转筒干燥器的总体与结构设计摘要:在化学生产中,有些原料,半成品或成品含有或多或少的水分或其他溶剂。为了满足使用的要求,常采用干燥的方法将这些水分或溶剂除去,而干燥的方法和设备是多种多样的。回转干燥器是一种常见的干燥设备。它适合于颗粒状,湿物料的干燥,如纯碱,硝铵,和各种盐类等。回转干燥器能使物料在滚桶内翻动,抛撒,与热空气或烟道气充分接触,干燥速度快,生产力较高,因此广泛应用于化工,食品等工业生产中。设计的主体部件是1000×8000mm规格的转筒部分,筒的转动依靠齿轮带动,筒的重量主要由两个托轮支撑,而托轮则由两个轴承支撑,抄板翻动物料。该设备生产能力大,结构简单,但是效率较低。关键词:回转托轮齿轮轴承抄板指导老师签字:ROTARYDRYERWITHTHESTRUCTURALDESIGNOFTHEOVERALLStudentName:YangYueFengClass:078153Supervisor:ZhangXiaorongAbstract:Intheprocessingofthechemistryindustry,somematerials,semi-finishedproducesorfinishedproducescontainmoreorlessimprecisionorothersolvents.Inordertosatisfytherequirementsofuse,weneedridthembydryingtechnology.Therearemanykindsofthemethodsequipmentsfordrying.Thedryingmachineofturningcylinderisanoldequipmentandareincommonuse.Itisfittodrythewetmaterials,suchassulphur,allkindsofsaltsetc.Itcanmakethematerialsturningover,throwingorscattering,andcontactwiththehotairamply.It’sdryingspeedisfaster,andthemanufactureabilityisalsoverygood.Soitappliestotheprocessingofthechemistry,foodstuffetcwidely.Theassignmentofthedesignistheturningaroundsectionofserial1000×8000mm.Theturningoftube-shapedobjectdependsonthegears.Theweightissustainedwithtwosupportingwheels.Thesupportingwheelsissustainedwithtwobearing.Thefuntionofliftingofboardistoturnoverthematters.Themanufactureabilityofthisequipmentislarger,andthestructureissimple,buttheefficiencyisverylower.Keywords:turningaround,supportingwheels,thegears,bearing,liftingboard.SignatureofSupervisor:转筒干燥器的总体与结构设计1引言干燥的操作几乎涉及到国民经济的所有部门,广泛用于生产和生活之中。所谓干燥,一般是指从固体材料中使液体(主要是水份)挥发和分离的操作,也包括从液体或泥浆状的物料中蒸发除去水分,以达到固体中失去水分的操作。其目的是除去某些原料、半成品以及成品中的水分或溶剂,以便于加工、使用、运输、储藏等。干燥是消耗大量热量的操作,在严格要求节省能源的今天,干燥所使用的热源,若能把利用废气及剩余蒸汽等廉价的热源作为方向,对于干燥机本身来说,即使热效率降低,但对整体而言,还是经济的。