【正文】 —濕氣體的消耗量（）①、將濕基含水量轉(zhuǎn)換成干基含水量 （水絕對干料） （44）（水絕對干料） （45）②、絕對干料：因每小時水分蒸發(fā)量為已知，所以： （46）③、成品產(chǎn)量： （47） ④、每小時處理量： （48），—分別表示濕物料和干品的濕基含水量（），—分別表示干燥前后物料的干基含水量（） ，—分別表示每小時處理的濕物料量和每小時得到的干品產(chǎn)量（）⑤、絕干空氣的消耗量：氣體進(jìn)入干燥器前后，絕干氣體質(zhì)量是不變的，以、分別表示氣體進(jìn)出干燥機(jī)時的濕含量，所以： 即 （49）式中：—絕干空氣消耗量⑥、濕空氣消耗量及進(jìn)出干燥機(jī)空氣的體積流量A、—濕氣體的比容（濕氣體） （410）B、濕氣體的消耗量 （411）C、 濕氣體的消耗量 （412）同理，可以按以上公式計算出進(jìn)出干燥器時空氣的體積流量，： （413） （414）(3)、干燥過程的熱量衡算[4]：目的是為了確定物料干燥時每小時所消耗的熱量，從而設(shè)計或選擇加熱設(shè)備。(2)、載熱體的選擇因為被處理的物料的溫度不能太高，否則容易變質(zhì)，達(dá)不到生產(chǎn)的目的。針對一個入風(fēng)口而導(dǎo)致的物料堆積現(xiàn)象，本裝置設(shè)置了兩個入風(fēng)口，這樣物料無論在什么位置都沒有堆積的可能，增加了熱交換率，同時也可以加速氣流的湍動，強化流態(tài)化過程。為了防止物料變質(zhì)，在錐底熱風(fēng)入口處設(shè)置冷風(fēng)保護(hù)。攪拌軸與干燥底部有良好的密封裝置。倒錐體結(jié)構(gòu)可使熱風(fēng)流通截面自下而上不斷變小，從而保證了下部的大顆粒處于流化狀態(tài)的同時，上部的小顆粒也出于流化狀態(tài)。 旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器的結(jié)構(gòu)特點閃蒸干燥器結(jié)構(gòu)如圖所示。干燥段的熱風(fēng)經(jīng)過流化段質(zhì)熱交換后，風(fēng)速減小，濕度增加，這保證了干燥段在穩(wěn)定的條件下順利進(jìn)行，控制了物料在干燥段停留的時間，根據(jù)空氣在干燥器內(nèi)停留時間來調(diào)節(jié)空氣流速，就使成品的粒度、產(chǎn)量及最終含水量得到控制，從而在干燥器內(nèi)形成一個進(jìn)料速率和符合要求的干品產(chǎn)量之間的平衡。干燥的微粒瞬間脫離高溫區(qū)，所以旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥設(shè)備對熱敏性物料非常適用。處于流化狀態(tài)的顆粒表面完全暴露在熱風(fēng)中，彼此間相互碰撞和摩擦，同時分份蒸發(fā)，使粒子間粘性力減弱，顆粒之間成分散、不規(guī)則的運動，使氣固兩相充分接觸，加速了傳熱、傳質(zhì)過程。干燥熱風(fēng)從切線方向以一定的風(fēng)速進(jìn)入干燥器底部環(huán)形通道，從殼底縫隙進(jìn)入流化段。圖32是旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器的工作原理圖。、旋轉(zhuǎn)氣流流化輸送干燥原理圖32 旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器的工作原理圖小顆粒沿干燥筒壁呈螺旋狀上升，與筒壁產(chǎn)生摩擦而使粒子繼續(xù)微?；?，從而縮短了內(nèi)部水分向蒸發(fā)面擴(kuò)散的距離，降低了臨界含水量，保持了較高的干燥速度。旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥過程實質(zhì)上是傳質(zhì)傳熱同時進(jìn)行的過程由于物料與氣流在設(shè)備內(nèi)不同部位的接觸狀態(tài)與流動狀態(tài)不同,傳質(zhì)傳熱過程的進(jìn)行也不相同,因此干燥原理分兩部分?jǐn)⑹?。