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1、带式干燥器设计BELT DRYER DESIGN专 业：过程装备与控制工程姓 名：指 导 教 师：申请学位级别：论文提交日期：学位授予单位： 摘 要本次设计的任务是设计带式干燥器，干燥器的处理量为2000kg/h，物料初始含水率为20，初始温度为15，干燥到含水率0.4的带式干燥机，设计包括带式干燥机，确定工艺流程，干燥气体，工艺计算，干燥器的结构计算和设计，配套设备的选择。在本设计中，干燥器是适合大规模生产的连续式干燥设备，干燥带通风好，适合含水较高的蔬菜，中药饮片和其他类型的水分含量高，干燥热敏性的物料尤为合适。设计的干燥机具有蒸发强度高，干燥速度快和产品质量好等特点。网带具有透气性能好，
2、停留时间可以调节，不会出现剧烈运动，不破碎，在良好的干燥条件下，提高干燥强度，循环风机用于循环结构，热风均匀，偏干的现象并不存在。分为三层，有效地节省了面积，提高了空间利用率。关键词：干燥器； 中草药干燥； 网带； 循环风机； 三层ABSTRACTThe task is to design a belt dryer for drying herbs, dry material handling capacity of 2000 kg / h, an initial concentration of 20%, the initial temperature of 15 C and dried t
3、o 0.4%, the design includes belt dryer to determine the process flow, dry gas, process calculation, dryer structural calculation and design, ancillary equipment selection. In this design, the belt dryer with mass production of continuous drying equipment for drying ventilation sheet, strip and granu
4、lar materials is better. Dehydrated vegetables, Chinese Herbal Medicine and other types of high moisture content, dry heat sensitive materials are particularly appropriate. The series dryer has high drying rate, high evaporation strength, and good product quality. Network with breathable performance
5、, the residence time can be adjusted, material non-strenuous exercise, not broken，more dry area, more dry strength, loop structure of the circulating fan, hot air evenly, dry phenomenon does not exist. Divided into three layers is effectively saving the area, to improve the space utilization.Key wor
6、ds: Dryer; Herbal drying; Mesh belt; Circulating fan; Three layers.目 录第一章 带式干燥器的设计概论1第一节 干燥概述1第二节 带式干燥器概述3第三节 设计题目和要求4第四节 物料特性和基本参数5第二章 带式干燥器的设计计算6第一节 工艺计算6第二节 干燥器结构计算9第三节 工艺流程图11第三章 带式干燥器的结构设计12第一节 干燥器的基础结构设计12第二节 干燥器基础结构的选择17第三节 干燥器接管设计和法兰选择24第四节 干燥器壳体和连结结构设计26第五节 传送带支撑装置的设计30第六节 耳座的设计32第七节 人孔的设计3
7、3第八节 干燥器壳体和结构强度校核33第四章 带式干燥器的附属设备的选择34第一节 电动机的选择34第二节 减速器的选择35第三节 除尘器的选择36第四节 空气过滤器的选取38参考文献：39致谢40第一章 带式干燥器的设计概论第一节 干燥概述 在化工行业中，干燥工程是使物料中的水分（或溶剂）汽化，使含水物料中水分的含量蒸发减少的过程。干燥固体时，水（或溶剂）从固体表面扩散，然后从固体表面蒸发。在日常生活中，湿料被放置在阳光照射下，就是简单地干燥。为了除去水分，工业常用石灰和浓硫酸吸收水，以除去过量的水。干燥技术，广泛应用于化工，食品，纺织，轻工，农业，林业产品加工，煤炭和建材行业，几乎所有的行
8、业都涉及到干燥过程。干燥技术，对化工生产的效率有很大的影响。干燥是很重要的工业过程，它直接影响产品的形状，质量，工艺，生产能力。干燥技术不仅涉及复杂的传热传质机理，而且还与物料的性能和干燥器的处理能力有密切的关系，并且最终反映在干燥机械各种各样的结构和流程上。干燥的目的是把使用的材料干燥或把材料干燥后作进一步的处理。木材在制造木板，木制品前都是要被干燥的，为了防止变形；一般陶瓷毛坯煅烧前也要干燥，为了防止产品开裂。干燥的材料也是为了容易运输和储存，将收获的食品和药物干燥到目标湿含量或更低，以防止霉变和保证疗效。由于自然条件下的干燥，现在就不能满足发展的需求，所以各种机械化干燥机被生产出来，越来
