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畢業(yè)設(shè)計(jì)
文獻(xiàn)綜述
院(系)名稱
工學(xué)院機(jī)械系
專 業(yè) 名 稱
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
學(xué) 生 姓 名
李慶森
指 導(dǎo) 教 師
閆存富
2012年 03 月 10 日
黃河科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(文獻(xiàn)綜述) 第 8 頁(yè)
工業(yè)烘干機(jī)
摘要:工業(yè)烘干機(jī)主要用于選礦、建材、冶金、化工、印刷等行業(yè)烘干一定濕度或粒度的物料。烘干機(jī)是洗滌設(shè)備中相對(duì)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單和成熟的設(shè)備類別,市場(chǎng)上的產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)集中在設(shè)備的工作效率和設(shè)備本身的成本上。本文重點(diǎn)介紹了烘干機(jī)的工作原理和分類,介紹了烘干機(jī)的特點(diǎn)、選購(gòu)的條件和國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)。
關(guān)鍵詞:工業(yè)烘干機(jī),工作原理,分類
1 烘干機(jī)工作原理
烘干機(jī)工作原理示意圖如圖1所示:
圖1 烘干機(jī)工作原理示意圖
工業(yè)烘干機(jī)的熱源來(lái)自供熱裝置,烘干機(jī)采用順流式加熱方式。因此需要烘的物料,從進(jìn)料箱、進(jìn)料溜進(jìn)入筒體,即被螺旋抄板推向后。由于烘干機(jī)傾斜放置,物料一方面在重力和回轉(zhuǎn)作用下流向后端,另一方面物料被抄板反復(fù)抄起,帶至上端再不斷地?fù)P撒下來(lái),使物料在筒內(nèi)形成均勻的幕簾,充分與筒內(nèi)的熱氣流進(jìn)行熱交換,由于物料反復(fù)揚(yáng)撒,所含的水分逐漸被烘干,從而達(dá)到烘干的目的。
干燥的濕物料由皮帶輸送機(jī)或斗式提升機(jī)送到料斗,然后經(jīng)料斗的加料機(jī)通過(guò)加料管道進(jìn)入加料端。加料管道的斜度要大于物料的自然傾角,以便物料順利流入干燥器內(nèi)。干燥器圓筒是一個(gè)與水平線略成傾斜的旋轉(zhuǎn)圓筒。物料從較高一端加入,載熱體由低端進(jìn)入,與物料成逆流接觸,也有載熱體和物料一起并流進(jìn)入筒體的。隨著圓筒的轉(zhuǎn)動(dòng)物料受重力作用運(yùn)行到較底的一端。濕物料在筒體內(nèi)向前移動(dòng)過(guò)程中,直接或間接得到了載熱體的給熱,使?jié)裎锪系靡愿稍?,然后在出料端?jīng)皮帶機(jī)或螺旋輸送機(jī)送出。在筒體內(nèi)壁上裝有抄板,它的作用是把物料抄起來(lái)又撒下,使物料與氣流的接觸表面增大,以提高干燥速率并促進(jìn)物料前進(jìn)。載熱體一般分為熱空氣、煙道氣等。載熱體經(jīng)干燥器以后,一般需要旋風(fēng)除塵器將氣體內(nèi)所帶物料捕集下來(lái)。如需進(jìn)一步減少尾氣含塵量,還應(yīng)經(jīng)過(guò)袋式除塵器或濕法除塵器后再放排放。
2 工業(yè)烘干機(jī)的分類
烘干機(jī)是將洗滌后的濕物進(jìn)行干燥處理的洗滌設(shè)備,為了與其他行業(yè)的工業(yè)物料烘干機(jī)進(jìn)行區(qū)別,洗滌行業(yè)也泛稱為干洗機(jī),分為家用型與工業(yè)型兩大類。工業(yè)型分為隧道式烘干機(jī)、轉(zhuǎn)筒烘干機(jī)、回轉(zhuǎn)烘干機(jī)、滾筒烘干機(jī)等。
2.1 隧道式烘干機(jī)
隧道式烘干機(jī)如圖2所示。
圖2 隧道式烘干機(jī)
隧道式烘干機(jī)是在吸收了國(guó)外先進(jìn)干燥技術(shù)基上自行開(kāi)發(fā)的干燥機(jī),它通過(guò)小車(chē)裝載物料,充分利用了有效的干燥間空,適于多種形狀物料干燥。整機(jī)分為數(shù)個(gè)溫濕底段,物料在通過(guò)整個(gè)干燥區(qū)間干燥介質(zhì)水平,上下交互變換,熱源有蒸汽鍋爐和熱風(fēng)爐(燃煤、燃油、燃?xì)猓┎⒀h(huán)利用,排濕,溫度可調(diào),更方便改變干燥工藝,適應(yīng)性更廣。
2.2 轉(zhuǎn)筒式烘干機(jī)
轉(zhuǎn)筒式烘干機(jī)如圖3所示。
