Φ3.6x8M三筒烘干机设计

欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 江南大学本科生毕业设 计说明书 2009 1 编编 号号 本本科科生生毕毕业业设设计计 论论文文 题目 题目 D3 6 8 三双筒烘干机开发与设计 机械工程 学院 机械设计 专业 学 号 学生姓名 指导教师 二 一一年六月 3 6 8M 烘干机设计 回转部件 2 3 6 8M 3 6 8M 烘干机设计 回转部件 烘干机设计 回转部件 摘摘 要要 回转烘干机广泛应用于建材工业 化学工业及矿物烘干 主要阐述了 回转烘干机的结构 工作原理及有关技术参数 该烘干机设计新颖 使用可靠 CGSH套筒式三筒烘干机具有结构紧凑 占地面积少 是相同产量单筒烘干占地 面积的地二分之一 工作可靠 能耗低 热效率高 物料烘干效果好 容易实 现自动化控制 操作人员少 采用直接加热顺流式烘干 直径为 3 6 米 长为 8 米 筒体壁厚为 12 毫米 转速大小为 3 2 转每分 采用的是二支撑且是于四 个电动机带动 扬均匀 生产能力达 42t h 在水泥生产中发挥了重要的重要 CGSH 套筒式三筒烘干机主要用于烘干一定湿度范围内颗粒物料 如干粉砂浆行 业所用的黄砂 铸造行业用的各种规格型砂 建材水泥行业用的高炉矿渣 小 粒度粘物料终水份要求 烘干后的物料含水量可以达到 1 0 5 以下 进入烘 干机内的物料以不粘筒壁及杨料板为宜 进入烘干机内热交换的气体温度不宜 高于 750 摄氏度 如有特殊要求高温烘干 烘干机的入口处内筒及杨料板可用 耐热钢板制造 在烘干机底部热几温度达 400 800 状态下 物料由提升机从 喂料口喂入 在重力作用下由经过打散 破碎 分散装置均布在烘干机内部流 动 保证了物料在烘干机内部的热交换效果 热气体由下部热风炉生成 从下 向上运动 与物料相接触 通过热传导 对流 辐射等多种方式将热量传递给 物料 从而使物料温度不断升高 水分不断被蒸发 最终符合水分要求的物料 从下部出口卸料 带着水蒸汽的气体由烟囱被风机抽出 该机能用于各种物料的 烘干 具有广阔的应用前景 关键词关键词 回转烘干机 扬料板 转速 气体流速 工艺计算 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 江南大学本科生毕业设 计说明书 2009 3 Design of the Rotary Parts of 3 6 8m 3 6 8m Rotating Dryer Abstract Rotating drying machine is widely used in building material industry and chemical industry and mineral drying This article puts forward some improved technical methods This is a novel design and the dryer works steadily in practice We adopt directly heated units and feed the heat in the front dryer This dryer which is supported by two supporting wheel bearing is3 6 meters in diameter 8 meters in length and 12 millimeters in thickness It is driven by a motor with 30 kilowatt power and rotates at 3 2 revolutions per minute The design of spreading boards has great originality spreading material evenly This rotating drying machine can produce 42tons raw cement per hour contributing greatly to cement factory Besides it can dry kinds of materiel ln order to guarantee rotary kiln long safe working preferable rigidity in across section and suppleness in portrait are required because of long roll and big span Based on this the author take stress and deformation of roll as breakthrough point study the press and stress distribution of roll It also can dry many kinds of material so it has a a good prospect of application and extension Key word Rotating drying machine Spreading