9、越得到广泛的应用。干燥过程中会消耗大量的能量，为了节约能源，一些水分含量高的材料，通过机械脱水，然后在干燥器中干燥，得到干燥的固体。在干燥的过程中，热量要在干燥器内完成传递，同时水分(湿分)也要在干燥器内传递，在干燥的过程中，一定还要确保物料的蒸汽分压要比外部蒸汽的分压高，同时还要求物料温度低于干燥介质的温度。干燥的全过程可分为恒速干燥阶段和降速干燥阶段。在恒速干燥阶段，在液滴的表面上水分发生蒸发，周围的空气的温度和液滴的温度差来驱动，蒸汽通过气膜的扩散速度决定了蒸发的速率，温度差越大，会使蒸发的速率更快，颗粒之间的水分扩散率一般大于蒸发率。水分在固体物料中的扩散的速度减小了，干燥一段时间之后
10、，蒸发的速度就会开始减慢，蒸汽分压不能再维持水分表面的饱和，此时降速干燥过程开始，进入降速干燥阶段。在降速干燥阶段，物料温度开始上升，结束干燥过程，但此时的材料的温度将接近到周围的空气温度。在我们日常生活中，干燥分布在各个行业，如农业，食品，化工，陶瓷，医药，矿产加工，木材加工，纸浆和造纸，我们的生活和干燥技术是分不开的，所以，所有行业基本上涉及干燥。在食品工业中，我们离不开干燥，如常见的干燥，烘焙食品制成的食品，如面包，饼干，葡萄干，果肉，苹果干，干果，牛奶和其他食品，干燥后大大延长食品保质期，口味改变，干燥后有一个新的味道，口感更加丰富多彩，生活中也有很多选择的乐趣，另一个例子是，我们生病
11、的药物也离不开干燥技术，药物便携式存储和运输，以及以确保药物的疗效。从上面可以看出，干燥的目的是去除材料中部分的水分（或溶剂），从而使材料变得容易包装，贮存和运输，随后的处理和使用更方便。因此，干燥技术的发展，使我们的日常生活更方便。一、干燥原理在一定的温度，湿材料中的任何水的蒸汽压大于环境的蒸汽压压力，气体中的水蒸汽压大时，水会蒸发。从周围的空气或其它热源的热辐射提供蒸发所需的热量，也有以热传导的方式提供热量的方法。含水的物料中水的蒸汽压与物料中水的存在方式有关。物质中所含的水，通常分为自由水和结合水。连接到固体表面和未结合的孔隙中的水称作自由水，固体的结合水通过物理或化学力结合，蒸发，不仅
12、克服水分子之间的力，还要克服物料与水分子之间的结合力，为了克服水分子和固体之间的结合力，要吸收更多的能量。一定温度下，对物料含水率与水蒸汽压力PX（绝对干燥的材料中包含的千克每千克水）之间的关系的曲线称为平衡蒸汽压曲线，由实验确定。当湿物料接触具有相同温度的空气，物料的含水量和蒸汽压力下降时，基本相同的材料所含的水蒸汽压力基本达到了一个平衡保持不变，物料的水分含量对应于X *被称为平衡水分。平衡含水率依赖于材料，结构，特性，和在接触的气体的温度和湿度。固体颗粒与结合水具有较高的平衡，干燥过程中能被除去水即为自由水。二、干燥器工作原理干燥过程中会消耗大量的能量，为了节约能源，一些具有较高的水含量
13、的材料，一般由机械脱水，或通过加热固体物质的悬浮液或溶液蒸发，然后在干燥器中干燥得到干燥的固体。为完成此干燥过程中的传热和传质（湿气），以确保材料表面的水分的分压（浓度）高于外部空间中的蒸汽压力，以确保热源温度高于物料温度，用各种方式的热源的热量传递到湿料，从而使物料中的水分蒸发到表面上溢出，在该材料的内表面的水分含量的差异越大，内表面的水蒸气扩散越快，并不断降低物质的水分含量，并且在干燥步骤完成后，物料被送出干燥器。材料干燥速度的快慢取决于蒸发速率，水的蒸发速率由上表面和内部的扩散速率决定。一般而言，干燥器的干燥速度主要由水分表面的汽化速率决定，而在干燥器条件保持不变的情况下，干燥的干燥速率
14、保持不变，同时物料表面的温度也保持稳定，这一干燥阶段就叫做恒速干燥阶段;材料的水分含量降低到一定程度上，内表面的水的扩散速率较低，但在这个时候的蒸发速度低于表面，干燥速率主要取决于内部的扩散速率和与物料的含水率，干燥速率并继续下降，这个阶段称为降速干燥阶段。第二节 带式干燥器概述一、带式干燥器的特点 带式干燥机的干燥装置是最有效的干燥装置之一，因为它有一个连续的干燥特性，干燥效率高，在不同的干燥室，干燥时间可以被精确地设置，还有干燥速度，以适应干燥过程中的空气湿度的变化，最适当的材料要求，这种干燥的模型可以被广泛应用于化工，制药，食品等行业稠糊状的面粉和干制品。带式干燥机有可靠的操作环境，干燥
15、介质的流量或温度可以随时进行调节，用以适应物料的进料量的波动，以便完成干燥要求。可以调整传送带的速度，如果必要，进行皮带停止运转，从而使物料在干燥机中停留一段时间，把干燥物料干燥到满足要求的最终含水量。连续作业条件较好，因为他的湿物料在干燥过程中，处于完全密封室内，因此避免了粉尘飞扬和泄漏，产品不被污染，操作环境变得更加舒适。 连续的干燥过程使带式干燥机具有很大的工作量，他可以完成含水量比较高且具有热敏性的物料。清洁高效的特点是它在干燥食物和药物方面具有更好的作用。该系列干燥机具有干燥速度快，蒸发强度高，产品质量好等优点。网带具有透气性能好，停留时间可以调节，没有剧烈运动的优点，不易破碎，干燥的地方，干燥强度，采用双循环结构，热风均匀，干燥的现象不存在气体分布不均的问题，分为几个单位，每个单元可以单独控制循环回路，以及其它的优点。二、带式干燥器的
