帶式干燥器設(shè)計(jì)_大學(xué)設(shè)計(jì)

1、帶式干燥器設(shè)計(jì)BELT DRYER DESIGN業(yè)：過程裝備與控制工程摘要本次設(shè)計(jì)的任務(wù)是設(shè)計(jì)帶式干燥器，干燥器的處理量為 2000kg/h ，物料初 始含水率為20%，初始溫度為15C，干燥到含水率0.4 %的帶式干燥機(jī)，設(shè)計(jì) 包括帶式干燥機(jī)，確定工藝流程，干燥氣體，工藝計(jì)算，干燥器的結(jié)構(gòu)計(jì)算和設(shè) 計(jì)，配套設(shè)備的選擇。 在本設(shè)計(jì)中， 干燥器是適合大規(guī)模生產(chǎn)的連續(xù)式干燥設(shè)備， 干燥帶通風(fēng)好， 適合含水較高的蔬菜，中藥飲片和其他類型的水分含量高，干燥 熱敏性的物料尤為合適。 設(shè)計(jì)的干燥機(jī)具有蒸發(fā)強(qiáng)度高， 干燥速度快和產(chǎn)品質(zhì)量 好等特點(diǎn)。網(wǎng)帶具有透氣性能好，停留時(shí)間可以調(diào)節(jié)，不會(huì)出現(xiàn)劇烈運(yùn)動(dòng)，不破

2、 碎，在良好的干燥條件下，提高干燥強(qiáng)度，循環(huán)風(fēng)機(jī)用于循環(huán)結(jié)構(gòu)，熱風(fēng)均勻， 偏干的現(xiàn)象并不存在。分為三層，有效地節(jié)省了面積，提高了空間利用率。關(guān)鍵詞 ：干燥器； 中草藥干燥； 網(wǎng)帶； 循環(huán)風(fēng)機(jī)； 三層ABSTRACTThe task is to design a belt dryer for drying herbs, dry material handling capacity of 2000 kg / h, an initial concentration of 20%, the initial temperature of 15 C and dried to 0.4%, the desig

3、n includes belt dryer to determine the process flow, dry gas, process calculation, dryer structural calculation and design, ancillary equipment selection. In this design, the belt dryer with mass production of continuous drying equipment for drying ventilation sheet, strip and granular materials is

4、better. Dehydrated vegetables, Chinese Herbal Medicine and other types of high moisture content, dry heat sensitive materials are particularly appropriate. The series dryer has high drying rate, high evaporation strength, and good product quality. Network with breathable performance, the residence t

5、ime can be adjusted, material non-strenuous exercise, not broken，more dry area, more dry strength, loop structure of the circulating fan, hot air evenly, dry phenomenon does not exist. Divided into three layers is effectively saving the area, to improve the space utilization.Key words: Dryer; Herbal

6、 drying; Mesh belt; Circulating fan; Three layers.目錄第一章帶式干燥器的設(shè)計(jì)概論 1.第一節(jié)干燥概述 1.第二節(jié)帶式干燥器概述 3.第三節(jié)設(shè)計(jì)題目和要求 4.第四節(jié)物料特性和基本參數(shù) 5.第二章帶式干燥器的設(shè)計(jì)計(jì)算 6.第一節(jié)工藝計(jì)算 6.第二節(jié)干燥器結(jié)構(gòu)計(jì)算 9.第三節(jié)工藝流程圖 1.1.第三章帶式干燥器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.2第一節(jié)干燥器的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1.2第二節(jié)干燥器基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的選擇 1.7第三節(jié)干燥器接管設(shè)計(jì)和法蘭選擇 2.4第四節(jié)干燥器殼體和連結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.6第五節(jié)傳送帶支撐裝置的設(shè)計(jì) 3.0第六節(jié)耳座的設(shè)計(jì) 3.2.第七節(jié)人孔的設(shè)計(jì) 3

7、.3.第八節(jié)干燥器殼體和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度校核 3.3第四章帶式干燥器的附屬設(shè)備的選擇 3.4第一節(jié)電動(dòng)機(jī)的選擇 3.4.第二節(jié)減速器的選擇 3.5.第三節(jié)除塵器的選擇 3.6.第四節(jié)空氣過濾器的選取 3.8.參考文獻(xiàn)： 3.9.致謝 4.0.第一章帶式干燥器的設(shè)計(jì)概論第一節(jié) 干燥概述在化工行業(yè)中，干燥工程是使物料中的水分（或溶劑）汽化，使含水物料中 水分的含量蒸發(fā)減少的過程。干燥固體時(shí)，水（或溶劑）從固體表面擴(kuò)散，然后 從固體表面蒸發(fā)。在日常生活中，濕料被放置在陽光照射下，就是簡(jiǎn)單地干燥。 為了除去水分，工業(yè)常用石灰和濃硫酸吸收水，以除去過量的水。干燥技術(shù)，廣 泛應(yīng)用于化工，食品，紡織，輕工，農(nóng)業(yè)，林

8、業(yè)產(chǎn)品加工，煤炭和建材行業(yè)，幾 乎所有的行業(yè)都涉及到干燥過程。干燥技術(shù)，對(duì)化工生產(chǎn)的效率有很大的影響。干燥是很重要的工業(yè)過程，它直接影響產(chǎn)品的形狀，質(zhì)量，工藝，生產(chǎn)能力。干燥技術(shù)不僅涉及復(fù)雜的傳熱傳 質(zhì)機(jī)理，而且還與物料的性能和干燥器的處理能力有密切的關(guān)系，并且最終反映在干燥機(jī)械各種各樣的結(jié)構(gòu)和流程上。干燥的目的是把使用的材料干燥或把材料干燥后作進(jìn)一步的處理。木材在制造木板，木制品前都是要被干燥的，為了防止變形； 一般陶瓷毛坯煅燒前也要干 燥，為了防止產(chǎn)品開裂。干燥的材料也是為了容易運(yùn)輸和儲(chǔ)存，將收獲的食品和藥物干燥到目標(biāo)濕含量或更低，以防止霉變和保證療效。由于自然條件下的干燥， 現(xiàn)在就不能滿

