Φ36x8M三筒烘干机设计说明书.doc

江南大学本科生毕业设计说明书 2009 1 编 号 本 科 生 毕 业 设 计 （ 论 文 ） 题目： D3.68 三双筒烘干机开发与设计 机械工程 学 院 机械设计 专 业 学 号 学生姓名 指导教师 二一一年六月 3.68M 烘干机设计（回转部件） 2 3.68M 烘干机设计（回转部件） 摘 要：回转烘干机广泛应用于建材工业、化学工业及矿物烘干。主要阐述了 回转烘干机的结构、工作原理及有关技术参数。该烘干机设计新颖，使用可靠， CGSH套筒式三筒烘干机具有结构紧凑，占地面积少，是相同产量单筒烘干占地 面积的地二分之一，工作可靠，能耗低，热效率高，物料烘干效果好，容易实 现自动化控制，操作人员少。采用直接加热顺流式烘干，直径为 3.6 米，长为 8 米，筒体壁厚为 12 毫米，转速大小为 3.2 转每分；采用的是二支撑且是于四 个电动机带动，扬均匀，生产能力达 42t/h.在水泥生产中发挥了重要的重要。 CGSH 套筒式三筒烘干机主要用于烘干一定湿度范围内颗粒物料，如干粉砂浆行 业所用的黄砂、铸造行业用的各种规格型砂。建材水泥行业用的高炉矿渣。小 粒度粘物料终水份要求，烘干后的物料含水量可以达到 10.5%以下。进入烘 干机内的物料以不粘筒壁及杨料板为宜。进入烘干机内热交换的气体温度不宜 高于 750 摄氏度，如有特殊要求高温烘干，烘干机的入口处内筒及杨料板可用 耐热钢板制造。在烘干机底部热几温度达 400-800状态下，物料由提升机从 喂料口喂入，在重力作用下由经过打散，破碎，分散装置均布在烘干机内部流 动（保证了物料在烘干机内部的热交换效果） 。热气体由下部热风炉生成，从下 向上运动，与物料相接触，通过热传导，对流，辐射等多种方式将热量传递给 物料，从而使物料温度不断升高，水分不断被蒸发，最终符合水分要求的物料 从下部出口卸料,带着水蒸汽的气体由烟囱被风机抽出。该机能用于各种物料的 烘干，具有广阔的应用前景。 关键词：回转烘干机；扬料板；转速；气体流速；工艺计算。 江南大学本科生毕业设计说明书 2009 3 Design of the Rotary Parts of 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 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 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 across 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 application and extension. Key word: Rotating drying machine; Spreading boards; Rotating velocity; Air 3.68M 烘干机设计（回转部件） 4 velocity; Process calculation. 目 录 第一章 前言.6 1.1 烘干机的发展与特点 .6 第二章 总体方案论证 .6 2.1 回转烘干机的型式、规格和烘干方法的设计 .6 22 扬料板的设计与安装 .10 221 扬料板的设计 .11 222 扬料板的安装 .11 第三章回转式烘干机的设计计算 .11 3.1 回转烘干机的产量计算 .11 3.2 回转烘干机的热工计算 .12 3.2.1 平衡范围和基准 .12 3.2.2 热平衡的计算 .15 第四章烘干机总体设计及其校核 .26 4.1 筒体内物料重量 .26 4.2 求扬料板总重量 .26M总 4.3 计算转筒部件重量 .27 4.4 大齿轮和轮带重量 .27 4.5 轮带的设计计算 .27 4.5.1 轮带材料及尺寸的选择 .27 4.5.2 校核轮带宽带 .29 4.5.3 加强圈处焊接部位的校核 .33 4.5.4 筒体应力计算 .34 第五章 结论.37 参考文献.39 致谢 .40 附录 .41 江南大学本科生毕业设计说明书 2009 5 第一章 前言 1.1 烘干机的发展与特点 本课题设计的是设计一台 3.68M 烘干机，具体进行总体设计及回转部 件设计。课题来源于中天仕名（徐州）重型机械公司，本课题是由 3 个人来进 行的，本人负责总体设计及回转部件设计，设计的要求是烘干机运转平稳，工 作可靠，结构简单，装卸方便，便于维修，调整，能满足水泥企业生产要求， 保证系统的运转率。设计的总路线，首先收集资料，熟悉课题；调查研究，毕 业实习；方案论证，总体设计；技术设计；工作设计；撰写毕业设计说明说； 毕业设计预答辩；修改资料；最后材料整理装袋。 近年来，回转式烘干机机是水泥厂烘干原料、混合材等的重要设备，已在 我国普遍推广使用，回转式烘干机由于其设备简单，工艺简捷，单机产量高， 易于维护和管理等优点，在建材、化工等许多行业有着广泛的应用。 回转烘干机的使用大大提高了企业的产量，特别是在大中型企业中使用后 效果显著，比传统的立式烘干系统优越的多，现已成为水泥企业烘干系统的首 选。 目前水泥厂用于烘干的主要设备是回转烘干机，卧式烘干机和立式烘干机，老 式立式烘干机虽然具有结构简单、运行可靠、使用方便的优点，但普遍存在热 耗损失大、热效率低、煤耗高、出料水分难以控制、环境污染严重等问题。针 对此问题，本次毕业设计欲设计高效回转烘干机，该机具有投资少、电耗省、 烘干产量高等效果。 第二章 总体方案论证 在水泥同业中，当采用干法生产时，各种含水分的物料如原料、煤和混合 材都需要进行烘干，采用湿法生产时，煤和混合材都需要烘干，这样才能保证 粉磨作业的正常进行。 入磨物料的水分，对磨机的产量，出磨物料的质量及磨机的操作都有很大 的影响。入磨物料水分多，磨内含湿量高，细颗粒物料会粘粘附在研磨体、衬 板和隔仓板上，使粉磨效率显著下降，严重时甚至会使隔仓板篦孔堵塞，妨碍 物料通过而出现堵塞、糊磨现象。使产量下降；而且，入磨物料水分过高必然 会使磨机作业条件恶化，给操作和质量控制带来困难。因此，排除物料过多水 分的烘干工序是水泥生产中不可缺少的重要环节。 水泥厂采用单独进行的烘干设备有回转式、悬浮式、流态式、沸腾式、重 力式等烘干机。其中常用的是回转式烘干机。这种烘干机虽然烘干效率低，投 资较大，但对物料的适应性强，可以烘干各种物料，其设备操作简单可靠，故 3.68M 烘干机设计（回转部件） 6 得到普遍采用。 2.1 回转烘干机的型式、规格和烘干方法的设计 本设计采用直接传热，顺流式回转烘干机。 回转烘干机筒体的厚度一般为 12mm 的钢板焊接而成，直径 3.6m、 ，长度一般为 8m，转速为 3.2r/min.。在筒 体上装有两道滚圈，将筒体支撑在两对托轮上，为了防止筒体沿着轴向移动， 自傲靠近传动装置的一道滚圈两侧和托轮之间设有一对挡圈。 在回转式烘干机内，按物料与热气体流动的方向的不同，有顺流式和逆流 式（见图 2-1）順流式烘干机物料与热气体的流动方向是一致的，在进料端， 湿物料与温度较高的热气体接触，其干燥速率较快而在卸料端，由于物料已被 烘干，物料温度也升高了，而气体温度已下降，二者温差较小，故干燥速率很 慢，所以在整个筒体内干燥速率不均匀。逆流烘干机物料与热气体流动方向是 相反的，已烘干的物料与温度较高、含湿量较低的气体接触，所以整个筒体的 干燥速率比较均匀。 