boards Rotating velocity Air 3 6 8M 烘干机设计 回转部件 4 velocity Process calculation 目目 录录 第一章 前言 6 1 1 烘干机的发展与特点 6 第二章 总体方案论证 6 2 1 回转烘干机的型式 规格和烘干方法的设计 6 2 2 扬料板的设计与安装 10 2 2 1 扬料板的设计 11 2 2 2 扬料板的安装 11 第三章回转式烘干机的设计计算 11 3 1 回转烘干机的产量计算 11 3 2 回转烘干机的热工计算 12 3 2 1 平衡范围和基准 12 3 2 2 热平衡的计算 15 第四章烘干机总体设计及其校核 26 4 1 筒体内物料重量 26 4 2 求扬料板总重量 26 M总 4 3 计算转筒部件重量 27 4 4 大齿轮和轮带重量 27 4 5 轮带的设计计算 27 4 5 1 轮带材料及尺寸的选择 27 4 5 2 校核轮带宽带 29 4 5 3 加强圈处焊接部位的校核 33 4 5 4 筒体应力计算 34 第五章 结论 37 参考文献 39 致谢 40 附录 41 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 江南大学本科生毕业设 计说明书 2009 5 第一章 前言 1 11 1 烘干机的发展与特点烘干机的发展与特点 本课题设计的是设计一台 3 6 8M 烘干机 具体进行总体设计及回转部 件设计 课题来源于中天仕名 徐州 重型机械公司 本课题是由 3 个人来进 行的 本人负责总体设计及回转部件设计 设计的要求是烘干机运转平稳 工 作可靠 结构简单 装卸方便 便于维修 调整 能满足水泥企业生产要求 保证系统的运转率 设计的总路线 首先收集资料 熟悉课题 调查研究 毕 业实习 方案论证 总体设计 技术设计 工作设计 撰写毕业设计说明说 毕业设计预答辩 修改资料 最后材料整理装袋 近年来 回转式烘干机机是水泥厂烘干原料 混合材等的重要设备 已在 我国普遍推广使用 回转式烘干机由于其设备简单 工艺简捷 单机产量高 易于维护和管理等优点 在建材 化工等许多行业有着广泛的应用 回转烘干机的使用大大提高了企业的产量 特别是在大中型企业中使用后 效果显著 比传统的立式烘干系统优越的多 现已成为水泥企业烘干系统的首 选 目前水泥厂用于烘干的主要设备是回转烘干机 卧式烘干机和立式烘干机 老 式立式烘干机虽然具有结构简单 运行可靠 使用方便的优点 但普遍存在热 耗损失大 热效率低 煤耗高 出料水分难以控制 环境污染严重等问题 针 对此问题 本次毕业设计欲设计高效回转烘干机 该机具有投资少 电耗省 烘干产量高等效果 第二章第二章 总体方案论证总体方案论证 在水泥同业中 当采用干法生产时 各种含水分的物料如原料 煤和混合 材都需要进行烘干 采用湿法生产时 煤和混合材都需要烘干 这样才能保证 粉磨作业的正常进行 入磨物料的水分 对磨机的产量 出磨物料的质量及磨机的操作都有很大 的影响 入磨物料水分多 磨内含湿量高 细颗粒物料会粘粘附在研磨体 衬 板和隔仓板上 使粉磨效率显著下降 严重时甚至会使隔仓板篦孔堵塞 妨碍 物料通过而出现堵塞 糊磨现象 使产量下降 而且 入磨物料水分过高必然 会使磨机作业条件恶化 给操作和质量控制带来困难 因此 排除物料过多水 分的烘干工序是水泥生产中不可缺少的重要环节 水泥厂采用单独进行的烘干设备有回转式 悬浮式 流态式 沸腾式 重 力式等烘干机 其中常用的是回转式烘干机 这种烘干机虽然烘干效率低 投 资较大 但对物料的适应性强 可以烘干各种物料 其设备操作简单可靠 故 3 6 8M 烘干机设计 回转部件 6 得到普遍采用 2 1 回转烘干机的型式 规格和烘干方法的设计 本设计采用直接传热 顺流式回转烘干机 回转烘干机筒体的厚度一般为 12mm 的钢板焊接而成 直径 3 6m 长度一般为 8m 转速为 3 2r min 在筒 体上装有两道滚圈 将筒体支撑在两对托轮上 为了防止筒体沿着轴向移动 自傲靠近传动装置的一道滚圈两侧和托轮之间设有一对挡圈 在回转式烘干机内 按物料与热气体流动的方向的不同 有顺流式和逆流 式 见图 2 1 順流式烘干机物料与热气体的流动方向是一致的 在进料端 湿物料与温度较高的热气体接触 其干燥速率较快而在卸料端 由于物料已被 烘干 物料温度也升高了 而气体温度已下降 二者温差较小 故干燥速率很 慢 所以在整个筒体内干燥速率不均匀 逆流烘干机物料与热气体流动方向是 相反的 已烘干的物料与温度较高 含湿量较低的气体接触 所以整个筒体的 干燥速率比较均匀 图 2 1 顺流与逆流烘干特点示意图 但是顺流式具有以下优点和特点而被使用较广 1 在烘干机热端 物料与热气体温差较大 热交换过程迅速 大量水分易 被蒸发 适用于初水分较高的物料 2 粘性物料进入烘干机后 由于表面水分易蒸发 可以减少粘性 有有利 于物料运动 用于烘干湿煤时 可避免高温气体直接接触干煤引起着火 用于 烘干矿渣时 可避免高温气体与已烘干的矿渣接触而使其活性降低 3 顺流操作的热端负压低 能减少进入烘干的漏风量 有利于稳定烘干机 内热气体的稳定及流速 4 喂料与供煤同设于烘干机的热端 车间布置较方便 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 