年处理6万吨硫酸铵回转圆筒干燥器设计--《化工原理》课程设计.doc

《化工原理》课程设计 题 目 年处理6万吨硫酸铵回转圆筒干燥器设计 学院名称 化 学 化 工 学 院 指导教师 王 国 平 班 级 高 材 101 班 学 号 201045870116 学生姓名 甘 从 军 2012年1月13日  目 录 1 前言 - 1 - 2 设计任务 - 2 - 3 工艺条件及设计方案说明 - 3- 3.1 条件设计 - 3- 3.2 设计方案说明 - 4 - 4 物料衡算和能量衡算 - 5 - 5 设备参数计算和确定 - 7 - 5.1 转筒的直径D -7 - 5.2 容积传热系数αa - 7- 5.3 转筒长度 - 7- 5.4 转筒的转速n和倾斜率T的选择 - 9- 5.5 填充率检验 - 9 - 5.6 实际生产能力核算 - 9 - 6 筒体设计 - 10- 6.1 筒体最小壁厚 - 10 - 6.2 筒体载荷计算 - 11 - 6.3 筒体弯矩与应力计算 - 12 - 6.4 筒体变形计算 - 13 - 6.5 截面变形的筒体计算 - 14 - 6.6 筒体热膨胀伸长计算 - 14 - 7 滚圈设计 - 16 - 7.1 滚圈与托轮材料的确定 - 16 - 7.2滚圈、托轮接触应力计算 - 16 - 7.3 校核弯曲应力 - 17 - 8 托轮及轴承计算 -18 - 8.1托轮轴 - 18 - 8.2托轮 - 18 - 8.3 滚动轴承计算 - 19 - 8.4 轴的弯矩核算 -20 - 9 挡轮及轴的计算 - 21 - 9.1 挡轮 - 21 - 9.2 挡轮受力 - 21- 9.3 挡轮参数的确定 - 21 - 9.4 挡轮轴及轴承的选择 - 22 - 10 传动装置的计算 - 23 - 11 参考文献………………………………………………………….-24 - 12 CAD流程图 - 25 - 13 符号说明 - 26 - 1前言 本文是根据干燥过程的基本原理，针对其它机型的特点和社会的需求，在已有成功设计实例的基础上，参考以前设计者的经验和结论，进行的设计。在设计中，以回转圆筒干燥机为研究对象，分析了其它干燥机的不同特点以及存在的问题，由此探讨回转圆筒干燥机的设计。 在深入了解回转圆筒干燥机的功能原理基础上，针对设计中遇到的不同问题，本文在计算过程中对此进行了计算和说明；另外，分析了此类型干燥机的动力学参数，并对在机器运作过程中容易出现问题的一些部位，在设计中进行了力学分析和疲劳验算。 回转圆筒干燥机是在热空气的作用下对物料进行干燥，将物料由高端送入，低端下侧出料，此过程中通入热风进行干燥，最终达到干燥物料的目的。原料从圆筒一端（高端）上部加入，经过圆筒内部时，与通过筒内的热空气接触而被干燥，干燥后的产品从另一端（低端）底部收集。其主体部分是略带倾斜并能回转的筒体。在干燥过程中，物料借助于圆筒的缓缓转动，由于重力作用，物料向底端移动。筒体内部的抄板，将物料扬起、抛下，使物料与热气充分接触，提高干燥速率。 由于回转圆筒干燥机已被成功广泛应用于生产实践，因此本文在设计时引用了其他一些设计老师的实验方法和结论。 2 设计任务 年处理2.6万吨硫酸铵回转圆筒干燥器设计 本次设备设计为回转圆筒干燥器。下图为回转圆筒示意图 3 工艺条件被干燥物料名称：铵 干燥介质：空气 回转圆筒操作方式：并流生产能力：吨/年（料液） 生产时间：h/a 3.1.3 物料参数：入口湿含量：（5.4%）（干基） 出口湿含量：（0.3%）（干基） 入口温度θ1=23℃ 出口温度θ2=38℃ 干燥介质参数：空气温度：t0=25℃ 空气湿度：H0 =0.015kg/kg绝干气 热空气进入干燥器的进口温度：t1=100℃ 干燥后的出口温度：t2=40℃ 空气质量流速：kg/(m2?s) 3.1.3 硫酸铵： 粒度：dp=1.5~5.5mm（平均粒度3.5mm） 堆积密度：ρs=860kg/m3 比热容：Cs=kJ /(kg?℃) 3.2 设计方案说明 3.2.1 干燥设备的选择 本次产品硫酸铵为固体颗粒状物料，含水量较高，为非结合水，不耐高温，可迅速干燥，对于该特点我们对如下干燥器作了分析。 主要的干干燥器有箱式干燥器、转筒干燥器、流化床干燥器、气流干燥器、喷雾干燥器等。 转筒干燥器：可连续操作，处理量大，与气流干燥器、流化床干燥器相比，