连续性颗粒烘干机的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 绪论 粮食烘干机械化是以机械设备为主要运用手段，采用相应的工艺和技术，在不损害粮食品质的前提下，考虑控制温度、湿度等因素影响，把粮食中的含水量降低到安全存贮含水量的技术。它的广泛应用对于我国的农业和农村经济的可持续发展产生着深远的影响，具有显著的经济社会效益。我国是世界上最大的粮食生产和消费的国家，年总产粮食约 5亿吨。统计表明，我国粮食收获后在脱粒、晾晒、存储、运输等环节中损失率高达 15%，远超过联合国粮农组织规定的 5%的标准。在这些损失中，每年因气候潮湿，湿谷来不及晒干或者未干燥到安全水分含量造成霉变、发 芽等损失的粮食高达 5%。这一比率是惊人的，因此发展粮食干燥机械化技术， 改变传统 的 靠天吃饭的被动局面，使 收获 的粮食损失降低到最低点，从这一 方面上看 ，粮食干燥的现代化比田间的农业机械化更 加 重要，也是粮食丰产、丰收的重要保障条件。 由于我国大部分粮食生产地区，收获季节常处在多雨、阴凉天气，给粮食抢收带来很大困难。目前我国广大农村地区的粮食干燥仍采取自然干燥的方法，受到场地、天气等因素的限制和影响，干燥效率低下，干燥效果差、易污染、损耗大，传统的干燥方法与迅速发展的机械化收获水平极不配套。本课题所设计的连续性颗粒烘干 机可以有效解决烘干效率低下的问题，改善农民的劳动环境，提高粮食种子烘干生产率和改善干燥后粮食品质，是种子烘干的一次有效改进，其有相当的社会效益和经济性，拥有广阔的市场应用前景。 续性颗粒烘干机的研究概述 近年来，随着温室效应的加剧，水资源的贫乏，以及气候环境的恶化，对于粮食的生长和收获带来了巨大的压力。中国是传统的农业生产大国 ,我国是世界上最大的粮食生产和消费的国家，保证粮食生产是关系到国民经济的关键之所在。现今土地资源日益减少的情况下 ,农产品问题更加重要 械化干燥问题。 烘干机一直处于低效工作状态：产量 低、煤耗高、热效率低、出料水份高且难以控制。由上可知，开发研制降水幅度高、干燥均匀性好、品质优良的烘干机对推动粮食产业的发展具有重要的意义。目前国内外粮食烘干主要采用对流干燥法，其原理是：冷空气与热风炉（或燃烧机）加热的炉气（或空气）进入配风室，再由配风室形成暖风，暖风在压力作用下穿过物料，与物料接触并进行物质交换，物料蒸发的水分买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 由暖风带进排风通道，经由排风机排出机外，从而达到降低粮食水分的目的。烘干设备的热源主要是由煤、油、秸秆以及大糠的燃烧，从而产生饱和 水蒸气所携带的热量经由热交换器产生干燥热风所携带的热量提供。此类设备按照粮食与气流相对运动方向可分为横流、混流、顺流、逆流以及顺逆流、混逆流、顺混流等型式。 续式颗粒烘干机国内外的发展情况 外粮食烘干机的现状 粮食干燥机在美国、苏联、日本等国家应用比较普遍。在美国主要的机型有中、小型低温干燥仓及大、中型高温干燥机，以柴油和液化气为热源，采用直接加热干燥。设备中一般具有：料位控制，风温控制及出粮水分控制系统。 在独联体，大都形成了工厂化生产，有较完善的自控系统，其谷物干燥机型以 大、中型居多，为高温干燥方式。较普遍地应用干、湿粮混合加热干燥工艺（又称分流循环干燥工艺），具有一次降水幅度大、节能和干燥质量好的优点。干燥中采用的热源是柴油和煤油，为直接加热干燥 要发展适于干燥水稻的中、小型设备。机型有：小型固定床式谷物干燥机，中、小型循环式谷物干燥机及大型谷物干燥机等。采用的热源是柴油和煤油，少量采用稻壳为燃料。在各干燥设备中大都装有较完善的自动控制系统 我国粮食烘干机械的发展是从解放初期仿制日本、苏联等国外的 干燥机开始的。由于结构复杂、耗用钢材多、造价高，不适合当时农村的经济和体制状况，仅在大型农场和粮库有所应用。 70年代广东省农机所等科研单位开始开发研制适合我国的中、小型干燥机型。年代后，我国农村经济体制开始进行改革，研制的干燥机械大多向多用化、小型化方向发展。在此期间，与干燥机械密切相关的干燥热源的研究也取得了进展，相继研制成功了热煤气发生炉、低热值汽化炉、稻壳煤气发生炉、固体燃料煤气发生炉、无管式热风炉、液化气热风炉和太阳能干燥装置等。 90年代以来，随着农村改革的深入发展，我国农村经济和农业生产力得到较快 的发展，专业化、集约化的规模经营也有新的发展。特别是大型粮库国有农垦系统的种子和粮食生产基地，逐步装备起成套的谷物干燥设备，并与仓储、加工等设施配套成龙，成为我国粮食烘干机械的主要应用代表。 