江南大学本科生毕业设 计说明书 2009 7 5 顺流操作的烘干机出料温度较低 一般可用胶带输送机输送 逆流烘干机的物料与热气体的流动方向是相反的 热气体从烘干物料出口 处进入烘干机 这种烘干法由于烘干物料在其流程中常与最热的气体接触 可 能引起物料的强烈过热 这种烘干机内的物料与热气体之间的温度差小于顺流 烘干法 因此其烘干效率小于顺流烘干 而顺流烘干机的物料与热气体的流动 方向是相同的 热气体与刚进烘干机的湿料立即结合 极大量的水分在回转烘 干机的首端就被消除 因此水分蒸发量在转筒烘干机的其余部分相对低些 已 经烘干的物料与温度较高 含湿度较低的热气接触 所以整个筒体的干燥速率 比较均匀 如果需要加强烘干 可提高进入顺流烘干机的气体温度而不致对烘 干物料产生不利的结果 最终水分也可按需要进行控制 所以本设计选用顺流 式烘干 2 2 2 2 扬料板的设计与安装 2 2 2 2 1 1 扬料板的设计扬料板的设计 回转烘干机内扬料装置有多种型式 见图 2 2 a b c d 3 6 8M 烘干机设计 回转部件 8 e f 图 2 2 回转烘干机内部物料装置结构型式 a 槽型 适用于黏性小的物料 b 直板型 适用于黏性大的物料 扬料版为角钢 槽钢 高度约为烘干 机直径的 1 8 12 缺点是扬尘较大 适用于干燥块状物料 如粘 土等 c 扇形式 适用于密度大的大块状物料 如石灰石 页岩等 筒体出口 气体速度为 1 5 3m s 烘干机的出口气体温度为 8 150 C d 双筒式 适合物料不宜直接与高温接触的物料 e 蜂窝式 物料填充效率高 物料与气体接触面积也大 f 复合式扬料板 60 度 90 度 120 度弯曲的扬料板沿着筒体交替排 列 环与环之间的扬料板形均匀的料瀑式错开安装 有利于形成 本设计扬料 板采用此设计方案 设计的各种扬料板形状如图 2 3 长都为 600mm a 进料板 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 江南大学本科生毕业设 计说明书 2009 9 b 内一号扬料板 c 外一号扬料板 d 内二号扬料板 e 外二号扬料板 f 内三号扬料板 g 外三号扬料板 3 6 8M 烘干机设计 回转部件 10 A h 内四号扬料板 i 外四号扬料板 图 2 3 回转烘干机扬料板的结构形状 2 2 2 2 2 2 扬料板的安装扬料板的安装 8米长的筒体是由4个2米长的短筒体焊接而成 每个短筒体内分别安装三层 扬料板 层与层之间轴向间距为0 后一层均比前一层顺时针旋转15度 每一层 内的扬料板间距为30度 内外扬料板交叉排列在外桶体内共7 2米 12层 每一 层的扬料板必须按照主视图的顺序排列 出料端空50毫米 安装后如图 2 4 a 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 江南大学本科生毕业设 计说明书 2009 11 b 图 2 4 扬料板在筒体内的安装示意图 第三章 回转式烘干机的设计计算 3 13 1 回转烘干机的产量计算 回转烘干机产量计算公式 3 12 1 1000 100 AV G W W W 1 得 1 21 100W W W 1000 AV G 因为烘干机为 3 6 8M 所以 23 1 8 8 81 4Vm 选择烘干机单位容积蒸发强度 A 和产量 G 由经验得 由设计要求得产量 G 40t h50Akgh 3 水 m 并把 带入 12 W 10 W 1 2 G 40t h 2 W 解得 符合设计要求 故以上选择是合理的 2 W109 1580 8421 2 3 23 2 回转烘干机的热工计算 3 2 13 2 1 平衡范围和基准平衡范围和基准 平衡范围 烘干机进料口至烘干机出料口 物料基准 0 C 3 6 8M 烘干机设计 回转部件 12 设定条件 忽略空气中带入的水汽量 3 2 23 2 2 热平衡计算热平衡计算 1 1 收入热量收入热量 1 进烘干机热气体带入热量 3 1 1 1 q l ct 2 式中 进烘干机热气体带入热量 KJ kg 水 1 q 蒸发 1kg 水需要的热气体 l 3 Nmkg水 烘干机热气体平均比热 如采用燃烧室的热烟气作 1 c 3 kg NmC 热源时 可从燃烧室的热平衡计算求得 如采用窑尾或其他废气时 可将该废气各组的比热按加法进行计算 公式如下 2222 222222 100 H OSOON COCcoH O CSOCOCNC 1 C 3 3 一 原始资料及设计条件 一 原始资料及设计条件 1 烘干机规格 3 6 8M 回转烘干机 2 烘干物料 矿渣 3 烘干操作方式 顺流式 4 矿渣初水分 10 1W 5 矿渣终水分 1 2 2W 6 进烘干机烟气温度 0 1 800tC 7 出烘干机烟气温度 0 2 120tC 8 进料温度 0 3 20tC 9 出料温度 0 4 110tC 10 烘干机筒体表面平均温度 0 130 F tC 11 环境温度 0 20tC a 12 大气压力 P 9992Pa 13 燃气室型式 煤粉燃烧室 14 煤粉热值 24321 DW QKJ kg 粉 煤粉 15 煤粉工业分析 W 粉 V 粉 A粉 3 60 g Nm 1 00 28 28 20 86 49 86 16 煤粉元素分析 合计C粉H 粉 N 粉 S 粉 O粉A粉W 粉 62 71 4 29 