内循环式烘干机总体及卸料装置设计开题报告

哈尔滨理工大学 毕业设计 (论文 ) 开 题 报 告 学生姓名 李贺 学 号 1330060307 专 业 机械设计制造及其自动化 班 级 机械 13 指导教师 赵金涛 2017 年 3 月 17 日 课题题目及来源：内循环式烘干机总体及卸料装置设计 题目来 源：自拟 课题研究的意义和国内外研究现状： 课题研究意义：单筒式回转烘干机适用范围广、操作方便、运转率高，在水泥工业中被广泛用于烘干粘土、矿渣、碎石、煤等原、燃料。干燥时，热空气或热烟气将热量传给物料，使水份蒸发，同时依靠通风设备的作用，使干燥设备内的干燥介质不断更新，以排除水汽。干燥设备的形式也是多种多样的，水泥工业中常用的有回转烘干机、流态烘干机、搅拌（悬浮）烘干积极气流式干燥管等。近年来国内外还在研究喷雾干燥装置。这些设备一般都利用热烟气进行对流烘干回转烘干机筒体一般为单直筒型，安装 时筒体与水平成一倾斜角度，物料从高端进入，随着筒体的回转缓缓流向低端而后卸出。在中小型水泥厂中，烘干机的筒体长度一般为 12保证物料在烘干机内的停留时间，满足烘干工艺要求。出热风炉的热气流和物料在筒体内以顺流或逆流形式进行热交换。在烘干过程中，单筒式烘干机约有 35 55的热量随废气流失和由筒体向外散失掉。 内循环式 烘干机 的传动装置，回转圆筒设备的转速都比较慢，一般在 2此在电动机将转矩传给筒时就必须进行减速。 减速的速比较大，通常的电动机通过减速机输出轴上的小齿轮经过一级开式齿轮传动之后，在传给装在筒体上的大齿轮而使筒体转动。随着筒体的加大，传动功率亦越来越大。由于大功率、大速比减速器的设计制造困难，因此较大的筒体有采用双传动的。当用直流电动机驱动时，双传动两侧电动机的同步是完整可以实现的。确定单传动的主要依据为电动机功率的大小。内循环式烘干机回转筒一般是在负压下进行操作，回转的筒体及部件和固定装置的连接处避免存在缝隙，为了防止外界空气被吸入筒体内或防止筒体内空气 携带物料外泄污染环境，必须在某些部分设定密封装置。对密封装置的基本要求是密封性能好，能适应筒体的形状误差（椭圆度偏心等）和运转中沿轴向的往复窜，结构尽量简单，磨损轻，维修和检修方便。内循环式烘干机拖轮装置按所用轴承可分为滑动轴承拖轮组和滚动轴承拖轮组，滚动轴承拖轮组又可分为转轴式和心轴式。拖轮挡轮标准中每组拖轮承载不超过 100 吨时都用滚动轴承。只有当载荷较重时，所需滚动轴承尺寸较大，受到供货条件的限制而采用滑动轴承。 针对单筒式回转烘干机存在的弊端，我们开始设计一种套筒式烘干机。该机结构新颖独特，占 地面积小、单位机重产量高、热效率高、运转可靠。 国内外研究现状：第一届全国干燥会议于年月日至 年来，中国的许多干燥技术已得到了工业化应用，主要有喷雾干燥、流态化干燥（普通流化床，振动流化床，内加热流化床，流化床喷雾造粒干蒸汽回转干燥、气流干燥、回转圆筒干燥、旋转燥）、快速干燥、圆盘干燥、带式干燥、双锥回转真空干燥、桨叶式干燥、冷冻干燥、微波及远红外干燥、粮食干燥等。常规干燥设备基本可以满足生产需要，有部分机型已达到国际当代水平并出口到国外。 干燥单元的重要性不仅在于它对产品生产过程 的效率和总能耗有较大的影响，还在于它往往是生产过程的最后工序，操作的好坏直接影响产品质量，从而影响市场竞争力和经济效益。我国有许多产品，就纯度而言已经达到甚至超过国外产品，只是因为干燥技术不如国外，堆积密度、粒度、色泽等物性指标上不去，在国际市场竞争中处于劣势，有的售价仅为国外同类产品的三分之一。目前我国某些大型石化干燥装备还依赖进口。椐估计，我国生产的干燥设备种类仅为国外的。由此可见，我国干燥技术研究仍然是任重而道远。 日在南京召开，至今已年了。多年来，我国干燥技术研究队伍不断壮 大。目前我国从事干燥技术研究的大专院校、科研院所大约有多家，领域涉及化工、医药、染料、轻工、林业、食品、粮食、造纸、硅酸盐、水产等行业。全国共有设备制造厂多家，企业自身也已拥有一支强有力的干燥科研开发队伍。通过广泛开展干燥技术基础研究、工艺研究及工业化应用研究，使得我国干燥技术正在走近国际先进水平，而在某些技术领域已经达到国际先进水平。 课题研究的主要内容和方法，研究过程中的主要问题和解决办法： 主要内容： 设计一种结构独特的的水平布置双筒回 转式烘干机。本机主要由正面框、密封装置、回转部分、出料装置、传动装置、支承装置等组成，水平布置，中心传动。烘干机筒体部分由两个同心水平放置的内外筒体组成（见图 1），内筒体由直端和锥体拼接而成以利物料的流动；外筒为一直筒，设计为两段，其中一端为可拆分式，以便修理；筒体长度约为同等烘干能力的单筒烘干机的 50 60，从而大幅度减少了占地面积和厂房建筑面积。