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文檔簡介
1、內循環(huán)式烘干機總體及卸料裝置設計現如今礦物的烘干以及建筑材料的烘干都離不開烘干機的使用。本次設計的烘干機采用的是內循環(huán)式的三筒烘干機,這種烘干機不僅結構非常緊湊,而且烘干的效率非常高,同樣占地面積也非常小,有效的減少了能耗。內循環(huán)式三筒烘干機一般用于對于潮濕程度一定的顆粒類型材料進行烘干,一般包括水泥、黃沙以及高爐礦渣等等。小立度粘物料終水份要求,最終的含水分非常低。物料進入烘干機是最好的烘干情況是不與烘干機筒比粘連。烘干機能承受的氣體熱交換的最高溫度不應該超過750攝氏度,當需要更高的烘干溫度是應該將揚料板和內筒的材料換成耐熱的鋼板。物料通過機器進入未料口后,通過重力的作用在烘干機的入口處被
2、分散均勻進入烘干機,這樣就確保了物料在機器里面進行的熱交換取得成效。物料進入烘干機后會與熱氣體相遇,通過順溜的方式與物料進行接觸,將熱量通過各種方式傳遞到物料中,這樣就起到了給物料升溫并蒸發(fā)其水分的作用,是其符合物料的烘干要求并將熱氣從卸料排氣口泄出,物料從卸料口泄出。這種方法適用于很多形式的烘干,方法使用也很方便,有不錯的運用前景。關鍵詞回轉烘干機;揚料板;轉速;氣體流速;工藝計算DesignofInternalCirculationDryerandDischargeDeviceAbstractNowthedryingofmineralsandthedryingofbuildingmater
3、ialsareinseparablefromtheuseofdryers.Thedryerusedinthisdesignistheinternalcirculationofthethree-cylinderdryer,thisdryerisnotonlyverycompactstructure,andtheefficiencyofdryingisveryhigh,thesameareaisalsoverysmall,effectivelyreducedEnergyconsumption.Internalcirculationthree-cylinderdryerisgenerallyused
4、forthewetdegreeofacertaintypeofparticletypematerialdrying,generallyincludingcement,sandandblastfurnaceslagandsoon.Smallverticalviscosityoftheendofthematerialrequirements,thefinalmoisturecontentisverylow.Thematerialintothedryeristhebestdryingconditionisnotstickywiththedryingcylinder.Dryerscanwithstan
5、dthemaximumtemperatureofthegasheatexchangeshouldnotexceed750degreesCelsius,whentheneedforhigherdryingtemperatureshouldbethematerialoftheplateandthetubeintoaheat-resistantsteelplate.Materialthroughthemachineintothemouthafterthematerial,throughtheroleofgravityattheentranceofthedryerwasdispersedevenlyi
6、ntothedryer,thusensuringthematerialinsidethemachineforheatexchangetoachieveresults.Materialintothedryerwillmeetwiththehotgas,throughthewaytocontactwiththematerial,theheatthroughavarietyofwaystopasstothematerial,soitplayedtothematerialtemperatureandevaporationofitsmoisture,isitsmaterialOfthedryingreq
7、uirementsandthehotgasfromthedischargeexhaustvent,thematerialfromthedischargeportleak.Thismethodissuitableformanyformsofdrying,themethodisalsoveryconvenienttouse,thereisagooduseofprospects.KeywordsRotatingdryingmachine,spreadingboards,rotatingvelocity,airvelocity,processcalculation摘要IAbstractII第1章緒論1