近十几年来，国家粮食干燥机配套技术不断成熟完善，不断开发出新工艺、新机型、新能源，有一大批出色的烘干技术人员研究出成果。曹崇文对稻谷干燥机理和技术进行买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 了较为全面的研究，李杰等对于粮食烘干的生产工艺研究突出，朱文学等研究出红外干燥的部分规律和特性等等一些技术发展。但是从烘干技术和设备制造水平方面看，我国还十分落后，无法和 国际上先进水平相比。造成此局面的原因主要有：干燥基础理论的研究有差距、实验条件不足、加工技术的差距、控制水平的差距以及无特色产品机型。国内实际情况下，深入分析粮食干燥传热介质以及干燥工艺特性，研究优化最佳工艺组合，发现新型干燥工艺和提高热能利用率，提高粮食烘干后品质是必然趋势。 课题研究的目的与意义 本课题研究的目的是设计生产一种既可以对粮食进行大批量烘干同时可以对种子这种烘干要求高的进行高效率烘干的连续性颗粒烘干机。干燥的目的主要是便于物料的储藏运输和加工，通过干燥使产品或半成品达到要求的含湿 标准。将湿物料中的湿分(常见的为水分 )除去的方法很多，如压榨过滤离心冷冻及利用干燥剂等等。但综合除湿程度操作的可靠性经济性和处理能力，干燥是工业生产中应用最普遍的除湿方法。就干燥而言，根据传递方式的不同可分为传导干燥对流干燥辐射干燥和介电加热干燥。 粮食干燥机械化技术除了能有效地防止连绵阴雨等灾害性天气所造成的损失外，还具有其他明显的优势：一是减轻劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率，为实现农业产业化、集约化、现代化提供有效手段。二是提高了粮食品质、耐贮性和加工性。三是可以防止自然干燥对粮食 造成的污染，杜绝农民因占用公路晾晒粮食而造成的交通伤亡事故。低温干燥，谷物品质能保持良好状态，发芽率不受影响暴腰、破损率很小，是理想的干燥方式，但是由于现状存在生产率低，直接影响经济效益。为此，发展适合现在农村使用的烘干机，温度控制范围加大，农户可以根据需要来选择低温优质干燥，常规食用谷物干燥，以及抗灾抢烘的需要。综上所述，要大力推广我国的谷物干燥机械化，就应宣传其优势，尽量减少制约因素的影响，并不断完善投入机制。 目前 , 许多种子烘干机的热风温度是靠人工操作热风炉而控制的。由于操作水平、煤质等原因 , 经常 出现热风温度忽高忽低等现象 , 直接影响了种子的烘干均匀性和烘后品质 , 而且温度过高将影响种子的发芽率。针对该问题 , 设计了一种温度自动控制系统 , 能将热风温度控制在设定的微小范围内 , 确保种子烘后品质。连续性颗粒化烘干机可以有效解决生产率低下，烘干后含水率不稳定的问题，适应现在国情下国内粮食烘干市场的需要，具有良好的前景与应用性。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 连续性颗粒烘干机 总体方案的 设计 课题设计的主要研究内容及考虑问题 连续式颗粒烘干机主机设计，包括：总体尺寸，保温箱的设计，支架的设计，轴承的安装与规格的选择。 传 动系统设计，包括：电机的选择，输送带的选择，链传动的设计计算。 加热系统设计，包括：进风出风管道的设计，及分布情况。 温度控制设计，包括：控制方式，控制电路，控制程序。 于烘干机挡风罩问题 安装烘干机挡风罩的作用 :一是减少烘干机本身的热量损失 ,提高烘干机的热效率 ;二是减少外界环境变化对粮食烘干带来的不良影响 ,提高烘后粮的水分均匀度。由于目前国产热风粮食烘干机有的没安装挡风罩 ,有的仅安装一半挡风罩 ,有的虽然安装了挡风罩 ,但挡风罩的高度仅占整个烘干机干燥段的一半 ,这就既降低了烘干机的热效率 ,又影响了烘后粮的水分均匀度。因此 ,笔者建议在今后设计烘干机时 ,烘干机挡风罩的上檐要与烘干机预热段的顶部平齐 ,挡风罩的下檐要与烘干机干燥段的底部平齐 ,挡风罩与烘干机外网板的距离要保持在 右。为了减少废气排出时的阻力 ,可在挡风罩的中部再设置 1 2 处排潮段 ,排潮段外部需设小挡风罩 ,以避免外界冷空气从此进入挡风罩内。这样的挡风罩既能提高烘后粮的水分均匀度 ,又能增强烘干机的热效率 ,同时还不影响干燥段废气的正常排出。 于烘干机除尘落粒装置 由于震动和热风有一定的速度，有可能使被烘干的颗粒掉到输送 带下面的保温箱内，下保温箱为密封设备，不容易清理。把保温箱的底部设计成具有一定的倾斜度。在保温箱底部侧面开一可开关的开口用于落粒的清除，这种方式既设计简单又方便除落粒。