【JX277】单滚筒干燥器的设计[KT+RW]
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【JX277】单滚筒干燥器的设计[KT+RW],jx277,滚筒,干燥器,设计,kt,rw
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重庆大学网络教育学院毕业论文范本 1 重庆大学网络教育学院 学生毕业设计（论文）任务书（设备类） 批次、层次、专业 082、专升本层次、机械设计制造及其自动化 校外学习中心 濮阳 学生姓名 _ _吴芳 _ 学号 毕业设计（论文）题目 单滚筒干燥器的设计 二、毕业设计（论文）工作自 2010 年 9 月 6 日起至 2010 年 10 月 28 日止 三、毕业设计（论文）内容要求： （一）、设计题目 单滚筒干燥器的设计 （二）、设计参数 某食品厂 干燥水溶性的食品原料 ,需设计一台单滚筒型式的干燥机 ,提供的设计条件和要求如下 : 原料产量 :400 ,操作方式为间歇操作 ,每天为二班二作制 ,全年操作天数为 300d 料液性质和工艺操作条件 . 料液湿含量 1 =70%(湿基 ),密度 1 =g 3浆状 ,流动 性好 ,沉淀物不多 . 干燥产品为为粉末状 ,剐料点出料温 1 5%(湿基 )堆积密度 d =g 3安息角 =40 ,比热容 2c =( . 进料料液温度 2t =95 c ,剐料点处料温 2t =85 c . 供热介质 (表压 )饱和水蒸气 ,最高操作压力 p (表压 ). 实验提供在上述条件下的钢制滚筒蒸汽强度 )/(30 2 m 干燥停留时间 ,转速 4 . 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 2 要求滚筒干燥机为带有水平输送的螺旋式最终干燥机 ,停留时间 ,并采取全密封罩 ,强制引风 ,有排气管高空排放 . （三）、设计内容 1、分析滚筒式干燥机的应用技术背景 介绍国内国外的设计及应用的相关情况。 3、 分析滚筒式干燥器的工作原理、分类及特点 4、 滚筒式干燥器刮刀装置的设计 刮刀装置的受力计算及结构设计 5、 滚筒式干燥器的 刀架，支承轴和压力调节器的设计 受力计算及结构设计 6、滚筒式干燥器整体设计 7、图纸要求 完成下面所要求的图纸绘制，各项图幅可以自行调整，但要求布局合理。 名 称 比 例 要 求 备 注 装配图 4:1 制 零件图 制 不少于 5 张 8、滚筒式干燥器设计参考资料 1) 谭天恩 机械工业出版社 2) 潘永康 化学工业出版社 . 3) 现代干燥 4) 陈立德 高等教育出版社出版 9、编写设计说明书 说明书内容如下： （ 1）目录 （ 2）前言 （ 3）滚筒式干燥机的应用技术背景 （ 4）滚筒式干燥器的工作原理、分类及特点 （ 5）滚筒式干燥器刮刀装置的设计 （ 6）滚筒式干燥器的刀架，支承轴和压力调节器的设计 （ 7）滚筒式干燥器整体设计 （ 8）设计小结 （ 9）参考文献 （四）、格式要求 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 3 1、图 纸 按机械制图国家标准绘制， 主传动系统转速图零件、主传动系统原理图、齿轮零件图图纸一律使用 题栏及基本幅面尺寸和图框格式按图 1、图 2 及表 1 所示。 共 张 第 张比例重量阶段标记年、月、日签名更改文件号分 区处数标记标准工艺审核（年月日）（签名）标准化（签名） ( 年 月 日 )设计（图样代号）（ 图 样 名 称 ）（材料标记）重庆大学网 络 教 育 学 院图 1 标题栏格式 表 1 基本幅面尺寸 幅面代号 1 3 寸 1189841 841594 594420 420297 297210 c 10 5 a 25 e 20 10 标题栏标题栏 图框格式 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 4 2、计 算 书 计算书采用 印纸 60 页以上的论文采用双面打印， 60 页及其 60 页以下论文采用单面打印 上边距： 边距： 边距： 边据： 距： 正文字体使用小四号字，宋体， 一级标题使用四号字体，黑体，加粗；二级标题使用小四号字体，黑体，加粗；三级标题使用小四号字体，宋体 ，加粗。 