工作是，物料由提升仓送到料仓，经自制圆盘喂料机喂料，由下料管喂入内筒与热气体顺流由内筒体的支端进入，物料经螺旋板的推进流入内筒锥体部分，随着筒体回转及扬料板 的抛散，物料一边与热气体进行交换，一边向前移动，从内筒体的出料口进入外筒体内。为了防止出料口的物料堵塞，在外筒体两端各设置了螺旋板，同时，外筒体中的养料板也呈一定的角度布置，作用形似轮旋板，在内筒外壁上，也布置了几块物料导向板。物料在外筒体中，通过扬料板的作用，分别与热气体及内筒外壁再次进行热交换。烘干好的物料由外筒上的出料口卸入翻板阀，废气则由出料口经出料罩上部入除尘器除尘。内筒中的物料与热气体的交换以辐射、对流传热形式为主，而在外筒中，热气体温度低，湿度也较大，物料被抛散与内筒外壁上，在被热气体直接烘干 的同时又于内筒外壁进行进行以传导、对流形式的热交换。采用内外筒结构，可使低温的外筒体对高温的内筒体起到保温、隔热作用，并使设备的总散热面积只相当与同等能力单筒烘干机的 50 60。而且，外筒表面的温度仅为 70，较单筒烘干机表面温度（ 120 140）有了大幅度降低。总之，双筒烘干机有了革命性的改进，其使用效果也是非常好。 主要方法： 1 双筒烘干机的设计计算 2 水分蒸发强度及烘干机尺寸计算 3 物料需在转筒内烘干时间的计算 4 烘干机转速的计算 5 回转烘干机所需动力的计算 6 烘干机产量的计算 主要问题： 国内老 式 烘干机 单独装有 L 型扬料板，物料在筒体断面上分散度低 ;热空气与物料接触面小 ;在空中停留时间短，传热传质时间短 ;存在由前至后的风洞。原L 型扬料板没有考虑扬料板结构角对扬料分散度的影响，故只装有 L 型扬料板的烘干机物料与热空气传热效果差，处于低效工作状态，烘干机产量低。 另一方面，回转烘干机在安装不同角度的 L 型扬料板时应具有不同的转速，但在工业中烘干机转速是固定的转速，烘干机没有工作在最佳状态，影响了筒内物料和热空气的热交换，故应找出最佳 转速，使烘干机扬料板的扬料在筒体断面上分散度最高。 研究问题存在以下几个特点 1. 在烘干机热端，物料与热气体的温差较大，热交换过程迅速，大量水分易被蒸发，适用于初水分较高的物料。 2粘性物料进入烘干机后 ,由于表面水分易蒸发，可减少粘结 ,有利于物料运动。用于烘干湿煤时，可避免高温气体直接接触干煤引起着火。 3顺流操作的热端负压低，能减少进入烘干的漏风量，有利于稳定烘干机内热气体的温度及流速。 4喂料与供煤同设与烘干机的热端，车间布置较方便。 5顺流操作的烘干机出料温度低，一般可用胶带输送机输送。 6顺流操作的粉 尘飞扬较逆流时要多，烘干机内总的传热速率比逆流式要慢。 根据上述 几 个方面的问题，扬料板结构和烘干机转速制约着烘干机的工作，必须对二个方面问题加以研究，设计合理的扬料板结构，选择正确的转速，大幅度提高回转式烘干机的产量，节约燃料的消耗，使烘干机达到优质、高产、低耗，为国家鼓励发展的高效节能产品。该技术主要应用于回转式烘干机上，用于各种原材料的烘干。 解决方法： （ 1）去烘干机厂里进行实地参观，请工厂负责人员帮忙介绍烘干机各组成部分的作用，同时提出自己的疑问，并与工作人员进行交流。 （ 2）查阅与烘干 机相关的书籍，设计过程严格按照书籍要求计算，对于各系数和经验值的选取严格参照标准选取。 （ 3）向指导老师请教，对于一些设计过程的确定，先构思方案，再与老师交流，请老师指正。图纸绘制过程中，细节部分尤为重要，绘制结束后请老师帮忙检查错误，并不断改进。 （ 4）与同学互相交流，不断改进设计方案。 课题研究所需的参考文献： 1 姜煜林等 水泥技术 2 韩梅祥 武汉工业大 学出版社 3 朱昆泉、许林发 . 建材机械工程手册 . 武汉工业大学出版社 4 化工设备设计全书编辑委员会 上海科学技术出社 5孙晋涛 . 硅酸盐工业热工基础 . 上海科学技术出版社 2 6 于润如，严生 中国建材工业出版社 2 7 柴小平 . 水泥生产辅助机械设备 . 武汉工业大学出版社 8 山东建筑材料工业学院主编 中国建筑工业出版社 9 武汉建筑材料工业学院等编 中国建筑工业出版社 10 杨祥坤等 中国建材工业出版社 11 武汉建筑材料工业学院等编 中国建筑工业出版社 12 许林发 ） 1990 13 张森林 武汉工业大学出版社， 1991 14 铁大铮、于永礼 中国建筑工业出版社 15 姜煜林 16 张少明 水泥 1 17 王文山 水泥 1 18 关于回转烘干机扬料板尺寸计算影响的探讨 . 水泥 指导教师审查意见： 指导教师签字： 20 年 月 日 指导委员会意见审核意见： 组长签字： 20 年 月 日