8、.1.1 烘干機的發(fā)展與特點1.1.2 內循環(huán)烘干機的型式、規(guī)格和烘干方法的設計31.3 工作原理及結構特點.7.1.4 本章小結8.第2章回轉式烘干機的設計計算92.1 揚料板的設計與安裝9.2.2 烘干機的水分蒸發(fā)強度及尺寸計算.102.3 物料需在轉筒內烘干時間的計算1.12.4 烘干機轉速的計算122.5 回轉烘干機所需動力的計算1.32.6 烘干機產量的計算142.7 輪帶的設計計算152.7.1 輪帶材料及尺寸的選擇 輪帶的截面設計152.7.3 校核輪帶寬度162.8 本章小結1.8第3章卸料罩殼及密封裝置的設計1.93.1 卸料罩殼的設計193.2 密封裝置的位
9、置與要求1.93.3 密封結構1.93.4 本章小結21第4章傳動裝置設計224.1 電動機選型224.1.1 YCT系列電動機特點234.1.2 YCT系列電動機的基本原理234.2 減速器選擇234.3 本章小結23結論25致謝26參考文獻27附錄A29附錄B37第1章緒論1.1烘干機的發(fā)展與特點現在的行業(yè)中對于水泥,礫石,以及出產的礦渣等因為都帶有一定的濕度,所以需要進行干燥,這就需要了烘干機,單筒烘干機有著非常廣泛的應用。在進行干燥的時候烘干機的熱氣與物料進行充分接觸,來干燥十分。同時干燥之后出來的廢棄氣體就需要進行更新。這些年來在國外還在繼續(xù)的研究著噴霧的干燥裝置。這種干燥設備一般是
10、利用熱蒸汽對流進行烘干機的烘干,并且有一定的角度的傾斜安裝1。當然中小企業(yè)烘干機用的烘干設備筒長一般是12到20米之間。但是在這個過程當中會有接近一半的熱量的損失,跟著廢氣一起丟失到了回轉筒以外的空間消散。內循環(huán)的烘干機的筒體轉速都相對很慢,主要是由與自身的重量太重,所以,烘干機在旋轉式要接到電動機減速后的速度。減速時候的減速比例會有變化,一般電動機都是由軸上邊的小的傳動輪進行傳動,當傳動到大的齒輪的時候,回轉體才會轉動。但是回轉筒的體積不斷增大那么功率就變得比較大,因此減速器的設計就會變得非常的艱難,所以,這樣的機器一般都采用的是多傳動的方式。然而如果采用的是直流的電動機進行帶動的化,那么這
11、種多傳動的電動機采用的傳動就能夠實現同步。電動機具有的功率影響著傳動的效率。當筒體運轉的時候,所在的壓強是負的,這其中回轉體與固定的一些裝備容易純在一些縫隙,這樣容易產生漏氣的情況,當然這種情況是可以有所避免的,那就是假裝一些密封裝置,這樣就睡增加設別的密封性能,有利于氣體在內部的烘干效果。物料進入烘干機是最好的烘干情況是不與烘干機筒比粘連。烘干機能承受的俄氣體熱交換的最高溫度不應該超過750攝氏度,當需要更高的烘干溫度是應該將揚料板和內筒的材料換成耐熱的鋼板?;剞D體的運轉同樣需要滾送軸承與滑動軸承的組合,所以選擇的輪組必須滿足烘干機的載荷要求。面對單筒的烘干機所出顯得這些問題,我們需要做出改
12、進,改進出一種節(jié)省空間,環(huán)保實用的內循環(huán)的烘干機。第一屆的全國的干燥會議是在1975年開展的,在中國,有大量的烘干的技術已經獲得了企業(yè)的使用,這里面大多數的烘干的方法包括流態(tài)化干燥,回轉干燥、快速干燥。循環(huán)干燥。氣體干燥等等。大多數的干燥設備已經滿足了基礎的烘干要求,一些先進的機器已經可以達到國際上的烘干機器的水平,這有利于烘干產業(yè)的進一步發(fā)展2o干燥設備是非常重要的設備,在工業(yè)的運用當中有著非常重要的地位,烘干的效率直接影響產品的出產率,影響產品的質量,因此這就影響了產品的市場價值與經濟效益。在中國,有很多的企業(yè)生產的產品純度已經遠遠高于國際表準,但是為什么賣不出好的價格呢,就是因為干燥的程
13、度還不夠,指標等要求上不去,導致了這一產品在行業(yè)中邁不出好的價格?,F在的技術我們生產的烘干機只能達到國外標準的三分之一,所以說,我國的烘干產業(yè)發(fā)展還需要很長的一段路才能追趕上。水泥廠采用單獨進行的烘干設備有回轉式、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,但對物料的適應性強,可以烘干各種物料,其設備操作簡單可靠,故得到普遍采用。烘干機技術的發(fā)展到今天已經有了三十多年的歷史,現今很多院校以及科研所都在研究烘干的技術,并且取得了一些成果,在醫(yī)療,農業(yè),糧食,林業(yè)等行業(yè)都有著貢獻?,F在全國有幾百家烘干機的制造廠,隊伍的不斷壯大使得烘干機的技
14、術有了不少的發(fā)展,也讓我國的技術長在靠攏,一些領域已經能達到世界現今水平。圖1-1國內單筒烘干機國內單筒式的烘干機,這種烘干機一直存在這弊端,設別的占地面積過長,而且運轉也不穩(wěn)定,對于回轉體的運轉需要很高的強度要求,這一點套筒式烘干機相對優(yōu)點的解決了這個問題,套筒式的烘干機占地面積比較小而且烘干效率更高。圖1-2國內雙筒烘干機這些年來我國對于物料烘干及混合才烘干的烘干加工已經非常普遍的使用烘干機,特別是回轉式烘干機,這種烘干機不但節(jié)省空間而且工藝簡單,產量高容易操作,已經成為了烘干企業(yè)的必要選擇,在很多行業(yè)中都有不錯的應用。相對于傳統(tǒng)的歷史烘干機而言,現在越來越多的中大型企業(yè)都在使用新型的回轉
15、式烘干機,這種烘干機不但提升產量而且節(jié)省空間,成為許多企業(yè)的首選。烘干機主要的種類有三種用于水泥工業(yè)中,分別是回轉式的烘干機還有立式和臥式的。雖然舊時的烘干機使用簡單操作方便,不過在能耗方面與新型的烘干機還是存在很多的差距,烘干的精度不是很準確。對于這個情況,我的這次設計想要做的就是對舊時的烘干機進行改進,設計出高效能耗少而且精度穩(wěn)定的烘干機。1.2內循環(huán)烘干機的型式、規(guī)格和烘干方法的設計這次的課題需要采用內循環(huán)的設計,我首先想到的就是回轉式的烘干機,通過回轉體的運轉,物料在回轉體中循環(huán)直到滿足烘干要求。回轉體的外圈安裝有兩個滾全,這是為了把筒體支撐到拖輪上,避免回轉體的軸向運動,并且在滾全和
