旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥裝置設(shè)計(jì)說明書樣本

目錄第一章緒論 41.1、概述 41.2、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)研究狀況 51.2.1、干燥室內(nèi)實(shí)測氣體旋流壓力分布及旋流壓力分布理論計(jì)算 51.2.2、氣體在干燥室內(nèi)流動(dòng)速度分布實(shí)測成果 61.2.3、旋轉(zhuǎn)干燥器設(shè)計(jì) 71.2.4、自動(dòng)化控制技術(shù)在閃蒸干燥生產(chǎn)過程中應(yīng)用現(xiàn)狀 91.3、本課題提出意義 10第二章方案論證 112.1、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)書 112.1.1、設(shè)計(jì)任務(wù) 112.1.2、已知條件 112.1.3、使用壽命 112.2、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 112.3、工作過程簡述 12第三章旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器簡介 133.1、閃蒸干燥裝置系統(tǒng)構(gòu)成 133.2、工作原理 163.2.1、粉碎閃蒸迅速干燥原理 163.2.2、旋轉(zhuǎn)氣流流化輸送干燥原理 173.3旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器構(gòu)造特點(diǎn) 19第四章旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器設(shè)計(jì) 214.1、設(shè)計(jì)任務(wù)與已知條件： 214.1.1、設(shè)計(jì)任務(wù) 214.1.2、已知條件 214.2、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器參數(shù)擬定 224.2.1、流向及載熱體選取 224.2.2、干燥過程物料衡算和熱量衡算 224.2.3、設(shè)備重要參數(shù)擬定： 274.3、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)構(gòu)造設(shè)計(jì) 344.3.1、電機(jī)選?。?344.3.2、傳動(dòng)裝置參數(shù)擬定 354.3.3、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)： 354.4、軸設(shè)計(jì)： 404.4.1、初步估算軸徑 404.4.2、軸構(gòu)造設(shè)計(jì) 404.4.3、軸上受力分析 414.4.4、彎矩圖 434.4.5、轉(zhuǎn)矩圖 434.4.6、計(jì)算彎矩圖 434.4.7、校核軸強(qiáng)度 444.4.8、校核軸疲勞強(qiáng)度 444.4.9、軸彎曲剛度校核 464.5、軸承設(shè)計(jì) 464.5.1、軸承選取 464.5.2、軸承校核 464.6、支撐裝置設(shè)計(jì)： 484.6.1、支架設(shè)計(jì) 484.6.2、底板設(shè)計(jì) 484.7密封及潤滑裝置設(shè)計(jì) 484.7.1、密封裝置設(shè)計(jì) 484.7.2、潤滑裝置設(shè)計(jì) 484.8送料裝置設(shè)計(jì) 484.8.1、功率計(jì)算： 494.8.2、電機(jī)選取 494.8.3、帶輪設(shè)計(jì) 494.8.4、減速機(jī)選取 544.8.5、聯(lián)軸器選取 544.8.6、輸送段設(shè)計(jì) 544.8.7、密封及潤滑裝置設(shè)計(jì) 59第五章經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估及環(huán)保分析 605.1、經(jīng)濟(jì)評(píng)估目 605.2、經(jīng)濟(jì)分析計(jì)算 605.3、環(huán)保分析 615.3.1、環(huán)保對(duì)干燥機(jī)設(shè)計(jì)規(guī)定 615.3.2、環(huán)保內(nèi)容與對(duì)策 61第六章結(jié)論及道謝 626.1、結(jié)論 626.2、道謝 62參照文獻(xiàn) 63

第一章緒論1.1、概述旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥裝置是八十年代在國外新推出一種干燥技術(shù)和流態(tài)化技術(shù)綜合為一體新型干燥設(shè)備，它克服了干燥設(shè)備高、能源消耗大和流化床干燥不均勻缺陷，集兩者之所長，成為具備高效、節(jié)能迅速等特點(diǎn)抱負(fù)干燥設(shè)備。它特別適合于膏狀物、濾餅等物料直接干燥，彌補(bǔ)了粑式干燥效率低、產(chǎn)量小局限性，變化了噴霧干燥效率低而先稀釋再進(jìn)行噴霧解決復(fù)雜過程。幾年來，旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥廣泛應(yīng)用于輕工、石油、化纖、食品、礦山、涂料、染料及中間體等化工行業(yè)高黏度、高稠度、熱敏性膏狀物料干燥[1]。與其他設(shè)備相比，旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥裝置技術(shù)先進(jìn)，設(shè)備緊湊、操作簡樸、維修以便，強(qiáng)化了氣固傳熱效果，使干燥時(shí)間大為縮短，產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)量大大提高，節(jié)能效果十分明顯，因而，這種裝置浮現(xiàn)后及時(shí)引起了世界各大化學(xué)工業(yè)公司注重，紛紛引進(jìn)用于各種物料干燥，當(dāng)前世界上大概有十七個(gè)國家引入了這種裝置。在1987~1991年間，吉化染料廠、丹東染料廠、上海染料廠、北京染料廠先后引進(jìn)了該裝置，用于染料及中間體干燥。通過幾年生產(chǎn)實(shí)踐證明，該設(shè)備運(yùn)營可靠，生產(chǎn)穩(wěn)定，容易控制，各項(xiàng)工藝指標(biāo)均達(dá)到了設(shè)計(jì)規(guī)定，是當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)先進(jìn)設(shè)備。但由于工藝條件規(guī)定不同和物料性能差別，旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)運(yùn)用條件必須由生產(chǎn)實(shí)踐和實(shí)驗(yàn)擬定。當(dāng)前，國內(nèi)大連理工大學(xué)干燥技術(shù)開發(fā)公司、吉化化工設(shè)備廠、鐵嶺精工機(jī)器廠等已開發(fā)φ200、φ300、φ500、φ800等型號(hào)旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥裝置并投入生產(chǎn)，沈陽化工研究院與阿誠干燥器廠合伙開發(fā)出次類型裝置，均已投入使用。下面將閃蒸干燥裝置在國內(nèi)使用狀況列入表1—1。表1-1旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)在國內(nèi)使用狀況[1]由表1-1可見，閃蒸干燥裝置在國內(nèi)發(fā)展較快，此后還會(huì)有更大發(fā)展。