最新工業(yè)用滾筒干燥器結(jié)構(gòu)設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-22 03:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 進出，采用填料函密封形式的進氣頭結(jié)構(gòu)，筒內(nèi)凝液，采取虹吸管并利用筒內(nèi)蒸汽的壓力與疏水閥之間的壓差，使之連續(xù)地熱排出筒外。 (2) 雙筒型干燥器，雙筒型干燥器由同一套減速傳動裝置，經(jīng)相同模數(shù)和齒數(shù)的一對齒輪嚙合，使兩組相同直徑的滾筒相對轉(zhuǎn)動，根據(jù)布膜位置的不同，分為對滾式和同槽式兩類。 (3) 多筒型干燥器，多筒型干燥器應用于帶狀物料的干燥，進、出料的方式與液相物料干燥完全不同，帶狀物料的干燥，除控制濕含量外，還需控制外形的改變，故滾筒采用滾動軸承，以減小阻力，壁面在輸送過程中拉伸而變形。 (1) 物料的狀態(tài) A. 溶液及泥漿狀物料，如工程廢液及鹽類溶液等。 B. 凍結(jié)物料，如食品、醫(yī)藥制品等。 C. 膏糊狀物料，如活性污泥及壓濾機濾餅等。 D. 粉粒狀物料，如硫酸銨及樹脂粉末等。 E. 塊狀物料，如焦炭及礦石等。 F. 棒狀物料，如木材等。 G .短纖維狀物料，如人造纖維等。 H. 不規(guī)則形狀的物料，如陶瓷制品等。 I. 連續(xù)的薄片狀物料，如帶狀織物、紙張等。 J. 零件及設(shè)備的涂層，如機械產(chǎn)品的涂層等。 (2) 物料的物理化學性質(zhì)與被干燥物料的物理化學性質(zhì)是決定干燥介質(zhì)種類、干燥方法和干燥設(shè)備的重要因素，因此，干燥器的設(shè)計者要了解。 A . 物料的化學性質(zhì)。如組成、熱敏性（軟化點、熔點或分解點），物料的毒性,可燃性，氧化性和酸堿性（度）、摩擦帶電性、吸水性等。 B. 物料的熱物理性質(zhì)。如物料含水率、假密度、真密度、比熱容、熱導率及粒度和粒度分布等。對于原料液還應當知道濃度、粘度及表面張力等。 C. 其他性質(zhì)，如膏糊狀物料的粘附性、觸變性（即膏糊狀物料在振動場中或在攪動條件下，物料可從塑性狀態(tài)，過渡到具有一定流動性的性質(zhì)），這些性質(zhì)在設(shè)計干燥器及加料器時可加以利用。 (3) 物料與水分結(jié)合的性質(zhì)固體與水分結(jié)合的方式是多種多樣的，它可以是物料表面附著的，也可以是多孔性物料孔隙中滯留的水分，也可以是物料所帶的結(jié)晶水分及透入物料細胞內(nèi)的溶脹水分等。物料與水結(jié)合方式不同，除去的方法也不盡相同。例如物料表面附著的水分和大毛細管中的水分，是干燥可以除去的；化學結(jié)合水，不屬于干 燥的范圍，經(jīng)干燥后，它仍殘存在物料中。大多數(shù)工業(yè)干燥過程均采用預熱后的空氣作為干燥介質(zhì)。 環(huán)境空氣是含有少量水蒸 氣的氣汽混合物，所以又稱為濕空氣。干燥理論中之所以稱其為“干燥介質(zhì)”是因為它在干燥過程中承擔著熱濕載體的作用。它將熱量傳遞給濕物料，為其提供干燥能量；同時，又把濕物料中的濕分（通常是水分）攜帶出干燥器，從而達到了干燥的目的。 干燥是能量消耗較大的單元之一。因為不論是干燥液體物料、漿狀物料，還是含濕的固體物料，都要將液態(tài)水變成氣態(tài)，所以需要供給較大的汽化潛熱。通常把干燥過 程中蒸發(fā)1㎏水分所消耗的能量稱為單位能耗。 ，強化干燥過程 近年來，常用的干燥設(shè)備（噴霧、流態(tài)化、氣流干燥等），仍在原有的基礎(chǔ)上改進和發(fā)展。 (1) 改善設(shè)備內(nèi)物料的流動狀況（或干燥介質(zhì)的流體力學狀況），強化和改善干燥過程。例如氣流干燥器，從直管氣流干燥，改成脈沖氣流，使被干燥粒子在脈沖氣流的作用下多次的加速，強化傳熱傳質(zhì)過程。又如，改進噴霧干燥器的進風裝置，達到控制霧滴的運動狀況等。 (2) 增添附屬裝置，改善干燥器的操作，擴大干燥設(shè)備的使用范圍。在氣流干燥器的流程中，增添分散器，使氣流干燥器用于分散性差的濕物料的干燥；增添破碎機，使氣流干燥器用于塊狀物料的干燥；增添混合器，使氣流干燥器用于含水量很高的物料；增添分級機，以解決產(chǎn)品粒度的均勻化等。