16、拖輪邊都有擋圈。在本次設計的烘干機中運用的是順流的方式,物料與氣體其實是兩種運動的方式,一種是順流的一種是逆流的見圖1-3在進料口的時候,潮濕的物料遇見了溫度高的氣體,這是的干燥速度很快,到了出料口的時候氣體的溫度與物料之間相差較小,干燥的速度就變慢了,因此說這種方式的干燥不均勻。然而逆流的情況相反,潮濕的物料遇到的都是高溫的空氣,所以干燥情況比較穩(wěn)定,整個回轉體內的干燥比較平均。圖1-3順流與逆流烘干特點示意圖然而以下幾點就是順流式別運用的優(yōu)點:1 .初水分比較大的物料適合順流式,進氣口比較熱,水分容易唄蒸發(fā)掉。2 .有粘性的潮濕物料在進到進料口后水分很快唄蒸發(fā)吊掉,物料的粘性就會降低,有利
17、于揚料。烘干潮濕的煤時,可以防止氣體與煤接觸發(fā)生起火。烘干礦渣同樣也可以避免礦渣成分發(fā)生變化。3 .順流的形式容易有泄漏熱風,有助于烘干。4 .送料和加熱氣體在同一側,更加方便布局。5 .烘干機除了的時候溫度沒那么高,有利于輸送。這種烘干機內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同的,熱氣體與剛進烘干機的濕料立即結合,極大量的水分在回轉烘干機的首端就被消除,因此水分蒸發(fā)量在轉筒烘干機的其余部分相對低些,已經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
18、體溫度而不致對烘干物料產生不利的結果。回轉烘干機的規(guī)格可以用直徑和長度來進行表示,現在我國水泥廠經常采用的烘干機及設備參數如下表所示:表1-1國內常見的一些烘干機的規(guī)格以及一些參數號mL/D%kW1(f)1X553.92.4454.52()1.2X658.1254.53()1.5X12821.22.085204()2.2X125.45394.75175()2.2X146.36474.95.24146()2.4X187.581.43.24307()3X206.67141.53.5365表1-2烘干機的操控參數干燥物料的種類進烘干機熱石灰心礦渣700800粘土600800煙煤無煙煤800C1000
19、400700500c700氣溫度(C)出烘干機廢100-1501001508011090,-12090120氣溫度(C)出烘干機物100-1208010080100609060-90料溫度(C)烘干機出口1.531.531.531.531.53氣體流速(m/s)表1-3幾種回轉烘干機水分蒸發(fā)強度A值,kg/m3h粘土1粘土2礦渣石灰心水分A值水分A值水分A值水分A值()1.5X-10221028.51035212.32152915381540316.5203320432045420.5253625472549524.43052626.51035()2.2X10221028.51035210.5
20、2152915381540315.3203320432045417.2253625472549522.83052622.51033.742.4X10221019.5103029.615_82915261535313.8203320322037417.9253625392539521.53040623.610341.3 工作原理及結構特點這次設計的烘干機運用到的工作原理是內循環(huán)式的,這種烘干機可以水平布置結構非常獨特。烘干機的組成主要有回轉體、支撐裝置、出料裝置以及密封裝置組成。烘干機由三個同相互嵌套構成,內筒體與進料口相同,外通體與出料口相通,桶內有螺旋板推動物料前進,并且揚料板也能充分揚齊物
21、料,筒體為可拆卸,方便修理,筒體縮短為單筒類型的烘干機的一半左右,大大的減少了機器的占地面積30工作的時候,潮濕的物料被運送到儲存料庫,由圓盤進行物料的供給,物料會順著筒體由重力下落,通過螺旋板的推動進入到內筒,這時候由于揚料板的作用,物料會與熱空氣充分接觸進行烘干,當物料有入料口被推送到末端時,物料會進入到中筒,再由揚料板的作用進行第二次烘干,這里揚料板的布置是有一定的角度的類似于螺旋板的作用推送物料,最終物料在外同進行第三次烘干后達到烘干的標準。達到標準的物料會由螺旋板推送出出料口進入到翻版閥中,烘干后的熱蒸汽也通過卸料裝置上方的除塵機排出。下面我找國內單雙筒和三筒烘干機的一些主要參數,以
22、下表格是其中的參數對比。表1-4單筒烘干機與套筒烘干機主要熱工性能及參數對照表規(guī)格(m)設備重產量熱耗熱效蒸發(fā)強度煤耗(t)(t/h)(kJ/kg)率kg/(kg/t)(%)3(mh)()1.5x12204.965394610580355016.520(雙筒)()2.2X143210.5544358128033501519筒)三筒烘干機在國內也有著廣泛的應用并且三筒烘干機有著不錯的發(fā)展前景與客觀的利潤以及良好的使用壽命和產量,下表就是我尋找的國內常規(guī)的烘干機的尺寸的主要參數,這些參數有利于我們自己的烘干機的設計,同樣這些參數也是一個烘干機常規(guī)的設計數據。表1-5三筒烘干機的主要參數參數2x4.
