纸型蔬菜滚筒干燥成形设备设计【带PROE三维】【6张CAD图纸+毕业论文+任务书】

纸型蔬菜滚筒干燥成形设备设计40页 13000字数+论文说明书+任务书+6张CAD图纸【详情如下】三维图PROE.zip任务书.doc出料箱2号.dwg密封装置2号.dwg总装配图.dwg托架装置1号.dwg筒体焊接件1号.dwg纸型蔬菜滚筒干燥成形设备总装图.dwg纸型蔬菜滚筒干燥成形设备设计论文.doc纸形蔬菜滚筒干燥成形设备的研究目    录1 引言22 概述42.1 干燥成形机原理42.1 干燥机的选用基准62.3 纸形蔬菜滚筒干燥器的主要组成及作用72.4 纸形蔬菜滚筒干燥器的工作原理72.5 纸形蔬菜滚筒干燥器的特点82.6 纸形蔬菜滚筒干燥器的分类及适用范围82.6.1 直接加热式82.6.2 间接加热纸形蔬菜滚筒干燥器102.6.3 复式加热纸形蔬菜滚筒干燥器103  纸形蔬菜滚筒的结构部分113.1 筒 体113.2 滚  圈143.3 托  轮163.4  抄   板173.5 电机的选择183.6  减速机的选择193.7 联轴器的选择213.8  轴的校核223.9 轴承的校核263.10 齿轮的校核273.11  纸形蔬菜滚筒的密封334 纸形蔬菜滚筒的安装、调整和运转385 结论40致谢40            摘要：讨论了纸形蔬菜的加工工艺, 提出其干燥成形设备的原理, 进行设备的工艺计算, 画出关键零件滚筒的基本结构, 给出了干燥成形工艺系统的组成, 简单描述温度控制的基本原理。在化学生产中，有些原料、半成品或成品含有或多或少的水分或其他溶剂。为了满足使用的要求，常采用干燥的方法将这些水分或溶剂除去，而干燥的方法和设备是多种多样的。回转干燥器是一种常见的干燥设备。它适合于颗粒状、湿物料的干燥，如纯碱、硝铵、和各种盐类等。回转干燥器能使物料在滚桶内翻动、抛撒、与热空气或烟道气充分接触，干燥速度快，生产力较高，因此广泛应用于化工、食品等工业生产中。该设备生产能力大、结构简单，但是效率较低。              关键词： 纸形蔬菜; 导热油; 滚筒; 干燥成形。       Abstract:  According to the actual situat i on of melt conveying in the elect romagnet ic dynam ic p last icat ingex t ruder fo r p last ics, the 3D model of f low f ield in the screw channel w as si mp lif ied . U sing the CA E techno logy, the comp licated f low of non2 N ew ton ian melt under the ax ial vib rat i on fo rce f ield andcircumferen t ial vib rat i on fo rce f ield w ere si mu lated, and the si mu lat i on resu lt s w ere compared w ith thesi mu lat i on resu lt s of melt conveying in single screw ex t ruder w ithou t vib rat i on fo rce f ield .In the processing of the chemistry industry, some materials、semi-finished produces or finished produces, contain more or less imprecision or other solventsIn order to satisfy the use requests, we need rid them by drying technical. And the methods of drying and equipments are variedThe drying machine of turning around、cylinder is an old、usual equipment .It is fit to dry the wet materials ,such as sulphur 、all kinds of salts etc .It can make the materials turning over、throwing or scattering , and contact with the hot air amply .Its drying speed is faster, and the manufacture ability is also very good .So it applies to the processing of the chemistry 、foodstuff etc widely.The manufacture ability of this equipment is larger ,and the structure is simple ,but the efficiency is very lower.Keywords: f in ite elemen t method; vib rat i on fo rce f ield; melt conveying; 3D f low f ield; AN SYS1 引言  纸形蔬菜(以下简称为纸菜)是各种新鲜蔬菜经过处理, 辊压干燥成形的一种蔬菜深加工产品, 其外观光洁致密, 厚薄宛如纸张, 故而得名纸菜。它口感好, 色泽艳丽, 风味独特, 携带方便, 既可作为休闲食品, 亦可作为中西汤料或方便面配料。纸菜不仅保留了新鲜蔬菜原有的风味、 色泽与各种营养成分, 而且具有低糖、 低钠、 低脂肪、 低热能、 高膳食纤维、 富含维生素、 矿物质及生长素等营养特点。纸菜所用的原料十分广泛, 价格低廉, 几乎适合于任何种类的蔬菜, 是蔬菜深加工的有效途径。这不但减少蔬菜贮藏、 运输过程的损耗, 而且更可提高蔬菜的经济附加值, 增加农民的收入, 并为边疆战士提供新的蔬菜食品, 故有十分广阔的开发前景。纸菜的成形工艺如下:原料分拣清洗分切热烫冷却沥水捣碎、 打浆加胶粘剂、 色素、 混合脱水处理成形、 加调味料、 干燥分切包装 胶粘剂有增稠功用, 选择种类及添加量不仅要有利于成形, 还要不影响纸菜的口感, 而且价格也要便宜。 关键工序是打浆, 脱水处理和成形, 它们极大影响纸菜的成形率、 脆性、 外形、 口感与营养成分的损耗。纸菜的生产加工参照造纸原理是不合适的, 适合纸菜加工的打浆的设备和工艺, 目前还没有研究报导。新鲜蔬菜的含水率是 75% 90% , 脱水处理使成形工序的菜泥物料达到适当含水率, 从而有利于提高纸菜的成形率和减少营养成分的损耗。干燥的操作几乎涉及到国民经济的所有部门，广泛用于生产和生活之中。所谓干燥，一般是指从固体材料中使液体（主要是水份）挥发和分离的操作，也包括从液体或泥浆状的物料中蒸发除去水分，以达到固体中失去水分的操作。其目的是除去某些原料、半成品以及成品中的水分或溶剂，以便于加工、使用、运输、储藏等。干燥是消耗大量热量的操作，在严格要求节省能源的今天，干燥所使用的热源，若能把利用废气及剩余蒸汽等廉价的热源作为方向，对于干燥机本身来说，即使热效率降低，但对整体而言，还是经济的。另外，在进入干燥工序之前的前处理工序，能采用降低水分的方法是经济的。对于干燥操作来说，干燥器的选择是非常困难而复杂的问题。因被干燥物料的特性、供热的 方法和物料 干燥介质系统的流体动力学等必须全部考虑。由于被干燥物料的种类繁多，要求各异，决定了不可能有一个万能的干燥器，只能选用最佳的干燥方法和干燥器形式纸形蔬菜滚筒干燥器的主体是略带倾斜并能回转的圆筒体。湿物料从左端上部加筒体由于片面受热或检修时筒体安装不正确而引起变形，可以用沿着筒体轴线拉紧的金属线而测量该线到筒壁的距离的方法检查出来。筒体过度加热及在热的状态下突然停车，这是筒体弯曲和下垂的最危险原因，所以筒的加热必须在它已经回转之后。在停车之前，则首先应熄灭火或喷燃管，直到筒体逐渐冷却，才可以停车调整托轮，不仅要达到使压力平均分配在全部托轮上，而且为了使机器更好的操作。托轮调节的正确与否，决定着纸形蔬菜滚筒轴向力的大小，该力能引起筒的窜动。对于纸形蔬菜滚筒，力求所有的托轮轴均装得上纸形蔬菜滚筒轴才行。托轮的单方向的倾斜，可能引起很大的轴向力，使两边的凸缘破坏。托轮的歪斜，如果是不同方向的，会使滚圈及托轮的磨损增大，从而增加了功率的消耗。5 结论干燥装置是一种耗能高，投资较大的单元操作系统。一套比较完整的干燥装置，由于费用较高，因此在干燥某种物料时，要合理选择干燥技术、合理的干燥技术。以降低干燥的成本。一套功能完备的干燥装置，除主机外，大多还包括热源、给料、排料、尾气处理系统及电气控制系统等，有的还包括物料的预处理装置或溶剂回收及热量回收系统，还有计算机自动检测及控制系统。根据物料的不同，大多数情况下辅机的价格与主机相差无几，大多数辅机，如风机、旋风分离器等均为标准化定型产品，故成本主要决定于主机的形式，因此主机的设计是整个装置中的重点。研制的成品费用包括产品试验考察费，设计研制费，市场调研及宣传广告费，销售费用，生产设备折旧费等非生产性开支费用。变成的费用还有干燥机的原材料、动力、燃烧消耗以及运输费用、占地厂房的费用等，另外，还有技术含量等各方面的因素。在本设计中，钢材多采用碳钢，这样在设计成型时备材方便，便于统一，只在重要的部分，由于强度的要求采用强度高的钢材，这样既保证了经济的实用性，又保证了产品的可靠性。回转干燥机是一种比较古老而通用的产品，生产技术已逐步成熟，可以节省一大笔研制的费用而且设备无故障运行时间较长。另外，该设备干燥技术衰败期长，从它是一种古老的设备，而现在社会上又有一定大量的需求可以看出。