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1、1. 選題的依據(jù)及意義:
烘干機主要用于選礦、建材、冶金、化工、印刷等部門烘干一定濕度或粒度的物料。其中回轉(zhuǎn)烘干機對物料的適應(yīng)性較強,可以烘干各種物料,且設(shè)備操作簡單可靠,故得到普遍采用。烘干機是洗滌設(shè)備中相對結(jié)構(gòu)比較簡單和成熟的設(shè)備類別,市場上的產(chǎn)品競爭的焦點集中在設(shè)備的工作效率和設(shè)備本身的成本上。雖然軸向進風(fēng)循環(huán)型烘干機比徑向進風(fēng)烘干機的效能高20—30%,但對于同一類結(jié)構(gòu)的烘干機的設(shè)計其工作效能并無本質(zhì)區(qū)別,除非其設(shè)計制造本身存在缺陷如漏風(fēng),排風(fēng)不夠,熱交換面積不足等。因此,市場上的普通烘干機的競爭焦點就集中在于其具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計上。
工業(yè)烘干機的熱源來自燃燒裝置,烘干機一般采用順
2、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反復(fù)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,由于物料反復(fù)揚撒,所含的水分逐漸被烘干,從而達到烘干的目的。
世界上能源資源的潰乏,且不可再生,其中燃煤一直被各國政府所重視。伴隨煤碳業(yè)機械化程度的加快,做為煤炭開采業(yè)的副產(chǎn)品的煤泥由于具有高水分、高粘性、高持水性和低熱值等諸多不利條件,很難實現(xiàn)工業(yè)應(yīng)用,長期被電力用戶拒之門外,以民用本地銷為主要出路。改革開放以來,國民經(jīng)濟有了迅猛的發(fā)展,煤炭產(chǎn)
3、量已躍居世界首位,市場形勢也發(fā)生了很大變化。煤炭加工的深度和廣度都在快速發(fā)展,煤泥的產(chǎn)量明顯上升,如何提高煤泥的附加值,煤泥的綜合利用已成為迫切需要研究的問題。應(yīng)運而生的煤泥烘干行業(yè)也得到了迅猛發(fā)展。投資煤泥烘干機既有巨大的經(jīng)濟效益又有良好的社會效益,既保護了環(huán)境獲得經(jīng)濟收益又響應(yīng)國家節(jié)能減排政策。我國是煤炭生產(chǎn)和消費大國,對煤炭的依賴性很強。我們必須要提高煤炭的利用率,因此,進行對煤泥烘干機的研究和利用都有極其重要的作用。
2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(含文獻綜述):
由于煤炭資源匱乏而且再生周期長,可理解為是一次性資源,它對國民經(jīng)濟有舉足輕重的作用,所以提高它的利
4、用率極其必要。因此,世界各國都致力于如何提高煤炭的利用率的研究。其中發(fā)明烘干機是常見的一種方法。
結(jié)構(gòu)簡單可靠,成本低廉的設(shè)備就具有更大的生命力,如專業(yè)的美國ADC烘干機就是力求結(jié)構(gòu)簡單。烘干機的轉(zhuǎn)動設(shè)計就是體現(xiàn)這種“簡單可靠”設(shè)計理念的重要環(huán)節(jié)之一,國內(nèi)外各企業(yè)的烘干機在轉(zhuǎn)動結(jié)構(gòu)的設(shè)計上各不相同,通過不斷的演變分出了許多類別,各有優(yōu)缺點。烘干機機主要由回轉(zhuǎn)體、揚料板,傳動裝置,支撐裝置及密封圈等部件組成,具有結(jié)構(gòu)合理,制作精良,產(chǎn)量高,能耗低,運轉(zhuǎn)方便等優(yōu)點。
