干燥機計算說明書模板

年4月19日干燥機計算說明書文檔僅供參考轉(zhuǎn)筒式干燥機的設(shè)計摘要該設(shè)計的課題是轉(zhuǎn)筒式干燥機的設(shè)計，其工作原理就是需要干燥的物料，從進料箱進入筒體，即被螺旋抄板推向后。由于烘干機傾斜放置，物料一方面在重力和回轉(zhuǎn)作用下流向后端，另一方面物料被抄板重復抄起，帶至上端再不斷地揚撒下來，使物料在筒內(nèi)形成均勻的幕簾，充分與筒內(nèi)的熱氣流進行熱交換，由于物料重復揚撒，所含的水分逐漸被烘干，從而達到烘干的目的。該型號干燥機的傳動路線：選擇合適的電機，經(jīng)過V帶、二級齒輪減速器、聯(lián)軸器把動力和速度傳遞給工作機。設(shè)計方式是從了解物料的性能，經(jīng)過計算得到滾筒的受力載荷種類和大小。然后經(jīng)過設(shè)計計算得到一系列的結(jié)構(gòu)參數(shù)，根據(jù)所給定的產(chǎn)量和速度要求，選取電動機，減速器，設(shè)計干燥器等。關(guān)鍵詞：干燥硫酸銨轉(zhuǎn)筒干燥機RotarydrumdryerdesignAbstractThedesignissueistherotatingdrumdryerdesign,itsworkingprincipleistheneedfordrymaterialsfromthefeedtankintothecylinder,heincursafterthespiralintothecopyboard.Asthedryerinclinedposition,thematerialontheonehandandrotatingundertheactionofgravityflowback,theothermaterialiscopiedrepeatedlytookaboardandtakentothetopandthenkeepYoungCaesardowntoformahomogeneousmaterialinthebarrelscreencurtain,barrelfullofhotairandheatexchange,duetorepeatedYangscatteringmaterial,containedinthewaterisgraduallydrying,soastoachievethepurposeofdrying.Thetransmissionlinemodeldryer:choosetherightmotor,throughtheVbelt,twogearreducer,couplingthepowerandspeedofdeliverytotheworkmachine.Designapproachistounderstandtheperformanceofmaterials,obtainedbycalculatingtheforceloadingrollertypeandsize.Thencalculatedbydesigningaseriesofstructuralparameters,accordingtoagivenoutputandspeedrequirements,selectthemotor,reducer,designdryers,etc.Keywords:dryingammoniumsulfaterotatingcylinderdryer目錄TOC\o"1-3"\h\u22513摘要 I16290Abstract II1466第一章前言 1166451.1干燥方法 2238121.2、各種干燥器在工業(yè)上的應用 319077第二章硫酸銨介紹 5246312.1硫酸銨概述 58146第三章轉(zhuǎn)筒干燥機介紹 6179513.1、轉(zhuǎn)筒干燥機 613543.2、流向的選擇 8184923.3、載熱體的選擇 911963.4、回轉(zhuǎn)圓筒干燥器的類型 92214第四章轉(zhuǎn)筒干燥器計算 12130714.1、已知條件 12185324.2、物料衡算和熱量衡算 1224.3、設(shè)備參數(shù)計算和確定 21375104.4筒體設(shè)計 16123794.5滾圈設(shè)計 18204004.6托輪及軸承計算 19101024.7擋輪及擋輪軸的計算 225124.8傳動裝置的確定設(shè)計依據(jù) 24833結(jié)束語 2827023參考文獻 2925186致謝 31第一章前言在人類的生產(chǎn)和生活中經(jīng)常遇到需要把某一種物體除去濕分的情況。