该设备有自己适用的范围，可以连续作业，生产的效率较高，在当今的市场中仍占有相当大的比例。所以，它是一个比较可行的设计方案。主要参考文献1. 王大康，卢颂峰，机械设计课程设计. 北京：北京工业大学出版社，2002.22. 汪恺，机械工业基础标准应用手册. 北京：机械工业出版社，2001.63. 机械设计手册（新版）.第一卷、第二卷、第四卷、第五卷.北京：机械工业出版社，2004.84. 吴宗泽，机械零件设计手册.北京：机械工业出版社， 2003.115. 时钧，化学工程手册.北京：化学工业出版社，1996.16. 日本化学技术，化工机械设计和保养.上海：上海科学技术文献出版社，19857. 国家医药管理局上海医药设计院，化工工艺设计手册.北京：化学工业出版社，2002 .8. 王昆等.机械设计课程设计手册.北京：高等教育出版社，20049. 周元康等.机械设计课程设计.重庆：重庆大学出版社，200110. 何庆主编.机械制造专业毕业设计指导与范例.北京：化学工业出版社，200811. 孙波.机械专业毕业设计宝典.西安：西安电子科技大学出版社，200812. 欧阳周.理工类学生专业论文导写.长沙：中南工业大学出版社，2000 13. 江耕华、胡来蓉编. 机械传动设计手册.北京，煤炭工业出版社，1990年14. 杨黎明、黄凯编. 机械零件设计手册. 北京，国防工业出版社，   1990年致谢值此毕业论文完成之际，当我再次回望这些月的经历时，真的是感慨万千，些许成就感油然而生。因为之前就已了解到导师所带的课题之前并没有学长做过，谈不上借鉴他们的经验成果。因此该项课题对我来说具有不小的挑战性。但是几个月努力下来，最终还是比较顺利地完成了此次毕业设计。     在这里我要特别感谢我的指导老师教授的热情关怀和悉心指导。我不是您出色的学生，而您却是我尊敬的老师。在我撰写论文的过程中，张老师倾注了不少的心血和汗水，无论是在论文的选题、构思和资料的收集方面，还是在论文的研究方法以及成文定稿方面，我都得到了张老师悉心细致的教诲和无私的帮助，特别是他深厚的学术素养、严谨的工作作风使我受益良多，使我接受了全新的思想观念并更加端正了学习态度。设计中遇到困难时跟张老师交流后，常常让我有“山重水复疑无路,柳暗花明又一村”的感觉，再次表示真诚地感谢此外，在论文写作的过程中，我也得到了许多同学的宝贵建议和不断的启发，和几位课题相近的同学学习探讨毕业设计时，我学到了不少的设计知识和创作方法，正是因为有了你们的帮助，才让我不仅学到了本次课题所涉及的新知识，更让我感觉到了知识以外的东西，那就是团结的力量。因此我想借这个机会向他们致以诚挚的谢意！最后，向在百忙中抽出时间对本论文进行评审并提出宝贵意见的各位专家表示衷心地感谢！并再次感谢所有在这次毕业设计中给予过我帮助的良师益友。四年的读书生活在这个季节即将划上一个句号，而于我的人生却只是一个逗号，我将带着对亲朋好友的感激以及对自己的承诺在我的人生里再次起航。 纸型蔬菜滚筒干燥成形设备 纸形蔬菜（以下简称为纸菜）是各种新鲜蔬菜经过处理，辊压干燥成型的一种蔬菜深加工产品，其外观光洁致密，厚薄宛如纸张，故而得名纸菜。它口感好，色泽艳丽，风味独特，携带方便，既可作为休闲食品，亦可作为中西汤料或方便面中配料。纸菜不仅保留了新鲜蔬菜原有的风味、色泽与各种营养成分，而且具有低糖、低钠、低脂肪、低热能、高膳食纤维、富含维生素、矿物质及生长素等营养特点。纸菜所用的原料十分广泛，价格低廉，几乎适合于任何种类的蔬菜，是蔬菜深加工的有效途径。这不但减少蔬菜贮藏、运输过程的损耗，而且更可 提高蔬菜的经济附加值，增加农民的收入，并为边疆战士提供新的蔬菜食品，故有十分广阔的开发前景。纸菜的成形工艺如下 : 原料分拣 清洗 分切 热烫 冷却 沥水 捣碎、打浆 加胶粘剂、 色素、混合 脱水处理 成形、加调味料、干燥 分切 包装 设备须具有安全可靠、使用方便、价格便宜的特点。 完成加工工艺分析，总体方案的确定，动力估算与部件设计与计算，电加热功率计算。 图纸要求：图纸工作量折合 0 号 4 张；设计结构合理，制造加工简单，操作安全。 设计说明书要求：说明书内容不少于 40 页，说明书结构清晰，设计计算准确，方案讨论分析全面；具体内容包括： 键零部件设计计算与校核， ,设备的总装、调试与安装要求， 纸形蔬菜滚筒干燥成形设备的研究 目 录 1 引言 . 4 2 概述 . 6 燥成形机原理 . 6 燥机的选用基准 . 8 形蔬菜滚筒干燥器的主要组成及作用 . 9 形蔬菜滚筒干燥器的工作原理 . 9 形蔬菜滚筒干燥器的特点 . 10 形蔬菜滚筒干燥器的分类及适用范围 . 10 接加热式 . 10 接加热纸形蔬菜滚筒干燥器 . 12 式加热纸形蔬菜滚筒干燥器 . 12 3 纸形蔬菜滚筒的结构部分 . 12 体 . 13 圈 . 16 轮 . 18 抄 板 . 19 机的选择 . 20 减速机的选择 . 21 轴器的选择 . 23 轴的校核 . 24 承的校核 . 28 轮的校核 . 29 纸形蔬菜滚筒的密封 . 35 4 纸形蔬菜滚筒的安装、调整和运转 . 36 5 结论 . 40 致谢 . 39 摘要 ： 讨论了纸形蔬菜的加工工艺 , 提出其干燥成形设备的原理 , 进行设备的工艺计算 , 画出关键零件 滚筒的基本结构 , 给 出了干燥成形工艺系统的组成 , 简单描述温度控制的基本原理。在化学生产中，有些原料、半成品或成品含有或多或少的水分或其他溶剂。为了满足使用的要求，常采用干燥的方法将这些水分或溶剂除去，而干燥的方法和设备是多种多样的。 回转干燥器是一种常见的干燥设备。它适合于颗粒状、湿物料的干燥，如纯碱、硝铵、和各种盐类等。回转干燥器能使物料在滚桶内翻动、抛撒、与热空气或烟道气充分接触，干燥速度快，生产力较高，因此广泛应用于化工、食品等工业生产中。 该设备生产能力大、结构简单，但是效率较低。 关键词 ： 纸形蔬菜 ; 导热油 ; 滚筒 ; 干燥成形。 to i on of in ic ic p t fo r p D of f f in w as si mp U A E f of ew ax i on fo f t i on fo f w si mu si mu i on lt s w w mu i on lt s of in ex t w t i on fo f In of or or or In to we by of of is an It is to as of It or Its is is So it to of of is is is f in t i on fo f 3D f f 1 引言 纸形蔬菜 (以下简称为纸菜 )是各种新鲜蔬菜经过处理 , 辊压干燥成形的一种蔬菜深加工产品 , 其外观光洁致密 , 厚薄宛如纸张 , 故而得名纸菜。它口感好 , 色泽艳丽 , 风味独特 , 携带方便 , 既可作为休闲食品 , 亦可作为中西汤料或方便面配料。纸菜不仅保留了新鲜蔬菜原有的风味、 色泽与各种营养成分 , 而且具有低糖、 低钠、 低脂肪、 低热能、 高膳食纤维、 富含维生素、 矿物质及生长素等营养特点。纸菜所用的 原料十分广泛 , 价格低廉 , 几乎适合于任何种类的蔬菜 , 是蔬菜深加工的有效途径。这不但减少蔬菜贮藏、 运输过程的损耗 , 而且更可提高蔬菜的经济附加值 , 增加农民的收入 , 并为边疆战士提供新的蔬菜食品 , 故有十分广阔的开发前景。纸菜的成形工艺如下 :原料分拣 清洗 分切 热烫 冷却 沥水 捣碎、 打浆 加胶粘剂、 色素、 混合 脱水处理 成形、 加调味料、 干燥 分切 包装 胶粘剂有增稠功用 , 选择种类及添加量不仅要有利于成形 , 还要不影响纸菜的口感 , 而且价格也要便宜。 关键工序是打浆 , 脱水处理和成形 , 它们极大影响纸菜的成形率、 脆性、 外形、 口感与营养成分的损耗。纸菜的生产加工参照造纸原理是不合适的 , 适合纸菜加工的打浆的设备和工艺 , 目前还没有研究报导。新鲜蔬菜的含水率是 75% 90% , 脱水处理使成形工序的菜泥物料达到适当含水率 , 从而有利于提高纸菜的成形率和减少营养成分的损耗。 干燥的操作几乎涉及到国民经济的所有部门，广泛用于生产和生活之中。所谓干燥，一般是指从固体材料中使液体（主要是水份）挥发和分离的操作，也包括从液体或泥浆状的物料中蒸发除去水分，以达到固体中失去水 分的操作。其目的是除去某些原料、半成品以及成品中的水分或溶剂，以便于加工、使用、运输、储藏等。 干燥是消耗大量热量的操作，在严格要求节省能源的今天，干燥所使用的热源，若能把利用废气及剩余蒸汽等廉价的热源作为方向，对于干燥机本身来说，即使热效率降低，但对整体而言，还是经济的。另外，在进入干燥工序之前的前处理工序，能采用降低水分的方法是经济的。 对于干燥操作来说，干燥器的选择是非常困难而复杂的问题。因被干燥物料的特性、供热的 方法和物料 干燥介质系统的流体动力学等必须全部考虑。由于被干燥物料的种类繁多，要求 各异，决定了不可能有一个万能的干燥器，只能选用最佳的干燥方法和干燥器形式。 纸形蔬菜滚筒干燥器的主体是略带倾斜并能回转的圆筒体。湿物料从左端上部加 入，经过圆筒内部时，与通过筒内的热风或加热壁面进行有效的接触而被干燥，干燥后的产品从右端下部收集。在干燥过程中，物料借助于圆筒的缓慢转动，在重力的作用下从较高的一端向较低的一端移动。筒体内壁上装有顺向抄板（或类似的装置），它不断地把物料抛起又洒下，使物料的热接触面表面增加，以提高干燥速率并促进物料向前移动。干燥过程中所用的热载体一般为空气，烟道气或水蒸气等。如果热 载体（如热空气、烟道气）直接与物料接触，则经过干燥后，通常用旋风除尘器将气体中所夹带的细粒物料捕集下来，非空气则经旋风除尘器后放空。纸形蔬菜滚筒干燥器是最古老的干燥设备之一，但由于经济实用工作量大，效率较高，目前仍被广泛使用于冶金、建材、化工等领域。 2 概述 燥成形机原理 纸菜干燥成形设备原理如图 1 所示 , 带加热功能的干燥成形滚筒顺时针旋转 , 菜泥物料从送料口挤出 , 经刮板刮均匀后 , 由碾压辊展平 , 在转动过程中干燥成形 , 由刮刀刮下 , 落在干燥网带上输 送 , 在网上直干燥的操作几乎涉及到国民经济的所有部门，广泛用于生产和生活之中。 