筒式烘干机烘干机理研究与扬料板的优化设计论文.doc
筒式烘干机烘干机理研究与扬料板的优化设计【7张图纸】【优秀】
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筒式烘干机烘干机理研究与扬料板的优化设计
24页-11000字数+说明书+文献综述+任务书+外文翻译+7张CAD图纸
任务书.doc
卸料密封装置.dwg
回转式烘干机新型组合式扬料板的设计文献综述.doc
外文翻译--回转烘干机冷却器 中文版.doc
外文翻译--回转烘干机冷却器 英文版.pdf
扬料板1A3.dwg
扬料板2A3.dwg
扬料板3A3.dwg
扬料板4A3.dwg
扬料板5A3.dwg
烘干机总装配图.dwg
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目录
引言1
1 物料的烘干3
1.1 干燥设备分类及在水泥工业中的应用4
1.2 回转烘干机的型号和特性4
1.3 工作原理及结构特点7
2 双筒烘干机的设计计算8
2.1 水分蒸发强度及烘干机尺寸计算8
2.2 物料需在转筒内烘干时间的计算11
2.3 烘干机转速的计算12
2.4 回转烘干机所需动力的计算13
2.5 烘干机产量的计算14
3 卸料罩壳的设计14
4 密封装置的设计16
4.1 密封装置的位置与要求16
4.2 密封结构16
5 传动装置18
5.1 电动机选型18
5.2 YCT系列电动机19
5.2.1 YCT系列电动机具有以下特点19
5.2.2 YCT系列电动机的基本原理19
6 减速机的设计20
7 支承装置21
7.1 托轮与轴承的结构21
7.2 托轮与轴承的设计21
8 结论22
致谢23
参考文献23
引言
单筒式回转烘干机适用范围广、操作方便、运转率高,在水泥工业中被广泛用于烘干粘土、矿渣、碎石、煤等原、燃料。干燥时,热空气或热烟气将热量传给物料,使水份蒸发,同时依靠通风设备的作用,使干燥设备内的干燥介质不断更新,以排除水汽。干燥设备的形式也是多种多样的,水泥工业中常用的有回转烘干机、流态烘干机、搅拌(悬浮)烘干积极气流式干燥管等。近年来国内外还在研究喷雾干燥装置。这些设备一般都利用热烟气进行对流烘干回转烘干机筒体一般为单直筒型,安装时筒体与水平成一倾斜角度,物料从高端进入,随着筒体的回转缓缓流向低端而后卸出。在中小型水泥厂中,烘干机的筒体长度一般为12-20m,以保证物料在烘干机内的停留时间,满足烘干工艺要求。出热风炉的热气流和物料在筒体内以顺流或逆流形式进行热交换。在烘干过程中,单筒式烘干机约有35%-55%的热量随废气流失和由筒体向外散失掉。
针对单筒式回转烘干机存在的弊端,我们开始设计一种套筒式烘干机。该机结构新颖独特,占地面积小、单位机重产量高、热效率高、运转可靠。
套筒式烘干机是通过对单筒烘干机的单一筒体改为套叠在一起的两筒或三筒,以缩短烘干机的外形尺寸。该机工作时,物料和热气流依次进入内外筒体,在烘干机内作“V”或“N”形往复折流后,充分利用热能烘干物料后再卸出。
该烘干机筒体部分由两个筒轴水平放置的内外套筒组成,内通为一锥筒,外筒为直筒,这就使通体的截面得到充分利用,其筒体外形总长度约为相当的单筒的50%-60%,从而大幅度的减少了占地面积和厂房建筑面积。
该机的支撑装置,在高温端采用活套在内筒上的轮带与托轮支撑,低温端则在中心轴上用一滚动轴承支撑,并采用中心传动,使总体结构紧凑、合理。为便与磨损件的检修和更换,在中间一般设计成轴向剖分式,用螺栓固定连接。
该机工作时,物料与热气流顺流从内锥筒的小端进入,被扬料板扬起与热气流进行充分的热交换,同时向大端移动。同理,进入外筒后,物料被勺形扬料板扬起,并均匀地撒落在内锥筒外壁的上部,随筒体慢速回转,物料在环形空间能经历一较长的滞留时间,最后沿筒壁和内筒外壁上的导料板流向出口端,通过翻板阀卸出,废气由卸料罩上的旋风收尘器收尘后排出。
从上述物料的流程可以看出,物料在被外筒热气流直接烘干的同时,又被内筒的热气流间接烘干。内筒里的物料与热气流之间的热交换以辐射、对流传热形式为主,而在外筒内,气体湿度已较大,温度较低,物料撒落在内筒外壁上,使两者的热交换以传导、对流形式为主,从烘干机原理上也是非常合理和科学的,再者,低温段的外筒对高温段的内筒有保温隔热作用,并使设备的总散热面积有对于单筒烘干机减少了30%~40%,总之,该烘干机,在设备的总体设计和结构设计方面有较大的创新。
随着水泥生产向大型、高效方向的不断发展,套筒式烘干机将以其结构紧凑、占地面积小、热效率高、投资省、适应性强、运转可靠等特点,为水泥厂的原、燃料烘干提供了一种较理想的烘干设备。


- 内容简介:
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毕业论文任务书课题: 筒式烘干机烘干机理研究与扬料板的优化设计 专 业 机械设计制造及其自动化 学 生 姓 名 蔡亚洲 班 级 BD机制092 学 号 0920101212 指 导 教 师 邢青松 专 业 系 主 任 吴祥 发 放 日 期 2012年12月31日 一、论文内容及要求回转烘干机对物料的适应性强,可以烘干各种物料,它是水泥厂用于烘干石灰石、粘土、矿渣煤粉及混合材料的设备,也用于冶金、矿山、电力、化工、食品等部门。回转烘干机是水泥厂最常用的烘干设备。且设备操作简单可靠,防尘密封好,维修方 便,故得到普遍采用。本毕业设计主要研究内容如下:1)烘干机理研究方案设计;2)烘干机理研究模型建立;3)烘干机理的实验研究; 4)扬料板的优化模型的设计; 5)有关设计计算、校核。论文要求: 1、对影响烘干效率和扬料的各种因素进行分析;建模并实验研究;三维造型与参数化设计;2、用科学的方法,以具体的数据、图形或文字等形式表达论文所涉及的信息。