序号：毕业设计（论文）各章节序号采用阿拉伯数字编码，格式为： 1 （最多不超过 3 层） 页码：阿拉伯数字进行编号，位于每页页底中部。 3、公 式 用 “公式编辑器”或“ 件完成，大小为 12以进行适当调整），位置居中 m a x 0 . 0 3 5 3 1 3 7 . 4 4 . 8 5xM k N m 221 0 . 6 3 . 6 1 3 7 . 4q l k N m 指导教师 李大庆 下发日期 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 重庆大学网络教育学院 学生毕业设计（论文）开题报告 一、课题的目的及意义（含国内外的研究现状分析）： 干燥技术从诞生起就一直是人类发展生产、改善生活的重要手段。在拥有现代文明的今天 ,干燥技术更是与我们周围的生产和生活息息相关。在对国民经济发展有着重要影响的产业领域 ,例如化工、轻工、煤炭、冶金、石油、农业、林业、食品、医药、建材、纺织、电子、环保等 ,干燥技术都在发挥着不可或缺的作用。而人们生活中的衣、食、住、行及各项活动几乎处处离不开用干燥技术生产出的产品。 我国干燥设备行业从形成、发展到逐步走向成熟，已经走过 了 30 多年历程。经过 30 多年的发展，我国干燥设备行业已经形成了一定的企业数量和生产规模。近年来，随着我国工农业生产的迅速发展，对干燥设备的需求量越来越大。而转筒干燥器是对物料进行干燥的常用设备，由于这种设备结构简单、操作方便、故障少、维修费用低、操作弹性大、处理能力高、清扫容易等特点，在化工、冶金建材、轻工等部门被广泛使用。故本次课题的目的是设计一种单滚筒干燥器，满足设计任务书所提供的设计参数要求，并遵循结构合理、节能减排、经济适用、操作方便、易于维护等原则。 在现代化生产中 ,干燥技术的应用不仅仅是为了方便 产品的储藏、运输和使用。而且在提高产品的质量和价值、减轻劳动强度和环境污染、降低成本和能源消耗等方面都能发挥巨大的作用。因此 ,发达国家都非常重视干燥技术的应用。据资料记载 ,发达国家工业耗能的 14%被用于干燥 ， 而有些行业的干燥耗能甚至占到生产总耗能的 35%。这一数据说明了干燥技术在现代化生产中有着至关重要的地位。相对而言 ， 发展中国家对干燥技术的应用却处于较低的水平。对此 ， 国际干燥会议常任主席 授曾撰文阐明自己的观点 :“ 发展中国家目前的燥耗能较低 ， 但今后势必迅猛增长。我认为用于干燥的 能量与一个国家的生活水平存在一定的关系。 ” 通过本次设计，希望能进一步了解单滚筒干燥器的结构，工作原理，使所学的机械设计基础知识得到巩固、加深。通过查阅大量的参考文献，拓宽了所学的理论知识。通过设计计算、绘图，进行基本技能训练，增强了创新意识，培养了分析问题、解决问题的能力。 二、课题任务、重点研究内容、实现途径、条件： 1、课题任务：单滚筒干燥器设计 2、重点研究内容： 单滚筒干燥 器 是指干燥 器 由一只滚筒完成干燥操作的机械 ， 干燥机的重要组成部分是滚筒 ， 滚筒为一中空的金属圆筒 ， 滚筒筒体用铸铁或钢板焊制 ， 用于食品 生产的滚筒一般用不锈钢钢板焊制 ， 加热的介质大部分采用蒸汽 ， 驱动滚筒运转的传动机构为无级调速机构 ， 物 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 料被干燥后 ， 由刮料装置将其从滚筒刮下 ， 刮刀的位置视物料的进口位置而定 ， 滚筒内的冷凝水 ，采取虹吸管并利用滚筒蒸汽的压力与疏水阀之间的压差 ,使之连续地排出筒外 。 (1) 选择滚筒式干燥器的滚筒结构尺寸。 （ 2）选择滚筒式干燥器的传动机构 （ 3）选择滚筒式干燥器的刮刀装置 （ 4）选择滚筒式干燥器的刀架、支承轴 （ 5）确定加工方法和加工顺序 （ 6）进行整体设计 3、实现途径、条件： 本人借助于所学的机械设计基础知识及相 关专业课程，查阅大量文献资料，在指导老师的引导和帮助下，完成本次设计。 报告人签名 吴芳 日 期 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 I 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 2 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 . 