接喷调味料 , 进一步热风干燥 , 再进入分切工序。挡板、 送料口、 刮板和碾压辊形成一个部件 , 整个部件可在与滚筒同心、 半径为 R 的圆弧槽内移动 , 在滚筒转速非无级变速的情况下 , 实现烘干时间的微调。刮板和碾压辊可各自沿滚筒的径向调节 ; 碾压辊弹簧的预压力亦可调 ; 刮刀可以旋转角度或向斜下方调节 , 以适应不同的工艺与产品要求。碾压辊上有纵横的、 突起的刃口 , 碾压后 , 不光使纸菜外观宜人 , 而且便于食用时手工撕开。必要时 , 可用刷油辊 (或喷油嘴 )在干燥成形滚筒上刷 (喷 )涂橄榄油 , 以防止纸菜干燥后在滚筒上干结 , 难以从滚筒上刮离。 所谓干燥，一般是指从固体材料中使液体（主要是水分）挥发和分离的操作，也包括从液体或泥浆状的物料中蒸发除去水分，以达到固体中失去水分的操作。其目的是除去某些原料、半成品以及成品中的水分或溶剂，以便于加工、使用、运输、储藏等。 干燥是消耗大量热量的操作，在严格要求节省能源的今天，干燥所使用的热源，若能把利用废气及剩余蒸气等 廉价的热源作为方向，对于干燥机本身来说，即使热效 率降低，但对整体而言，还是经济的。 另外，在进入干燥工序之前的前处理工序，能采用降低水分的方法是经济的。 燥机的选用基准 对于干燥操作来说，干燥器的选择是非常困难而复杂的问题。因被干燥物料的特性、供热的方法和物料 干燥介质系统的流体动力学等必须全部考虑。由于被干燥物料的种类繁多，要求各异，决定了不可能有一个万能的干燥器，只能选用最佳的干燥方法和干燥器型式。 在选择干燥器型式时，要考虑下列因素： （ 1） 被干燥物料的性质 （ a）湿物料的物理特 性；（ b）干物料的物理特性；（ c）腐蚀性 （ d）毒性；（ e）可燃性；（ f）粒子大小；（ g）磨损性 （ 2） 物料的干燥特性 （ a）湿分的类型 （ b）初始和最终湿含量； （ c）允许的最高干燥温度； （ d）产品的粒度分布； （ e）产品的色、光泽、味等。 （ 3）回收问题 （ a）粉尘回收； （ b）溶剂回收。 （ 4）用户安装地点的可行性问题 （ a）空间是否能布置此干燥系统； （ b）可用的加热空气的能源类型及电能； （ c）排放的粉尘条件； （ d）噪音； （ e）干燥前后的衔接工序。 （本次设计的题目是纸形蔬菜滚筒干燥器，所 以以下介绍纸形蔬菜滚筒干燥器） 形蔬菜滚筒干燥器的主要组成及作用 纸形蔬菜滚筒干燥器主要有以下主要部分组成。筒体是一主要部分，其外廓尺寸决定于反应或操作所需要的空间。筒内是空的或装有抄板，也有装着链子的，以达到增加传热和粉碎物料的目的。 筒上装有滚圈，筒体及筒中所装物料的重量，通过滚圈而传给支座的托轮，支座装有防止筒体作轴向窜动的装置。靠近托轮一挡轮座的筒体上，装有齿圈，以带动筒体回转。装在减速箱轴上的齿轮与此齿圈相连，减速箱和电动机构成一传动机构。 在纸形蔬菜滚筒的物料端，装有一个小室，为卸出 物料及传入或引入引出气体而用。筒的出料端用密封装置（迷宫或端面式的密封）加以密封。 在筒的一端设有卸料装置，用以加卸出被处理的固体物料。 被处理的物料与气流在纸形蔬菜滚筒内即可以并流，也可以逆流。如果由于过程或反应的进行必须加热，则此热量可由气体直接供给；也可由筒壁传入；可由于筒内被处理物料所放出的反应热；也可由在筒内直接烧燃料供给。气体加热的方法及其最高温度决定于被处理固体物料的性质及是否允许被弄脏等多种因素。 从制造方便、机械强度大及材料消耗少等方面考虑，纸形蔬菜滚筒通常做成圆形截面。但是小的纸形蔬菜滚 筒，也有做成六边形或多边形的，甚至有的将两端做成锥形的。 圆筒的外廓尺寸决定于所需的生产能力、物料在筒内所停留的时间以及通过圆筒的气体的最大允许速度。 形蔬菜滚筒干燥器的工作原理 纸形蔬菜滚筒干燥器的主体是略带倾斜并能回转的圆筒体。湿物料从左端上部加入，经过圆筒内部时，与通过筒内的热风或加热壁面进行有效的接触而被干燥，干燥后的产品从右端下部收集。在干燥过程中，物料借助于圆筒的缓慢转动，在重力的作用下从较高的一端向较低的一端移动。筒体内壁上装有顺向抄板（或类似的装置），它不断地把物料抛起又洒下，使 物料的热接触面表面增加，以提高干燥速率并促使物料向前移动。干燥过程中所用的热载体一般为空气、烟道气或水蒸气等。如果热载体（如热空气、烟道气）直接与物料接触，则经过干燥后，通常用旋风除尘器将气体中所夹带的细粒物料捕集下来，非空气则经旋风除尘器后放空。纸形蔬菜滚筒干燥器是 最古老的干燥设备之一，但由于经济实用工作量大、效率较高，目前仍被广泛使用于冶金、建材、化工等领域。 形蔬菜滚筒干燥器的特点 纸形蔬菜滚筒干燥器与其他干燥设备相比，具有如下优点： 连续工作； 作方便； 修费用低； 以用它干燥颗粒状物料，对于那些附着性大的物料也很有利； 产上允许产品的产量有较大的波动范围，不致影响产品的质量； 该干燥器的缺点是： 次性投资多； 卸困难； 效率低（但蒸汽管式纸形蔬菜滚筒干燥器热效率高）； 物料颗粒之间的停留时间差异较大，因此不适合于对温度有严格要求的物料。 形蔬菜滚筒干燥器的分类及适用范围 接加热式 （ 1）常规直接加热纸形蔬菜滚筒干燥器 该干燥设备中被干燥的物料与热风直接接触，以对流传热的方式进行干燥。按热风与物料之间的流动方向又分为并流式和逆流式。在并流式中热风与物料移动方向相同，入口处温度较高的热风与湿含量较高的物料接触。因物料温度处于表面汽化阶段，故产品温度仍然大致保持湿球温度。出口侧的物料虽然温度在升高，但此时的热风温度已经降低，故产品的温度升高不会太大，因此选用较高的热风入口温度，不会影响产品的质量。这对于那些热敏性物料的干燥包括那些含有易挥发物料的干燥是很适宜的；对于耐高温的物料，采用逆流干燥， 热利用率高。干燥器的空气出口温度在并流 式中一般应高于物料出口温度的 10 20。在逆流式中，如没有明确规定，一般采用 100作为出口的温度较为合理。 常规直接加热纸形蔬菜滚筒干燥器的筒体直径一般为 3m，筒体长度与筒体直径之比一般为 4 10。干燥器的圆周速度为 s，空气速度在 s 范围内。 （ 2） 叶片式穿流纸形蔬菜滚筒干燥器 按照热风的吹入方式将叶片式穿流纸形蔬菜滚筒干燥器分为端面吹入型和侧面吹入型两种。上图是端面吹入型的简图，其筒体水平安装，沿筒体内壁圆周方 向等距离装有许多从端面入口侧向出口侧倾斜叶片（百叶窗），热风从端部进入纸形蔬菜滚筒底部，仅从下部有料层的部分叶片间隙吹入筒内，因此能有效地保证干燥在热风与物料的充分接触下进行，不会出现短路现象。物料在倾斜的叶片和筒体的回转作用下，由入口侧向出口侧移动，其滞留时间可用出口调节隔板调节。侧面吹入型与端面吹入型不同的是筒体略带倾斜安装，大部分热风从开有许多小孔的筒体外吹入筒内，其方向与筒内物料的移动方向成直角，再穿过三角形叶片的百叶窗孔进入料层。在回纸形蔬菜滚筒体内壁四周装有箱形壳体，并沿回纸形蔬菜滚筒体长度方向 分成 3 4 个独立的室。每个室都有独立的鼓风机、空气加热器以及进气口和排气口。热风温度以及循环风量、排气量均能自行调节。这种类型的干燥器体积传热系数大，约为 349 1745w/（ m）；干燥时间短，约为 10 30料的填充率较大，约为 20% 30%；装置容积相对较小，料层阻力为 98 588道风速一般为 s；筒体的转速为常规直接加热纸形蔬菜滚筒干燥器的 1/2 左右；使用的热风温度为 100 300。在工业上常采用这种干燥器干燥粒状、块状或片状物料，例如焦炭、压扁干豆、砂 糖等忌破坏的物料，此外，像塑料粒一类必须干燥到很低水分的物料以及像十片、低浆渣等密度小的物料，都可以用它来干燥。 （ 3）通气管式纸形蔬菜滚筒干燥器 该干燥器的设计和安装与常规式相同，不同的是筒内设有安装抄板，物料自进口端向出口端移动的过程中，始终处于纸形蔬菜滚筒的底部的空间中，形成一个稳定的料层，因而减少了尘土的飞扬。热空气从端部进入不随筒体转动的中心管后，高速地从埋在料层中的粉质管小孔中喷出，与物料强烈接触。通气管式干燥器的体积传热系数约是常规式的两倍。纸形蔬菜滚筒的圆周速度约为常规式的 1/2，在相同的生 产能力下，干燥筒体的长度仅是常规式的 1/2，因此大大降低了设备的费用。 接加热纸形蔬菜滚筒干燥器 该干燥器筒体砌在炉内，用烟道气加热外壳。筒内设置一个同心圆筒。烟道气进入外壳和炉壁之间的环状空间后，穿过连接管进入干燥筒内的中心管。常规直接加热纸形蔬菜滚筒干燥器特别适用于干燥那些降速干燥阶段较长的物料。因为它可以在相当稳定的干燥温度下，使物料有足够的停留时间，同时可以借助纸形蔬菜滚筒的回转作用，有效的防止物料的结块。该干燥器适用于干燥热敏性物料，但不适用于粘性 大，特别易结块的物料。 在干燥筒内以同心圆方式排列 1 3 圈加热管，其一端安装在干燥器出口处集管箱的排水分离室上；另一端用可以热膨胀的结构安装在通气头的管板上。物料在干燥器内受到加热管的开举和搅拌作用而被干燥，并借助干燥器的倾斜度从较高一段向较低一端移动，从设在端部的排料斗排出。该干燥器具有常规间接加热纸形蔬菜滚筒干燥器的所有优点，它的单位容积干燥能力是常规直接加热式的 3 倍左右，热效率高达 80% 90%，物料的填充率为 式加热纸形蔬菜滚 筒干燥器 该干燥器主要由纸形蔬菜滚筒和中央内管组成。热风进入内筒，由物料出口端折入外筒后，由原料供给端排出。物料则沿着外壳壁和中央内壁的环状空间移动。所需的热量，一部分由热空气经过内筒传热壁面，以热传导的方式传给物料；另一部分通过热风与物料在外壳壁与中央内筒的环状空间中逆流接触，以对流传热的方式传给物料。该结构的优点是：热风先通过内筒，可以把夹带的粉尘沉降下来，同时减少了对与周围环境的热损失，提高了热量的有效利用率。 3 纸形蔬菜滚筒的结构部分 设计规格为 1000 8000以 例校 核，则物料的重要尺寸如下： S 阴 2（ S 扇 S） 2（ 122r 12 12 34） 2（ 12 3 316） m V S 阴 *L 8 m 1M v 310 939 m 939 9202 N 体 筒体是干燥器的主体。