烘干機是將洗滌后的濕物進行干燥處理的洗滌設(shè)備,為了與其他行業(yè)的工業(yè)物料烘干機進行區(qū)別,洗滌行業(yè)也泛稱為干洗機,分為家用型與工業(yè)型
5、兩大類。相對于其他類別的洗滌機械,烘干機的結(jié)構(gòu)簡單,價格較低,國內(nèi)的烘干機技術(shù)一直處于平穩(wěn)維持狀態(tài),沒有明顯的發(fā)展變化。但是,由于烘干機也是洗衣房的能耗大戶,隨著近年來能源的日趨緊張,針對提高烘干機效能的新技術(shù)在歐美、日本等先進國家等到了大力的發(fā)展,新型的節(jié)能高效烘干機如軸向進風(fēng)循環(huán)型,自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速型,智能烘干機控制型等得到了快速推廣和普及,這也是此類設(shè)備今后發(fā)展的必然趨勢。
2.2 現(xiàn)代烘干機發(fā)展的特點
2.2.1. 采用電腦自動控制,可根據(jù)烘干要求,配置不同的烘干溫度和烘干時間。
2.2.2. 滾筒采用耐熱性優(yōu)良的不銹鋼板制作而成,可以增大接觸面積。
6、 2.2.3. 高效散熱器,并配以合理的引風(fēng)道,使熱風(fēng)直接和物料接觸,大大提高了干燥效率,同時節(jié)省了能源。
2.2.4. 大直徑入料口,方便了進、出物料。大面積的雜質(zhì)收集網(wǎng),不容易造成堵塞,保護了風(fēng)道的暢通,從而極大的提高了烘干效率。
3. 本課題研究內(nèi)容
了解煤泥烘干機的這些用途和使用范圍:煤泥專用烘干機是在滾筒干燥機的基礎(chǔ)上開發(fā)的新型專用干燥設(shè)備。烘干機可廣泛應(yīng)用于;煤炭行業(yè)煤泥、原煤、浮選精煤、混合精煤等物料的干燥;建筑行業(yè)高爐礦渣、粘土、膨潤土、沙子、石英石等物料的干燥;選礦行業(yè)各種金屬精礦、廢渣、尾礦等物料的干燥;化工行業(yè)等非熱敏性物料的干燥。
理
7、解、掌握烘干機各項技術(shù)性能的要求:運動平穩(wěn)、操作維修方便、工作效率高、使用壽命長;烘干機技術(shù)要求:(1)筒體回轉(zhuǎn)速度(2)電機功率,(3)傾斜角度,(4)處理能力,(5)電機型號。
通過對國內(nèi)外煤泥烘干機技術(shù)研究現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢、筒體部分的運動、工作原理及運動等分析;進行相關(guān)的設(shè)計和計算,如煤泥烘干機總體方案設(shè)計、筒體部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計與設(shè)計計算、煤泥烘干機的結(jié)果設(shè)計。
4. 本課題研究方案
煤泥烘干機工作圖
本次畢業(yè)設(shè)計我主要進行筒體部分的設(shè)計,其中筒體主要由打散裝置、揚料板和保溫裝置三部分組成。
煤泥進入筒體前:(1)煤泥本身具有高濕、高粘結(jié)性,煤泥烘干機
8、采用打散裝置,可將粘結(jié)的煤泥打散后導(dǎo)入滾筒內(nèi)烘干,加大了煤泥與熱風(fēng)的接觸面積,提高其熱風(fēng)利用率;(2)揚料板的作用是使煤泥在滾筒中充分的與熱空氣接觸,從而帶走其內(nèi)部的水分,而揚料板的形狀與結(jié)構(gòu)對于其使用效果影響非常大。如何使用更少的熱量達到更好的烘干效果也是研究煤泥烘干機的目的;(3)良好的保溫裝置對于減少能量的流失非常重要。通過設(shè)計多種打散裝置,揚料板和保溫裝置并對它們進行篩選和改進,從而最終確定最合理的設(shè)計方案。
5. 研究目標、主要特色及工作進度:
5.1 研究目標