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 体方案的确定 计任务 本次设计要求设计连续式颗粒烘干机的主结构部分。其设计参数如下： 一、设计内容： 颗粒烘干机主机设计；传动系统设计；加热系统设计；温度控制设计。 二、技术要求： 产量 2吨 /小时， 降水量 10%， 烘干温度 4045， 烘干时间 12小时。 三、结构要求： 输送带式（不锈钢）烘干机， 外壳保温，加热方式热风炉加热。 案的选择 （ 1） 关于烘干方式的选择 方案一：直接烘干，烘干一次。 方案二：二次烘干，采用正负压交替烘干。 采用一次烘干方式，这样既可以节约能源同时又能达到比较好的烘干效果。采用了负压热风和正压废热交替对种子进行干燥的工艺和结构 ,将第 1干燥段布置在风机前部 ,利用风机的抽吸作用 ,使热风穿过第 1干燥段粮层 ,达到干燥种子目的 ,而将第 2干燥段设置在风机后面 ,将使用过 1次的热风压送到第 2干燥段进行回收利用 ,这样热风前后利用 2次 ,降低了热能消耗。如烘干大降水速率的粮食或饲料 时 ,废气湿含量较大 ,已没有二次利用的价值 ,这时可以通过阀门将废气直接排掉。 采用正压气流与负压气流交替对颗粒进行烘干的干燥工艺，种子脱水速度加快、能耗降低、烘后种子品质好。 减少空气流量，增加冷却面积，调整颗粒的滞留时间，对颗粒进行翻转，使均匀烘干。但是由于设备结构复杂，生产成本高，所以选择直接烘干，这样可以在满足要求的情况下，使成本最低。 选择直接烘干的方式，即方案一。 （ 2）热风温度的控制 方案一：控制热风炉风机的转速。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 方案二：控制热风炉气口的开口的大小。 控制热风炉鼓风机的停开及炉排停转 ,或自动调节其 风机风量的大小 ,或自动调控热风管道冷风门开等一系列的装置有 实现热风温度的控制。按照国家标准及烘干机系统验收技术规程要求 ,热风温度波动范围为 5 。实际验收测试发现 ,最大的有 + 50 - 30 , 20 很常见 ,严重影响烘后谷物品质。这主要是电控系统对温控设备没有进行控制 ,如对热风炉鼓风机、热风管进冷风门控制等。自动控制是由热风管道上的传感器回控影响温度变化的主要工件或设备来实现的 ,传感器反馈的信号不应只显示热风温度。 在清洗机主体的左右和上下部安放超声波传感器，以进行边缘识别。 采用严格控制干燥热风的温度以及冷却时间使出粮温度降到一定的范围。所以采用方案一，即用 便控制，性价比高。 图 2已成型干燥机参照示意图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 整体布局设计 要支架部分结构设计 根据题目要求，通过查阅资料，拟定连续性颗粒烘干机总体尺寸为。 支架采用 U 型槽钢焊接结构设计，如下图保温箱体焊接在支架上面。烘干时由热风炉产生的烟气通过热交换器形成热空气，由风机吹入保温箱内，热气流闯过待烘干颗粒后，又保温箱上端排出，从而达到烘干产品的目的。 图 3槽钢型号及结构图 可以根据具体的尺寸需要选择合适的槽钢型号，先通过钻铣方式将主横架加工出需要需要的工件，然后通过焊接和螺栓连接的方法将加工后的槽钢工件组合在一起形成连买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 续性颗粒烘干机主机的主支架，具体机构尺寸如下图 图 3烘干机支架 连续性颗粒烘干机工作原理是：颗粒状物料经由提升输送装置送到上料机构，并均匀布置于烘干机输送网带上，作业时，热风由热风炉供给，经由风机吹至风道，热风首先穿过铺粮层，对种子进行烘干后的湿空气经由排气风道排出机外，烘干后物料通过下料装置送至机外，并经由输送装置 送到存储位置。 根据设计题目（连续式颗粒烘干机主机设计）要求，初步设定以下设计方案： 主机主要由机架，干燥室，输送带，热风机，上下料系统，控制系统组成。机架与控制系统连接，其他部件装在机架上，通过上料机构上料，出料口出料，热风机提供一定温度的干燥气流，并经由风机输送到烘干室内，电机带动输送带转动，上料机构轴与从动轴同步运动，使得气流通过物料从而达到连续烘干的目的。 料机构设计选型 出料机构采用自重力下降方式，在传送带出料口安装出料斜坡并有罩子防止飞落。颗粒状物料传送到此处时在初速度和重力作用下呈抛 物线装进入料斗，落入下部收料小车或者传送带上，运送至存储位置存储。此装置可以保证排料的准确性和可靠性，同时可以调整开口大小以适应不同物料的物理特性要求。