23、5m2.2x52.5x6m2.7x6.53.0x6.53.2x73.6x84.2x8mmmmmm外筒3.0直徑外筒4.5566.56.5788長度筒體14.1318.9929.4337.1945.9256.2781.39110.7容積8筒體4-104-104-104-104-104-104-104-10轉速最高700C-700C-700c-700C-700C-700c700C-700c進氣750c750c750c750c750c-750c-溫度750c750c生產13-1815-2320-2824-3335-4040-6055-7570-能力120電機5.
24、5x27.5x25.5x47.5x411x415x418.5x422x4功率1.4 本章小結根據以上的烘干過程可以知道,物料同熱蒸汽在內筒中通過對流和輻射進行交換,然而在外同時,熱蒸汽溫度明顯降低,由于烘干作用,攜帶的水分比較大,這樣一來物料被揚起到內筒外表面時又進行了熱傳遞,可以看出外同其實對于內筒有著保溫的作用,而且內循環(huán)式烘干機烘干的效果非常好,機構較單筒烘干機的改進也非常大,節(jié)約了空間同時降低了能耗。通過以上表格的一些對比我們不難看出三筒烘干機在回轉類型的烘干機中有著不錯的地位,通過這寫數據有利于我們自行設計烘干機,有利于我們進行計算??傊瑔瓮埠娓蓹C的改進是有突破性的,對于工業(yè)的發(fā)展
25、有推進作用。第2章回轉式烘干機的設計計算2.1揚料板的設計與安裝烘干機內部揚料板的類型有一下幾種,見圖2-2圖a槽型圖b直板型圖c扇形式圖d雙筒式圖e蜂窩式圖f復合式a一槽型:適用于黏性小的物料。b一直板型:可以用在物料粘性比較大的烘干,一般揚料板的材料采用角鋼等,這種揚料板的缺點是揚塵有些大。適用于干燥塊狀物料。如粘土等。c一扇形式:適合用在名密度較大的塊形物料,例如頁巖,石灰石等。烘干機的出口氣體溫度為81501。d一雙筒式:適用物料不能直接接觸高溫的情況。e一蜂窩式: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:有多種角度的揚料板在桶內布置,揚料板之間交錯排列,有利于物料的揚起與
26、烘干。這次我們采用的設計就是這種揚料板。圖2-2回轉烘干機內部物料裝置幾種結構型式2.2烘干機的水分蒸發(fā)強度及尺寸計算有一個能體現烘干機烘干性能的重要參數就是水分蒸發(fā)強度40關于水分蒸發(fā)強度其實就是單位平方米內烘干機能夠在每小時蒸發(fā)的水分的質量,單位是kg/hm3,符號用A表示。根據定義A=m(kg/hm3)(2-1)V式中ml一烘干機每小時蒸發(fā)水量(kg/h);V一烘干機的有效容積(m3)能夠影響水分蒸發(fā)強度的因素特別多,這個跟物料自己本身的特點有關,它們本身有很強的戲水性,在干燥的時候如果產生的水分越多說明水分蒸發(fā)強度的數值越大,另外,還和烘干機的規(guī)格結構有關。我們初定水分蒸發(fā)強度的數值,
27、這樣易于對烘干機進行選型和設計,確定烘干機的規(guī)格根據公式(2-3),從而得出烘干機的容積是:ml3Vm3)(2-2)A再根據L/D=25,確定L/D值,利用:V=D2L4(2-3)、L/D=25計算回轉烘干機筒體長度L和直徑Do所得直徑是否合理,最后用烘干機出口風速進行驗算。根據烘干機水分蒸發(fā)量進行計算ml=100G0Wi-W2)/(100W1)(2-4)式中w一物料的初水分()W2一物料的終水分()G一烘干機的產量ml=1000G(-W2)/(100W/1)二1000(20-2)/(100-15)=322;klg/)h查表干燥設備設計表部分物料的操作數據(P405)可知普通粘土初水分為20%
28、,終水分為2%。氣體溫度為600-700C,出氣口溫度為81100C。蒸發(fā)強度為5060kg/hm3初選蒸發(fā)強度為60kg/hm30V/A=DD2L/4=3221/60=53.69(m3)V內=V/3=53.69/3=17.8(m3)L/D=25三筒烘干機的優(yōu)點是占地面積小節(jié)約土地資源,故初選長徑比為4,則:V內=4-D3/4-17.8(m3)D內=1.70(m)L內=1.704=6.90(m)外筒的長度/中筒約相同,外筒的截面積是內筒的2倍,所以外筒的直徑是內筒的J2倍則:D外=170x2=2.4(m)初選D內=1.7(m),D外=3(m),D中=2.4(m)V有效=nD;卜L=3.14父3