這種物體能夠是固態(tài)，也能夠是液態(tài)或氣態(tài)。在大多數(shù)情況下物體所含的濕分是水分，有時卻是其它的成分，例如無機酸、有機溶劑等。這一除去物體中濕分的過程被稱為“去濕”。人們將去濕的方法依據(jù)工作原理的不同分為若干類，干燥是其中的一類。干燥技術(shù)的目的是除去某些原料、半成品及成品中的水分或溶劑，就化學工業(yè)而言目的在于，使物料便于包裝、運輸、貯藏、加工和使用。具體為：(1)懸浮液和濾餅狀的化工原料和產(chǎn)品，可經(jīng)干燥成為固體便于包裝和運輸。（2）不少的化工原料和產(chǎn)品由于水分的存在，有利于微生物的繁殖，易霉爛、蟲蛀或變質(zhì)，這類物料經(jīng)過于操便于貯藏。例如生物化學制品抗生素及食品等，若含水量超過規(guī)定標準，易于變質(zhì)影響使用期限，需要經(jīng)干燥后才有利于貯藏。（3）為了使用方便。例如食鹽、尿素和硫銨等，當其干燥到含水率為0.2-0.5%左右時，物料不易結(jié)塊，使用比較方便。（4）便于加工。一些化工原料，由于加工工藝要求，需要粉碎(或造粒)到一定的粒度范圍和含水率，以利于再加工和利用。如磷礦石經(jīng)粉碎干燥能夠提高化學反應速度；催化劑半成品的造粒干燥，可便其保持一定含水率和粒度范圍有利于壓片成型等。(5)為了提高產(chǎn)品的質(zhì)量。某些化工原料和產(chǎn)品，其質(zhì)量的高低與含水量有關(guān)。物科經(jīng)過干燥處理，水分除去后，有效成分相應增加，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。例如劣質(zhì)的煤，經(jīng)干燥能夠提高燃燒的熱值，能有效地增加工業(yè)的燃爐的燃燒溫度；洗滌綸切片在紡絲前，干燥到含水率為0.02%以下，能夠防止在抽絲時產(chǎn)生氣泡，提高絲的質(zhì)量。1.1干燥方法1.1.1.去濕的含義：去濕指從被加工的濕物料中除去水分或有機溶劑的操作。1.1.1.2.去濕的方法：機械去濕法：指過濾，抽吸，沉降，離心分離等機械方法去濕，去濕不完全。物理化學去濕法：用無水CaCl2，濃H2SO4等作為干燥劑去濕，費用高。熱能去濕法：借助熱能使物料中濕分汽化并排出蒸汽而除濕的操作，也叫干燥，去濕完全。1.1.3.干燥的原理干燥過程主要是將水分從固相轉(zhuǎn)移到液相.其進行的必要條件：①有熱源加熱；②及時排出濕的干燥介質(zhì)，使固體表面水的蒸汽壓大于干燥介質(zhì)中水蒸汽的分壓；③有適當干燥設(shè)備。干燥原理：當固體物料表面水的蒸汽壓大于干燥介質(zhì)中水蒸汽的分壓時，物料表面的水分就會不斷汽化而進入空氣，而物料內(nèi)部水分不斷擴散到物料表面。干燥推動力為物料表面水的蒸汽壓與干燥介質(zhì)中水蒸汽的分壓的差值。這里主要介紹固體物料的干燥過程，除去的濕分多為水，干燥介質(zhì)多為熱空氣，屬于熱能去濕法，對流干燥過程居多。1.1.4.干燥過程分類按操作壓力分類：常壓干燥及真空干燥；真空干燥適用于熱敏性及易氧化分解的物料。按操作方式分為連續(xù)式及間歇式。按供給熱能的方式分為：對流干燥：熱量以熱對流方式由熱空氣傳給濕物料使?jié)駳馄倪^程；傳導干燥：熱量經(jīng)過加熱壁面以熱傳導方式使物料干燥；輻射干燥：輻射能以電磁波形式傳給濕物料使其干燥，如紅外線干燥；介電加熱干燥：利用微波或高頻電場來干燥物料，如微波干燥器；組合干燥：兩種或兩種以上的方法串聯(lián)組合。1.1.5干燥方法有三類：（1）機械脫水法機械脫水法就是經(jīng)過對物料加壓的方式，將其中一部分水分擠出。常見的有壓榨、沉降、過濾、離心分離等方法。機械脫水法只能除去物料中部分自由水分，結(jié)合水分仍殘留在物料中，因此，物料經(jīng)機械脫水后物料含水率依然很高，一般為40～60％。但機械脫水法是一種最經(jīng)濟的方法。（2）加熱干燥法也就是我們常說的干燥，它利用熱能加熱物料，氣化物料中的水分。