將來干燥技術(shù)發(fā)展趨勢規(guī)定它具備如下特點(diǎn)：（1）設(shè)備緊湊，體積小，生產(chǎn)能力大；（2）單位產(chǎn)品能耗低，需要節(jié)能型設(shè)備；（3）產(chǎn)品收率高，質(zhì)量好，滿足顧客規(guī)定；（4）自動(dòng)化限度高，操作簡樸；（5）綜合投資費(fèi)用和檢修費(fèi)用少；（6）消除對(duì)環(huán)境污染。閃蒸干燥裝置可滿足以上規(guī)定，故是較抱負(fù)干燥設(shè)備。但是，咱們同步也注意到它不是萬能，要依照實(shí)際生產(chǎn)狀況選用。本文對(duì)閃蒸干燥裝置做較詳細(xì)簡介，供人們參照。1.2、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)研究狀況自從國內(nèi)引進(jìn)旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)后來，國內(nèi)許多學(xué)者、單位對(duì)其作了大量實(shí)驗(yàn)研究和理論分析，為該產(chǎn)品設(shè)計(jì)提出了參照根據(jù)。概括起來，當(dāng)前獲得研究成果有如下幾種方面：1.2.1、干燥室內(nèi)實(shí)測氣體旋流壓力分布及旋流壓力分布理論計(jì)算[2]圖1-3給出了干燥室內(nèi)下斷面壓力分布狀況（攪拌器靜止）。由圖可見，在干燥中心壓力最低，在干燥室外圓處，壓力相對(duì)較大。氣體旋流壓力理論分布如圖1-4所示，氣體旋流壓力在圓形室半徑為R時(shí)最大，最大為P，而后隨旋轉(zhuǎn)半徑R減小，壓力逐漸減小。各點(diǎn)壓力值為：圖1－1理論壓力分布圖1－1理論壓力分布P+P0－ρvt2/2=0，其中為圓形室最外圓處壓力，為氣體在各點(diǎn)切向分速度。圖1－2圖1－2實(shí)際壓力分布1.2.2、氣體在干燥室內(nèi)流動(dòng)速度分布實(shí)測成果[2]圖1－4實(shí)測壓力分布圖1-3~圖1-6四圖中分別表達(dá)拆除與安裝下攪拌器工況下，氣體在干燥室內(nèi)流動(dòng)時(shí)切向及軸向速度分布狀況。將圖1-3圖1-4進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，下攪拌器裝上后來對(duì)切向速度分布及其數(shù)值影響很大。圖1-3中最大切向速度為15m/s，1-4中最大切向速度僅為9m圖1－4實(shí)測壓力分布圖1－3下攪拌器拆除時(shí)圖1－3下攪拌器拆除時(shí)切向速度分布圖1－4安裝下攪拌器時(shí)切向速度分布圖1－6下攪拌器靜止時(shí)圖1－6下攪拌器靜止時(shí)軸向速度分布圖1－5下攪拌器拆除時(shí)軸向速度分布切向速度分布這是由于攪拌器自身較低緣故。從圖1-5，圖1-6可見，軸向速度分布尚屬均布，流型接近湍流。1.2.3、旋轉(zhuǎn)干燥器設(shè)計(jì)通過對(duì)被干燥物料熱量衡算知干燥所需空氣質(zhì)量流量后，即可依照實(shí)驗(yàn)擬定臨界流速擬定干燥室直徑。依照氣固相顆粒聚式流態(tài)化原理擬定干燥室有效高度。(1)、干燥室空氣質(zhì)量流量通過物料和熱量衡算得：(1-1)其中，—水分蒸發(fā)量（）—蒸發(fā)潛熱（）—干品質(zhì)量（）—熱損失（）—熱空氣入口溫度（）—熱空氣出口溫度（）—濕料溫度（）—蒸氣比熱（·）—蒸汽比熱（·）—空氣進(jìn)口溫度（）(2)、干燥室直徑（）(1-2)式中，—出口條件下空氣密度（）—操作流化質(zhì)量流量（）—操作流化速度（）(3)、干燥有效高度(1-3)式中，—靜止高度（）—臨界流化速度（）—重力加速度（）—干燥室直徑（）(4)、干燥室分級(jí)器半徑東北大學(xué)研究生林麗女士曾對(duì)分級(jí)器半徑進(jìn)行研究，最后得出分級(jí)器研究成果如下：分級(jí)器半徑與產(chǎn)品粒度滿足如下關(guān)系式：(1-4)事實(shí)證明，該關(guān)系式在很大限度上滿足了生產(chǎn)規(guī)定，對(duì)實(shí)際設(shè)計(jì)及生產(chǎn)均有極大指引意義。式中，—分級(jí)器半徑（）—產(chǎn)品粒度（）1.2.4、自動(dòng)化控制技術(shù)在閃蒸干燥生產(chǎn)過程中應(yīng)用現(xiàn)狀國內(nèi)生產(chǎn)及研究領(lǐng)域中所使用旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥設(shè)備，有幾臺(tái)是丹麥引進(jìn)產(chǎn)品。其自動(dòng)化技術(shù)水平重要體當(dāng)前如下幾種方面：(1)、干燥室熱源熱量自動(dòng)調(diào)節(jié)，重要體當(dāng)前進(jìn)口溫度自動(dòng)檢測、調(diào)節(jié)和報(bào)警；(2)、干燥室出口溫度自動(dòng)檢測，調(diào)節(jié)和報(bào)警；(3)、關(guān)于設(shè)備、關(guān)于部位溫度壓力等工藝參數(shù)自動(dòng)檢測、顯示和報(bào)警；當(dāng)前國內(nèi)生產(chǎn)旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥設(shè)備，其自動(dòng)化水平與國外產(chǎn)品相比存在一定差距，大某些廠家仍采用老式生活控制方式：(1)、干燥室入口溫度自動(dòng)檢測、顯示；(2)、干燥室出口溫度自動(dòng)檢測、顯示；(3)、關(guān)于設(shè)備、關(guān)于部位溫度或其他參數(shù)自動(dòng)檢測、顯示。從以上對(duì)國外、國內(nèi)旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)上自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)比分析，可看出咱們這個(gè)領(lǐng)域內(nèi)最大弱點(diǎn)就是不能實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)口、出口溫度自動(dòng)控制。而這一點(diǎn)又恰恰是影響生產(chǎn)率和干燥質(zhì)量核心。當(dāng)前國內(nèi)在干燥生產(chǎn)中對(duì)干燥室入口溫度和出口溫度控制，多采用人控方式，這種辦法使控制誤差大且不及時(shí)，若無人在場，則經(jīng)常影響機(jī)器正常運(yùn)營，即影響生產(chǎn)率，又影響作業(yè)質(zhì)量。1.3、本課題提出意義盡管旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥技術(shù)應(yīng)用很廣泛，但其理論研究還很落后，系統(tǒng)全面地簡介旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥裝置流體力學(xué)、傳熱和傳質(zhì)文獻(xiàn)很少見。當(dāng)前放大設(shè)計(jì)和操作參數(shù)擬定重要依賴于實(shí)驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)。因而，本課題針對(duì)當(dāng)前研究和設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，大膽地運(yùn)用新型理論來進(jìn)行干燥器構(gòu)造和參數(shù)設(shè)計(jì)，通過進(jìn)一步改進(jìn)和完善干燥室構(gòu)造，強(qiáng)化干燥過程，為研究中理論提供實(shí)踐機(jī)會(huì)。