在噴霧干燥方面，研制了高粘度物料的霧化器；研制各種噴霧干燥器的進氣分布裝置，使干燥塔中心與塔壁的氣速基本一致，減少噴霧干燥的粘壁；安裝電磁自動振動裝置，防止物料粘壁等。在流化床干燥器中，增添附屬裝置，改善其操作性能。例如在單層圓筒形流化床中，添加旋轉(zhuǎn)分隔板，分隔板從流化床中部開始旋轉(zhuǎn)分隔直至出料口。濕物料從流化床中部加入,在旋轉(zhuǎn)隔板的控制下，物料從進口至出口一邊流化一邊運動，而不會“短路” ，因此，物料在流化床中的停留時間均勻。在雙層流化床中的上層，增添擺動的物料松動器，當流化床操作時，松動器不停擺動，松動物料，避免形成死床層，以改善流化床的特性。在臥式多室流化床中的第一室，增添攪拌裝置，使凝聚的濕物料分散，同時排除不能流化的大顆粒。此外，在臥式多室流化床，把固定隔板改成懸掛在回轉(zhuǎn)鏈上的運動隔板，在運動隔板的作用下，物料從加料端均勻地移到出料端,實現(xiàn)了物料的“活塞流” ，可使被干燥物料停留時間均勻，產(chǎn)品含水率均勻。3 滾筒干燥器的計算 產(chǎn)量1000t/a, 操作方式全年全天。物料性質(zhì)和工藝操作條件：料液濕含量1=70%，密度1=, 漿狀，流動性好，沉淀物不多。干燥產(chǎn)品為粉末狀，刮料點處的濕含量2=5%，堆積密度=，安息角40。度比熱容c2=(kgC)。進料料液溫度t1=95度，進料刮點處料溫t2=85度。供熱介質(zhì)為P=，最高操作壓力P= .蒸發(fā)強度Rm =30kg/(h)，干燥停留時間1=20s,轉(zhuǎn)速n4=2/min。要求滾筒干燥器為帶有水平輸送的螺旋式最終干燥器，輸送的有效距離Ls=4m，停留時間2= 240s ，并采取全封閉罩，強制引風。 干燥器的生產(chǎn)負荷 G2==。蒸發(fā)水量：W=G2==249kg/h。料液處理能力：G1=W+G2=249+115=364kg/h。 干燥器的有效平均熱負荷：Qm=(W+G2C2tG2C2t1WCt1)=。干燥器的總熱負荷，取滾筒干燥器的熱效率m=。Qh=W。飽和水蒸汽的消耗量查P== ，iH=2746kl/kg ,Cl=。取蒸汽利用系數(shù)=。GW==313kg/h，筒體直徑，長度確定 干燥面積：根據(jù)蒸發(fā)強度可以計算===：保證滾筒料膜有效干燥弧面角，設(shè)取筒體的長徑比為1,2D= D=,L=,=1500mm,L=2300mm滾筒驅(qū)動狀態(tài)下的功率消耗，由刮刀，進氣頭軸封，支撐阻力和螺旋輸送干燥器的功率等4部分組成。 (1) 刮刀作用力矩M4的確定 考慮筒體較長，設(shè)計分成4組刮刀，刮刀頂緊力取q1=3N/mm(最大為5N/mm)。刮刀接觸桶體總長度LD=。染料固態(tài)膜剝離筒壁的作用力取q2=2N/mm ,刮刀材料設(shè)計取Q235c 筒體材料取Q235A刮刀與筒體之間的摩擦系數(shù)f1= .計算滾筒的阻力矩M4=（Pf1+Pd）R=M4max= (2) 進氣頭填料函的組里矩計算 蒸汽進氣管內(nèi)外徑確定蒸汽體積流量 設(shè)計取正常操作壓力下的蒸汽狀態(tài)計，P=大氣壓，t1=, 為飽和蒸汽壓密度=2. 619kg/Vh == ，ds=。取飽和蒸汽在進氣頭出處的流速WH=20m/s。蒸汽管內(nèi)徑：Dh==。填料函的結(jié)構(gòu)尺寸確定：選用的優(yōu)質(zhì)石棉填料。填料室外徑D=60+====,。 (3) 螺旋輸送干燥器功率消耗Ns ：采取由滾筒主動端軸的鏈傳動輸出功率。物料輸送量Q=G2=115kg/h 水平輸送距離，LS=4m 物料屬性按照無磨蝕性粉狀物計，取阻力系數(shù)== 按照標準螺旋輸送器的軸功率計算公式==KW (4) 設(shè)備自重和刮刀作用力共同作用下在滾筒兩端軸處的摩擦阻力矩M3在未確定滾筒壁厚等參數(shù)之前，取滾筒阻力矩的5%計算。 (5) 綜上，干燥器的驅(qū)動軸功率可計算N1=滾筒轉(zhuǎn)速：正常下為2r/min ,考慮可調(diào)范圍為3r/min。鏈傳動效率：=0 .93根據(jù)滾筒直徑，長度和轉(zhuǎn)速估算驅(qū)動軸功率的范圍：（m=1）= N1=Kw在n=2r/min時：N1==（0．）在n=3時N1=（）kW 設(shè)計取N1=
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