并且在滚筒处加装除料机构如下图所示，采用橡胶材质，清除粘附在网带上的残留颗粒物料，防止其进入保温箱底部。 简易视图和具体布置图如下图所示： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 3除料装置 上料机构 上料装置通过螺旋上料机将颗粒转状物料从底部输送到上料料斗里面，官管道状料口设置与料斗中间位置上端，上料斗通过输送带从动轴链轮带动，旋转从而把物料均匀铺在网式传送带 上。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 3旋给料机 3进料轴； 5轴承套组件 图 3料铺料机构示意图 此上料机构的作用是为了让种子在流动行走中，形成均匀料帘，使得颗粒状物料均匀平整的铺在网状传送带上，以便于传送过程中物料与热风充分均匀的接触，提高烘干品质。整个部件均采用不锈钢材料制作，耐腐蚀，耐磨，提高了使用寿命。进料轴螺旋采用左右反向螺纹，当物料从传送装置送到料斗中部，通过链轮传动使得进料轴旋转，螺旋旋转使物料铺在网带上面，可以有效的保证物料进料的稳定性。 风机的选择 干燥设 备中所选用的风机一般都采用离心式风机。离心式通风机按压力不同可分为：低压离心式式通风机，风压 压离心式通风机，风压 980压离心式通风机，风压 2942前，风机产品将离心式通风机的传动方式规定为买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6种传动形式，如图所示： 图 3心式通风机的六种传动方式 离心式通风机的旋转方向，可以做成右旋和左旋两种，从原动机一段正视，叶轮旋转为顺时针方向的，称为右旋，用“右”表示；旋转方向为逆时针方向的，称为左旋，用“左”表示。离心通风机出风口位置设计，根据使用的 要求，可以做成向下、向上、水平向左、向右、各种倾斜布置等多种形式。为了使用方便起见、出风口往往做成可以自由转动的结构。风机制造厂规定 8 个基本出风口的位置和基本 5 个进风口位置： 0、45、 90、 135 、 180 ，特殊用途例外。风口位置布置及表示方法如下图所示 ： 图 3风口位置以及表示方法代号 结合上述规定，计算算选用风机的型号和类型类型如下： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1、每秒钟流量： 800/3600= m3/s 2、指定条件下空气密度： =P/6000/ （ 287 （ 273+200） =g/、换算为标准状态下的全压： 0/=2010412 4、选定风机主轴转速： n =2800 r/、计算压缩性修正系数： （ K 1） （ 1+） (k 1)/k) 1() 1 =1) (1+2010/96000)( 1)/1 (2010/96000) 1 =、计算所需风机的比转速： n (2800412)3/4 =48 7、选用 48型离心引风机，查得该型风机无因次特性曲线最高效率点参数为： 流量系数： =全压系数： t=内效率 :=8、计算叶轮外径： 27/n） （ 20t ） 1/2 =（ 27/2800） 412/ （ 2 1/2 =用 48 11风机 9、校核内功率： 000=20101000W 电机容量储备系数取为 传动机械效率取 需功率为 :用电机为 :2极（型号： 2） 综上所述，选用引风机为 8压范围为3413量范围为 619h;功率范围在 送介质最高允许温度为 80 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 烘干机主机的设计 风管道的设计 风管是用于空气输送和分布的管道系统。风管可以按截面形状和材质分类。按截面 形状可分为：圆形风管、矩形风管、扁圆风管等多种类型，其中圆形风管受到阻力最小的高度尺寸最大，制作工艺复杂，所以应用上一般采用以矩形风管为主。按材质，风管可分为金属风管、复合风管、索斯风管等类型。 螺旋圆风管是一种采用金属带料卷制成螺旋形咬缝的薄壁圆形管，主要用于空调和通风系统中 。 其材料主要以镀锌板为主，同时也可用不锈钢、铜、铝、彩钢板及微穿孔板等板材制造，使用在不同的场合 优点：一、气密性： 1、每个长度的直管是采用一整片金属卷制而成，可达到最好高的气密性； 2、螺旋风管安装时，管与管的连接口较少。典型的圆风管长度是 4，而矩形风管长度只有 。允许的情况下，圆风管可以更长。 3、连接两个风管只需要一个接头，而矩形风管则需要两个完全分离的法兰系统连接。