第二章方案論證2.1、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)設(shè)計(jì)任務(wù)書2.1.1、設(shè)計(jì)任務(wù)本課題重要是設(shè)計(jì)一臺(tái)旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)用于燃料及中間體，特別是酸等物料干燥，每小時(shí)蒸發(fā)水分為，干燥直徑為。2.1.2、已知條件被干燥物料名稱：H酸干燥筒體直徑為。2.1.3、使用壽命旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)使用年限為25年，一年工作360天，每天工作10小時(shí)：則2.2、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)動(dòng)力源選取電機(jī)，為滿足傳動(dòng)比規(guī)定，傳動(dòng)系統(tǒng)可以選取齒輪箱減速器和皮帶傳動(dòng)，但是考慮到經(jīng)濟(jì)性，選取皮帶傳動(dòng)，從東帶輪固定在攪拌軸下方。其構(gòu)造圖如下：圖2-1旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)構(gòu)造簡圖圖2-1旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)構(gòu)造簡圖2.3、工作過程簡述空氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)送入加熱器，被加熱后從干燥機(jī)底側(cè)面切向進(jìn)入干燥機(jī)，形成高速低壓旋轉(zhuǎn)噴動(dòng)氣流，物料經(jīng)螺旋加料器進(jìn)入干燥筒下降與該氣流相遇，在流化室里破碎流化，進(jìn)行傳熱傳質(zhì)過程，水分逐漸除去，物料得到干燥。廢氣經(jīng)旋風(fēng)分離器、袋式分離器兩次氣固分離后，由引風(fēng)機(jī)將廢氣排到大氣，而產(chǎn)品分別經(jīng)旋風(fēng)分離器、袋式分離器底部，經(jīng)星型卸料器排到產(chǎn)品貯槽。第三章旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器簡介3.1、閃蒸干燥裝置系統(tǒng)構(gòu)成圖3-1旋轉(zhuǎn)迅速干燥機(jī)1、3、4—電機(jī)2—空氣加熱器5—加料器7—分級(jí)器8—旋風(fēng)分離器9—布袋過濾器10—排風(fēng)機(jī)11—星型卸料器旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥流程如圖3-1所示，重要由電機(jī)，空氣加熱器，加料器，分級(jí)器，旋風(fēng)分離器，布袋過濾器，排風(fēng)機(jī)，星型卸料器等重要設(shè)備構(gòu)成。來自壓濾機(jī)膏狀物料在加料器中經(jīng)攪拌初步破碎后，由旋轉(zhuǎn)螺旋加料器定期定量送入干燥器流化段，在流化段被攪拌器進(jìn)一步離心，破碎；干燥過程中所需新鮮空氣由過濾器引入，經(jīng)煤氣加熱爐加熱到所規(guī)定溫度后送入熱風(fēng)分布器，經(jīng)干燥器底部狹縫以較大風(fēng)速進(jìn)入流化段與被攪拌物料充分接觸，促使物料形成流化狀態(tài)開始沸騰。由于物料處在離心、攪拌、粉碎狀態(tài)下，塊狀（或球型）物料表層迅速干燥，并分離形成體積較小球型或不規(guī)則球型顆粒，在旋轉(zhuǎn)熱風(fēng)作用下送入分級(jí)器，較大較濕未干燥顆粒又落回干燥室中。送入分級(jí)器后細(xì)小物料由排風(fēng)管排出再經(jīng)布袋過濾器分離，空氣經(jīng)尾氣風(fēng)機(jī)排入大氣，物料由布袋過濾器底部星型卸料器（11）排出，成品包裝出廠。該裝置特點(diǎn)：(1)、設(shè)備緊湊，占用空間少，生產(chǎn)能力大，滿足了小設(shè)備大生產(chǎn)客戶規(guī)定，從濾餅到成品一次干燥，減少操作程序。(2)、單位產(chǎn)品能耗低，該干燥器可在較高溫度下干燥含固量高物料，較其他許多干燥設(shè)備能耗低。以吉化染料廠生產(chǎn)H酸為例，每噸產(chǎn)品耗煤1747m3產(chǎn)品收率高，質(zhì)量好。以干燥H酸為例，運(yùn)用閃蒸干燥裝置可提高收率5%，并且粒度均勻，含水量小。從干燥原理上講，不同物質(zhì)所消耗能量是不同，干燥物品每單位重量所消耗能量與干燥方式、熱效和物料中含水量關(guān)于。在干燥過程中，節(jié)約能源核心是物料總含固量，如果在干燥前，把物料中水分較多地排除，那么干燥成本就會(huì)下降。表3-1含固量與能耗關(guān)系表表3-2旋轉(zhuǎn)瞬時(shí)干燥與噴霧干燥比較由表3-1可以看到，總含固量提高30%~40%，能耗就減少35.6%，而當(dāng)含固量被提高50%~70%，能耗可減少58%，隨之帶來設(shè)備尺寸和建設(shè)成本也減少。表3-2列出了選取迅速干燥與噴霧干燥比較。猶如其他氣動(dòng)干燥系統(tǒng)，使用熱力回答系統(tǒng)能進(jìn)一步地節(jié)約能源，這一系統(tǒng)是由空氣對(duì)空氣熱互換器，雙液熱互換器或某些干燥空氣循環(huán)系統(tǒng)構(gòu)成，這種系統(tǒng)選取重要依賴于所需干燥物料以及對(duì)設(shè)備設(shè)計(jì)，即如果物料能在過濾器中被旋風(fēng)分離器分離，那么這套熱力回答系統(tǒng)使用就能使熱能節(jié)約10%~20%。(1)、自動(dòng)化限度高，操作簡樸，從煤氣點(diǎn)燃到入口溫度、出口溫度、加料量控制均在操作室內(nèi)控制，減少了人工勞動(dòng)限度。在煤氣點(diǎn)燃處安有自動(dòng)安全裝置，增大安全運(yùn)營可靠性。(2)、投資費(fèi)用和檢修費(fèi)較小，該裝置設(shè)備少，維修以便，減少檢修工作量，并且其綜合投資費(fèi)用也少于噴霧干燥裝置。(3)、該系統(tǒng)密閉性好，保護(hù)工人健康和減少對(duì)環(huán)境污染。除去干燥空氣中氧氣，是排除失火與塵埃爆炸最重要因素，通過使用惰性氣體能達(dá)到防爆效果。例如，把氮?dú)饣蚨趸甲鳛楦稍锩浇?，或使空氣惰性化，雖然用化學(xué)當(dāng)量燃燒后廢氣，通過上述辦法，可使在干燥媒介中氧氣含量減少到塵埃不也許爆炸水平，含氧量普通要保持在8%如下，在操作過程中，最安全含氧量是保持在2%~4%。其他防止設(shè)備爆炸辦法，尚有采用滅火設(shè)備或通過使用安全盤或減壓板辦法等。用在旋轉(zhuǎn)瞬時(shí)干燥機(jī)干燥室中常規(guī)保護(hù)辦法是防爆盤。在干燥室頂部它被固定在法蘭之間，防爆盤在壓力0.05~1bar之間非常有效，由于整個(gè)設(shè)備非常結(jié)實(shí)，因此防爆孔面積是很小。3.2、工作原理到當(dāng)前為止，關(guān)于旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器工作原理還沒有成熟理論。國內(nèi)外從事干燥技術(shù)研究專家也只是在小型實(shí)驗(yàn)和生產(chǎn)基本上形成閃蒸干燥裝置結(jié)論。本文依照生產(chǎn)實(shí)踐狀況對(duì)干燥理論加以簡介。旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥過程實(shí)質(zhì)上是傳質(zhì)傳熱同步進(jìn)行過程由于物料與氣流在設(shè)備內(nèi)不同部位接觸狀態(tài)與流動(dòng)狀態(tài)不同,傳質(zhì)傳熱過程進(jìn)行也不相似,因而干燥原理分兩某些論述。