除去物料中的水分需要消耗一定的熱能。一般是利用空氣來干燥物料，空氣預先被加熱送入干燥器，將熱量傳遞給物料，氣化物料中的水分，形成水蒸汽，并隨空氣帶出干燥器。物料經(jīng)過加熱干燥，能夠除去物料中的結(jié)合水分，達到產(chǎn)品或原料所要求的含水率。（3）化學除濕法是利用吸濕劑除去氣體、液體、固體物料中的少量水分，由于吸濕劑的除濕能力有限，僅用于除去物料中的微量水分。因此生產(chǎn)中應用很少。在實際生產(chǎn)過程中，對于高濕物料一般均盡可能先用機械脫水法去除大量的自由水分，之后再采取其它干燥方式進行干燥。1.2、各種干燥器在工業(yè)上的應用1.2.1常見干燥器廂式干燥器；隧道式干燥器；帶式干燥器；流化床干燥器；轉(zhuǎn)鼓干燥器；噴霧干燥器；閃蒸干燥器；冷凍干燥器；紅外線干燥器；微波干燥器；組合干燥設(shè)備等。廂式干燥器也稱盤式，有小型烘箱和大型烘房；可有水平氣流式和穿流氣流式。特點：①常壓或減壓均可、典型干燥器，適宜具有不同形態(tài)、易碎、昂貴物料；②空氣氣速1-1.5m/s，空氣可循環(huán)使用；③構(gòu)造簡單、投資少，適應性強，適宜小規(guī)模多品種；④勞動強度大、干燥效率低、耗能大、產(chǎn)品質(zhì)量不均勻。噴霧干燥器：①制藥常見，用于干燥物料，造粒、噴霧包衣，緩釋制劑等；②干燥迅速、強烈，不改變物料理化性質(zhì)；③尺寸大、耗能大，設(shè)備復雜昂貴；④適宜干燥液體物料沸騰干燥器，又稱流化床干燥器。特點：①熱效果好、干燥速率大、生產(chǎn)能力高；②不適宜含濕量很高，有一定結(jié)構(gòu)形狀的物料；③適宜熱敏性物料真空轉(zhuǎn)筒干燥器：連續(xù)干燥器。特點：①熱效率高、能耗小、生產(chǎn)能力大、物料停留時間短、操作簡單；②結(jié)構(gòu)復雜、傳熱面積小。1.2.2、各種干燥器在工業(yè)上的運用1．噴霧干燥器(1)催化劑的干燥如丙烯脂催化劑、輕油轉(zhuǎn)化催化劑、中溫變換催化劑、高壓甲醇催化劑及低壓甲醇催化劑等。(2)洗滌劑的干燥如合成洗衣粉、十二醇硫酸鈉及皂基等。（3）染料和顏料的干燥如活性翠藍、葉嘰綠B、增白劑及鉻黃等。(4)化學肥料的干燥如尿素及氮磷鉀復合肥料等。2．流化床干燥器（1)單層圓筒形流化床已用于硫酸銨、氯化銨、無水亞硫酸鈉、食鹽、聚四氟乙烯、葡萄糖酸鈣、堿性青蓮染料、催化劑顆粒等物料的干燥。（2）多層圓筒形流化床干燥器已用于滌綸切片、水楊酸鈉、銨基匹林、土霉素、金霉素、四環(huán)素、片劑淀粉顆粒、糖粉等物料的干燥。(3)臥式多室流化床于燥器已用于聚氯乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、尼龍1010、鄰氯苯甲酸、四環(huán)宏、土潭素、氯霉案、合霉素、肝扮、糖扮、S．M．P、A．P．O等物科的干燥。（4）帶有攪拌器的流化床已用于硫酸銨、硫酸鋼、氟化鉑、氨基酸、酐酪素、聚丙烯樹脂、酚醛樹脂等物料的干燥。(5)餡性粒子流化床已用于缽白粉、代森鋅、顏料、染料、硅藻土、腐植酸鋼、腐植酸等物料的干燥。(6)叨振動流化床已用于糖、石棉礦、奶粉等物料的干燥。第二章硫酸銨介紹2.1硫酸銨概述分子式：(NH4)2SO4

性質(zhì)：又稱硫銨。純品為無色斜方晶體，易溶于水。密度1.769g/cm3。加熱時分解失去氨，成為酸式鹽。513℃時完全分解為氨和硫酸。工業(yè)品為白色或淺灰黃色顆粒。易溶于水，不溶于乙醇、丙酮、氨。易潮解。工業(yè)上采用氨與硫酸直接進行中和反應而得，當前用得不多，主要利用工業(yè)生產(chǎn)中副產(chǎn)物或排放的廢氣用硫酸或氨水吸收(如硫酸吸收焦爐氣中的氨，氨水吸收冶煉廠煙氣中二氧化硫，卡普綸生產(chǎn)中的氨或硫酸法鈦白粉生產(chǎn)中的硫酸廢液)。也有采用石膏法制硫銨的(以天然石膏或磷石膏、氨、二氧化碳為原料)。長期以來，主要用作肥料，適用于各種土壤和作物。還可用于紡織、皮革、醫(yī)藥等方面。食用硫酸銨由工業(yè)硫酸銨加入蒸餾水溶解后，加入除砷劑和除重金屬劑進行溶液凈化，過濾，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，離心分離，干燥制得。