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轉(zhuǎn)筒干燥器的總體與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名：曾傳林 班級(jí)：0681053
指導(dǎo)老師：張曉榮
摘要：在化學(xué)生產(chǎn)中，有些原料、半成品或成品含有或多或少的水分或其他溶劑。為了滿足使用的要求，常采用干燥的方法將這些水分或溶劑除去，而干燥的方法和設(shè)備是多種多樣的。
回轉(zhuǎn)干燥器是一種常見(jiàn)的干燥設(shè)備。它適合于顆粒狀、濕物料的干燥，如純堿、硝銨、和各種鹽類等?；剞D(zhuǎn)干燥器能使物料在滾桶內(nèi)翻動(dòng)、拋撒、與熱空氣或煙道氣充分接觸，干燥速度快，生產(chǎn)力較高，因此廣泛應(yīng)用于化工、食品等工業(yè)生產(chǎn)中。
設(shè)計(jì)的主體部件是1000×8000mm規(guī)格的轉(zhuǎn)筒部分,筒的轉(zhuǎn)動(dòng)依靠齒輪帶動(dòng),筒的重量主要由兩個(gè)托輪支撐,而托輪則由兩個(gè)軸承支撐,抄板翻動(dòng)物料。
該設(shè)備生產(chǎn)能力大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是效率較低。
關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn) 托輪 齒輪 軸承 抄板
指導(dǎo)老師簽字：
ROTARY DRYER WITH THE STRUCTURAL DESIGN OF THE OVERALL
Student Name: Zeng Chuanlin Class: 068153
Supervisor: Zhang Xiaorong
Abstract: In the processing of the chemistry industry, some materials、semi-finished produces or finished produces, contain more or less imprecision or other solvents．In order to satisfy the use requests, we need rid them by drying technical. And the methods of drying and equipments are varied．
The drying machine of turning around、cylinder is an old、usual equipment .It is fit to dry the wet materials ,such as sulphur 、all kinds of salts etc .It can make the materials turning over、throwing or scattering , and contact with the hot air amply .It’s drying speed is faster, and the manufacture ability is also very good .So it applies to the processing of the chemistry 、foodstuff etc widely.
The assignment of the design is the turning around section of serial 1000×8000mm .The turning of tubeshaped object depends on the gears .The weight is sustained with two supporting wheels .The supporting wheels is sustained with two bearing .The funtion of lifting of board is to turn over the matters.
The manufacture ability of this equipment is larger ,and the structure is simple ,but the efficiency is very lower.
Keywords: turning around ,supporting wheels ,the gears ,bearing ,lifting board .
Signature of Supervisor:
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)
I、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：轉(zhuǎn)筒干燥器的總體與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
II、畢 業(yè)設(shè)計(jì)(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：
1．原始資料：
①．轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)的設(shè)計(jì)規(guī)格φ1000×8000mm；
②．轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)的其它主要技術(shù)參數(shù)：傾斜度3-5%；轉(zhuǎn)速3-8r/min;進(jìn)氣溫≤700℃；功率
7.5kw；生產(chǎn)能力0.8-2.5t/h；重量4t。
2．設(shè)計(jì)技術(shù)要求：
① 根據(jù)主要技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)（托輪、進(jìn)出料裝置、傳動(dòng)裝置與齒輪罩等）。
② 要求英文資料翻譯忠實(shí)原文。
③ 要求完成的設(shè)計(jì)能滿足實(shí)際要求，圖面及文字說(shuō)明表達(dá)簡(jiǎn)潔、清晰、易讀懂，
圖紙?jiān)O(shè)計(jì)規(guī)范，符合制圖標(biāo)準(zhǔn)。能用于指導(dǎo)實(shí)際的生產(chǎn)、裝配。
④ 要求畢業(yè)論文敘述條理清楚，設(shè)計(jì)計(jì)算正確，論文格式規(guī)范。
III、畢 業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作內(nèi)容及完成時(shí)間：
1．收集有關(guān)資料，寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告； 3月1日-3月14日
2．外文翻譯(6000字符以上)； 3月15日-3月22日
3．分析與研究：了解現(xiàn)有類似設(shè)備的工作原理，制訂設(shè)備工作原理圖；
3月23日-4月2日
4．轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)尺寸的計(jì)算； 4月3日-4月27日
5．轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)各主要配件圖和總裝圖的繪制。（以上合計(jì)A1圖3張，A2圖2張）；
4月28日-5月17日
6．撰寫(xiě)畢業(yè)論文一份； 5月18日-6月3日
7．畢業(yè)設(shè)計(jì)審查、畢業(yè)答辯； 6月4日-7月2日
Ⅳ 、主 要參考資料：
［1］.王大康，盧頌峰.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì). 北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，2002.2。
［2］.汪愷. 機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.6。
［3］. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（新版）.第一卷、第二卷、第四卷、第五卷.北京：機(jī)械工
業(yè)出版社，2004.8。
［4］. 吳宗澤.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2003.11。
［5］. 時(shí)鈞.化學(xué)工程手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1996.1。
［6］. 日本化學(xué)技術(shù).化工機(jī)械設(shè)計(jì)和保養(yǎng).上海：上海科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1985。
［7］. Calculation of the Dimensions Blades for Drum Dryers. V.F.Pershin, A.A. Koryagin,V.
L.Negrov, and A.G.Sidel'nikov. Khimicheskoe i Neftyanoe Mashinostroenie, No. 11,
pp. 21-22, November。
機(jī) 械 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè)類 0681053 班
學(xué)生（簽名）：
日期： 自 2010 年 3 月 1 日至 2010 年 7 月 2 日
指導(dǎo)教師（簽名）：
助理指導(dǎo)教師(并指出所負(fù)責(zé)的部分)：
航空工程 系（室）主任（簽名）：
附注:任務(wù)書(shū)應(yīng)該附在已完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)首頁(yè)。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文翻譯
題目 轉(zhuǎn)筒干燥器的設(shè)計(jì)和高效化方面
專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 05802438
學(xué) 生 姓 名 曾傳林
指 導(dǎo) 教 師 張曉榮
填 表 日 期 2010 年 3 月 7 日
編號(hào)：
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）資料袋
（此表僅供各學(xué)院（系）裝袋參考用）
題目名稱
轉(zhuǎn)筒干燥器的總體與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名
曾傳林
學(xué)號(hào)
05802438
專業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué)院（系）
航空工程系
指導(dǎo)教師姓名
張曉榮
職稱
序號(hào)
資料名稱
袋內(nèi)有者劃
√
序號(hào)
資料名稱
袋內(nèi)有者劃
√
1
任務(wù)書(shū)
9
指導(dǎo)教師評(píng)分表
（或存學(xué)院）
2
開(kāi)題報(bào)告
10
評(píng)閱人評(píng)分表
（或存學(xué)院）
3
學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明
11
成績(jī)?cè)u(píng)定表
（或存學(xué)院）
4
說(shuō)明書(shū)或論文
其 它
5
譯文（含原稿）
1
6
附 圖
張
2
7
電子文檔
（或存學(xué)院）
3
8
畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)度
登記表
（或存學(xué)院）
4
綜合評(píng)定成績(jī)
指導(dǎo)教師（簽字）： 歸檔責(zé)任人（簽字）：
20010 年 6 月 10 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告
