回转圆筒干燥机结构设计(4)

2019-03-03 22:40

东北大学毕业设计(论文) 第一章 绪论

体直接与物料接触而传递的,是热传导和对流传热两种形式的组合,热利用率较高。主要由转筒和中央内管组成,热风进入内筒,由物料出口端折入外筒后,由原料供给端排出。物料则沿着外壳壁和中央内筒的环状空间移动。干燥所需的热量,一部分由热空气经过内筒传热壁面,以热传导的方式传给物料;另一部分通过热风与物料在外壳壁与中央内筒的环状空间中逆流接触,以对流传热的方式传给物料。

1.5.4蒸汽煅烧干燥器

在蒸汽煅烧干燥器内,一方面进行煅烧,一方面进行干燥。并设有自身返料装置。热量是通过设在回转筒内的翅片管蒸汽加热而获得的。传热系数高,热效率可达到75%,蒸发水强度为150kg/m3。

1.5.5喷浆造粒干燥器

它将产品干燥和造粒在一个回转圆筒中完成。料浆由喷嘴喷射到筒内,筒体内部设有返料螺旋抄板,使成品自身返料而减少返料倍数,简化流程,降低设备负荷,提高设备生产强度。

1.6 回转圆筒干燥器的有关介绍

1.6.1回转圆筒干燥器的应用范围

回转圆筒干燥器一般适用于颗粒状物料,也可用部分参入干物料的干燥粘性膏状物料或含水量较高的物料,现在已成功用于溶液(料浆)物料的造粒干燥中。国内回转圆筒干燥器的直径一般在0.4~3m,个别的达到5m。干燥器长度一般在2~30m,也有50m甚至更长的。一般L/D在6~10。所处理的含水量的范围3%~25%,也有高达50%的。干燥后含水量可以达到0.5%左右,甚至可以达到0.1%。物料在筒体内停留时间5分钟到2小时。气流速度,对粒径为1~5mm的物料,气速在1.2~2.2m/s范围内。

1.6.2回转圆筒干燥器的应优缺点

回转圆筒干燥器的优点:是生产能力达、适用范围广、流涕阻力小、操作上允许波

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东北大学毕业设计(论文) 第一章 绪论

动范围大、操作方便。

回转圆筒干燥器的缺点:设备复杂庞大、一次性投资大、占地面积大、填充系数小、热损失较大,一般不适于中小单位使用。

1.6.3回转圆筒干燥器的发展趋势

回转圆筒干燥器将沿着提高能源利用率,提高产品质量和产量,减少对环境的污染,安全操作,易于控制,一机多用等方向发展。

回转圆筒干燥机是很多工业生产中用于大处理量的大负荷设备。这种设备投入大,效益低,但弹性大。在旋转外壳内插入蒸汽管可以提高多级回转圆筒干燥机的热效率。然而一段时间 以来,这种干燥技术没有什么真正的创新。 最近,日本东京Yamoto Sankyo Mfg?公司取得了一项回转圆筒干燥机专利,设计较为简单 :干燥气流由许多从中心管分出的支管注入旋转回转圆筒携带的物料层中。其热质传递速率提 高了近两倍,并且具有尺寸小、结构简单、成本低等优点。然而这种干燥机并不能适用于通 常由多级回转圆筒干燥机处理的所有物料。但在可行的情况下,相似的操作条件,Yamoto的 设计可以减少一半设备容积。这是该回转圆筒干燥机创新思维的一个主要优点。

目前真空干燥设备也随着真空技术计算机控制技术的发展的发展得到相应地发展,这主要因为真空技术有许多优点,在低压干燥时含氧量低,能防止物料被氧化变质,可干燥易燃易爆的危险品;可在低温时使水分气化,易干燥热敏性物料;能回收干燥物料中的贵重成分等一系列优点。但还有以噢些不足之处,需要一套玩整的抽水蒸汽真空,因此成成本较高。但随着现代控制技术和真空技术的发展,还有广大科研工作者的共同努力,真空干燥设备还有很好的发展空间。