9、足發(fā)展的需求，所以各種機(jī)械化干燥機(jī)被生產(chǎn)出來， 越來越得到廣 泛的應(yīng)用。干燥過程中會(huì)消耗大量的能量， 為了節(jié)約能源，一些水分含量高的材 料，通過機(jī)械脫水，然后在干燥器中干燥，得到干燥的固體。在干燥的過程中， 熱量要在干燥器內(nèi)完成傳遞，同時(shí)水分（濕分）也要在干燥器內(nèi)傳遞，在干燥的過 程中，一定還要確保物料的蒸汽分壓要比外部蒸汽的分壓高，同時(shí)還要求物料溫度低于干燥介質(zhì)的溫度。干燥的全過程可分為恒速干燥階段和降速干燥階段。在恒速干燥階段，在液 滴的表面上水分發(fā)生蒸發(fā)，周圍的空氣的溫度和液滴的溫度差來驅(qū)動(dòng)，蒸汽通過 氣膜的擴(kuò)散速度決定了蒸發(fā)的速率，溫度差越大，會(huì)使蒸發(fā)的速率更快，顆粒之間的水分?jǐn)U散率一

10、般大于蒸發(fā)率。 水分在固體物料中的擴(kuò)散的速度減小了， 干燥 一段時(shí)間之后，蒸發(fā)的速度就會(huì)開始減慢，蒸汽分壓不能再維持水分表面的飽和， 此時(shí)降速干燥過程開始，進(jìn)入降速干燥階段。在降速干燥階段，物料溫度開始上升，結(jié)束干燥過程，但此時(shí)的材料的溫度將接近到周圍的空氣溫度。在我們?nèi)粘Ｉ钪?，干燥分布在各個(gè)行業(yè)，如農(nóng)業(yè)，食品，化工，陶瓷，醫(yī) 藥，礦產(chǎn)加工，木材加工，紙漿和造紙，我們的生活和干燥技術(shù)是分不開的，所 以，所有行業(yè)基本上涉及干燥。在食品工業(yè)中，我們離不開干燥，如常見的干燥， 烘焙食品制成的食品，如面包，餅干，葡萄干，果肉，蘋果干，干果，牛奶和其 他食品，干燥后大大延長(zhǎng)食品保質(zhì)期，口味改變，干燥后

11、有一個(gè)新的味道，口感 更加豐富多彩，生活中也有很多選擇的樂趣， 另一個(gè)例子是，我們生病的藥物也 離不開干燥技術(shù)，藥物便攜式存儲(chǔ)和運(yùn)輸，以及以確保藥物的療效。 從上面可以 看出，干燥的目的是去除材料中部分的水分（或溶劑），從而使材料變得容易包 裝，貯存和運(yùn)輸，隨后的處理和使用更方便。因此，干燥技術(shù)的發(fā)展，使我們的 日常生活更方便。一、干燥原理在一定的溫度，濕材料中的任何水的蒸汽壓大于環(huán)境的蒸汽壓壓力，氣體中的水蒸汽壓大時(shí)，水會(huì)蒸發(fā)。從周圍的空氣或其它熱源的熱輻射提供蒸發(fā)所需的 熱量，也有以熱傳導(dǎo)的方式提供熱量的方法。 含水的物料中水的蒸汽壓與物料中 水的存在方式有關(guān)。物質(zhì)中所含的水，通常分為自由

12、水和結(jié)合水。連接到固體表面和未結(jié)合的孔隙中的水稱作自由水， 固體的結(jié)合水通過物理或化學(xué)力結(jié)合， 蒸 發(fā)，不僅克服水分子之間的力，還要克服物料與水分子之間的結(jié)合力，為了克服水分子和固體之間的結(jié)合力，要吸收更多的能量。一定溫度下，對(duì)物料含水率與水蒸汽壓力PX （絕對(duì)干燥的材料中包含的千克每千克水）之間的關(guān)系的曲線稱 為平衡蒸汽壓曲線，由實(shí)驗(yàn)確定。當(dāng)濕物料接觸具有相同溫度的空氣，物料的含 水量和蒸汽壓力下降時(shí)，基本相同的材料所含的水蒸汽壓力基本達(dá)到了一個(gè)平衡 保持不變，物料的水分含量對(duì)應(yīng)于X *被稱為平衡水分。平衡含水率依賴于材料， 結(jié)構(gòu)，特性，和在接觸的氣體的溫度和濕度。固體顆粒與結(jié)合水具有較高的

13、平衡， 干燥過程中能被除去水即為自由水。二、干燥器工作原理干燥過程中會(huì)消耗大量的能量，為了節(jié)約能源，一些具有較高的水含量的材 料，一般由機(jī)械脫水，或通過加熱固體物質(zhì)的懸浮液或溶液蒸發(fā)，然后在干燥器 中干燥得到干燥的固體。為完成此干燥過程中的傳熱和傳質(zhì)（濕氣），以確保材料表面的水分的分壓（濃度）高于外部空間中的蒸汽壓力，以確保熱源溫度高于 物料溫度，用各種方式的熱源的熱量傳遞到濕料， 從而使物料中的水分蒸發(fā)到表 面上溢出，在該材料的內(nèi)表面的水分含量的差異越大，內(nèi)表面的水蒸氣擴(kuò)散越快， 并不斷降低物質(zhì)的水分含量，并且在干燥步驟完成后，物料被送出干燥器。材料干燥速度的快慢取決于蒸發(fā)速率，水的蒸發(fā)速率