題目 轉(zhuǎn)筒干燥器的總體與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
專 業(yè) 名 稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 05802438
學(xué) 生 姓 名 曾傳林
指 導(dǎo) 教 師 張曉榮
填 表 日 期 2010 年 03 月 10 日
一 選題的依據(jù)及意義：
干燥的操作幾乎涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的所有部門，廣泛用于生產(chǎn)和生活之中。所謂干燥，一般是指從固體材料中使液體（主要是水份）揮發(fā)和分離的操作，也包括從液體或泥漿狀的物料中蒸發(fā)除去水分，以達(dá)到固體中失去水分的操作。其目的是除去某些原料、半成品以及成品中的水分或溶劑，以便于加工、使用、運(yùn)輸、儲(chǔ)藏等。
干燥是消耗大量熱量的操作，在嚴(yán)格要求節(jié)省能源的今天，干燥所使用的熱源，若能把利用廢氣及剩余蒸汽等廉價(jià)的熱源作為方向，對(duì)于干燥機(jī)本身來(lái)說(shuō)，即使熱效率降低，但對(duì)整體而言，還是經(jīng)濟(jì)的。另外，在進(jìn)入干燥工序之前的前處理工序，能采用降低水分的方法是經(jīng)濟(jì)的。
對(duì)于干燥操作來(lái)說(shuō)，干燥器的選擇是非常困難而復(fù)雜的問(wèn)題。因被干燥物料的特性、供熱的 方法和物料 — 干燥介質(zhì)系統(tǒng)的流體動(dòng)力學(xué)等必須全部考慮。由于被干燥物料的種類繁多，要求各異，決定了不可能有一個(gè)萬(wàn)能的干燥器，只能選用最佳的干燥方法和干燥器形式。
在選擇干燥器形式時(shí)，要考慮下列因素：
（1）被干燥物料的性質(zhì)
（a）濕物料的物理特性；
（b）干物料的物理特性；
（c）腐蝕性；
（d）毒性；
（e）可燃性；
（f）粒子大小；
（g）磨損性。
（2）物料的干燥特性
（a）濕份的類型；
（b）初始和最終濕含量；
（c）允許的最高干燥溫度；
（d）產(chǎn)品的粒度分布；
（e）產(chǎn)品的色、光澤、味等。
（3）回收問(wèn)題
（a）粉塵回收；
（b）溶劑回收。
（4）用戶安裝地點(diǎn)的可行性問(wèn)題
（a）空間是否能布置此干燥系統(tǒng)；
（b）可用的加熱空氣的能源類型
及電能；
（c）排放的粉塵條件；
（d）噪音；
（e）干燥前后的銜接工序。
轉(zhuǎn)筒干燥器的主體是略帶傾斜并能回轉(zhuǎn)的圓筒體。這種裝置的工作原理簡(jiǎn)圖如上。濕物料從左端上部加入，經(jīng)過(guò)圓筒內(nèi)部時(shí)，與通過(guò)筒內(nèi)的熱風(fēng)或加熱壁面進(jìn)行有效的接觸而被干燥，干燥后的產(chǎn)品從右端下部收集。在干燥過(guò)程中，物料借助于圓筒的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，在重力的作用下從較高的一端向較低的一端移動(dòng)。筒體內(nèi)壁上裝有順向抄板（或類似的裝置），它不斷地把物料拋起又灑下，使物料的熱接觸面表面增加，以提高干燥速率并促進(jìn)物料向前移動(dòng)。干燥過(guò)程中所用的熱載體一般為空氣，煙道氣或水蒸氣等。如果熱載體（如熱空氣、煙道氣）直接與物料接觸，則經(jīng)過(guò)干燥后，通常用旋風(fēng)除塵器將氣體中所夾帶的細(xì)粒物料捕集下來(lái)，非空氣則經(jīng)旋風(fēng)除塵器后放空。轉(zhuǎn)筒干燥器是最古老的干燥設(shè)備之一，但由于經(jīng)濟(jì)實(shí)用工作量大，效率較高，目前仍被廣泛使用于冶金、建材、化工等領(lǐng)域。
二 國(guó)內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)：
轉(zhuǎn)筒干燥器的主體是略帶傾斜(也有水平的)并能回轉(zhuǎn)的圓筒體，濕物料由其一端加入，經(jīng)過(guò)圓筒內(nèi)部時(shí)，與通過(guò)筒內(nèi)的熱風(fēng)或加熱壁面有效地接觸而被干燥。轉(zhuǎn)筒干燥器是一種既受高溫加熱又兼輸送的設(shè)備，在食品、化工、冶金、建材等行業(yè)都有廣泛的應(yīng)用。
實(shí)用干燥器的最小直徑為0.5米左右，最大為3米以上。長(zhǎng)度短的為2米左右，長(zhǎng)的可達(dá)50米。隨著中國(guó)加入WTO以及經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng)，使得這些行業(yè)的產(chǎn) 品激增，對(duì)轉(zhuǎn)筒干燥器也就不可避免地產(chǎn)生更大的需求。
長(zhǎng)期以來(lái)，對(duì)轉(zhuǎn)筒干燥器的研究?jī)H限于對(duì)干燥過(guò)程的試驗(yàn)研究和提出數(shù)學(xué)模型，這些研究并不能完全揭示轉(zhuǎn)筒干燥器內(nèi)部物料的運(yùn)動(dòng)軌跡和熱力學(xué)參數(shù)的分布信息，常規(guī)的測(cè)試手段又很難測(cè)得，因而，對(duì)這種干燥器的運(yùn)用和發(fā)展受到了一定的限制。在很長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)，轉(zhuǎn)筒干燥器已經(jīng)沒(méi)有真正意義上的技術(shù)創(chuàng)新。在1996年，日本東京的Yamato Sankyo制造公司申請(qǐng)了一個(gè)新型轉(zhuǎn)筒干燥器的專利，其新穎之處在于干燥空氣從中心管穿過(guò)多條分支管而噴射到旋轉(zhuǎn)的筒壁上，它不僅熱質(zhì)傳遞速率幾乎是原來(lái)的兩倍，而且，具有尺寸小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，這是這些年來(lái)，在轉(zhuǎn)筒干燥器領(lǐng)域的主要?jiǎng)?chuàng)新。
轉(zhuǎn)筒干燥與其他干燥設(shè)備相比，生產(chǎn)能力大，可連續(xù)操作；結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便；故障少，維修費(fèi)用低；適用范圍廣，流體阻力小，可以用它干燥顆料狀物料，對(duì)于那些附著性大的物料也很有利；操作彈性大，生產(chǎn)上允許產(chǎn)品的流量有較大波動(dòng)范圍，不會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量；清掃容易。缺點(diǎn)是：設(shè)備龐大，一次性投資多；安裝、拆卸困難；熱損失較大，熱效率低(蒸汽管式轉(zhuǎn)筒干燥器熱效率高)；物料在干燥器內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，物料顆料之間的停留時(shí)間差異較大。
１ 轉(zhuǎn)筒干燥器的國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀
目前，國(guó)內(nèi)使用的轉(zhuǎn)筒干燥器與國(guó)外的型式基本相同。為了提高干燥性能，國(guó)內(nèi)外新型設(shè)備研制動(dòng)向亦大體相似，即通過(guò)組合設(shè)置不同幾何形狀的抄板，發(fā)展具有聯(lián)合裝置的轉(zhuǎn)筒干燥器。
按照被干燥物料的加熱方式，可將目前的轉(zhuǎn)筒干燥器分為五種類型，即直接加熱式干燥器、間接加熱式干燥器、復(fù)合加熱式干燥器、蒸汽煅燒干燥器、噴漿造粒干燥器。
（1）直接加熱式轉(zhuǎn)筒干燥器
此種干燥器內(nèi)載熱體直接與被干燥物料接觸，主要靠對(duì)流傳熱，使用最廣泛。分為常規(guī)直接加熱轉(zhuǎn)筒干燥器、葉片式穿流轉(zhuǎn)筒干燥器和通氣管式轉(zhuǎn)筒干燥器三種。
常規(guī)直接加熱轉(zhuǎn)筒干燥器中被干燥的物料與熱風(fēng)直接接觸，以對(duì)流傳熱的方式進(jìn)行干燥。按照熱風(fēng)與物料之間的流動(dòng)方向，分為并流式和逆流式。干燥器的空氣出口溫度在并流式中一般應(yīng)高于物料出口溫度10～20℃，在逆流式中空氣出口溫度沒(méi)有明確規(guī)定，但設(shè)計(jì)時(shí)采用100℃作為出口溫度比較合理。筒體直徑一般為 0.4～3ｍ，筒體長(zhǎng)度與筒體直徑之比一般為4～10。干燥器的圓周速度為0.4～0.6m/s，空氣速度在1.5～2.5m/s范圍內(nèi)。
按照熱風(fēng)的吹入方式可將葉片式穿流轉(zhuǎn)筒干燥器分為端面吹入型和側(cè)面吹入型兩種。端面吹入型的筒體水平安裝，沿筒體內(nèi)壁圓周方向等距離裝有許多從端部入口側(cè)向出口側(cè)傾斜的葉片，熱風(fēng)從端部進(jìn)入轉(zhuǎn)筒底部，僅從下部有料層的部分葉片間隙吹入筒內(nèi)，因此能有效地保證干燥在熱風(fēng)與物料的充分接觸下進(jìn)行，不會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象。物料則在傾斜的葉片和筒體的回轉(zhuǎn)作用下，由入口側(cè)向出口側(cè)移動(dòng)，其滯留時(shí)間可用出口調(diào)節(jié)隔板調(diào)節(jié)。側(cè)面吹入型與端面吹入型不同的是：筒體略帶傾斜安裝，大部分熱風(fēng)從開(kāi)有許多小孔的筒體外吹入筒內(nèi)，其方向與筒內(nèi)物料的移動(dòng)方向成直角，再穿過(guò)三角形葉片的百葉窗孔進(jìn)入料層。在回轉(zhuǎn)筒體外壁四周裝有箱型殼體，并沿回轉(zhuǎn)筒體長(zhǎng)度方向分成3～4個(gè)獨(dú)立的室。每個(gè)室都有獨(dú)立的鼓風(fēng)機(jī)、空氣加熱器以及進(jìn)氣口和排氣口，熱風(fēng)溫度以及循環(huán)風(fēng)量、排氣量均能自行調(diào)節(jié)。這種干燥器體積傳熱系數(shù)大，約為349～1745W/m3×℃，干燥時(shí)間短，約為10～30min，物料的填充率較大，約為 20%～30%。裝置容積相對(duì)較小，料層阻力為98～588Pa，通過(guò)風(fēng)速一般為0.5～1.5m/s，筒體的轉(zhuǎn)速約為常規(guī)直接加熱轉(zhuǎn)筒干燥器的1/2左右，使用的熱風(fēng)溫度為100～300℃。常用這種干燥器干燥粒狀、塊狀或片狀物料，例如壓扁大豆、砂糖等物料。
通氣管式轉(zhuǎn)筒干燥器轉(zhuǎn)筒的設(shè)計(jì)和安裝與常規(guī)式相同，不同的是轉(zhuǎn)筒內(nèi)沒(méi)有安裝抄板，物料自進(jìn)口端向出口端移動(dòng)的過(guò)程中，始終處于轉(zhuǎn)筒底部的空間中，形成一個(gè)穩(wěn)定的料層。熱空氣從端部進(jìn)入不隨筒體轉(zhuǎn)動(dòng)的中心管后，高速地從埋在料層內(nèi)的分支管小孔中噴出，與物料強(qiáng)烈接觸。由于分支管是沿著中心管長(zhǎng)度方向均勻分布，而沿著圓周方向則主要集中于中心管下部分布。所以這種設(shè)計(jì)不僅保證了熱風(fēng)與物料的有效接觸，強(qiáng)化了傳熱傳質(zhì)過(guò)程，而且與葉片式穿流轉(zhuǎn)筒干燥器相比，氣體在干燥器長(zhǎng)度上的分布則更加均勻。通氣管式干燥器的體積傳熱系數(shù)約是常規(guī)式的兩倍。轉(zhuǎn)筒的圓周速度約是常規(guī)式的1/2。在相同的生產(chǎn)能力下，干燥筒體的長(zhǎng)度僅是常規(guī)式的1/2。
（2）間接加熱式轉(zhuǎn)筒干燥器
其載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(guò)傳熱壁傳給被干燥物料的。間接加熱轉(zhuǎn)筒干燥器根據(jù)熱載體的不同，分為常規(guī)式和蒸汽管式兩種。