用作食品添加劑，作面團調(diào)節(jié)劑、酵母養(yǎng)料。硫銨在富含碳酸鈣的石灰性土壤上施用，與CaCO3形成難溶的硫酸鈣，不會明顯的影響土壤的PH值。但對中性和酸性土壤，殘留的SO4-將與H+結(jié)合降低土壤的pH值，酸化土壤，需要采用配施石灰等措施來防止酸化在淹水條件下，SO4-會還原成H2S，引起稻根變黑，影響根系吸收養(yǎng)分。應結(jié)合排水曬田，改進通氣條件，避免產(chǎn)生黑根。硫酸銨用途農(nóng)業(yè)肥料及化工、染織、醫(yī)藥、皮革等工業(yè)原料。1.醫(yī)藥生產(chǎn)上培養(yǎng)細菌使用2.化工公司:無機鹽的生產(chǎn)，銨礦產(chǎn)加工業(yè)3.農(nóng)用硫銨可做基肥、追肥和種肥。在用作種肥時一定要注意用量不宜多。硫銨在石灰性土壤中與碳酸鈣起作用生成氨氣跑掉；在酸性土壤中，如果硫酸銨施在水田通氣較好的表層，銨態(tài)氮易經(jīng)硝化作用而轉(zhuǎn)化生成硝態(tài)氮，轉(zhuǎn)入深層后因缺氧又經(jīng)反硝化作用，生成氮氣和氧化氮氣體跑到空氣中。因此，無論在水田還是旱田，硫銨都要深施。轉(zhuǎn)筒干燥機介紹3.1、轉(zhuǎn)筒干燥機轉(zhuǎn)筒干燥器是最古老的干燥設(shè)備之一，當前仍被廣泛應用于化工、建材和冶金等領(lǐng)域。轉(zhuǎn)筒干燥機（烘干機）主要由筒體裝置前后托輪裝置、進出料裝置、傳動裝置與齒輪罩等部件組成。（與烘干機配套的附屬設(shè)備：燃燒室、喂料出料設(shè)備、收塵設(shè)備等均不屬本機范圍）。主要用于選礦、建材、冶金、化工等部門烘干一定濕度或粒度的物料?；剞D(zhuǎn)烘干機對物料的適應性強，能夠烘干各種物料，且設(shè)備操作簡單可靠，故得到普遍采用。回轉(zhuǎn)圓筒干燥器是一種處理大量物料干燥的干燥器。由于運轉(zhuǎn)可靠，操作彈性大、適應性強、處理能力大，廣泛使用于冶金、建材、輕工等部門。在化工行業(yè)中，如硫酸按、硫化堿、安福粉、硝酸銨、尿素、草酸、重鉻酸鉀、聚氯乙烯、二氧化錳、碳酸鈣、磷酸銨、硝酸磷肥、鈣鎂磷肥、磷礦、普經(jīng)過磷酸鈣、重過磷酸鈣、磷酸三鈉、三聚磷酸鈉等的干燥，大多使用回轉(zhuǎn)圓筒干燥器?；剞D(zhuǎn)圓筒干燥器生產(chǎn)流程如圖8—l。需要干燥的濕物料由皮帶運輸機或斗式提升機送到料斗，然后經(jīng)料斗的加料機構(gòu)經(jīng)過加料管進入進料端。加料管的斜度要大于物料自然傾角，以便物料順利溜入干燥器內(nèi)。干燥器圓筒是一個與水平線略成傾斜的旋轉(zhuǎn)圓筒。物料從較高一端加入，載熱體由低端進入，與物料成逆流接觸，也有載熱體和物料一起并流進入簡體的。隨著圓筒的轉(zhuǎn)動，物料受重力作用運行到較低的一端。濕物料在筒內(nèi)前移過程中，直接或間接得到了載熱體的給熱，使?jié)裎锪系靡愿稍?，然后在出料端?jīng)皮帶機或螺旋輸送機送出。在圓筒內(nèi)壁上裝有抄板，它的作用是把物料抄起來又灑，使物料與氣流的接觸表面增大，以提高干燥速率并促進物料前進。載熱體一般為熱空氣、煙道氣等。載熱體經(jīng)干燥器以后，一般需經(jīng)旋風除塵器將氣體內(nèi)所帶物料捕集下來。如須進一步減少民氣含塵量，還應經(jīng)過袋式除塵器或濕法除塵器后再放空?；剞D(zhuǎn)圓筒干燥器一般適用于顆粒狀物料，也可用部分摻入干物料的辦法干操粘性膏狀物料或含水量較高的物料，并已成功地用于溶液物料(料漿)的造粒干燥中。國內(nèi)回轉(zhuǎn)圓筒干燥器直徑一般在0.4~3m，個別的達5m。干燥器長度一般在2—30m，也有長50m甚至更長的。一般L／D在6~l0。所處理的物料含水量范圍為3~25%，也有高達50%的。干燥后的含水量可達到0.5%左右，甚至可達到0.1%。物料在干燥器內(nèi)的停留時間在5分鐘到2小時。氣流速度，對粒徑為1mm左右的物料，氣速在0．3~1。0m／s范圍；對粒徑為l~5mm的物料，氣速在1．2~2．2m／s范圍內(nèi)。回轉(zhuǎn)圓筒干燥器的優(yōu)點是生產(chǎn)能力大、適應范圍廣、液體阻力小、操作上允許波動范圍較大、操作方便。