3、论文中的资料调查要求详实,对于现状分析要深刻到位,解决问题的思路明确, 最后对全文做出科学的、完整的表述。4、进行毕业设计基础知识训练,按照规定要求考核。二、主要技术指标1、阅读课题相关方面的技术、应用文献20篇,其中期刊网文献不少于12篇,硕、博士论文2篇,英文文献3篇;2、结合毕业论文课题情况,根据所查阅的文献资料,撰写15002000字左右的文献综述。并有不少于3000汉字的外文资料翻译;3、准确分析对影响烘干效率和扬料的各种因素,建模并实验研究,三维造型与参数化设计。4、毕业论文说明书按照学校规定的格式规范统一编排、打印,字数不少于1万字;5、到相关单位进行毕业实习,撰写不少于3000字实习报告;6、撰写开题报告。三、毕业论文物化成果的具体内容及要求1设计成果要求 1)毕业设计说明书 1 份2)烘干系统工艺总图 1 份3)扬料板优化模型的设计计算 1 份4)烘干机理研究 1 份 2外文资料翻译(英译中)要求1)外文翻译材料中文字不少于3000字。2)内容必须与毕业设计课题相关;3)所选外文资料应是近10年的文章,并标明文章出处。四、 毕业设计(论文)进度计划起讫日期工作内容备 注1月1日1月4日布置任务1月6日1月19日2月24日3月9日调查研究,毕业实习2月24日3月9日方案论证,总体设计3月10日4月14日技术设计4月15日5月4日工作设计5月5日5月22日撰写毕业设计说明书5月23日5月24日毕业设计预答辩5月25日6月4日修改资料6月5日6月6日评阅材料6月7日6月8日毕业答辩6月9日6月15日材料整理装袋五、 主要参考文献1 金国淼. 除尘设备. 北京: 化学工业出版社, 2002.2 王浩明. 水泥工业袋式除尘技术及应用. 北京: 中国建材工业出版社, 2001.3 向晓东. 现代除尘理论与技术. 北京: 冶金工业出版社, 2002.4 中国环保机械行业协会. 环保机械产品手册. 北京: 化学工业出版社, 2003.5 马广大. 除尘器性能计算. 北京: 中国环境科学出版社, 1990.6 张殿印, 王纯. 除尘工程设计手册. 北京: 化学工业出版社, 2003.7 胡传鼎. 通风除尘设备设计手册. 北京: 化学工业出版社, 2003.8 蔡学熙. 现代机械设计方法实用手册. 北京: 化学工业出版社, 2004.9 章本照. 流体力学数值方法. 北京: 机械工业出版社, 2003.10 熊会思,等. 新型干法水泥厂设备选型使用手册.北京: 中国建材工业出版社, 2007.11 胡传鼎. 通风除尘设备设计手册. 北京: 化学工业出版社, 2003.12 朱昆泉, 许林发. 建材机械工程手册. 武汉工业大学出版社, 2000.13 王鹰. 连续输送机械设计手册. 北京: 中国铁道出版社. 2002.14 赵汝嘉等. 机械设计手册(软件版R2.0). 北京: 机械工业出版社. 2003.15 徐灏. 机械设计手册. 北京: 机械工业出版社, 2001.16 手册编委会. 现代机械传动手册. 北京: 机械工业出版社, 2002.17 朱孝录. 机械传动装置选用手册. 北京: 机械工业出版社, 1999.18 张远君. 流体力学大全. 北京: 北京航空航天大学出版社, 1991.19 陈次昌. 流体机械基础. 北京: 机械工业出版社, 2003.20 陈礼, 吴勇华. 流体力学与热工基础. 北京: 清华大学出版社, 2002.六、其他七、专业系审查意见系主任: 年 月 日八、机械工程学院意见院长: 年 月 日6回转式烘干机新型组合式扬料板的设计摘要 回转烘干机广泛应用于建材工业、化学工业及矿物烘干,本文分析了目前回转式烘干机扬料板存在的问题,设计了新型组合式扬料板,它包括圆弧形扬料板、弧齿形扬料板和(型扬料板;还讨论了新型组合式扬料板工作原理,并将所设计的新型组合式扬料板应用于工业生产,取得了较好的效果。关键词 回转烘干机组合式扬料板圆弧形扬料板弧齿形扬料板(型扬料板风洞长期以来,用于建材工业及矿物烘干的回转烘干机一直沿用D型扬料板结构,这种烘干机产量低、热耗高、热效率低、出料水分高且难以控制,一直处于低效工作状态。针对目前回转式烘干机存在的问题,我们设计出新型组合式烘干机扬料板,解决了传统烘干机存在的问题! 1 传统扬料板结构形式及存在问题回转式烘干机的D型扬料板均布于筒体圆周上,沿筒体轴向D型扬料板呈螺旋分布。烘干机筒体圆周扬料板的分布, D形扬料板工作原理图装有D型扬料板的烘干机由于风洞!及风洞的存在,工作效率低,物料难以烘干,热交换差。若提高D型扬料板烘干机的产量,常引起出料水分提高,超出控制指标,所以产量达到某个数值后,很难再提高。D型扬料板烘干机工作效率低的主要原因,有以下几点1) 物料在筒体横截面上分散度低,烘干机安装D型升举式扬料板,在筒体截面上形成风洞!及风洞,物料只分布于部分空间;另外,物料落下后有一段时间堆积于D型扬料板之上,在断面上分散度低,只有在表面物料才与热空气接触,料堆内部不能充分与热空气接触。2) 存在由前至后的风洞筒体内装有由前至后的同一规格的D型升举式扬料板,风洞!及风洞将从进料端延伸到尾部,部分热空气来不及进行热交换,直接通过风洞排走。3) 传质传热时间短D型扬料板将物料提到空中后,物料马上抛落,在空气中停留时间也短,因而与热空气接触时间也短。此外,由于D型扬料板轴向阻力小,物料在筒体内停留时间短,也缩短了料与热空气的接触时间。4) 热烟气与物料接触面小由于物料堆积于D型扬料板上,在空中抛落时飞行时间短,所以烟气与物料接触面小,传质传热难以进行。5) 烘干机传导传热极小转筒烘干机主要以烟气的对流方式传热,但D型扬料板烘干机由于扬料板装在筒体上和物料较长时间堆积在扬料板上,扬料板温度接近于筒壁温度,传导传递的热量极小。由于上述几个因素的影响,降低了物料与热空气的传质传热,使烘干机处于低效工作状态。