3.2.1、粉碎閃蒸迅速干燥原理物料經(jīng)螺旋加料器進(jìn)入干燥器后，物料中小顆粒隨上旋氣流呈螺旋狀態(tài)上浮，大顆粒因具備較大沉降速度而下沉，在下沉過程中，由于濕分蒸發(fā)而使粒子間結(jié)合力削弱，經(jīng)攪拌打碎后與從底隙以相稱高噴動(dòng)氣速旋轉(zhuǎn)熱氣流相遇，形成兩相間較大相對(duì)速度，由于氣流對(duì)固體顆粒產(chǎn)生強(qiáng)烈剪切、吹浮、旋轉(zhuǎn)湍動(dòng)作用，促使傳熱傳質(zhì)邊界層減薄，減少了傳熱傳質(zhì)阻力，增大了氣固相間傳熱傳質(zhì)系數(shù)，與此同步，由于顆粒互相碰撞與摩擦及攪拌破碎使物料微?；瑥亩刮锪现蟹墙Y(jié)合水分閃蒸。氣流經(jīng)底隙進(jìn)入倒錐形流動(dòng)空間，流通截面積由小變大，使氣流速度自下而上逐漸減少，不同粒徑顆粒分別在倒錐內(nèi)不同高度懸浮，增長了顆粒停留時(shí)間，從而有助于水分汽化。由于在熱風(fēng)入口處存在著較大傳熱差和傳質(zhì)溫度差，在其推動(dòng)下，物料重絕大某些非結(jié)合水分汽化到氣相中，從而在粉碎閃蒸干燥室內(nèi)形成非常高干燥速度，使物料迅速干燥。3.2.2、旋轉(zhuǎn)氣流流化輸送干燥原理圖圖3-2旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器工作原理圖小顆粒沿干燥筒壁呈螺旋狀上升，與筒壁產(chǎn)生摩擦而使粒子繼續(xù)微粒化，從而縮短了內(nèi)部水分向蒸發(fā)面擴(kuò)散距離，減少了臨界含水量，保持了較高干燥速度。由于氣流作用使粒子流化并呈螺旋狀上升，邊輸送邊干燥，增長了粒子運(yùn)動(dòng)途徑，延長了氣固相接觸時(shí)間，從而提高了干燥效率。這一點(diǎn)對(duì)減少氣流干燥器高度具備實(shí)在乎義。與此同步，由于顆粒處在懸浮和旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，在離心加速作用下，使氣固相間相對(duì)速度增大，提高了傳熱傳質(zhì)系數(shù)，從而強(qiáng)化了干燥過程。圖3-2是旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器工作原理圖。依照干燥過程中發(fā)揮作用可以把主體設(shè)備分為三某些：底部是流化段，中間某些是干燥段，上面某些是分級(jí)段。各段構(gòu)造不同，所起作用不同樣，咱們初步加以分析：(1)、流化段如圖所示，流化段是物料入口如下某些，內(nèi)設(shè)有攪拌器。它能協(xié)助破碎高粘性物料，使?jié)窳吓c干燥熱空氣充分接觸，產(chǎn)生最大傳熱系數(shù)。干燥熱風(fēng)從切線方向以一定風(fēng)速進(jìn)入干燥器底部環(huán)形通道，從殼底縫隙進(jìn)入流化段。由于通道截面突然減小，使動(dòng)能增長，風(fēng)速增大，這樣在器內(nèi)形成具備較大風(fēng)速旋轉(zhuǎn)風(fēng)場。物料自螺旋輸送器進(jìn)入干燥器后，一方面承受攪拌器機(jī)械粉碎。在離心、剪切、碰撞作用下物料被微料化，與旋轉(zhuǎn)熱風(fēng)充分接觸形成流化床而被流態(tài)化。處在流化狀態(tài)顆粒表面完全暴露在熱風(fēng)中，彼此間互相碰撞和摩擦，同步分份蒸發(fā)，使粒子間粘性力削弱，顆粒之間成分散、不規(guī)則運(yùn)動(dòng)，使氣固兩相充分接觸，加速了傳熱、傳質(zhì)過程。在流化段內(nèi)冷熱介質(zhì)溫差大，大某些水分在此區(qū)蒸發(fā)，只有充分干燥后微粒才干被熱風(fēng)帶出流化段。流化段屬于高溫區(qū)，物料濕含量較大，當(dāng)物料分水散失后，它已完全脫離了高溫區(qū)進(jìn)入了干燥段。由于流化段物料顆粒內(nèi)部保持一定水分，物料不會(huì)過熱。干燥微粒瞬間脫離高溫區(qū)，因此旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥設(shè)備對(duì)熱敏性物料非常合用。通過流化床干燥后，物料被破碎干燥成各種干燥粒度不同球形和不規(guī)則顆粒，在旋轉(zhuǎn)空氣浮力和徑向離心力作用下，未干燥顆粒在較大離心力作用下向器壁運(yùn)動(dòng)，因具備較大沉降速度而落回流化段重復(fù)流化干燥；較小顆粒向上進(jìn)入下一步干燥—干燥段。(2)、干燥段干燥段是加熱螺旋以上到分級(jí)器之間空間，此時(shí)物料在旋風(fēng)場中繼續(xù)干燥。較小顆粒繼續(xù)向上進(jìn)入分級(jí)段；較大顆粒在器壁周邊向上運(yùn)動(dòng)與分級(jí)器碰撞下落重新干燥，直到達(dá)到干燥質(zhì)量規(guī)定。干燥段熱風(fēng)通過流化段質(zhì)熱互換后，風(fēng)速減小，濕度增長，這保證了干燥段在穩(wěn)定條件下順利進(jìn)行，控制了物料在干燥段停留時(shí)間，依照空氣在干燥器內(nèi)停留時(shí)間來調(diào)節(jié)空氣流速，就使成品粒度、產(chǎn)量及最后含水量得到控制，從而在干燥器內(nèi)形成一種進(jìn)料速率和符合規(guī)定干品產(chǎn)量之間平衡。由于流化床具備自調(diào)停留時(shí)間特性，旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器最后產(chǎn)品含水量很少受到進(jìn)料濕含量波動(dòng)影響，這也是該干燥器長處之一。(3)、分級(jí)段分級(jí)段是涉及分級(jí)器在內(nèi)分級(jí)器以上某些，分級(jí)器是一種開孔圓擋板，通過變化孔直徑和分級(jí)段高度，變化空氣流速就可以控制離開干燥器粒子尺寸和數(shù)量。在此段干燥完畢，達(dá)到粒度規(guī)定物料隨熱風(fēng)帶出進(jìn)入旋風(fēng)分離器和布袋除塵器，經(jīng)星形卸料器卸料后包裝出廠。3.3旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器構(gòu)造特點(diǎn)閃蒸干燥器構(gòu)造如圖所示。圖3-3旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器構(gòu)造干燥器普通均采用4~6mm厚度SA316L圖3-3旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器構(gòu)造流化段內(nèi)設(shè)有攪拌器用來破碎、混合物料，使熱風(fēng)和物料充分接觸并保證粒子在干燥室高溫區(qū)停留時(shí)間為短，為防止物料在攪拌器作用下拋向器壁，黏結(jié)在器壁上浮現(xiàn)“結(jié)巴”現(xiàn)象，會(huì)導(dǎo)致不能正常操作，攪拌齒上安裝刮板，并與室底及器壁均有微小間隙，可以保證物料在與器壁黏結(jié)牢固之前便將其剝落。此外，攪拌轉(zhuǎn)速也應(yīng)合理選取，其轉(zhuǎn)速常規(guī)范疇為50~500轉(zhuǎn)/分。攪拌軸與干燥底部有良好密封裝置。干燥室頂某些級(jí)器是一種帶孔圓形板，類似于孔板流量計(jì)，但有一定角度。分級(jí)器作用重要是將顆粒較大、還沒有干燥物料分離擋下，以繼續(xù)進(jìn)行干燥，從而保證滿足產(chǎn)品粒度分布窄、濕含量均勻一致規(guī)定。分級(jí)器孔徑大小和高度決定干品粒度，當(dāng)高度一定期，孔徑越小其產(chǎn)品粒度越小。為了防止物料變質(zhì)，在錐底熱風(fēng)入口處設(shè)立冷風(fēng)保護(hù)。熱風(fēng)開始與物料接觸處，溫度很高，普通接近熱空氣溫度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于床層中溫度，操作中難免浮現(xiàn)少某些物料在縫隙附近黏結(jié)，如停留時(shí)間過長，會(huì)導(dǎo)致物料變質(zhì)，甚至產(chǎn)生熔化。為了避免這一現(xiàn)象，增設(shè)局部冷風(fēng)保護(hù)，可以減少該處器壁溫度，使操作得以順利進(jìn)行。干燥室底部設(shè)立攪拌齒及熱風(fēng)分布器切線入口構(gòu)造保證了流態(tài)化過程正常進(jìn)行，強(qiáng)化了傳熱傳質(zhì)干燥過程。