回转烘干机的技术研究与新型组合式扬料板的开发-机械工程专业论文.docx

西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 西安建筑科技大学硕士学位论文 ' '2' .3 .3? 果，选择合理的扬料扳结构参数和烘干机转速，使烘 干机工作在最佳状态，并设计 新型扬料板解决烘干机的低效工作状态，使烘干机达到优质、高产、低消耗，使水 泥生产的烘干环节得到有效的治理，这对于水泥生产有显著的社会效益和经济效益. 1.2 问题的提出 1.2.1 回转烘干机 L 型扬料板对烘干的影响 我国水泥行业烘干机采用 L 型扬料板结构的烘干机，这种 L 型扬料板结构存在 着许多问题，没有从根本上弄清扬料机理，使烘干机产量低、煤耗高、热效率低、 出料水分高且难以控制， 一直处于低效工作状态。 (1) 传统 L 型扬料板结构形式及存在问题 国内水泥行业烘干机，均采用 L 型扬料板 o L 型扬料板均布于简体圆周上，沿 简体轴向 L 型扬料板成螺旋分布，烘干机简体圆周扬料板分布如图 1 所示。图中 θ1 及 fh 为风洞 1 及风洞 2 所对圆心角。 风洞2 圄 1 L 形扬料板工作原理图  风洞l 水泥生产中装有 L 型扬料板的烘干机存在风洞 l 及风洞 2，由于风洞的存在， 工作效率低 ，物料难烘，热交换差。若提高 L 型扬料板烘 干机的产量，常引起出料 水份提高，水份超出控制指标，所以产量达到某个数值后，很难再大幅度提高产量。 由于烘干机产量上不去，常引起主机设备停产待料，随着水泥窑等主机设备产量的 提高，更迫切要求烘干机提高产量。 L 型扬料板烘干机工作效率低的主要原因，有以下儿点: ①物料在筒体横截面上分散度低 如图 l 所示，烘干机安装 L 型升举式扬料板，在筒体截面上形成风洞 1 及风洞 2，物料只分布于部分空间:另外，物抖落下后，物料将有一段时间堆积于 L 型扬 料板之上，只再表面物料与热空气接触，料堆内部不能与热空气接触，所以物料在 断面上分散度低，不能充分与热空气接触。 ②存在由前至后的风洞 简体内装有由前至后的同一规格的 L 型升举式扬抖板，风洞 l 及风洞 2 将从进 料端延伸到尾部，部分热空气来不及热交换，直接通过风洞排走。 ③传热传质时间短 L 型扬料板将物料提到空中后，物料马上抛落，在空气中停留时间短，因而物 料与热空气接触时间短。此外， 由于 L 型扬料板轴向阻力小，物料在简体内停留时 间短，也缩短了料与热空气的接触时间。 ④热烟气与物料接触面小 由于物料堆积于 L 型扬料板上，在空中抛落时飞行时间短，所以烟气与物料接 触面小，传质传热难以进行。 ⑤烘干机传导传热极小 转筒烘干机主要以烟气的对流方式传热，但 L 型扬料板烘干机由于扬料板装在 简体上，并且物料较长时间覆盖在扬料板上，扬料板温度接近于简壁温度，传导传 递的热量极小。 由于上述儿个因素的影响，大大降低了物料与热空气的传质传热，使烘干机处 于低效工作状态。 (2) L 型扬料板结构角对烘干的影响 回转烘干机经常使用的 L 型扬料极结构角。在工业应用中通常取 90。、 120。、 1500、1800 ，不同θ 角扬料板风洞大小是不同的。在一定转速下，应存在一最佳的 结构角 θ，使物料在烘干机筒体断面上分散度最高，物料和热空气接触面积最大. 但在实际生产中，没有考虑扬料板的最佳结构角 θ。 (3)L 型扬料板结构角不同时，瞬时扬料的扬料板的数目 由于不同结构角 θ 的扬料板在工作时扬料的分布面积不同，其瞬时 工作的扬料 板数目也不同。瞬时工作的扬料板数目越多，其物料的分散度越大，物料和热空气 接触面积越大，烘干效果越好。 . . PAGE 4. 1.2.2 回转式烘干机转速对烘干的影响 影响物料烘干的另以重要因素是烘干机筒体的转速，安装不同结构尺寸的扬料 板的烘干机应采用不同的转速，但实际使用的烘干机转速是固定的。 烘干机简体园周扬料板分布如图一所示。假设风洞 1 和风洞 2 所对圆心角分别 是矶、仇。风洞 1 及风洞 2 受烘干机转速的影响，若转速太快，图一中筒体截面物 料向左偏移，风洞一所对圆心角。1 变大，风洞二所对圆心角 O2 变小 :转速太慢，图 一中简体截面物料向右偏移，风洞一所对圆心角。 l 变小，风洞二所对圆心角 O2 变大。 转速太快和太慢都减小了物料在简体截面所占面积，只有当物料分布于简体截面的 中间位置，二边的风洞 1 及风洞 2 所对圆心角。)=021 物料在简体的截面所占面积最 大，热交换最好。所以装有不同结构角。的扬料板应采用不同的转速，即应有不同的 最佳转速。 目前国内普遍使用的是固定转速的烘干机，回转式烘干机的转速-般 2-5 转/ 分，以 2 4 转/分最多，表 1 为部分厂家不同型号烘干机的参数衰。 表 1 部分企业回转式烘干机转速数据 序号 厂