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1、江南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2009 1 編 號(hào) 本 科 生 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) （ 論 文 ） 題目： D3.68 三雙筒烘干機(jī)開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì) 機(jī)械工程 學(xué) 院 機(jī)械設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè) 學(xué) 號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 二〇一一年六月 Φ3.68M 烘干機(jī)設(shè)計(jì)（回轉(zhuǎn)部件） 2 Φ3.68M 烘干機(jī)設(shè)計(jì)（回轉(zhuǎn)部件） 摘 要：回轉(zhuǎn)烘干機(jī)廣泛應(yīng)用于建材工業(yè)、化學(xué)工業(yè)及礦物烘干。主要闡述了 回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理及有關(guān)技術(shù)參數(shù)。該烘干機(jī)設(shè)計(jì)新穎，使用可靠， CGSH套筒式三筒烘干機(jī)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，
2、熱效率高，物料烘干效果好，容易實(shí) 現(xiàn)自動(dòng)化控制，操作人員少。采用直接加熱順流式烘干，直徑為 3.6 米，長(zhǎng)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(gè)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，揚(yáng)均勻，生產(chǎn)能力達(dá) 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(jī)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(dá)到 1—0.5%以下。進(jìn)入烘 干機(jī)內(nèi)的物料以不粘筒壁及楊料板為宜。進(jìn)入烘干機(jī)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
3、溫烘干，烘干機(jī)的入口處內(nèi)筒及楊料板可用 耐熱鋼板制造。在烘干機(jī)底部熱幾溫度達(dá) 400℃-800℃狀態(tài)下，物料由提升機(jī)從 喂料口喂入，在重力作用下由經(jīng)過(guò)打散，破碎，分散裝置均布在烘干機(jī)內(nèi)部流 動(dòng)（保證了物料在烘干機(jī)內(nèi)部的熱交換效果） 。熱氣體由下部熱風(fēng)爐生成，從下 向上運(yùn)動(dòng)，與物料相接觸，通過(guò)熱傳導(dǎo)，對(duì)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(fēng)機(jī)抽出。該機(jī)能用于各種物料的 烘干，具有廣闊的應(yīng)用前景。 關(guān)鍵詞：回轉(zhuǎn)烘干機(jī)；揚(yáng)料板；轉(zhuǎn)速；氣體流速；工藝計(jì)算。 江南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2009
4、3 Design of the Rotary Parts of Φ3.68m 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
5、 adopt directly heated units and 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
6、 design of spreading boards has 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 a
7、cross section and suppleness in 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 applicat
8、ion and extension. Key word: Rotating drying machine; Spreading boards; Rotating velocity; Air Φ3.68M 烘干機(jī)設(shè)計(jì)（回轉(zhuǎn)部件） 4 velocity; Process calculation. 目 錄 第一章 前言.........................................................6 1.1 烘干機(jī)的發(fā)展與特點(diǎn) ..................................................6 第二章 總體方案論證 ......
9、........................................6 2.1 回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的型式、規(guī)格和烘干方法的設(shè)計(jì) ..............................6 2．2 揚(yáng)料板的設(shè)計(jì)與安裝 ................................................10 2．2．1 揚(yáng)料板的設(shè)計(jì) ..................................................11 2．2．2 揚(yáng)料板的安裝 ..........................................................
10、11 第三章回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ..........................................11 3.1 回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的產(chǎn)量計(jì)算 ...............................................11 3.2 回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的熱工計(jì)算 ...............................................12 3.2.1 平衡范圍和基準(zhǔn) .................................................12 3.2.2 熱平衡的計(jì)算 ............................
11、.......................15 第四章烘干機(jī)總體設(shè)計(jì)及其校核 ..........................................26 4.1 筒體內(nèi)物料重量 .....................................................26 4.2 求揚(yáng)料板總重量 .................................................26M總 4.3 計(jì)算轉(zhuǎn)筒部件重量 ...................................................27 4.4 大齒輪和輪帶重量
12、...................................................27 4.5 輪帶的設(shè)計(jì)計(jì)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(qiáng)圈處焊接部位的校核 ...............................
13、............33 4.5.4 筒體應(yīng)力計(jì)算 .....................................................34 第五章 結(jié)論........................................................37 參考文獻(xiàn)............................................................39 致謝 .................................................................40 附錄 ..........