1 49 0 48 9 17 20 86 1 00 100 00 17 煤粉燃烧室热效率 0 9h 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 江南大学本科生毕业设 计说明书 2009 13 18 回转烘干机含尘浓度 3 60 g Nm 19 忽略空气中带入水分 二 回转烘干机的产量 二 回转烘干机的产量 按含有终水分的矿渣计 2 W 3 12 1 1000 100 AV G W W W 50 81 4 42 10 1 2 1000 100 10 t h 4 按含有初水分的湿物料计 1 W 12 2 1000 100 F AV G W W W 50 81 4 46 101 2 1000 1001 2 t h 3 5 烘干机水分蒸发量 12 1 101 2 1001000424107 10010010 WW WGkgh W 水 3 6 三 燃烧室热平衡计算 三 燃烧室热平衡计算 1 空气量 烟气量及烟气组成计算空气量 烟气量及烟气组成计算 基准 100kg 煤粉 如列表 3 1 理论空气用量 03 6 028100 22 46 43 100021 a VNmkg煤粉 3 7 实际空气用量 03 1 26 437 716 aa VVNmkg煤粉a 3 8 理论烟气量 03 30 184 22 46 761 100 VNmkg煤粉 3 9 3 6 8M 烘干机设计 回转部件 14 实际烟气量 3 3 35 926 22 48 047 100 VNmkg煤粉 10 2 2 热量平衡热量平衡 燃烧室热平衡示意图如图 2 5 图 2 5 燃烧室热平衡示意图 平衡范围 燃烧室 平衡基准 1kg 煤粉 0 C 1 1 收入热量 收入热量 1 煤粉化学热 3 24321 kJ kg 粉 D W qQ煤粉 11 2 煤粉显热 3 24321 11 1 262025 kJ kgC tkJ kg 粉 D W煤粉煤煤 qQ煤粉q煤粉 12 3 空气显热 设混合用冷空气量为 混 V 3 Nmkg煤粉 3 7 7161 29620 25 92200 aa a qVC t kJ kg 混空 混 混 V V V煤粉 13 DW q243212525 92200 2454625 92 qq kJ kg 粉 混煤粉空 混 总收入热量 V V煤粉 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 江南大学本科生毕业设 计说明书 2009 15 2 2 支出热量 支出热量 1 热烟气带出热量 出燃料室热烟气温度800 C 烟气总量 V 8 047 混 V 混 V 3 Nmkg煤粉 表 3 1 燃烧所需理论空 气量 kmol 烟 气 量 kmol 组 成 质量 kg katom kmol 2 O 2 N 2 CO 2 H O 2 SO 2 O 2 N 总计 C H 0 N S W A 合 计 62 71 4 29 1 49 0 48 1 00 20 86 100 00 62 71 5 23 12 4 29 2 15 2 9 17 9 17 0 287 32 1 49 0 053 28 0 48 0 015 32 1 0 056 18 5 23 1 07 0 287 0 015 6 028 79 6 028 21 22 68 5 23 5 23 2 15 0 06 2 206 0 015 0 015 0 053 22 68 30 184 3 6 8M 烘干机设计 回转部件 16 时1 2a 烟气中过剩量 2 O1 216 0281 206 烟气中过剩量 2 N 79 1 264 536 21 1 206 4 536 实际烟气量 烟气组成 烟气体积 3 Nmkg煤粉 5 23 15 56 1 172 2 206 6 14 0 494 0 015 0 04 0 003 1 206 3 36 0 270 27 269 75 90 6 108 35 926 100 00 8 047 表 3 2 气体名称 2 OC 2 H O 2 SO 2 O 2 N 空气 时平均比热 800 C 3 kg N mC 2 1401 6682 1861 4501 3671 385 烟气量 3 Nmkg煤粉 1 1720 4940 0030 2706 108 混 V 由表 3 2 得热烟气带出热量 3 2 186 0 270 1 4506 108 1 367 8001 3858 96641108 qCV C t V V kJ kg 混混烟烟烟 混 混 V 1 173 2 140 0 494 1 6680 003 煤粉 13 2 燃烧室损失热量 燃烧室效率 0 9h 3 12432110 92432 kJ kg 粉 D W损煤粉 q Q 煤粉qh 14 总支出热量 kJ kg 混混损烟 q q 9664 1108V 243212096 1108V煤粉 3 3 热量平衡热量平衡 1 收入热量 支出热量 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 江南大学本科生毕业设 计说明书 2009 17 3 3 120961108 11 506 Nmkg 混混 混 24546 25 92VV 得V煤粉 15 2 烟气总量及烟气比热 烟气总量 3 3 8 