2 新一代组合式扬料板结构及原理在现实生产中,影响烘干机效率的因素有很多,为提高烘干机在筒体截面上的分散度,延长传质传热时间,消除由前至后的风洞,使烘干机处于高效传热状态,我们设计了新一代组合式扬料板,并将其用黏土烘干,取得了较好的效果。,圆弧型扬料板和组合式扬料板的应用,克服了单独使用/形扬料板所带来的问题,物料在筒体截面上分散度高,风洞小,热烟气与物料接触面积大。由于相邻!形扬料板距离较小,路线曲折,物料在空中停留时间长,延长了传质传热时间;扬料板轴向阻力大,降低了物料轴向流速,也延长了传质传热时间。组合式扬料板还增强了!形扬料板对物料的热传导。由此可见,采用组合式扬料板后,传热面积增大,传热时间延长,加强了热交换,可有效提高热效率,减少煤耗,提高烘干机的产量。此外,由于大部分物料均布于筒体横截面上,还缩小了物料的偏心距,使烘干机动力消耗降低。3 使用效果新型组合式扬料板安装于烘干机上,用于烘干黏土。进料黏土含水量约#34,运转结果如表#所列。由表#可知,在同等入口水分的情况下,改造后的-烘干机平均台时产量由10.5t/h提高到14.9t/h.4 结论1 组合式扬料板可提高物料在筒体横截面上的分散度,缩小由前至后的风洞,延长传质传热时间,增加热烟气与物料的接触面积及传导传热。2 组合式扬料板可加强热交换,减少煤耗,提高热效率及回转烘干机的产量,降低其出料水分。 参考文献1 单筒式冷却机扬料板结构及其理论的研究12 烘干机采用JDGF型沸腾炉及多角扬料板13 烘干机扬料板的改造经验14 烘干机扬料板结构设计改进15 利用废气余热的低温回转烘干机16 利用组合扬料板提高烘干效率17 试论回转式烘干机扬料板扬料程序及其它18 影响回转烘干机技术性能的因素及技术改造19 转筒式干燥器圆弧抄板的模拟研究110 转筒式烘干机节能改造的几个关键环节1 回转烘干机冷却器Barr-Rosin作为著名的赫亚集团,巴尔松香是其中工业干燥和冷却的一个最重要的领域的公司。已在热处理设备设计有着丰富的验已经获得了广泛的范围内的认可,满足了现代全球过程工业的要求。第一的工程销办事处在(伦敦附近的)和蒙特利尔(加拿大),以及周围的赫亚办公室世界,他们全程完整的服务是可用的,从最初的设计的通过到对最后的调试。每个扶轮干燥器安装了为客户的具体要求定制设计的部件,同时也补充了众所周知的范围内的巴尔松香液床、flash、列和“Rosinaire的桨烘干机。级联的干燥尽管新技术的引入,很长时间建立的旋转级联Dryeris仍然被广泛誉为许多行业的主要过程。而简单的鲁棒建设结合了灵活性和可靠性,使这个类型的干燥器在最艰苦的条件下来处理种类繁多的材料和连续运作。这个设计还允许使用最高的干燥温度和与对多变的材料大小、水分含量或吞吐量不敏感。 操作的原则在其最简单的形式中,级联干燥机由一个略倾斜旋转圆筒,配备一系列的外围倒料装置用来分发和运输的材料。这个倒料装置被设计成适合特定处理材料的特点,这可能会有所增加干燥的程度。 顺流或逆流的工作原理是基于清洗,或层叠湿材料通过热气流变成固体。热气体引起水分的蒸发。高温的火输给了材料和蒸发的水蒸气使得降低气体温度很快,这样它在一个相对较低的温度离开干燥机。干燥器的效率主要是依赖于进出口的废气温度差,虽然传热速率还影响了设计之间的关系和倒料装置和速度的旋转。然而,无论气体和高温干燥物料,时间可能是至关重要的,这是因为扩散速率的水在核心材料的表面。 对于特殊应用,扶轮级联设计是改编了提供的一个缺口,或“十字”,升降机配置。同样,扶轮级联冷却器和联合干燥器/冷却器是可根据客户的要求提供的。顺流原理 顺流烘干机是最广泛使用的和是特别适合干燥材料尤其含有高水分含量的物料,这是热敏感的作用。湿材料是在与最高点的温度的气体接触,迅速蒸发表面层的水分。最初的传热率会很高,导致立即燃气的温度可观的下降,这阻止空气过热和原料的器壳的过于干燥。最终的设备在与气体最低点温度相接触,使水分含量得到容易的控制,通常通过这个流程使得保持干燥机废气的温度在预设值。 时间逆流原则反向电流烘干机更适合那些必须干到很低水平的水分的材料,过去的残留的水分是很难消除的,或者升高产品的温度。他们也使用有效组合干燥器/预热器。然而,由于最终的产品是在与接触气体时它的最高温度的逆流干燥器通常是不适合热敏感材料。尽管这个系统可以更有效的把水分留在产品上,也是不太容易控制的。 时间供热系统 在这两个顺流和逆流系统中、材料在直接接触热干燥气体时,然而通常情况下作为产品提供的燃料是从石油、天然气或固体燃料,炉的温度范围250C到1000C,按要求。然而,对于低温度和热敏感的应用程序中,为了避免污染,间接加热空气的系统是可以用通过一个电动或提供蒸汽管式换热器。 烘干机操作系统通常是一个两扇、平衡通风系统,即天然气进口是维持在略负压力空气泄漏降到最低。当干燥(或预热)材料没有受到热或接触到火焰时,一个石油或燃气的燃烧器是可以直接安排的。合并后的效果在非常高的温度(800C -1300C)和火焰辐射的情况下,确保最大热效率,同时减少了干燥机的大小容量排气系统。在这种情况下,淬火(或稀释)周围的空气感应燃烧器的排气风扇可以防止干燥器壳区域的过热。顺流应用程序1 最热的干燥气体与湿物料接触是通过从外部源,传热的热对流供应。适合过滤矿物质、化肥,浮选精矿、煤炭,粘土、磷酸盐、动物饲料、胚芽、烂泥。2 物料与最热的干燥气体接触可以从一个内部燃烧器所提供的更高的效率,在那里传热是通过热对流和辐射。适合对岩和石头,砂、渣,耐火材料、石灰石/粘土分离和重型矿石的碾碎。逆流应用程序3 最终产品接触到最热的干燥气体供应是从外部源通过对流传热的。适用于硅胶、糖、化工盐和结晶产品(低温度范围)硝铵,矿石和矿物质、颜料、去除药剂。4 最终产品接触的最热的干燥气体的供应是从通过内部燃烧器来提供更高的热效率,通过对流和辐射传热。适用于筑路石料、沙子、砾石、压碎岩、石灰石、板岩的联合干燥/预热和煅烧。