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1、复式传热回转圆筒干燥器结构设计摘 要 回转圆筒干燥器因为其结构简单、运行可靠、连续操作、适应能力强、处理能力大及维修方便等优势，目前广泛适用于冶金、建材、化工、煤炭等行业，成为颗粒状物料的首选干燥设备。本次设计根据实际要求，通过采用复式传热的结构设计达到提高效能的目的。该设备主要结构包括：内筒、外筒、滚圈、支撑装置、传动装置、附属装置等。本次设计主要进行复式传热回转圆筒干燥器的结构设计。先对干燥器的发展概况及设计的指导思想、特点、任务进行概述进行完方案论证，然后确定方案。在技术设计部分具体叙述了复式传热回转圆筒干燥器的主要技术性能和参数，根据干燥物料量进行了热量计算，进一步的确定干燥器的各个基
2、本参数。然后对干燥器的各个部件进行总体布置，使其能以最优化的方式排列。最后对设计的干燥器进行稳定性校核，使干燥器符合稳定性的要求。最后在符合整体任务设计的要求后进行技术经济性分析尽可能的使自己设计的干燥器的成本降低。总之，整个设计是在紧张有序地过程中完成的。本次设计主要是通过对复式传热回转圆筒干燥器结构设计后，经过分析、设计、校核，使得本设计达到了任务书的设计要求。关键词：复式传热；圆筒干燥器；回转圆筒；复式干燥Duplex heat transfer the rotary dryerand structure designAbstract Rotary dryerand because of
3、 its simple structure , reliable operation , continuous operation , adaptable, large capacity and easy maintenance advantages, now widely used in metallurgy, building materials , chemicals , coal and other industries , to become the preferred drying of granular materials devices. The design based on
4、 the actual requirements through the design of the structure of the duplex heat transfer to improve the performance purpose . The main structure of the device include: the inner cylinder, outer cylinder, rolling ring , support equipment , gear and accessories .This design complex structure design of
5、 heat transfer of rotary drum dryer. On the guiding ideology of the development and design of dryer, features, an overview of tasks you plan and scheme. Technical design described in part of specific complex heat transfer main technical performance and parameter of rotary drum dryer, heat calculatio
6、n according to the amount of dry material, further determination of the basic parameters of dryer. And then on the General layout of each part of the dryer so that it can be arranged in the most optimal manner. Stability check the last design of dryer, dryers meet the stability requirement. Last in
7、line with the overall task of design requirements for technical and economic analysis as possible cost reductions for the drying of your own design. In short, the entire design was completed by the intense and orderly manner in the process.This design is mainly through the penthouse heat transfer ro
8、tary cylinder dryer structure design, after analysis, design, checking, makes this design to the design requirements of commitments. Key Words：Double entry heat transfer;Cylinder dryer; Rotary cylinder;Double entry dry1目 录摘 要AbstractII第一章 绪论1第二章 设计方案的论证2第三章 煤的干燥特性4第四章 主要参数的确定6第五章 热量计算及基本尺寸的确定95.1 筒径