图 2-1 顺流与逆流烘干特点示意图 但是顺流式具有以下优点和特点而被使用较广： 1.在烘干机热端，物料与热气体温差较大，热交换过程迅速，大量水分易 被蒸发，适用于初水分较高的物料。 2.粘性物料进入烘干机后，由于表面水分易蒸发，可以减少粘性，有有利 于物料运动。用于烘干湿煤时，可避免高温气体直接接触干煤引起着火。用于 烘干矿渣时，可避免高温气体与已烘干的矿渣接触而使其活性降低。 3.顺流操作的热端负压低，能减少进入烘干的漏风量，有利于稳定烘干机 内热气体的稳定及流速。 4.喂料与供煤同设于烘干机的热端，车间布置较方便。 江南大学本科生毕业设计说明书 2009 7 5.顺流操作的烘干机出料温度较低，一般可用胶带输送机输送。 逆流烘干机的物料与热气体的流动方向是相反的，热气体从烘干物料出口 处进入烘干机。这种烘干法由于烘干物料在其流程中常与最热的气体接触，可 能引起物料的强烈过热。这种烘干机内的物料与热气体之间的温度差小于顺流 烘干法，因此其烘干效率小于顺流烘干。而顺流烘干机的物料与热气体的流动 方向是相同的，热气体与刚进烘干机的湿料立即结合，极大量的水分在回转烘 干机的首端就被消除，因此水分蒸发量在转筒烘干机的其余部分相对低些，已 经烘干的物料与温度较高、含湿度较低的热气接触，所以整个筒体的干燥速率 比较均匀。如果需要加强烘干，可提高进入顺流烘干机的气体温度而不致对烘 干物料产生不利的结果。最终水分也可按需要进行控制。所以本设计选用顺流 式烘干。 22 扬料板的设计与安装 221 扬料板的设计 回转烘干机内扬料装置有多种型式，见图 2-2。 a b c d 3.68M 烘干机设计（回转部件） 8 e f 图 2-2 回转烘干机内部物料装置结构型式 a槽型：适用于黏性小的物料 b直板型：适用于黏性大的物料，扬料版为角钢、槽钢，高度约为烘干 机直径的 1/8/12.缺点是扬尘较大。适用于干燥块状物料。如粘 土等。 c扇形式：适用于密度大的大块状物料，如石灰石、页岩等, 筒体出口 气体速度为 1，53m/s。烘干机的出口气体温度为 8150C。 d双筒式：适合物料不宜直接与高温接触的物料 e蜂窝式：物料填充效率高，物料与气体接触面积也大 f复合式扬料板：60 度、90 度、120 度弯曲的扬料板沿着筒体交替排 列，环与环之间的扬料板形均匀的料瀑式错开安装，有利于形成。本设计扬料 板采用此设计方案。设计的各种扬料板形状如图 2-3（长都为 600mm） 。 （a）进料板 江南大学本科生毕业设计说明书 2009 9 (b)内一号扬料板 (c)外一号扬料板 (d)内二号扬料板 (e)外二号扬料板 (f)内三号扬料板 (g)外三号扬料板 3.68M 烘干机设计（回转部件） 10 A (h)内四号扬料板 (i)外四号扬料板 图 2-3 回转烘干机扬料板的结构形状 附录 序号 图名 图号 图幅 1 三桶烘干机总装 MD500-00-01 A0 2 三桶烘干机部件 MD500-00-02 A0 3 三桶烘干机工艺流程 MD500-00-03 A1 4 扬料板分布 MD500-00-04 A1 5 三桶烘干机外桶 MD500-00-05 A1 6 内一扬料板 MD500-00-06 A2 7 内二扬料板 MD500-00-07 A3 8 内三扬料板 MD500-00-08 A3 9 内四扬料板 MD500-00-09 A4 10 外一扬料板 MD500-00-10 A4 11 外二扬料板 MD500-00-11 A4 12 外三扬料板 MD500-00-12 A4 13 外四扬料板 MD500-00-13 A4 江南大学本科生毕业设计说明书 2009 11