二、耗材： 1、在相同截面积情况下，矩形风管的周长比圆形风管长 13%，长宽比1 2的矩形风管的周长就多出圆风管的 20%， 1 3多出 30%， 1 4的则多出 41%；因此圆形风管的制作板材以及安装时所用的 密封胶和保温材料都要比矩形风管少。 2、同样保温效果，与矩形风管相比，圆形风管可以用更薄的保温材料。也可使用较低密度的保温层。 3、安装吊托架的数量和尺寸都可减少。矩形风管吊托架的距离为 圆形风管是 3M。 4、圆形风管优越的结构特点完全允许在相同情况下使用更薄的板材加工。 三、圆形风管的管路系统都是标准化的，由于尺寸的标准化，完整系列的管件及接头可以预先制作好，圆形风管的连接简便，安装一条圆形风管只需一人，而矩形风管至少需要两个人。四、圆形风管的磨擦损耗比矩形风管要小。这是由于 形风管及其 配件的气流阻力显著减小且具有高度的气密性。因此选择风机时，配套的电机功率也大为下降，从而降低了系统的日常运行成本和风机的一次性投资资金。 因此本次设计机型采用的是螺旋风管配套。 送风管道包括进风管道和上风管道，进风管道设计放在保温箱体下面既节约了空间又便于输送。进风管道跟保温箱之间采用间隙配合，便于安装与维护。在出气管道口处安装了一个防止被干燥颗粒落入的装置，这样掉落的颗粒就不容易掉到进气管道内，也不会造成输气管道的堵塞。同时把保温箱的底部设计成具有一定的倾斜角度，这样掉落买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 的烘干颗粒，可以随着机器的振动， 最后聚集到一起，这样方便烘干机的清理。 出气管道是用薄钢板焊接而成的，这样既减少了烘干机的本身重量和生产成本。可以接上排风装置以便于快速排风，比如烘干一些小颗粒状的种子，这样湿风可以被快速的吸出，加快烘干速度和质量。同时采用双管道排风，有助于气流的快速流动，加快干燥速率。 选择保温材料要因地制宜，选用的保温材料无腐蚀性、热阻打、耐热、持久、性能稳定、质量轻、有足够强度、吸湿性小、易于施工成型、成本低方面考虑，保温材料可按照下表表 2合考虑选择工业玻璃棉做为送风管道的保温材料。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 温箱的设计 保温箱采用具有很好保温性能的保温材料加工制成，焊接在支架上。保温箱具有一定的厚度，这样可以很好的起到保温作用和确保被烘干颗粒的不被环境杂质污染，从而避免被烘干颗粒的浪费。保温箱被两个隔板分成三个区域，第一个区域是高温区，主要功能是对烘干颗粒进行高温快速烘干，使其表面水分快速蒸发。第二个区域是主要是对烘干颗粒进行彻底烘干，这个区域很大，这样有足够的时间对颗粒进行烘干。第三个区域是低温区，主要功能是对颗粒进行降温烘干，以便于控制出料温度。保温箱体在三个区域尾部分别设计三个取料窗口，便于对 于烘干室内的物料情况进行取样分析，及时调整工作状态。保温箱体设置检查、清理、维修及灭火用的人孔或手孔，孔盖与机身的连接设计应该不必使用任何工具就可方便的从任何一侧打开。保温箱内表面应该平滑，不带有凸台凹槽等结构，以保证粮食流动畅通，防止粮食和杂志积聚，形成火灾隐患。外型机构如下图示意所示： 图 4保温箱设计外体和管道布置结构图 燥过程 分析 干燥过程 的特点在 烘干 过程中，由于物料总是具有一定的几何大小 尺寸 ，实际上 由于 上述传热传质过程在热气流与物料颗粒之间和物料颗粒内部的机理是不 完全 相同的，在 干燥理论上就将传热传质过程分为热气流与物料表面的传热传质过程和物料内部的传热传质过程。由于这两种过程的不同而影响了物料的干燥过程，两者在不同干燥阶段买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 起着不同的主导和约束作用，这就导致了一般湿物料干燥时前一阶段总是以较快且稳定的速度进行，而后一阶段则是以越来越慢的速度进行，所以我们就将干燥过程分为等速干燥阶段和降速干燥阶段。 （ 1） 等速干燥阶段 在等速干燥段内，物料内部水分扩散至表面的速度，可以使物料表面保持着充分的湿润，即表面的湿含量大于干燥介质的最大吸湿能力，所以干燥速度取决于表面气化速度 。换句话说，等速段是受气化控制的阶段。由于干燥条件（气流温度、湿度、速度）基本保持不变，所以干燥脱水速度也基本一致，故称为等速干燥阶段，此一阶段热气流与物料表面之间的传热传质过程起着主导作用。因此，提高气流速度和温度，降低空气湿度就都有利于提高等速阶段的干燥速度。等速阶段物料吸收的热量几乎全部都用于蒸发水分，物料很少升温，故热效率很高。