29、2x7.6=53.69(m3)中筒長度初選7m外筒長度為7.6m。2.3物料需在轉筒內烘干時間的計算計算或確定了烘干機的水分蒸發(fā)強度A后,可根據下式計算物料需要在轉筒內烘干的時間:W1VT60(2-5)A式中A水分蒸發(fā)強度(kg/hm3)T一物料在轉筒內烘干的時間(min)Wlv一烘干機單位有效容積蒸發(fā)水量(kg/m3)即Wlv=(2-6)V根據硅酸鹽熱工基礎,如果用干、濕物料平均質量和初水分的平均水分代入,則:G(W1-W2)m-Gmcp(wwJ10012(2-7)2將式(2-6)代入(2-7)則得:Wlv一二2倒-Wp200-(W1W2)式中Pp干、濕物料的平均密度(kg/m3)(2-8)
30、P一烘干機的物料填充系數;操板式P=0.10.15,扇形式:=0.10.3Gmcp烘干機內干、濕物料平均質量(kg/h)V一烘干機有效容積(m3)W1、W2一物料的初、終水分()將式(2-7)代入式(2-5)則得:(2-9)丁120降p(-W2),.、T(min)A200(W1W2)根據以上公式取其中系數為:填充系數”10%平均密度Pp=600kg/m3初水分W1=10%15%終水分W2=2%蒸發(fā)強度A=4060礦渣密度為600kg加3粘土密度為11001600kg加3當烘干的物料為礦渣時,根據公式計算出烘干機的轉速范圍為:T=15.3225.57(min)當烘干的物料為粘土時,根據公式計算出
31、烘干機的轉速范圍為:T=18.731.25(min)2.4 烘干機轉速的計算筒體自身的運動速度和自身的長度都會影響物料烘干的時間,然而物料在轉同的運動又和運動狀態(tài)有關,如果烘干機轉動的速度是Wm,烘干機長度是L,停留時間為T,則有Wm=LnD(2-10)從而可得Knln=TD式中n一烘干機筒體轉數(r/min)D一轉筒的直徑(m)M一比例系數,當填充系數P=0.10.5時,抄板式m=0.5,扇形式m=1.0K一比例系數,對于較輕物料,順流式K=0.2,逆流式K=2.0對于較重物料,順流式K=0.7,逆流式K=1.5T物料在轉筒內需經歷的時間(min)根據以上公式取其中系數為:比例系數K=07,
32、比例系數m=0.5,轉筒的直徑D=2.35(m),其中D為大小轉筒的平均直徑當物料為礦渣時T=4.3210.57(min)當物料為粘土時T=6.711.25(min)將以上數據代入公式(2-10)得:當物料為礦渣時n=2.578.28(r/min)當物料為粘土時n=2.19.5(r/min)2.5 回轉烘干機所需動力的計算回轉烘干機所需功率可按下列經驗公式計算:N=KD3L:pnmax(2-12)式中N一回轉烘干機所需功率(kW)D一筒體直徑(m)L一筒體的長度(m)nma二最大轉速(r/min)Pp一烘干機內物料的平均容積密度(kg/m3)K功率系數,隨烘干機揚料裝置的模型和填充系數P而變,
33、可由下表查得。表2-1回轉烘干機功率系數KX105值烘干機內部結填充系數構型式00.25抄板式9.2扇形式2.9蜂窩式0.81.01.31.43根據以上公式取其中系數為:筒體直徑D=3(m),筒體長度L=7.6(m)一.5K=4.9X10當烘干的物料為礦渣時,Pp=600kg/m3,nmax=4.28(r/min)N=18.12(kW)當烘干的物料為粘土時,Pp=11001600kg/m3,nmax=4.5(r/min)N=27.17(kW)2.6 烘干機產量的計算烘干機的產量可用下列公式計算:(2-13)cmlAVGia/9皿-W2se
34、e皿-W2100012100012100-Wi100-Wi式中Gw2一烘干機的產量(t/h)Gw?=3221(t/h)揚料板總重量M總:實際各種不同規(guī)格的揚料板數量為600個,但是為方便于計算,把進料板看作不同規(guī)格的揚料板,所以各種不同規(guī)格的揚料板數量近視為600個。所以有:一號單重量:7kg一號總重量:M內1=160父7=1120kg二號單重量:5.9kg二號總重量:M內2=200x5.9=1180kg三號總重量:5.9kg三號總重量:M內3=240父5.9=1416kg所以揚料板總重量為:M揚料板=3716kg根據部裝圖可算得轉筒部件的重量為:轉筒,(2-14)M總=M內+M中+M外+M輪
