Ф3000干燥机设计（全套含CAD图纸）doc

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  买文档送CAD图纸，QQ摘要 目前，干燥技术对大多数工业制造是一个很重要的过程，它可以直接影响到产品的形式，质量，性能和工艺等。在烘干技术，覆盖面积广，涉及广，即与传热传质原理，和的特点和治疗规模有密切的关系，最终反映在不同的器件结构和制造工艺。目前我国的干燥技术能追溯到6000多年前的陶器制造业和晒盐技术的沿海地区，自1949年以来，一些现代干燥技术，如喷雾干燥，空气干燥，和流化床干燥，已适用于国内的工业产权;但到目前为止，仍然有必要在生产的全部过程中的创新。七十年代以后，随着烘干技术，装备制造精细化生产和应用的发展，科学技术的迅猛发展，科学技术交流，渗透和增长，干燥技术的各个地区之间也有巨大的发展和进步，一大批优秀的干燥剂进入市场。此外，一些新的设计也慢慢成熟。根据结果得出，干燥技术在国民经济的好处占据越来越重，并且大范围的应用于各种行业。然而，干燥技术的工艺极其复杂，且有此过程中，这也带来了很大的困难在理论研究。从现有的信息看，人们对在干燥操作知之甚少期间许多不同的干燥的差异，但也有工业应用和理论研究..干燥技术的研究方法主要是从宏观方面宣誓和理论推导谴责，宣传的重要的因素和干燥的效果进行总结，以提高干燥性能。随着我们国家经济的发展和世界经济一体化和是生产的需求，一定要理论创新推动机设计，越来越走向经济，高效，可靠，环保的发展方向，标准化，自动化，大型应该是具有非常广阔的前景。 关键词： 干燥; 振动; 物料; 多层; 扭振 Abstract At present, drying technology is a very important process for most industrial manufacturing, which can directly affect the form, quality, performance and process of the product.. In drying technology, covering a wide area, involving wide, that is, the principle of heat and mass transfer, and the characteristics and the size of the treatment have a close relationship, and ultimately reflected in the different device structure and manufacturing process. The drying technology in China can be traced back to 6000 years ago pottery manufacturing and solar salt technology of coastal areas, since 1949, some modern drying technology, such as spray drying, air drying and fluidized bed drying, has been applied to the domestic industrial property right; but so far, it is still necessary to have in the production process of innovation. Since the seventies, with drying technology and equipment manufacturing fine production and application development, the rapid development of science and technology, science and technology exchange, penetration and growth, drying technology in various regions are also a great development and progress, a large number of outstanding desiccant into into the market. In addition, some of the new design is slowly mature. The results show that the benefits of drying technology in the national economy become more and more important, and it is widely used