气体回收和综合系统 对于更大的热效率,或当在有潜在危险材料加工时、废气通常是可以循环利用的。在直接发射系统中,这个设施在所有比例的干燥机回收利用率很高,废气回到空气加热器可以稀释。高湿度可以创建一个更安全、惰性的环境,通过取代大部分的氧气和水蒸气。此外,大量的节约能源可以实现经济的复苏,同时极大降低了最终的废气量。因此,通过集成的湿式除尘器进一步的除尘,除热或治疗潮湿的废气是可以实现更经济的利用洗涤器/电容器或蒸发器系统,可选的再生热氧化剂。其他扶轮系统直接降解系统直接降解系统的耐火材料衬里的Calcinersare还提供了高温度应用程序在需要改变“状态”的材料,因为这个过程通常需要一个很长停的留时间、长径比通常是在10:1以上。在大多数情况下一个石油或燃气燃烧器的大火直接进入放电结束的单位。对材料加热的三种方法从燃烧器火焰辐射、传导从耐火材料和对流的接触热气体。间接加热单元扶轮烘干机和Calcinersare间接加热可使精细分布的材料尘土飞扬,它的系统是低到中等温度煅烧应用程序。扶轮鼓是安装在一个绝缘固定室的部分封闭和外部加热的一系列燃烧器。或者,加热器从外部燃烧产物可以通过循环来增加效率。因为是通过气缸墙辐射传热和传导的,部分内部系统安排分发材料周围的鼓。因为一在个低空气流的情况下只需要去除水蒸汽,很少或没有除尘的设备,因此有这个必要。扶轮冷却器Cooleralways的反向级联运作,但是相似于于级联干燥机、热气体被环境或冷却空气,这是于物料的直接接触。一般来说这种类型的冷却器是用于较低的温度,粗产品应用程序或需要再结合一个间接的系统。对于尘土飞扬的和/或高温的应用程序,其中空间是有限的,或者材料必须冷却到与环境相接近的温度,这些间接扶轮冷却器可以供应。这些需要是一个连续或循环水供应的两种形式外部喷雾和截面冷却器。要么系统可以通过冷却热产品退出窑、calciners或烤箱在温度1000C。 外部喷淋式水冷却器是简单的设计其原经营通过旋转缸壁传热,这是由一系列安装在单位连续的灌溉外部水喷雾。水是部分蒸发的蒸汽,而多余的收集是从车子单位的循环。 截面冷却器提供了一个高效的间接系统,其优势就是可以的得到一个更大的冷却表面,同时保持水在关闭电路上。截面设计确保了热材料在连续接触与水冷壁的船。钱伯斯的个人产品还确保温和行动从而避免的物质。Powder TechnologyDivisionBarr-RosinRotary DryersCoolers and Calciners2Rotary DryersBarr-RosinAs a member of the GEA Group, Barr-Rosin is one of theforemost companies in the field of industrial drying andcooling. Extensive experience has been gained with a widerange of thermal processing equipment designed to meet thedemands of modern day process industries worldwide. Withengineering and sales offices in Maidenhead (near London)and Montreal (Canada), as well as GEA offices around theworld, a complete service is available - from initial designthrough to final commissioning. Each Rotary Dryer installationis custom engineered to suit the clients specific requirementsand complements the well known range of Barr-Rosin fluidbed, ring, flash, column and Rosinaire paddle dryers.The Cascade DryerDespite the introduction of new technology, the longestablished Rotary Cascade Dryer is still widely regarded as theworkhorse of many process industries. The robust yet simpleconstruction combines flexibility with reliability, enabling thistype of dryer to handle a vast range of materials and tooperate continuously under the most arduous conditions. Thedesign also permits the use of the highest possible dryingtemperatures and in contrast to other dryers is not sensitive towide variations in material size, moisture content orthroughput.Principles of OperationIn its simplest form, the cascade dryer consists of a slightlyinclined rotating cylinder, fitted with a series of peripheralflights arranged to