14、由上表面和內(nèi)部的擴(kuò)散速率決 定。一般而言，干燥器的干燥速度主要由水分表面的汽化速率決定，而在干燥器 條件保持不變的情況下，干燥的干燥速率保持不變，同時(shí)物料表面的溫度也保持 穩(wěn)定，這一干燥階段就叫做恒速干燥階段；材料的水分含量降低到一定程度上， 內(nèi)表面的水的擴(kuò)散速率較低，但在這個(gè)時(shí)候的蒸發(fā)速度低于表面， 干燥速率主要 取決于內(nèi)部的擴(kuò)散速率和與物料的含水率， 干燥速率并繼續(xù)下降，這個(gè)階段稱為 降速干燥階段。第二節(jié)帶式干燥器概述一、帶式干燥器的特點(diǎn)帶式干燥機(jī)的干燥裝置是最有效的干燥裝置之一，因?yàn)樗幸粋€(gè)連續(xù)的干燥 特性，干燥效率高，在不同的干燥室，干燥時(shí)間可以被精確地設(shè)置，還有干燥速 度，以適應(yīng)干燥

15、過程中的空氣濕度的變化，最適當(dāng)?shù)牟牧弦?，這種干燥的模型可以被廣泛應(yīng)用于化工，制藥，食品等行業(yè)稠糊狀的面粉和干制品。 帶式干燥機(jī) 有可靠的操作環(huán)境，干燥介質(zhì)的流量或溫度可以隨時(shí)進(jìn)行調(diào)節(jié)，用以適應(yīng)物料的進(jìn)料量的波動(dòng)，以便完成干燥要求。可以調(diào)整傳送帶的速度，如果必要，進(jìn)行皮 帶停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從而使物料在干燥機(jī)中停留一段時(shí)間，把干燥物料干燥到滿足要求的最終含水量。連續(xù)作業(yè)條件較好，因?yàn)樗臐裎锪显诟稍镞^程中，處于完全密 封室內(nèi)，因此避免了粉塵飛揚(yáng)和泄漏，產(chǎn)品不被污染，操作環(huán)境變得更加舒適。連續(xù)的干燥過程使帶式干燥機(jī)具有很大的工作量，他可以完成含水量比較高且具有熱敏性的物料。清潔高效的特點(diǎn)是它在干燥食物和

16、藥物方面具有更好的作 用。該系列干燥機(jī)具有干燥速度快，蒸發(fā)強(qiáng)度高，產(chǎn)品質(zhì)量好等優(yōu)點(diǎn)。網(wǎng)帶具有 透氣性能好，停留時(shí)間可以調(diào)節(jié)，沒有劇烈運(yùn)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，不易破碎，干燥的地方， 干燥強(qiáng)度，采用雙循環(huán)結(jié)構(gòu)，熱風(fēng)均勻，干燥的現(xiàn)象不存在氣體分布不均的問題， 分為幾個(gè)單位，每個(gè)單元可以單獨(dú)控制循環(huán)回路，以及其它的優(yōu)點(diǎn)。二、帶式干燥器的工作原理在負(fù)壓條件下，料斗送物料到進(jìn)料器，濕的料被涂布在傳送帶上，輸送帶將 物料輸入干燥器中的第1加熱節(jié)段，通過蒸汽加熱，迅速蒸發(fā)在物料中所含的水 分，在機(jī)器末端設(shè)置剪切機(jī)構(gòu)，剪切過的干燥物料，經(jīng)破碎機(jī)破碎，破碎后，經(jīng) 自動(dòng)控制的傳輸機(jī)制傳送到干燥器外部，物料進(jìn)行下一個(gè)環(huán)節(jié)的加工制

17、作。三、帶式干燥器的主要部件（一）輸送帶通常情況下，輸送帶是由不銹鋼薄板制成，鋼板沖壓具有長(zhǎng)孔，開孔率 6%-45%，輸送帶通常是由不銹鋼網(wǎng)制成。網(wǎng)格主要材料為1Cr18Ni9Ti不銹鋼，在攝氏500-700度可以長(zhǎng)期的工作。輸送帶的開口率根據(jù)干燥物料的顆粒尺寸， 是否易于粘著等確定。料層厚度通常是數(shù)十到數(shù)百毫米，由于物料不同也有幾毫 米到一米以上的，負(fù)荷一般不超過 600kg/m2，干燥介質(zhì)傳流流速為0.25-2.5m/s, 通常取通過輸送帶和物料層的總阻力不超過 250-500Pa輸送帶寬 度通常為,長(zhǎng)度相應(yīng)為3-60m。國(guó)內(nèi)有1.2,1.6,2.0m的系列產(chǎn)品。（二）加料裝置輸送帶上若料

18、層薄厚不均，將引起干燥介質(zhì)短路，使薄料層過干燥，而厚料 層干燥不足，影響產(chǎn)品質(zhì)量。最簡(jiǎn)單的加料裝置是加料漏斗，漏斗下料口的寬帶 等于輸送帶的有效寬帶，下料口裝有閘板調(diào)節(jié)加料量。與此類相似的一類加料裝 置是漏斗下裝有一端可來回?cái)[動(dòng)的溜槽或小輸送帶，物料由漏斗經(jīng)此均勻分布到 輸送帶上。此類加料裝置使用于顆粒狀、塊狀等有流動(dòng)性的固體料，如果實(shí)、藥 丸、切碎的蔬菜等。（三）循環(huán)風(fēng)機(jī)和尾氣排風(fēng)機(jī)根據(jù)循環(huán)風(fēng)量和系統(tǒng)阻力選擇循環(huán)風(fēng)機(jī)，通常選用后彎葉片輪型中壓或高壓 離心式通風(fēng)機(jī)。這種類型風(fēng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是效率較高和運(yùn)行時(shí)噪聲較小。尾氣排風(fēng)機(jī) 也采用后彎葉片輪型離心式風(fēng)機(jī)。通常每2.5-4m2輸送帶面積設(shè)計(jì)一臺(tái)循環(huán)