可以说等速段内的脱水是较容易的，所去除的水分，纯属非结合水分。 （ 2） 降速干燥阶段 随着物料的水分含量不断降低，物料内部水分的迁移速度小于物料表面的气化速度， 干燥过程受物料内部传热传质作用的制约，干燥的速度越来越慢，此阶段称为降速干燥阶段，有以下几个特点： 降速段的干燥速率与物料的湿含量有关，湿含量越低，干燥速率越小 ； 降速段的干燥速率与物料的厚度或直径很有关系，厚度越厚，干燥速率越小 ； 当降速阶段开始以后，由于干燥速率逐渐减小，空气传给物料的热量，除作为气化水分用之外，尚有一部分将使物料的温度升高，直至最后接近于空气的温度 ； 降速段的水分在物料内部进行气化，然后以蒸汽的形态扩散至表面，所以降速阶段的干燥速率完全取决于水分和蒸汽在物料内部的扩散速度。因此也把降速 段称作内部扩散控制阶 段； 在降速阶段，提高干燥速度的关键不再是改善干燥介质的条件，而是提高物料内部湿份扩散速度的问题。提高物料的温度，减小物料的厚度都是很有效的办法 。 相对等速干燥阶段，降速段的干燥脱水要困难得多，能耗也要高得多。所以为了提高干燥速度，降低能耗，保证产品品质，在生产工艺允许的情况下，应尽可能采取打散、破碎、切短等方法减小物料的几何尺寸，以有利于干燥过程的进行。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 传动系统设计 机的选择 根据题目要求和生产实际情况，选用三相异步交流电机。由于烘干时间的需求，控制方式为变频控制。可 以得到各种转速。根据计算选用功率为 电机。 电机的外形尺寸如下图所示： 图 5电机外型安装图 其主要参数如下： 额定功率： W 转速： 0率因数： 重量： 17传动方式的选择 链传动是一种挠性传动，它由链条和链轮组成，通过链轮轮齿与链条链节的啮合来传递运动和动力。链传动与传统的摩擦型传动相比，其无弹性滑动和整体打滑现象，因此能保持准确的平均传动比，传动效率较高；又因链条不必同带 那样张得很紧，所以轴上的受到的径向压力较小；链条采用金属材料加工，在同样的使用条件下，整体尺寸较小，结构更为紧凑；同时，链传动能在高温和潮湿的环境中工作。同齿轮传动相比，其制造和安装精度要求较低，成本也低，远距离传动时，结构比齿轮传动轻便的多。链传动主要应用在要求工作可靠，两轴相距较远，低速重载，工作环境恶劣，以及其他不适宜采用齿轮传动的场合，因此，采用链传动做为买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 传递电机动力的方式，以保证很好的工作性能。链轮型式如下图所示： 图 5链轮示意图 链传动的选择与计算 传动比： 7 5 2 1 5 01 . 55 0 2 1 0 0i 主动链轮的转速： 121 . 5 1 . 5 7 1 0 . 5 / m i nn n r 电机的额定功率： W (1) 选择链轮齿数 取小链轮齿数： 1 19Z 大链轮齿数： 21 1 . 5 1 9 2 9Z i Z (2) 确定计算功率 由表 9： 由图 9得： ，双排链。 则计算功率： 1 . 1 1 . 3 5 1 . 1 0 . 8 51 . 7 5K K W K （ 3）选择链条的型号和节距 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 根据 0 W及 1 2 m 9，可选 32A 查表 9链条节距 （ 4）计算链条节数和中心距 根据实际情况需要，取中心距 0 320a 应的链长节数： 00 1 2 2 102 ( )22a z z z z =链长节数 36节 （ 5）计算链速，确定润滑方式 由 v m s 和链号 32A，查图 9知应采用定期人工润滑。 （ 6）计算压轴力11 0 0 0 1 0 0 0 5 0 0 00 . 2e 链轮水平布置时的压轴力系数为 压轴力为 e=000=干机 网带的选择 网带式烘干机是利用钢网作为传输带运载物料进行连续烘干的干燥设备，最适宜流水作业。由于传输带是网状，所以对烘干规则或不规则各种块状物（如：煤块、各种矿粉成型快、食品、蔬菜等）最为适宜。网带式烘干机是一种批量、连续式生产的干燥设备，主要加热方式有电加热、蒸汽加热、热风加热。其主要原理是将物料均匀的平铺在网带上，网带采用 12传动装置拖动在干燥机内往返移动，热风在物料间穿流而过，水蒸气从排湿孔中排出，从而达到干燥的目的，箱体 长度由标准段组合而成，长度 6效宽度 网带式烘干机特点： (1)投资小、干燥速度快、蒸发强度高 . (2)效率高、产量大、产品质量好 (3)标准化生产，可根据产量增加段数。