in various industries.. However, the process of drying technology is extremely complex, and this process, which also brings a lot of difficulties in theoretical research. From the existing information, the people to the drying operation know very little during many different drying of difference, but there are also industrial applications and theoretical research. Drying technology research method is mainly from the macro aspects of the oath and the theoretical condemnation and publicity of the main factors and the drying effect were summarized in this paper. In order to improve drying performance. With the development of Chinas economy and integration of world economy and the needs of production, be sure to theory innovation promote machine design, more and more towards economic, efficient and reliable, environmentally-friendly direction of development, standardization, automation, large-scale should be has very broad prospects. Keyword： Dry; Vibration, Supplies; Multi-layer; sprain and shake 目录 第一章 绪 论 1 1.1干燥技术的现状及前景 1 1.2干燥的基本原理 1 1.3干燥的目的 2 1.4干燥的方法 2 第二章 流化床干燥技术 4 2.1流化床干燥机 4 2.2 优点 4 第三章 振动干燥技术 6 3.1振动干燥的过程 6 3.2多层振动流化床干燥器 7 3.2.1 多层振动流化床干燥器的工作原理 7 3.2.2性能特点 8 3.3论文所做的工作 10 第四章 振动式单循环干燥机的计算 11 4.1干燥过程 11 4.2干燥物料 11 4.3实验参数的调节和测试 12 4.4机体的计算 13 4.5振动电机的选择 19 4.6弹簧的核算 20 4.7 干燥机的力学分析 24 结 论 25 参 考 文 献 26 致 谢 27 第一章 绪 论 1.1干燥技术的现状及前景 就目前来讲，干燥技术对于大多数工业制造的产业是非常重要的工艺，它能够直接影响到产品的形态、质量、性能和过程等。干燥技术覆盖面积广，涉及复杂，即跟热和质传递原理有关，又跟物系的特性、处理的规模等息息相关，最后体现在各种不同的设备结构及制造工艺上。 目前我国的干燥技术，可以追溯到六千年前的陶器制造业及沿海地区晒盐技术等，1949年以来，一些现代化的干燥技术，比如喷雾干燥，气流干燥、，和流化床干燥等，都已应用到国内的工业生产之中；但到目前为止，依然存在在生产过程中需要革新。七十年代以后，随着干燥技术的发展、设备制造的精细化，以及在生产应用中巨大的进展。科学技术的快速发展，各个地区科学技术之间的交流、渗透和成长，干燥技术也有了翻天覆地的发展和进步，大量优秀的干燥剂涌入市场，此外，一些新的设计也在慢慢成熟。数据显示，干燥技术所产生的效益在国民经济中占据的比重越来越重，在各个行业中广泛应用。但是干燥技术的过程极其复杂，在干在过程中也会呈现出很多不同的干燥差异，这也给在理论研究上带来了巨大困难。从现有的资料显示，人们对于干燥操作了解甚少，但是存在着超前的工业应用和理论研究。干燥技术的研究方法主要是从宏观方面进行申讨，在大量的誓言和理论的推导下，总结出了公示和影响干燥的主要因素，以便提高干燥的性能。随着我们国家的经济与世界经济的一体化发展，还有就是生产的需求，一定要通过理论创新的方式来促进干燥机的设计，越来越向着经济、高效、可靠、环保、标准化、自动化、大型化的方向发展，应用前景十分广阔。 1.2干燥的基础原理 将湿物料中的湿分经过热量的进入湿分随之挥发称之为干燥（大多数情况下湿分是水），在获得含有一定量的湿分的固体，湿分存在于固体中且以松散的化学结合形式或以液态溶液中，或者在固体的毛细结构中聚集，这种液体的气压在低于蒸汽压时，称之为结合水，游离在表面的湿分称为非结合水。 