筒体直径和长度由工艺条件决定，它的大小 反映了干燥器生产能力的大小，筒体的材料一般为碳钢，不锈钢等。对于高温干燥的场合，常用耐火材料作为衬里。对于腐蚀性物料，可选用不锈钢或以碳钢为基本，用耐腐蚀性非金属材料作衬里。筒体的载荷主要是筒体自重，衬里重量以及物料重量。 本设计采用碳钢为筒体，无衬里，通体外由现场配置保温层。 壁厚的确定： 根据纸形蔬菜滚筒直径 D，按经验公式计算： =（ 1000 = 7 10 取其纸形蔬菜滚筒壁厚为 =10环形截面梁的容许弯曲应力作强度校核： 纸形蔬菜滚筒可 以视为自由放置在两个支撑上的长度为 L 的梁，并且均匀地承受有纸形蔬菜滚筒的重量 G 和装填物料的重量 生的载荷 q： q = ，而筒体重量 G 有： M = v =310 （ 8 =1979 补充其它附件的影响，取 M 为 2260 物料和筒体的质量 M+1M= 3200 G 3200 31360 N N q (G+L 3920 N/m 当支撑点之间的距离 0l= ，在支撑点间梁最危险截面处所保障的最小弯曲力矩为： 82220 23 9 2 0 8 4 . 6 8 839202 2 8 = m = N m 为了提高物料的重心到一定的高度所必需的传动装置的扭转力矩也传到纸形蔬菜滚筒上，扭矩为： 9 5 4 91 4 0 0 4 9 0 1 式中 ： N kw n r/算力矩 N m)为 : 22220 . 3 5 0 . 6 50 . 3 5 0 . 0 0 5 0 . 6 5 0 . 0 0 5 0 . 0 1 40 . 0 1 4 5M p M M M k m 纸形蔬菜滚筒环形截面的阻力矩为： 0 . 9 8 0 . 9 81 3 4132 3 43 . 1 4 1 1 0 . 9 832 纸形蔬菜滚筒的强度条件有 = Mp/w 容许应力建议为（包括可能的温度应力、安装误差及其它）：对无衬里的纸形蔬菜滚筒取 5 102m 范围内 ;对于带衬里的纸形蔬菜滚筒取 202m 以下。 = Mp/w = N/ 2m 结果位于允许的范围之内，所以可行。 挠度校核： 对于正常操作允许在 1m 长度上的挠曲量 f 不大于 1/3： f 310 m 平均分布载荷的挠曲量为： f = 5q 40l/384E 为纸形蔬菜滚筒材料的弹性系数，为 510 2m I 为环形截面的轴向惯性矩： 44 164 44 164 = m f = 455 0 . 0 0 3 9 2 4 . 6 83 8 4 1 . 9 1 0 0 . 0 0 4 = 430 . 3 1 0 1 . 4 1 0 满足纸形蔬菜滚筒的刚度条件。 圈 滚圈是用来将纸形蔬菜滚筒及其内部装填物料重量的压力传递到托轮上，滚圈的断面有矩形或正方形或空心的箱。滚圈是一个圆环，一般用优质钢制造，以保证其耐久性，但其更换费事。 把滚圈固定在筒体上有几种方法：一种是把滚圈热套在煅成的筒颈上，此颈是铆接或焊接在纸形蔬菜滚筒上的，另外一种是将滚圈用螺栓联接纸形蔬菜滚筒的加强环上，该结构使用活套式滚圈，滚圈套在铸铁的或钢的鞍座上，鞍座的一侧有凸边，为防止滚圈 的轴向移动，将凸边轮流排在滚圈的两侧，鞍座下垫有调节和加强作用的垫片。选择调节垫片的厚度，使纸形蔬菜滚筒与滚圈达成同心。如图 图 滚圈固定方式 123456该结构的优点是可以更换损坏的滚圈，缺点是必须考虑到热膨胀的间隙问题，使该结构常出现轧滚的现象。 滚圈的宽度为 bm 根据运转经验，为滚圈和托轮的接触面单位长度上的容许载荷； R 托轮的反作用力， 为校核该尺寸，取纸形蔬菜滚筒倾斜 R = ( ) c o s2 c o s ( )2 = = 60 Z = 2 R = 6( 3 2 0 0 9 . 8 1 0 ) c o s 3 . 52 2 c o s 3 0 = b= R/q = = 滚圈的宽度应该大于 b=80其外径为 D = 1373径为 D = 1120 轮 支座的 托轮，承受着全部回转部分的重量。托轮轴承的安装，要保证托轮既能沿直线垂直于纸形蔬菜滚筒的轴线的方向移动，又能绕垂直的回转轴转动。 托轮的宽度应比滚圈的宽度大 20 30托轮的直径取其滚圈外径的 1/3 1/4，据此， 取托轮的宽为 100 轮的直径为 392造托轮用的材料，其强度应该比滚圈差些。 滚圈和托轮接触处挤压强度的条件满足如下条件： 50 . 0 1 5 7 1 . 9 1 0 0 . 6 8 6 0 . 1 9 60 . 0 4 1 80 . 0 8 0 . 6 8 6 0 . 1 9 6c 22 /500300/ 满足挤压接触强度的条件。 沿倾斜安装的纸形蔬菜滚筒轴作用力 ，故应该设有一种装置来阻挡筒的轴向窜动，由于该设计较为轻型，斜度较小约为 2 3，故采用具有凸缘的托轮装置来阻挡纸形蔬菜滚筒的轴向剧烈的窜动，允许有一定量的移动。托轮安装时，有凸缘的一侧面成对的装在纸形蔬菜滚筒的两端，如果较为重大的纸形蔬菜滚筒，则应该在筒的靠近齿圈的一端装有挡轮装置。该挡轮成对安装在滚圈的两侧，安装时使其与侧面上滚圈的侧面相接触 。该挡轮有两种形式：球面挡轮和锥面挡轮。 轻型的纸形蔬菜滚筒可用球面挡轮，它不需要很精确的安装，但它所能承受的力 比锥面挡轮小得多。锥面挡轮应装得使它沿滚圈滚动而没有滑动。 抄 板 抄板是纸形蔬菜滚筒干燥器的重要部件。它的作用是将物料抄起来并逐渐洒向热气流中，以加强物料与热气流的热质交流，促进干燥过程的进行；另外，抄板可协助将物料自圆筒的一端移动到另一端。抄板的型式及数量选择的正确与否直接影响热效率和干燥的强度。 抄板数量的确定： 据经验 n=（ 6 14） D 由 D = 1m 所以 n = 6 10 根据情况选择 n = 8 抄板的高度一般为筒体内径的 1/82，所以，取抄板的高度为 h = 122 抄板的角度要考虑物料的休止角和附着性等情况，因为没有特殊的要求，所以选定的型式如图 图 板 另外，工业上常用的抄板布置形式有如下几种： 升举式抄板。 这种抄板在工业上应用十分广泛，主要是用于大块物料和易粘结的物料。优点是这种结构干燥器容易清洗，但纸形蔬菜滚筒的填充率较低 ，大约在 间。 均布式抄板。 该抄板与升举式抄板相比，它能保证物料更均匀地分布在纸形蔬菜滚筒的全部横截面上。对于粉状物料或带有一定粉块的物料，用这种抄板比较适宜。工业上常在间接加热纸形蔬菜滚筒干燥器中设置这种抄板，多适用于煤粉、磷酸氢钙、轻质碳酸钙 和粉状石墨等物料。 扇形抄板。 该抄板由升举式抄板构成的互不相通的扇形扇式结构。物料沿着各种曲折的通道逐渐下降，与热气流进行充分接触而干燥。适用于块状、易脆和密度大的物料。 蜂巢式抄板。 物料被分散在各个小格子中，从而降低了物料落下的高度，减少了干 燥过程中产生的粉尘量。因此，它适用于易生粉尘的细碎物料。填充率较高，一般可达到 根据以上结构的分析，并考虑到经济性等的要求，本设计所采用的是开举式抄板。 机的选择 纸形蔬菜滚筒干燥器的传动功率可用佐野公式计算。该公式将转动所需的总功率分为四部分：圆筒内颗粒运动所需功率、圆筒旋转所需功率、克服圆筒支撑部分的摩擦所消耗的功率，以及传动功率的功率损失。 圆筒内颗粒运动所需功率 2p 1 29 . 8 1 0 D L n C s i n C D n = i i 中：为粉粒体的休止角（）， 充满度系数， 10 2 为充满度系数， 349 . 6 1 1 0 1 c o s ；为筒体中心与粉粒体层之间形成的夹角， n 为筒体转速， r/ 筒体旋转所需功率 8 2 2 21 . 3 7 1 0 n= 8 2 2 21 . 3 7 1 0 2 2 0 0 1 . 0 1 5 . 2 =中： 圆筒质量（包括附属物），这里用的是估计值， 圆筒的平均直径， m。 圆筒支撑部分的摩擦消耗的功率 3 c o 5 1 1 0c o n m = 3 0 . 0 7 5 c o s 3 . 50 . 5 1 1 0 1 . 3 7 2 5 . 2 3 2 0 0 0 . 0 1 80 . 3 9 2 c o s 3 0 =中 ： 圆筒的倾斜角 ，这里取 z 为滚圈与托轮之间的接触角，取 z = 30；为轴承的摩擦系数（油为 为 T D 为滚圈直径， m; 托轮轴直径， m； 托轮直径， m。 总功率 为： P = 2+4 减速机和传动装置的功率损失， 取 失为 20% 30%， 2+ = 0%= 于考虑到其他物料的因素，则取其电动机的功率为 表选用 P = 7.5 n = 970 r/种电动机的主要性能及结构特点是效率高，耗电少，性能好，噪音底，震动小，体积小，重量轻，运行可靠，维修方便。为 B 级绝缘。 结构为全封闭、自扇冷式，能防止灰尘、铁屑、杂物侵入电机内部。冷却方式为 减速机的选择 求计算功率1等冲击” ，由表 ，取工况系数 11 C = 求折算功率 转速 1 9 7 0 / m i 接近于公称转速 1 1 0 0 0 / m i 故 由公式得，折算功率为 0 0 07 . 5 7 . 7 31 9 7 0k 初选减速机规格 由所需要求条件初选 i = 公称功率 1 17P 过载能力校核 由公式，所选减速器的许用尖峰负荷为 m a x 1 1 . 8 1 . 8 1 7 3 0 . 6P P k w 表而使用的最大尖峰负荷为 m a x 1 m a 5 . 4 6 P 合用。 热功率的校核 由已知条件， 查表 无冷却措施，户外露天）， 许用热功率分别为 1 46GP ， 1 90GP 由表 环境温度系数 1 负荷系数2 1f 所选减速器在实用转速为 1 9 7 0 / m 时的相应公称输入功率为 1 119701 0 9 . 71000 k 表 表由 117 . 5/ 0 . 7 79 . 7查表 ， 取功率利用系数 3 该使用场合下的计算热功率为 11 2 3 1 1 0 . 9 1 . 2 5 7 . 5 8 . 5f f f P k w P 满足要求。 另外，选用此规格时，多从与筒体安装时的尺寸关系出发选用此规格。 