错误 !未定义书签。 内外研究现状 . 错误 !未定义书签。 筒式干燥器的工作原理、分类及特点 . 错误 !未定义书签。 筒式干燥器的工作原理 . 错误 !未定义书签。 筒干燥器的分类 . 错误 !未定义书签。 筒干燥器的特点 . 错误 !未定义书签。 计的目的及意义 . 错误 !未定义书签。 计内容及应达到的技术要求 . 错误 !未定义书签。 计内容 . 错误 !未定义书签。 术要求 . 错误 !未定义书签。 计的基本思想 . 错误 !未定义书签。 能设计思想 . 错误 !未定义书签。 体设计依据 . 错误 !未定义书签。 2 总体方案设计 . 错误 !未定义书签。 3 干燥器结构参数的计算 . 错误 !未定义书签。 料和热量衡算 . 错误 !未定义书签。 筒干燥器干燥面积、筒体直径、长度确定 . 错误 !未定义书签。 槽的工作液位与外形尺寸的确定 . 错误 !未定义书签。 4 滚筒干燥器功率计算 . 错误 !未定义书签。 刀作用力矩 4M 的确定： . 错误 !未定义书签。 气头填料面的阻力矩计算 . 错误 !未定义书签。 旋输送干燥器功率消耗. 错误 !未定义书签。 燥器的驱动轴功率 . 错误 !未定义书签。 动机功率和型号的确定 . 错误 !未定义书签。 5 传动装置设计 . 错误 !未定义书签。 3 传动比 . 错误 !未定义书签。 速装置传动比分配： . 错误 !未定义书签。 角皮 带传动的实际传动比（ 1i ） . 错误 !未定义书签。 动端轴直齿圆柱齿轮机构参数确定 . 错误 !未定义书签。 旋输送装置和链轮传动的结构参数确定 . 错误 !未定义书签。 6 刮刀装置计算 . 错误 !未定义书签。 计依据 . 错误 !未定义书签。 刀装置的受力计算 . 错误 !未定义书签。 态时的刮 刀受力参数 . 错误 !未定义书签。 态时的刮刀受力参数 . 错误 !未定义书签。 刀厚度的确定 . 错误 !未定义书签。 力调节器螺杆直径的确定 . 错误 !未定义书签。 刀架支承轴设计 . 错误 !未定义书签。 7 结论 . 错误 !未定义书签。 致 谢 . 错误 !未定义书签。 参考文献 . 错误 !未定义书签。 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 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 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 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 I 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 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 I 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 内外研究现状 . 1 筒式干燥器的工作原理、分类及特点 . 2 筒式干燥器的工作原理 . 2 筒干燥器的分类 . 3 筒干燥器的特点 . 3 计的目的及意义 . 4 计内容 及应达到的技术要求 . 4 计内容 . 4 术要求 . 4 计的基本思想 . 5 能设计思想 . 5 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 料和热量衡算 . 6 筒干燥器干燥面积、筒体直径、长度确定 . 7 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 刀作用力矩 4M 的确定： . 10 气头填料面的阻力矩计算 . 10 旋输送干燥器功率消耗. 11 燥器的驱动轴功率 . 12 动机功率和型号的确定 . 13 5 传动装置设计 . 13 传动比 . 13 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 速装置传动 比分配： . 13 角皮带传动的实际传动比（ 1i ） . 