常規(guī)間接加熱轉(zhuǎn)筒干燥器的轉(zhuǎn)筒砌在爐內(nèi)，用煙道氣加熱外殼。此外，在轉(zhuǎn)筒內(nèi)設(shè)置一個(gè)同心圓筒。煙道氣進(jìn)入外殼和爐壁之間的環(huán)狀空間后，穿過(guò)連接管進(jìn)入干燥筒內(nèi)的中心管。煙道氣的另一種走向是首先進(jìn)入中心管，然后折返到外殼和爐壁的環(huán)狀空間，被干燥的物料則在外殼和中心管之間的環(huán)狀空間通過(guò)。為了及時(shí)排除從物料中汽化出的水分，可以用風(fēng)機(jī)向干燥筒中引入適量的空氣，但所需的空氣量比直接加熱式要小得多。由于風(fēng)速很小(一般為0.3～0.7m/s)，所以廢氣夾帶粉塵量很少，幾乎不需氣固分離設(shè)備。在許多場(chǎng)合下，也可以不用排風(fēng)機(jī)而直接采用自然通風(fēng)除去汽化出的水分。
蒸汽管間接加熱轉(zhuǎn)筒干燥器的干燥筒內(nèi)以同心圓方式排列1～3 圈加熱管，其一端安裝在干燥器出口處集管箱的排水分離室上，另一端用可熱膨脹的結(jié)構(gòu)安裝在通氣頭的管板上。蒸汽、熱水等熱載體則由蒸汽軸頸管加入，通過(guò)集管箱分配給各加熱管，而冷凝水則借干燥器的傾斜度匯集至集管箱內(nèi)，由蒸汽軸頸管排出。物料在干燥器內(nèi)受到加熱管的升舉和攪拌作用而被干燥，并借助干燥器的傾斜度從較高一側(cè)向較低一側(cè)移動(dòng)，從設(shè)在端部的排料斗排出。它的單位容積干燥能力是常規(guī)直接加熱式轉(zhuǎn)筒干燥器的3倍左右，傳熱系數(shù)約為每平方米加熱面積40～120W/(m2·℃)，熱效率高達(dá)80%～90%，物料的填充率為0.1～0.2。
（3）復(fù)合加熱式轉(zhuǎn)筒干燥器
其一部分熱量是由干燥介質(zhì)經(jīng)過(guò)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遞的，是熱傳導(dǎo)和對(duì)流傳熱兩種形式的組合，熱利用率較高。主要由轉(zhuǎn)筒和中央內(nèi)管組成，熱風(fēng)進(jìn)入內(nèi)筒，由物料出口端折入外筒后，由原料供給端排出。物料則沿著外殼壁和中央內(nèi)筒的環(huán)狀空間移動(dòng)。干燥所需的熱量，一部分由熱空氣經(jīng)過(guò)內(nèi)筒傳熱壁面，以熱傳導(dǎo)的方式傳給物料；另一部分通過(guò)熱風(fēng)與物料在外殼壁與中央內(nèi)筒的環(huán)狀空間中逆流接觸，以對(duì)流傳熱的方式傳給物料。
（4）蒸汽煅燒干燥器
在蒸汽煅燒干燥器內(nèi)，一方面進(jìn)行煅燒，一方面進(jìn)行干燥。并設(shè)有自身返料裝置。熱量是通過(guò)設(shè)在回轉(zhuǎn)筒內(nèi)的翅片管蒸汽加熱而獲得的。傳熱系數(shù)高，熱效率可達(dá)到75%，蒸發(fā)強(qiáng)度為150kg/ｍ3(水)。
（5）噴漿造粒干燥器
它將產(chǎn)品干燥和造粒在一個(gè)回轉(zhuǎn)圓筒中完成。料漿由噴嘴噴射到筒內(nèi)，筒體內(nèi)部設(shè)有返料螺旋抄板，使成品自身返料而減少返料倍數(shù)，簡(jiǎn)化流程，降低設(shè)備負(fù)荷，提高設(shè)備生產(chǎn)強(qiáng)度。
（6）應(yīng)用實(shí)例
日本生產(chǎn)的Φ5.4×23ｍ大型轉(zhuǎn)筒干燥器，是一種具有聯(lián)合裝置的轉(zhuǎn)筒干燥器，主要特點(diǎn)是內(nèi)部分段設(shè)置羽狀揚(yáng)料板，普形揚(yáng)料板和鐵鏈環(huán)，物料水份可由12%降到4%。
芬蘭生產(chǎn)的新型轉(zhuǎn)筒干燥器規(guī)格為Φ2.4×24ｍ，首段設(shè)直板形揚(yáng)料板，中段設(shè)結(jié)構(gòu)密集的套索板，其后為空筒段，尾部在筒壁上開(kāi)設(shè)有Φ20mm 的小孔，用以分離粉料和塊狀物料，物料水份可從8%降至1%。
由原民主德國(guó)和蘇聯(lián)合作設(shè)計(jì)一種干燥器，主要特點(diǎn)是共設(shè)有四種結(jié)構(gòu)形式的揚(yáng)料裝置，并呈多段、交叉布置。
美國(guó)生產(chǎn)的新型干燥器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是設(shè)置了五種結(jié)構(gòu)形式的揚(yáng)料板和阻料圈，揚(yáng)料板呈不同高度，進(jìn)料端較高，向出料端逐漸降低。在筒體斷面上裝有可調(diào)整位置的環(huán)形擋板，構(gòu)成阻料圈，從而可延長(zhǎng)物料在干燥器內(nèi)的停留時(shí)間。
由合肥水泥研究設(shè)計(jì)院研制成功的一種組合揚(yáng)料板式烘干機(jī)，已申報(bào)國(guó)家專利。特點(diǎn)是設(shè)置多段不同形狀的揚(yáng)料板，以及徑向折流板和導(dǎo)向阻料圈，作用在于使物料沿軸呈“波浪”向前“蠕動(dòng)”，使物料在圓斷面均勻撒落，延長(zhǎng)物料通過(guò)烘干機(jī)的時(shí)間。在實(shí)際應(yīng)用中，Φ1.5×12ｍ 轉(zhuǎn)筒烘干機(jī)產(chǎn)量達(dá)6.5t/h，物料水份從19%可降到2%。還研制有一種套筒式烘干機(jī)，特點(diǎn)是由兩段不同直徑的筒體同軸組合而成，該機(jī)長(zhǎng)度縮短了50%，外筒體對(duì)內(nèi)筒體保溫，可減少散熱損失，提高熱效率。
山東天力干燥設(shè)備有限公司開(kāi)發(fā)出了糟渣類物料轉(zhuǎn)筒干燥器、帶自清理結(jié)構(gòu)的新型回轉(zhuǎn)圓筒干燥器等產(chǎn)品，并應(yīng)用了惰性粒子回轉(zhuǎn)圓筒干燥技術(shù)以及與流化床技術(shù)、氣流技術(shù)相結(jié)合的新工藝。極大地拓寬了常規(guī)轉(zhuǎn)筒的使用范圍，在保留轉(zhuǎn)筒的處理量大、運(yùn)行平穩(wěn)的優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，能處理粘性物料、膏糊狀物料，甚至能處理液體物料。很好地克服了常規(guī)轉(zhuǎn)筒干燥器中存在的結(jié)疤、粘壁、產(chǎn)品品質(zhì)不均勻的缺點(diǎn)，成功地用于具熱粘性質(zhì)的氯化膽堿粉劑、氨基酸、棕櫚油渣的干燥，取代了原始的烘房，性能指標(biāo)優(yōu)于國(guó)外設(shè)備。在轉(zhuǎn)筒內(nèi)加入惰性粒子及相應(yīng)的返料篩分裝置，可在轉(zhuǎn)筒內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)膏糊狀、液體產(chǎn)品的干燥。
DJH型烘干機(jī)國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)的一種轉(zhuǎn)筒干燥器，它依據(jù)物料性狀和干燥運(yùn)行的具體條件，確定揚(yáng)料板的結(jié)構(gòu)尺寸、干燥器的轉(zhuǎn)速和傾角，以最佳組合參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)，提高了干燥能力。制造簡(jiǎn)單，維修方便，維修所需備品備件少。還通過(guò)采取筒體保溫措施，以減小散熱損失，提高烘干熱效率。若以該規(guī)格烘干機(jī)與日本聯(lián)合裝置烘干機(jī)相比較，兩者干燥能力相當(dāng)，但該機(jī)有效烘干容積僅為后者的26.7%，整機(jī)性能要優(yōu)于后者。
2 發(fā)展趨勢(shì)
隨著人們對(duì)轉(zhuǎn)筒干燥器研究的不斷深入以及生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的不斷積累，一些問(wèn)題將會(huì)得到進(jìn)一步的解決。轉(zhuǎn)筒內(nèi)抄板的結(jié)構(gòu)形式對(duì)干燥效果的影響，將得到進(jìn)一步的研究。也將會(huì)為轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)數(shù)、傾斜度、干燥介質(zhì)溫度、速度對(duì)干燥速率的影響，提供較為準(zhǔn)確的最佳參數(shù)范圍。為進(jìn)一步提高效率、降低能耗、優(yōu)化干燥器性能，提高控制水平和產(chǎn)品質(zhì)量，不斷增強(qiáng)在線檢測(cè)的能力，計(jì)算機(jī)技術(shù)、專家系統(tǒng)將在轉(zhuǎn)筒干燥器的應(yīng)用領(lǐng)域得到進(jìn)一步的應(yīng)用和發(fā)展。
三 原始資料及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：
（一）原始資料
1） 轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)的設(shè)計(jì)規(guī)格φ1000×8000mm；
2） 轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)的其它主要技術(shù)參數(shù)：傾斜度3-5%；轉(zhuǎn)速3-8r/min;進(jìn)氣溫≤700℃；功率7.5kw；生產(chǎn)能力0.8-2.5t/h；重量4t。
（二）轉(zhuǎn)筒干燥器的設(shè)計(jì)技術(shù)要求
1） 根據(jù)主要技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)（托輪、進(jìn)出料裝置、傳動(dòng)裝置與齒輪罩等）。
2) 要求英文資料翻譯忠實(shí)原文。
3) 要求完成的設(shè)計(jì)能滿足實(shí)際要求，圖面及文字說(shuō)明表達(dá)簡(jiǎn)潔、清晰、易讀懂，圖紙?jiān)O(shè)計(jì)規(guī)范，符合制圖標(biāo)準(zhǔn)。能用于指導(dǎo)實(shí)際的生產(chǎn)、裝配。
4) 要求畢業(yè)論文敘述條理清楚，設(shè)計(jì)計(jì)算正確，論文格式規(guī)范。
四 目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度：
1 目標(biāo)
通過(guò)這次對(duì)轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)總體與結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)利用查參考書(shū)和某些圖表正確計(jì)算零件的尺寸和一些參數(shù)。培養(yǎng)自己掌握一般機(jī)械設(shè)計(jì)的思路，設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)步驟。提高自己利用計(jì)算機(jī)繪制二維圖紙和三維實(shí)體模型的設(shè)計(jì)能力。
最終目標(biāo)是：設(shè)計(jì)一個(gè)轉(zhuǎn)筒干燥器系統(tǒng)以及繪制轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)總裝配圖，托架裝置、密封裝置、出料箱和筒體焊接的二維圖紙。
2 主要特色
轉(zhuǎn)筒干燥器與其他干燥設(shè)備相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
（1）生產(chǎn)能力大，可連續(xù)工作；
（2）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便；
（3）故障少，維修費(fèi)用低；
（4）適用范圍廣，可以用它干燥顆粒狀物料，對(duì)于那些附著性大的物料也很有利；
（5）操作彈性大。大生產(chǎn)上允許產(chǎn)品的產(chǎn)量有較大的波動(dòng)范圍，不致影響產(chǎn)品的質(zhì)量；
（6）清掃容易。
該干燥器的缺點(diǎn)是：
（1）設(shè)備龐大，一次性投資多；