轴 器的选择 联轴器的计算转矩 按类工作选择工况系数 k = 1.5 9 5 50 由表 选 弹性柱销联轴器 630 m 由联轴器的工作转速 n = 970r/许用转速 5 0 0 0 / m i n m 从动 2 2 2 2 21 ( ) 4 pT d h L b = 31 4 2 8 ( 7 0 1 2 ) 5 5 1 04 = m 由以上计算可知，两半轴的键连接强度足够。据以上分析，另外由于高速运转，所以要求轴的对中度很高，故采用弹性柱联轴器，据此选用。 （此联轴器结构简单，制造容易，更换方便，不需经常维护，有一定的补偿性能和缓 冲性能，弹性件的耐磨性高，寿命较长。适用于平稳或有轻微冲击载荷，起动频繁，对补偿性能要求不高，而需要有较长使用期及工作时可能发生较大轴向窜动的两轴联接。） 轴的校核 取纸形蔬菜滚筒倾斜 与纸形蔬菜滚筒的轴线平行。 （ 1） 轴的转速 5 d 1373 5 = 18.2 r/转矩 T T 69 . 5 5 1 0 / = 6 7 . 59 . 5 5 1 04 1 8 . 2 =610 N 轴的圆周 22 0 . 9 8 1 0 5000392 N 支撑的径向力 3200 31360 N c o s 3 . 5 c o s 3 02G = 31360 c o s 3 . 5 c o s 3 02 = 13552 N 轴向力 G 31360 1914 N （ 2） 求支座反力 水平面内的支座反力 据 0, 得 2 1 2( ) 0t A R L L 212 = 165 5 0 0 0 2 5 7 8320 N B Z t A R= 50002422N 铅直面内的支撑力 据 0, 得 2 1 2( ) 0r A Y R L L F R 212 F = 1 3 5 5 2 1 5 5 1 9 1 4 1 9 6320 = 5392 N B Y r A R= 13552 8160 N （ 3） 作弯矩图 水平面内的弯矩图 在 E 点 1E Z A L= 2578 165 = 425370N F 点 115 425370155= 315597N A 平面弯矩 铅直面内弯矩图 E 点左侧有 1E Y A L= 5392 165 = 889680 N 点右侧有 2F Y B L= 8160 115 = 938400N 作合成弯矩图 E 点左侧有 22E E Y C M = 5 2 5 2( 4 . 2 5 1 0 ) ( 8 . 9 1 0 ) = 10 N F 点右侧有 22F F Y F M5 2 5 2( 9 . 3 8 4 1 0 ) ( 3 . 1 6 1 0 ) = 10 N （ 4） 由合成弯矩计算轴的直径 由合成图可知 的弯矩最大，所以该轴的危险断面发生在 。由知查表得 380 , 知 1 3 5 的轴径 53319 . 9 1 00 . 1 0 . 1 3 5= 65.6 值小于原设计的轴径 392 足够安全。 承的校核 选用圆锥滚子轴承 30315 计算派生轴向力 由以上计算知 411N 141N 查表知该型轴承 e = Y = c = N 派生轴向力 117411 20592 2 1 . 8 226141 17062 2 1 . 8 确定轴承的轴向载荷 1 3 5 7 9 s i n 3 . 5 8 2 7 对于轴承 1 有 2 1 7 0 6 8 2 7 =879 2S 取 2A=2886 N 计算当量动载荷 由于 112059 0 . 2 87411A 查表可知 111, 0由于 222886 0 . 4 76141A 220 . 4 0 , 1 . 8 故 1 1 1 1 1P X R Y A= 1 7411+0 = 7411 2 2 2 2 2P X R Y A= 6141+2886 = 7651 N 计算轴承的寿命 由于 21， 所 以 轴 承 的 寿 命 按 照 算，因为 610()60 f p查表知： , , 103 上式为： 106 31 0 1 . 0 1 4 6 1 7 0()6 0 1 8 . 2 1 . 5 7 6 5 1= 610h 寿命足够。 轮的校核 工作条件：中等冲击，单向运行，每天工作 1 班，预期寿命 10 年， n = r/ p = 7.5 i = 6 。 选材 小齿轮选用 45 号钢，调质处理，齿面硬度为 217 255 大齿轮选用 10正火处理，齿面硬度为 162应力循环次数为 N : 1160 hN n 60 1 10 300 8 2 = 710 7 7128 . 8 1 0 1 . 5 1 06 查图 11：1 , 2 1 （允许有一定点蚀。） 查 图 11： 121 . 0取 m 由图 11b）得 2l i m 1 5 3 0 /H N m m 2l i m 2 4 3 0 /H N m m 计算许用接触应力： 11l i m 11m i 1 . 1 7 1 . 01 . 0 = 620i m 222m i 1 . 2 8 1 . 01 . 0 = H 2H 取 H= 2H 按齿面接触强度确定中心距： 小齿轮转矩 1T 1T= 1210 = 7 0 = 2326242 N 取 2 1 ，取 由表 11 ， 1 8 8 . 9 p 由图 11 ， ，又 6i 计算中心距 a 213( 1 )2 = （ 6+1） 23 1 . 2 2 3 2 6 2 4 2 2 . 5 1 8 8 . 92 0 . 3 6 5 5 0 . 4 = 580 虑到纸形蔬菜滚筒的安装尺寸及其安装减速机的尺寸要求，及增加保温层的需要取 a = 876算模数 m =（ a =（ 876 = 标准模数 m = 12 数 12 2 8 7 6 2 0 . 8 6( 1 ) 1 2 ( 6 1 ) 21 2 0 . 8 6 6 1 2 5 . 1 取 1 21Z , 2 125Z i = 125 分度圆的直径 11 1 2 2 1 2 5 2d m Z m m 22 1 2 1 2 5 1 5 0 0d m Z m m 11333 . 1 4 2 5 2 3 0 . 7 96 0 1 0 6 0 1 0 = s 由表 11齿轮的精度等级为 8 级。 验算齿面的接触疲劳强度 由电动机驱动，中等冲击， 由表 11 取 由图 11a），按 8 级精度 0 V m s 查表取 齿宽 b = 4a = 876 = 整取 b = 265 图 11a），按1265 1 . 0 5252， 悬挂布置 由表 11 K K K= 图 11 1 0 . 0 4 1 5 2 1 0 . 8 7 1 5 2 0 . 0 0 8 1 2 5 1 12 1 . 8 7 1 5 由图 11 齿面接触应力 122纸型蔬菜滚筒干燥成形设备 纸形蔬菜（以下简称为纸菜）是各种新鲜蔬菜经过处理，辊压干燥成型的一种蔬菜深加工产品，其外观光洁致密，厚薄宛如纸张，故而得名纸菜。它口感好，色泽艳丽，风味独特，携带方便，既可作为休闲食品，亦可作为中西汤料或方便面中配料。纸菜不仅保留了新鲜蔬菜原有的风味、色泽与各种营养成分，而且具有低糖、低钠、低脂肪、低热能、高膳食纤维、富含维生素、矿物质及生长素等营养特点。纸菜所用的原料十分广泛，价格低廉，几乎适合于任何种类的蔬菜，是蔬菜深加工的有效途径。这不但减少蔬菜贮藏、运输过程的损耗，而且更可 提高蔬菜的经济附加值，增加农民的收入，并为边疆战士提供新的蔬菜食品，故有十分广阔的开发前景。纸菜的成形工艺如下 : 原料分拣 清洗 分切 热烫 冷却 沥水 捣碎、打浆 加胶粘剂、 色素、混合 脱水处理 成形、加调味料、干燥 分切 包装 设备须具有安全可靠、使用方便、价格便宜的特点。 完成加工工艺分析，总体方案的确定，动力估算与部件设计与计算，电加热功率计算。 图纸要求：图纸工作量折合 0 号 4 张；设计结构合理，制造加工简单，操作安全。 设计说明书要求：说明书内容不少于 40 页，说明书结构清晰，设计计算准确，方案讨论分析全面；具体内容包括： 键零部件设计计算与校核， ,设备的总装、调试与安装要求， 纸形蔬菜滚筒干燥成形设备的研究 目 录 1 引言 . 4 2 概述 . 6 燥成形机原理 . 6 燥机的选用基准 . 8 形蔬菜滚筒干燥器的主要组成及作用 . 9 形蔬菜滚筒干燥器的工作原理 . 9 形蔬菜滚筒干燥器的特点 . 10 形蔬菜滚筒干燥器的分类及适用范围 . 10 接加热式 . 10 接加热纸形蔬菜滚筒干燥器 . 12 式加热纸形蔬菜滚筒干燥器 . 12 3 纸形蔬菜滚筒的结构部分 . 12 体 . 13 圈 . 16 轮 . 18 抄 板 . 19 机的选择 . 20 减速机的选择 . 21 轴器的选择 . 23 轴的校核 . 24 承的校核 . 28 轮的校核 . 29 纸形蔬菜滚筒的密封 . 35 4 纸形蔬菜滚筒的安装、调整和运转 . 36 5 结论 . 40 致谢 . 39 摘要 ： 讨论了纸形蔬菜的加工工艺 , 提出其干燥成形设备的原理 , 进行设备的工艺计算 , 画出关键零件 滚筒的基本结构 , 给 出了干燥成形工艺系统的组成 , 简单描述温度控制的基本原理。在化学生产中，有些原料、半成品或成品含有或多或少的水分或其他溶剂。为了满足使用的要求，常采用干燥的方法将这些水分或溶剂除去，而干燥的方法和设备是多种多样的。 回转干燥器是一种常见的干燥设备。它适合于颗粒状、湿物料的干燥，如纯碱、硝铵、和各种盐类等。回转干燥器能使物料在滚桶内翻动、抛撒、与热空气或烟道气充分接触，干燥速度快，生产力较高，因此广泛应用于化工、食品等工业生产中。 该设备生产能力大、结构简单，但是效率较低。 关键词 ： 纸形蔬菜 ; 导热油 ; 滚筒 ; 干燥成形。 to i on of in ic ic p t fo r p D of f f in w as si mp U A E f of ew ax i on fo f t i on fo f w si mu si mu i on lt s w w mu i on lt s of in ex t w t i on fo f In of or or or In to we by of of is an It is to as of It or Its is is So it to of of is is is f in t i on fo f 3D f f 1 引言 纸形蔬菜 (以下简称为纸菜 )是各种新鲜蔬菜经过处理 , 辊压干燥成形的一种蔬菜深加工产品 , 其外观光洁致密 , 厚薄宛如纸张 , 故而得名纸菜。