14 动端轴直齿圆柱齿轮机构参数确定 . 14 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 计依据 . 18 刀装置的受力计算 . 19 态时的刮刀受力参数 . 19 态时的刮刀受力参数 . 20 刀厚度的确定 . 22 力调节器螺杆直径的确定 . 23 刀架支承轴设计 . 23 7 结论 . 27 致 谢 . 28 参考文献 . 28 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 1 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。 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。但是实际应用中，很多颗粒物料的形状更加接近于杆状，如纤维、烟丝等，所以有必要对滚筒中杆状颗 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 2 粒的混合物混合特性进行研究，为滚筒干燥器的优化设计、最佳运行及改进提高其性能提供了依据 6。 筒式干燥器的工作原理、分类及特点 筒式干燥器的工作原理 图 1筒式干燥器 1. 联轴器 2. 链子 3. 张紧轮 4. 小链轮 5. 压滚调整机构 6. 大转筒 7. 压滚 8. 刮刀 9. 刮刀角度调整机构 10. 机架 11. 旋转接头 12. 大链轮 如图 1 所示的干燥器有机架、大转筒、压滚、刮刀、大链轮、小链轮、张紧轮、压滚调整机构、刮刀角度调整机构、旋转接头、链子、联轴器组成 7。 本干燥器是一种间接加热的连续式干燥器，其主要传热方式是热传导。 首先，最上端加料处与内通蒸汽的大转筒外表面接触，在压滚的滚压下，大转筒外壁表面涂上一层极薄的湿料层，随着大转筒的转动，料层中水分不断蒸发，当转至第二个加料处时，料层中大部分水分已蒸发掉，在此处压滚的滚压下，大转筒外壁料层的上面又涂上一层很薄 的湿物料层，转筒继续转动，在经过第三、第四加料处后，料层厚度又增加两层，这时料层的总厚度已达到卸料要求，一般为 后料层不再加厚，料层进入升温、蒸发水分阶段，当转筒上物料转至刮刀处时，料层温度已接近大转筒表面温度，物料也已变成干料，在刮刀的作用下，随着大转筒的转动，干物料从转筒壁剥落下来，至此全部干燥过程完毕。 操作顺序为： (1) 转动压滚调整机构的手轮、调节压滚与大转筒的外壁间隙，不同物料要求不同的间隙，一般为 2沿滑到移动张紧轮，调整到链子松紧合适，最后备紧紧张轮，调整 到链子松紧合适，最后备紧紧张轮。 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 3 (2) 调节刮刀角度调整机构，转动网纹手柄，使刮刀逐渐靠向大转筒外壁表面，当刮刀前端与大转筒壁面紧贴时，备紧网纹手柄下端的锁紧螺母。 (3) 打开进汽阀门，向大转筒内通入蒸汽，蒸汽压力视干燥所要求的温度而定，当转筒壁温达到要求时进行下道程序。 (4) 按要求启动电视、减速器，大转筒开始转动，调节减速器转速，由最低转速向高速调起，转速与大转筒外壁表面物料层厚度有关，转速越低，料层越厚，通常转速为 3r5r/ (5) 由上至下在四个加料处给料，加料要均匀、平衡。 筒干燥器的分类 按结构形式分为：单滚筒干燥器、双筒型干燥器、多筒型干燥器，另外也可按操作压力分为常压和减压两种形式。 (1) 单滚筒干燥器，用于溶液或稀浆状是浮液的物料干燥。布膜方式常为浸液式或喷溅式，筒体用铸铁或钢板焊制，筒内供热介质的进出，采用填料函密封形式的进气头结构，筒内凝液，采取虹吸管并利用筒内蒸汽的压力与疏水阀之间的压差，使之连续地热排出筒外。 (2) 双筒型干燥器，双筒型干燥器由同一套减速传动装置，经相同模数和齿数的一对齿轮啮合，使两组相同直径的滚筒相对转动，根据布膜位置的不同，分为对 滚式和同槽式两类。 (3) 多筒型干燥器，多筒型干燥器应用于带状物料的干燥，进、出料的方式与液相物料干燥完全不同，带状物料的干燥，除控制湿含量外，还需控制外形的改变，故滚筒采用滚动轴承，以减小阻力，壁面在输送过程中拉伸而变形。 筒干燥器的特点 8 (1) 干燥速率大。