（2）安裝、拆卸困難；
（3）熱容量系數(shù)小，熱效率低（但蒸汽管式轉(zhuǎn)筒干燥器熱效率高）；
（4）物料在干燥器內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，且物料顆粒之間的停留是差異較大，因此不適合于對(duì)溫度有嚴(yán)格要求的物料。
3 工作進(jìn)度
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作內(nèi)容及完成時(shí)間：
1）查閱有關(guān)資料，撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告； 3月1日-3月14日
2) 英文資料翻譯（6000字符以上）； 3月15日-3月22日
3）分析與研究：了解現(xiàn)有類似設(shè)備的工作原理，制訂設(shè)備工作原理圖；
3月23日-4月2日
4）轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)主要結(jié)構(gòu)及相關(guān)尺寸的計(jì)算；
4月3日-4月27日
5）轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)各主要配件圖紙和總裝圖的繪制（以上合計(jì)A1圖3張，A2圖2張）；
4月28日-5月17日
6）撰寫(xiě)畢業(yè)論文一份； 5月18日-6月3日
7）畢業(yè)設(shè)計(jì)審查、畢業(yè)答辯。 6月4日-7月2日
五 參考文獻(xiàn)：
[1] 王大康 盧頌峰 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》 北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，2002.2
[2] 汪愷《機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的手冊(cè)》 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.6
[3] 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)(新版)》 第一卷、第二卷、第四卷、第五卷.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.8
[4] 吳宗澤 《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2003.11
[5] 時(shí)鈞 《化學(xué)工程手冊(cè)》 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1996.1
[6] 日本化學(xué)技術(shù) 《化工機(jī)械設(shè)計(jì)和保養(yǎng)》 上海：上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1985
[7] Calculation of the Dimensions Blades for Drum Dryers. V.F.Pershin, A.A. Koryagin,V. L.Negrov, and A.G.Sidel'nikov. Khimicheskoe i Neftyanoe Mashinostroenie, No. 11, pp. 21-22, November。
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
題目： 轉(zhuǎn)筒干燥器的總體與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
系 別 航空工程系
專業(yè)名稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班級(jí)學(xué)號(hào) 05802438
學(xué)生姓名 曾傳林
指導(dǎo)教師 張曉榮
二O一O 年 五 月
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)
I、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：轉(zhuǎn)筒干燥器的總體與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
II、畢 業(yè)設(shè)計(jì)(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：
1．原始資料：
①．轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)的設(shè)計(jì)規(guī)格φ1000×8000mm；
②．轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)的其它主要技術(shù)參數(shù)：傾斜度3-5%；轉(zhuǎn)速3-8r/min;進(jìn)氣溫≤700℃；功率
7.5kw；生產(chǎn)能力0.8-2.5t/h；重量4t。
2．設(shè)計(jì)技術(shù)要求：
① 根據(jù)主要技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)（托輪、進(jìn)出料裝置、傳動(dòng)裝置與齒輪罩等）。
② 要求英文資料翻譯忠實(shí)原文。
③ 要求完成的設(shè)計(jì)能滿足實(shí)際要求，圖面及文字說(shuō)明表達(dá)簡(jiǎn)潔、清晰、易讀懂，
圖紙?jiān)O(shè)計(jì)規(guī)范，符合制圖標(biāo)準(zhǔn)。能用于指導(dǎo)實(shí)際的生產(chǎn)、裝配。
④ 要求畢業(yè)論文敘述條理清楚，設(shè)計(jì)計(jì)算正確，論文格式規(guī)范。
III、畢 業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作內(nèi)容及完成時(shí)間：
1．收集有關(guān)資料，寫(xiě)出開(kāi)題報(bào)告； 3月1日-3月14日
2．外文翻譯(6000字符以上)； 3月15日-3月22日
3．分析與研究：了解現(xiàn)有類似設(shè)備的工作原理，制訂設(shè)備工作原理圖。
3月23日-4月2日
4．轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相關(guān)尺寸的計(jì)算。 4月3日-4月27日
5．轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)各主要配件圖和總裝圖的繪制。（以上合計(jì)A1圖3張，A2圖2張）。
4月28日-5月17日
6．撰寫(xiě)畢業(yè)論文一份 5月18日-6月3日
7．畢業(yè)設(shè)計(jì)審查、畢業(yè)答辯 6月4日-7月2日
Ⅳ 、主 要參考資料：
［1］.王大康，盧頌峰.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì). 北京：北京工業(yè)大學(xué)出版社，2002.2。
［2］.汪愷. 機(jī)械工業(yè)基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用手冊(cè). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.6。
［3］. 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（新版）.第一卷、第二卷、第四卷、第五卷.北京：機(jī)械工
業(yè)出版社，2004.8。
［4］. 吳宗澤.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè).北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2003.11。
［5］. 時(shí)鈞.化學(xué)工程手冊(cè).北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1996.1。
［6］. 日本化學(xué)技術(shù).化工機(jī)械設(shè)計(jì)和保養(yǎng).上海：上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，1985。
［7］. Calculation of the Dimensions Blades for Drum Dryers. V.F.Pershin, A.A. Koryagin,V.
L.Negrov, and A.G.Sidel'nikov. Khimicheskoe i Neftyanoe Mashinostroenie, No. 11,
pp. 21-22, November。
航空工程 系 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè)類 0681053 班
學(xué)生（簽名）：
日期： 自 2010 年 3 月 1 日至 2010 年 7 月 2 日
指導(dǎo)教師（簽名）：
助理指導(dǎo)教師(并指出所負(fù)責(zé)的部分)：
航空工程 系（室）主任（簽名）：
附注:任務(wù)書(shū)應(yīng)該附在已完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)首頁(yè)。
學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明
本人聲明，所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他學(xué)位申請(qǐng)的論文或成果。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。
作者簽名： 日期：
學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)
本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。
作者簽名： 日期：
導(dǎo)師簽名： 日期：
轉(zhuǎn)筒干燥器的總體與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
學(xué)生姓名：曾傳林 班級(jí)：0681053
指導(dǎo)老師：張曉榮
摘要：在化學(xué)生產(chǎn)中，有些原料、半成品或成品含有或多或少的水分或其他溶劑。為了滿足使用的要求，常采用干燥的方法將這些水分或溶劑除去，而干燥的方法和設(shè)備是多種多樣的。
回轉(zhuǎn)干燥器是一種常見(jiàn)的干燥設(shè)備。它適合于顆粒狀、濕物料的干燥，如純堿、硝銨、和各種鹽類等?；剞D(zhuǎn)干燥器能使物料在滾桶內(nèi)翻動(dòng)、拋撒、與熱空氣或煙道氣充分接觸，干燥速度快，生產(chǎn)力較高，因此廣泛應(yīng)用于化工、食品等工業(yè)生產(chǎn)中。
設(shè)計(jì)的主體部件是1000×8000mm規(guī)格的轉(zhuǎn)筒部分,筒的轉(zhuǎn)動(dòng)依靠齒輪帶動(dòng),筒的重量主要由兩個(gè)托輪支撐,而托輪則由兩個(gè)軸承支撐,抄板翻動(dòng)物料。
該設(shè)備生產(chǎn)能力大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是效率較低。
關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn) 托輪 齒輪 軸承 抄板
指導(dǎo)老師簽字：
ROTARY DRYER WITH THE STRUCTURAL DESIGN OF THE OVERALL
Student Name: Zeng Chuanlin Class: 068153