当湿物料作热力干燥时，以下两种情况相继发生； 过程1.能量（大多是热量）从周围环境传递到物体表面，使表面湿分蒸发。 过程2.内部湿分传递到物料表面，随之由于上述过程而蒸发。 1.3干燥的目的 由于某些原料和半成品中含有水分或者湿分，为了去除他们，就目前的化学科技而言，主要是为了方便物料的包装、储藏、运输、使用和加工等。具体可分为： 悬浮液和滤饼状的化工原料和产品，可经干燥成为固体便于包装、运输。 因为水分的存在，不少的化工原料和半成品在运输和储藏的过程中会出现腐烂，变质或者虫蛀。 为使用方便。例如食盐，尿素和硫氨等，当起干燥到含水量为0.2~0.5%左右时，物料不易结块，使用较为方便。 为了方便加工，或者一些化工原料，对于加工工艺的要求精准，在需要粉碎（或造粒）到一定的含水量，以方便加工和利用。如磷矿石的加工 为了更好的提高产品的质量，某些化工原料和产品，其质量的高低与含水量有关。物料经过干燥处理水分除去后，有效成分相应增加，提高了产品质量。例如涤纶切片在纺丝前，干燥到含水率为0.02%以下，可以有效的预防再抽丝时产生气泡，提高丝的质量。 1.4干燥的方法 就化学工艺而言，干燥的方法大致分为三类；机械除湿，加热干燥，化学除湿，机械除湿就是用压榨机对湿物料进行压力增加，用机械的方式去除物料中的水分。对物料中存在的水分量决定着施加压力的大小。经过机械出事之后物料中依然会存在大量的水分。对于颗粒状的活着不可积压的产品，可以用离心的方式经过离心力去除水分，但是残留依然会很重。机械出事的设备还有过滤机等等。但是机械除湿对于结合水并没有太好的作用。所以机械除湿后物料的含水量依然较高，是不肯能达到化学除湿的效果的。加热干燥，是化学工业中最简单最快捷最常用的干燥方法，它利用热量加热物料，气体物料中的水分每除去1Kg的水分，都需要消耗一定量的热量。例如用热空气来干燥物料时，空气预先被加热送入干燥器。将热量传给物料，同时气化物料中的水分，形成水蒸汽，并随空气带出干燥器。物料经过加热干燥，才能大量除去物料中的结合水分，达到化工工艺上所要求的含水量。由于化工除湿要求太高，正常情况下不会应用与化工产业。 第二章 流化床干燥技术 2.1流化床干燥机 流化床技术包括各种节能型流态化工艺设备，涉及石油化学工业，生物化工，??医药，食品，水产品，粮油饲料，采矿和纳米材料领域的传热传质生产。如干燥，燃烧，燃烧，冷却，分离，造粒，是获得粉粒状产品的理想方法。在流化床中，使气体均匀地分布通过分配板，通过该床的材料，从而使材料被悬浮在空气中流动，在流动状态形成。作为流化床可以向提供较大的接触面积材料和流体介质中，材料是均匀混合足够的热和质量传递和干燥和冷却过程的材料提供了理想的条件，所述干强度可达到360KgH2O /米225000KJ / M3H度。该材料的搅拌减少空气膜阻力，热效率高，能达到60％-80％。 与其他颗粒干燥过程相比，流化床干燥过程具有许多优点： 颗粒材料可以很容易地流动，运输和处理。 干燥热敏感的产品能避免材料局部过热，适应性。分子量不降解，不破坏产品的物理和化学特性。 由于流化床给予物质和流体提供较大的接触面积，使物料均匀混合和传热传质，因此具有热效率高。 流化床可以捆绑式或板式换热器间接加热或冷却，在较低的温度下能够获得较高的蒸发材料的速度，节省大量的能耗，降低尾气净化设施。 干燥和冷却可以轻松又有效地进行流化床中的模块，所以，节约投资、降低生产所带来的成本。 自动收集重要的数据为每段床干燥介质温度，负压，和计算机控制，满足干燥工艺的要求。 适用于平均粒径在50微米至5000微米的颗粒流化床，粉，散装产品。 根据设备内的固体的流动模式，流化床可分为三种基本类型。 振动流化床：适用于流化床一些激动人心的力量，化材料效果的协同作用产生的振动和空气的影响。 鼓泡流化床：流化床材料主要根据气流的作用。合适的可流动的材料和材料的湿度能重新混合过程。 多层流化床：有两层或两层以上的经销商。气流与物料颗粒的反向流动 技术系统，开放系统 这样的系统一般会用鼓引风装置，使流化床处于微负压环境。废气净化装置进入大气层后采纳。 闭环系统 闭环系统是一个密闭系统。用在全身循环的惰性气体。挥发物回收冷凝器中蒸发。 回潮群系统 细粉团聚室中形成与湿多孔雾液接触的附聚物，振动流化床干燥，冷却球团产量，筛选出粉尘从集热器排气回团聚室再处理。 滚动挤压造粒系统 滚动到搅拌机分层粉末喷涂液体或颗粒的团聚造粒，挤出造粒设备。 第三章 振动干燥技术 3.1振动干燥的过程 在湿物料加热振动干燥机（通常是水或其它挥发性液体成分）蒸发逃逸，得到固体材料机械设备指定的水分含量。 ??振动干燥过程需要消耗大量的能源，为了节约能源，材料的水分含量高，或含有悬浮固体的溶液通常是由脱水或加热蒸发机械第一，然后在干燥器中干燥得到干固体。 ??振动干燥的目的是使用或进一步加工的需要的材料。