在干燥室的頂部它被固定在法蘭之間，~1bar之間非常有效，由于整個設(shè)備非常堅固，所以防爆孔的面積是很小的。除去干燥空氣中的氧氣，是排除失火與塵埃爆炸的最主要因素，通過使用惰性氣體能達(dá)到防爆的效果。(1)、自動化程度高，操作簡單，從煤氣點燃到入口溫度、出口溫度、加料量的控制均在操作室內(nèi)控制，降低了人工勞動的程度。在干燥過程中，節(jié)約能源的關(guān)鍵是物料的總含固量，如果在干燥前，把物料中的水分較多地排除，那么干燥的成本就會下降。以吉化染料廠生產(chǎn)H酸為例，每噸產(chǎn)品耗煤1747m3，含水量少，大大節(jié)約了能源。由于物料處在離心、攪拌、粉碎的狀態(tài)下，塊狀（或球型）物料表層迅速干燥，并分離形成體積較小的球型或不規(guī)則球型顆粒，在旋轉(zhuǎn)熱風(fēng)作用下送入分級器，較大較濕的未干燥顆粒又落回干燥室中。其結(jié)構(gòu)圖如下：圖21 旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)結(jié)構(gòu)簡圖、工作過程簡述 空氣經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)送入加熱器，被加熱后從干燥機(jī)底側(cè)面切向進(jìn)入干燥機(jī)，形成高速低壓的旋轉(zhuǎn)噴動氣流，物料經(jīng)螺旋加料器進(jìn)入干燥筒下降與該氣流相遇，在流化室里破碎流化，進(jìn)行傳熱傳質(zhì)過程，水分逐漸除去，物料得到干燥。因此，本課題針對目前的研究和設(shè)計現(xiàn)狀，大膽地運用新型理論來進(jìn)行干燥器的結(jié)構(gòu)和參數(shù)設(shè)計，通過進(jìn)一步改進(jìn)和完善干燥室的結(jié)構(gòu)，強化干燥過程，為研究中的理論提供實踐的機(jī)會。而這一點又恰恰是影響生產(chǎn)率和干燥質(zhì)量的關(guān)鍵。）—空氣進(jìn)口溫度（）(2)、干燥室直徑（） (12)式中，—出口條件下空氣密度（） —操作流化質(zhì)量流量 （） —操作流化速度 （）(3)、干燥有效高度 (13)式中， —靜止高度 （） —臨界流化速度 （） —重力加速度 （） —干燥室直徑 （）(4)、干燥室分級器半徑東北大學(xué)碩士林麗女士曾對分級器半徑進(jìn)行研究，最后得出分級器研究成果如下：分級器半徑與產(chǎn)品粒度滿足以下關(guān)系式： (14)事實證明，該關(guān)系式在很大程度上滿足了生產(chǎn)要求，對實際設(shè)計及生產(chǎn)都有極大的指導(dǎo)意義。、 旋轉(zhuǎn)干燥器的設(shè)計通過對被干燥的物料的熱量衡算知干燥所需的空氣質(zhì)量流量后，即可根據(jù)實驗確定的臨界流速確定干燥室直徑。將圖13圖14進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，下攪拌器裝上以后對切向速度分布及其數(shù)值影響很大。由圖可見，在干燥中心壓力最低，在干燥室外圓處，壓力相對較大。但是，我們同時也注意到它不是萬能的，要根據(jù)實際生產(chǎn)情況選用。下面將閃蒸干燥裝置在國內(nèi)使用情況列入表1—1。在1987~1991年間，吉化染料廠、丹東染料廠、上海染料廠、北京染料廠先后引進(jìn)了該裝置，用于染料及中間體的干燥。