針對(duì)一種入風(fēng)口而導(dǎo)致物料堆積現(xiàn)象，本裝置設(shè)立了兩個(gè)入風(fēng)口，這樣物料無論在什么位置都沒有堆積也許，增長了熱互換率，同步也可以加速氣流湍動(dòng)，強(qiáng)化流態(tài)化過程。此外，干燥室溫度分布比較均勻，如圖3-4所示：圖圖3-4旋轉(zhuǎn)迅速干燥機(jī)內(nèi)溫度分布第四章旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器設(shè)計(jì)4.1、設(shè)計(jì)任務(wù)與已知條件：4.1.1、設(shè)計(jì)任務(wù)本課題重要是設(shè)計(jì)一旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器用于染料及中間體，特別是H酸等物料干燥，每小時(shí)蒸發(fā)水分為，干燥器直徑為。4.1.2、已知條件被干燥物料名稱：酸物料進(jìn)口含水量：（濕基）物料出口含水量：（濕基）蒸發(fā)水分量：物料入口溫度：物料出口溫度：絕干物料比熱：物料堆積重度：平均粒徑：主機(jī)入口熱空氣溫度：主機(jī)出口熱空氣溫度：濕空氣初溫：濕空氣相對(duì)濕度：干燥器筒體直徑：4.2、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器參數(shù)擬定4.2.1、流向及載熱體選取(1)、流向選取依照物料性質(zhì)：=1\*GB3①、物料在溫度較大時(shí)，容許迅速干燥而不會(huì)發(fā)生裂紋或焦化現(xiàn)象；=2\*GB3②、干燥后物料吸濕性小，不會(huì)從載熱體中吸回水分，減少產(chǎn)品質(zhì)量。因此，采用并流方式，即物料移動(dòng)方向與載熱體流動(dòng)方向相似。(2)、載熱體選取由于被解決物料溫度不能太高，否則容易變質(zhì)，達(dá)不到生產(chǎn)目。因此普通采用空氣經(jīng)加熱爐預(yù)熱到250℃4.2.2、干燥過程物料衡算和熱量衡算擬定物料在干燥時(shí)每小時(shí)蒸發(fā)水分量，需要供應(yīng)空氣量及所需熱量此外還可以擬定產(chǎn)量，熱效率等參數(shù)。(1)、濕空氣狀態(tài)參數(shù)擬定：=1\*GB3①、濕空氣濕含量和熱焓擬定、均可以通過圖解法和公式計(jì)算兩種辦法擬定，如下重要是通過圖解法求得：查濕空氣焓—濕圖（即—圖）即可求出：[3]=2\*GB3②、主機(jī)進(jìn)口處熱空氣狀態(tài)參數(shù)擬定濕空氣經(jīng)熱風(fēng)爐或換熱器加熱后其濕含量保持不變，因此經(jīng)加熱后濕含量H1等于加熱前濕含量。即（4-1）（4-2）—主機(jī)進(jìn)口處熱空氣濕含量（（水）（絕干空氣））—主機(jī)進(jìn)口處熱空氣熱焓值（（絕干空氣））=3\*GB3③、主機(jī)出口處空氣狀態(tài)參數(shù)擬定因物料在干燥過程中可以以為是等焓干燥，因此主機(jī)出口處空氣熱焓應(yīng)等于進(jìn)口處空氣熱焓，即（絕干空氣）（4-3）—主機(jī)出口氣體濕含量（（水）/（絕干空氣））—主機(jī)出口氣體熱焓值（（絕干空氣））(2)、干燥過程物料衡算重要擬定參數(shù)有：—成品產(chǎn)量（）—絕干空氣消耗量（干空氣）—濕空氣體積流量（）—濕氣體消耗量（）=1\*GB3①、將濕基含水量轉(zhuǎn)換成干基含水量（水絕對(duì)干料）（4-4）（水絕對(duì)干料）（4-5）=2\*GB3②、絕對(duì)干料：因每小時(shí)水分蒸發(fā)量為已知，因此：（4-6）=3\*GB3③、成品產(chǎn)量：（4-7）=4\*GB3④、每小時(shí)解決量：（4-8），—分別表達(dá)濕物料和干品濕基含水量（），—分別表達(dá)干燥先后物料干基含水量（），—分別表達(dá)每小時(shí)解決濕物料量和每小時(shí)得到干品產(chǎn)量（）=5\*GB3⑤、絕干空氣消耗量：氣體進(jìn)入干燥器先后，絕干氣體質(zhì)量是不變，以、分別表達(dá)氣體進(jìn)出干燥機(jī)時(shí)濕含量，因此：即（4-9）式中：—絕干空氣消耗量=6\*GB3⑥、濕空氣消耗量及進(jìn)出干燥機(jī)空氣體積流量A、—濕氣體比容（濕氣體）（4-10）B、濕氣體消耗量（4-11）C、濕氣體消耗量（4-12）同理，可以按以上公式計(jì)算出進(jìn)出干燥器時(shí)空氣體積流量，：（4-13）（4-14）(3)、干燥過程熱量衡算[4]：目是為了擬定物料干燥時(shí)每小時(shí)所消耗熱量，從而設(shè)計(jì)或選取加熱設(shè)備。圖4圖4-1干燥過程空氣狀態(tài)參數(shù)變化圖圖中：—熱風(fēng)爐或換熱器傳熱量—干空氣流量—干燥過程中熱量損失，—濕物料、干品溫度，—每小時(shí)干燥物料及干品產(chǎn)量若不計(jì)熱損失，則熱風(fēng)爐放熱量等于濕空氣通過熱風(fēng)爐吸熱量：（4-15）干燥過程中，熱風(fēng)爐放熱用來完畢空氣加熱到、濕物料水分蒸發(fā)量（）、物料加熱到和平衡過程中熱損失，其熱平衡方程為：（4-16）咱們假設(shè)整個(gè)過程為等焓過程（抱負(fù)干燥過程），因等焓干燥過程條件為[5]：=1\*GB3①干燥室內(nèi)不補(bǔ)充熱量；=2\*GB3②干燥機(jī)因保溫解決故熱損失不計(jì)；=3\*GB3③濕物料進(jìn)出干燥機(jī)時(shí)焓相等；因此，由熱平衡方程式（3—13）可得：（4-17）4.2.3、設(shè)備重要參數(shù)擬定：(1)、干燥器筒體直徑擬定：為已知(2)、干燥器內(nèi)氣體軸向速度計(jì)算：（4-18）物料沉降速度：（4-19）式中，—重力加速度（）—物料密度（）—空氣密度（）—物料平均粒徑（）閃蒸干燥器底部是一種倒錐體構(gòu)造，其截面大小發(fā)生變化同步，器內(nèi)空氣流速也不同，而空氣流速大小決定著物料在干燥室內(nèi)停留時(shí)間，也是一種極其重要參數(shù)。如果空氣速度過大，物料在沒有干燥前就會(huì)被風(fēng)帶走，而速度大小又使物料在室內(nèi)達(dá)不到流化狀態(tài)或者吹不起來。因而，普通通過實(shí)際物料實(shí)驗(yàn)來擬定流速。普通選用3~5m/s，容易分散物料宜采用較短時(shí)間（＜5s）。難分散物料宜采用較長時(shí)間（但最長不超過10分鐘）。此外，依照關(guān)于文獻(xiàn)及研究成果，干燥室內(nèi)氣體軸向速度應(yīng)選用2.5~5之間，且必要滿足氣體這個(gè)速度應(yīng)不不大于物料沉降速度，由以上計(jì)算可以看出：=4.15，介于2.5~5之間，且=4.15＞=0.42，因此氣體速度滿足條件[6]。(3)、干燥器分級(jí)器半徑擬定依照東北大學(xué)研究生林麗女士研究成果，分級(jí)器半徑與產(chǎn)品粒度滿足如下關(guān)系式：（4-20）事實(shí)證明，該關(guān)系式在很大限度上滿足了生產(chǎn)實(shí)際規(guī)定，對(duì)實(shí)際生產(chǎn)以及設(shè)備設(shè)計(jì)均有極大指引和協(xié)助，因此，（取最小粒度）。即取因而分級(jí)器直徑為式中—產(chǎn)品粒度（），—分級(jí)器直徑，半徑（）(4)、干燥器筒體有效高度計(jì)算=1\*GB3①、干燥段以及破碎流化段高度擬定。