筒壁上湿料膜的传热与传质过程，由里至外，方向一致，湿度梯度较大，使料膜表面保持较高的蒸 发强度，一般可达 30702O/ (2) 热效率高 。筒内供给的热量，除少量热辐射和筒体的端盖部分散热损失外，大部分热量用于湿份 的气化，热效率可达 70%80%。 (3) 产品的干燥质量稳定。滚筒供热方式便于控制，筒内温度和间壁的传热速率能保持相对稳定，使料膜能处于稳定传热状态下干燥，产品的质量可获得保证。 (4) 适用范围较广。采用滚筒干燥的液相物料，必须具有流动性、粘附性和对热的稳定性。物料的形态可为溶液、非均相的悬浮液、乳浊液、溶胶等。对纸浆、纺织 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 4 物、赛璐珞等带状物料，也可采用。 (5) 单机的生产能力，受到筒体尺寸的限制。一般滚筒干燥器的干燥面积，不宜过大。单筒的干燥面积，很少超过 12一规格的设备，其处理料液的能力， 还受到料液性质。湿含量控制、料膜厚度、滚筒转速等因素的影响，变化幅度较大，一般在 502000kg/h 范围。 (6) 供热介质简便，常用饱和水蒸气，压力范围为 2620150 )，很少超过 8某些要求在低温下干燥的物料，可采取热水作为热媒；对要在较高的温度下干燥的物料，也可用热油或高沸点有机物（联苯醚等）作为热媒。一般不采用过热蒸汽和烟道气。 (7) 刮刀易磨损，使用周期短。筒体受到料液腐蚀及刮刀切削状态下的磨损后，难以修补，必须重新更换。 计的目的及意义 本次 设计的目的是设计出一种单滚筒式干燥器，要求其结构合理，经济适用，操作方便，易于维护，通用性好。 通过本次设计，希望能够进一步改进和完善现有机型，改善加工机的通用性，并为后来的设计奠定一定基础。再者，本次设计是综合教学和实践的重要环节，增强分析和解决机械设计的相关问题，巩固、加深和拓宽所学的理论知识。通过设计的实践过程，逐步树立正确的设计思想，增强创新意识，熟悉掌握机械设计的一般规律，培养分析问题和解决问题的能力。通过设计计算、绘图以及运用技术标准、规范、设计手册等设计资料，进行全面的机械设计基本技能的训练。 计内容及应达到的技术要求 计内容 (1) 滚筒式干燥器刮刀装置的设计，刮刀装置的受力计算机结构设计； (2) 滚筒式干燥器的刀架，支承轴和压力调节器的设计：受力计算及结构设计； (3) 滚筒式干燥器整体设计。 术要求 根据干燥要求，干燥物料的品种及含水量工艺的不同，应达到如下技术要求 9 (1) 干燥效果好，干燥物料均匀，而且有比较高的干燥率； (2) 通用性好，尽可能的适用于多种物料的干燥； (3) 进出料自动化，工作安全可靠； 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 5 (4) 运转均匀，结构简单，维护方 便； (5) 效率高、能耗少。 计的基本思想 能设计思想 功能上产品必须实现的任务或说是产品的用途，因此必须按照干燥器所要求的任务和目标进行设计，其设计原则有： (1) 保证干燥物料的均匀性； (2) 防止附属功能的遗漏（如自动输送）； (3) 尽量减少不必要的功能设置； (4) 注意要求达到基本功能的条件，防止其和具体环境等因素的不协调。 体设计依据 整个设计的关键之处就在于总体设计，其原则： (1) 系统性，即所设计的是一个系统，应充分考虑系统的特性； (2) 布局的合理性，其对后续设计存有重大的 影响，应要求达到便于充分发挥功能，整体结构紧凑，层次分明。 2 总体方案设计 图 2示了单滚筒式干燥器的结构示意图。 图 2滚筒式干燥器结构示意图 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 6 需干燥处理的料液由高位槽流入滚筒干燥的受料槽内，在传动装置驱动下 ,物料由布膜装置在滚筒壁上形成料膜。筒体内连续通入供 热介质，加热筒体，由筒壁传热使料膜的湿分气化 ， 再通过刮刀将达到干燥要求的物料刮下，经螺旋输送将成品输至贮槽内进行包装。 性能指标和技术参数 (1) 原料产量： 00 ，操作方式为间歇操作，每天为二班二作制，全年操作天数为 (2) 料液湿含量 %701 （湿基），密度 31 /2.1 ，浆状，流动性好，沉淀物不多。 (3) 干燥产品为粉末状，剐料点出料 %51 （湿基），堆积密度 31 /8.0 ，安息角 40 ，比热容 )/( 。 (4) 进料料液温度 952 ，剐料点处料温 852 (5) 供热介质 （表压）饱和水蒸气，最高操作压力 （表压）。 (6) 实验提供在上述 条件下的钢制滚筒蒸汽强度 )/(30 2 干燥停留时间 ，转速 4 。 (7) 要求滚筒干燥机为带有水平输送的螺旋式最终干燥机，输送的有效距离 ，停留时间 ，并采取全密封罩，强制引风，由排气管高空排放。 3 干燥器结构参数的计算 料和热量衡算 干燥器产品的热负荷：根据设计要求的操作制度每天二班计。 0 104 0 0G 32 设计按 4 计算。 蒸发水分量： 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 7 g H /1828470W 22121 料液处理能力： 26684182G 21 干燥器的有效平均热负荷（查得 70时水的汽化潜热为： 1r 12222 J / 0)951 8 2()956 7 856 7 3 11 8 2(3 k 干燥器的总热负荷： 取滚筒干燥器热效率 75.0m3h 饱和水蒸气的消耗量： 查 （ 表 压 ） 蒸 汽 的 L ， 2747i ，)/( 取蒸汽利用系数 。 G 3W 筒干燥器干燥面积、筒体直径、长度确定 干燥面积： 根据设计条件提 供的蒸发强度，可按下式计算： 26 30182RWA 设计取 27m 。 滚筒直径和长度计算： 设 计 保 证 滚 筒 料 膜 有 效 干 燥 弧 面 角 270c， 设 取 筒 体 的 长 径 比 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 8 、 ，试算之。 表 2算结果 L/D 筒径 )( 0 ,D 筒长 )( 72 L L 4 3 L 按上表计算结果，考虑筒体加工和受力情况，设计取 时计算参数。圆整取筒径 ，筒长 200 。 槽的工作液位与外形尺寸的确定 设计采取直接浸液的布膜方式。在保证料膜有效干燥弧面角 270c条件下，确定刮料点位于四象限内，其夹角 301 ；最大的浸液截面夹角 601 ；最小的浸液深度 。 由下式计算最大浸液深度 2h ： 60c o c o 11 并根据 ，可计算最小的浸液截面夹角 2 ： c o (2c o 12112 该操作状态下，滚筒平均干燥面积 ) 滚筒在浸液 1h 高度时的干燥区料膜弧面夹角1c： 27030602127021270 111 c 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 9 滚筒在浸液 2h 高度时的干燥区料膜弧面夹角2c 22 c 则 )7(3602 )(2212 比设计的有效干燥面积增大 。已满足设计要求。 料槽的工作容积确定：设计控制间隙供料的时间 ，由下面关系式料槽内应具有的最小工作容积为： 31 1 1 0 0 0 2 6 65.0 式中： 料液重度， 1200 3/ 1G 料液处理能力， 266 。 料槽的外形尺寸：设计采用矩形断面平底槽。 料槽的长度： （距筒长每侧各为 槽底与筒底的距离 料液液面与槽底的距离： 最高液位时 11 最低液位时 22 料槽 的最大截面宽度（ A ）： 式中： 筒体在间隙进料时间内有效排液体积，可按下式计算： 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 10 o o o o s)2c o o o o s)(10725.8设计取料槽的实际宽度 ，并采用两组电极式液位计，分别控制最低和最高液位，实行自控供料、停聊。料槽断面尺寸与布置如附图 1。 4 滚筒干燥器功率计算 滚筒驱动状态下的功率消耗，由刮刀、进气头轴封、支承阻 力和螺旋输送干燥器的功率等 4 部分组成。 刀作用力矩 4M 的确定 ： 考虑筒体较长，设计分成 4 组刮刀。每组刮刀的长度分配如附图 2 所示。 刮刀顶紧力取 31 （最大为 5 ） 刮刀接触筒体总长度 染料固体膜剥离筒壁的作用力取 21 固态料膜附在筒壁上的轴线长度 刮刀材料设计取 筒体材料设计取 f 。 