目錄第一章 緒論 概述 旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)的研究狀況 干燥室內(nèi)實測氣體旋流壓力分布及旋流壓力分布的理論計算 氣體在干燥室內(nèi)流動速度分布實測結(jié)果 旋轉(zhuǎn)干燥器的設(shè)計 自動化控制技術(shù)在閃蒸干燥生產(chǎn)過程中的應(yīng)用現(xiàn)狀 本課題提出的意義 10第二章 方案論證 1旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)設(shè)計任務(wù)書 1設(shè)計任務(wù) 1已知條件 1使用壽命 1旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)傳動系統(tǒng)方案設(shè)計 1工作過程簡述 12第三章 旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器介紹 1閃蒸干燥裝置的系統(tǒng)組成 1工作原理 1粉碎閃蒸快速干燥原理 1旋轉(zhuǎn)氣流流化輸送干燥原理 17 旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器的結(jié)構(gòu)特點 19第四章 旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器的設(shè)計 2設(shè)計任務(wù)與已知條件： 2設(shè)計任務(wù) 2已知條件 2旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥器參數(shù)的確定 2流向及載熱體的選擇 2干燥過程的物料衡算和熱量衡算 2設(shè)備的主要參數(shù)的確定： 2旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計 3電機(jī)的選擇： 3傳動裝置參數(shù)的確定 3V帶傳動設(shè)計： 3軸的設(shè)計： 初步估算軸徑 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 軸上受力分析 4彎矩圖 4轉(zhuǎn)矩圖 4計算彎矩圖 4校核軸的強度 4校核軸的疲勞強度 4軸的彎曲剛度校核 4軸承的設(shè)計 4軸承的選擇 4軸承的校核 4支撐裝置設(shè)計： 4支架的設(shè)計 4底板的設(shè)計 48 4密封裝置設(shè)計 4潤滑裝置設(shè)計 48 4功率計算： 4電機(jī)選擇 4帶輪設(shè)計 4減速機(jī)的選擇 5聯(lián)軸器的選擇 5輸送段的設(shè)計 5密封及潤滑裝置設(shè)計 59第五章 經(jīng)濟(jì)效益評估及環(huán)保分析 60、經(jīng)濟(jì)評估的目的 60、經(jīng)濟(jì)分析計算 60、環(huán)保分析 6環(huán)保對干燥機(jī)設(shè)計的要求 6環(huán)保的內(nèi)容與對策 61第六章 結(jié)論及致謝 6結(jié)論 6致謝 62參考文獻(xiàn) 63第一章 緒論、概述旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥裝置是八十年代在國外新推出的一種干燥技術(shù)和流態(tài)化技術(shù)綜合為一體的新型干燥設(shè)備，它克服了干燥設(shè)備高、能源消耗大和流化床干燥不均勻的缺點，集兩者之所長，成為具有高效、節(jié)能快速等特點的理想干燥設(shè)備。與其它設(shè)備相比，旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥裝置技術(shù)先進(jìn)，設(shè)備緊湊、操作簡單、維修方便，強化了氣固傳熱效果，使干燥時間大為縮短，產(chǎn)品質(zhì)量及產(chǎn)量大大提高，節(jié)能效果十分顯著，因此，這種裝置出現(xiàn)后立即引起了世界各大化學(xué)工業(yè)公司的重視，紛紛引進(jìn)用于各種物料的干燥，現(xiàn)在世界上大約有十七個國家引入了這種裝置。當(dāng)前，我國大連理工大學(xué)干燥技術(shù)開發(fā)公司、吉化化工設(shè)備廠、鐵嶺精工機(jī)器廠等已開發(fā)φ200、φ300、φ500、φ800等型號的旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥裝置并投入生產(chǎn)，沈陽化工研究院與阿誠干燥器廠合作開發(fā)出次類型裝置，均已投入使用。