缺點是設(shè)備復雜龐大、一次性投資大、占地面積大、填充系數(shù)小、熱損失較大。回轉(zhuǎn)圓筒干燥器在物料和載熱體并流操作時，筒體內(nèi)物料溫度即使在出口處也很接近于氣體的濕球溫度，這說明干燥過程基本上是在等速階段進行。即水分主要從粒子表面蒸發(fā)而無降速階段。這是因為當粒子與氣流接觸時，水分從表面蒸發(fā)，但當粒子埋入料層后，水分幾乎停止蒸發(fā)。這時粒于內(nèi)部的水分繼續(xù)向表面擴散，當較子再露出料層與氣流接觸時，粒子表面又有自由水分存在，使粒于溫度一直維持在氣流的溫球溫度附近。故可認為此干燥過程僅僅是物科與氣體之間的外部傳熱、傳質(zhì)過程。筒壁和抄板與氣流接觸時被加熱，面與物料接觸時被冷卻，但由于變化周期較短，溫度變化幅度很小，因此筒壁濕度基本上能夠認為是一常數(shù)。另外，由于物料對筒壁傳導的給熱系數(shù)大于氣體對簡壁的對流給熱系數(shù)，故筒壁濕度實際上接近于料溫，加上物料只有很薄的一層被加熱故料層中心溫度升高極少。根據(jù)許多資料表明，熱傳導的熱量所占比例很小，只有在分格式轉(zhuǎn)筒中才占30%左右?；剞D(zhuǎn)圓筒干燥器中一部分熱量是顆粒幅射傳熱，這時較子表面接受輻射熱。在化工干燥作業(yè)中，氣體溫度一般不太高，故輻射的熱量在最佳條件下不超過物料在干燥器中所得熱量的6%，因此在大多數(shù)場合下，在熱力計算中能夠不予考慮。回轉(zhuǎn)干燥主要是屬于對流干燥，熱能以對流方式由熱氣體傳給與其直接接觸的溫物料表面，再由表面?zhèn)髦廖锪蟽?nèi)部，這是一個傳熱過程。水分從物料內(nèi)部以液態(tài)或氣態(tài)擴散，透過物料層而達到表面，然后水汽經(jīng)過物料表面的氣膜而擴散到載熱體的主體，這是一個傳質(zhì)過程。因此干燥是由傳熱和傳質(zhì)兩個過程所組成，兩者之間是相互聯(lián)系的。干燥過程得以進行的條件，是必須使被干燥物料表面所產(chǎn)生水汽或其它蒸氣的壓力大于載熱體中水汽或其它蒸氣的分壓，壓差越大，干燥過程進行得越迅速。為此，載熱體須及時地將氣化的水汽帶走，以保持一定的氣化水分的推動力。因此，在回轉(zhuǎn)圓筒干燥器中都設(shè)有鼓風機或引風機。

3.1.1轉(zhuǎn)筒干燥機（烘干機）工作原理：烘干機的熱源來自燃燒裝置，本烘干機采用順流式加熱方式。因此需要烘干的物料，從進料箱、進料溜進入筒體，即被螺旋抄板推向后。由于烘干機傾斜放置，物料一方面在重力和回轉(zhuǎn)作用下流向后端，另一方面物料被抄板重復抄起，帶至上端再不斷地揚撒下來，使物料在筒內(nèi)形成均勻的幕簾，充分與筒內(nèi)的熱氣流進行熱交換，由于物料重復揚撒，所含的水分逐漸被烘干，從而達到烘干的目的。3.1.2轉(zhuǎn)筒干燥機特點：1、結(jié)構(gòu)簡單，操作方便；2、適應范圍廣，能夠用它干燥顆粒狀的物料，附著性大的物料用它干燥也很有利3、操作彈性大，生產(chǎn)上允許產(chǎn)量有較大波動，不致影響產(chǎn)品的質(zhì)量；4、生產(chǎn)能力大，能夠連續(xù)操作5、故障少，維修費用低。6、設(shè)備體積大，一次性投資多；7、安裝、拆卸工作量大；8、物料在干燥器內(nèi)停留時間長，物料顆粒之間的停留時間差異較大，對于溫度有嚴格要求的物料不適用。3.2、流向的選擇濕物料和載熱體流向有并流和逆流兩種，也有逆、并流合用的。3.2.1并流物料移動方向與載熱體流動方向相同。干燥過程中濕含量高的物料與溫度最高而濕含量小的載熱體在進口端相遇，此處干燥推動力大。而在出口端，則濕含量較小的物料和濕含量較大的載熱體相接觸，干燥推動力小。因此并流的特點是推動力沿物料移動方向逐漸減少。在干燥最后階段，干燥推動力減少到很小，干燥速度因此很慢，影響生產(chǎn)能力。并流方式適用于下列物料的干燥(1)物料在濕度較大時，允許快速干燥而不會發(fā)生裂紋或焦化現(xiàn)象。(2)干燥后物料不能耐高溫，即產(chǎn)品遇高溫會發(fā)生分解、氧化等變化。(3)干燥后的物料吸濕性很小，否則干燥后的物料會從載熱體中吸回水分，降低產(chǎn)品質(zhì)量。3.2.2逆流物料移動方向與載熱體流動方向相反。