19、風(fēng)機(jī)。 尾氣排風(fēng)機(jī)只設(shè)置一臺(tái)，負(fù)責(zé)排送干燥器的全部尾氣。（四）干燥介質(zhì)加熱裝置干燥介質(zhì)在150攝氏度左右的，常采用翅片蒸汽加熱器。國(guó)內(nèi)有 SRZ型和 SRL型的三十多個(gè)系列產(chǎn)品。翅片間距為 5-8mm，傳熱性能良好，阻力不大。 但長(zhǎng)期運(yùn)行后須清洗翅片間結(jié)垢。翅片加熱器和循環(huán)風(fēng)機(jī)安裝在干燥器箱體內(nèi)， 翅片蒸汽加熱器的管程通入飽和蒸汽，蒸汽冷凝傳熱系數(shù)很大，因此總傳熱系數(shù)由管外空氣側(cè)控制?？倐鳠嵯禂?shù)通常取 50-150W/（m2*K）。第三節(jié) 設(shè)計(jì)題目和要求一、設(shè)計(jì)題目帶式干燥器二、設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)滿足處理量為gi =2000kg/h、物料初始含水率w仁20%、物料產(chǎn)品含 水率W2 =0.4%的帶式干

20、燥器。本次設(shè)計(jì)包括滿足工藝要求的帶式干燥器的設(shè)計(jì)，兩萬字設(shè)計(jì)說明書（電子 版）以及三張零號(hào)圖紙的繪圖量，其中一張要求手繪。第四節(jié)物料特性和基本參數(shù)一、干燥物料的特性干燥物料具有吸濕、多糖、對(duì)溫度敏感等特性。所以干燥器內(nèi)物料溫度不宜 過高。采用真空干燥，保證中草藥的藥性不被高溫破壞。二、基本參數(shù)中草藥的平均顆粒密度：d p=2.5mm；物料密度：Tm=1350Kg/m3 ；堆積密度： 訕=840Kg/m3 ;空氣溫度：100 C ；重力加速度：g=9.81m/s2;空氣運(yùn)動(dòng)黏度：a =22.01 10-6mm2;空氣比熱容:Ca=1.009KJ/(kg. C)；空氣密度：、二0.972Kg/m3

21、 ；中草藥比熱:Ca=0.5-0.7KJ/(kg. C)；靜止床咼：ho=0.1m o第二章帶式干燥器的設(shè)計(jì)計(jì)算第一節(jié)工藝計(jì)算一、物料衡算1、干燥的水分蒸發(fā)量對(duì)總物料做衡算得G 9 W =2000 kg/h對(duì)絕對(duì)干物料做衡算得Gc =G(1 - )=1600 kg/h干燥器中被蒸發(fā)的水分為W 二 Gc(X, -X2)=393.6 kg/hX10.25 kg/kg1-0.2X20.0044.01 10" kg/kg1-0.004G2 離開干燥器的物料質(zhì)量；-1 干燥前物料的含水率，濕基；X1 進(jìn)干燥器時(shí)物料含水率，干基；X2 出干燥器時(shí)物料含水率，干基。2、空氣用量的計(jì)算通過干燥器的干

22、空氣質(zhì)量流量不變，對(duì)水分做衡算得L H2 _出取進(jìn)入預(yù)熱器的空氣為15oC，濕度巒=0.5，大氣壓為p=101kPa,查表得 ps=1705.16 Pa。貝 UHH 0.622 p =0.0053 kg/kgP甲 Ps393.6H2 -0.0053=6277.51 kg 干空氣 /h令丨二丄，成為比空氣用量，表示從濕物料中汽化一千克水所需的干空氣量W丨=1=15.94 kg 水/h出-H。H0-進(jìn)入預(yù)熱器的空氣濕度；Hi 進(jìn)干燥器的空氣濕度；H2 出干燥器的空氣濕度。、熱量衡算干燥器內(nèi)補(bǔ)充的熱量汽化一千克水所需的熱量二預(yù)加熱器內(nèi)加入的熱量即q訴 qd1、輸入的熱量濕物料帶入的熱量q,二&quo

23、t;1 c,tM1=99.38 kJ W空氣帶入的熱量q2 二丄 “0=454.54 kJW預(yù)熱器內(nèi)加入的熱量qp =(li -1。)1 =1381.99 kJ干燥器內(nèi)加入的熱量qd =0 kJ/kg由 I =(1.01 1.88H )t 2492H 得10=28.5 kJ/kgI1=115.2 kJ/kgCm 干燥后物料的比熱容;Cs 絕對(duì)干物料的比熱容；C1 水的比熱容；tM1 進(jìn)干燥器的物料溫度;I。一空氣進(jìn)預(yù)熱室的含；I1 空氣出預(yù)熱室的含;2、輸出的熱量干后物料帶走的熱量G2CMtM 2=146.34 kJ隨空氣帶走的熱量q2 =112=1584.4 kJ損失與周圍的熱量為20-50

24、 oC，qL =1935.97-1730.7=205.13 kJ一般要求廢氣的出口溫度比進(jìn)干燥器的濕球溫度高進(jìn)干燥器的濕球溫度為28oC ,所以先設(shè)出口溫度為60oC。算得H 2=0.023 kg/kg, 則12=99.4 kJ/kgtM 2 出干燥器物料的溫度；12 出干燥器空氣的含。輸入的熱量之和等于輸出的熱量之和，故q 72 7d 7p 二 q 72 7lG2pM (tM 2 - tM 1)即 q =1(12-丨。)7l -GtM1 w =1381.99 kJ總熱量 Q=qW=5.4 105kJ計(jì)算熱損失百分比6qL205.13q 1381.99= 14.8%得到計(jì)算的熱量損失為14.8

25、%第二節(jié)干燥器結(jié)構(gòu)計(jì)算、恒速干燥階段在恒速干燥階段，輻射給物料的熱量等于物料中濕分汽化所需的熱量，即dx3.6Fdh"Ka(T -Tw) =Fdhw()diF 料層面積；被干燥物料密度；a 物料比表面積；Ka 總傳熱系數(shù)；T 空氣溫度；Tw 空氣濕球溫度；mg 空氣流量；w濕球溫度時(shí)的氣化潛熱；x 物料濕含量；干燥時(shí)間。在恒速干燥階段，為常量，若假定、和Kv在干燥過程中不變，則 T-Tw或T應(yīng)為常量?？傻肵。_x _ 3.6KvT -Tw 一 ' w其中：T=100C°,Tw=84C°，總傳熱系數(shù) Ka =1.175L0.37 =1.175 6277.51