閃蒸干燥裝置可滿足以上要求，故是較理想的干燥設(shè)備。概括起來，目前獲得的研究成果有以下幾個方面：、干燥室內(nèi)實測氣體旋流壓力分布及旋流壓力分布的理論計算[2]圖13給出了干燥室內(nèi)下斷面的壓力分布情況（攪拌器靜止）。圖1－2 實際壓力分布 、氣體在干燥室內(nèi)流動速度分布實測結(jié)果[2]圖1－4 實測壓力分布圖13~圖16四圖中分別表示拆除與安裝下攪拌器工況下，氣體在干燥室內(nèi)流動時切向及軸向速度分布情況。從圖15，圖16可見，軸向速度分布尚屬均布，流型接近湍流。）—蒸汽比熱 （從以上對國外、國內(nèi)旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)上自動控制系統(tǒng)對比分析，可看出我們這個領(lǐng)域內(nèi)最大的弱點就是不能實現(xiàn)對進(jìn)口、出口溫度的自動控制。目前的放大設(shè)計和操作參數(shù)確定主要依賴于實驗和經(jīng)驗。、使用壽命旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)使用年限為25年，一年工作360天，每天工作10小時：則 、旋轉(zhuǎn)閃蒸干燥機(jī)傳動系統(tǒng)方案設(shè)計 動力源選擇電機(jī)，為滿足傳動比要求，傳動系統(tǒng)可以選擇齒輪箱減速器和皮帶傳動，但是考慮到經(jīng)濟(jì)性，選擇皮帶傳動，從東帶輪固定在攪拌軸的下方。來自壓濾機(jī)的膏狀物料在加料器中經(jīng)攪拌初步破碎后，由旋轉(zhuǎn)的螺旋加料器定時定量送入干燥器流化段，在流化段被攪拌器進(jìn)一步離心，破碎；干燥過程中所需新鮮空氣由過濾器引入，經(jīng)煤氣加熱爐加熱到所要求溫度后送入熱風(fēng)分布器，經(jīng)干燥器底部狹縫以較大風(fēng)速進(jìn)入流化段與被攪拌物料充分接觸，促使物料形成流化狀態(tài)開始沸騰。(2)、單位產(chǎn)品能耗低，該干燥器可在較高溫度下干燥含固量高的物料，較其它許多干燥設(shè)備能耗低。從干燥原理上講，不同的物質(zhì)所消耗的能量是不同的，干燥物品每單位重量所消耗的能量與干燥方式、熱效和物料中的含水量有關(guān)。如同其它的氣動干燥系統(tǒng)，使用熱力回復(fù)系統(tǒng)能進(jìn)一步地節(jié)約能源，這一系統(tǒng)是由空氣對空氣的熱交換器，雙液熱交換器或部分干燥空氣的循環(huán)系統(tǒng)組成，這種系統(tǒng)的選擇主要依賴于所需干燥物料以及對設(shè)備的設(shè)計，即如果物料能在過濾器中被旋風(fēng)分離器分離，那么這套熱力回復(fù)系統(tǒng)的使用就能使熱能節(jié)約10%~20%。(3)、該系統(tǒng)密閉性好，保護(hù)工人健康和減少對環(huán)境的污染。用在旋轉(zhuǎn)瞬時干燥機(jī)干燥室中的常規(guī)保護(hù)方法是防爆盤。本文根據(jù)生產(chǎn)實踐情況對干燥理論加以介紹。由于在熱風(fēng)入口處存在著較大的傳熱差和傳質(zhì)溫度差，在其推動下，物料重絕大部分非結(jié)合水分汽化到氣相中，從而在粉碎閃蒸干燥室內(nèi)形成非常高的干燥速度，使物料快速干燥。與此同時，由于顆粒處于懸浮和旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，在離心加速作用下，使氣固相間的相對速度增大，提高了傳熱傳質(zhì)系數(shù)，從而強化了干燥過程。它能幫助破碎高粘性物料，使?jié)窳吓c干燥熱空氣充分接觸，產(chǎn)生最大的傳熱系數(shù)。在離心、剪切、碰撞的作用下物料被微料化，與旋轉(zhuǎn)熱風(fēng)充分接觸形成流化床而被流態(tài)化。因為流化段物料顆粒內(nèi)部保持一定水分，物料不會過熱。較小顆粒繼續(xù)向上進(jìn)入分級段；較大