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1、江南大學本科生畢業(yè)設計說明書 2009 1 編 號 本 科 生 畢 業(yè) 設 計 （ 論 文 ） 題目： D3.68 三雙筒烘干機開發(fā)與設計 機械工程 學 院 機械設計 專 業(yè) 學 號 學生姓名 指導教師 二一一年六月 3.68M 烘干機設計（回轉(zhuǎn)部件） 2 3.68M 烘干機設計（回轉(zhuǎn)部件） 摘 要：回轉(zhuǎn)烘干機廣泛應用于建材工業(yè)、化學工業(yè)及礦物烘干。主要闡述了 回轉(zhuǎn)烘干機的結(jié)構(gòu)、工作原理及有關技術參數(shù)。該烘干機設計新穎，使用可靠， CGSH套筒式三筒烘干機具有結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積少，是相同產(chǎn)量單筒烘干占地 面積的地二分之一，工作可靠，能耗低，熱效率高，物料烘干效果好，容易實 現(xiàn)自動化控制，操作人
2、員少。采用直接加熱順流式烘干，直徑為 3.6 米，長為 8 米，筒體壁厚為 12 毫米，轉(zhuǎn)速大小為 3.2 轉(zhuǎn)每分；采用的是二支撐且是于四 個電動機帶動，揚均勻，生產(chǎn)能力達 42t/h.在水泥生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的重要。 CGSH 套筒式三筒烘干機主要用于烘干一定濕度范圍內(nèi)顆粒物料，如干粉砂漿行 業(yè)所用的黃砂、鑄造行業(yè)用的各種規(guī)格型砂。建材水泥行業(yè)用的高爐礦渣。小 粒度粘物料終水份要求，烘干后的物料含水量可以達到 10.5%以下。進入烘 干機內(nèi)的物料以不粘筒壁及楊料板為宜。進入烘干機內(nèi)熱交換的氣體溫度不宜 高于 750 攝氏度，如有特殊要求高溫烘干，烘干機的入口處內(nèi)筒及楊料板可用 耐熱鋼板制造。在
3、烘干機底部熱幾溫度達 400-800狀態(tài)下，物料由提升機從 喂料口喂入，在重力作用下由經(jīng)過打散，破碎，分散裝置均布在烘干機內(nèi)部流 動（保證了物料在烘干機內(nèi)部的熱交換效果） 。熱氣體由下部熱風爐生成，從下 向上運動，與物料相接觸，通過熱傳導，對流，輻射等多種方式將熱量傳遞給 物料，從而使物料溫度不斷升高，水分不斷被蒸發(fā)，最終符合水分要求的物料 從下部出口卸料,帶著水蒸汽的氣體由煙囪被風機抽出。該機能用于各種物料的 烘干，具有廣闊的應用前景。 關鍵詞：回轉(zhuǎn)烘干機；揚料板；轉(zhuǎn)速；氣體流速；工藝計算。 江南大學本科生畢業(yè)設計說明書 2009 3 Design of the Rotary Parts o
4、f 3.68m Rotating Dryer Abstract: Rotating drying machine is widely used in building material industry and chemical industry and mineral drying. This article puts forward some improved technical methods.This is a novel design and the dryer works steadily in practice. We adopt directly heated units an
5、d feed the heat in the front dryer. This dryer ,which is supported by two supporting wheel bearing ,is3.6 meters in diameter,8 meters in length and 12 millimeters in thickness.It is driven by a motor with 30 kilowatt power and rotates at 3.2 revolutions per minute. The design of spreading boards has
6、 great originality ,spreading material evenly.This rotating drying machine can produce 42tons raw cement per hour contributing greatly to cement factory. Besides it can dry kinds of materiel. ln order to guarantee rotary kiln long safe working, preferable rigidity in across section and suppleness in