A、依照關(guān)于文獻(xiàn)以及前人研究，干燥室內(nèi)氣體旋轉(zhuǎn)圈數(shù)可按下式計(jì)算[7]：（4-21）取圈B、故氣體在干燥段內(nèi)停留時(shí)間為：（4-22）C、因此干燥段以及破碎流化段總長：（4-23）—干燥室內(nèi)氣體軸向速度即=2\*GB3②、收集室高度擬定依照實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，國內(nèi)外同類產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制導(dǎo)致果，以及出口管徑大小，可試擬定φ1000型SFD收集室高度應(yīng)取為：[經(jīng)驗(yàn)值]=3\*GB3③、干燥器筒體有效高度（即筒體總高）（4-24）式中，—干燥器筒體半徑（）—分級(jí)器半徑（）—倒錐體半徑（）—流體黏度（）—固體密度（）—進(jìn)口切向速度（）取=4\*GB3④、進(jìn)氣管直徑擬定（若為圓管）[8]（4-25）若為方管，則：（4-26）在此另作別論，式中：—干燥器進(jìn)風(fēng)口空氣體積流量（）—進(jìn)風(fēng)口切向速度（）=5\*GB3⑤、集風(fēng)室通風(fēng)截面面積估算：（4-27）取值得依照作圖與相近值。(5)、環(huán)隙風(fēng)速以及縫隙高度擬定=1\*GB3①、環(huán)隙風(fēng)速空氣經(jīng)加熱器（加熱風(fēng)爐）加熱后沿切向以一定速度進(jìn)入集氣室，再沿環(huán)行底部縫隙進(jìn)入粉碎閃蒸干燥室，由于截面變小風(fēng)速增大而動(dòng)能也增大，在底部倒錐形空間自下而上旋轉(zhuǎn)上升，同步壓力呈微負(fù)壓，使?jié)裎锪涎杆匍W蒸，其速度選取既要保證形成較強(qiáng)旋轉(zhuǎn)氣流，又要保證物料干燥所需時(shí)間。因此，普通環(huán)隙速度取在~左右，普通重要取左右，本設(shè)計(jì)?。?-28）=2\*GB3②、因此，縫隙高度可按下式計(jì)算：（4-29）式中：—進(jìn)入干燥器空氣體積流量（）—環(huán)隙面積（）—干燥器筒體直徑（）—環(huán)隙高度（）(6)、出氣管直徑依照旋風(fēng)分離器對(duì)干燥機(jī)出口風(fēng)速限制，普通出=10~20之間，而對(duì)于擴(kuò)散式分離器，普通取出=16~18，本設(shè)計(jì)取。則：（4-30）取原則直徑：查表若為方板，則邊長為：（4-31）本設(shè)計(jì)取圓管，方管不另作計(jì)算。(7)、攪拌器功率計(jì)算=1\*GB3①、攪拌器類型選取攪拌器類型是依照攪拌器操作目和攪拌導(dǎo)致流動(dòng)狀態(tài)而定，因此必要依照詳細(xì)攪拌規(guī)定來進(jìn)行選型。本干燥機(jī)攪拌器作用重要有如下幾點(diǎn)：A起破碎物料作用；B形成旋流（徑向流和軸向流）；總之，該攪拌器作用是通過進(jìn)一步破碎物料并形成一定旋轉(zhuǎn)流來使物料與熱空氣充分接觸，強(qiáng)化傳熱與傳質(zhì)過程，使干燥過程得以充分迅速地進(jìn)行。依照以上攪拌規(guī)定，并通過比較各類型攪拌器構(gòu)造特點(diǎn)，此外也參照實(shí)際設(shè)計(jì)中經(jīng)驗(yàn)，自行設(shè)計(jì)一種組合式攪拌器漿型，其構(gòu)造特點(diǎn)有如下幾點(diǎn)：A上面有雙層八葉平直葉，頂部帶有小刮板，重要起破碎和清除壁上結(jié)疤以及形成徑向軸向流作用；B底部是帶有一定傾斜度框式四葉片漿葉，重要起清除壁上結(jié)疤以及形成軸向流作用。因此，該組合形式攪拌器漿型基本上滿足了閃蒸干燥器攪拌操作規(guī)定，此外，從攪拌轉(zhuǎn)速（已知）來看，該組合形式也能達(dá)到這個(gè)轉(zhuǎn)速，并且考慮到漿式攪拌器構(gòu)造簡樸，容易制造和修配，因而選用該組合形式攪拌器。=2\*GB3②、攪拌器功率計(jì)算因本攪拌器與老式攪拌器工況略有不同：老式攪拌器普通用于氣液、液固、純液、純固物料攪拌，而本攪拌器重要用于氣固非均相系混合攪拌。到當(dāng)前為止，關(guān)于氣固式攪拌器功率計(jì)算重要是通過參照國內(nèi)外關(guān)于老式攪拌器計(jì)算公式或經(jīng)驗(yàn)公式，并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)狀況擬定某些系數(shù)而折算出來。A、為簡化計(jì)算，該氣固非均相系可近似看作黏度較低均布液體系統(tǒng)，則物料系統(tǒng)平均比重為：平均黏度：（4-32）由于當(dāng)固體顆粒粒度不不大于目時(shí)，攪拌器事實(shí)上還要額外受到固體顆粒沖擊力，如果按平均比重和平均黏度計(jì)算，則得出計(jì)算功率不大于實(shí)際功率，按以上假設(shè)，該氣固系統(tǒng)可近似看作均勻低黏度液體，則：取式中：—系統(tǒng)平均比重（）—物料堆積密度（）—?dú)怏w密度（）—固體顆粒容積比—系統(tǒng)平均密度()—熱空氣黏度（）B、計(jì)算雷諾數(shù)，決定流動(dòng)狀態(tài)：（4-33）因此系統(tǒng)處在湍流狀態(tài)。式中：—攪拌軸轉(zhuǎn)速（）—漿徑（）C、按照日本人永田進(jìn)冶專門研究雙葉平漿而得出公式作近似計(jì)算，將框式當(dāng)作由其外廓尺寸構(gòu)成平漿，則對(duì)平漿：（4-34）（4-35）得出實(shí)際?。?-36）對(duì)框式：得出式中：—葉片厚度（）D、按永田進(jìn)冶公式計(jì)算功率準(zhǔn)數(shù)由于，因此永田進(jìn)冶公式前第一次可忽視不計(jì)，又依照永田進(jìn)冶理論及實(shí)驗(yàn)，當(dāng)一定期，并且漿葉數(shù)增多近似等于漿寬增大，功率也隨之增大，但當(dāng)時(shí)，由 于攪拌器處在湍流狀態(tài)，漿葉面上并非所有面上均受力，只是一定面積處漿葉受力，受力一定，因此功率保持不變；對(duì)于多層（普通少于三層）漿葉，可近似以為其功率與具備多層漿葉寬度之和單層漿葉功率相等，或變化多層漿葉間互相角度時(shí)，這個(gè)關(guān)系也不變化。依照以上理論，考慮分兩步計(jì)算攪拌器功率，第一步先計(jì)算多層漿葉合為一層時(shí)功率，然后乘以二倍數(shù)，即可得出該攪拌器功率值。（4-37）（4-38）（4-39）因此功率準(zhǔn)數(shù)：（4-40）E、計(jì)算攪拌器功率：（4-41）因?qū)嶋H生產(chǎn)與理論計(jì)算有相稱大差距，為保證萬一，設(shè)計(jì)時(shí)按漿寬設(shè)計(jì)，而事實(shí)上應(yīng)用來制造漿葉。4.3、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)構(gòu)造設(shè)計(jì)4.3.1、電機(jī)選取[9]：查手冊(cè)可知：單列圓錐滾子軸承傳動(dòng)效率：皮帶傳動(dòng)效率：因此總傳動(dòng)效率：（4-42）電機(jī)功率：（4-43）查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選Y180L—8型電機(jī)，安裝形式為型4.3.2、傳動(dòng)裝置參數(shù)擬定(1)、皮帶傳動(dòng)傳動(dòng)比（4-44）式中：—電機(jī)額定轉(zhuǎn)速（）—攪拌軸轉(zhuǎn)速（）(2)、各軸運(yùn)動(dòng)及動(dòng)力參數(shù)計(jì)算1軸：即電機(jī)軸（4-45）2軸：即攪拌軸（4-46）（4-47）4.3.3、V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)[10]：已知條件：電動(dòng)機(jī)型號(hào)Y180L—8，，攪拌軸轉(zhuǎn)速：工作制：持續(xù)工作制(1)、擬定設(shè)計(jì)功率，查手冊(cè)得工作狀況系數(shù)，故：（4-48）(2)、選用帶型號(hào)：依照，，由圖3—12擬定，工作點(diǎn)處在型區(qū)，故選型帶。(3)、擬定帶輪基準(zhǔn)直徑，=1\*GB3①、選取小帶輪直徑：由表3—5，表3—6擬定，由于占用空間限制不嚴(yán)，取，對(duì)傳動(dòng)有利，按表3—6取原則值，取=2\*GB3②、驗(yàn)算帶速（4-49）在～之間，故合乎規(guī)定。