如木材干燥成型生产，木制品可以有效的预防车头变形，空白陶瓷干燥煅烧前可以有效的预防成品开裂。干燥后也容易运输和存储进一步的材料，为收获的粮食干燥到一定的含水率以下，防止霉变。由于自然干燥已不能够满足生产发展的需要，各种机械化干燥机更广泛的应用。 ??振动干燥过程需要完成热量与质量传递（水分），保证物料表面水分的蒸汽分压（浓度）高于外部空间的水蒸气分压，以保证温度高于材料源的温度。 在各种传递给湿物料的方式从热源，材料表面的水分蒸发和逃逸到太空，使原料水分含量的差异出现在表面和内部。内部水分扩散和蒸发到表面，使物料水分含量慢慢地减少，完全干燥的物质作为一个整体。干燥速度取决于材料表面的扩散速率和内部水份的蒸发率。干燥速率通常是由早期的蒸发速率控制表面干燥；然后，只要外部条件不变的情况下干燥，干燥速率，维持一个稳定的材料表面的温度，恒速干燥阶段在这一阶段被称为；当物料水分含量降低到某些特定的程度，减少内部水分扩散率表面，与表面小于蒸发速率，干燥速率是由内部的扩散速率所决定，并与水分含量低和不断降低，此阶段称为降速干燥阶段。 ??振动干燥机操作根据不同的特点，操作压力，加热湿物料运动方式或结构分类。以下的程序，烘干成批量（批量操作）和连续的类别； ??加热，对流干燥，传导，辐射型，介质类型和别的类型。也被称为对流干燥机直接干燥，干燥用热对流换热的湿物料，产生的蒸汽不非间接接触介质；也被称为间接传导干燥机干燥机，用来传递热量从热源到湿物料通过金属隔板导电方式，产生的蒸汽可以真空吸收水分，导致少量吹扫气或低温冷凝器表面冷凝等方法去除个人设置。不要用这种类型的干燥器的干燥介质，热效率较高，产品不受污染，但干燥能力的限制，通过金属壁传热面积，但也更复杂的结构，在真空下经常操作；辐射干燥器使用各种辐射出一定的电磁波的波长范围内，被湿料后表面选择性地吸收到热干燥；介电式干燥机是利用高频电场的热效应，使里面的湿物料干燥。 通过对湿物料运动，干燥机可分为固定床，搅拌，喷雾和模块化；按结构，干燥机可分为厢式干燥机干燥机，输送机，滚筒干燥机干燥，李，机械搅拌干燥机，回转干燥机，流化床干燥机，气流式干燥机，振动干燥机，喷雾干燥机，干燥机等模块。 3.2多层振动流化床干燥器 使用多层床流化床干燥器能大大的提升材料的干燥时间，提高干燥产品的水分含量，从而控制产品的干燥质量。然而，多的层数 - 床机的增加，分配板的增加，床阻力增大..与此同时，层与层之间，材料以定量从上到下，也能确保稳定的流动状态的形成，就一定要采用溢流装置。这增加了设备的结构的复杂性。它是适合使用的多 - 层流化床用于除去水分的组合的材料的。例如，使用15％至30％的氨基阿司匹林双流化床干燥速率;五层流化床干燥的聚酯树脂，使产品的水分含量达到0.03％，这些都是成功的例子。 3.2.1 多层振动流化床干燥器的工作原理 由安装于主机下部的两个振动电机同步反向回转，使安装于其上的多层环状孔板组成的主机产生垂直振动与扭振，从而使由进料口进入的物料沿水平环状孔板自上层向下层连续跳跃运动。热空气则自下层向上层通过各层孔板穿过物料层，达到物料均匀干燥目的。 3.2.2性能特点 节约能源，当材料的相对较热的空气线，全逆向接触，这相比⑵烘缸干燥质量相同的类型，效果好。材料水平环形隔板的跳跃运动，因而局部过热和干燥不均不存在。物料的破碎率，磨损少，成品水分含量低于0.1%。 投资。 由于形式的多层堆叠，材料环形垂直运动，如此紧凑，占地仅为同一类型干燥机的1/5。坚固耐用，密封可靠，维修方便，重量轻。 普遍的使用。 物质的运动速度可调流量，所以原水不小于百分之40，允许温度不超过400℃粉粒状材料能应用。 噪音低，隔振性能。它可以浮在地板上工作，安装，搬迁方便，良好的工作条件。 生产效率高。当物料的运动与热空气反复充分接触，热效率高，因而产量是2.2到3次每小时，干燥机同类型。 图3.1 型串联式振动水平圆周干燥几示意图 1进风口 2出风口 3出风口隔振弹簧 4出料口 5隔振弹簧 6机架 7振动电机 8底盘 9主机 10进料口 3.2 底盘示意图 1．底版 2筋板 3挂板 4圆筒 图3.3 挂板示意图 1底版 2挂板 3螺栓孔 4圆筒 3.3论文所做的工作 虽然振动式单周期机拥有非常良好的性能和经济性，还是有很多地方学习和提高。一个很多人做了很多工作，在这一领域，但仍然有很多未解决的问题，无论是在实验或分析的机制，是不完美的。例如： （1）一种独立的因素，如：研究气体的速度，床厚度，强度和振动，热空气温度等的干燥性能的影响被限制到单个模型和深度和研究的广度是不够的。 （2）干燥机的性能的研究绝大多数都是在定性阶段，和参数的影响大多仅限于单因素分析，远远不能够满足实际生产的需要. （3）除了床厚度和振动的强度，以对科研的干燥特性温度别的工业参数少，这一些因素的影响仍缺乏了解不能机制给予定量甚至定性解释。 （4）理论方法研究还很不完善，和干燥性能的进一步分析影响.. （5）实际的干燥塔设计主要依赖于经验，具有很大的盲目性，理论依照不足。 