【文章內(nèi)容簡介】 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 綜上所述，可初步確定干燥滾筒的基本組成和構(gòu)造，如圖 圖 逆流加熱式干燥滾筒的結(jié)構(gòu) 第三章 設(shè)計(jì)計(jì)算 干燥滾筒 參數(shù)的計(jì)算 在設(shè)計(jì)給定生產(chǎn)率的拌合設(shè)備的時候，要確定烘干筒的結(jié)構(gòu)參數(shù)：烘干筒的容積V（ m3）、長度 L（ m）、和直徑 D(m)。筒的安置角（相對于水平的 傾角）。 干燥滾筒容積的大小直接影響單位時間內(nèi)通過筒內(nèi)的燃?xì)饬?，筒的長度和安置角則決定砂石料在筒內(nèi)的移動速度和停留時間。因此，這些參數(shù)都影響著烘干與加熱的效果。 干燥滾筒的長度和直徑變化均與其生產(chǎn)能力產(chǎn)生影響，但后者遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于前者?？紤]滾筒直徑確定復(fù)雜，為簡化計(jì)算可先參考下表所列經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)對滾筒直徑 D 進(jìn)行初選，待滾筒長度確定后，再進(jìn)行驗(yàn)證。 干燥滾筒容積的計(jì)算 干燥滾筒 容積的大小直接影響單位時間內(nèi)通過筒內(nèi)的燃?xì)饬?，確定容積的簡便方法可根據(jù)水分的小時蒸發(fā)率 A（即筒容積 1m3在 1h 內(nèi)所蒸發(fā)的水分的重量 ）來計(jì)算。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報告紙 共 30 頁 第 12 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 則有： AQAWV ??? （ ） 式中 W—— 蒸發(fā)水分的質(zhì)量， kg/h。 ω —— 砂石料的含水量， %,取 3%； Q—— 烘干筒的生產(chǎn)率， kg/h。 A—— 烘干筒的蒸發(fā)率， kg/m3*h。 筒的蒸發(fā)率 A取決于所采用的干燥滾筒加熱流程、筒內(nèi)的結(jié)構(gòu)型式、筒內(nèi)砂石料得充滿率以及筒的轉(zhuǎn)速。此外，還與砂石料的性質(zhì)、含水量及其尺寸有關(guān)。 蒸發(fā)率 A 的值可根據(jù)拌 合設(shè)備 干燥滾筒 的試驗(yàn)數(shù)據(jù)來估算，一般取 125～ 175 kg/m3*h,通風(fēng)良好時可達(dá) 220～ 250 kg/m3*h。 將數(shù)據(jù)代入得 V=*400000/200=60m3 長度與直徑的計(jì)算 確定筒的容積 V 后，可確定筒長 L? 和直徑 D? 。 干燥滾筒直徑與生產(chǎn)能力的關(guān)系 表 生產(chǎn)能力 G（ t/h） 25 50 100 200 400 滾筒直徑 D（ m） ～ ～ ～ 初選 D? 為 ，代入下面的公式， n=?Ｄｇπ15 （ ） 式中： n—— 滾筒轉(zhuǎn)速， r/min。 g—— 重力加速度， g=。 可得到轉(zhuǎn)速為： n=長度 L? 的確定 L? =4n D? tgα （ ） 式中： α —— 干燥滾筒安置角（相對水平線傾角），（176。），一般 3～ 5176。 將數(shù)據(jù)代入得 L=4*9**tg5=9m 直徑 D? 的校正 D? =?πＬV4 （ ） 得 D? =. 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報告紙 共 30 頁 第 13 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 干燥滾筒計(jì)算簡圖 a、滾筒旋轉(zhuǎn)時材料的提升阻力； b、滾筒不轉(zhuǎn)時的在支撐輪上的壓力分布 驅(qū)動功率的計(jì)算 干燥滾筒在工作時，主要克服一下阻力：筒內(nèi)材料的提升阻力 W1；筒旋轉(zhuǎn)時滾圈沿支撐滾輪的滾動摩擦阻力 W2；支撐滾輪銷軸內(nèi)的摩擦阻力 W3。 