Supervisor: Zhang Xiaorong
Abstract: In the processing of the chemistry industry, some materials、semi-finished produces or finished produces, contain more or less imprecision or other solvents．In order to satisfy the use requests, we need rid them by drying technical. And the methods of drying and equipments are varied．
The drying machine of turning around、cylinder is an old、usual equipment .It is fit to dry the wet materials ,such as sulphur 、all kinds of salts etc .It can make the materials turning over、throwing or scattering , and contact with the hot air amply .It’s drying speed is faster, and the manufacture ability is also very good .So it applies to the processing of the chemistry 、foodstuff etc widely.
The assignment of the design is the turning around section of serial 1000×8000mm .The turning of tubeshaped object depends on the gears .The weight is sustained with two supporting wheels .The supporting wheels is sustained with two bearing .The funtion of lifting of board is to turn over the matters.
The manufacture ability of this equipment is larger ,and the structure is simple ,but the efficiency is very lower.
Keywords: turning around ,supporting wheels ,the gears ,bearing ,lifting board .
Signature of Supervisor:
目 錄
1 引言 1
2 概述 2
2.1 干燥的目的 2
2.2 干燥器的選用基準(zhǔn) 2
2.3 轉(zhuǎn)筒干燥器的主要組成及作用 3
2.4 轉(zhuǎn)筒干燥器的工作原理 4
2.5 轉(zhuǎn)筒干燥器的特點(diǎn) 4
2.6 轉(zhuǎn)筒干燥器的分類及適用范圍 5
3 轉(zhuǎn)筒的結(jié)構(gòu)部分 7
3.1 筒體 7
3.2 滾圈 10
3.3 托輪 12
3.4 抄板 13
3.5 電機(jī)的選擇 14
3.6 減速機(jī)的選擇 16
3.7 聯(lián)軸器的選擇 17
3.8 軸的校核 18
3.9 軸承的校核 22
3.10 齒輪的校核 23
3.11 轉(zhuǎn)筒的密封 29
4 轉(zhuǎn)筒的安裝、調(diào)整和運(yùn)轉(zhuǎn) 30
5 結(jié)論 31
參考文獻(xiàn) 32
致謝 33
附錄 34
南昌航空大學(xué)科技學(xué)院2010屆學(xué)士學(xué)位論文
轉(zhuǎn)筒干燥器的總體與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1 引言
干燥的操作幾乎涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的所有部門，廣泛用于生產(chǎn)和生活之中。所謂干燥，一般是指從固體材料中使液體（主要是水份）揮發(fā)和分離的操作，也包括從液體或泥漿狀的物料中蒸發(fā)除去水分，以達(dá)到固體中失去水分的操作。其目的是除去某些原料、半成品以及成品中的水分或溶劑，以便于加工、使用、運(yùn)輸、儲(chǔ)藏等。
干燥是消耗大量熱量的操作，在嚴(yán)格要求節(jié)省能源的今天，干燥所使用的熱源，若能把利用廢氣及剩余蒸汽等廉價(jià)的熱源作為方向，對(duì)于干燥機(jī)本身來(lái)說(shuō)，即使熱效率降低，但對(duì)整體而言，還是經(jīng)濟(jì)的。另外，在進(jìn)入干燥工序之前的前處理工序，能采用降低水分的方法是經(jīng)濟(jì)的。
對(duì)于干燥操作來(lái)說(shuō)，干燥器的選擇是非常困難而復(fù)雜的問(wèn)題。因被干燥物料的特性、供熱的 方法和物料 — 干燥介質(zhì)系統(tǒng)的流體動(dòng)力學(xué)等必須全部考慮。由于被干燥物料的種類繁多，要求各異，決定了不可能有一個(gè)萬(wàn)能的干燥器，只能選用最佳的干燥方法和干燥器形式。
轉(zhuǎn)筒干燥器的主體是略帶傾斜并能回轉(zhuǎn)的圓筒體。濕物料從左端上部加入，經(jīng)過(guò)圓筒內(nèi)部時(shí)，與通過(guò)筒內(nèi)的熱風(fēng)或加熱壁面進(jìn)行有效的接觸而被干燥，干燥后的產(chǎn)品從右端下部收集。在干燥過(guò)程中，物料借助于圓筒的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，在重力的作用下從較高的一端向較低的一端移動(dòng)。筒體內(nèi)壁上裝有順向抄板（或類似的裝置），它不斷地把物料拋起又灑下，使物料的熱接觸面表面增加，以提高干燥速率并促進(jìn)物料向前移動(dòng)。干燥過(guò)程中所用的熱載體一般為空氣，煙道氣或水蒸氣等。如果熱載體（如熱空氣、煙道氣）直接與物料接觸，則經(jīng)過(guò)干燥后，通常用旋風(fēng)除塵器將氣體中所夾帶的細(xì)粒物料捕集下來(lái)，非空氣則經(jīng)旋風(fēng)除塵器后放空。轉(zhuǎn)筒干燥器是最古老的干燥設(shè)備之一，但由于經(jīng)濟(jì)實(shí)用工作量大，效率較高，目前仍被廣泛使用于冶金、建材、化工等領(lǐng)域。
2 概述
2.1 干燥的目的
干燥的操作幾乎涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的所有部門，廣泛用于生產(chǎn)和生活之中。
所謂干燥，一般是指從固體材料中使液體（主要是水分）揮發(fā)和分離的操作，也包括從液體或泥漿狀的物料中蒸發(fā)除去水分，以達(dá)到固體中失去水分的操作。其目的是除去某些原料、半成品以及成品中的水分或溶劑，以便于加工、使用、運(yùn)輸、儲(chǔ)藏等。
干燥是消耗大量熱量的操作，在嚴(yán)格要求節(jié)省能源的今天，干燥所使用的熱源，若能把利用廢氣及剩余蒸氣等廉價(jià)的熱源作為方向，對(duì)于干燥機(jī)本身來(lái)說(shuō)，即使熱效率降低，但對(duì)整體而言，還是經(jīng)濟(jì)的。
另外，在進(jìn)入干燥工序之前的前處理工序，能采用降低水分的方法是經(jīng)濟(jì)的。
2.1 干燥機(jī)的選用基準(zhǔn)
對(duì)于干燥操作來(lái)說(shuō)，干燥器的選擇是非常困難而復(fù)雜的問(wèn)題。因被干燥物料的特性、供熱的方法和物料—干燥介質(zhì)系統(tǒng)的流體動(dòng)力學(xué)等必須全部考慮。由于被干燥物料的種類繁多，要求各異，決定了不可能有一個(gè)萬(wàn)能的干燥器，只能選用最佳的干燥方法和干燥器型式。
在選擇干燥器型式時(shí)，要考慮下列因素：
（1） 被干燥物料的性質(zhì)
（a）濕物料的物理特性；（b）干物料的物理特性；（c）腐蝕性
（d）毒性；（e）可燃性；（f）粒子大??；（g）磨損性
（2） 物料的干燥特性
（a）濕分的類型
（b）初始和最終濕含量；
（c）允許的最高干燥溫度；
（d）產(chǎn)品的粒度分布；
（e）產(chǎn)品的色、光澤、味等。
（3）回收問(wèn)題
（a）粉塵回收；
（b）溶劑回收。
（4）用戶安裝地點(diǎn)的可行性問(wèn)題
（a）空間是否能布置此干燥系統(tǒng)；
（b）可用的加熱空氣的能源類型及電能；
（c）排放的粉塵條件；
（d）噪音；
（e）干燥前后的銜接工序。
（本次設(shè)計(jì)的題目是轉(zhuǎn)筒干燥器，所以以下介紹轉(zhuǎn)筒干燥器）
2.3 轉(zhuǎn)筒干燥器的主要組成及作用
轉(zhuǎn)筒干燥器主要有以下主要部分組成。筒體是一主要部分，其外廓尺寸決定于反應(yīng)或操作所需要的空間。筒內(nèi)是空的或裝有抄板，也有裝著鏈子的，以達(dá)到增加傳熱和粉碎物料的目的。
筒上裝有滾圈，筒體及筒中所裝物料的重量，通過(guò)滾圈而傳給支座的托輪，支座裝有防止筒體作軸向竄動(dòng)的裝置?？拷休喴粨踺喿耐搀w上，裝有齒圈，以帶動(dòng)筒體回轉(zhuǎn)。裝在減速箱軸上的齒輪與此齒圈相連，減速箱和電動(dòng)機(jī)構(gòu)成一傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
在轉(zhuǎn)筒的物料端，裝有一個(gè)小室，為卸出物料及傳入或引入引出氣體而用。筒的出料端用密封裝置（迷宮或端面式的密封）加以密封。
在筒的一端設(shè)有卸料裝置，用以加卸出被處理的固體物料。
被處理的物料與氣流在轉(zhuǎn)筒內(nèi)即可以并流，也可以逆流。如果由于過(guò)程或反應(yīng)的進(jìn)行必須加熱，則此熱量可由氣體直接供給；也可由筒壁傳入；可由于筒內(nèi)被處理物料所放出的反應(yīng)熱；也可由在筒內(nèi)直接燒燃料供給。氣體加熱的方法及其最高溫度決定于被處理固體物料的性質(zhì)及是否允許被弄臟等多種因素。
從制造方便、機(jī)械強(qiáng)度大及材料消耗少等方面考慮，轉(zhuǎn)筒通常做成圓形截面。但是小的轉(zhuǎn)筒，也有做成六邊形或多邊形的，甚至有的將兩端做成錐形的。
圓筒的外廓尺寸決定于所需的生產(chǎn)能力、物料在筒內(nèi)所停留的時(shí)間以及通過(guò)圓筒的氣體的最大允許速度。
2.4 轉(zhuǎn)筒干燥器的工作原理
轉(zhuǎn)筒干燥器的主體是略帶傾斜并能回轉(zhuǎn)的圓筒體。濕物料從左端上部加入，經(jīng)過(guò)圓筒內(nèi)部時(shí)，與通過(guò)筒內(nèi)的熱風(fēng)或加熱壁面進(jìn)行有效的接觸而被干燥，干燥后的產(chǎn)品從右端下部收集。在干燥過(guò)程中，物料借助于圓筒的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，在重力的作用下從較高的一端向較低的一端移動(dòng)。筒體內(nèi)壁上裝有順向抄板（或類似的裝置），它不斷地把物料拋起又灑下，使物料的熱接觸面表面增加，以提高干燥速率并促使物料向前移動(dòng)。干燥過(guò)程中所用的熱載體一般為空氣、煙道氣或水蒸氣等。如果熱載體（如熱空氣、煙道氣）直接與物料接觸，則經(jīng)過(guò)干燥后，通常用旋風(fēng)除塵器將氣體中所夾帶的細(xì)粒物料捕集下來(lái)，非空氣則經(jīng)旋風(fēng)除塵器后放空。轉(zhuǎn)筒干燥器是最古老的干燥設(shè)備之一，但由于經(jīng)濟(jì)實(shí)用工作量大、效率較高，目前仍被廣泛使用于冶金、建材、化工等領(lǐng)域。
2.5 轉(zhuǎn)筒干燥器的特點(diǎn)
轉(zhuǎn)筒干燥器與其他干燥設(shè)備相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1.生產(chǎn)能力大，可連續(xù)工作；
2.結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便；
3.故障少，維修費(fèi)用低；