随着人们对转筒干燥器研究的不断深入以及生产经验的不断积累,一些问题将会得到进一步的解决。转筒内抄板的结构形式对干燥效果的影响,将得到进一步的研究。也将会为转筒转数、倾斜度、干燥介质温度、速度对干燥速率的影响,提供较为准确的最佳参数范围。为进一步提高效率、降低能耗、优化干燥器性能,提高控制水平和产品质量,不断增强在线检测的能力,计算机技术、专家系统将在转筒干燥器的应用领域得到进一步的应用和发展。

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东北大学毕业设计(论文) 第一章 绪论

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东北大学毕业设计(论文) 第二章 筒体及支撑部分设计与计计算

第二章 筒体及支撑部分设计与计算

2.1筒体

筒体是回转圆筒干燥器的基体。筒体内部既进行热和质的传递又输送物料,通体大小标志着干燥器的规格和生产能力。筒体应满足一定的刚度和强度。在安装和运转中应保持轴线的直线性和截面的圆度,这对于筒体安全使用极为重要 。筒体刚度主要是筒体截面在巨大的横向切力作用下,抵抗径向变变形能力。筒体强度问题表现在筒体在载荷作用下产生的裂纹,尤其是滚圈附近筒体。

2.1.1筒体计算的概念

筒体计算采用一定假设条件下的轴向力计算的方法。在统计基础上,确定许用应力。通过轴向应力计算来间接保证径向变形和切向应力,满足刚度和强度的要求。

筒体计算的基本条件是:

(1)将筒体视作圆环截面水平连续梁。布吉截面变形后对截面魔术的影响。因角度很小,水平力相对于垂直李小得多。

(2)不及物料中心对筒体轴线的偏移,不计筒体所受扭矩的作用。因扭矩所产生的剪应力仅占弯曲应力5%~6%,相对来说是很少的,不影响其计算的准确程度,因吃可忽洛不计。

(3)按经载荷计算,必须指出,按这样的假设计算应力与薄壁截面的筒体的实际情况有很大出入,因此这种应力计算方法是统计基础上的假定计算。 进行筒体计算的主要目的是:

(1)验算强度——变形条件,以确定所选定的筒体厚度是否合适。 (2)根据计算结果,满足等反力,其次满足等弯矩原则。 (3)为支撑件计基础件提供设计载荷。

2.1.2筒体跨度计算

干燥器的长度与直径的比一般小于12,采用两档支撑。确定两端悬伸长度之点位置除考虑结构要求外,应按等弯矩原则设计,一般取(0.56~0.6)Z,Z为筒体长度20m,

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东北大学毕业设计(论文) 第二章 筒体及支撑部分设计与计计算

本课题取0.6Z=12m。筒体材料取Q235-A,取支点跨矩Zm=12m=12000mm。

2.1.3筒体壁厚计算

筒体壁厚与许多因素有关,若跨径比Zm/D偏小,壁厚可略小;反之,壁厚增大,通体的最小壁厚按一下经验公式核算:

?min?7.07?10?k?4R2?s (2-1)

K——抄板与筒体壁重量比的系数,对于升举式抄板K=1.6; R——筒体半径,1500mm;

?s——筒体材料在操作温度下的屈服应力,200N/mm2(温度为150°使得?。

s?min15002?7.07?10?1.6??12.7mm

200?4考虑到实际生产时筒体要受到一定的腐蚀,为了安全,取?min=15mm。

2.1.4筒体载荷计算,参考筒体最小壁厚计算

(1) 筒体自重

`筒体自重qs的估算:

`qs?7.85?9.8???(D??)? (2-2)

式中,?——筒体壁厚,0.015m;

D——筒体直径,3m。

`qs?7.85?9.8?3.14?(3?0.015)?0.015?10.9KN/m

考虑到滚圈下面垫板的质量还有叶片的质量等,单位长度重量取

`qs?1.25qs?13.6KN/m

(2)筒体齿轮的重力计算

设齿轮靠近托轮1.8m处,齿轮重量为p1?26.4KN (3)物料重量qm

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