它口感好 , 色泽艳丽 , 风味独特 , 携带方便 , 既可作为休闲食品 , 亦可作为中西汤料或方便面配料。纸菜不仅保留了新鲜蔬菜原有的风味、 色泽与各种营养成分 , 而且具有低糖、 低钠、 低脂肪、 低热能、 高膳食纤维、 富含维生素、 矿物质及生长素等营养特点。纸菜所用的 原料十分广泛 , 价格低廉 , 几乎适合于任何种类的蔬菜 , 是蔬菜深加工的有效途径。这不但减少蔬菜贮藏、 运输过程的损耗 , 而且更可提高蔬菜的经济附加值 , 增加农民的收入 , 并为边疆战士提供新的蔬菜食品 , 故有十分广阔的开发前景。纸菜的成形工艺如下 :原料分拣 清洗 分切 热烫 冷却 沥水 捣碎、 打浆 加胶粘剂、 色素、 混合 脱水处理 成形、 加调味料、 干燥 分切 包装 胶粘剂有增稠功用 , 选择种类及添加量不仅要有利于成形 , 还要不影响纸菜的口感 , 而且价格也要便宜。 关键工序是打浆 , 脱水处理和成形 , 它们极大影响纸菜的成形率、 脆性、 外形、 口感与营养成分的损耗。纸菜的生产加工参照造纸原理是不合适的 , 适合纸菜加工的打浆的设备和工艺 , 目前还没有研究报导。新鲜蔬菜的含水率是 75% 90% , 脱水处理使成形工序的菜泥物料达到适当含水率 , 从而有利于提高纸菜的成形率和减少营养成分的损耗。 干燥的操作几乎涉及到国民经济的所有部门，广泛用于生产和生活之中。所谓干燥，一般是指从固体材料中使液体（主要是水份）挥发和分离的操作，也包括从液体或泥浆状的物料中蒸发除去水分，以达到固体中失去水 分的操作。其目的是除去某些原料、半成品以及成品中的水分或溶剂，以便于加工、使用、运输、储藏等。 干燥是消耗大量热量的操作，在严格要求节省能源的今天，干燥所使用的热源，若能把利用废气及剩余蒸汽等廉价的热源作为方向，对于干燥机本身来说，即使热效率降低，但对整体而言，还是经济的。另外，在进入干燥工序之前的前处理工序，能采用降低水分的方法是经济的。 对于干燥操作来说，干燥器的选择是非常困难而复杂的问题。因被干燥物料的特性、供热的 方法和物料 干燥介质系统的流体动力学等必须全部考虑。由于被干燥物料的种类繁多，要求 各异，决定了不可能有一个万能的干燥器，只能选用最佳的干燥方法和干燥器形式。 纸形蔬菜滚筒干燥器的主体是略带倾斜并能回转的圆筒体。湿物料从左端上部加 入，经过圆筒内部时，与通过筒内的热风或加热壁面进行有效的接触而被干燥，干燥后的产品从右端下部收集。在干燥过程中，物料借助于圆筒的缓慢转动，在重力的作用下从较高的一端向较低的一端移动。筒体内壁上装有顺向抄板（或类似的装置），它不断地把物料抛起又洒下，使物料的热接触面表面增加，以提高干燥速率并促进物料向前移动。干燥过程中所用的热载体一般为空气，烟道气或水蒸气等。如果热 载体（如热空气、烟道气）直接与物料接触，则经过干燥后，通常用旋风除尘器将气体中所夹带的细粒物料捕集下来，非空气则经旋风除尘器后放空。纸形蔬菜滚筒干燥器是最古老的干燥设备之一，但由于经济实用工作量大，效率较高，目前仍被广泛使用于冶金、建材、化工等领域。 2 概述 燥成形机原理 纸菜干燥成形设备原理如图 1 所示 , 带加热功能的干燥成形滚筒顺时针旋转 , 菜泥物料从送料口挤出 , 经刮板刮均匀后 , 由碾压辊展平 , 在转动过程中干燥成形 , 由刮刀刮下 , 落在干燥网带上输 送 , 在网上直干燥的操作几乎涉及到国民经济的所有部门，广泛用于生产和生活之中。 接喷调味料 , 进一步热风干燥 , 再进入分切工序。挡板、 送料口、 刮板和碾压辊形成一个部件 , 整个部件可在与滚筒同心、 半径为 R 的圆弧槽内移动 , 在滚筒转速非无级变速的情况下 , 实现烘干时间的微调。刮板和碾压辊可各自沿滚筒的径向调节 ; 碾压辊弹簧的预压力亦可调 ; 刮刀可以旋转角度或向斜下方调节 , 以适应不同的工艺与产品要求。碾压辊上有纵横的、 突起的刃口 , 碾压后 , 不光使纸菜外观宜人 , 而且便于食用时手工撕开。必要时 , 可用刷油辊 (或喷油嘴 )在干燥成形滚筒上刷 (喷 )涂橄榄油 , 以防止纸菜干燥后在滚筒上干结 , 难以从滚筒上刮离。 所谓干燥，一般是指从固体材料中使液体（主要是水分）挥发和分离的操作，也包括从液体或泥浆状的物料中蒸发除去水分，以达到固体中失去水分的操作。其目的是除去某些原料、半成品以及成品中的水分或溶剂，以便于加工、使用、运输、储藏等。 干燥是消耗大量热量的操作，在严格要求节省能源的今天，干燥所使用的热源，若能把利用废气及剩余蒸气等 廉价的热源作为方向，对于干燥机本身来说，即使热效 率降低，但对整体而言，还是经济的。 另外，在进入干燥工序之前的前处理工序，能采用降低水分的方法是经济的。 燥机的选用基准 对于干燥操作来说，干燥器的选择是非常困难而复杂的问题。因被干燥物料的特性、供热的方法和物料 干燥介质系统的流体动力学等必须全部考虑。由于被干燥物料的种类繁多，要求各异，决定了不可能有一个万能的干燥器，只能选用最佳的干燥方法和干燥器型式。 在选择干燥器型式时，要考虑下列因素： （ 1） 被干燥物料的性质 （ a）湿物料的物理特 性；（ b）干物料的物理特性；（ c）腐蚀性 （ d）毒性；（ e）可燃性；（ f）粒子大小；（ g）磨损性 （ 2） 物料的干燥特性 （ a）湿分的类型 （ b）初始和最终湿含量； （ c）允许的最高干燥温度； （ d）产品的粒度分布； （ e）产品的色、光泽、味等。 （ 3）回收问题 （ a）粉尘回收； （ b）溶剂回收。 （ 4）用户安装地点的可行性问题 （ a）空间是否能布置此干燥系统； （ b）可用的加热空气的能源类型及电能； （ c）排放的粉尘条件； （ d）噪音； （ e）干燥前后的衔接工序。 （本次设计的题目是纸形蔬菜滚筒干燥器，所 以以下介绍纸形蔬菜滚筒干燥器） 形蔬菜滚筒干燥器的主要组成及作用 纸形蔬菜滚筒干燥器主要有以下主要部分组成。筒体是一主要部分，其外廓尺寸决定于反应或操作所需要的空间。筒内是空的或装有抄板，也有装着链子的，以达到增加传热和粉碎物料的目的。 筒上装有滚圈，筒体及筒中所装物料的重量，通过滚圈而传给支座的托轮，支座装有防止筒体作轴向窜动的装置。靠近托轮一挡轮座的筒体上，装有齿圈，以带动筒体回转。装在减速箱轴上的齿轮与此齿圈相连，减速箱和电动机构成一传动机构。 在纸形蔬菜滚筒的物料端，装有一个小室，为卸出 物料及传入或引入引出气体而用。筒的出料端用密封装置（迷宫或端面式的密封）加以密封。 在筒的一端设有卸料装置，用以加卸出被处理的固体物料。 被处理的物料与气流在纸形蔬菜滚筒内即可以并流，也可以逆流。如果由于过程或反应的进行必须加热，则此热量可由气体直接供给；也可由筒壁传入；可由于筒内被处理物料所放出的反应热；也可由在筒内直接烧燃料供给。气体加热的方法及其最高温度决定于被处理固体物料的性质及是否允许被弄脏等多种因素。 从制造方便、机械强度大及材料消耗少等方面考虑，纸形蔬菜滚筒通常做成圆形截面。但是小的纸形蔬菜滚 筒，也有做成六边形或多边形的，甚至有的将两端做成锥形的。 圆筒的外廓尺寸决定于所需的生产能力、物料在筒内所停留的时间以及通过圆筒的气体的最大允许速度。 形蔬菜滚筒干燥器的工作原理 纸形蔬菜滚筒干燥器的主体是略带倾斜并能回转的圆筒体。湿物料从左端上部加入，经过圆筒内部时，与通过筒内的热风或加热壁面进行有效的接触而被干燥，干燥后的产品从右端下部收集。在干燥过程中，物料借助于圆筒的缓慢转动，在重力的作用下从较高的一端向较低的一端移动。筒体内壁上装有顺向抄板（或类似的装置），它不断地把物料抛起又洒下，使 物料的热接触面表面增加，以提高干燥速率并促使物料向前移动。干燥过程中所用的热载体一般为空气、烟道气或水蒸气等。如果热载体（如热空气、烟道气）直接与物料接触，则经过干燥后，通常用旋风除尘器将气体中所夹带的细粒物料捕集下来，非空气则经旋风除尘器后放空。纸形蔬菜滚筒干燥器是 最古老的干燥设备之一，但由于经济实用工作量大、效率较高，目前仍被广泛使用于冶金、建材、化工等领域。 形蔬菜滚筒干燥器的特点 纸形蔬菜滚筒干燥器与其他干燥设备相比，具有如下优点： 连续工作； 作方便； 修费用低； 以用它干燥颗粒状物料，对于那些附着性大的物料也很有利； 产上允许产品的产量有较大的波动范围，不致影响产品的质量； 该干燥器的缺点是： 次性投资多； 卸困难； 效率低（但蒸汽管式纸形蔬菜滚筒干燥器热效率高）； 物料颗粒之间的停留时间差异较大，因此不适合于对温度有严格要求的物料。 形蔬菜滚筒干燥器的分类及适用范围 接加热式 （ 1）常规直接加热纸形蔬菜滚筒干燥器 该干燥设备中被干燥的物料与热风直接接触，以对流传热的方式进行干燥。按热风与物料之间的流动方向又分为并流式和逆流式。在并流式中热风与物料移动方向相同，入口处温度较高的热风与湿含量较高的物料接触。因物料温度处于表面汽化阶段，故产品温度仍然大致保持湿球温度。出口侧的物料虽然温度在升高，但此时的热风温度已经降低，故产品的温度升高不会太大，因此选用较高的热风入口温度，不会影响产品的质量。这对于那些热敏性物料的干燥包括那些含有易挥发物料的干燥是很适宜的；对于耐高温的物料，采用逆流干燥， 热利用率高。干燥器的空气出口温度在并流 式中一般应高于物料出口温度的 10 20。在逆流式中，如没有明确规定，一般采用 100作为出口的温度较为合理。 常规直接加热纸形蔬菜滚筒干燥器的筒体直径一般为 3m，筒体长度与筒体直径之比一般为 4 10。干燥器的圆周速度为 s，空气速度在 s 范围内。 （ 2） 叶片式穿流纸形蔬菜滚筒干燥器 按照热风的吹入方式将叶片式穿流纸形蔬菜滚筒干燥器分为端面吹入型和侧面吹入型两种。上图是端面吹入型的简图，其筒体水平安装，沿筒体内壁圆周方 向等距离装有许多从端面入口侧向出口侧倾斜叶片（百叶窗），热风从端部进入纸形蔬菜滚筒底部，仅从下部有料层的部分叶片间隙吹入筒内，因此能有效地保证干燥在热风与物料的充分接触下进行，不会出现短路现象。