在入口處，濕度高的物料與濕度大、溫度低的載熱體接觸，在出口處，濕度低的物料與濕度高的濕度小的載熱體相接觸，因此干燥器內(nèi)各部分的干燥推動力相差不大，分布比較均勻。逆流方式適用于下列物料的干燥：‘(1)物料在濕度較大時，不允許有快速干燥，以免引起物料發(fā)生龜裂等現(xiàn)象。(2)干燥后的物料能夠耐高濕，不會發(fā)生分解、氧化等現(xiàn)象。(3)干燥后的物料具有較大的吸濕性。(4)要求干燥速度大，同時又要求物料干燥程度大。逆流流向的缺點是入口處的物料濕度較低，而載熱體濕度很大，接觸時，載熱體中的水汽會冷卻而冷凝在物料上，使物料濕度增加，干燥時間延長影響生產(chǎn)能力。3.3、載熱體的選擇載熱體及其最高溫度的決定在于被處理而體物料的性質(zhì)及其是否允許被污染等因素。若被處理的固體物料不怕高溫，且非最后產(chǎn)品，能夠允許在處理過程中稍被污染可采用煙道氣作為載熱體，則能得到較高的體積蒸發(fā)率和熱效率，例如，對于進口含水量較高的物料干燥，采用氣體進口溫度為300°C時。干燥器的體積蒸發(fā)率為15kg水/m3·h，熱效率為30~50%；若氣體進口溫度為500°C，則體積蒸發(fā)率為35kg水／m3·h，熱效率為50~70％。因此對于處理礦石、砂礫、煤、過磷酸鈣等物料的轉(zhuǎn)筒干燥器都帶有直接產(chǎn)生煙道氣的燃燒爐，其燃料能夠是煤、油或者天然氣等。若處理的物料不允許被污染，則用熱空氣做載熱體。熱空氣是經(jīng)空氣預熱器加熱的。加熱介質(zhì)可用蒸汽加熱器、電加熱器，或用煙道氣經(jīng)預熱器加熱熱空氣等方法。也可用其它工業(yè)廢熱氣體來加熱空氣。也有用間接加熱的方式，即熱量由金屬壁傳給被干燥物料，如外加熱式的回轉(zhuǎn)圓筒干燥器。若被干燥物料的產(chǎn)品不允許被污染，而且不允許被空氣沖淡，則熱量應經(jīng)過轉(zhuǎn)筒壁傳入。此時，能夠?qū)⑥D(zhuǎn)筒裝在磚室內(nèi)，筒外通以煙道氣；也可在筒內(nèi)安裝中心管或列管、套管等表面熱交換器，利用金屬壁傳熱。載熱體可為煙道氣、水蒸氣或電加熱。在被干燥物料中，則通以干凈氣體，將蒸發(fā)的水分移走。3.4、轉(zhuǎn)筒干燥器的類型回轉(zhuǎn)圓筒干燥器的型式一般按照被干燥物料的加如熱方式來劃分，可分為以下幾種類型：3.4.1直接傳熱干燥器此種干燥器內(nèi)載熱體直接與被干燥物料接觸，主要靠對流傳熱，熱利用率較高，使用最廣泛。直接傳熱的干燥器設(shè)備簡圖見圖8—2。3.4.2間接傳熱干燥器當被干燥物料不宜與煙道氣或熱空氣直接接觸時，能夠來用間接傳熱的干燥器。在此種干燥器中，栽熱體不直接與被干燥的物料接觸，而干燥所需的全部熱量都是經(jīng)過傳熱壁傳給被干燥物料的。間接傳熱干燥器見圖8-3所示。外殼內(nèi)裝有同心圓筒，借助于連接管使內(nèi)筒的內(nèi)部空間與外殼和爐壁間的環(huán)狀空間相通，整個外殼砌在磚爐內(nèi)。從燃燒爐來的煙道氣進入外殼和爐壁間的環(huán)狀空間，自外掠過外殼，然后穿過連接管進入內(nèi)筒。最后用送風機將其排出。被干燥的物料在外殼與內(nèi)筒之間的環(huán)狀空間經(jīng)過，而空氣帶走物料蒸出的蒸汽，則與物料成逆流方式流動，然后由送風機排出。也有先將煙道氣進入內(nèi)管，然后穿過連接管到外殼和爐壁間的環(huán)狀空間后經(jīng)送風機排出的。也有采用內(nèi)熱式間接加熱，高溫煙道氣從干燥器高端的中心火管一直到干燥器低端，并從20根伸向四周的短火管通向鋸齒形的煙道抄板夾層內(nèi)，再沿外壁和抄板間空隙回到入口端由風機抽出，而物料由干燥器高端進入到中心火管和抄根間翻動前進，物料和煙氣之間靠、火管、小火管、抄板傳熱，傳熱面積比雙筒式大，熱效率高。為了進一步提高熱效率，增大傳熱面積，可將中心火管進口端先用一根，而后分成5根小管，面積增大了，熱效率也顯著接高。本設(shè)備特點（1）干燥成本低。（2）產(chǎn)量高，熱效率好。（3）對燃料要求不高，可燒煙煤、無煙煤、油、氣、煤粉等。（4）操作簡單、穩(wěn)定。3.4.3復式傳熱干燥器此種干燥器一部分熱量是由干燥介質(zhì)經(jīng)過傳熱壁傳給被干燥物料，另一部分熱量則由載熱體直接與物料接觸而傳通的，是熱傳導和對流傳熱兩種形式的組合，熱利用率較高(圖8-5）。