jī)，振動(dòng)輸送機(jī)、振動(dòng)干燥機(jī)等，它的激是合適的。流化床所需的激振力為：F27009.8126487N26.487KN總在流化床兩側(cè)對(duì)稱布置兩臺(tái)電機(jī)，因此每臺(tái)所需的激振力為：1FF13.242總由此選擇兩臺(tái)型號(hào)為YJZ30-6C的電機(jī)，其基本參數(shù)如下：電源：三相六級(jí)，電壓380V，頻率50Hz同步轉(zhuǎn)速：1000r/min表型號(hào)三、激振電機(jī)激振力校核兩臺(tái)對(duì)稱布置得電機(jī)產(chǎn)生的激振力為：F2電機(jī)60FF則：2.265226.487總由[3]可知，一般情況下，振動(dòng)流化床的總驅(qū)動(dòng)力C應(yīng)為振動(dòng)流化床重量的2～4倍，因此，所選的電機(jī)是合適的。四、激振電機(jī)的外型及安裝尺寸沈陽(yáng)實(shí)業(yè)電機(jī)廠出品的激振電機(jī)由A與BA型安裝與外形尺寸，見(jiàn)下圖：圖第三節(jié)設(shè)備振動(dòng)參數(shù)及彈簧計(jì)算一、彈簧剛度取彈簧中徑D=100mm2有效圈數(shù)N=4實(shí)際圈數(shù)n=N+2=6設(shè)備采用四支座，每個(gè)支座安裝3個(gè)彈簧，共12個(gè)彈簧。由[3]：4k=8DN3（6-1）2K=k×12其中，k——單個(gè)彈簧剛度，kg/cm；K——12個(gè)彈簧總剛度，kg/cm；G——剪切彈簧模量，G=8×105kg/cm；D——彈簧中徑，cm；2D——彈簧直徑，cm；N——彈簧有效圈數(shù)。二、設(shè)備自振頻率1Kgf2W（6-2）其中：f——設(shè)備自振頻率，Hz;W——設(shè)備彈簧支撐部分重量，W=G三、激振電機(jī)驅(qū)動(dòng)頻率16.67f'四、設(shè)備頻率CgAgKWw2（6-3）其中：A——設(shè)備振幅，cm；C——激振驅(qū)動(dòng)力，kg；K——12彈簧總剛度，kg/cm；W——設(shè)備彈簧支承部分重量，W=G2nw——w104.67rads/利用以上各式。對(duì)不同彈簧絲直徑進(jìn)行試算，并將所得結(jié)果列入下表：表dkKfAf'f由[3]可知，當(dāng)床身重量固定之后，彈簧的剛度便決定了設(shè)備的自振頻率。應(yīng)使驅(qū)動(dòng)頻率為自振頻率的2～4倍，這是系統(tǒng)振幅A就趨近于一個(gè)恒定值，這時(shí)振動(dòng)振幅很穩(wěn)定。因此，從上面的計(jì)算表格中可以看到，當(dāng)彈簧'直徑d=1.0時(shí)，的值在2～4的范圍內(nèi)，故取彈簧直徑d=1.0cm。