14、.......................................................41 江南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2009 5 第一章 前言 1.1 烘干機(jī)的發(fā)展與特點(diǎn) 本課題設(shè)計(jì)的是設(shè)計(jì)一臺(tái) Φ3.68M 烘干機(jī)，具體進(jìn)行總體設(shè)計(jì)及回轉(zhuǎn)部 件設(shè)計(jì)。課題來(lái)源于中天仕名（徐州）重型機(jī)械公司，本課題是由 3 個(gè)人來(lái)進(jìn) 行的，本人負(fù)責(zé)總體設(shè)計(jì)及回轉(zhuǎn)部件設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的要求是烘干機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，工 作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，裝卸方便，便于維修，調(diào)整，能滿(mǎn)足水泥企業(yè)生產(chǎn)要求， 保證系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)率。設(shè)計(jì)的總路線，首先收集資料，熟悉課題；調(diào)查研究，畢 業(yè)實(shí)習(xí)；方案論證，總體設(shè)計(jì)；技術(shù)設(shè)計(jì)；工作
15、設(shè)計(jì)；撰寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明說(shuō)； 畢業(yè)設(shè)計(jì)預(yù)答辯；修改資料；最后材料整理裝袋。 近年來(lái)，回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)機(jī)是水泥廠烘干原料、混合材等的重要設(shè)備，已在 我國(guó)普遍推廣使用，回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)由于其設(shè)備簡(jiǎn)單，工藝簡(jiǎn)捷，單機(jī)產(chǎn)量高， 易于維護(hù)和管理等優(yōu)點(diǎn)，在建材、化工等許多行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。 回轉(zhuǎn)烘干機(jī)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(shè)備是回轉(zhuǎn)烘干機(jī)，臥式烘干機(jī)和立式烘干機(jī)，老 式立式烘干機(jī)雖然具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、使用方便的優(yōu)點(diǎn)，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、
16、環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題。針 對(duì)此問(wèn)題，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)欲設(shè)計(jì)高效回轉(zhuǎn)烘干機(jī)，該機(jī)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(dāng)采用干法生產(chǎn)時(shí)，各種含水分的物料如原料、煤和混合 材都需要進(jìn)行烘干，采用濕法生產(chǎn)時(shí)，煤和混合材都需要烘干，這樣才能保證 粉磨作業(yè)的正常進(jìn)行。 入磨物料的水分，對(duì)磨機(jī)的產(chǎn)量，出磨物料的質(zhì)量及磨機(jī)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(xì)顆粒物料會(huì)粘粘附在研磨體、襯 板和隔倉(cāng)板上，使粉磨效率顯著下降，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)垢魝}(cāng)板篦孔堵塞，妨礙 物料通過(guò)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(guò)高必然 會(huì)使磨機(jī)作業(yè)條件惡化，給操作和
17、質(zhì)量控制帶來(lái)困難。因此，排除物料過(guò)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(dú)進(jìn)行的烘干設(shè)備有回轉(zhuǎn)式、懸浮式、流態(tài)式、沸騰式、重 力式等烘干機(jī)。其中常用的是回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)。這種烘干機(jī)雖然烘干效率低，投 資較大，但對(duì)物料的適應(yīng)性強(qiáng)，可以烘干各種物料，其設(shè)備操作簡(jiǎn)單可靠，故 Φ3.68M 烘干機(jī)設(shè)計(jì)（回轉(zhuǎn)部件） 6 得到普遍采用。 2.1 回轉(zhuǎn)烘干機(jī)的型式、規(guī)格和烘干方法的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用直接傳熱，順流式回轉(zhuǎn)烘干機(jī)。 回轉(zhuǎn)烘干機(jī)筒體的厚度一般為 12mm 的鋼板焊接而成，直徑 3.6m、 ，長(zhǎng)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(duì)托