4.適用范圍廣，可以用它干燥顆粒狀物料，對(duì)于那些附著性大的物料也很有利；
5.操作彈性大，生產(chǎn)上允許產(chǎn)品的產(chǎn)量有較大的波動(dòng)范圍，不致影響產(chǎn)品的質(zhì)量；
6.清掃容易。
該干燥器的缺點(diǎn)是：
1.設(shè)備龐大，一次性投資多；
2.安裝、拆卸困難；
3.熱容量系數(shù)小，熱效率低（但蒸汽管式轉(zhuǎn)筒干燥器熱效率高）；
4.物料在干燥器內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng)，且物料顆粒之間的停留時(shí)間差異較大，因此不適合于對(duì)溫度有嚴(yán)格要求的物料。
2.6 轉(zhuǎn)筒干燥器的分類及適用范圍
2.6.1 直接加熱式
（1）常規(guī)直接加熱轉(zhuǎn)筒干燥器
該干燥設(shè)備中被干燥的物料與熱風(fēng)直接接觸，以對(duì)流傳熱的方式進(jìn)行干燥。按熱風(fēng)與物料之間的流動(dòng)方向又分為并流式和逆流式。在并流式中熱風(fēng)與物料移動(dòng)方向相同，入口處溫度較高的熱風(fēng)與濕含量較高的物料接觸。因物料溫度處于表面汽化階段，故產(chǎn)品溫度仍然大致保持濕球溫度。出口側(cè)的物料雖然溫度在升高，但此時(shí)的熱風(fēng)溫度已經(jīng)降低，故產(chǎn)品的溫度升高不會(huì)太大，因此選用較高的熱風(fēng)入口溫度，不會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量。這對(duì)于那些熱敏性物料的干燥包括那些含有易揮發(fā)物料的干燥是很適宜的；對(duì)于耐高溫的物料，采用逆流干燥，熱利用率高。干燥器的空氣出口溫度在并流式中一般應(yīng)高于物料出口溫度的10——20℃。在逆流式中，如沒(méi)有明確規(guī)定，一般采用100℃作為出口的溫度較為合理。
常規(guī)直接加熱轉(zhuǎn)筒干燥器的筒體直徑一般為0.4——3m，筒體長(zhǎng)度與筒體直徑之比一般為4——10。干燥器的圓周速度為0.4——0.6m/s，空氣速度在1.5——2.5m/s范圍內(nèi)。
（2） 葉片式穿流轉(zhuǎn)筒干燥器
按照熱風(fēng)的吹入方式將葉片式穿流轉(zhuǎn)筒干燥器分為端面吹入型和側(cè)面吹入型兩種。上圖是端面吹入型的簡(jiǎn)圖，其筒體水平安裝，沿筒體內(nèi)壁圓周方向等距離裝有許多從端面入口側(cè)向出口側(cè)傾斜葉片（百葉窗），熱風(fēng)從端部進(jìn)入轉(zhuǎn)筒底部，僅從下部有料層的部分葉片間隙吹入筒內(nèi)，因此能有效地保證干燥在熱風(fēng)與物料的充分接觸下進(jìn)行，不會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象。物料在傾斜的葉片和筒體的回轉(zhuǎn)作用下，由入口側(cè)向出口側(cè)移動(dòng)，其滯留時(shí)間可用出口調(diào)節(jié)隔板調(diào)節(jié)。側(cè)面吹入型與端面吹入型不同的是筒體略帶傾斜安裝，大部分熱風(fēng)從開(kāi)有許多小孔的筒體外吹入筒內(nèi)，其方向與筒內(nèi)物料的移動(dòng)方向成直角，再穿過(guò)三角形葉片的百葉窗孔進(jìn)入料層。在回轉(zhuǎn)筒體內(nèi)壁四周裝有箱形殼體，并沿回轉(zhuǎn)筒體長(zhǎng)度方向分成3——4個(gè)獨(dú)立的室。每個(gè)室都有獨(dú)立的鼓風(fēng)機(jī)、空氣加熱器以及進(jìn)氣口和排氣口。熱風(fēng)溫度以及循環(huán)風(fēng)量、排氣量均能自行調(diào)節(jié)。這種類型的干燥器體積傳熱系數(shù)大，約為349——1745w/（m）；干燥時(shí)間短，約為10——30min；物料的填充率較大，約為20%——30%；裝置容積相對(duì)較小，料層阻力為98——588pa；通道風(fēng)速一般為0.5——1.5m/s；筒體的轉(zhuǎn)速為常規(guī)直接加熱轉(zhuǎn)筒干燥器的1/2左右；使用的熱風(fēng)溫度為100——300℃。在工業(yè)上常采用這種干燥器干燥粒狀、塊狀或片狀物料，例如焦炭、壓扁干豆、砂糖等忌破壞的物料，此外，像塑料粒一類必須干燥到很低水分的物料以及像十片、低漿渣等密度小的物料，都可以用它來(lái)干燥。
（3）通氣管式轉(zhuǎn)筒干燥器
該干燥器的設(shè)計(jì)和安裝與常規(guī)式相同，不同的是筒內(nèi)設(shè)有安裝抄板，物料自進(jìn)口端向出口端移動(dòng)的過(guò)程中，始終處于轉(zhuǎn)筒的底部的空間中，形成一個(gè)穩(wěn)定的料層，因而減少了塵土的飛揚(yáng)。熱空氣從端部進(jìn)入不隨筒體轉(zhuǎn)動(dòng)的中心管后，高速地從埋在料層中的粉質(zhì)管小孔中噴出，與物料強(qiáng)烈接觸。通氣管式干燥器的體積傳熱系數(shù)約是常規(guī)式的兩倍。轉(zhuǎn)筒的圓周速度約為常規(guī)式的1/2，在相同的生產(chǎn)能力下，干燥筒體的長(zhǎng)度僅是常規(guī)式的1/2，因此大大降低了設(shè)備的費(fèi)用。
2.6.2 間接加熱轉(zhuǎn)筒干燥器
1.常規(guī)間接加熱轉(zhuǎn)筒干燥器
該干燥器筒體砌在爐內(nèi)，用煙道氣加熱外殼。筒內(nèi)設(shè)置一個(gè)同心圓筒。煙道氣進(jìn)入外殼和爐壁之間的環(huán)狀空間后，穿過(guò)連接管進(jìn)入干燥筒內(nèi)的中心管。常規(guī)直接加熱轉(zhuǎn)筒干燥器特別適用于干燥那些降速干燥階段較長(zhǎng)的物料。因?yàn)樗梢栽谙喈?dāng)穩(wěn)定的干燥溫度下，使物料有足夠的停留時(shí)間，同時(shí)可以借助轉(zhuǎn)筒的回轉(zhuǎn)作用，有效的防止物料的結(jié)塊。該干燥器適用于干燥熱敏性物料，但不適用于粘性大，特別易結(jié)塊的物料。
2.蒸汽管間接加熱轉(zhuǎn)筒干燥器
在干燥筒內(nèi)以同心圓方式排列1——3圈加熱管，其一端安裝在干燥器出口處集管箱的排水分離室上；另一端用可以熱膨脹的結(jié)構(gòu)安裝在通氣頭的管板上。物料在干燥器內(nèi)受到加熱管的開(kāi)舉和攪拌作用而被干燥，并借助干燥器的傾斜度從較高一段向較低一端移動(dòng)，從設(shè)在端部的排料斗排出。該干燥器具有常規(guī)間接加熱轉(zhuǎn)筒干燥器的所有優(yōu)點(diǎn)，它的單位容積干燥能力是常規(guī)直接加熱式的3倍左右，熱效率高達(dá)80%——90%，物料的填充率為0.1——0.2。
2.6.3 復(fù)式加熱轉(zhuǎn)筒干燥器
該干燥器主要由轉(zhuǎn)筒和中央內(nèi)管組成。熱風(fēng)進(jìn)入內(nèi)筒，由物料出口端折入外筒后，由原料供給端排出。物料則沿著外殼壁和中央內(nèi)壁的環(huán)狀空間移動(dòng)。所需的熱量，一部分由熱空氣經(jīng)過(guò)內(nèi)筒傳熱壁面，以熱傳導(dǎo)的方式傳給物料；另一部分通過(guò)熱風(fēng)與物料在外殼壁與中央內(nèi)筒的環(huán)狀空間中逆流接觸，以對(duì)流傳熱的方式傳給物料。該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是：熱風(fēng)先通過(guò)內(nèi)筒，可以把夾帶的粉塵沉降下來(lái)，同時(shí)減少了對(duì)與周圍環(huán)境的熱損失，提高了熱量的有效利用率。
3 轉(zhuǎn)筒的結(jié)構(gòu)部分
設(shè)計(jì)規(guī)格為1000×8000mm，并以CaCo3為例校核，則物料的重要尺寸如下：
S陰＝2×（S扇－S△）
＝2×（－××）
＝2×（××－）
＝0.04516
V＝S陰*L＝0.04516×8＝0.36
∴ ＝ρv＝2.6××0.36＝939 kg
Gm ＝Mg＝939×9.8＝9202 N
3.1 筒 體
筒體是干燥器的主體。筒體直徑和長(zhǎng)度由工藝條件決定，它的大小反映了干燥器生產(chǎn)能力的大小，筒體的材料一般為碳鋼，不銹鋼等。對(duì)于高溫干燥的場(chǎng)合，常用耐火材料作為襯里。對(duì)于腐蝕性物料，可選用不銹鋼或以碳鋼為基本，用耐腐蝕性非金屬材料作襯里。筒體的載荷主要是筒體自重，襯里重量以及物料重量。
本設(shè)計(jì)采用碳鋼為筒體，無(wú)襯里，通體外由現(xiàn)場(chǎng)配置保溫層。
壁厚的確定：
根據(jù)轉(zhuǎn)筒直徑D，按經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算：
δ=（0.007～0.01）×1000
= 7～10mm
取其轉(zhuǎn)筒壁厚為δ=10mm
按環(huán)形截面梁的容許彎曲應(yīng)力作強(qiáng)度校核：
轉(zhuǎn)筒可以視為自由放置在兩個(gè)支撐上的長(zhǎng)度為L(zhǎng)的梁，并且均勻地承受有轉(zhuǎn)筒的重量G和裝填物料的重量Gm產(chǎn)生的載荷q：
q = ，而筒體重量G有：
= ρv
=7.8××3.14×（－）×8
=1979 kg
補(bǔ)充其它附件的影響，取M為2260 kg
故物料和筒體的質(zhì)量 M+ = 3200 kg
∴G＋Gm ＝ 3200×9.8
＝ 31360 N
＝ 0.03136 MN
∴q ＝ (G+Gm)/L ＝ 3920 N/m
當(dāng)支撐點(diǎn)之間的距離 = 4.68時(shí)，在支撐點(diǎn)間梁最危險(xiǎn)截面處所保障的最小彎曲力矩為：
= 5331.2 N·m
= 0.005 MN·m
為了提高物料的重心到一定的高度所必需的傳動(dòng)裝置的扭轉(zhuǎn)力矩也傳到轉(zhuǎn)筒上，扭矩為：
式中：N—kw
n—r/min
計(jì)算力矩Mp(MN·m)為:
轉(zhuǎn)筒環(huán)形截面的阻力矩為：
∴轉(zhuǎn)筒的強(qiáng)度條件有
б= Mp/w
≤δⅡ
δⅡ容許應(yīng)力建議為（包括可能的溫度應(yīng)力、安裝誤差及其它）：對(duì)無(wú)襯里的轉(zhuǎn)筒取5—10MN/范圍內(nèi);對(duì)于帶襯里的轉(zhuǎn)筒取20MN/以下。
б= Mp/w
= 0.01145/0.0076
= 1.50 MN/
結(jié)果位于允許的范圍之內(nèi)，所以可行。
撓度校核：
對(duì)于正常操作允許在1m長(zhǎng)度上的撓曲量f 不大于1/3mm，即：
f ≤0.0003
＝0.0003×4.68
＝1.4×m
平均分布載荷的撓曲量為：
f = 5q/384EI
E為轉(zhuǎn)筒材料的彈性系數(shù)，為
1.9×MN/
I 為環(huán)形截面的軸向慣性矩：
= 0.004
∴ =
=
∴ 滿足轉(zhuǎn)筒的剛度條件。
3.2 滾 圈
滾圈是用來(lái)將轉(zhuǎn)筒及其內(nèi)部裝填物料重量的壓力傳遞到托輪上，滾圈的斷面有矩形或正方形或空心的箱。滾圈是一個(gè)圓環(huán)，一般用優(yōu)質(zhì)鋼制造，以保證其耐久性，但其更換費(fèi)事。
把滾圈固定在筒體上有幾種方法：一種是把滾圈熱套在煅成的筒頸上，此頸是鉚接或焊接在轉(zhuǎn)筒上的，另外一種是將滾圈用螺栓聯(lián)接轉(zhuǎn)筒的加強(qiáng)環(huán)上，該結(jié)構(gòu)使用活套式滾圈，滾圈套在鑄鐵的或鋼的鞍座上，鞍座的一側(cè)有凸邊，為防止?jié)L圈的軸向移動(dòng)，將凸邊輪流排在滾圈的兩側(cè)，鞍座下墊有調(diào)節(jié)和加強(qiáng)作用的墊片。選擇調(diào)節(jié)墊片的厚度，使轉(zhuǎn)筒與滾圈達(dá)成同心。如圖3.1
圖3.1 滾圈固定方式
1-鞍座，2-滾圈，3-螺栓，4-墊片，5-加強(qiáng)圈，6-筒體
該結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是可以更換損壞的滾圈，缺點(diǎn)是必須考慮到熱膨脹的間隙問(wèn)題，使該結(jié)構(gòu)常出現(xiàn)軋滾的現(xiàn)象。