35、帶二5352.58244.411152.21293二26042.1kg增加其他的材料合計起來回轉體的總重量為:29651.04kg,2.7 輪帶的設計計算2.7.1 輪帶材料及尺寸的選擇輪帶和托輪的材料組合。這兩種材料現在有不同的看法:一種是等壽命觀點。就是讓這兩種個材料的壽命相同5。當我們設計的時候需要讓拖輪的材料和硬度都高于輪帶。因為回轉體在運動的時候有受熱伸長的特性,必須是均勻的損耗,所以要讓輪帶比拖輪更寬。正常的生產中輪帶我們選取ZG25H,托論一般選取35號鍛鋼。不過這種選取在生產中使用損耗一般都在十年左右。另一鐘是不等壽命的觀點。但是為了確保輪帶的耐用我們選擇輪帶的硬度要大于拖輪的
36、硬度,由于大型ZG55II鑄件難以保證質量,補焊鑄造缺陷也較困難,因而一般采用G35ZG45,這導致拖輪的損耗不斷的加大,不利于生產中控制損耗成本。分析上述兩種觀點。如果我們想檢修輪帶那就必須切割回轉體,這樣維修起來太費勁60所以說我們應該優(yōu)先保證輪帶的使用壽命。但另一方面。拖輪的回轉直徑太小,相比輪帶來說拖輪的幾次回轉才能等同輪帶的回轉次數,這樣以來拖輪就更加容易損壞,并且拖輪會反作用在輪帶的表面加速輪帶的消耗70這樣一來無論是哪個設備先磨損肯定是會影響設別的正常運轉的,所以說我們應該增強兩個設備的強度從而增加他的壽命。因此采用ZG45H,HB160190的輪帶和ZG55H,HB179207
37、的托輪,使托輪硬度稍高于輪帶3040HB,所以我們設計的組合應該是拖輪略寬一點,這樣省的輪帶磨出輪廓,而且省材料。并且設別表面要采用潤滑劑以及水冷處理,降低磨損程度網。2.7.2 輪帶的截面設計由下表知可先預選輪帶外徑Dr=1.183000=3500截面高度H對于矩形輪帶為:表2-2輪帶外徑Dr的統(tǒng)計值D(m)Dr/、r(m)截回局度H截面為梯形3.5(1.171.21)D(0.0380.08)DDr-2-d-hh=d+d1式中d墊板的實際厚度,取21mm;di一輪帶的厚度,取100mm;D一回轉窯直徑,取3000mm;Dr一輪帶外徑,取3500mm;d筒體厚度,取16mm代入以上數據得:H=
38、350023000_16(16100)二118mm校驗得:H=118=0.039,在0.0380.09之間,故符合要求D30002.7.3 校核輪帶寬度1.輪帶受力分析由于回轉窯在工作時與不工作亮狀態(tài)下所受的力不同,所以應按回轉窯在轉動的狀態(tài)來作為其校核的前提條件,其動載荷系數為K=1.5o兩個設備在接觸的時候如果精致那么他們的接觸就是一條直線。兩個彈性圓球體在不受壓力作用時是以一個點相接觸的9o當壓力很大時就會產生一個共同的接觸面。兩個設備軸線平行的,所以接觸的是長方形的。兩個設備都是鋼材的,那么他們之間的接觸應力P0為:F0=0.418PE(RrRt)(2-16)R-RtQ2Bfcos:=
39、0.56kN/m式中Q一支點反力選取最值,kN;P一單位接觸寬的應力,kN/m口一兩個設備的中心連線同垂線的角度,通???30;B一輪帶寬度,取0.25mm;E一材料的彈性模量,取200MPa;R.一輪帶的外緣半徑,取1.5mm;R一拖輪的外緣半徑,取0.35mm;2一最大接觸硬力MPa,與材料的表面硬度有關,查表可得ZG45,HB160190輪帶的最大許用接觸應力為450MPa。圖2-3輪帶受力圖代入以上數據得:P0=0.418.PE(RRt)R-R)(2-17)二262=450MPa2.求輪帶的最大應力及輪帶變形輪帶平均半徑rc=3_02=1.4m輪帶厚度H=0.2m22J為:ByH3二J
40、=0.1671012輪帶截面系數為:W2=0.00167H輪帶松套在圓筒墊板上,且間隙為零時,計算彎矩。水平直徑處彎矩:Mmax-0.06KQR=0.022MPa輪帶截面慣性矩(2-18)(2-19)(2-20)輪支撐處彎矩:Mmin=0.08=0.029MPa可得彎曲應力為:iaxMmax=0.0225/MPaW0.00167(2-21)sminMminW0.001670.029=13.4MPa%ax,仃min均小于許用彎曲應力輪帶變形:一0.039KQR3十一米用式D0=和式DPEJ工分別計算鉛垂和水平方向的應變。所以得:二=900.0418KQRCEJ(2-22)c
41、0.039KQRC鉛垂直徑的減小值:D0=EJ0.0332000.167水平直徑的減小值:Dpp2=0.77mm0.048KQRc=0.83mmEJ變形的范圍都在允許的范圍之內.DI-2R/1000=0.0028m=0.28cm則認為輪帶剛度符合要求。滿足要求,故以上預選尺寸均是合理的。2.8本章小結可以看出烘干機能產出多少有一下幾個因素,最終的水分和烘干機的尺寸大小以及烘干機的蒸發(fā)強度還有物料最初的含濕量。能夠影響水分蒸發(fā)強度的因素特別多,這個跟物料自己本身的特點有關,它們本身有很強的戲水性,在干燥的時候如果產生的水分越多說明水分蒸發(fā)強度的數值越大,另外,還和烘干機的規(guī)