=3\*GB3③、擬定從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑（4-50）查3—6取原則值=4\*GB3④、實(shí)際從動(dòng)輪轉(zhuǎn)速和實(shí)際傳動(dòng)比：不計(jì)影響，若算得與預(yù)定傳動(dòng)比相差±5%為容許。（4-51）傳動(dòng)比誤差：（4-52）(4)、擬定中心距和帶基準(zhǔn)長度=1\*GB3①、初定中心距按式（4-53）初定中心距=2\*GB3②、擬定帶計(jì)算基準(zhǔn)長度（4-54）=3\*GB3③、取原則帶長按式3—3取=4\*GB3④、擬定中心距（按式3—27）（4-55）調(diào)節(jié)范疇：（4-56）（4-57）=5\*GB3⑤、驗(yàn)算包角按式3—28使（4-58）符合規(guī)定，取=6\*GB3⑥、擬定帶根數(shù)查表22.1—13，單根帶基本額定功率[11]：查表22.1—11，帶長修正系數(shù)：查表22.1—10，得小帶輪包角修正系數(shù)：由公式：（4-59）取=7\*GB3⑦、擬定初拉力按式3—30（4-60）=8\*GB3⑧、計(jì)算軸壓力按式3—3１（4-61）=9\*GB3⑨、帶輪基本尺寸擬定大帶輪：查表22.1—17，大帶輪為孔板式，輻板厚，，彀孔直徑，彀長，輪緣及輪尺寸為：（4-62）（4-63）（4-64）（4-65）（4-66）（4-68）小帶輪：查表22.1—17，小帶輪為實(shí)心構(gòu)造，軸孔直徑為42mm，查表22.1—16得（4-69）4.4、軸設(shè)計(jì)[12]：4.4.1、初步估算軸徑選取軸材料為45號(hào)鋼,經(jīng)調(diào)質(zhì)后，，，最小軸徑為，考慮到軸工作端伸出支點(diǎn)較長，且加鍵和工作在左右高溫環(huán)境中，將其最小軸徑增大到，由公式（4-70）4.4.2、軸構(gòu)造設(shè)計(jì)圖4-2軸構(gòu)造簡圖圖4-2軸構(gòu)造簡圖依照軸受力狀況，選用一種6000型滾動(dòng)軸承和一對(duì)3000型單列圓錐滾子軸承，為便于軸承裝配，取軸承處直徑為，裝皮帶輪和裝轉(zhuǎn)子處軸徑為，軸總長是由電機(jī)安裝高度來決定，由于電機(jī)安裝高度影響支架高度，而支架高度又影響和決定軸總長。依照電機(jī)長，選取支架高度，此外通過詳細(xì)作圖，再充分考慮裝配關(guān)系狀況下，最后得出軸總長。4.4.3、軸上受力分析(1)、攪拌葉片因制造和安裝誤差以及軸受熱變形后所產(chǎn)生附加圓周力（方向不定，故圖中以假想線表達(dá)）圖4-3軸受力及轉(zhuǎn)矩彎矩圖圖4-3軸受力及轉(zhuǎn)矩彎矩圖＝攪拌葉片直徑一半（4-71）(2)、皮帶輪壓軸力，點(diǎn)支反力：由有：（4-72）點(diǎn)支反力：（4-73）4.4.4、彎矩圖(1)、由于皮帶輪壓軸力而產(chǎn)生彎矩圖如圖示：（4-74）(2)、由于作用而作出彎矩圖如圖示：（4-75）4.4.5、轉(zhuǎn)矩圖，轉(zhuǎn)矩圖如圖示：4.4.6、計(jì)算彎矩圖（4-76）（4-78）（4-79）4.4.7、校核軸強(qiáng)度由以上分析可見，、處軸徑相似，，而處計(jì)算彎矩值最大，因此處屬危險(xiǎn)面，現(xiàn)校核剖面：該軸危險(xiǎn)斷面是點(diǎn)和點(diǎn)所在剖面。由45鋼調(diào)質(zhì)解決，查表8-1得剖面計(jì)算應(yīng)力：（4-80）而剖面材料是45號(hào)鋼，它許用彎曲應(yīng)力是因此，故安全。4.4.8、校核軸疲勞強(qiáng)度(1)、判斷危險(xiǎn)剖面Ⅰ處是由于開鍵槽而引起應(yīng)力集中，而Ⅱ處卻是由于過渡圓角而引起應(yīng)力集中，軸上類似于Ⅰ、Ⅱ剖面地方諸多，但是因Ⅰ、Ⅱ剖面面積較小，彎矩較大，因此只校核Ⅰ、Ⅱ處剖面即可。(2)、校核Ⅰ、Ⅱ處疲勞強(qiáng)度Ⅰ剖面因鍵槽引起應(yīng)力集中系數(shù)查手冊(cè)得，，Ⅱ剖面因配合引起應(yīng)力集中系數(shù)，查手冊(cè)得，Ⅱ剖面因過渡圓角引起應(yīng)力集中系數(shù)，查手冊(cè)得因此，。故應(yīng)按Ⅱ剖面配合引起應(yīng)力集中系數(shù)來驗(yàn)算，Ⅱ剖面，Ⅱ剖面承受彎矩及轉(zhuǎn)矩為：（4-81）Ⅱ剖面處正應(yīng)力及應(yīng)力幅、平均應(yīng)力為：（4-82）剖面處扭應(yīng)力及應(yīng)力幅、平均應(yīng)力為：（4-83）（4-84）絕對(duì)尺寸系數(shù)由表20—22查得，，，表面質(zhì)量系數(shù)由表20—19查得，，Ⅱ剖面安全系數(shù)為：（4-85）（4-86）因此，（4-87）?。ㄝS材料不夠均勻計(jì)算精度較低）因，因此Ⅱ剖面安全。4.4.9、軸彎曲剛度校核由于軸上截面Ⅲ向右一段伸出較長，并且受熱容易變形，因此只校核該軸段彎曲變形即可，為簡化計(jì)算，將該段內(nèi)直徑不同幾段軸抱負(fù)化，簡化為軸徑均為均勻軸來校核。已知，因此簡化后軸為一懸臂梁，由《材料力學(xué)》知，處軸最大撓度為：（4-88）而容許撓度由表20—28查得：（對(duì)高剛度軸）（4-89）4.5、軸承設(shè)計(jì)[13]4.5.1、軸承選取因軸豎直安裝，為支撐其自身以及運(yùn)轉(zhuǎn)中也許產(chǎn)生軸向力，故底軸承采用一對(duì)單列圓錐滾子軸承，而頂軸承則重要承受徑向力，因此選取型深溝球軸承。4.5.2、軸承校核由于底軸承是重要承載軸承，因此重要校核它壽命即可，對(duì)單列圓錐滾子軸承：(1)、基本額定動(dòng)載荷：查表知：(2)、—溫度系數(shù)，因軸承工作溫度(3)、—軸轉(zhuǎn)速(4)、當(dāng)量動(dòng)載荷由于軸向力重要是軸自身重量極其上面零件重量之和，為計(jì)算軸向力，需簡化軸為均勻軸，軸長。=1\*GB3①、軸重：（4-90）=2\*GB3②、8根方棒重：（4-91）=3\*GB3③、轉(zhuǎn)子及4片葉片總重約為：（4-92）因此總重為：（4-93）（4-94）可查表獲得。因此，依照詳細(xì)工況得出：（4-95）(5)、軸承壽命為：（4-96），故合格。4.6、支撐裝置設(shè)計(jì)：支撐裝置重要是支架和底板，如下重要簡介支架與底板設(shè)計(jì)：4.6.1、支架設(shè)計(jì)支架重要用角鋼組焊而成，選用三種不同寬度系列角鋼：支立四個(gè)角鋼寬為，與底板支撐角鋼寬度系列為，而頂上則選寬度為，支架材料角鋼易找，加工也以便，本設(shè)計(jì)充分考慮了經(jīng)濟(jì)加工等方面問題，支架詳細(xì)構(gòu)造極其技術(shù)規(guī)定見部件圖—支架。4.6.2、底板設(shè)計(jì)底板是重要承載體，因此它材料不應(yīng)選普通慣用號(hào)鋼，應(yīng)選用鋼或強(qiáng)度更高合金鋼，此外承載電機(jī)處底板不能伸出支點(diǎn)過長，否則會(huì)發(fā)生振動(dòng)，產(chǎn)生不利后果，本設(shè)計(jì)重要考慮安全可靠，詳細(xì)圖形極其技術(shù)規(guī)定見底板圖。4.7密封及潤滑裝置設(shè)計(jì)4.7.1、密封裝置設(shè)計(jì)本干燥器重要特點(diǎn)就是密封性能好，因而設(shè)備對(duì)密封性能規(guī)定較高，在筒體聯(lián)接處采用石棉盤根，它必要經(jīng)常更換。此外在筒體夾層中必要塞滿毛氈，毛氈是作為保溫材料用。在倒錐體底部必要加上石棉套環(huán)，密封性較好，否則一旦漏入冷空氣，攪拌軸極其葉片會(huì)因突然受熱不均而導(dǎo)致彎曲變形，影響系統(tǒng)工作，后果不堪設(shè)想，因此必要定期檢查和更換密封材料。4.7.2、潤滑裝置設(shè)計(jì)軸承潤滑采用油潤滑，用噴槍定期潤滑。