物料在倾斜的叶片和筒体的回转作用下，由入口侧向出口侧移动，其滞留时间可用出口调节隔板调节。侧面吹入型与端面吹入型不同的是筒体略带倾斜安装，大部分热风从开有许多小孔的筒体外吹入筒内，其方向与筒内物料的移动方向成直角，再穿过三角形叶片的百叶窗孔进入料层。在回纸形蔬菜滚筒体内壁四周装有箱形壳体，并沿回纸形蔬菜滚筒体长度方向 分成 3 4 个独立的室。每个室都有独立的鼓风机、空气加热器以及进气口和排气口。热风温度以及循环风量、排气量均能自行调节。这种类型的干燥器体积传热系数大，约为 349 1745w/（ m）；干燥时间短，约为 10 30料的填充率较大，约为 20% 30%；装置容积相对较小，料层阻力为 98 588道风速一般为 s；筒体的转速为常规直接加热纸形蔬菜滚筒干燥器的 1/2 左右；使用的热风温度为 100 300。在工业上常采用这种干燥器干燥粒状、块状或片状物料，例如焦炭、压扁干豆、砂 糖等忌破坏的物料，此外，像塑料粒一类必须干燥到很低水分的物料以及像十片、低浆渣等密度小的物料，都可以用它来干燥。 （ 3）通气管式纸形蔬菜滚筒干燥器 该干燥器的设计和安装与常规式相同，不同的是筒内设有安装抄板，物料自进口端向出口端移动的过程中，始终处于纸形蔬菜滚筒的底部的空间中，形成一个稳定的料层，因而减少了尘土的飞扬。热空气从端部进入不随筒体转动的中心管后，高速地从埋在料层中的粉质管小孔中喷出，与物料强烈接触。通气管式干燥器的体积传热系数约是常规式的两倍。纸形蔬菜滚筒的圆周速度约为常规式的 1/2，在相同的生 产能力下，干燥筒体的长度仅是常规式的 1/2，因此大大降低了设备的费用。 接加热纸形蔬菜滚筒干燥器 该干燥器筒体砌在炉内，用烟道气加热外壳。筒内设置一个同心圆筒。烟道气进入外壳和炉壁之间的环状空间后，穿过连接管进入干燥筒内的中心管。常规直接加热纸形蔬菜滚筒干燥器特别适用于干燥那些降速干燥阶段较长的物料。因为它可以在相当稳定的干燥温度下，使物料有足够的停留时间，同时可以借助纸形蔬菜滚筒的回转作用，有效的防止物料的结块。该干燥器适用于干燥热敏性物料，但不适用于粘性 大，特别易结块的物料。 在干燥筒内以同心圆方式排列 1 3 圈加热管，其一端安装在干燥器出口处集管箱的排水分离室上；另一端用可以热膨胀的结构安装在通气头的管板上。物料在干燥器内受到加热管的开举和搅拌作用而被干燥，并借助干燥器的倾斜度从较高一段向较低一端移动，从设在端部的排料斗排出。该干燥器具有常规间接加热纸形蔬菜滚筒干燥器的所有优点，它的单位容积干燥能力是常规直接加热式的 3 倍左右，热效率高达 80% 90%，物料的填充率为 式加热纸形蔬菜滚 筒干燥器 该干燥器主要由纸形蔬菜滚筒和中央内管组成。热风进入内筒，由物料出口端折入外筒后，由原料供给端排出。物料则沿着外壳壁和中央内壁的环状空间移动。所需的热量，一部分由热空气经过内筒传热壁面，以热传导的方式传给物料；另一部分通过热风与物料在外壳壁与中央内筒的环状空间中逆流接触，以对流传热的方式传给物料。该结构的优点是：热风先通过内筒，可以把夹带的粉尘沉降下来，同时减少了对与周围环境的热损失，提高了热量的有效利用率。 3 纸形蔬菜滚筒的结构部分 设计规格为 1000 8000以 例校 核，则物料的重要尺寸如下： S 阴 2（ S 扇 S） 2（ 122r 12 12 34） 2（ 12 3 316） m V S 阴 *L 8 m 1M v 310 939 m 939 9202 N 体 筒体是干燥器的主体。筒体直径和长度由工艺条件决定，它的大小 反映了干燥器生产能力的大小，筒体的材料一般为碳钢，不锈钢等。对于高温干燥的场合，常用耐火材料作为衬里。对于腐蚀性物料，可选用不锈钢或以碳钢为基本，用耐腐蚀性非金属材料作衬里。筒体的载荷主要是筒体自重，衬里重量以及物料重量。 本设计采用碳钢为筒体，无衬里，通体外由现场配置保温层。 壁厚的确定： 根据纸形蔬菜滚筒直径 D，按经验公式计算： =（ 1000 = 7 10 取其纸形蔬菜滚筒壁厚为 =10环形截面梁的容许弯曲应力作强度校核： 纸形蔬菜滚筒可 以视为自由放置在两个支撑上的长度为 L 的梁，并且均匀地承受有纸形蔬菜滚筒的重量 G 和装填物料的重量 生的载荷 q： q = ，而筒体重量 G 有： M = v =310 （ 8 =1979 补充其它附件的影响，取 M 为 2260 物料和筒体的质量 M+1M= 3200 G 3200 31360 N N q (G+L 3920 N/m 当支撑点之间的距离 0l= ，在支撑点间梁最危险截面处所保障的最小弯曲力矩为： 82220 23 9 2 0 8 4 . 6 8 839202 2 8 = m = N m 为了提高物料的重心到一定的高度所必需的传动装置的扭转力矩也传到纸形蔬菜滚筒上，扭矩为： 9 5 4 91 4 0 0 4 9 0 1 式中 ： N kw n r/算力矩 N m)为 : 22220 . 3 5 0 . 6 50 . 3 5 0 . 0 0 5 0 . 6 5 0 . 0 0 5 0 . 0 1 40 . 0 1 4 5M p M M M k m 纸形蔬菜滚筒环形截面的阻力矩为： 0 . 9 8 0 . 9 81 3 4132 3 43 . 1 4 1 1 0 . 9 832 纸形蔬菜滚筒的强度条件有 = Mp/w 容许应力建议为（包括可能的温度应力、安装误差及其它）：对无衬里的纸形蔬菜滚筒取 5 102m 范围内 ;对于带衬里的纸形蔬菜滚筒取 202m 以下。 = Mp/w = N/ 2m 结果位于允许的范围之内，所以可行。 挠度校核： 对于正常操作允许在 1m 长度上的挠曲量 f 不大于 1/3： f 310 m 平均分布载荷的挠曲量为： f = 5q 40l/384E 为纸形蔬菜滚筒材料的弹性系数，为 510 2m I 为环形截面的轴向惯性矩： 44 164 44 164 = m f = 455 0 . 0 0 3 9 2 4 . 6 83 8 4 1 . 9 1 0 0 . 0 0 4 = 430 . 3 1 0 1 . 4 1 0 满足纸形蔬菜滚筒的刚度条件。 圈 滚圈是用来将纸形蔬菜滚筒及其内部装填物料重量的压力传递到托轮上，滚圈的断面有矩形或正方形或空心的箱。滚圈是一个圆环，一般用优质钢制造，以保证其耐久性，但其更换费事。 把滚圈固定在筒体上有几种方法：一种是把滚圈热套在煅成的筒颈上，此颈是铆接或焊接在纸形蔬菜滚筒上的，另外一种是将滚圈用螺栓联接纸形蔬菜滚筒的加强环上，该结构使用活套式滚圈，滚圈套在铸铁的或钢的鞍座上，鞍座的一侧有凸边，为防止滚圈 的轴向移动，将凸边轮流排在滚圈的两侧，鞍座下垫有调节和加强作用的垫片。选择调节垫片的厚度，使纸形蔬菜滚筒与滚圈达成同心。如图 图 滚圈固定方式 123456该结构的优点是可以更换损坏的滚圈，缺点是必须考虑到热膨胀的间隙问题，使该结构常出现轧滚的现象。 滚圈的宽度为 bm 根据运转经验，为滚圈和托轮的接触面单位长度上的容许载荷； R 托轮的反作用力， 为校核该尺寸，取纸形蔬菜滚筒倾斜 R = ( ) c o s2 c o s ( )2 = = 60 Z = 2 R = 6( 3 2 0 0 9 . 8 1 0 ) c o s 3 . 52 2 c o s 3 0 = b= R/q = = 滚圈的宽度应该大于 b=80其外径为 D = 1373径为 D = 1120 轮 支座的 托轮，承受着全部回转部分的重量。托轮轴承的安装，要保证托轮既能沿直线垂直于纸形蔬菜滚筒的轴线的方向移动，又能绕垂直的回转轴转动。 托轮的宽度应比滚圈的宽度大 20 30托轮的直径取其滚圈外径的 1/3 1/4，据此， 取托轮的宽为 100 轮的直径为 392造托轮用的材料，其强度应该比滚圈差些。 滚圈和托轮接触处挤压强度的条件满足如下条件： 50 . 0 1 5 7 1 . 9 1 0 0 . 6 8 6 0 . 1 9 60 . 0 4 1 80 . 0 8 0 . 6 8 6 0 . 1 9 6c 22 /500300/ 满足挤压接触强度的条件。 沿倾斜安装的纸形蔬菜滚筒轴作用力 ，故应该设有一种装置来阻挡筒的轴向窜动，由于该设计较为轻型，斜度较小约为 2 3，故采用具有凸缘的托轮装置来阻挡纸形蔬菜滚筒的轴向剧烈的窜动，允许有一定量的移动。托轮安装时，有凸缘的一侧面成对的装在纸形蔬菜滚筒的两端，如果较为重大的纸形蔬菜滚筒，则应该在筒的靠近齿圈的一端装有挡轮装置。该挡轮成对安装在滚圈的两侧，安装时使其与侧面上滚圈的侧面相接触 。该挡轮有两种形式：球面挡轮和锥面挡轮。 轻型的纸形蔬菜滚筒可用球面挡轮，它不需要很精确的安装，但它所能承受的力 比锥面挡轮小得多。锥面挡轮应装得使它沿滚圈滚动而没有滑动。 抄 板 抄板是纸形蔬菜滚筒干燥器的重要部件。它的作用是将物料抄起来并逐渐洒向热气流中，以加强物料与热气流的热质交流，促进干燥过程的进行；另外，抄板可协助将物料自圆筒的一端移动到另一端。抄板的型式及数量选择的正确与否直接影响热效率和干燥的强度。 抄板数量的确定： 据经验 n=（ 6 14） D 由 D = 1m 所以 n = 6 10 根据情况选择 n = 8 抄板的高度一般为筒体内径的 1/82，所以，取抄板的高度为 h = 122 抄板的角度要考虑物料的休止角和附着性等情况，因为没有特殊的要求，所以选定的型式如图 图 板 另外，工业上常用的抄板布置形式有如下几种： 升举式抄板。 这种抄板在工业上应用十分广泛，主要是用于大块物料和易粘结的物料。优点是这种结构干燥器容易清洗，但纸形蔬菜滚筒的填充率较低 ，大约在 间。 均布式抄板。 该抄板与升举式抄板相比，它能保证物料更均匀地分布在纸形蔬菜滚筒的全部横截面上。对于粉状物料或带有一定粉块的物料，用这种抄板比较适宜。工业上常在间接加热纸形蔬菜滚筒干燥器中设置这种抄板，多适用于煤粉、磷酸氢钙、轻质碳酸钙 和粉状石墨等物料。 扇形抄板。 该抄板由升举式抄板构成的互不相通的扇形扇式结构。物料沿着各种曲折的通道逐渐下降，与热气流进行充分接触而干燥。