內(nèi)循環(huán)式烘干機(jī)總體及卸料裝置設(shè)計(jì)開題報告

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哈爾濱理工大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 開 題 報 告 學(xué)生姓名 李賀 學(xué) 號 1330060307 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化 班 級 機(jī)械 13 指導(dǎo)教師 趙金濤 2017 年 3 月 17 日 課題題目及來源：內(nèi)循環(huán)式烘干機(jī)總體及卸料裝置設(shè)計(jì) 題目來 源：自擬 課題研究的意義和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀： 課題研究意義：單筒式回轉(zhuǎn)烘干機(jī)適用范圍廣、操作方便、運(yùn)轉(zhuǎn)率高，在水泥工業(yè)中被廣泛用于烘干粘土、礦渣、碎石、煤等原、燃料。干燥時，熱空氣或熱煙氣將熱量傳給物料，使水份蒸發(fā)，同時依靠通風(fēng)設(shè)備的作用，使干燥設(shè)備內(nèi)的干燥介質(zhì)不斷更新，以排除水汽。干燥設(shè)備的形式也是多種多樣的，水泥工業(yè)中常用的有回轉(zhuǎn)烘干機(jī)、流態(tài)烘干機(jī)、攪拌（懸?。┖娓煞e極氣流式干燥管等。近年來國內(nèi)外還在研究噴霧干燥裝置。這些設(shè)備一般都利用熱煙氣進(jìn)行對流烘干回轉(zhuǎn)烘干機(jī)筒體一般為單直筒型，安裝 時筒體與水平成一傾斜角度，物料從高端進(jìn)入，隨著筒體的回轉(zhuǎn)緩緩流向低端而后卸出。在中小型水泥廠中，烘干機(jī)的筒體長度一般為 12保證物料在烘干機(jī)內(nèi)的停留時間，滿足烘干工藝要求。出熱風(fēng)爐的熱氣流和物料在筒體內(nèi)以順流或逆流形式進(jìn)行熱交換。在烘干過程中，單筒式烘干機(jī)約有 35％－ 55％的熱量隨廢氣流失和由筒體向外散失掉。 內(nèi)循環(huán)式 烘干機(jī) 的傳動裝置，回轉(zhuǎn)圓筒設(shè)備的轉(zhuǎn)速都比較慢，一般在 2此在電動機(jī)將轉(zhuǎn)矩傳給筒時就必須進(jìn)行減速。 減速的速比較大，通常的電動機(jī)通過減速機(jī)輸出軸上的小齒輪經(jīng)過一級開式齒輪傳動之后，在傳給裝在筒體上的大齒輪而使筒體轉(zhuǎn)動。隨著筒體的加大，傳動功率亦越來越大。由于大功率、大速比減速器的設(shè)計(jì)制造困難，因此較大的筒體有采用雙傳動的。當(dāng)用直流電動機(jī)驅(qū)動時，雙傳動兩側(cè)電動機(jī)的同步是完整可以實(shí)現(xiàn)的。確定單傳動的主要依據(jù)為電動機(jī)功率的大小。內(nèi)循環(huán)式烘干機(jī)回轉(zhuǎn)筒一般是在負(fù)壓下進(jìn)行操作，回轉(zhuǎn)的筒體及部件和固定裝置的連接處避免存在縫隙，為了防止外界空氣被吸入筒體內(nèi)或防止筒體內(nèi)空氣 攜帶物料外泄污染環(huán)境，必須在某些部分設(shè)定密封裝置。對密封裝置的基本要求是密封性能好，能適應(yīng)筒體的形狀誤差（橢圓度偏心等）和運(yùn)轉(zhuǎn)中沿軸向的往復(fù)竄，結(jié)構(gòu)盡量簡單，磨損輕，維修和檢修方便。內(nèi)循環(huán)式烘干機(jī)拖輪裝置按所用軸承可分為滑動軸承拖輪組和滾動軸承拖輪組，滾動軸承拖輪組又可分為轉(zhuǎn)軸式和心軸式。拖輪擋輪標(biāo)準(zhǔn)中每組拖輪承載不超過 100 噸時都用滾動軸承。只有當(dāng)載荷較重時，所需滾動軸承尺寸較大，受到供貨條件的限制而采用滑動軸承。 針對單筒式回轉(zhuǎn)烘干機(jī)存在的弊端，我們開始設(shè)計(jì)一種套筒式烘干機(jī)。該機(jī)結(jié)構(gòu)新穎獨(dú)特，占 地面積小、單位機(jī)重產(chǎn)量高、熱效率高、運(yùn)轉(zhuǎn)可靠。 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀：第一屆全國干燥會議于１９７５年６月２３日至 ３０年來，中國的許多干燥技術(shù)已得到了工業(yè)化應(yīng)用，主要有噴霧干燥、流態(tài)化干燥（普通流化床，振動流化床，內(nèi)加熱流化床，流化床噴霧造粒干蒸汽回轉(zhuǎn)干燥、氣流干燥、回轉(zhuǎn)圓筒干燥、旋轉(zhuǎn)燥）、快速干燥、圓盤干燥、帶式干燥、雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥、槳葉式干燥、冷凍干燥、微波及遠(yuǎn)紅外干燥、糧食干燥等。