04711 50619 553 VNmkg 混 V煤粉 16 3 17 96641108 11 506 8001 433 19 553 800 C 3 时热烟气平均比热 kg N mC 四 烘干机热平衡计算 四 烘干机热平衡计算 平衡范围 烘干机进料口至烘干机出料口 平衡基准 1kg 汽化水 0 1 热平衡计算热平衡计算 1 收入热量收入热量 a 进烘干机烟气带入热量为 3 111 1 433 8001146 4qlctll 18 b 烘干机湿物料带入热量为 3 122 23 12 100100 100100 100101001 21 2 0 84 4 1868 204 186820 101 2100100 255 56 WW WWW qCCtC t WW kJ kg水 19 3 12 q q1146 4255 56 lkJ kg总收入热量水 20 2 2 支出热量支出热量 a 蒸发水分及水汽带走热量为 3 2 32 249024901 878 1202715 H O qCtkJ kg水 21 b 烘干机废弃带走热量 3 42 2 qlc t 22 3 6 8M 烘干机设计 回转部件 18 1 172 1 7300 494 1 5090 003 1 8280 270 1 3216 108 1 29711 506 1 302 120 19 553 1 332 120 159 8 l kJ kg水 c 出烘干机物料带走热量 3 122 54 12 100100 100100 100101001 21 2 0 84 4 1868 110 101 2100100 990 27 WW WWW qCCtC t WW kJ kg水 23 d 烘干机筒体散热损失 3 2 1 151 153 6 8104FDLmpp 24 查表得 2 6 53 qkJ mhCa 3 6 53 156 13020 221 45 4107 qkJ kg水 25 3456 q q q q 2715159 8990 27221 45 3926 72159 8 l lkJ kg 总支出热量 水 3 3 热量平衡热量平衡 收入热量 支出热量 则 3 3 1146 4255 563926 72159 8 3 72 ll lNmkg水 26 2 烘干机的热耗和热效率烘干机的热耗和热效率 3 3 72 1 433 800 4739 75 0 9 kJ kg 1 1 l c t 热耗 q 水 h 27 热效率为 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 江南大学本科生毕业设 计说明书 2009 19 3 2 23 2490 24901 878 1204 186820 4739 75 0 556 H OW CtC t q 烘 h 28 五 燃烧室设计计算 五 燃烧室设计计算 1 耗煤量 3 1 1 1 112 1 3 72 1 433 800 0 1948 0 924321 101 2 0 19480 0191 10010010 DW c DW lct g Q lctWW g WQ 粉 粉 c 煤粉 kg水 煤粉 kg水 G W g 4107 0 1948 800煤粉 h h h 29 2 燃烧室炉膛容积为 3 DW V Q q 粉 3 c G800 24321 V 29m 670000 30 3 煤粉喷咀直径 1 空气用量 每千克煤粉实际空气用量 1 2时 3 7 716 a VNmkg煤粉 每秒空气用量为 3 3 s 7 716 800 1 72 36003600 aC V G VNms 31 换成工作状态 3 3 p 27320101325 1 721 871 27399992 VNmn 32 一次风用量及风速 可燃基挥发分含量 3 100100 28 28 10020 861100 36 19 VV AW 粉 粉粉 t 33 3 6 8M 烘干机设计 回转部件 20 查表取一次风比列占 40 一次风用量 1 871 0 4 0 748 3 sm 一次风速取 23m s 2 喷嘴直径 3 0 748 0 204m 23 4 p 34 取外径的喷嘴 210mm 如果用两个喷嘴 则喷嘴直径 0 374 0 144 23 4 m p 取外径的喷嘴144mm 4 燃烧室鼓风机选型 1 要求鼓风量 燃烧室总鼓风量 3 8007 7166172 8 VNmh 总 考虑 50 风量储备 要求在工作状态下鼓风 机风量 3 3 27320101325 6172 80 4 1 54028 27399992 mh 35 2 鼓风压力 燃烧室一次鼓风压力一般为2000 3000Pa 3 风机选型 可用 4 72 11 型离心鼓风机 44 NA 流量 3 4506 mh 全压 1969Pa 电动机 1321 2 5 5 2900 minYSkWr 六 除尘系统 六 除尘系统 烘干机废气体 3 3 1 1 4107 3 73 0 804 20427 W VW l r Nmh 36 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 江南大学本科生毕业设 计说明书 2009 21 利用二级除尘 一级选用旋风除尘 二级采用电除尘 1 旋风除尘的选择型 1 进入旋风除尘器风量 考虑烘干机漏风 20 及管道散热 