7、 portrait are required because of long roll and big span. Based on this, the author take stress and deformation of roll as breakthrough point, study the press and stress distribution of roll.It also can dry many kinds of material so it has a a good prospect of application and extension. Key word: Ro
8、tating drying machine; Spreading boards; Rotating velocity; Air 3.68M 烘干機設計（回轉(zhuǎn)部件） 4 velocity; Process calculation. 目 錄 第一章 前言.6 1.1 烘干機的發(fā)展與特點 .6 第二章 總體方案論證 .6 2.1 回轉(zhuǎn)烘干機的型式、規(guī)格和烘干方法的設計 .6 22 揚料板的設計與安裝 .10 221 揚料板的設計 .11 222 揚料板的安裝 .11 第三章回轉(zhuǎn)式烘干機的設計計算 .11 3.1 回轉(zhuǎn)烘干機的產(chǎn)量計算 .11 3.2 回轉(zhuǎn)烘干機的熱工計算 .12 3.2.1 平衡范圍
9、和基準 .12 3.2.2 熱平衡的計算 .15 第四章烘干機總體設計及其校核 .26 4.1 筒體內(nèi)物料重量 .26 4.2 求揚料板總重量 .26M總 4.3 計算轉(zhuǎn)筒部件重量 .27 4.4 大齒輪和輪帶重量 .27 4.5 輪帶的設計計算 .27 4.5.1 輪帶材料及尺寸的選擇 .27 4.5.2 校核輪帶寬帶 .29 4.5.3 加強圈處焊接部位的校核 .33 4.5.4 筒體應力計算 .34 第五章 結(jié)論.37 參考文獻.39 致謝 .40 附錄 .41 江南大學本科生畢業(yè)設計說明書 2009 5 第一章 前言 1.1 烘干機的發(fā)展與特點 本課題設計的是設計一臺 3.68M 烘干
10、機，具體進行總體設計及回轉(zhuǎn)部 件設計。課題來源于中天仕名（徐州）重型機械公司，本課題是由 3 個人來進 行的，本人負責總體設計及回轉(zhuǎn)部件設計，設計的要求是烘干機運轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工 作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，裝卸方便，便于維修，調(diào)整，能滿足水泥企業(yè)生產(chǎn)要求， 保證系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)率。設計的總路線，首先收集資料，熟悉課題；調(diào)查研究，畢 業(yè)實習；方案論證，總體設計；技術設計；工作設計；撰寫畢業(yè)設計說明說； 畢業(yè)設計預答辯；修改資料；最后材料整理裝袋。 近年來，回轉(zhuǎn)式烘干機機是水泥廠烘干原料、混合材等的重要設備，已在 我國普遍推廣使用，回轉(zhuǎn)式烘干機由于其設備簡單，工藝簡捷，單機產(chǎn)量高， 易于維護和管理等優(yōu)點，在建材、化工
11、等許多行業(yè)有著廣泛的應用。 回轉(zhuǎn)烘干機的使用大大提高了企業(yè)的產(chǎn)量，特別是在大中型企業(yè)中使用后 效果顯著，比傳統(tǒng)的立式烘干系統(tǒng)優(yōu)越的多，現(xiàn)已成為水泥企業(yè)烘干系統(tǒng)的首 選。 目前水泥廠用于烘干的主要設備是回轉(zhuǎn)烘干機，臥式烘干機和立式烘干機，老 式立式烘干機雖然具有結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、使用方便的優(yōu)點，但普遍存在熱 耗損失大、熱效率低、煤耗高、出料水分難以控制、環(huán)境污染嚴重等問題。針 對此問題，本次畢業(yè)設計欲設計高效回轉(zhuǎn)烘干機，該機具有投資少、電耗省、 烘干產(chǎn)量高等效果。 第二章 總體方案論證 在水泥同業(yè)中，當采用干法生產(chǎn)時，各種含水分的物料如原料、煤和混合 材都需要進行烘干，采用濕法生產(chǎn)時，煤和混合
12、材都需要烘干，這樣才能保證 粉磨作業(yè)的正常進行。 入磨物料的水分，對磨機的產(chǎn)量，出磨物料的質(zhì)量及磨機的操作都有很大 的影響。入磨物料水分多，磨內(nèi)含濕量高，細顆粒物料會粘粘附在研磨體、襯 板和隔倉板上，使粉磨效率顯著下降，嚴重時甚至會使隔倉板篦孔堵塞，妨礙 物料通過而出現(xiàn)堵塞、糊磨現(xiàn)象。使產(chǎn)量下降；而且，入磨物料水分過高必然 會使磨機作業(yè)條件惡化，給操作和質(zhì)量控制帶來困難。因此，排除物料過多水 分的烘干工序是水泥生產(chǎn)中不可缺少的重要環(huán)節(jié)。 水泥廠采用單獨進行的烘干設備有回轉(zhuǎn)式、懸浮式、流態(tài)式、沸騰式、重 力式等烘干機。其中常用的是回轉(zhuǎn)式烘干機。這種烘干機雖然烘干效率低，投 資較大，但對物料的適應