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 5带示意图 主要技术参数： 规格型号 带宽度（ 600 800 1000 1200 1600 2000 2400 3000 干燥段长度（ m） 6022料段长度（ m） 1 1 1 1 1 传动段长度（ m） 1 1 1 1 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 干燥面积（ 06源 热风、电、蒸汽 运行速度 传动功率（ 套设备 输送设备、热风炉、除尘设备、引风机等 表 5网带的选择依据 根据题目要求和实际情况选择 号的网带。 轴设计与校核 I 图 5主传动轴装配图 的设计 （ 1）轴 直径的设计式 3 3P 0 . 1C 1 1 0 2 6 . 7 m （ 2）为了满足链轮的轴向定位要求轴 取 45端用螺母定位，链轮 L=52于用螺母紧定，取 L=100。 （ 3）初步选择滚动轴承 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 因轴轴承只受径向力作用，故选用深沟球轴承。参照工作要求并根据 45轴承产品目录中初步选取 0基本游隙组标准精准 等级的深沟球轴承 6210。 基本尺寸为 d x D x B 5 0 m m x 9 0 m m x 2 0 m m 故 I I I I V V V I 50d d m m根据要求取V V I 100d m m ,V V I 1200l m m 。 根据机身设计需要各段尺寸值如上图。 （ 4）轴上零件的周向定位 链轮与轴的周向定位采用键连接 1 2 8b h m m m m 36L 同时为了保证链轮与轴配合有良好的对中性，故选择链轮与轴的配合为 765）确定轴上圆角和倒角尺寸 参考表 15轴端倒角 2轴肩处的圆角半径 R=1。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 图 5受力分析图 1）求作用在轴上的力（图 5 垂直面（ 水平面（ 轴承 12500n v n N12955n h n N2)作出弯矩图（图 5 垂直面（ 水平面（ 11F 6 0 0 3 0 0 0 0 N m mv n 11 6 0 0 5 7 3 0 0 0H n N m m 合成弯矩 223 0 0 0 0 0 5 7 3 0 0 0 N m m 6 4 6 7 8 3 . 6 N m 3）作出转弯矩图（图 5 4）作出当量弯矩图（图 5并确定可能的危险截面 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 4 9 3 1 6 . 89 . 568687 P a M P 已知轴材料为 45钢调质，查表得b=650插入法查表得 =60此 1b ，故安全。 5）校核轴径 结论：按当量弯矩法校核，轴的强度足够。 确校核轴的疲劳强度 （ 1）判断危险截面 截面 I， 然键槽、轴肩及过渡配合多引起的应力集中均削弱轴的疲劳强度，但由于轴的最小直径是按扭转强度较为宽裕确定的，所以截面 I， (2)扭转刚度的计算与校核 主轴属空心阶梯轴，则要求 = 404735 0dd 95500 350700 444444444444 301 2 530301 2 5 1 7 2351 2 5 35401 2 5 30451 2 5 40601 4 0 35 = T =310 =9326 45 310 =420N/m T =95500N mm l =700 mm mm i 段所受的转矩 , =420N/m 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 il，id，i 段轴的长度、直径和空心轴内径， 机床设计实用 手册 15知，对于精密传动要求 : =, = 结论 : 主轴的扭转刚度完全符合精密传动的要求。 承的计算 a)初选轴承型号 因为轴承之承受径向载荷，选用径向接触轴 承中的深沟球轴承，深沟球轴承摩擦因数小，允许极限转速高，价格低廉，应用广泛。根据轴颈选用 6210轴承，选用脂润滑方式，查 276得轴承的性能参数为：5000，0C=23200， 6700。 b)寿命计算 1）当量载荷 )(由于轴承不受轴向载荷，所以轴承的轴向载荷 0，查表得 X=1， Y=0， 故 1 225 0 0 9 5 5 1 0 7 8 N 2 225 0 0 9 5 5 1 0 7 8 N 1 2且轴承 寸相同的，故只对轴承 1进行寿命计算即可。 