定废弃进入旋风除尘器温度降至 100 C 则进入旋风除尘器风量为 3 3 273100101325 1 22042733937 8 27399992 Vmh 旋 37 2 进入旋风除尘器气体含尘浓度 废气出烘干机含尘浓度 则进旋风除尘器气体含尘浓度 3 3 20427 6036 1 33937 8 i Cg mh 38 3 旋风除尘器选型 a 选用 Y 型出风 旋风除尘 47 5CLTA 净化能力 小于 3 42800 mh b 进口风速 进风口尺寸 宽度 3 0 75 0 195 3 853 85 D bm 39 截面积 3 222 2 52 50 1950 095Abm 40 进口风速 3 33937 8 16 5 36000 0956 Wm s 41 符合 v 12 18m s 要求 c 旋风除尘器组阻力计算 旋风除尘器组阻力 含尘浓度不十分高时 可按下公式计算 3 2 1 110 4 10002 i C P 旋 rw x r D 42 式中 旋风除尘组的除尘阻力 Pa P 旋 粉尘浓度 i C 3 36 1 i Cg m 废气密度 可近似按空气计算 3 kg m 3 273 1 2930 946 273100 kg mr 3 6 8M 烘干机设计 回转部件 22 旋风筒的阻力系数 0 5x 进口风速 16 5 m sw 代入上式 2 36 10 946 16 5 1 110 4 5 10000 9462 708 P Pa 旋 D 2 电除尘器选型 1 进电除尘器的风量 考虑该段漏风 5 并考虑管道及设备散热 进电除尘器废气温度降至 90 则进入进入电除尘器风量 0C 3 3 27390 33937 8 1 0534679 273100 Vmh 电 43 2 电除尘器选型 选用 GD7 5 B 管极式电除尘器 烟气处理量 16800 32400 3 mh 有效断面积 2 7 5m 电场风速 0 6 1 2m s 阻力 196Pa 粉尘入口浓度 2 30 g Nm 设计除尘效率 99 3 除尘风管直径和管道阻力计算 1 除尘风管直径计算 除尘风管直可按下式计算 D管 3 4 3600 V D管 管 pw 44 除尘风管内风速 一般倾斜管道 垂直管道 管12 16 m s 管 w 水平管道 8 12 m s 管 w 18 22 m s 管 w 计算出的风管直径 应按圆形通风管道统一规格选用 见表 3 3 在选择除 尘风管道管径时 应优先选用基本系列 风管规格选择后 应重新计算分管管内的风速 管 烘干机至旋风除尘器段的垂直风管 取11 m s 管1 w 3 1 4433937 8 1 04 3600360011 V Dm 管1 管1 pwp 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 江南大学本科生毕业设 计说明书 2009 23 45 取外径为 1050 壁厚 1 3 5mmd 则风管内径为 1 10502105071043mmd 表 3 3 外 径 mm 壁 厚 mm 基本系列辅助系列 一本除尘风管含尘浓度高的风管 2 0 2 5 1 5 2 5 2 5 3 0 2 5 4 0 3 0 3 5 80 100 120 140 160 180 200 220 250 280 320 360 400 450 500 560 630 700 800 900 1000 90 110 130 150 170 190 210 240 260 300 340 380 420 480 530 600 670 750 850 9503 5 4 0 4 5 5 0 管内实际风速 3 2 33937 8 11 1 0443600 4 m s 管1 w p 46 其他各管直径计算方法相同 2 直管摩擦阻力的计算 直观摩擦阻力 在一般情况下 由于风管内含尘浓度不高可按下式净空气管道计算 3 6 8M 烘干机设计 回转部件 24 净空气管道 3 2 2 a fa L P D w lrD 47 式中 直管的摩擦阻力 Pa f P 圆形风管的摩擦阻力系数 风管长度 m L D 风管直径 m 空气在风管内的流速 m s a 空气的密度 a 3 kg m 273 1 293 273 a t r t 空气的温度 0C 如的单位以表示 则公式 f P 2 mmH O 2 2 a fa P g w VgD 式中 空气的重度 a 3 kg m 重力加速度 g 9 81g 2 m s 3 除尘系统管网总阻力计算 除尘系统管网总力计算是各直管的摩擦阻力和管网中所有局部阻力之和 可以按下式计算 3 2 2 a PfPPa L PKPPK Dg w lVrD D 管 48 式中 除尘系统官网总力计算 Pa 或 P 管2 mmH O 流体阻力附加系数 可取 1 15 1 20 P K P K 3 排风机选型 1 进排风机风量 考虑漏风 5 及风量储备 10 进排风机温度降至 0 80 C 进排风机风量 3 3 27380 1 15 3467938782 27390 Vmh 排 49 2 除尘系统总阻力 设燃烧室负压为 30Pa 回转烘干机总阻力为 150 Pa 管网总阻力 400Pa 考虑 20 风压储备 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 江南大学本科生毕业设 计说明书 2009 