18、輪上，為了防止筒體沿著軸向移動(dòng)， 自傲靠近傳動(dòng)裝置的一道滾圈兩側(cè)和托輪之間設(shè)有一對(duì)擋圈。 在回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)內(nèi)，按物料與熱氣體流動(dòng)的方向的不同，有順流式和逆流 式（見(jiàn)圖 2-1）順流式烘干機(jī)物料與熱氣體的流動(dòng)方向是一致的，在進(jìn)料端， 濕物料與溫度較高的熱氣體接觸，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(gè)筒體內(nèi)干燥速率不均勻。逆流烘干機(jī)物料與熱氣體流動(dòng)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(gè)筒體的 干燥速率比較均勻。 圖 2-1 順流與逆流烘干特點(diǎn)示意圖 但是順流式具有以下優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)而被
19、使用較廣： 1.在烘干機(jī)熱端，物料與熱氣體溫差較大，熱交換過(guò)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(jìn)入烘干機(jī)后，由于表面水分易蒸發(fā)，可以減少粘性，有有利 于物料運(yùn)動(dòng)。用于烘干濕煤時(shí)，可避免高溫氣體直接接觸干煤引起著火。用于 烘干礦渣時(shí)，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(fù)壓低，能減少進(jìn)入烘干的漏風(fēng)量，有利于穩(wěn)定烘干機(jī) 內(nèi)熱氣體的穩(wěn)定及流速。 4.喂料與供煤同設(shè)于烘干機(jī)的熱端，車(chē)間布置較方便。 江南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2009 7 5.順流操作的烘干機(jī)出料溫度較低，一般可用膠帶輸送機(jī)輸送。 逆流烘干機(jī)的物料與熱氣體的流動(dòng)方向是相
20、反的，熱氣體從烘干物料出口 處進(jìn)入烘干機(jī)。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(qiáng)烈過(guò)熱。這種烘干機(jī)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(jī)的物料與熱氣體的流動(dòng) 方向是相同的，熱氣體與剛進(jìn)烘干機(jī)的濕料立即結(jié)合，極大量的水分在回轉(zhuǎn)烘 干機(jī)的首端就被消除，因此水分蒸發(fā)量在轉(zhuǎn)筒烘干機(jī)的其余部分相對(duì)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(gè)筒體的干燥速率 比較均勻。如果需要加強(qiáng)烘干，可提高進(jìn)入順流烘干機(jī)的氣體溫度而不致對(duì)烘 干物料產(chǎn)生不利的結(jié)果。最終水分也可按需要進(jìn)行控制。所以本設(shè)計(jì)選用順流 式烘干。 2
21、．2 揚(yáng)料板的設(shè)計(jì)與安裝 2．2．1 揚(yáng)料板的設(shè)計(jì) 回轉(zhuǎn)烘干機(jī)內(nèi)揚(yáng)料裝置有多種型式，見(jiàn)圖 2-2。 a b c d Φ3.68M 烘干機(jī)設(shè)計(jì)（回轉(zhuǎn)部件） 8 e f 圖 2-2 回轉(zhuǎn)烘干機(jī)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：適用于黏性大的物料，揚(yáng)料版為角鋼、槽鋼，高度約為烘干 機(jī)直徑的 1/8~`/12.缺點(diǎn)是揚(yáng)塵較大。適用于干燥塊狀物
22、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(yè)巖等, 筒體出口 氣體速度為 1，5~3m/s。烘干機(jī)的出口氣體溫度為 8~150C。 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(fù)合式揚(yáng)料板：60 度、90 度、120 度彎曲的揚(yáng)料板沿著筒體交替排 列，環(huán)與環(huán)之間的揚(yáng)料板形均勻的料瀑式錯(cuò)開(kāi)安裝，有利于形成。本設(shè)計(jì)揚(yáng)料 板采用此設(shè)計(jì)方案。設(shè)計(jì)的各種揚(yáng)料板形狀如圖 2-3（長(zhǎng)都為 600mm） 。 （a）進(jìn)料板 江南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2009 9 (b)內(nèi)一號(hào)揚(yáng)料板
23、 (c)外一號(hào)揚(yáng)料板 (d)內(nèi)二號(hào)揚(yáng)料板 (e)外二號(hào)揚(yáng)料板 (f)內(nèi)三號(hào)揚(yáng)料板 (g)外三號(hào)揚(yáng)料板 Φ3.68M 烘干機(jī)設(shè)計(jì)（回轉(zhuǎn)部件） 10 A (h)內(nèi)四號(hào)揚(yáng)料板 (i)外四號(hào)揚(yáng)料板 圖 2-3 回轉(zhuǎn)烘干機(jī)揚(yáng)料板的結(jié)構(gòu)形狀 附錄 序號(hào) 圖名 圖號(hào) 圖幅 1 三桶烘干機(jī)總裝 MD500-00-01 A0 2 三桶烘干機(jī)部件 MD500-00-02 A0 3 三桶烘干機(jī)工藝流程 MD500-00-03 A1 4 揚(yáng)料板分布 MD500-00-04 A1 5 三桶烘干機(jī)外桶 MD500-00-05 A1 6 內(nèi)一揚(yáng)料板 MD500-00-06 A2 7 內(nèi)二揚(yáng)料板 MD500-00-07 A3 8 內(nèi)三揚(yáng)料板 MD500-00-08 A3 9 內(nèi)四揚(yáng)料板 MD500-00-09 A4 10 外一揚(yáng)料板 MD500-00-10 A4 11 外二揚(yáng)料板 MD500-00-11 A4 12 外三揚(yáng)料板 MD500-00-12 A4 13 外四揚(yáng)料板 MD500-00-13 A4 江南大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 2009 11
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