4.8送料裝置設(shè)計(jì)[14]已知條件：輸送量：物料堆積密度：4.8.1、功率計(jì)算：螺旋軸所需功率：（4-97）式中：—螺旋軸長度（）—物料阻力系數(shù)—功率備用系數(shù)，查手冊(cè)：，，由實(shí)際需要及構(gòu)造擬定故電機(jī)功率：（4-98）4.8.2、電機(jī)選取電功，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選Y801—4型電機(jī)，滿載轉(zhuǎn)速4.8.3、帶輪設(shè)計(jì)Y801—4型電機(jī)，，滿載轉(zhuǎn)速，接減速器軸轉(zhuǎn)速為，每天工作10小時(shí)。(1)、設(shè)計(jì)功率，由表22.1—9查得工況系數(shù)，（4-99）(2)、選定帶型：依照和，由圖22.1—1擬定為Z型帶，(3)、皮帶傳動(dòng)傳動(dòng)比由式（4-44），（4-100）式中：—電機(jī)額定轉(zhuǎn)速（）—攪拌軸轉(zhuǎn)速（）(4)、擬定小帶輪基準(zhǔn)直徑參照表22.1—14和圖22.1—1，取,（4-101）由表22.1—14取(5)、連接減速機(jī)軸實(shí)際轉(zhuǎn)速：（4-102）(6)、驗(yàn)算帶速（4-103）在之間，故合乎規(guī)定。(7)、實(shí)際傳動(dòng)比i：不計(jì)影響，若算得與預(yù)定傳動(dòng)比相差±5%為容許。（4-103）傳動(dòng)比誤差：（4-106）故可以。(8)、擬定中心距和帶基準(zhǔn)長度=1\*GB3①、初定中心距按式（4-107）初定中心距=2\*GB3②、擬定帶計(jì)算基準(zhǔn)長度（按式3—26）（4-108）=3\*GB3③、取原則按式3—3取=4\*GB3④、擬定中心距（按式3—27）（4-109）調(diào)節(jié)范疇：（4-110）（4-111）=5\*GB3⑤、驗(yàn)算包角按式3—28使（4-112）符合規(guī)定，取=6\*GB3⑥、擬定帶根數(shù)查表22.1—13b，單根帶基本額定功率：查表22.1—11，帶長修正系數(shù)：查表22.1—10，得小帶輪包角修正系數(shù)：由公式：（4-113）取=7\*GB3⑦、擬定初拉力按式3—30（4-114）=8\*GB3⑧、計(jì)算軸壓力按式3—31（4-115）=9\*GB3⑨、帶輪基本尺寸擬定大帶輪：查表22.1—17，大帶輪為四孔板輪，輻板厚，，彀孔直徑，彀長，輪緣及輪尺寸為：（4-116）（4-117）（4-118）（4-119）（4-120）（4-121）小帶輪：查表22.1—17，小帶輪為實(shí)心構(gòu)造，軸孔直徑為，查表22.1—16得（4-121）（4-122）（4-123）（4-124）（4-125）4.8.4、減速機(jī)選取，輸入軸轉(zhuǎn)速為，輸出軸轉(zhuǎn)速為，選取湖北東興減速機(jī)公司RDZ50型減速機(jī)。4.8.5、聯(lián)軸器選取選型梅花形彈性聯(lián)軸器（），4.8.6、輸送段設(shè)計(jì)[15]輸送裝置采用螺旋輸送機(jī)，螺旋輸送機(jī)是一種不帶撓性件輸送設(shè)備。它通過螺旋葉片向一定方向輸送散狀物料。綜觀國內(nèi)外旋轉(zhuǎn)閃蒸設(shè)備，其原料給料裝置始終存在著缺陷，最重要就是給料機(jī)密封問題。設(shè)備內(nèi)為正壓系統(tǒng)，為了不讓干燥機(jī)內(nèi)氣流泄露，就必要切斷給料機(jī)與外界連通。普通做法是用給料關(guān)風(fēng)器進(jìn)行密封，但是效果較差。這里應(yīng)用螺旋給料器料封裝置，較好地解決了進(jìn)料密封問題。螺旋給料機(jī)就是在中心軸上安裝了螺旋片，軸和螺旋片在一固定外殼內(nèi)旋轉(zhuǎn)，具備輸送原料功能機(jī)械裝置，其簡圖如圖3-4所示。當(dāng)變化螺旋螺徑或者螺距時(shí)，給料機(jī)輸送能力就會(huì)發(fā)生變化，通過給料機(jī)輸送能力變化使原料在給料機(jī)內(nèi)堆積，從而起到原料密封作用，這就是料封。螺旋料封給料機(jī)（又稱料封絞龍）具備下述特點(diǎn)。圖4圖4-4螺旋給料機(jī)螺旋某些(1)、螺旋給料機(jī)輸送距離較短，普通不超過3m；(2)、螺旋給料機(jī)合用于流動(dòng)性好、無粘性或者粘性很小、無揣摩性或者揣摩性很小粉粒狀原料，原料顆粒度普通不大于50mm，不合用于含水率大、質(zhì)地較硬、揣摩性大以及粘性高原料；(3)、螺旋給料機(jī)是一種相對(duì)密閉式裝置，輸送能力相對(duì)小，功率消耗相對(duì)大。螺旋給料機(jī)料封基本形式(1)、漸縮型螺旋給料機(jī)漸縮型螺旋給料機(jī)就是在某一段中軸上螺徑或者螺距逐漸縮小給料機(jī)，如圖3-5、圖3-6所示。圖3-5所示給料機(jī)在中軸L段上螺徑逐漸縮小，圖3-6所示給料機(jī)在中軸L段上螺距逐漸縮小。當(dāng)L取某一值時(shí)，這兩種形式給料機(jī)在L段上輸送能力就會(huì)減小，但是進(jìn)入給料機(jī)原料輸送量是一定，這樣當(dāng)原料被輸送到L段時(shí)，來不及輸送原料就會(huì)被積壓，隨著時(shí)間推移，積壓原料就會(huì)越來越多，慢慢就會(huì)在給料機(jī)殼體內(nèi)部布滿原料。當(dāng)原料被積壓到一定限度時(shí)，原料顆粒間空隙就會(huì)逐漸縮小，當(dāng)空隙縮小到一定限度時(shí)，就會(huì)切斷給料機(jī)與外界通氣，這樣就達(dá)到了密封目。圖4-5螺徑漸縮型螺旋給料機(jī)（a）圖4-5螺徑漸縮型螺旋給料機(jī)（a）圖4-6螺矩漸縮型螺旋給料機(jī)（b）圖4-6螺矩漸縮型螺旋給料機(jī)（b）(2)、斷開型螺旋給料機(jī)斷開型螺旋給料機(jī)就是在某一段中軸上去掉螺旋片而使其輸送量急劇減少給料機(jī)，如圖3-7、圖3-8所示。圖4-7尾部斷開型螺旋圖4-7尾部斷開型螺旋給料機(jī)（c）圖4-8中間斷開型螺旋圖4-8中間斷開型螺旋給料機(jī)（d）這種形式給料機(jī)密封原理與漸縮型給料機(jī)同樣，所不同是在(段上原料輸送能力。在斷開型給料機(jī)中，中軸L段上螺徑和螺距都為零，由螺旋給料機(jī)輸送量計(jì)算公式可知，這兩種形式給料機(jī)在L段上失去了輸送原料能力，這樣在L段上原料就完全靠前面進(jìn)入原料推動(dòng)邁進(jìn)，阻力相對(duì)漸縮型給料機(jī)來說較大。(1)、密封螺旋給料器設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于既要保證密封性，又要保證原料輸送暢通)這是互相矛盾問題。同步，不同原料密封所需密封段長度變化也很大，雖然同一種原料也因其顆粒度、濕度等因素變化而變化。要設(shè)計(jì)出一套合理密封螺旋給料機(jī)，應(yīng)在理論分析基本上，結(jié)合大量實(shí)驗(yàn)來擬定合理設(shè)計(jì)方案。(2)、對(duì)于旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)，本設(shè)計(jì)選取中間斷開型螺旋給料機(jī)，一是由于其密封效果好，對(duì)于細(xì)粉原料尤為適合；二是由于給料機(jī)密封段在管道中間，這樣減少了原料溫度對(duì)設(shè)備內(nèi)部溫度影響。螺旋給料器使用環(huán)境溫度為，物料溫度，如下是其核心部件設(shè)計(jì)。=1\*GB3①、螺旋螺旋是螺旋給料器基本構(gòu)件，它是由軸和螺旋葉片構(gòu)成，螺旋葉片多由鋼板沖壓而成，然后將它們互相焊接起來，其厚度，本設(shè)計(jì)取。螺旋形狀按照輸送物料性質(zhì)不同有如下各種形式：實(shí)體螺旋、帶式螺旋、葉片式螺旋和齒形螺旋。本設(shè)計(jì)采用實(shí)體螺旋，實(shí)體螺旋直徑由下式計(jì)算：（4-126）式中，—物料綜合特性系數(shù)，查表5—11—3得—填充系數(shù)，查表5—11