单滚筒干燥器的设计2010.10.12.doc

重庆大学网络教育学院
毕业设计(论文)
题目单滚筒干燥器的设计
学生所在校外学习中心河南濮阳
批次层次专业082、专升本层次、机械设计制造及其自动化
学号 w08209510
学生吴芳
指导教师李大庆
起止日期自2010年9月6日起至2010年10月28日止
摘要
单滚筒干燥器是通过转动的圆筒,以热传导的方式,将附在筒体外壁的液相物料或带状物料进行干燥的一种连续操作设备。本设计的单滚筒式干燥器干燥效果好,干燥物料均匀,而且有比较高的干燥率;通用性好,尽可能的适用于多种物料的干燥;进出料自动化,工作安全可靠;运转均匀,结构简单,维护方便效率高、能耗少。
关键词:滚筒干燥器设计工艺计算刀架
目录
摘要 I
关键词:滚筒干燥器设计工艺计算刀架 I
1 概述 1
国内外研究现状 1
滚筒式干燥器的工作原理、分类及特点 2
滚筒式干燥器的工作原理 2
滚筒干燥器的分类 3
滚筒干燥器的特点 3
设计的目的及意义 4
设计内容及应达到的技术要求 4
设计内容 4
技术要求 4
设计的基本思想 5
功能设计思想 5
总体设计依据 5
2 总体方案设计 5
3 干燥器结构参数的计算 6
物料和热量衡算 6
滚筒干燥器干燥面积、筒体直径、长度确定 7
料槽的工作液位与外形尺寸的确定 8
4 滚筒干燥器功率计算 10
刮刀作用力矩的确定: 10
进气头填料面的阻力矩计算 10
螺旋输送干燥器功率消耗 11
干燥器的驱动轴功率 12
电动机功率和型号的确定 13
5 传动装置设计 13
总传动比 13
减速装置传动比分配: 13
三角皮带传动的实际传动比() 14
主动端轴直齿圆柱齿轮机构参数确定 14
螺旋输送装置和链轮传动的结构参数确定 16
6 刮刀装置计算 18
设计依据 18
刮刀装置的受力计算 19
静态时的刮刀受力参数 19
动态时的刮刀受力参数 20
刮刀厚度的确定 22
压力调节器螺杆直径的确定 23
刮刀架支承轴设计 23
7 结论 27
致谢 28
参考文献 28
1 概述
滚筒干燥器是通过转动的圆筒,以热导的方式,将附在筒体外壁的液相物料或带状物料进行干燥的一种连续操作设备。需要干燥处理的料液由高位槽流入滚筒干燥器的受料槽内。干燥滚筒在传动装置驱动下,按规定的转速转动。物料由布膜装置,在滚筒壁面上形成料膜。筒内连续通入供热介质,加热筒体,由筒壁传热使料膜的湿份气化,再通过刮刀将达到干燥要求的物料刮下,经螺旋输送最后干燥器将成品输至贮槽内,进行包装。蒸发除去的湿份,视其性质可通过密封罩,引入相应的处理装置内;一般为水蒸气,可直接由罩顶的排气管放至大气中。
滚筒式干燥机是一种内加热传导转动干燥设备,湿物料在滚筒外壁上获得以导热方式传递的热量,脱除水分,达到所要求的湿含量,热量由筒内壁传到筒外壁,在穿过料膜,其热效率高,可连续操作,故广泛应用于液态物料,即可通入蒸汽或热水、热油加热干燥,又可通入冷水冷却结片。可根据不用的物料性质和工艺要求采用浸入式、喷淋式、碾辅式等加料方式。典型干燥物料有:进水剂、硫酸铜、动物胶、植物胶、染料酵母、抗菌素、乳糖、淀粉浆、亚硝酸钠、染料、蒸馏废液、硫化蓝等[1]。
国内外研究现状
滚筒干燥器是一种既受高温加热又兼输送的设备,在食品、化工、冶金、建材等行业都有广泛的应用[2]。目前,国内外设计、生产滚筒干燥器的单位比较多,但从基础理论进行深入研究的单位却不多,且理论落后于生产,主要原因是滚筒干燥器的机理复杂,难以用简单的数学模型解决遇到的问题,对它影响的因素也很多、国外许多设计单位和学者利用数值解法,求解滚筒干燥器内物料颗粒的运动轨迹和传热传质的模型,然后,利用计算机仿真的方法研究这类问题。因此,研制高效、节能型滚筒干燥器已成为一项世界性的课题[3]。
而研究滚筒干燥,提高干燥效率,解决干燥过程中的干燥不均匀等问题,需从滚筒中颗粒的混合特性入手。颗粒混合特性是影响滚筒干燥效率的总要因素,也是滚筒的重要操作之一[4],颗粒物料在滚筒设备内的混合运动十分复杂,颗粒运动的机理取决于一系列的状态因素和物料本身的特性(如颗粒形状等)[5]。目前对滚筒中颗粒混合特性的讨论不多,而且也仅限于球形颗粒,很少有文献介绍杆状颗粒的情况,原因是将颗粒看作是杆状(圆柱体)非各向同性,使问题变得非常复杂。但是