lift, distribute and transport the material.The flights are designed to suit the particular handlingcharacteristics of the material, which may vary with increasingdryness.The principle of operation is based on showering, or cascadingthe wet material through a hot gas stream, flowing either co-current or counter-current to the solids. The hot gas inducesthe evaporation of the moisture. The heat lost to the materialand evaporation of water vapour reduces the gas temperaturerapidly, such that it leaves the dryer at a comparatively lowtemperature.The efficiency of the dryer is largely dependant on thedifferential between the inlet and exhaust gas temperatures,although the heat transfer rate is also influenced by therelationship between the design of flights and the speed ofrotation. However, irrespective of the gas and materialtemperatures the drying (or residence) time may be critical, asthis is governed by the rate of diffusion of water from the coreto the surface of the material.For special applications, the rotary cascade design is adaptedto provide a shortfall, or Cruciform, lifter configuration.Similarly, Rotary Cascade Coolers and Combined Dryer/Coolers areavailable as required.FeedAir HeaterSupport RollersTypical Co-Current Dryer Installation3The choice of dust collectionequipment will vary accordingto the application, but inaddition to the range of highefficiency and high capacitycyclones, a bag filter, wetscrubber or scrubber/condensercan be supplied as required.To AtmosphereDust CollectionDust DischargeDrive UnitProduct Discharge4Co-Current PrincipleCo-Current dryers are the most widely used and areparticularly suitable for drying materials containing a highmoisture content, which are heat sensitive or have a tendencyto stick or cake.The wet material is in contact with the gas at its highesttemperature, which rapidly evaporates surface moisture. The initial heat transfer rate is high, causing an immediate and considerable drop in gas temperature, which preventsoverheating of the material and the dryer shell.The final product is in contact with the gas at its lowesttemperature, enabling the moisture content to be readilycontrolled, usually by maintaining the dryer exhaust gastemperature at a pre-set value.Counter-Current PrincipleCounter Current dryers are more suitable for materials thatmust be dried to very low levels of moisture, where the lasttraces of moisture are difficult to remove, or where an elevatedproduct temperature is