9、及厚度的确定95.2 传热计算105.3 转筒长度Z计算145.4 转速n与倾斜率s175.5 停留时间的确定185.6 填充率18第六章 干燥器结构设计206.1 内筒体的结构设计206.1.1 结构创新206.1.2 内筒厚度的选取216.1.3 筒重量的计算226.1.4 弯矩与应力计算236.1.5 筒体变形计算256.1.6 内筒支撑件的设计266.2 外筒体的结构设计286.2.1 外筒体厚度的确定286.2.2 保温层的确定286.2.3 外筒体的载荷计算306.2.4 外筒体弯矩与应力计算326.2.5 弯曲应力计算346.2.6 弯曲应力计算356.2.7 筒体安装尺寸计算3
10、86.3 滚圈的设计396.3.1 滚圈材料的选择396.3.2 滚圈的结构形式396.3.3 滚圈、托轮接触应力计算416.3.4 支撑装置的设计456.3.5 传动装置的计算526.3.6 附属装置的设计55第七章 经济分析59结 论61参 考 文 献62致 谢63附录一 中文译文附录二 外文资料原文沈阳建筑大学毕业设计第一章 绪 论时代在发展，人类在前进。煤是近现代的主要燃料，取暖、照明、工业无处不用。随着人类对煤的研究，发现了一种叫生物煤的煤混合物，其燃烧效率比较高。生物煤也就是在普通煤均匀地掺入锯末等物料，然后做成煤球，用于燃烧。但是煤的含水量必须较小，才能碎成粉粒，与锯末均匀混合，
11、这样才能被压成结实的煤球。在这个过程中，要使煤的含水量较小，就必须对煤进行干燥。山东某厂家生产生物煤，要求把含水量15%的精煤、尾煤的混合物干燥成含水量小于或等于3%；处理量是3t/h。重点要求处理后的煤含水量一定不能大于3%。对于煤的干燥，选择圆筒干燥器非常合适，因为其结构简单、运行可靠、连续操作、适应能力强、处理能力大及维修方便等。热利用率的高低主要由传热性能的好坏决定，为了改善传热方式，选择了复式转筒干燥器。它既有与气流直接接触的直接传热，也有通过筒壁的间接传热。显然提高了热利用率。转动体与固定体的密封一直困扰着人们的一大问题。密封效果不好，不仅影响热利用率，而且还污染环境。保温层欠佳，
12、不少热量流入了空中，一去不复返。而且还有可能影响到工人和机器的工作环境。对于这几个方面，本设计综合各途径进行最优选择和设计。第二章 设计方案的论证对于处理量为3t/h，必须用较大型的设备才能达到。而煤不怕被污染，用热烟气就可以直接干燥。回转圆筒干燥器是一种处理大量物料干燥的干燥器。其生产流程图可从图1-1简单的表示。图1-1 回转圆筒干燥器流程图1-燃烧炉 2-定量给料器 3-湿料输送机 4-料斗 5-搅拌干燥器 6-斗式提升机 7-旋风除尘器 8-泵式除尘器 9-引风机 10-尾气排空装置 11-禁锢环对于回转圆筒根据对被干燥物料的加热方式可分为：直接传热、间接传热、复式传热和蒸汽煅烧等干燥
13、器。而复式转筒干燥器具有直接和间接传热的双向特点，在此就采用复式传热干燥器，其工作简图大致为图1-2：图1-2 复式传热干燥器1-燃烧炉 2-排风机 3-外壳 4-十字形管 干燥器主要由外壳及十字断面中央内管所组成。被干燥物料沿着外壳壁和中央内管间的环状空间移动，烟道气自燃烧炉进入中央内管，自左向右流动，并将一部分热量经管壁传给被干燥物料，然后进入并通过环状空间与被干燥物料之间接触，而后又排风机或烟囱排出。 使用复式转筒干燥器减少对周围介质的热损失，当湿物料还不可能分散开并剧烈地接受气体中的热量时，能先在热表面上将湿物料强烈地加热，同时利用内圆筒来沉降带来的粉尘和使气体均匀。这样必然提高了热的
14、传导效率。 在密封方面，选择了径向迷宫式密封圈。它通过让热气流经弯曲的通道产生流体阻力，使漏风量减少。而且结构简单，没有接触面，不存在磨损，也不受转筒窜动的影响。 保温层使用了石棉，石棉质轻，且保温效果极佳。不仅减轻了筒体的质量，而且提高了热利用率。本设计主要是从干燥的产量入手，通过水分的干燥速度，运用热学知识确定筒体几何尺寸。而后，在进行机械的设计。第三章 煤的干燥特性本装置在生产一种叫生物煤的产品过程中起干燥之用。生物煤是在普通的煤中混进一些锯末等。但是锯末不能直接加到煤块里，需要用水或者是通过压力压紧。采用这两种方法都需要干燥，因为只有干燥到一定程度后才能把煤块压得结实。而本装置就是要把
15、煤干燥到含水量小于3%。在此就有必要对煤的一些干燥特性做一个描述，以及对煤炭干燥状况作一简单介绍。煤炭中的水分大致分为内在水分和外在水分，内在水分是由原生植物形成煤炭时就存在于煤炭之中的水分；外在水分式附着在煤炭表面的水分或存在于煤炭之间的水分以及在煤炭裂缝中残留的水分，统称外在水分。脱除这种外在水分通常采用自然干燥、过滤、压滤、离心分离以及热力干燥等方法，在有的场合也采用热力干燥，与其他方法相结合的脱水技术。热力干燥是利用热能将水分蒸发，所以它是降低煤中水分最有效的方法。煤的干燥设备有：5060年代所用的转筒式、管式、洒落（竖井）式干燥机。7080年代我国引进了沸腾床层式，螺旋式以及我们自己研制的NXG（内部新结构）型转筒式干燥器，取代了一些老设备，效果良好。煤的干燥主要目的是除去产品中的外在水分，使其便于储存、装卸、运输、加工利用以及防冻等。湿法选煤的选后产品都含有大量的水分，经一般脱水设备后，产品所含的水分还是相当高的，如末煤经离心机脱水后，一般只能把水分降低到89%，而煤泥或浮选精美用真空过