另外,在进入干燥工序之前的前处理工序,能采用降低水分的方法是经济的。对于干燥操作来说,干燥器的选择是非常困难而复杂的问题。因被干燥物料的特性、供热的方法和物料—干燥介质系统的流体动力学等必须全部考虑。由于被干燥物料的种类繁多,要求各异,决定了不可能有一个万能的干燥器,只能选用最佳的干燥方法和干燥器形式。转筒干燥器的主体是略带倾斜并能回转的圆筒体。湿物料从左端上部加入,经过圆筒内部时,与通过筒内的热风或加热壁面进行有效的接触而被干燥,干燥后的产品从右端下部收集。在干燥过程中,物料借助于圆筒的缓慢转动,在重力的作用下从较高的一端向较低的一端移动。筒体内壁上装有顺向抄板(或类似的装置),它不断地把物料抛起又洒下,使物料的热接触面表面增加,以提高干燥速率并促进物料向前移动。干燥过程中所用的热载体一般为空气,烟道气或水蒸气等。如果热载体(如热空气、烟道气)直接与物料接触,则经过干燥后,通常用旋风除尘器将气体中所夹带的细粒物料捕集下来,非空气则经旋风除尘器后放空。转筒干燥器是最古老的干燥设备之一,但由于经济实用工作量大,效率较高,目前仍被广泛使用于冶金、建材、化工等领域。2概述2.1干燥的目的干燥的操作几乎涉及到国民经济的所有部门,广泛用于生产和生活之中。所谓干燥,一般是指从固体材料中使液体(主要是水分)挥发和分离的操作,也包括从液体或泥浆状的物料中蒸发除去水分,以达到固体中失去水分的操作。其目的是除去某些原料、半成品以及成品中的水分或溶剂,以便于加工、使用、运输、储藏等。干燥是消耗大量热量的操作,在严格要求节省能源的今天,干燥所使用的热源,若能把利用废气及剩余蒸气等廉价的热源作为方向,对于干燥机本身来说,即使热效率降低,但对整体而言,还是经济的。另外,在进入干燥工序之前的前处理工序,能采用降低水分的方法是经济的。2.2干燥机的选用基准对于干燥操作来说,干燥器的选择是非常困难而复杂的问题。因被干燥物料的特性、供热的方法和物料—干燥介质系统的流体动力学等必须全部考虑。由于被干燥物料的种类繁多,要求各异,决定了不可能有一个万能的干燥器,只能选用最佳的干燥方法和干燥器型式。在选择干燥器型式时,要考虑下列因素:(1)被干燥物料的性质(a)湿物料的物理特性;(b)干物料的物理特性;(c)腐蚀性(d)毒性;(e)可燃性;(f)粒子大小;(g)磨损性(2)物料的干燥特性(a)湿分的类型(b)初始和最终湿含量;(c)允许的最高干燥温度;(d)产品的粒度分布;(e)产品的色、光泽、味等。(3)回收问题(a)粉尘回收;(b)溶剂回收。(4)用户安装地点的可行性问题(a)空间是否能布置此干燥系统;(b)可用的加热空气的能源类型及电能;(c)排放的粉尘条件;(d)噪音;(e)干燥前后的衔接工序。(本次设计的题目是转筒干燥器,所以以下介绍转筒干燥器)2.3转筒干燥器的主要组成及作用转筒干燥器主要有以下主要部分组成。筒体是一主要部分,其外廓尺寸决定于反应或操作所需要的空间。筒内是空的或装有抄板,也有装着链子的,以达到增加传热和粉碎物料的目的。筒上装有滚圈,筒体及筒中所装物料的重量,通过滚圈而传给支座的托轮,支座装有防止筒体作轴向窜动的装置。靠近托轮一挡轮座的筒体上,装有齿圈,以带动筒体回转。装在减速箱轴上的齿轮与此齿圈相连,减速箱和电动机构成一传动机构。在转筒的物料端,装有一个小室,为卸出物料及传入或引入引出气体而用。筒的出料端用密封装置(迷宫或端面式的密封)加以密封。在筒的一端设有卸料装置,用以加卸出被处理的固体物料。被处理的物料与气流在转筒内即可以并流,也可以逆流。如果由于过程或反应的进行必须加热,则此热量可由气体直接供给;也可由筒壁传入;可由于筒内被处理物料所放出的反应热;也可由在筒内直接烧燃料供给。气体加热的方法及其最高温度决定于被处理固体物料的性质及是否允许被弄脏等多种因素。从制造方便、机械强度大及材料消耗少等方面考虑,转筒通常做成圆形截面。