26、0"7 =29.86，體積總傳熱系數(shù) 仏二aKa=4.26 103，Xer =0.12， w =2428kJ/kg，= 840kg /m3。當(dāng)料層頂部物料濕含量達(dá)到臨界濕含量時(shí)，所需的時(shí)間即為恒速干燥的時(shí)間, 故有_( x0 xer )代 w1 =3.65 譏)=0.237 h=14.22 min恒速干燥階段的干燥速度FC為尺=2.98 kg/(m 2 *h)恒速干燥階段的干燥帶長(zhǎng)度Li為L(zhǎng)1佟=14.75 mwh其中w取1.2m。二、降速干燥階段降速干燥階段中，傳遞到物料的熱量等于物料濕分的氣化潛熱和加熱物料所 需熱量之和。假定物料內(nèi)部無熱量梯度，則有3.6Fdh"Ka

27、T -Ts 二 Fdh 二 m(-dX) Fdh Ug 4.187x)匹 did可Ts物料表面溫度；m表面溫度時(shí)水的汽化潛熱;XCr物料的臨界濕含量；Xeq物料的平衡濕含量。而(-空)二aRf ,于是有 d .3.6Kv(T -Ts)二苗maRf (cs 4.187x) dTs 1P139 式 8-20 di在工程計(jì)算中通常假設(shè)干燥速度與物料中自由濕分成正比，即Rf =k(X-Xeq)其中比例常數(shù)kRcXcr Xeq于是得干燥速度R(xeq) =25.68*(x-0.004)kg/(m2 *h) a d Xcr - Xeq積分上式得(Xc _ XeqXc _ Xeq2InRcaX Xeq=0.

28、229 h=13.74 min降速干燥階段的傳送帶長(zhǎng)度L2為L(zhǎng)2 =2ms=14.26 m所以干燥器傳送帶的總長(zhǎng)度LL2 =29.01 m第三節(jié)工藝流程圖工藝流程如圖2-1所示物料入口TI蒸汽空氣入口冷凝水出口圖2-1 工藝流程圖第三章帶式干燥器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié)干燥器的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一、輸送帶的設(shè)計(jì)(1)帶長(zhǎng)設(shè)計(jì)一般，輸送帶是用不銹鋼薄板制成的，板上都沖有長(zhǎng)條孔，開孔率6%-45%, 輸送帶一般也有不銹鋼絲網(wǎng)制成的。絲網(wǎng)的主要材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti，可在500-700 攝氏度下長(zhǎng)期工作。而輸送帶上的開口率，根據(jù)物料的顆粒尺寸確定。料層厚度一般都是數(shù)十到數(shù)百毫米不等，由于物料不同，也會(huì)有幾毫米

29、到一米以上的，負(fù)荷通常不要超過600kg/m2，干燥介質(zhì)傳流流速通常為，般取。通過輸送帶和物料層的總阻力不超過250-500Pa輸送帶寬度通常為，長(zhǎng)度相應(yīng)為3-60m。國(guó)內(nèi)有1.2,1.6,2.0m的系列產(chǎn)品。由以上計(jì)算得L=29.01m，傳送帶式分五層，每層取加料傳送帶長(zhǎng)度l2=0.5m.進(jìn)料、出料傳送帶長(zhǎng)度h=1m，則Lz = L L,30 1 2 0.5 2 二 33m，如圖3-1所示圖3-1輸送帶的排布輸送帶的結(jié)構(gòu)以第一層為例：總長(zhǎng)度L=11m，W=1.2m，則輸送帶面積為 A=13.2m2,物料高度Ho=O.1m，貝U輸送帶上物料的質(zhì)量為 m = Z =AH。=840 13.2 0.

30、1 = 1108.8kg輸送帶上的總重量 N=gm=1108.8*9.81=10.87kN(2)傳動(dòng)裝置選擇輸送帶選擇裝配式的，節(jié)距為 200mm的傳送鏈連結(jié)，并且在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上裝 有加強(qiáng)筋，防止傳送鏈因受力而產(chǎn)生彎曲。組裝件由特殊設(shè)計(jì)的滾珠式鏈條上的 部分所支撐。支撐部件外部有隨輸送帶一起運(yùn)動(dòng)的保護(hù)罩。 在整個(gè)輸送帶上兩側(cè) 裝有彈性耐磨的金屬密封罩。鏈傳動(dòng)，由兩個(gè)鏈輪和鏈條(繞在兩輪上的中間撓性件)所組成?？挎湕l與 鏈輪之間嚙合，來傳遞兩平行軸的運(yùn)動(dòng)，屬于具有嚙合性質(zhì)的強(qiáng)迫傳動(dòng)。鏈輪固定住軸其中，滾子鏈傳動(dòng)是應(yīng)用最廣泛的一種鏈傳動(dòng)。 鏈傳動(dòng)一般由鏈條主、從動(dòng)鏈輪組成，鏈條連結(jié)和傳動(dòng)動(dòng)力,上，見

31、圖3-2圖3-2鏈輪和鏈條的結(jié)構(gòu)為了形成鏈節(jié)首尾相接的環(huán)形鏈條，要用接頭加以連接。鏈的接頭形式見圖3-3。當(dāng)鏈節(jié)數(shù)為奇數(shù)時(shí)，則必須加一個(gè)過渡鏈節(jié) 受有附加彎矩，故應(yīng)盡量避免采用奇數(shù)鏈節(jié)。過渡鏈節(jié)的鏈板在工作時(shí)過進(jìn)說|1圖3-3 鏈條的結(jié)構(gòu)鏈條的鏈節(jié)距就是相鄰中心的距離，用 p表示，節(jié)距是他的主要參數(shù)。滾子鏈已標(biāo)準(zhǔn)化，分為 A、B兩種系列。A系列用于重載、高速或重要傳動(dòng)；B系列用于一般傳動(dòng)。表3-1列出了部分滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸表3-1滾子鏈的基本參數(shù)和尺寸鏈號(hào)內(nèi)辛內(nèi)進(jìn)羽邊IS 子直徑銷購(gòu)直徑鏈橈B：度臺(tái)髙度禮鮒向距冉孔加嘩Pbldld5d2h2Th4GLd4fminmaxmaxO1Xm自盟m