42、格結構有關。本章完成了轉筒輪帶的強度校核,并且選取了除塵系統(tǒng)的通風管徑,同時也計算出了轉筒的產量與物料的烘干時間,基本滿足設計的初衷。第3章卸料罩殼及密封裝置的設計3.1 卸料罩殼的設計物料在離開烘干機的時候一班分成三種方法,軸向、中心和徑向三種方法。1 .軸向卸料法最常見的方式就是物料通過螺旋板的推動移動到轉同的末端,在末端筒體繼續(xù)推送將物料推送進翻版閥中可在轉筒尾端裝一定的厚度。同時回轉體也可以稍微有一些坡度。2 .徑向卸料法在出料端的筒體上打開開許多的小孔,物料可以從這里孔中泄出。就像圓筒篩跟水泥熟料的轉換熱冷卻筒一樣使用這樣的閥卸料。3 .中心卸料法在轉同的卸料出口裝上幾個瓢,能將物料
43、鏟起,放入中心管子中卸料三筒烘干機的設計筒體是水平的設置,所以我們采用最簡單的軸向卸料的方法,物料經過螺旋板緩慢的推送到卸料口,然后通過重力作用漸入到卸料的翻版閥中,產生的廢棄等成分可以從卸料口的上端通過廢棄處理裝置向外排出10。3.2 密封裝置的位置與要求回轉體工作的環(huán)境一般都是在負壓強下開展的,所以在筒體和固定的裝置之間一定會存在縫隙,如果我們想避免這寫外部的空氣進入到回轉體內,破壞里面的氣壓,同時也避免桶內的空氣污染外面的環(huán)境,就必需在一些部位設置密封裝置來避免漏氣。對密封裝置的基本要求是1 .密封性能好;2,能適合筒體的行狀誤差(橢圓度偏心等)和運轉中沿軸向的來回運動;3.磨損小,檢測
44、和修復方便;結構盡量簡單。3.3 密封結構1 .迷宮式迷宮類型的密封目的讓空氣走彎路,產生流體組力,減少空氣泄漏。通過迷宮通道方向的區(qū)別,分為徑向迷宮式和周向密封。簡單的迷宮式,不用考慮的問題是沒有接觸面,不會收到干擾。迷宮全自己本身也存在誤差而且相鄰的兩個密封圈之間不能太近,一般大于2040mm。迷宮應該多一些,這樣密封的效果有保障。所以說這中密封方式適合同別的方式放在一起不適合單獨用11。2 .軸向接觸式我們說的軸向的接觸密封其實就是斷面密封。這中密封通過壓緊環(huán)還有支撐一起構成。壓緊環(huán)伴隨著回轉體的運動而且安在支撐的環(huán)上,支撐固定在了箱子上面,在接出式密封的相對運動時能都達到所需要的密封的
45、要求。通過壓緊的環(huán)同支撐的環(huán)相互的貼合,可以看出兩者是通過浮動安裝的。因此這里面有空氣,但是漏氣的情況特別小。3 .徑向接觸式回轉體和密封圈之間通過徑向的接出來完成密封。用作徑向接觸式密封元件的材料目前有三種:柔性物,如橡膠帶、毛氈;金屬摩擦件,如鑄鐵;碳素(石墨)制品。4,正壓氣封式正壓氣風式的密封方式就是利用內外的氣壓進行密封的一種方式,這種方式最大的特點就是運用了壓強的原理來控制內部氣壓的外流。一種是如下圖的密封裝置,毛氈,這種有隔熱的好處。彈簧跟壓板可以同樣把良好的鎖定在筒壁外面。壓圈和壓塊通過螺栓連接在一起總而定在卸料罩殼上,主要的作用就是壓緊密封圈,讓密封圈可以穩(wěn)穩(wěn)貼在筒壁上,同時
46、還可以保護彈簧跟壓板。這樣的密封裝置使用方便而且安裝簡單。圖3-1徑向接觸式密封圈第二類密封裝置是通過軸向迷宮式跟徑向接觸式的綜合密封裝置,如下圖所示。此種密封結合了軸向迷宮式密封和徑向接觸式密封的優(yōu)點,使用效果很好。圖3-2迷宮式密封圈3.4 本章小結本次設計的三筒筒回轉烘干機采用了兩種密封裝置:壓圈和壓塊由螺栓一起固定于卸料罩殼上,主要是為壓緊密封圈,使密封圈能夠緊緊貼在筒壁上,還能保護彈簧和壓板。這種密封裝置結構簡單,安裝方便。第4章傳動裝置設計回轉烘干機這樣的設備的轉速一般不快,一般是210rpm。所以必須要將電動機的轉速降低才能符合轉同的旋轉要求。減速的速有些大,一般的電動機通過減速
47、機輸出齒輪傳動過后,再傳安有在筒體上的大齒輪進而使筒體旋轉12。當回轉筒不斷變大的時候電動機也需要增大功率。但是功率很大的電動機設計和生產起來有一些困難和阻礙,多疑回轉體適合采用雙傳動13?,F在直流的電動機進行驅動時,雙傳動的傳動方式兩邊電動機的同步是完全可以實現的。因此敲定單傳動或者雙傳動的最重要的依據應該是電動機功率。現在電動機功率150kW以下的,都是單傳動,在250kW以上的基本是雙傳動。4.1電動機選型回轉體是對顆粒狀的物料進行烘干的,工作的時候周圍溫度很高,塵土不少,在跑出的熱氣里通常會有腐蝕氣體140所以在選取電動機的時后應防塵,防腐,防爆,還必須含有通風冷卻裝置,因此來適迎必要