常規(guī)干燥設(shè)備基本可以滿足生產(chǎn)需要，有部分機(jī)型已達(dá)到國際當(dāng)代水平并出口到國外。 干燥單元的重要性不僅在于它對產(chǎn)品生產(chǎn)過程 的效率和總能耗有較大的影響，還在于它往往是生產(chǎn)過程的最后工序，操作的好壞直接影響產(chǎn)品質(zhì)量，從而影響市場競爭力和經(jīng)濟(jì)效益。我國有許多產(chǎn)品，就純度而言已經(jīng)達(dá)到甚至超過國外產(chǎn)品，只是因?yàn)楦稍锛夹g(shù)不如國外，堆積密度、粒度、色澤等物性指標(biāo)上不去，在國際市場競爭中處于劣勢，有的售價僅為國外同類產(chǎn)品的三分之一。目前我國某些大型石化干燥裝備還依賴進(jìn)口。椐估計(jì)，我國生產(chǎn)的干燥設(shè)備種類僅為國外的３０％～４０％。由此可見，我國干燥技術(shù)研究仍然是任重而道遠(yuǎn)。 ３０日在南京召開，至今已３０年了。３０多年來，我國干燥技術(shù)研究隊(duì)伍不斷壯 大。目前我國從事干燥技術(shù)研究的大專院校、科研院所大約有５０多家，領(lǐng)域涉及化工、醫(yī)藥、染料、輕工、林業(yè)、食品、糧食、造紙、硅酸鹽、水產(chǎn)等行業(yè)。全國共有設(shè)備制造廠６００多家，企業(yè)自身也已擁有一支強(qiáng)有力的干燥科研開發(fā)隊(duì)伍。通過廣泛開展干燥技術(shù)基礎(chǔ)研究、工藝研究及工業(yè)化應(yīng)用研究，使得我國干燥技術(shù)正在走近國際先進(jìn)水平，而在某些技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。 課題研究的主要內(nèi)容和方法，研究過程中的主要問題和解決辦法： 主要內(nèi)容： 設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)獨(dú)特的的水平布置雙筒回 轉(zhuǎn)式烘干機(jī)。本機(jī)主要由正面框、密封裝置、回轉(zhuǎn)部分、出料裝置、傳動裝置、支承裝置等組成，水平布置，中心傳動。烘干機(jī)筒體部分由兩個同心水平放置的內(nèi)外筒體組成（見圖 1），內(nèi)筒體由直端和錐體拼接而成以利物料的流動；外筒為一直筒，設(shè)計(jì)為兩段，其中一端為可拆分式，以便修理；筒體長度約為同等烘干能力的單筒烘干機(jī)的 50％～ 60％，從而大幅度減少了占地面積和廠房建筑面積。工作是，物料由提升倉送到料倉，經(jīng)自制圓盤喂料機(jī)喂料，由下料管喂入內(nèi)筒與熱氣體順流由內(nèi)筒體的支端進(jìn)入，物料經(jīng)螺旋板的推進(jìn)流入內(nèi)筒錐體部分，隨著筒體回轉(zhuǎn)及揚(yáng)料板 的拋散，物料一邊與熱氣體進(jìn)行交換，一邊向前移動，從內(nèi)筒體的出料口進(jìn)入外筒體內(nèi)。為了防止出料口的物料堵塞，在外筒體兩端各設(shè)置了螺旋板，同時，外筒體中的養(yǎng)料板也呈一定的角度布置，作用形似輪旋板，在內(nèi)筒外壁上，也布置了幾塊物料導(dǎo)向板。物料在外筒體中，通過揚(yáng)料板的作用，分別與熱氣體及內(nèi)筒外壁再次進(jìn)行熱交換。烘干好的物料由外筒上的出料口卸入翻板閥，廢氣則由出料口經(jīng)出料罩上部入除塵器除塵。內(nèi)筒中的物料與熱氣體的交換以輻射、對流傳熱形式為主，而在外筒中，熱氣體溫度低，濕度也較大，物料被拋散與內(nèi)筒外壁上，在被熱氣體直接烘干 的同時又于內(nèi)筒外壁進(jìn)行進(jìn)行以傳導(dǎo)、對流形式的熱交換。采用內(nèi)外筒結(jié)構(gòu)，可使低溫的外筒體對高溫的內(nèi)筒體起到保溫、隔熱作用，并使設(shè)備的總散熱面積只相當(dāng)與同等能力單筒烘干機(jī)的 50％～ 60％。而且，外筒表面的溫度僅為 70℃，較單筒烘干機(jī)表面溫度（ 120℃～ 140℃）有了大幅度降低。總之，雙筒烘干機(jī)有了革命性的改進(jìn)，其使用效果也是非常好。 主要方法： 1． 雙筒烘干機(jī)的設(shè)計(jì)計(jì)算 2． 水分蒸發(fā)強(qiáng)度及烘干機(jī)尺寸計(jì)算 3． 物料需在轉(zhuǎn)筒內(nèi)烘干時間的計(jì)算 4． 