為克服以上阻力而正常工作，干燥滾筒的驅(qū)動功率 P可按下式計(jì)算： P=Σ Wν /η （ ） 式中：Σ W—— 為克服 3 種阻力，換算到驅(qū)動元件（齒圈、鏈條、摩擦輪）上的總力， KN，Σ W= W1+ W2+ W3； ν —— 驅(qū)動元件的圓周速度， m/s； η —— 驅(qū)動機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率。 筒內(nèi)提升阻力 W1的計(jì)算 筒內(nèi)葉片的提升材料阻力 W1（ KN），可根據(jù)材料提升時作用在筒上的力矩平衡式求得，如圖 所示。 M1=GMb=W1Rq （ ） W1= GMb/ Rq （ ） 式中： M1—— 材料提升力矩，KNm 。 GM—— 筒內(nèi)材料重力，KN； b—— 筒內(nèi)材料重心相對于滾筒重心垂直軸線的距離， m。 Rq—— 驅(qū)動元件半徑， m。 材質(zhì)重心相對筒中心的距離， 取決于由筒轉(zhuǎn)速而定的工況。 大型干燥滾筒的轉(zhuǎn)速一般較慢，對于慢速轉(zhuǎn)動干燥滾筒，材料在筒內(nèi)所占的截面積為一弓形面積，如圖 。其質(zhì)心位于離筒中心 x距離處。材料質(zhì)心到筒中心的距離可按下式求得 x=a3/(12S) （ ） 式中： a—— 弓圓弦長， m。 S—— 弓圓面積， m2。 弓圓弦長 a=2 hR?2 = hR? （ ） 式中： R? —— 筒的內(nèi)徑， m。 h—— 弓圓高度， m。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報告紙 共 30 頁 第 14 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 材料在筒 內(nèi)所占面積 圖 滾輪上的壓力 弓圓面積 S=32 a h= 3hR? （ ） 這樣可得 x=（ hR? ） 3/（ 12* 3hR? ） = R? （ ） 當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)動時，弓圓材 料將相對于垂線旋轉(zhuǎn)一個角度β M=45～ 50176。；此時，材料的重力的力臂： b= x sinβ M= R? sinβ M =（ ～ ） R? （ ） 在考慮了滾筒轉(zhuǎn)速的工況下，滾圈上的圓周力： W1= GM R? / Rq （ ） 滾圈沿滾輪的滾動摩擦阻力 W2和支 撐滾輪銷軸內(nèi)的摩擦阻力 W3的計(jì)算 為了計(jì)算干燥滾筒沿滾輪的滾動摩擦阻力和支撐滾輪銷軸內(nèi)的摩擦阻力，必須確定作用在滾輪上的壓力。 滾輪壓力計(jì)算簡圖如圖 所示 ： 作用在滾輪上的壓力（ KN） P=(GM+G? )/(zp cosγ ) （ ） 式中： GM—— 筒內(nèi)材料的重力， KN； G? —— 筒的重力， KN； zp —— 支撐 滾輪數(shù)， zp =4；γ =30176。 筒內(nèi)材料的重力（ KN） GM = gＭ２４ Ｌπ Ｄ ???? =112 .5KN（ ） 式中： D? 和 L? —— 筒的尺寸參數(shù)（ m） 。 β —— 筒內(nèi)材料填充系數(shù)，β =～ 。 ρ M —— 被烘干料的密度，ρ M =。 g—— 重力加速度， g=。 P =?? ?cos G+GMz= KN （ ） 換算到驅(qū)動元件半徑上的滾圈沿支撐滾輪滾動的摩擦阻力（ KN）： W2 =?? c os ))(RG+(G 1qM qrR kr? （ ） 式中： Rq—— 驅(qū)動元件半徑， m。 r—— 支撐滾輪半徑， m。 