desirable. They are also usedeffectively as combined dryer/preheaters.However, since the final product is in contact with the gas atits highest temperature the counter-current dryer is oftenunsuitable for heat sensitive materials.Although this system can be more efficient, moisture which isto remain in the product, is not so readily controlled.Heating SystemIn both co-current and counter-current systems, the material isin direct contact with the hot drying gases, which are normallysupplied as products of combustion from an oil, gas or solidfuel fired furnace in the temperature range 250C to 1000C, as required.However, for low temperature and heat sensitive applications,or where contamination must be avoided, indirectly heated aircan be supplied via an electric or steam tube type exchanger.The dryer normally operates on a two fan, balanced draughtsystem, whereby the gas inlet is maintained under slightlynegative pressure to minimise air in-leakage.When drying (and/or preheating) materials which areunaffected by heat or exposure to a flame, an oil or gas burnercan be arranged to fire directly into the drum.The combined effects of the very high temperature (800C-1300C) and the radiation from the flame, ensures maximumthermal efficiency while reducing the size of dryer and thecapacity of the exhaust system.In this case the quench (or dilution) air is induced around theburner by the exhaust fan, thus preventing overheating of thedryer shell.Direct Fired DryersTimeCGas Temp.MaterialTemp.CGas Temp.MaterialTemp.Time5Co-Current ApplicationsWet feed in contact with the hottest drying gases suppliedfrom an external source, where heat transfer isby convection.Suitable for filter cakes, minerals, fertilisers,beet pulp, de-greased bone, floatation concentrates, coal/coke,clays, phosphates, animal feeds, germ, stillage, sludges.Wet feed in contact with the hottest drying gases from aninternal burner, providing higher thermal efficiency, whereheat transfer is by convection and radiation.Suitable for heavy ores, crushed rock and stone, sand, slag,refractory materials, limestone/clay separation.Counter-Current ApplicationsFinal product in contact with the hottest drying gases suppliedfrom an external source, where heat transfer isby convection.Suitable for silica gel, sugar, chemical salts and crystallineproducts (low temperature range) ammonium nitrate, ores and minerals, pigments, removal of floatation reagents.Final product in contact with the hottest drying