進行筒體部分的設(shè)計,主要是揚料板結(jié)構(gòu)的設(shè)計和選擇。為了使物料均勻分布在轉(zhuǎn)筒截面上的各個部分與干燥
9、介質(zhì)良好的接觸,在筒體內(nèi)裝置揚料板。揚料板的種類有以下幾種:
5.1.1.升舉式揚料板:適用于大塊物料或易黏結(jié)在筒壁上的物料。
5.1.2. 四格式揚料板:適用于密度大,不脆的或不易分散的物料。該揚料板將圓筒分為四個格,呈互不相通的扇狀作業(yè)室,物料與熱氣體的接觸面比升舉式揚料板大,并且又能增加物料的充填率及降低物料的降落高度而減少粉塵量損失等優(yōu)點。
5.1.3. 十字形或架形揚料板:適用于較脆及易分散的小塊物料,使其物料能均勻地分散在筒體的整個截面上。
5.1.4. 套筒式揚料板:為復(fù)式傳熱(或稱半直徑加熱)轉(zhuǎn)筒烘干機的揚料板。
5.1.5 分格式(扇形)揚料板適用于顆粒
10、很細而易引起粉末飛揚的物料。物料一給入就堆積在格板上,當(dāng)筒體回轉(zhuǎn)時,物料被翻動并不斷與熱氣體接觸,同時又因物料降落高度的降低,減少了干燥物料被氣體帶走的可能性。
以上各種形式的揚料板可以分布在整個筒體內(nèi),為了使物料能夠迅速而且比較均勻地送到揚料板上,亦可在給料端1~5m處安裝螺旋形導(dǎo)料板,以避免濕物料在筒壁上黏結(jié)堆積。同時因干燥后的物料很容易被揚起而被廢氣帶走,而在排料端1~2m處不裝任何揚料板。從中進過比較分析確定最佳方案。
5.2主要特色
5.2.1. 煤泥烘干機(泥煤烘干機)抗過載能力強,處理量大,燃料消耗少,干燥成本低;
5.2.2. 采用順流干燥方式,煙氣與濕物料
11、由同一側(cè)進入干燥機,可以利用高溫?zé)煔猥@得很高的蒸發(fā)強度,干燥機出口溫度低,熱效率高;
5.2.3. 可根據(jù)不同的物料性質(zhì)改變運行參數(shù),使物料在干燥機筒體內(nèi)能夠形成穩(wěn)定的全斷面料幕,質(zhì)熱交換更為充分;
5.2.4. 新型給料、排料裝置,杜絕了煤泥干燥機給料堵塞、不連續(xù)、不均勻和返料等現(xiàn)象,降低了除塵系統(tǒng)的負荷;
5.2.5. 新型內(nèi)部結(jié)構(gòu),強化了對已分散物料的清掃和熱傳導(dǎo)作用,消除了筒體內(nèi)壁的沾粘現(xiàn)象,對物料水分、粘性的適應(yīng)性更強;
5.2.6. 煤泥干燥機實現(xiàn)了“零水平推力”,大大減少了擋托輪的磨損,筒體運轉(zhuǎn)平穩(wěn)可靠;
5.2.7. 泥煤烘干機采用“調(diào)心式托輪裝置”
12、,使托輪和滾圈的配合永遠呈線性接觸,從而大大降低了磨損和動力損耗;
5.2.8. 可根據(jù)用戶要求控制產(chǎn)品粒度和水分,干燥煤泥時產(chǎn)品水分可達8%以下,粒度可控制在8mm以下。
5.3工作進度:
序號
內(nèi)容
時長
1
收集相關(guān)資料,寫開題報告、實習(xí)報告及翻譯英文資料
【三周】
2
提出設(shè)計方案,進行必要的修改
【一周】
3
筒體部分各構(gòu)件的設(shè)計及其相關(guān)數(shù)據(jù)計算
【兩周】
4
用計算機繪制圖紙
【三周】
5
編寫設(shè)計說明書、修改
【兩周】
6
復(fù)查,打印裝訂,準備答辯
【一周】
6.
13、 參考文獻:
[1] 鄭州市鼎力干燥設(shè)備有限公司,產(chǎn)品說明.
[2] 鄭州泰達礦冶設(shè)備有限公司,產(chǎn)品展示.
[3] 泰卡機械股份有限公司,產(chǎn)品展示.
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[9] 姜勇,程俊峰,郭英文.AutoCAD 2007基礎(chǔ)教程.北京:人民郵電出版社,2008.