烘干機(jī)轉(zhuǎn)速的計(jì)算 5． 回轉(zhuǎn)烘干機(jī)所需動力的計(jì)算 6． 烘干機(jī)產(chǎn)量的計(jì)算 主要問題： 國內(nèi)老 式 烘干機(jī) 單獨(dú)裝有 L 型揚(yáng)料板，物料在筒體斷面上分散度低 ;熱空氣與物料接觸面小 ;在空中停留時間短，傳熱傳質(zhì)時間短 ;存在由前至后的風(fēng)洞。原L 型揚(yáng)料板沒有考慮揚(yáng)料板結(jié)構(gòu)角對揚(yáng)料分散度的影響，故只裝有 L 型揚(yáng)料板的烘干機(jī)物料與熱空氣傳熱效果差，處于低效工作狀態(tài)，烘干機(jī)產(chǎn)量低。 另一方面，回轉(zhuǎn)烘干機(jī)在安裝不同角度的 L 型揚(yáng)料板時應(yīng)具有不同的轉(zhuǎn)速，但在工業(yè)中烘干機(jī)轉(zhuǎn)速是固定的轉(zhuǎn)速，烘干機(jī)沒有工作在最佳狀態(tài)，影響了筒內(nèi)物料和熱空氣的熱交換，故應(yīng)找出最佳 轉(zhuǎn)速，使烘干機(jī)揚(yáng)料板的揚(yáng)料在筒體斷面上分散度最高。 研究問題存在以下幾個特點(diǎn) 1. 在烘干機(jī)熱端，物料與熱氣體的溫差較大，熱交換過程迅速，大量水分易被蒸發(fā)，適用于初水分較高的物料。 2．粘性物料進(jìn)入烘干機(jī)后 ,由于表面水分易蒸發(fā)，可減少粘結(jié) ,有利于物料運(yùn)動。用于烘干濕煤時，可避免高溫氣體直接接觸干煤引起著火。 3．順流操作的熱端負(fù)壓低，能減少進(jìn)入烘干的漏風(fēng)量，有利于穩(wěn)定烘干機(jī)內(nèi)熱氣體的溫度及流速。 4．喂料與供煤同設(shè)與烘干機(jī)的熱端，車間布置較方便。 5．順流操作的烘干機(jī)出料溫度低，一般可用膠帶輸送機(jī)輸送。 6．順流操作的粉 塵飛揚(yáng)較逆流時要多，烘干機(jī)內(nèi)總的傳熱速率比逆流式要慢。 根據(jù)上述 幾 個方面的問題，揚(yáng)料板結(jié)構(gòu)和烘干機(jī)轉(zhuǎn)速制約著烘干機(jī)的工作，必須對二個方面問題加以研究，設(shè)計(jì)合理的揚(yáng)料板結(jié)構(gòu)，選擇正確的轉(zhuǎn)速，大幅度提高回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)的產(chǎn)量，節(jié)約燃料的消耗，使烘干機(jī)達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗，為國家鼓勵發(fā)展的高效節(jié)能產(chǎn)品。該技術(shù)主要應(yīng)用于回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)上，用于各種原材料的烘干。 解決方法： （ 1）去烘干機(jī)廠里進(jìn)行實(shí)地參觀，請工廠負(fù)責(zé)人員幫忙介紹烘干機(jī)各組成部分的作用，同時提出自己的疑問，并與工作人員進(jìn)行交流。 （ 2）查閱與烘干 機(jī)相關(guān)的書籍，設(shè)計(jì)過程嚴(yán)格按照書籍要求計(jì)算，對于各系數(shù)和經(jīng)驗(yàn)值的選取嚴(yán)格參照標(biāo)準(zhǔn)選取。 （ 3）向指導(dǎo)老師請教，對于一些設(shè)計(jì)過程的確定，先構(gòu)思方案，再與老師交流，請老師指正。圖紙繪制過程中，細(xì)節(jié)部分尤為重要，繪制結(jié)束后請老師幫忙檢查錯誤，并不斷改進(jìn)。 （ 4）與同學(xué)互相交流，不斷改進(jìn)設(shè)計(jì)方案。 課題研究所需的參考文獻(xiàn)： [1] 姜煜林等 《水泥技術(shù)》 [2] 韓梅祥 武漢工業(yè)大 學(xué)出版社 [3] 朱昆泉、許林發(fā) . 建材機(jī)械工程手冊 . 武漢工業(yè)大學(xué)出版社 [4] 化工設(shè)備設(shè)計(jì)全書編輯委員會 上?？茖W(xué)技術(shù)出社 [5]孫晉濤 . 硅酸鹽工業(yè)熱工基礎(chǔ) . 上海科學(xué)技術(shù)出版社 2 [6] 于潤如，嚴(yán)生 中國建材工業(yè)出版社 2 [7] 柴小平 . 水泥生產(chǎn)輔助機(jī)械設(shè)備 . 武漢工業(yè)大學(xué)出版社 [8] 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