13、性強，可以烘干各種物料，其設備操作簡單可靠，故 3.68M 烘干機設計（回轉(zhuǎn)部件） 6 得到普遍采用。 2.1 回轉(zhuǎn)烘干機的型式、規(guī)格和烘干方法的設計 本設計采用直接傳熱，順流式回轉(zhuǎn)烘干機。 回轉(zhuǎn)烘干機筒體的厚度一般為 12mm 的鋼板焊接而成，直徑 3.6m、 ，長度一般為 8m，轉(zhuǎn)速為 3.2r/min.。在筒 體上裝有兩道滾圈，將筒體支撐在兩對托輪上，為了防止筒體沿著軸向移動， 自傲靠近傳動裝置的一道滾圈兩側(cè)和托輪之間設有一對擋圈。 在回轉(zhuǎn)式烘干機內(nèi)，按物料與熱氣體流動的方向的不同，有順流式和逆流 式（見圖 2-1）順流式烘干機物料與熱氣體的流動方向是一致的，在進料端， 濕物料與溫度較高
14、的熱氣體接觸，其干燥速率較快而在卸料端，由于物料已被 烘干，物料溫度也升高了，而氣體溫度已下降，二者溫差較小，故干燥速率很 慢，所以在整個筒體內(nèi)干燥速率不均勻。逆流烘干機物料與熱氣體流動方向是 相反的，已烘干的物料與溫度較高、含濕量較低的氣體接觸，所以整個筒體的 干燥速率比較均勻。 圖 2-1 順流與逆流烘干特點示意圖 但是順流式具有以下優(yōu)點和特點而被使用較廣： 1.在烘干機熱端，物料與熱氣體溫差較大，熱交換過程迅速，大量水分易 被蒸發(fā)，適用于初水分較高的物料。 2.粘性物料進入烘干機后，由于表面水分易蒸發(fā)，可以減少粘性，有有利 于物料運動。用于烘干濕煤時，可避免高溫氣體直接接觸干煤引起著火。
15、用于 烘干礦渣時，可避免高溫氣體與已烘干的礦渣接觸而使其活性降低。 3.順流操作的熱端負壓低，能減少進入烘干的漏風量，有利于穩(wěn)定烘干機 內(nèi)熱氣體的穩(wěn)定及流速。 4.喂料與供煤同設于烘干機的熱端，車間布置較方便。 江南大學本科生畢業(yè)設計說明書 2009 7 5.順流操作的烘干機出料溫度較低，一般可用膠帶輸送機輸送。 逆流烘干機的物料與熱氣體的流動方向是相反的，熱氣體從烘干物料出口 處進入烘干機。這種烘干法由于烘干物料在其流程中常與最熱的氣體接觸，可 能引起物料的強烈過熱。這種烘干機內(nèi)的物料與熱氣體之間的溫度差小于順流 烘干法，因此其烘干效率小于順流烘干。而順流烘干機的物料與熱氣體的流動 方向是相
16、同的，熱氣體與剛進烘干機的濕料立即結(jié)合，極大量的水分在回轉(zhuǎn)烘 干機的首端就被消除，因此水分蒸發(fā)量在轉(zhuǎn)筒烘干機的其余部分相對低些，已 經(jīng)烘干的物料與溫度較高、含濕度較低的熱氣接觸，所以整個筒體的干燥速率 比較均勻。如果需要加強烘干，可提高進入順流烘干機的氣體溫度而不致對烘 干物料產(chǎn)生不利的結(jié)果。最終水分也可按需要進行控制。所以本設計選用順流 式烘干。 22 揚料板的設計與安裝 221 揚料板的設計 回轉(zhuǎn)烘干機內(nèi)揚料裝置有多種型式，見圖 2-2。 a b c d 3.68M 烘干機設計（回轉(zhuǎn)部件） 8 e f 圖 2-2 回轉(zhuǎn)烘干機內(nèi)部物料裝置結(jié)構(gòu)型式 a槽型：適用于黏性小的物料 b直板型：適用于
17、黏性大的物料，揚料版為角鋼、槽鋼，高度約為烘干 機直徑的 1/8/12.缺點是揚塵較大。適用于干燥塊狀物料。如粘 土等。 c扇形式：適用于密度大的大塊狀物料，如石灰石、頁巖等, 筒體出口 氣體速度為 1，53m/s。烘干機的出口氣體溫度為 8150C。 d雙筒式：適合物料不宜直接與高溫接觸的物料 e蜂窩式：物料填充效率高，物料與氣體接觸面積也大 f復合式揚料板：60 度、90 度、120 度彎曲的揚料板沿著筒體交替排 列，環(huán)與環(huán)之間的揚料板形均勻的料瀑式錯開安裝，有利于形成。本設計揚料 板采用此設計方案。設計的各種揚料板形狀如圖 2-3（長都為 600mm） 。 （a）進料板 江南大學本科生畢
18、業(yè)設計說明書 2009 9 (b)內(nèi)一號揚料板 (c)外一號揚料板 (d)內(nèi)二號揚料板 (e)外二號揚料板 (f)內(nèi)三號揚料板 (g)外三號揚料板 3.68M 烘干機設計（回轉(zhuǎn)部件） 10 A (h)內(nèi)四號揚料板 (i)外四號揚料板 圖 2-3 回轉(zhuǎn)烘干機揚料板的結(jié)構(gòu)形狀 附錄 序號 圖名 圖號 圖幅 1 三桶烘干機總裝 MD500-00-01 A0 2 三桶烘干機部件 MD500-00-02 A0 3 三桶烘干機工藝流程 MD500-00-03 A1 4 揚料板分布 MD500-00-04 A1 5 三桶烘干機外桶 MD500-00-05 A1 6 內(nèi)一揚料板 MD500-00-06 A2 7 內(nèi)二揚料板 MD500-00-07 A3 8 內(nèi)三揚料板 MD500-00-08 A3 9 內(nèi)四揚料板 MD500-00-09 A4 10 外一揚料板 MD500-00-10 A4 11 外二揚料板 MD500-00-11 A4 12 外三揚料板 MD500-00-12 A4 13 外四揚料板 MD500-00-13 A4 江南大學本科生畢業(yè)設計說明書 2009 11
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