适用于块状、易脆和密度大的物料。 蜂巢式抄板。 物料被分散在各个小格子中，从而降低了物料落下的高度，减少了干 燥过程中产生的粉尘量。因此，它适用于易生粉尘的细碎物料。填充率较高，一般可达到 根据以上结构的分析，并考虑到经济性等的要求，本设计所采用的是开举式抄板。 机的选择 纸形蔬菜滚筒干燥器的传动功率可用佐野公式计算。该公式将转动所需的总功率分为四部分：圆筒内颗粒运动所需功率、圆筒旋转所需功率、克服圆筒支撑部分的摩擦所消耗的功率，以及传动功率的功率损失。 圆筒内颗粒运动所需功率 2p 1 29 . 8 1 0 D L n C s i n C D n = i i 中：为粉粒体的休止角（）， 充满度系数， 10 2 为充满度系数， 349 . 6 1 1 0 1 c o s ；为筒体中心与粉粒体层之间形成的夹角， n 为筒体转速， r/ 筒体旋转所需功率 8 2 2 21 . 3 7 1 0 n= 8 2 2 21 . 3 7 1 0 2 2 0 0 1 . 0 1 5 . 2 =中： 圆筒质量（包括附属物），这里用的是估计值， 圆筒的平均直径， m。 圆筒支撑部分的摩擦消耗的功率 3 c o 5 1 1 0c o n m = 3 0 . 0 7 5 c o s 3 . 50 . 5 1 1 0 1 . 3 7 2 5 . 2 3 2 0 0 0 . 0 1 80 . 3 9 2 c o s 3 0 =中 ： 圆筒的倾斜角 ，这里取 z 为滚圈与托轮之间的接触角，取 z = 30；为轴承的摩擦系数（油为 为 T D 为滚圈直径， m; 托轮轴直径， m； 托轮直径， m。 总功率 为： P = 2+4 减速机和传动装置的功率损失， 取 失为 20% 30%， 2+ = 0%= 于考虑到其他物料的因素，则取其电动机的功率为 表选用 P = 7.5 n = 970 r/种电动机的主要性能及结构特点是效率高，耗电少，性能好，噪音底，震动小，体积小，重量轻，运行可靠，维修方便。为 B 级绝缘。 结构为全封闭、自扇冷式，能防止灰尘、铁屑、杂物侵入电机内部。冷却方式为 减速机的选择 求计算功率1等冲击” ，由表 ，取工况系数 11 C = 求折算功率 转速 1 9 7 0 / m i 接近于公称转速 1 1 0 0 0 / m i 故 由公式得，折算功率为 0 0 07 . 5 7 . 7 31 9 7 0k 初选减速机规格 由所需要求条件初选 i = 公称功率 1 17P 过载能力校核 由公式，所选减速器的许用尖峰负荷为 m a x 1 1 . 8 1 . 8 1 7 3 0 . 6P P k w 表而使用的最大尖峰负荷为 m a x 1 m a 5 . 4 6 P 合用。 热功率的校核 由已知条件， 查表 无冷却措施，户外露天）， 许用热功率分别为 1 46GP ， 1 90GP 由表 环境温度系数 1 负荷系数2 1f 所选减速器在实用转速为 1 9 7 0 / m 时的相应公称输入功率为 1 119701 0 9 . 71000 k 表 表由 117 . 5/ 0 . 7 79 . 7查表 ， 取功率利用系数 3 该使用场合下的计算热功率为 11 2 3 1 1 0 . 9 1 . 2 5 7 . 5 8 . 5f f f P k w P 满足要求。 另外，选用此规格时，多从与筒体安装时的尺寸关系出发选用此规格。 轴 器的选择 联轴器的计算转矩 按类工作选择工况系数 k = 1.5 9 5 50 由表 选 弹性柱销联轴器 630 m 由联轴器的工作转速 n = 970r/许用转速 5 0 0 0 / m i n m 从动 2 2 2 2 21 ( ) 4 pT d h L b = 31 4 2 8 ( 7 0 1 2 ) 5 5 1 04 = m 由以上计算可知，两半轴的键连接强度足够。据以上分析，另外由于高速运转，所以要求轴的对中度很高，故采用弹性柱联轴器，据此选用。 （此联轴器结构简单，制造容易，更换方便，不需经常维护，有一定的补偿性能和缓 冲性能，弹性件的耐磨性高，寿命较长。适用于平稳或有轻微冲击载荷，起动频繁，对补偿性能要求不高，而需要有较长使用期及工作时可能发生较大轴向窜动的两轴联接。） 轴的校核 取纸形蔬菜滚筒倾斜 与纸形蔬菜滚筒的轴线平行。 （ 1） 轴的转速 5 d 1373 5 = 18.2 r/转矩 T T 69 . 5 5 1 0 / = 6 7 . 59 . 5 5 1 04 1 8 . 2 =610 N 轴的圆周 22 0 . 9 8 1 0 5000392 N 支撑的径向力 3200 31360 N c o s 3 . 5 c o s 3 02G = 31360 c o s 3 . 5 c o s 3 02 = 13552 N 轴向力 G 31360 1914 N （ 2） 求支座反力 水平面内的支座反力 据 0, 得 2 1 2( ) 0t A R L L 212 = 165 5 0 0 0 2 5 7 8320 N B Z t A R= 50002422N 铅直面内的支撑力 据 0, 得 2 1 2( ) 0r A Y R L L F R 212 F = 1 3 5 5 2 1 5 5 1 9 1 4 1 9 6320 = 5392 N B Y r A R= 13552 8160 N （ 3） 作弯矩图 水平面内的弯矩图 在 E 点 1E Z A L= 2578 165 = 425370N F 点 115 425370155= 315597N A 平面弯矩 铅直面内弯矩图 E 点左侧有 1E Y A L= 5392 165 = 889680 N 点右侧有 2F Y B L= 8160 115 = 938400N 作合成弯矩图 E 点左侧有 22E E Y C M = 5 2 5 2( 4 . 2 5 1 0 ) ( 8 . 9 1 0 ) = 10 N F 点右侧有 22F F Y F M5 2 5 2( 9 . 3 8 4 1 0 ) ( 3 . 1 6 1 0 ) = 10 N （ 4） 由合成弯矩计算轴的直径 由合成图可知 的弯矩最大，所以该轴的危险断面发生在 。由知查表得 380 , 知 1 3 5 的轴径 53319 . 9 1 00 . 1 0 . 1 3 5= 65.6 值小于原设计的轴径 392 足够安全。 承的校核 选用圆锥滚子轴承 30315 计算派生轴向力 由以上计算知 411N 141N 查表知该型轴承 e = Y = c = N 派生轴向力 117411 20592 2 1 . 8 226141 17062 2 1 . 8 确定轴承的轴向载荷 1 3 5 7 9 s i n 3 . 5 8 2 7 对于轴承 1 有 2 1 7 0 6 8 2 7 =879 2S 取 2A=2886 N 计算当量动载荷 由于 112059 0 . 2 87411A 查表可知 111, 0由于 222886 0 . 4 76141A 220 . 4 0 , 1 . 8 故 1 1 1 1 1P X R Y A= 1 7411+0 = 7411 2 2 2 2 2P X R Y A= 6141+2886 = 7651 N 计算轴承的寿命 由于 21， 所 以 轴 承 的 寿 命 按 照 算，因为 610()60 f p查表知： , , 103 上式为： 106 31 0 1 . 0 1 4 6 1 7 0()6 0 1 8 . 2 1 . 5 7 6 5 1= 610h 寿命足够。 轮的校核 工作条件：中等冲击，单向运行，每天工作 1 班，预期寿命 10 年， n = r/ p = 7.5 i = 6 。 选材 小齿轮选用 45 号钢，调质处理，齿面硬度为 217 255 大齿轮选用 10正火处理，齿面硬度为 162应力循环次数为 N : 1160 hN n 60 1 10 300 8 2 = 710 7 7128 . 8 1 0 1 . 5 1 06 查图 11：1 , 2 1 （允许有一定点蚀。） 查 图 11： 121 . 0取 m 由图 11b）得 2l i m 1 5 3 0 /H N m m 2l i m 2 4 3 0 /H N m m 计算许用接触应力： 11l i m 11m i 1 . 1 7 1 . 01 . 0 = 620i m 222m i 1 . 2 8 1 . 01 . 0 = H 2H 取 H= 2H 按齿面接触强度确定中心距： 小齿轮转矩 1T 1T= 1210 = 7 0 = 2326242 N 取 2 1 ，取 由表 11 ， 1 8 8 . 9 p 由图 11 ， ，又 6i 计算中心距 a 213( 1 )2 = （ 6+1） 23 1 . 2 2 3 2 6 2 4 2 2 . 5 1 8 8 . 92 0 . 3 6 5 5 0 . 4 = 580 虑到纸形蔬菜滚筒的安装尺寸及其安装减速机的尺寸要求，及增加保温层的需要取 a = 876算模数 m =（ a =（ 876 = 标准模数 m = 12 数 12 2 8 7 6 2 0 . 8 6( 1 ) 1 2 ( 6 1 ) 21 2 0 . 8 6 6 1 2 5 . 1 取 1 21Z , 2 125Z i = 125 分度圆的直径 11 1 2 2 1 2 5 2d m Z m m 22 1 2 1 2 5 1 5 0 0d m Z m m 11333 . 1 4 2 5 2 3 0 . 7 96 0 1 0 6 0 1 0 = s 由表 11齿轮的精度等级为 8 级。 验算齿面的接触疲劳强度 由电动机驱动，中等冲击， 由表 11 取 由图 11a），按 8 级精度 0 V m s 查表取 齿宽 b = 4a = 876 = 整取 b = 265 图 11a），按1265 1 . 0 5252， 悬挂布置 由表 11 K K K= 图 11 1 0 . 0 4 1 5 2 1 0 . 8 7 1 5 2 0 . 0 0 8 1 2 5 1 12 1 . 8 7 1 5 由图 11 齿面接触应力 122