25 除尘系统总阻力 2 1 2 1 2 30150708196400 1781181 PPPPPP PammH O D D D D D D 总烘旋燃电管 或 3 50 烘干机除尘系统的排风机 可选用普通离心通风机 普通离心通风机的性能 一般指在标准状态 大气压力 P 101325Pa 大气 温为 20 相对湿度 空气重度 下的性能 Y4 一 73 0C 50 j 3 1 2 kg mg 普通离心通风机 要求风机风压 3 12 12 21 2 27310132527380 1781 2739999227320 2333 6237 6 Pt HH Pt PammH O 或 51 选用 4 一 71 型离心通风机 08 NC 全压 3070 2410Pa 流量 25000 34800 3 mh 转数 1800r min 电动机型号 2252YM 功率 40KW 45KW 4 烘干机风速校核 小时蒸发水分量为 3 12 2 1 101 2 460004097 1001001 2 H GGkg h w ww w 52 干燥空气用量为 3 4097 13657 0 30 3 d G Lkgh w 干气 53 所以烘干机气流速度为 2m 3 2 2 2 2 273 273 0 785 3600 1 136574097273120 0 8490 804273 1 6 0 785 36002 4 10 1 dm g m LtG D m s w w rr w b 54 3 6 8M 烘干机设计 回转部件 26 在 1 5 3m s 范围内符合要求 2m 第四章第四章 烘干机总体设计及其校核烘干机总体设计及其校核 图 4 1 回转烘干机示意图 4 1 筒体内物料重量 物料在烘干机内停留时间为 4 1 771 77836 2 2 8 3 63 2 5 3min m L R PDn a t 1 所以筒体内的物料总重为 17 8 4614 60 F MGtt 物料 4 2 4 2 求扬料板总重量M总 实际各种不同规格的扬料板数量为 87 个 但是为方便于计算 把进料板 看作不同规格的扬料板 所以各种不同规格的扬料板数量近视为 90 个 所以有 内一号总重量 90 8 7783Mkg 内1 外一号总重量 907 5675Mkg 外1 内二号总重量 90 8 9801Mkg 内2 外二号总重量 907 5675Mkg 外2 内三号总重量 90 8 3747Mkg 内3 外三号总重量 907 5675Mkg 外3 内四号总重量 90 8 3747Mkg 内4 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 江南大学本科生毕业设 计说明书 2009 27 外四号总重量90 8 7783Mkg 外4 所以扬料板总重量为 5586kgM 扬料板 4 3 计算转筒部件重量 根据部装图可算得转筒部件的重量为 4 22 78502 850640480323480153 9979kg MMMMMMMM 总 转筒131 钢板钢板钢板垫板垫板加强圈挡料圈 2 3 4 4 大齿轮和轮带重量 经过本组设计传动同学计算大齿轮质量为 1000kgM 齿轮 1000kgM 轮带 4 5 轮带的设计计算 4 5 14 5 1 轮带材料及尺寸的选择轮带材料及尺寸的选择 1 轮带和托轮的材料组合 轮带的托轮的材料组合 有两种不同的观点 一种是等寿命观点 即把轮带和托轮设计成有大致相同的寿命 因托轮转速较 轮带搞 故其磨损和点蚀较快 设计时 使托轮材质优于轮带 托轮硬度高于 轮带 由于筒体转动时 会产生热伸长长 为了使托轮在全宽上均匀磨损 轮 带应宽于托轮 例如 轮带材料采用 ZG25 托论采用 35 号锻钢 但生产实 践证明 这种轮带和托轮使用十年左右 已严重磨损 不能在使用了 另一钟 是不等寿命的观点 从保证轮带的经久耐用出发 要求托轮比轮带硬度低 40 60HB 而托轮宽于轮带 由于大型 ZG55 铸件难以保证质量 补焊铸造缺 陷也较困难 因而一般采用 G35 ZG45 硬度最高只能达到 200HB 托轮更软 耐磨性很差 实际使用效果不佳 分析上述两种观点 因为更换轮带要切割筒体 比更换托轮困难 不仅维 修费用高 而且影响生产大 则应优先保证轮带的经久耐用 但另一方面 托 轮受滚压次数是轮带的三到四倍 如果托轮材质太软 造成托轮表面的早期破 坏 磨成沟槽 麻面 片状剥落等 又必然反过来损伤轮带的工作表面 因 而就达不到保护轮带的目的 同时轮带和托轮其中任何一个过早磨损 都不利 于保证筒体的直线性 这样 在保证轮带的经久耐用前提下 尽量提高两者的 耐磨性能 以延长双方的使用寿命 因此采用 ZG45 HB160 190 的轮带和 ZG55 HB179 207 的托轮 使托轮硬度稍高于轮带 30 40HB 在宽度上轮带 3 6 8M 烘干机设计 回转部件 28 稍窄于托轮 以避免轮带表面磨出沟槽 并节省金属 在使用中 轮带和托论 表面用水冷却及油润滑 以减少磨损 2 轮带的截面设计 由表 4 1 知可先预选轮带外径 1 18 36004248 r Dmm 截面高度 H 对于矩形轮带为 表 4 1 轮带外径的统计值 r D 轮带截面形状筒体直径 D 米 轮带外直径 米 r D 截面高度 H 米 3 5 1 19 1 25 D 0 055 0 09 D 截面为矩形 