干燥器主要由外殼及十字斷面中央內(nèi)管所組成。被干燥物料沿著外殼和中央內(nèi)管間的環(huán)狀空間移動，煙道氣自燃燒爐進入中央內(nèi)管，自左向右流動，并將一部分熱量經(jīng)管壁傳給被干燥物料，然后進入并經(jīng)過環(huán)狀空間與被干燥物料直接接觸，而后由排風機或煙囪排出。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是減少了對于周圍介質(zhì)的熱損失，當濕物料還不可能分散開并劇烈地接受氣體中的熱量時，能先在熱表面上將濕物料強烈地加熱，同時利用內(nèi)圓筒來沉降帶來的粉塵和使氣體混合均勻。第四章轉(zhuǎn)筒干燥器計算需要設(shè)計一回轉(zhuǎn)干燥器來干燥硫酸銨，產(chǎn)量為每小時為7000kg。單班制，每年除大修和其它情況外，按300天計。4.1、已知條件被干燥物料名稱硫酸銨流向逆流物料進口含水量3%物料出口含水量<0.1%產(chǎn)量7000kg/h相對密度1.77物料人口溫度θ=25℃物料出口溫度θ=35℃物料粒度1~3空氣速度2.6kg/(s.m2)空氣溫度t0=27℃熱空氣進口溫度t1=82℃干煥器出口空氣溫度t2=37℃硫酸銨的比熱容cs=2kJ/kg℃硫酸銨的堆積密度ρ=900kg/m34.2、物料衡算和熱量衡算1.水分蒸發(fā)量G1=7000kg/h/3600=1.93kg/sW1=3%W2=0.1%將濕基含水量換算成干基含水量：C1==0.031kg(水)/kg(絕對干料)C2==0.001kg(水)/kg(絕對干料)絕對干料量GCGc=G1(1-W1)=1.93(1-0.03)=1.872kg/s則水分蒸發(fā)量：W=Gc(C1-C2)=1.872(0.031-0.001)=0.056kg/s2空氣消耗量t0=27℃，tw=17℃,由I-x圖可查得x0=0.008kg/kg干空氣，t1=82℃,x1=x0=0.008kg/kg干空氣。由I-x圖可查得tw=30℃,Cs=2kJ/kg?℃,θ1=25℃，θ=35℃，t2=37℃。由于此時無法求出離開干燥器時的x2,因此要由熱量衡算求出空氣消耗量L，kg/s,Cw=4.187kJ/kg·℃。q1——蒸發(fā)水分所需的熱量q1=W(2491+1.926t2-4.187θ1)=0.056*（2491+1.926*37-4.187*25）=137.6kJq2—物料升溫（由θ1升到θ2）所需的熱量q2=GcCm(θ2-θ1)=Gc(Cs+C2Cw)(θ2-θ1)=1.872*（2+0.001*4.187）*(35-25)=37.5kJq3—熱損失q3=0.2(q1+q2)=0.2(137.6+37.5)=35kJ需要總熱量：q=q1+q2+q3=137.6+37.5+35=210kJ空氣消耗量L=4.3、設(shè)備參數(shù)計算和確定1.轉(zhuǎn)筒的直徑D轉(zhuǎn)筒的直徑可根據(jù)空氣的最大流量計算，空氣離開轉(zhuǎn)筒時的流量為：式中，為離開干燥器尾氣濕度，干空氣，為速度，。取筒體直徑。容積傳熱系數(shù)℃）3.轉(zhuǎn)筒長度物料在轉(zhuǎn)筒內(nèi)的每一部分都有水分蒸發(fā)，為了計算方便，可將物料在轉(zhuǎn)筒中的移動分成三段。（1）預熱段長設(shè)預熱段內(nèi)加熱損失為20%，則預熱段內(nèi)空氣傳給物料的熱量為：為熱空氣在預熱段下降后的溫度，由下式求得：蒸發(fā)段長在蒸發(fā)段內(nèi)，水分蒸發(fā)量為0.056kg/s,蒸發(fā)溫度在。此時水的蒸發(fā)潛熱。此段內(nèi)的熱量按式（8-16）：（3）加熱鍛長加熱段內(nèi)物料自升至。此段內(nèi)熱量為:(4)總長,取。4.轉(zhuǎn)筒的轉(zhuǎn)速n和傾斜率S的選擇筒體轉(zhuǎn)速一般為因為，筒體的傾斜度一般為取傾斜角,斜率。5.停留時間式中，，，，，，。=53.35min填充率檢驗式中——每秒鐘的加料體積，——轉(zhuǎn)筒體積,即14%填充率。4.4筒體設(shè)計筒體跨距一般?。?.56~0.6)z,取0.58。