筒式烘干機(jī)也叫轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)。它廣泛用于建材,冶金、化工、水泥工業(yè)烘干礦渣石灰石、煤粉、礦渣、粘土等物料。該機(jī)主要由回轉(zhuǎn)體、揚(yáng)料板,傳動(dòng)裝置,支撐裝置及密封圈等部件組成。具有結(jié)構(gòu)合理,制作精良,產(chǎn)量高,能耗低,運(yùn)轉(zhuǎn)方便等優(yōu)點(diǎn)。轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)也可應(yīng)用用于復(fù)混肥生產(chǎn),烘干一定濕度和粒度肥料,同時(shí)也可用于其他物料烘干,該機(jī)揚(yáng)料板分布及角度設(shè)計(jì)合理,性能可靠,因而熱能利用率高,干燥均勻,清理物料次數(shù)少,適用維修方便等特點(diǎn)。
圖3 轉(zhuǎn)筒式烘干機(jī)
2.3 回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)
回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)如圖4所示。
圖4 回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)
回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)是對(duì)大量物料進(jìn)行干燥作業(yè)常用的機(jī)械。待干燥的物料多采用皮帶運(yùn)輸機(jī)或斗式提升機(jī)送到料斗,并通過(guò)加料管進(jìn)入進(jìn)料端,一般加料管的斜度要大于物料自然斜角,以便物料能順利地流入回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)內(nèi)。
回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)一般按被干燥物料的加熱方式可分為以下三種類型 :
1.直接傳熱的回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)
回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)機(jī)內(nèi)的干燥介質(zhì)(熱空氣或煙道氣)直接與干燥物料接觸,主要靠對(duì)流傳熱。濕物料和干燥介質(zhì)的流向有并流和逆流兩種,也有逆流與并流合用的。干燥物料與干燥介質(zhì)的流動(dòng)方式,既影響干燥過(guò)程的速率,又影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
2.間接傳熱的回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)
當(dāng)被干燥物料不宜與煙道氣或熱空氣直接接觸時(shí),可采用間接傳熱的干燥機(jī),而其干燥所需的全部熱量都是經(jīng)過(guò)金屬壁面?zhèn)鹘o被干燥物的。
3.復(fù)式傳熱的回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)
回轉(zhuǎn)式烘干機(jī)中,一部分熱量由干燥介質(zhì)通過(guò)傳熱壁傳給被干燥物料;另一部分熱量則由干燥介質(zhì)直接與物料接觸而傳遞。它是熱傳導(dǎo)與對(duì)流傳熱兩種形式組合的回轉(zhuǎn)式干燥機(jī)。
2.4 滾筒式烘干機(jī)
滾筒式烘干機(jī)是傳統(tǒng)干燥設(shè)備之一,設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可靠,操作彈性大、適應(yīng)性強(qiáng)、處理能力大,廣范應(yīng)用于冶金、建材、化工、洗煤、化肥、礦石、沙、粘土、高嶺土、糖等領(lǐng)域,直徑:Φ1000-Φ4000,長(zhǎng)度視干燥要求確定。 在滾筒烘干機(jī)的中心可以避免增加打散機(jī)構(gòu),進(jìn)入干燥筒體內(nèi)的濕物料被轉(zhuǎn)筒壁上的抄板反復(fù)抄起、拋落,在下落的過(guò)程中被打散裝置破碎成為細(xì)小顆粒,比面積大幅度增加,與熱風(fēng)充分接觸、干燥。
滾筒式烘干機(jī)如圖5所示。
圖5 滾筒烘干機(jī)
滾筒式烘干機(jī)廣泛適用于苜蓿草干燥、酒精糟干燥、秸稈干燥、木屑干燥、萬(wàn)壽菊干燥、刨花干燥、銀杏葉干燥、中草藥干燥、啤酒糟干燥、白酒糟干燥、馬鈴薯淀粉渣干燥、木薯渣干燥、大麥芽干燥、瓜籽干燥、甘蔗渣干燥、山楂干燥、菜籽餅干燥、蔬菜干燥等,熱效率高達(dá)80%,明顯高于國(guó)內(nèi)同類設(shè)備。
2.5 煤泥烘干機(jī)
煤泥烘干機(jī)是在滾筒干燥機(jī)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)研制而成的新型專用干燥設(shè)備。煤泥烘干機(jī)廣泛應(yīng)用于:
1.煤炭行業(yè)煤泥、原煤、浮選精煤、混合精煤等物料的干燥;