滾圈的寬度為 ≥
式中 = 1.0—2.4MN/m 根據(jù)運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)驗(yàn)，為滾圈和托輪的接觸面單位長(zhǎng)度上的容許載荷；
R—托輪的反作用力，MN。
為校核該尺寸，取轉(zhuǎn)筒傾斜3.5°
∴ R =
α = 3.5°
φ = 60°
Z = 2
∴ R =
=0.0157MN
取 =1.0
∴ = R/q = 0.0157/1.0
= 0.0157m
= 15.7mm
∴ 滾圈的寬度應(yīng)該大于15.7mm
取 =80mm
取其外徑為 = 1373mm
內(nèi)徑為 = 1120mm
3.3 托 輪
支座的托輪，承受著全部回轉(zhuǎn)部分的重量。托輪軸承的安裝，要保證托輪既能沿直線垂直于轉(zhuǎn)筒的軸線的方向移動(dòng)，又能繞垂直的回轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
托輪的寬度應(yīng)比滾圈的寬度大20——30mm，而托輪的直徑取其滾圈外徑的1/3——1/4，據(jù)此，
取托輪的寬為100 mm
托輪的直徑為392mm
制造托輪用的材料，其強(qiáng)度應(yīng)該比滾圈差些。
滾圈和托輪接觸處擠壓強(qiáng)度的條件滿足如下條件：
∴
∴ 滿足擠壓接觸強(qiáng)度的條件。
沿傾斜安裝的轉(zhuǎn)筒軸作用力，故應(yīng)該設(shè)有一種裝置來(lái)阻擋筒的軸向竄動(dòng)，由于該設(shè)計(jì)較為輕型，斜度較小約為2—3°，故采用具有凸緣的托輪裝置來(lái)阻擋轉(zhuǎn)筒的軸向劇烈的竄動(dòng)，允許有一定量的移動(dòng)。托輪安裝時(shí)，有凸緣的一側(cè)面成對(duì)的裝在轉(zhuǎn)筒的兩端，如果較為重大的轉(zhuǎn)筒，則應(yīng)該在筒的靠近齒圈的一端裝有擋輪裝置。該擋輪成對(duì)安裝在滾圈的兩側(cè)，安裝時(shí)使其與側(cè)面上滾圈的側(cè)面相接觸。該擋輪有兩種形式：球面擋輪和錐面擋輪。
輕型的轉(zhuǎn)筒可用球面擋輪，它不需要很精確的安裝，但它所能承受的力比錐面擋輪小得多。錐面擋輪應(yīng)裝得使它沿滾圈滾動(dòng)而沒(méi)有滑動(dòng)。
3.4 抄 板
抄板是轉(zhuǎn)筒干燥器的重要部件。它的作用是將物料抄起來(lái)并逐漸灑向熱氣流中，以加強(qiáng)物料與熱氣流的熱質(zhì)交流，促進(jìn)干燥過(guò)程的進(jìn)行；另外，抄板可協(xié)助將物料自圓筒的一端移動(dòng)到另一端。抄板的型式及數(shù)量選擇的正確與否直接影響熱效率和干燥的強(qiáng)度。
抄板數(shù)量的確定：
據(jù)經(jīng)驗(yàn) n=（6—14）D
由 D = 1m
所以 n = 6——10
根據(jù)情況選擇 n = 8
抄板的高度一般為筒體內(nèi)徑的1/8-1/12，所以，取抄板的高度為 h = 122mm。
抄板的角度要考慮物料的休止角和附著性等情況，因?yàn)闆](méi)有特殊的要求，所以選定的型式如圖3.2：
圖3.2 抄板
另外，工業(yè)上常用的抄板布置形式有如下幾種：
升舉式抄板。
這種抄板在工業(yè)上應(yīng)用十分廣泛，主要是用于大塊物料和易粘結(jié)的物料。優(yōu)點(diǎn)是這種結(jié)構(gòu)干燥器容易清洗，但轉(zhuǎn)筒的填充率較低，大約在0.1——0.2之間。
均布式抄板。
該抄板與升舉式抄板相比，它能保證物料更均勻地分布在轉(zhuǎn)筒的全部橫截面上。對(duì)于粉狀物料或帶有一定粉塊的物料，用這種抄板比較適宜。工業(yè)上常在間接加熱轉(zhuǎn)筒干燥器中設(shè)置這種抄板，多適用于煤粉、磷酸氫鈣、輕質(zhì)碳酸鈣和粉狀石墨等物料。
扇形抄板。
該抄板由升舉式抄板構(gòu)成的互不相通的扇形扇式結(jié)構(gòu)。物料沿著各種曲折的通道逐漸下降，與熱氣流進(jìn)行充分接觸而干燥。適用于塊狀、易脆和密度大的物料。
蜂巢式抄板。
物料被分散在各個(gè)小格子中，從而降低了物料落下的高度，減少了干燥過(guò)程中產(chǎn)生的粉塵量。因此，它適用于易生粉塵的細(xì)碎物料。填充率較高，一般可達(dá)到0.15——0.25。
根據(jù)以上結(jié)構(gòu)的分析，并考慮到經(jīng)濟(jì)性等的要求，本設(shè)計(jì)所采用的是開(kāi)舉式抄板。
3.5 電機(jī)的選擇
轉(zhuǎn)筒干燥器的傳動(dòng)功率可用佐野公式計(jì)算。該公式將轉(zhuǎn)動(dòng)所需的總功率分為四部分：圓筒內(nèi)顆粒運(yùn)動(dòng)所需功率、圓筒旋轉(zhuǎn)所需功率、克服圓筒支撐部分的摩擦所消耗的功率，以及傳動(dòng)功率的功率損失。
① 圓筒內(nèi)顆粒運(yùn)動(dòng)所需功率P1（kw）
P1 =
=∴ P1 = 0.87 kw
其中：φ為粉粒體的休止角（℃），C1為充滿度系數(shù)，C1=4.57 Sinθ；C2為充滿度系數(shù)，C2=；θ為筒體中心與粉粒體層之間形成的夾角，n為筒體轉(zhuǎn)速，r/min。
② 筒體旋轉(zhuǎn)所需功率P2 （kw）
P2 =
=
=1.83 kw
其中：為圓筒質(zhì)量（包括附屬物），這里用的是估計(jì)值，kg；為圓筒的平均直徑，m。
③ 圓筒支撐部分的摩擦消耗的功率P3（kw）
P3 =
=
=0.046 kw
其中 ：為圓筒的傾斜角，這里取3.5°；為滾圈與托輪之間的接觸角，取 = 30°；μ為軸承的摩擦系數(shù)（油為0.018，脂為0.06）；為滾圈直徑，m; 為物料重，kg；為托輪軸直徑，m；為托輪直徑，m。
總功率為：P = P1+P2+P3+P4
P4 為減速機(jī)和傳動(dòng)裝置的功率損失，kw。
取P4損失為20%—30%，
P1+P2+P3 = 2.746 kw
P = = 3.92 kw
由于考慮到其他物料的因素，則取其電動(dòng)機(jī)的功率為7.5kw，查表選用Y160M-6型的電動(dòng)機(jī)。
P = 7.5 kw，n = 970 r/min
此種電動(dòng)機(jī)的主要性能及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是效率高，耗電少，性能好，噪音底，震動(dòng)小，體積小，重量輕，運(yùn)行可靠，維修方便。為B級(jí)絕緣。結(jié)構(gòu)為全封閉、自扇冷式，能防止灰塵、鐵屑、雜物侵入電機(jī)內(nèi)部。冷卻方式為IC0141。
3.6 減速機(jī)的選擇
① 求計(jì)算功率
設(shè)定減速機(jī)的載荷性質(zhì)屬于“中等沖擊”
，由表18.1-29得，取工況系數(shù)
=7.5kw
② 求折算功率
由實(shí)用轉(zhuǎn)速接近于公稱轉(zhuǎn)速
故 由公式得，折算功率為
③ 初選減速機(jī)規(guī)格
由所需要求條件初選i = 31.5，其公稱功率
④ 過(guò)載能力校核
由公式，所選減速器的許用尖峰負(fù)荷為
而使用的最大尖峰負(fù)荷為
∴ 合用。
⑤ 熱功率的校核
由已知條件， 查表18.1-28，（無(wú)冷卻措施，戶外露天），ZSY160的許用熱功率分別為，
由表18.1-31，知環(huán)境溫度系數(shù)
負(fù)荷系數(shù)
所選減速器在實(shí)用轉(zhuǎn)速為時(shí)的相應(yīng)公稱輸入功率為
由
查表18.1-31知， 取功率利用系數(shù)
∴ 該使用場(chǎng)合下的計(jì)算熱功率為
∴ 滿足要求。
另外，選用此規(guī)格時(shí)，多從與筒體安裝時(shí)的尺寸關(guān)系出發(fā)選用此規(guī)格。
3.7 聯(lián)軸器的選擇
① 聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩
按類工作選擇工況系數(shù)k = 1.5
由表22.5-37初選HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器
② 由聯(lián)軸器的工作轉(zhuǎn)速
n = 970r/min，而許用轉(zhuǎn)速
∴ n < [n]
③ 軸孔直徑 d
由表22.5-37知，HL3型聯(lián)軸器的軸孔直徑范圍為30—48 mm，故滿足使用要求。
④ 聯(lián)軸器的強(qiáng)度校核
根據(jù)軸的要求，主動(dòng)的部分采用長(zhǎng)圓柱形軸孔 L1 = 112 mm，從動(dòng)部分采用短圓柱形軸孔 L2 = 84 mm.
由表知，鍵的部面尺寸為 b = 12 mm，h = 8 mm，取鍵長(zhǎng) L = 90 mm，鍵槽型式為平鍵單鍵槽（A型），由表6-2《機(jī)械設(shè)計(jì)》知，
許用擠壓應(yīng)力 []=55N/
從動(dòng)軸部分取鍵長(zhǎng)L=70mm，鍵槽同上，許用擠壓應(yīng)力也同上。
∴ 由公式知
主動(dòng)
=
=
=360.36Nm >110.76Nm
從動(dòng)
=
=267.96 N >110.76
由以上計(jì)算可知，兩半軸的鍵連接強(qiáng)度足夠。據(jù)以上分析，另外由于高速運(yùn)轉(zhuǎn)，所以要求軸的對(duì)中度很高，故采用彈性柱聯(lián)軸器，據(jù)此選用。
（此聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易，更換方便，不需經(jīng)常維護(hù)，有一定的補(bǔ)償性能和緩沖性能，彈性件的耐磨性高，壽命較長(zhǎng)。適用于平穩(wěn)或有輕微沖擊載荷，起動(dòng)頻繁，對(duì)補(bǔ)償性能要求不高，而需要有較長(zhǎng)使用期及工作時(shí)可能發(fā)生較大軸向竄動(dòng)的兩軸聯(lián)接。）
3.8 軸的校核
取轉(zhuǎn)筒傾斜3.5o，軸與轉(zhuǎn)筒的軸線平行。
（1） 軸的轉(zhuǎn)速
= 18.2 r/min
①轉(zhuǎn)矩T
T
=
=0.98
② 軸的圓周
③ 支撐的徑向力
G = 3200×9.8 = 31360 N
=
=
= 13552 N
④ 軸向力
= G sin 3.5o
= 31360×sin3.5o
= 1914 N
（2） 求支座反力
① 水平面內(nèi)的支座反力
據(jù) , 得
=
∴
= 5000-2578 =2422N
② 鉛直面內(nèi)的支撐力
據(jù), 得
∴
=
= 5392 N
∴
= 13552-5392
= 8160 N
（3） 作彎矩圖
① 水平面內(nèi)的彎矩圖
在E 點(diǎn)
= 2578×165
∴ = 425370N·mm
在F 點(diǎn)
= 315597N·mm
圖3.3 水平面彎矩
② 鉛直面內(nèi)彎矩圖
E 點(diǎn)左側(cè)有
= 5392×165
= 889680 N·mm
F 點(diǎn)右側(cè)有
= 8160×115
= 938400N·mm
③ 作合成彎矩圖
E 點(diǎn)左側(cè)有
∴ =
= 9.9
F 點(diǎn)右側(cè)有
= 9.9
（4） 由合成彎矩計(jì)算軸的直徑
由合成圖可知E-F 段的彎矩最大，所以該軸的危險(xiǎn)斷面發(fā)生在E-F 段。由A3 鋼知查表得 ,
知
∴ E-F 段的軸徑
= 65.6 mm
該值小于原設(shè)計(jì)的軸徑392mm
∴ 足夠安全。
3.9 軸承的校核
選用圓錐滾子軸承30315
① 計(jì)算派生軸向力
由以上計(jì)算知 R1=7411N
R2=6141N
查表知該型軸承e = 0.33, Y = 1.8, c = 146.17 KN
∴ 派生軸向力
② 確定軸承的軸向載荷
對(duì)于軸承1 有
=879 <
∴ 取
對(duì)于軸承2 有
= 2886 >
∴ 取 =2886 N
③ 計(jì)算當(dāng)量動(dòng)載荷
由于
查表可知
由于
∴
故
= 1×7411+0
= 7411
= 0.4×6141+1.8×2886
= 7651 N
④ 計(jì)算軸承的壽命
由于 ，所以軸承的壽命按照p2計(jì)算，因?yàn)?
