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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
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)比較簡單和成熟的設(shè)備類別，市場上的產(chǎn)品競爭的焦點(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)、選購的條件和國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢。
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，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。如需進(jìn)一步減少尾氣含塵量，還應(yīng)經(jīng)過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)是在吸收了國外先進(jìn)干燥技術(shù)基上自行開發(fā)的干燥機(jī)，它通過小車裝載物料，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)簡單、備品備件供應(yīng)充足、可靠性高、壽命長的干燥裝置；
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)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
由于煤炭資源匱乏而且再生周期長，可理解為是一次性資源，它對(duì)國民經(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的方法。往往結(jié)構(gòu)簡單可靠、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ADC烘干機(jī)就是力求結(jié)構(gòu)簡單。烘干機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)計(jì)就是體現(xiàn)這種“簡單可靠”設(shè)計(jì)理念的重要環(huán)節(jié)之一，國內(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，通過不斷的演變分出了許多類別，各有優(yōu)缺點(diǎn)。
國內(nèi)的烘干機(jī)技術(shù)一直處于平穩(wěn)維持狀態(tài)，沒有明顯的發(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。
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