2.建筑行業(yè)高爐礦渣、粘土、澎潤(rùn)土、石灰石、砂子、石英石等物料的干燥;
3.選礦行業(yè)各種金屬精礦、廢渣、尾礦等物料的干燥;
4.化工行業(yè)非熱敏性物料的干燥。
3 工業(yè)烘干機(jī)的特點(diǎn)
1.可根據(jù)烘干要求,控制加料量,設(shè)置不同的烘干溫度和烘干時(shí)間;
2.筒體采用耐熱性優(yōu)良的不銹鋼板制作而成,可以增大接觸面積;
3.高效供熱裝置,并配以合理的引風(fēng)道,使熱風(fēng)直接和物料接觸,大大提高了干燥效率同時(shí)節(jié)省了能源;
4.大直徑出入料口,方便了進(jìn)、出物料。大面積的雜質(zhì)收集網(wǎng),不容易造成堵塞,保護(hù)了風(fēng)道的暢通,從而極大的提高了烘干效率;
4 選購(gòu)烘干機(jī)的條件
烘干機(jī)的選型合理才能節(jié)省投資,降低運(yùn)行成本,確保產(chǎn)品質(zhì)量,獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。烘干機(jī)理想的選型必須根據(jù)用戶自身的條件及物料因素,有所側(cè)重才能找到最適合自己物料的機(jī)型。以下是烘干設(shè)備選型的一般原則:
1.選型前最好能做出物料的干燥實(shí)驗(yàn),深入了解類似物料已經(jīng)使用的干燥裝置,往往對(duì)恰當(dāng)選型有幫助;
2.優(yōu)先選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、備品備件供應(yīng)充足、可靠性高、壽命長(zhǎng)的干燥裝置;
3.烘干設(shè)備首先必須能適用于特定物料,且滿足物料干燥的基本使用要求,包括能很好的處理物料,并能滿足處理量、脫水量、產(chǎn)品質(zhì)量等方面的基本要求;
4.運(yùn)行成本低。設(shè)備折舊、耗能、人工費(fèi)、維修費(fèi),備件費(fèi)等運(yùn)行費(fèi)用要盡量低廉;
5.耗能低。不同干燥方法耗能指標(biāo)不同,一般傳導(dǎo)式干燥的熱效率理論上可達(dá)100%,對(duì)流式干燥只能70%左右;
6.符合環(huán)保要求,工作條件好,安全性高;
7.節(jié)省投資。完成同樣功能的干燥裝置,有時(shí)其造價(jià)相差懸殊,應(yīng)擇其低者選用;
8.干燥速率高。僅就干燥速率看,對(duì)流干燥時(shí)物料高度分散在熱空氣中,臨界含水率低,干燥速度快,而且同是對(duì)流干燥,干燥方法不同臨界含水率也不同,因而干燥速率也不同。
5 工業(yè)烘干機(jī)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
由于煤炭資源匱乏而且再生周期長(zhǎng),可理解為是一次性資源,它對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)有舉足輕重的作用,所以提高它的利用率極其必要。因此,世界各國(guó)都致力于如何提高煤炭的利用率的研究,其中研究提高烘干機(jī)的利用率是一種常見(jiàn)的方法。往往結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠、成本低廉的烘干機(jī)越具備強(qiáng)大的生命力,如專業(yè)的美國(guó)ADC烘干機(jī)就是力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。烘干機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)計(jì)就是體現(xiàn)這種“簡(jiǎn)單可靠”設(shè)計(jì)理念的重要環(huán)節(jié)之一,國(guó)內(nèi)外各企業(yè)的烘干機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上各不相同,通過(guò)不斷的演變分出了許多類別,各有優(yōu)缺點(diǎn)。
國(guó)內(nèi)的烘干機(jī)技術(shù)一直處于平穩(wěn)維持狀態(tài),沒(méi)有明顯的發(fā)展變化。但是,由于烘干機(jī)也是能耗大戶,隨著近年來(lái)能源的日趨緊張,針對(duì)提高烘干機(jī)效能的新技術(shù)在歐美、日本等先進(jìn)國(guó)家等到了大力的發(fā)展,新型的節(jié)能高效烘干機(jī)如軸向進(jìn)風(fēng)循環(huán)型,自動(dòng)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速型,智能烘干機(jī)控制型等得到了快速推廣和普及,這也是此類設(shè)備今后發(fā)展的必然趨勢(shì)。
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