但是小的转筒,也有做成六边形或多边形的,甚至有的将两端做成锥形的。圆筒的外廓尺寸决定于所需的生产能力、物料在筒内所停留的时间以及通过圆筒的气体的最大允许速度。2.4转筒干燥器的工作原理转筒干燥器的主体是略带倾斜并能回转的圆筒体。湿物料从左端上部加入,经过圆筒内部时,与通过筒内的热风或加热壁面进行有效的接触而被干燥,干燥后的产品从右端下部收集。在干燥过程中,物料借助于圆筒的缓慢转动,在重力的作用下从较高的一端向较低的一端移动。筒体内壁上装有顺向抄板(或类似的装置),它不断地把物料抛起又洒下,使物料的热接触面表面增加,以提高干燥速率并促使物料向前移动。干燥过程中所用的热载体一般为空气、烟道气或水蒸气等。如果热载体(如热空气、烟道气)直接与物料接触,则经过干燥后,通常用旋风除尘器将气体中所夹带的细粒物料捕集下来,非空气则经旋风除尘器后放空。转筒干燥器是最古老的干燥设备之一,但由于经济实用工作量大、效率较高,目前仍被广泛使用于冶金、建材、化工等领域。2.5转筒干燥器的特点转筒干燥器与其他干燥设备相比,具有如下优点:1.生产能力大,可连续工作;2.结构简单,操作方便;3.故障少,维修费用低;4.适用范围广,可以用它干燥颗粒状物料,对于那些附着性大的物料也很有利;5.操作弹性大,生产上允许产品的产量有较大的波动范围,不致影响产品的质量;6.清扫容易。该干燥器的缺点是:1.设备庞大,一次性投资多;2.安装、拆卸困难;3.热容量系数小,热效率低(但蒸汽管式转筒干燥器热效率高);4.物料在干燥器内停留时间长,且物料颗粒之间的停留时间差异较大,因此不适合于对温度有严格要求的物料。2.6转筒干燥器的分类及适用范围2.6.1直接加热式(1)常规直接加热转筒干燥器该干燥设备中被干燥的物料与热风直接接触,以对流传热的方式进行干燥。按热风与物料之间的流动方向又分为并流式和逆流式。在并流式中热风与物料移动方向相同,入口处温度较高的热风与湿含量较高的物料接触。因物料温度处于表面汽化阶段,故产品温度仍然大致保持湿球温度。出口侧的物料虽然温度在升高,但此时的热风温度已经降低,故产品的温度升高不会太大,因此选用较高的热风入口温度,不会影响产品的质量。这对于那些热敏性物料的干燥包括那些含有易挥发物料的干燥是很适宜的;对于耐高温的物料,采用逆流干燥,热利用率高。干燥器的空气出口温度在并流式中一般应高于物料出口温度的10——20℃。在逆流式中,如没有明确规定,一般采用100℃作为出口的温度较为合理。常规直接加热转筒干燥器的筒体直径一般为0.4——3m,筒体长度与筒体直径之比一般为4——10。干燥器的圆周速度为0.4——0.6m/s,空气速度在1.5——2.5m/s范围内。(2)叶片式穿流转筒干燥器按照热风的吹入方式将叶片式穿流转筒干燥器分为端面吹入型和侧面吹入型两种。上图是端面吹入型的简图,其筒体水平安装,沿筒体内壁圆周方向等距离装有许多从端面入口侧向出口侧倾斜叶片(百叶窗),热风从端部进入转筒底部,仅从下部有料层的部分叶片间隙吹入筒内,因此能有效地保证干燥在热风与物料的充分接触下进行,不会出现短路现象。物料在倾斜的叶片和筒体的回转作用下,由入口侧向出口侧移动,其滞留时间可用出口调节隔板调节。侧面吹入型与端面吹入型不同的是筒体略带倾斜安装,大部分热风从开有许多小孔的筒体外吹入筒内,其方向与筒内物料的移动方向成直角,再穿过三角形叶片的百叶窗孔进入料层。在回转筒体内壁四周装有箱形壳体,并沿回转筒体长度方向分成3——4个独立的室。每个室都有独立的鼓风机、空气加热器以及进气口和排气口。热风温度以及循环风量、排气量均能自行调节。这种类型的干燥器体积传热系数大,约为349——1745w/(m);干燥时间短,约为10——30min;物料的填充率较大,约为20%——30%;装置容积相对较小,料层阻力为98——588pa;通道风速一般为0.5——1.5m/s;筒体的转速为常规直接加热转筒干燥器的1/2左右;使用的热风