第四章 振动式单循环干燥机的计算 4.1干燥过程 干燥机在操作时，由于在干燥器下安装与由电机本体的振动和圆周方向，这使得在同步伴随着圆周运动所产生的材料的扭转振动下所产生的同步振动的两个交叉对称布局;在从鼓风机湿空气进入，通过加热热风炉，中心进入烘缸，并通过内部和外部环形空间之间，并通过物料干燥的多孔干燥主机吹出气缸布风孔，废气经过风口进入旋风分离器材料的细颗粒从与由引风机引线干燥物料 物料名称：沉淀微粉碳 生产能力G2:2.5t/h 干燥前含水量W:12% 干燥后含水量W2:0.5% 结合水：3% 干物料比热容cs:1.256kJ(kg0c) 堆积密度 ρb： 1300kg/m3 ρs： 1600kg/m3 0.5mm 12.6% 0.5～0.3mm 32.2% 0.3～0.15mm 36% 0.15～0.08mm 8.5% 0.08mm 10.7% 温度：θ1：200c:2200c 热风温度t2:3500c 热源：用重油燃烧气体 4.3实验参数的调节和测试 实验的部分测试装置如图 风温；进风口和出风口的风温由热电偶测定。从热电偶的温度表上可以很方便的看到温度的变化值。 振动强度：在实验中振动强度的改变是由于调节偏心块的重合程度或者振动电机的安装角度改变来实现的。振幅的测定是由此在干燥机上的合适位置固定的振幅牌来促成的。它是由一排直径为1~6mm的圆环组成的。振动时圆环会出现以下三种情况：两圆相离、相切、相交；其中，两圆相切对应的圆环数值便是主机的双振幅值，为振动方向的数值。 风速：通过调节离心式风机入风口风门的开闭程度来控制进风量的大小，能够得到不同的风速，风速由安装在干燥机进风口上的皮托管测得的压差（单位mm，这里换算成m），经下式[13]获得。 式中：R为U形压差计中的指示液的高度差读数，m； 为U形压差计中的指示液密度，KG/M3 为热空气的密度 ，KG/M3 然后根据风量和风速的关系，可算出风量值。 4.1 实验系统图 1．引风机 2.旋风分离器 3.干燥机 4.热风炉 5.鼓风机 6.皮托管、U管 7 皮托管、U型管 8热电偶 9热电偶 4.4机体的计算 （1）多孔板的确定 在物料的预热阶段，考虑有少量的物料凝聚现象，故多孔板的孔径取为15mm。在等速和降速干燥阶段，由于物料颗粒较小，可取孔径为10mm，多孔板的开孔率为：35%。0.42mm，故此粒子的沉淀速度为2.55/s。取塔顶的空塔风速为沉降速度的0.5倍，即为1.275m/s。此粒度以下的物料占总供物量的19%，故在离开干燥筒的热风温度为： t1-70=0.19×(200-70) 则t1=155 (℃) 从流化床干燥器所进入的颗粒物料，按其调和平均直径计算，结果为0.50mm。粒径dp=0.50mm的颗粒在950C时的沉降速度为VT=2.97m/s。则塔顶通过孔的风速为： v= （4-1） 这样做才能够形成良好的流态化层。 （3）风量的确定 t2=200℃,x1=0.02㎏(水)/ ㎏（干空气）， t w=50.5℃, γww=2380KJ/㎏, C0-C*=0.02, （4-2） θ=94℃ 绝对干料的加料量 （4-3） 蒸发的水量: （4-4） 所需的风量： 若设备的热损失按干燥所需的热风量15%计算，则所需热风量 热风湿度增加为： 热风在离开塔顶的湿度： 在标准大气压下，对空气和水系统：空气湿比容 =（0.773+1.244x） （4-6） 当t=,=0.043 则V=(0.773+1.244 (干空气) 在t=,=0.043空气湿比容(干空气) 故在塔顶的风量为 L=7755(m/h)=24.35(m/s) 4塔径的决定 在塔顶空塔风速（v=0.85m/s）,故塔径为： （4-7） 得D=2.90m 实际采取塔径为3.0m 5温度区分布 物料和热风温度按个干燥阶段的区间进行计算。 降速干燥阶段区间，根据热平衡： （4-8） 7050 当,用试算法求得：t=192 等速干燥阶段区间 L （4-9） 7050 物料在塔顶部预热阶段区间 （4-10） 在塔顶预热阶段,热空气对物料的传热仅起升温而无水分汽化作用,故汽化潜热 （6）床层的压力损失 降速干燥阶段区间 平均温度,以及平均温度则温比容 空塔风速 =0.94(m/s) （4-11） 孔速 （4-12） 在平均温度下,粒径为0.50mm的粒子沉降速度计算如下: （4-13） （4-14） 多孔板径为10mm,开孔率为 35% 故 当1.0时 则 q= （4-15） 则cos=0.99943,sin=0.00057 (2)等速干燥阶段区间 按以上同样计算， 其结果为： （7）热容系数 降速干燥阶段区间 等速干燥阶段区间 物料在塔顶预热阶段空间 （8）多孔板干燥阶段区间 （4-16） 算作一层 等速干燥阶段区间 n= （4-17） 考虑有一层余量 故n=2层 物料在塔顶预热的

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