32、凸咒maxmaxmaxaa.x血咒nunmmmxnmmnvnmraIWmmmmmmurnironP100-110021384511. L254257040934. 549.5P100-2100213645li. 12542®7040g34. B4G. 5P100-310021384511.125i357040934. 549. 5PL0O4100245®3811.1r254357050a s37. 647.5PL50-1150305060143252S9060104560P15 0-215021405011..549” 5P150-31502140

33、5011.12542S95606. &33. 548.5P200-12002&50652040935UO1001555752002S506514.27ta5351401001143soP2OO-320050SO10021&010451258018SO110P2OO-420037702450636140100156279P2OO-5200336072IS40545140eo1150. 582.5P200-&2003560751450&52150100115265. 5所以可以使用使用P200-6輸送鏈條，節(jié)距p=200mm,鏈條需整鏈鏈節(jié)數(shù)為2L 二 dn

34、 p=22000 3.14 709.9 =121.1 節(jié)，所以取 122 節(jié)。 200圖3.4為幾種常用的鏈輪結(jié)構(gòu)。不同的尺寸選擇不同的鏈輪結(jié)構(gòu)圖3-4鏈輪結(jié)構(gòu)鏈輪的材料要經(jīng)過特殊的處理。常用材料見表3-2表3-2鏈輪材料硬度表謹(jǐn)輪材料熱處理齒面硬度應(yīng)用范圍15. 20滲碳、淬火s回火50-60HRC滬=2有沖擊載荷的鏈輪35正火160-200HBS3>25的犍輪45. 50、ZG310-570淬火、回火40-45HRC無劇烈沖擊振動(dòng)和要求耐磨插的讎 輪DCr. 20Cr港碳、淬火、回火50-50HRC7*25的大功率僅動(dòng)睡輪40Cr、35SiMn、SJCrMc淬火、回火40-50HRJ

35、C要菊雖度較咼和耐層揚(yáng)的重要鏈槍A3. AJ焊搖退火140HBS中低速、中等功率的較大璉輪不低于HT200的灰淬火、回火260-2E0HBSz>50的璉輪滅布膠木?<6kW.速度較高、要求傳動(dòng)平穩(wěn)、 噪蘆小的璉輪查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 8350-1987得，選齒數(shù)為11的鏈輪則：輸送帶鏈輪直徑為 PCD 二 p 4.8097 =200 3.5495 = 709.9mm。鏈輪材料選擇20號(hào)鋼第二層長(zhǎng)度為L(zhǎng)=10.5m，須整鏈鏈節(jié)數(shù)為12500 3.14 709.9200= 116.1所以取117節(jié)第三層長(zhǎng)度為L(zhǎng)=11.5m，須整鏈鏈節(jié)數(shù)為n二紅衛(wèi)P所以取127節(jié)。23000 3.14 709

36、.9200二 126.1圖3-5輸送帶結(jié)構(gòu)示意圖、加料裝置設(shè)計(jì)輸送帶上的加料裝置很重要，要是物料不均，就會(huì)讓干燥氣體穿過薄的地方，厚的地方無氣體通過，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。加料漏斗是最簡(jiǎn)單的加料裝置，一般漏斗下料口的寬帶等于輸送帶的有效寬度，下料口一般裝有閘板調(diào)節(jié)加料的量。與之相似的加料裝置是漏斗下裝有一端可來回?cái)[動(dòng)的溜槽或小輸送帶，物料就經(jīng)由漏斗均勻分布在輸送帶上。此類加料裝置使用于顆粒狀、塊狀等有流動(dòng)性的固體 料，如果實(shí)、藥丸、切碎的蔬菜等。因物料能夠使用加料漏斗加料，所以設(shè)計(jì)結(jié) 構(gòu)如下：進(jìn)料量G=2000kg/h，干燥器長(zhǎng)度L=30m，干燥時(shí)間T=60min，貝干燥帶速度u 二33 =33m/

37、h，T 1因?yàn)?G = ：?uwl，G2000所以丨0.06m =60mmPuw 840><33 ".2即取200mm足夠，加料裝置尺寸如圖3-6所示圖3-6 加料裝置尺寸第二節(jié)干燥器基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的選擇一、循環(huán)風(fēng)機(jī)和尾氣排風(fēng)機(jī)選擇根據(jù)循環(huán)空氣流動(dòng)和系統(tǒng)阻力選擇循環(huán)風(fēng)機(jī)，通常會(huì)選擇后者的彎曲或高壓 離心風(fēng)機(jī)的葉輪式。這種類型的風(fēng)扇的優(yōu)點(diǎn)是更加高效和低噪音操作。尾氣排風(fēng) 機(jī)也采用后彎葉片輪型離心式風(fēng)機(jī)。通常每2.5-4m2輸送帶面積設(shè)計(jì)一臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)。尾氣排風(fēng)機(jī)只設(shè)置一臺(tái)，負(fù)責(zé)排送干燥器的全部尾氣。離心風(fēng)機(jī)一般采用單級(jí)單吸或單級(jí)雙吸葉輪，且機(jī)組呈臥式布置。如圖3-7所示為4-13.