查表知： , ,
∴ 上式為：
= 4.4×
∴ 壽命足夠。
3.10 齒輪的校核
工作條件：中等沖擊，單向運(yùn)行，每天工作1 班，預(yù)期壽命10 年，n = 30.79 r/min ， p = 7.5 kw ，i = 6 。
① 選材
小齒輪選用45 號(hào)鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為217—255 HBS 。大齒輪選用 ZG 310-570 ，正火處理，齒面硬度為162-185HBS 。應(yīng)力循環(huán)次數(shù)為 N :
= 60×30.79×1×10×300×8×2
= 8.8×
查圖11-14 得： ,
（允許有一定點(diǎn)蝕。）
查 圖11-15 得：
取
由圖 11-13（b）得
∴ 計(jì)算許用接觸應(yīng)力：
= 620
= 550.4
由于 >
∴ 取 =
② 按齒面接觸強(qiáng)度確定中心距：
小齒輪轉(zhuǎn)矩
=9.55 = 9.55
= 2326242 N·mm
初取 ，取
由表11-5 得，
由圖11-7 得， ，又
計(jì)算中心距a
= （6+1）
= 580 mm
考慮到轉(zhuǎn)筒的安裝尺寸及其安裝減速機(jī)的尺寸要求，及增加保溫層的需要取 a = 876mm
估算模數(shù) m =（0.007--0.02）a
=（0.007--0.02）×876
= 6.132--17.52
取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m = 12 mm
齒數(shù)
取 ,
∴ i =
分度圓的直徑
∴
= 0.4m/s
由表 11-6，選齒輪的精度等級(jí)為 8 級(jí)。
③ 驗(yàn)算齒面的接觸疲勞強(qiáng)度
由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，中等沖擊，
由表11-3， 取
由圖11-2（a），按8 級(jí)精度
查表取
齒寬 b = 4a = 0.3×876 = 262.8mm
圓整取 b = 265 mm
由圖11-3（a），按，懸掛布置
∴
由表11-4，
∴
= 1.0×1.01×1.25×1.1
= 1.38875
由圖11-4，得
∴
由圖11-6，得
∴ 齒面接觸應(yīng)力
= 271.3M
∴ 安全。
④ 校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度
按 , 由圖11-10得，
,
由圖11-11得， ,
由圖11-12得，
由圖11-16（b），得
由圖11-17得，
由圖11-18得，
取 ,
∴ 計(jì)算許用彎曲應(yīng)力：
=
= 414 M
=
= 217 M
計(jì)算齒根的彎曲應(yīng)力
= 22.6
=
= 20.5
∴ 安全。
⑤ 齒輪的主要幾何參數(shù)
m = 12 mm
=
=
齒寬 ，
注： 本節(jié)所用表格選自《機(jī)械設(shè)計(jì)》。
3.11 轉(zhuǎn)筒的密封
回轉(zhuǎn)的圓筒的密封是一件重要而且困難的工作。轉(zhuǎn)筒與固定端的密封，可采用三種方式：密封件間不接觸的、密封件在徑向接觸的以及密封件在軸向接觸的。這三類密封的典型是：迷宮式的、填料式的和端面式的。不可避免的由于筒體的制造不精確、橢圓度和筒的撓曲，筒的幾何軸與回轉(zhuǎn)軸的不重合，使筒端在很大的空間內(nèi)晃動(dòng)，加工安裝的不精確和筒體外表面加工的粗糙等原因，而導(dǎo)致軟填料的急劇損壞。因此，轉(zhuǎn)筒中只采用迷宮式或端面式密封。
由于在本次設(shè)計(jì)中，整個(gè)系統(tǒng)是在微負(fù)壓下操作的，漏氣對(duì)本系統(tǒng)沒(méi)有太大的影響，故采用迷宮式密封。結(jié)構(gòu)形式如圖3.4所示：
圖3.4 迷宮式密封
優(yōu)點(diǎn)是該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于加工、制造和安裝。與其他的密封方式相比，從機(jī)械性考慮其無(wú)泄露問(wèn)題，無(wú)摩擦，不需要潤(rùn)滑。從其適應(yīng)性考慮不限制介質(zhì)種類，不須考慮壓力、溫度、周速等問(wèn)題，且抗震動(dòng)能力強(qiáng)。除此以外，還有對(duì)場(chǎng)合無(wú)嚴(yán)格要求、裝配容易、不需要調(diào)整、使用壽命長(zhǎng)、價(jià)格低廉缺和對(duì)灰塵雜質(zhì)的適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。缺點(diǎn)是加工精度要求高，難于裝配，間隙過(guò)小，機(jī)器長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)，磨損后使密封性能大大下降，不能應(yīng)用于受熱伸長(zhǎng)量大的轉(zhuǎn)筒。
4 轉(zhuǎn)筒的安裝、調(diào)整和運(yùn)轉(zhuǎn)
轉(zhuǎn)筒安裝得不好，就會(huì)使其所受應(yīng)力增加，回轉(zhuǎn)時(shí)所消耗的功率增加，并使傳動(dòng)的齒輪、滾圈及托輪的磨損增加。
轉(zhuǎn)筒安裝正確的第一個(gè)先決條件，就是要使全部托輪座都應(yīng)該在水平線成一規(guī)定角度的直線上。檢查托輪底座板安裝得是否正確，需要進(jìn)行測(cè)評(píng)工作。轉(zhuǎn)筒的安裝工作完成得好，則當(dāng)它安裝在托輪上以后，應(yīng)該仍保持其外表的圓筒形以及軸心的直線性，且在回轉(zhuǎn)時(shí)也不失去這些性能。全部托輪都應(yīng)當(dāng)承擔(dān)部分載荷。
檢查轉(zhuǎn)筒的外形及其安裝是否正確，可以在筒內(nèi)加入物料進(jìn)行試車。如停車后轉(zhuǎn)筒還繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，則說(shuō)明轉(zhuǎn)筒的安裝正確而且筒體是十分直的；相反的，如果停車后轉(zhuǎn)筒很快便停下了，則說(shuō)明筒體彎曲或托輪座調(diào)節(jié)不正確。
在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)筒體也有可能失去原來(lái)的形狀，由于筒體的局部過(guò)熱、檢修的錯(cuò)誤或由于托輪的磨損、地基下沉等各種原因而破壞了托輪裝置的正確性所致。所以，應(yīng)該經(jīng)常檢查、注意轉(zhuǎn)筒工作得是否良好，便于及時(shí)調(diào)整及消除不良現(xiàn)象，不允許托輪過(guò)度的磨損。
筒體由于片面受熱或檢修時(shí)筒體安裝不正確而引起變形，可以用沿著筒體軸線拉緊的金屬線而測(cè)量該線到筒壁的距離的方法檢查出來(lái)。筒體過(guò)度加熱及在熱的狀態(tài)下突然停車，這是筒體彎曲和下垂的最危險(xiǎn)原因，所以筒的加熱必須在它已經(jīng)回轉(zhuǎn)之后。在停車之前，則首先應(yīng)熄滅火或噴燃管，直到筒體逐漸冷卻，才可以停車。
調(diào)整托輪，不僅要達(dá)到使壓力平均分配在全部托輪上，而且為了使機(jī)器更好的操作。托輪調(diào)節(jié)的正確與否，決定著轉(zhuǎn)筒軸向力的大小，該力能引起筒的竄動(dòng)。對(duì)于轉(zhuǎn)筒，力求所有的托輪軸均裝得上轉(zhuǎn)筒軸才行。托輪的單方向的傾斜，可能引起很大的軸向力，使兩邊的凸緣破壞。托輪的歪斜，如果是不同方向的，會(huì)使?jié)L圈及托輪的磨損增大，從而增加了功率的消耗。
5 結(jié)論
干燥裝置是一種耗能高，投資較大的單元操作系統(tǒng)。一套比較完整的干燥裝置，由于費(fèi)用較高，因此在干燥某種物料時(shí)，要合理選擇干燥技術(shù)、合理的干燥技術(shù)。以降低干燥的成本。
一套功能完備的干燥裝置，除主機(jī)外，大多還包括熱源、給料、排料、尾氣處理系統(tǒng)及電氣控制系統(tǒng)等，有的還包括物料的預(yù)處理裝置或溶劑回收及熱量回收系統(tǒng)，還有計(jì)算機(jī)自動(dòng)檢測(cè)及控制系統(tǒng)。根據(jù)物料的不同，大多數(shù)情況下輔機(jī)的價(jià)格與主機(jī)相差無(wú)幾，大多數(shù)輔機(jī)，如風(fēng)機(jī)、旋風(fēng)分離器等均為標(biāo)準(zhǔn)化定型產(chǎn)品，故成本主要決定于主機(jī)的形式，因此主機(jī)的設(shè)計(jì)是整個(gè)裝置中的重點(diǎn)。
研制的成品費(fèi)用包括產(chǎn)品試驗(yàn)考察費(fèi)，設(shè)計(jì)研制費(fèi)，市場(chǎng)調(diào)研及宣傳廣告費(fèi)，銷售費(fèi)用，生產(chǎn)設(shè)備折舊費(fèi)等非生產(chǎn)性開(kāi)支費(fèi)用。變成的費(fèi)用還有干燥機(jī)的原材料、動(dòng)力、燃燒消耗以及運(yùn)輸費(fèi)用、占地廠房的費(fèi)用等，另外，還有技術(shù)含量等各方面的因素。
在本設(shè)計(jì)中，鋼材多采用碳鋼，這樣在設(shè)計(jì)成型時(shí)備材方便，便于統(tǒng)一，只在重要的部分，由于強(qiáng)度的要求采用強(qiáng)度高的鋼材，這樣既保證了經(jīng)濟(jì)的實(shí)用性，又保證了產(chǎn)品的可靠性。
回轉(zhuǎn)干燥機(jī)是一種比較古老而通用的產(chǎn)品，生產(chǎn)技術(shù)已逐步成熟，可以節(jié)省一大筆研制的費(fèi)用而且設(shè)備無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)。另外，該設(shè)備干燥技術(shù)衰敗期長(zhǎng)，從它是一種古老的設(shè)備，而現(xiàn)在社會(huì)上又有一定大量的需求可以看出。該設(shè)備有自己適用的范圍，可以連續(xù)作業(yè)，生產(chǎn)的效率較高，在當(dāng)今的市場(chǎng)中仍占有相當(dāng)大的比例。所以，它是一個(gè)比較可行的設(shè)計(jì)方案。
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