k1—— 滾圈沿滾輪的滾動摩擦系數(shù)， k1=～ m。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報告紙 共 30 頁 第 15 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 間歇強(qiáng)制式干燥滾筒葉片形式 換算到 驅(qū)動元件半徑上的支撐滾輪銷軸摩擦阻力（ KN）： W3=??cos )RG+(G 20qM qrR kr （ ） 式中： Rq—— 驅(qū)動元件半徑， m。 r0—— 支撐滾圈銷軸半徑， m。 r0= m； k2—— 支撐滾輪軸承摩擦系數(shù)， k2= m。 將各參數(shù)代入公式得： W1= KN W2 = KN W3= KN 克服 W W2和 W3所需的圓周力： Σ W= W1+ W2+ W3= KN 驅(qū)動元件的圓周速度 (m/s)： ν =π Rq n/30== m/s （ ） 干燥滾筒驅(qū)動所需功率 P（ KW）： P=Σ Wν /η = KW （ ） 式中：η —— 驅(qū)動機(jī)構(gòu)的機(jī)械效率，η = 由于采用四臺電動機(jī)同時驅(qū)動，每臺 電動機(jī) 功率為 KW 干燥滾筒內(nèi)部葉片的設(shè)計(jì) 干燥滾筒內(nèi)部葉片的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下列要求 。 1)、骨料能在進(jìn)料區(qū)段內(nèi)快速移動； 2)、可強(qiáng)化滾筒對流區(qū)段內(nèi)燃?xì)夂凸橇现g的換熱過程； 3）、在燃燒區(qū)段內(nèi)，骨料不應(yīng)堵?lián)跞紵鲊娡碌幕鹧妫允谷剂显诟稍餄L筒內(nèi)有一個良好的燃燒條件； 4）、骨料加熱后，能與填料和結(jié)合料在滾筒內(nèi)充分?jǐn)嚢?，均勻混合? 根據(jù)強(qiáng)制間歇式瀝青混合料拌合設(shè)備的工作特點(diǎn)（干燥滾筒采用逆流加熱方式，進(jìn)對骨料進(jìn)行烘干加熱），其干燥滾筒內(nèi)有四個區(qū)段配置不同結(jié)構(gòu)的葉片（如圖 ）。 螺旋帶頭數(shù)與直徑的關(guān)系 表 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報告紙 共 30 頁 第 16 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 圖 Ⅱ 區(qū)段葉片形式 a)淺槽式 b)深槽式 c)勺式 d)曲線式 圖 葉片的設(shè)置 滾筒直徑 D? （ m） Ⅰ區(qū)直 徑螺旋帶頭數(shù) Ⅰ區(qū)的長度（ m） 1～ 8～ 10 10～ 12 (～ ) D? 16 第Ⅰ區(qū)段為進(jìn)料區(qū)段。這一區(qū)段的葉片系接料葉片，其用途是將骨料接入干燥滾筒內(nèi)并快速地向前移動。為此，這一區(qū)段的葉采用片多頭螺旋帶，的升角取45176。 ～ 60176?；蚵菥?s=（ ～ ） D? ，其頭數(shù)和長度視干燥滾筒的直徑而定（見表）。 第Ⅱ區(qū)段為滾筒對流區(qū)。為強(qiáng)化骨料和燃?xì)庵g的換熱過程，葉片的 設(shè)計(jì)應(yīng)使骨料在此區(qū)段內(nèi)多次提升和自由灑落，并達(dá)到充分均勻分散，使燃?xì)獬浞峙c骨料進(jìn)行熱交換。該區(qū)段葉片的結(jié)構(gòu)形式如下圖所示，安裝時應(yīng)錯開布置。 曲線式升料葉片的尺寸（如 表 ）： 曲線式升料葉片尺寸 表 滾筒直徑 D? （ mm） 葉片數(shù)量 H(mm) K(mm) R(mm) δ (mm) 1000 8 180 140 160 4 1200～ 1400 8 200 160 180 5 1600 12 200 160 180 6 1800 12 240 195 220 6 2020～ 2200 16