筒體材料取Q235A,取支點跨距筒體最小壁厚計算式中——筒體半徑，——筒體材料在操作溫度下的屈服應力，（系溫度為150時的）；——抄板與筒體壁重量比的系數(shù)，對于升舉式抄；——材料腐蝕裕度，；。筒體載荷計算參考筒體最小壁厚計算，再根據(jù)表8-8確定筒體厚度為。（1）筒體自重筒體自重的估算式中，?？紤]滾圈下墊板加厚等，單位長度重量?。?）物料重量式中，為物料容重，。（3）齒圈質(zhì)量設(shè)齒輪位置在靠近托輪1.8m處。4.5滾圈設(shè)計1.滾圈與托輪材料的確定滾圈材料用ZG340-640正火托輪材料用ZG340-640正火許用接觸應力2.滾圈、托輪接觸應力計算查滾圈、托輪許用接觸應力滾圈截面設(shè)計∴式中——滾圈截面高度，;——筒體厚度，；——墊板實際厚度，；——常溫時滾圈與墊板的半徑間隙，mm。式中，為墊板外徑，?！鄤t托輪直徑取。滾圈質(zhì)量驗算式中——鑄鋼密度，；——滾圈截面積，；——滾圈平均半徑，。3.校核彎曲應力式中——支點反力，；——滾圈半徑，?！嗍街小獫L圈斷面模數(shù)，4.6托輪及軸承計算1.托輪托輪直徑托輪寬度式中，為筒體軸向串懂量，取托輪結(jié)構(gòu)尺寸輪緣厚度輪殼直徑輻板厚度輪殼寬度筋塊數(shù)n=8塊筋厚度軸向串動量兩側(cè)總和2~32.托輪軸托輪軸采用心軸式結(jié)構(gòu)式中————軸承跨距，——軸承結(jié)構(gòu)寬度，取3.滾動軸承計算式中——壽命系數(shù)，，取——軸承轉(zhuǎn)速，即托輪轉(zhuǎn)速，——載荷系數(shù)，；——溫度系數(shù)，——當量載荷，；——徑向載荷，；——軸向載荷，；由軸承樣本確定：——徑向系數(shù)1，——軸向系數(shù)2——介質(zhì)系數(shù)0.32，選用單列圓錐滾子軸承，型號323004.托滾軸的彎矩核算為軸的斷面模數(shù)，4.7擋輪及擋輪軸的計算1.擋輪擋輪材料選用ZG340-640，擋輪許用接觸應力值為擋輪接觸許用應力，2.擋輪受力按普通擋輪推力式中——回轉(zhuǎn)部分重量，;——滾圈與拖輪的摩擦系數(shù)，,取取擋輪參數(shù)的確定由接觸強度確定直徑式中——彈性模數(shù)，；——擋輪厚度，擋輪大端直徑又：則選取4.擋輪軸及軸承的選擇（1）擋輪軸向力擋輪推力（2）擋輪軸的計算擋輪軸的初步確定（按滑動軸承計算）擋輪轉(zhuǎn)速按式8-97計算：為軸襯單位許用壓力，取軸瓦長度取1.1則取(3)軸頸剪切的驗算采用空心軸，材料用45鋼，按式8-98驗算：（4）彎曲應力計算4.8傳動裝置的確定設(shè)計依據(jù)1.傳動功率的確定設(shè)計依據(jù)：(物料休止角)（1）用佐野公式計算（8-23）式中——筒體直徑，；——筒體長度，；——物料容重，；——筒體轉(zhuǎn)速，；——充滿度系數(shù)，；——按填充系數(shù)查閱的計算角度，時，；——粉粒體的休止角，——轉(zhuǎn)動部分質(zhì)量，——圓筒內(nèi)物料質(zhì)量，——滾圈與托輪之間的接觸角，；——圓筒的傾斜角，——摩擦系數(shù)，——托輪軸軸承處直徑，電動機功率由于減速機與傳動裝置的動力損失為10%，電功率為選用電機功率為7.5kW。(2)采用杜馬公式計算式中——直徑，；——長度，；——轉(zhuǎn)速，；——物料容重，；——填充系數(shù)，；——升舉式抄板系數(shù)，。則選用電機功率為22kW。結(jié)論：（1）用佐野公式計算，由于計算函數(shù)較多，計算誤差較大，因而計算結(jié)果偏小。（2）杜馬公式計算，對于m直徑的轉(zhuǎn)筒，物料容重在、的情況下，其電機功率接近于8~9kw.因此長度為24m時，電動機功率為22kw是能夠滿足生產(chǎn)需要的。選用電動機選用電動機的型號為Y180L-4，2.傳動裝置的確定總速比一般齒輪比為7~8，取則減速機與帶傳動比：3.齒輪的計算根據(jù)表8-24和8-35確定。則取則取小齒輪齒數(shù)取一般優(yōu)先采用奇數(shù)值，因此取按接觸強度計算齒圈寬度按式8-113計算：式中——按計算功率加上一定余量，；——集中載荷系數(shù)，取1.05~1.1，；——動載荷系數(shù)，當齒輪圓周速度低時（一般小于）可??；轉(zhuǎn)速度較高時，，因此?。弧S用接觸應力，齒輪材料ZG310-570正火；