38、2 （工程單位制為4-73） 11M16D型高效風(fēng)機(jī)。風(fēng)扇向后彎曲的 翼型葉片，最高效率可達(dá)93%，風(fēng)量為17000? 68000立方米/小時(shí)，壓力為600 ? 7000Pa彎曲葉輪前盤式。安裝在前面的風(fēng)扇進(jìn)氣口導(dǎo)流，入口導(dǎo)流板可以調(diào) 節(jié)。圖 3-7 4-13.2(4-73 ) 11血 16D 型風(fēng)機(jī)1機(jī)殼2進(jìn)風(fēng)調(diào)節(jié)門3葉輪4軸5進(jìn)風(fēng)口 6軸承箱7地腳螺栓8聯(lián)軸器9、10地腳螺釘11 墊圈12 螺栓及螺母 13 銘牌14 電動(dòng)機(jī)輸送帶有效總面積為S=1.2 29 =34.8m2按每3m設(shè)置一臺(tái)循環(huán)風(fēng)機(jī)，則循環(huán)風(fēng)機(jī)臺(tái)數(shù)N =34.8" 3 =11.6臺(tái)，所以取12臺(tái)。每臺(tái)風(fēng)機(jī)的通風(fēng)量為

39、L0 L 6277.51 = 523.12m3 / h 12 12如輸送據(jù)的一般性質(zhì)的天然氣運(yùn)輸系統(tǒng)的空氣流動(dòng)和阻力確定風(fēng)扇的類型 清潔空氣時(shí)，一般選用普通的風(fēng)機(jī)；而輸送有爆炸的危險(xiǎn)的氣體時(shí)，一般選用防 爆式風(fēng)機(jī)。一般考慮到，風(fēng)管和設(shè)備的漏風(fēng)，以及阻力不精確的計(jì)算， 應(yīng)該按照下面的 式子選擇風(fēng)機(jī)：P 廣 Kp.：P =1.115 1200 =1338Pa3L =KlL0 =1.15 523.12 = 583.27m /h而“式中Pf風(fēng)機(jī)風(fēng)壓，Pa；L f 風(fēng)機(jī)風(fēng)量，m/h ；&風(fēng)壓的附加系數(shù)，一般送排風(fēng)系統(tǒng)Kp=1.11.15 ;除塵的系統(tǒng)Kp=1.15 1.20 ;Kl風(fēng)量的附加系數(shù)

40、，般送排風(fēng)系統(tǒng)Kl=1.1 ；除塵的系統(tǒng)Kl=1.11.15 ；A P-系統(tǒng)總阻力，Pa；L系統(tǒng)總風(fēng)量，m/h.1338P 二- 136.44mmH2O9.806L廣523.12 亠 60 = 8.718m3/ min所以選4-721(T4-72)No4型的風(fēng)機(jī)即可滿足設(shè)計(jì)要求風(fēng)機(jī)的型號(hào)和基本參數(shù)如表3-3所示表3-3風(fēng)機(jī)的型號(hào)和基本參數(shù)型號(hào)4-721(T4-72)No4A4-721(T4-72)No4.5A4-721(T4-72-11)No5A4-721(T4-72-11)No6C4-721(T4-73-11)No5.5C電動(dòng)機(jī)形式JQ-112 S-2(D2/T2)JQ-112 L- 2(D

41、2/T2)JQ-52-2(D2/T2)JQ-52-461-4JQ-71-2電動(dòng)機(jī)額定功率（kW）5.57.5131122電動(dòng)機(jī)重量（kg）4556110風(fēng)葉轉(zhuǎn)數(shù)（r/min）29002900290020002800風(fēng)葉輪直徑（mm）400450500600550工 業(yè) 應(yīng) 用 范 圍 全 壓 風(fēng) 量 關(guān) 系占1全壓(mmHO*)/ 風(fēng)量(m3/min)204/67259/96324/133222/158374/177占2全壓/風(fēng)量200/76250/107319/149218/177366/198占3全壓/風(fēng)量193/84245/120313/165214/197358/218占4全壓/風(fēng)量1

42、86/92239/131303/181208/216342/245占5全壓/風(fēng)量178/100225/143290/197198/235326/260占6全壓/風(fēng)量165/108210/154268/213183/254294/282占J 、7全壓/風(fēng)量149/117180/165246/229168/274254/303占J 、8全壓/風(fēng)量129/124163/177224/245153/294222/323風(fēng)機(jī)重量（kg）556776356154出廠價(jià)格（yuan）生產(chǎn)廠風(fēng)機(jī)形狀尺寸見下圖3-8所示圖3-8風(fēng)機(jī)的形狀尺寸風(fēng)機(jī)的安裝尺寸如表3-4所示表3-4風(fēng)機(jī)的安裝尺寸機(jī)專DID2D3nl

43、 XdlAlA2A.3MA5A6XYiQxdJ2S0300320io224244IS?IbJO呦414XJb7115315375-出2602WJ1762162444j1J " 7A55jKj4158X *1023S2'JJ曲199邛42M?4314x *741H9430碩J X * LOITT12422425*s2«4USX 417.SJ4.5A4504跖512I2X33336d393252畑311541KX 4-75UOMO5SUi2x m37041013&280541SX III機(jī)號(hào)尺寸準(zhǔn)礎(chǔ)尺寸地腳域性F(iKNME1jbL忙(2. SA1934網(wǎng)212

44、360558119444JOO400506K2753124-MI2XJ4K)Nq3 ISA2 INSix23N44XJ65JB3皿430507X2X53224A1l2Xjm3.55 A2455S226N4(4)7161S157142052()50勺7320364)4-X1I2XMION.4A2-6655302510SJT17062 r'"刃Cl50T143S0耳SO6-ML2 3004. SA?4U*)30NJ刃12X2W)620SO11IJ4104M)6-MI2XJ()0.UNH2O37862ST忙,M775CII50ns?5206-1112X100風(fēng)機(jī)的參數(shù)和拍套電動(dòng)機(jī)的