按下式计算滚筒的阻力矩（最不利条件下的刮刀受力）： 正常条件下（ 31 ）： )(4 2 5 0 075)2 3 02() 73()()() (M 21114g 最大作用力顶紧时（ 51 ）： )(4 7 8 6 075)2 3 02() 75(M m a x4 g f 气头填料面的阻力矩 计算 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 11 蒸汽进管内外径确定 蒸汽体积流量 设计取正常操作压力下的蒸汽状态计， ， t 。 )/( 0 0 )132733 6 0 0 )273(V 321 tG 蒸汽消耗量按热量衡算计算为 13 冷凝液排出管设计取 无缝钢管， 取饱和蒸汽在进气头处的流速 20W h 。 求取蒸汽管内径： 32 设计取 无缝钢管。 填料函结构尺寸确定：选用 1010 优质石棉填料。 确定：填料室外径 填料室轴向长度 64( ，设计取 式中， s 为填料的宽度或厚度（ 。 摩擦阻力矩0M： g 4 6 2 20 旋输送干燥器功率消耗 物料输送量 84 水平输送距离，按工艺布置要求 物料属性按无磨蚀性粉状物计，取阻力系数 备用系数取 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 12 按标准型螺旋输送器的轴功率计算式： 3673330s 燥器的驱动轴功率 9 7 4 0 0 )041 （滚筒转速：正常状态下为 r ,考虑可调范围为 r 。 链传动功率： 93.0s表 4筒驱动轴功率计算 滚 功 刮刀 筒 率 作用 转 N 力 速 n r 刮刀顶紧力变化范围 正常工作时 31 弹簧极限变形下 51 2 4 0 2 542 5 2 04（ 4 0 2 5408674（3 25425204（25408674（根据滚筒直径、长度 和转速估算驱动轴功率范围： )1( m 41 7 3 5.0 y 在 时： N 在 时： 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 13 N 综合上述驱动轴功率计算结果，设计取 N 为计算依据。 动机功率和型号的确定 电动机功率的确定： 干燥器减速传动装置，设取分为三级，其传动效率： 第一级（电动机端）：三角皮带传动 第二级：采用 减速机 第三级（滚筒端）：直齿圆弧齿轮传动 传动总效率： 计算时取各级传动效率的低值。 考虑负荷的变化和滚筒操作的特殊情况，取储备系数 电机功率： 1 电动机选择： 设计取 6422 动机，技术性能参数： 601 4 5 传动装置设计 传动比 480296041 速装置传动比分配： 第一级：取名义传动比 21i 第二级： i 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 14 第三级：名义传动比 9 7 8 0313 ii 角皮带传动的实际传动比（ 1i ） 根据电动机功率，查取机械设计手册确定选用 A 型三角皮带，并选取小皮带轮直径： 大皮带轮直径： 5 01 2 52112 由于三角皮带滑动系数 ，则应作转速和传动比的校正： 大皮带轮的实际转速： m i n/ 11212 ）实际传动比： i 动端轴直齿圆柱齿轮机构参数确定 (1) 校正后传动比（按三角皮带传动的实际传动比校正） 802113 (2) 小齿轮传递的最大扭矩 设计按配置电动机的额定功率计算： g 3 1 3 0 19 7 4 0 4 0 0N321Dm a 式中 ： 1 三角皮带传动效率，应取高值为 2 减速机传动效率，取高值为 3n 小齿轮的转速（即减速机座轴端转速）， m (3) 齿轮模数确定： 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 15 齿轮材料：小齿轮选用 45 刚（锻制） 大齿轮选用 45 刚（镶套式，齿圈为 45 刚，轮心为铸铁 模数确定按弯曲强度计算。其计 算关系式为： a )1(2 式中： K 载荷系数， ； 磨损系数，查 20%状态下作为报废指标时， 6.1 1z 小齿轮齿数，按非变位齿轮设计， 181 z ； i 传动比， 855.5i ； A 齿宽系数，查 图，小齿轮 181 Z 时，圆柱齿 378.0y ； 齿轮材料的许多弯曲应力，查 45 钢 3/kg 。 以上参数带入上式得： )(8 2 考虑减少对滚筒端轴的径向作用力，适当增大模数，取 准，)(14m 。 (4) 齿轮的几何尺寸： 设计采用开式直齿圆柱齿轮的啮合传动。大小齿轮的各部尺寸，可按机械设计手册的有关计算确定，结果见下表： 表 5齿圆柱齿轮几何参数计算表 参 数 符 号 关 系 式 单 位 结 果 小 齿 轮 大 齿 轮 齿 数 Z 312 181 Z 1062 Z 模 数 m 由弯曲强度计算确定 14 14 节圆直径 0d d 252 1484 齿顶圆直径 e 010 2 280 1512 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 16 齿顶高系数 0f 标准齿 10 f 齿根圆直径 4D (2 100104 217 1419 径向间隙系数 10C 按 准齿 齿 高 h (2 100 心 距 A )(201 868 工作齿宽 B 01dB d 90 80 取开式齿宽系数 3.0d。 由上表计算结果，大齿轮的节圆直径 48402 ，接近于筒体外径（ )1500 。 (5) 齿轮齿面接触强度校核 校核上式： 23m a )1(1070 g 式中： A 中心距， ； B 工作齿宽， ； 3i 齿轮传动速比， i； K 载荷系数， ； 小齿轮传递的最大扭矩， 31301m a 0f 许用接 触应力， 200 /) g ；设计采用 45 钢，经热处理后表面硬度 350，20 /750030025 g ； 故 20 /962591877500) g 。 旋输送装置和链轮传动的结构参数确定 (1) 最后干燥器的螺旋桨结构尺寸 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 17 根据设计条件： ， 。 设取螺旋桨转速 )2(254445 。 当滚筒转速 4 时，螺旋桨螺距 s： s 2(2 4 0 4606052 当滚筒转速 4 时： s 1 6 2(2 4 0 4606052 设计考虑以满足物料在最终干燥器上的停留时间 2 为基准时，取螺旋 ，则当滚筒转速 4 操作条件下，停留时间可达： s 4 0 0)22(606052 当滚 筒转速 4 操作条件下，停留时间可达： 6)32(602 螺旋桨直径计算（按滚筒 4 时确定）。 取装料系数 水平输送时 输送物料量 转/460物料堆积重度 33 /800/8.0 504 设计取浆径 。 (2) 链轮几何尺寸的确定 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 18 设计选用 t 的链条。由于螺旋干燥器传动功率很小（ ），对链条的强度计算可以省略。 大链轮组装于滚筒主动轴端。小链轮组装于螺旋干燥器的螺旋轴端。 按传动比确定的小链轮最少齿数 27 ，大链轮的齿数 54272142 传动链轮各部分的几何尺寸计算结果见下表。 表 5轮几何尺寸计算结果 项 目 代 号 关 系 式 单 位 设 计 取 值 小 链 轮 大 链 轮 齿 数 Z 142 27 54 链条节距 t 由强度计算确定 度圆直径 0d s 圆直径 0D )180 圆直径 1D 21 槽半径 r 板宽度 b 查链条产品技术规格 轮宽度 1b 单排 壳宽度 B 单排 10 10 6 刮刀装置计算 计依据 型式采用直接式刚性刮刀。刀片为组合型。各组刀片的长度和布置，见附图 4。 单位长度最大顶紧力：设计取 51 。 压力调节器作用于刀架上的受力点距离刀刃端部为 距离支承轴中心为刀刃与滚筒接触点的夹角 301 。 重庆大学网络教育学院毕业论文范本 19 刀架倾角（ ）：根据干燥物料（成品）的最大静摩 擦角 35 ，设计预定 900645 、 三种方案，分别作出受力状态的计算，经比较后再确定倾角和进行刀架的具体设计。 压力调节器轴向中心与刀架的倾角（ ），设计确定与滚筒水平轴线平行。 刀装置的受力计算 态时的刮刀受力参数 受力计算结果见下表。其中螺杆和支承轴部分的受力参数与刀架倾角（ ）之间的关系较大，设计考虑滚筒干燥器总体布置的需 要和使螺杆和支承轴的受力分配适当，确定 60 时受力状态，作为装置的设计依据。 表 6筒静止状态下刮刀装置受力参数计算表 计算条件与项目 关系式 单位 设计方案 备注 设计参数： 刀刃与筒体接触点夹
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