48、的高溫輻射。并且通過對加料和筒體旋轉的同步,通過回轉的電動機來驅動發(fā)電機供給給料?;剞D體用于被干燥物料的物性異變和質量的變化,有時應該對筒體調速。常用的調速方法有以下幾種:1 .直流電動機可控硅調速;2 .繞線類的轉子異步電機,可以通過電阻調速和可控硅用激調速;3 .電磁調速異步電動機;4 .整流子變速異步電動機;5 .鼠籠型多速異步電動機;6 .用更換皮帶輪方法進行調速。這回我們選取的是YCT系列電磁調速電動機。這個系列的電磁調速電機產品,它是JZT的改良的新型產品。與JZT舊款類型電機對比,除了統(tǒng)一的制造技術以及設計理念,還確定Y系列帶動電動機跟離合器的尺寸,并運用了同樣的控制方法跟參數,
49、這樣有利于交換,加大了功率和機座號的可選范圍;15kW和下列規(guī)格的效率比JZT舊款提高3%4%,17kW和上面規(guī)格的應該提高7%8%,YCT類型里面高315的機座號和下面的規(guī)格調速壁應該1:10,機座號的調速比是1:3,這相對JZT系列增加了不少的規(guī)定轉速;勵磁繞組絕緣等級根據YZT系列的E級相對增加到了B級(或F級),這樣不但添加了對電樞溫升不標準的限制,而且限定了振動、噪聲限值等。1.1.1 YCT系列電動機具有以下特點1 .交流的無級調速,應該有速度副反饋的自動調節(jié)系統(tǒng),轉速變化率低于3%,與精密型控制器配合后,轉速變化率可小于1%;2 .結構非常的簡單,價格低用起來方便;3 .調節(jié)的范
50、圍比較大;4 .容易操控,功率比較?。? .起動性能比較好,起動轉矩很大,發(fā)動平滑1501.1.2 YCT系列電動機的基本原理如下這個系列電機的無級變速應該是電磁轉差離合器來完成的,這個點擊由兩個回轉成分構成:并且圓筒形電樞跟磁極,這兩中之間無機械連接,電樞之接通過電動機帶動跟電動機轉子同步運轉,如果勵磁線圈連接入直流電后,工作氣隙里面就會發(fā)生空間里的交變的磁場,這中電樞切割磁場產生感應電動勢從而發(fā)生電流,當渦流發(fā)生的磁場跟磁極互相發(fā)生作用,發(fā)生轉矩之后,輸出軸的旋轉方向同拖動電動機是相同的,然而輸出軸的轉速,表示某一負載下,歸結于通入勵磁線圈的勵磁電流的大小,這樣以來如果電流大轉速就會高,反
51、之則低,如果不通入電流,那么輸出軸就不會輸出轉矩16。4.2 減速器選擇回轉筒的承受載荷一般都很穩(wěn)定而且連續(xù)無波動,傳動的時候一般承受的負荷都不高,所以我們選擇的設置功率應該是計算運轉率170當然減速器能夠接受的減速效果我們通過轉同的峰值轉矩來進行核驗。選用的時候應該降低10%20%選取。表4-1擺線針輪減速器XWD7-8175-36中心矩500人-1500速比50-280重量325-57204.3 本章小結本次設計的三筒式回轉烘干機符合的功率是18.1227.17kW,通過常用的調速設備技術手冊里的YCT系列電磁調速電機的技術參數,確定電機型號是YCT28A4A,這里電機的標準功率是30kW
52、,調速范圍是1320132r/min,額定轉矩是189Nm。本次設計的三筒內循環(huán)式烘干機要求轉速在2.18.28r/min,而且選擇的調速電動機的轉速要求為1320132r/min。因此這次選用的減速器的型號為XWD7-8175-36,速比為200。結論這次的畢業(yè)設計研究的是內循環(huán)式烘干機,這種烘干機相比單筒的烘干機有了很大的改進,不但減少了烘干機的占地空間;而且烘干機的運轉更加穩(wěn)定,降低了能耗,更加環(huán)保,這種設計對于工業(yè)上一定是一個不錯的提升。這次的內循環(huán)式烘干機直徑為3米長度為7.6米的尺寸結構,不但產量相比單筒和雙筒的上升很多,并且材料容易選取,筒體使用螺栓連接容易進行檢修與更換,并且材料價格便宜,經濟實惠?;剞D烘干機產量相比其他三筒烘干機可能有所減少,但是相比單筒和雙筒烘干機的產量相對穩(wěn)定,并且使用壽命更長。在工業(yè)中,內循環(huán)式烘干機會給企業(yè)帶來跟多的好處,這種烘干機不但使物料揚起的更均勻,而且三筒也增加了物料的翻轉次數,更加有利于物料的烘干,使烘干達到規(guī)定的濕度要
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