gases suppliedfrom an internal burner, providing even higher thermalefficiency, where heat transfer isby convection and radiation.Suitable for roadstone, sand, gravel, crushed rock, limestone,slate, pigment fixing, combined drying/pre-heating andcalcining.Gas Recycle and Integrated systemsFor even greater thermal efficiency, or when potentially hazardousmaterials are processed, exhaust gas recycle is often employed.On direct fired systems this facility provides for the recycling ofa high proportion of the dryer exhaust gas back to the air heater,as dilution. The high humidity creates a safer, inertenvironment,by displacing most of the oxygen with water vapour. In addition, substantial energy savings are achieved due to the recovery of heat from the dryer exhaust, while greatlyreducing the final off-gas volume. As a result, further dedusting, heat removal or odour treatmentof the humid off-gas can then be more economically achievedby integration of a wet scrubber, scrubber/condenser orevaporator system, with optional regenerative thermal oxidiser.3241VapourRotary DryerGas Heated EvaporatorRegenerativeThermal Oxidiser6Other Rotary SystemsDirect Fired CalcinersDirect Fired, Refractory Lined Calciners are also supplied for hightemperature applications where it is necessary to change thestate of the material. Since this process usually requires along residence time, the length to diameter ratio is often inexcess of 10:1. In most cases an oil or gas burner fires directlyinto the discharge end of the unit. The material is heated inthree ways - by radiation from the burner flame, conductionfrom the refractory lining and convection by contact with thehot gases.Indirectly Heated UnitsIndirectly Heated Rotary Dryers and Calciners are available fordusty, finely divided materials and low to mediumtemperature calcining applications. The rotary drum ispartially enclosed and externally heated by a series of burnersmounted in an insulated stationary chamber or jacket.Alternatively, the products of combustion from an externalheater may be recirculated to increase thermal efficiency. Sinceheat transfer is by radiation and conduction via the cylinderwall, the internal flights are arranged to distribute the materialaround the inner periphery of the drum. The entrainment offines is minimal as a low air flow is only required forremoving the water vapour, little or no de-dusting equipmentis therefore neces
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