的轮带 3 5 1 17 1 21 D 0 05 0 08 D 4 4 1 2 r DD Hh h d dd 式中 垫板的实际厚度 16mmd 温室时轮带内圈半径与筒体垫板外圈半径之差 1 72mmd 确定时应综合考虑热膨胀 轮带对筒体的加固作用及机械加工偏差等因素 1 3600mm 回转窑直径 D 轮带外径 4248 r Dmm 筒体厚度 12mmd 代入以上数据得 42483600 12 1672 2 224 H mm 校验得 在 0 055 0 09 之间 故符合要求 224 0 06 3600 H D 预选轮带宽度为 250 r Bmm 则轮带重量为 1232kgM 轮带 所以总的筒体重量为 4 5 2 99795586 14000 1000 2 1232 33048kg MMMMMM 总 转筒 扬料板物料齿轮轮带 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 江南大学本科生毕业设 计说明书 2009 29 4 5 24 5 2 校核轮带宽度校核轮带宽度 1 轮带受力分析 由于回转窑在工作时与不工作亮状态下所受的力不同 所以应按回转窑在 转动的状态来作为其校核的前提条件 其动载荷系数为 K 1 5 故其受力分析 图如下 图 4 2 运动状态下回转烘干机轮带受力示意图 转筒烘干机受力分析图 其中 G 垂直载荷 与筒体中心线平行 P 的水平推力 0 2M T 大小齿轮捏合力 轴线平行的两个弹性圆柱体在不受压力作用时 是以一直线相接触的 两 个弹性圆球体在不受压力作用时是以一个点相接触的 在强大压力作用下 物 体表层产生了变形 就形成了共同的接触面 轮带和托轮接触面的边界形状 3 6 8M 烘干机设计 回转部件 30 轴线平行的圆柱体和圆柱体接触是长方形 轮带和托轮的材料均为钢 并考虑轮带自重的作用 则两个圆柱体接触线 上的表面最大接触应力为 0 P 4 6 0 0 418 rt t RR PPE RR 0 P 式中 Q 支点反力 取各自支点反力中的最大值 兆牛 P 单位接触宽的应力 6 r 165249 8 1 510 2cos20 25cos30 0 56 Q PK Ba 兆牛 米 轮带和托轮中心线与垂直线的夹角如下图所示 一般 30a 图 4 3 轮带受力图 轮带宽度 米 0 25 r Bm E 材料的弹性模量 E 200 吉帕 1 5m 轮带的外缘半径 米 r R 0 35m 拖轮的外缘半径 米 t R 许用表面最大接触应力 兆帕 与材料的表面硬度有关 查表可 0 P 得 ZG45 HB160 190 轮带的最大许用接触应力为 450 兆帕 代入以上数据得 欢迎下载本文档参考使用 如果有疑问或者需要 CAD 图纸的请联系 q1484406321 江南大学本科生毕业设 计说明书 2009 31 4 0 0 418 1 50 35 0 418 0 56200 1000 1 50 35 262450 rt rt RR PPE RR 兆帕兆帕 7 2 求轮带的最大应力及轮带变形 1 弯曲应力计算 轮带平均半径 轮带厚度 H 0 2m 轮带截面惯性矩 J 30 2 1 4 22 c Rm 为 4 33 34 0 250 2 0 167 10 1212 r B H Jm 8 轮带截面系数为 4 3 3 220 167 10 0 00167 0 2 J Wm H 9 轮带松套在圆筒垫板上 且间隙为零时 计算弯矩 水平直径处弯矩 4 max 0 0660 066 1 50 16 1 4 0 022 c MKQR 兆帕 10 轮支撑处弯矩 min 0 0860 086 1 50 16 1 4 0 029 c MKQR 兆帕 可得弯曲应力为 4 max max 0 022 13 4 0 00167 M W s 兆帕 11 min min 0 029 17 4 0 00167 M W s 兆帕 均小于许用弯曲应力 90 兆帕 max min 3 6 8M 烘干机设计 回转部件 32 2 轮带变形 采用式和式 c 3 0 0 039 EJ KQR D c 3 2 0 0418 EJ KQR p D 4 12 分别计算铅垂和水平方向的应变 所以得 铅垂直径的减小值 c 3 3 0 33 3 0 039 0 039 1 50 16 1 4 EJ200 100 167 10 0 77 100 077 KQR mcm D 水平直径的减小值 c 3 3 33 2 3 0 0418 0 0418 1 50 16 1 4 EJ200 100 167 10 0 083 100 083 KQR mcm p D 以上变形值没有超过许用变形 则认为 2 10000 00280 28 c RmcmD 轮带刚度符合要求 满足要求 故以上预选尺寸均是合理的 4 5 34 5 3 加强圈处焊接部位的校核加强圈处焊接部位的校核 对于钢 则圆柱壳体衰减系数0 3m 4 22 44 1 3 1 3 10 3 1 2120 012 10 7 k R m m d 13 加强圈的截面面积 4 12 2 0 50 016 0 008 Fb RR m 14 对于加强圈 环内半径的增值为 4 2 1 2 22 3 1 2 2 2 93 9 1 1 1 1 228 10 3 10 3 1 212 1 212 1 228 200 108 10 1 1 212