45、選擇如表3-5所示表3-5風(fēng)機(jī)的參數(shù)和拍套電動(dòng)機(jī)的選擇機(jī)號(hào)Nq轉(zhuǎn)速(r/tiun)序 號(hào)全壓( th h )效率(%)抽功率 (kW)所需功率(kW)配套電動(dòng)機(jī)唱號(hào)功率kV4.5A29001U58S79OK3.3 J5J35,90 JY132S2-27.52MN65B87.05.516U325697355Sy.55.K667442462S13790.56.517.0752295S92OK9263773362G699702K4.56.607.597畑4KJ4K579.46.727.734A29001206934S232.7K3.34YH2M-24120694534K6 2工013.6132010

46、5DK3眥9艮岡3.S341*)325633如0工364.035I7<?561S2KN.63.4«4呂6162K6732K3.63.M4377143072817823.704.44尾氣排風(fēng)機(jī)排風(fēng)量P = 627751 =104.62m3/min60所以選取4-721(T4-72)No4.5型的風(fēng)機(jī)即可滿足設(shè)計(jì)要求?？諝鈼l件改變時(shí)，電機(jī)的實(shí)際功率的需要有所不同，檢查樣本，電機(jī)功率是 否滿足要求。因此，設(shè)置12個(gè)單位循環(huán)風(fēng)機(jī)，排氣風(fēng)機(jī)只設(shè)定一個(gè)負(fù)責(zé)排出氣體、干燥介質(zhì)加熱裝置選擇干燥介質(zhì)在150攝氏度左右的，常采用翅片蒸汽加熱器。國(guó)內(nèi)有 SRZ型和 SRL型的三十多個(gè)系列產(chǎn)品。翅片間

47、距為 5-8mm，傳熱性能良好，阻力不大。 但長(zhǎng)期運(yùn)行后須清洗翅片間結(jié)垢。翅片加熱器和循環(huán)風(fēng)機(jī)安裝在干燥器箱體內(nèi)， 翅片蒸汽加熱器的管程通入飽和蒸汽，蒸汽冷凝傳熱系數(shù)很大，因此總傳熱系數(shù)由管外空氣側(cè)控制?？倐鳠嵯禂?shù)通常取 50-150W/(m2*K)。1. 基本計(jì)算公式(1) 通過空氣加熱器的風(fēng)量L =6277.51m3/h。(2) 空氣加熱器能夠供給的熱量? Q= kSA tp, KW式中Q z 空氣加熱器能夠供給熱量，KV；? K 空氣加熱器總傳熱系數(shù)，KW/( m K);? s 空氣加熱器總散熱面積，m； t p熱媒體與空氣間平均溫差，°c。蒸汽作為熱媒時(shí)： tp= tv-(t

48、 l+th0)/2，c得：t =119.6 -(100 15)/2 =62.1C°熱水作為熱媒時(shí)： t p (t w1+t w2)/2-(t e+t ho)/2 ， C式中t v飽和蒸汽的溫度，C；t w1、t w2 熱水的供水和回水的溫度，C；其余的符號(hào)的意義同前常用的空氣加熱器在不同壓力下的飽和蒸汽的溫度見表3-6表3-6不同壓力下的飽和蒸汽的溫度蒸汽壓力(KPa)< 3098196245294343392飽和蒸汽溫度(C)100119.6132.8138.2142.9147.21512. 選擇計(jì)算步驟空氣加熱器的選擇可以用以下方法:(1) 初選加熱器的型號(hào)假定質(zhì)量流速(v

49、 p ) /。求有效通風(fēng)截面積s/：s /= m/(v p 廠，m之后算出(v p )值。(2) 計(jì)算加熱器的傳熱系數(shù)國(guó)內(nèi)一些空氣加熱器的傳熱系數(shù)可以由表 3.7列舉了的經(jīng)驗(yàn)公式得到，只供 學(xué)習(xí)和參考。整理實(shí)驗(yàn)傳熱系數(shù)公式中，如果某些產(chǎn)品不使用質(zhì)量流率(Vp), 但面對(duì)速度vy的，有效截面積的加熱器的正面面積比 a值(a ,應(yīng)根據(jù)稱為有 效截面模量)，使用下面的關(guān)系，Vp vy的確定，然后計(jì)算出的傳熱系數(shù)?？諝饧訜崞鱾鳠嵯禂?shù)：K=P(v p ) q式中：p，q-經(jīng)驗(yàn)公式的系數(shù)和指數(shù)，可在文獻(xiàn)中查取。加熱器管內(nèi)水流速可按下式計(jì)算：M 1Cp (thO - tjm/sSwCg 7w2)1O3式中

50、Vw加熱器管內(nèi)水的實(shí)際流速，m/s；Sw空氣加熱器熱媒通過的截面積， m2;C水的比熱，C = 4.1868KJ/Kg K。 其余符號(hào)意義同前。(3) 計(jì)算所需的空氣加熱器面積和加熱器臺(tái)數(shù) 空氣加熱器所需的加熱面積可按下式計(jì)算：K :tp式中符號(hào)意義同前。即 siQ 1381.99 15.94 = 3.54m 3.54 106mmK t 100 62.1計(jì)算所需的加熱區(qū)后，根據(jù)實(shí)際的加熱區(qū)域的每個(gè)加熱器的加熱器，以確定 所需的行數(shù)和單位數(shù)目。一些國(guó)產(chǎn)的空氣加熱器的傳熱系數(shù)和阻力計(jì)算公式表，如表3-7所示表3-7空氣加熱器參數(shù)加熱赭卑號(hào)拂媒勢(shì)氣 IS *AHlPa>吞、IOF> 員 b. 1UZ 5. 6, 1OX 7D 7Z蒸汽Kav/mikp 14.駅¥卩盧" 14.14.心14.14. (CvpfM*1.47¥p)|q" O.SNivp 產(chǎn)2 2,Otn vp)ll? 2*941 vp>ksa血15.2VWL9(>Z. X鬲7XBX A/2WX A/3BX A/2H X A/315. H vpi*5,71 偏Kvp嚴(yán)*1.37vp)|q,?菸水115(vpH)J4XUJiv