21078N 2）计算轴承寿命 10 1036 61 0 2 5 5 0 0 2 . 2 1 0 8 0 0 0 06 0 * 1 0 0 1 0 7 8 式中 =3 计算结果表明，选用 6210 型深沟球轴承能满足要求。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 电气控制部分设计 系统的电气部分包含：电动机和电机电源、可编程序控制器、 展模块、基于传感器的温度控制器、变频器、继电器 钮、中文文本显示器、故障报警 灯和蜂鸣器等。 动机和电机电源 在整个烘干系统中，需要控制 3个电动机，输送带的运动需要一个三相交流异步电动机（配交流变频器） ,风机需要两个电机提供动力源。 三相异步电动机结构简单，维护容易，运行可靠，价格便宜，具有较好的稳态和动态特性。三相电机的定子绕组，每相都由许多线圈所组成。定子绕组的首端和末端通常都接在电动机接线盒内的接线柱上，一般接成星形或三角形。按照我国电工专业标准规定，定子三相绕组出线端的首端是 末端是 在此烘干系统中，电动机所接入的线电压等于电动机的 额定相电压，所以，它的绕组应该接成三角形。 6期过载与缺相双重保护的控制线路 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 电动机带有比额定负载稍高一点的负载长期运行，这样会使电动机等电气设备因发热而导致温度过高，甚至会超过设备所允许的温升而使电动机等电气设备的绝缘损坏，所以必须给予保护。 在图中，热继电器 发热元件在电动机的主回路中，而其触点则串在控制电路接触线圈的回路中。当电动机过载时，热继电器的热元件就发热，将其在控制电路内的动断触点断开，接触线圈失电，触点断开，电动机停转。在这个线路中，当电动机的电源断了一相时，继电器 常开触点使接触器 电，从而使电动机得到保护。在此控制系统中，选用三相交流电源。 编程序控制器 根据题目需要和实际的控制要求，本控制系统拟采用 简单介绍 一种专门为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令，并能通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。 一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。 （ 1） 可靠性高，抗干扰能力强 高可靠性是电气控制设备的关键性能。 于采用现代大规模集成电路技术，采用严格的生产工艺制造，内部电路采取了先进的抗干扰技术，具有很高的可靠性。例如三菱公司生产的 F 系列 均无故障时间高达 30 万小时。一些使用冗余 用 同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已减少到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低。此外 ， 有硬件故障自我检测功能，出现故障时可及时发出警报信息。在应用软件中，应用者还可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除 可靠性得以保证。 （ 2） 配套齐全，功能完善，适用性强 展到今天，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品。可以用于各种规模的工业控制场合。除了逻辑处理功能以外，现代 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 力，可用于各种数字控制领域。近年来 度控制、 各种工业控制中。加上 信能力的增强及人机界面技术的发展，使用 （ 3） 易学易用，深受工程技术人员欢迎 为通用工业控制计算机，是面向工矿企业的工控设备。它接口容易，编程语言易于为工程技术人员接受。梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用 不熟悉电子电路、不懂计算机原理和汇编语言的人使用计算机从事工业控制打开了方便之门。 （ 4） 系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造 存储逻辑代 替接线逻辑，大大减少了控制设备外部的接线，使控制系统设计及建造的周期大为缩短，同时维护也变得容易起来。更重要的是使同一设备经过改变程序改变生产过程成为