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寧波大紅鷹學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(論文)文獻綜述
課題題目 : 回轉(zhuǎn)圓筒干燥機傳動裝置的設(shè)計
所在學(xué)院: 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級: 10機自2班
姓 名: 張聰清
學(xué) 號: 1021080249
指導(dǎo)教師: 周志彬
合作導(dǎo)師:
日期: 2013 年 11 月 20 日
回轉(zhuǎn)圓筒干燥機傳動裝置的設(shè)計
前言
1.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
我國的干燥設(shè)備在解放前基本上是空白,干燥技術(shù)落后、生產(chǎn)設(shè)備原始。解放后到現(xiàn)在我國的干燥設(shè)備,已經(jīng)有了一個長足的發(fā)展。目前我國生產(chǎn)干燥設(shè)備的企業(yè)主要是國營企業(yè)或者集體企業(yè)和民營企業(yè),這些干燥設(shè)備主要應(yīng)用在國民經(jīng)濟中的化工、輕工、醫(yī)藥、食品、農(nóng)業(yè)、林業(yè)等行業(yè),經(jīng)過干燥界工程技術(shù)人員的共同努力,近年來我國的干燥設(shè)備有了長足的進步。
目前干燥設(shè)備服務(wù)化工行業(yè)的顯著特點是技術(shù)含量的作用日益突出。其中,一些干燥設(shè)備技術(shù)含量高,注重發(fā)展新品的廠家,效益日漸提升;而相反,一些產(chǎn)品技術(shù)含量低,新技術(shù)開發(fā)能力落后的企業(yè),效益開始下滑,甚至走向倒閉。
回轉(zhuǎn)圓筒干燥機是很多工業(yè)生產(chǎn)中用于大處理量的大負荷設(shè)備。這種設(shè)備投入大,效益低,但彈性大。在旋轉(zhuǎn)外殼內(nèi)插入蒸汽管可以提高多級回轉(zhuǎn)圓筒干燥機的熱效率。然而一段時間以來,這種干燥技術(shù)沒有什么真正的創(chuàng)新。最近,日本東京Yamoto?Sankyo?Mfg公司取得了一項回轉(zhuǎn)圓筒干燥機專利,設(shè)計較為簡單?:干燥氣流由許多從中心管分出的支管注入旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)圓筒攜帶的物料層中。其熱質(zhì)傳遞速率提?高了近兩倍,并且具有尺寸小、結(jié)構(gòu)簡單、成本低等優(yōu)點。然而這種干燥機并不能適用于通?常由多級回轉(zhuǎn)圓筒干燥機處理的所有物料。但在可行的情況下,相似的操作條件,Yamoto的?設(shè)計可以減少一半設(shè)備容積。這是該回轉(zhuǎn)圓筒干燥機創(chuàng)新思維的一個主要優(yōu)點。
市場反應(yīng)顯示,化工行業(yè)期待干燥設(shè)備制造業(yè)按照高品質(zhì)、低能耗、環(huán)保型的要求調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),進一步加強基礎(chǔ)研究,夯實應(yīng)用研發(fā)的基礎(chǔ)。在技術(shù)方面,加強自動化、測試、制造工藝和材料材質(zhì)外觀設(shè)計等方面的研究。在應(yīng)用研發(fā)方面,既要注重國際間的交流與合作,又要注重知識產(chǎn)權(quán)的保護;既要注重新技術(shù)、新應(yīng)用領(lǐng)域的開發(fā),又要注重傳統(tǒng)工藝和傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域的革新和創(chuàng)新。
2.發(fā)展趨勢
目前真空干燥設(shè)備也隨著真空技術(shù)計算機控制技術(shù)的發(fā)展的發(fā)展得到相應(yīng)地發(fā)展,這主要因為真空技術(shù)有許多優(yōu)點,在低壓干燥時含氧量低,能防止物料被氧化變質(zhì),可干燥易燃易爆的危險品;可在低溫時使水分氣化,易干燥熱敏性物料;能回收干燥物料中的貴重成分等一系列優(yōu)點。但還有以噢些不足之處,需要一套玩整的抽水蒸汽真空,因此成成本較高。但隨著現(xiàn)代控制技術(shù)和真空技術(shù)的發(fā)展,還有廣大科研工作者的共同努力,真空干燥設(shè)備還有很好的發(fā)展空間。
20世紀50年代初期,分散懸浮技術(shù)(如氣流干燥器等)開始工業(yè)應(yīng)用,干燥技術(shù)的研究工作也普遍開展,搞笑的干燥器也在生產(chǎn)應(yīng)用。隨著工業(yè)現(xiàn)代的進展,化學(xué)工業(yè)機械化、大型化和自動化水平的提高,作為化工但愿操作設(shè)備之一的干燥器,也必將迅速的發(fā)展。目前,化工產(chǎn)品干燥的設(shè)備種類繁多,特點各異,對于干燥的效果要求也越來越高。
目前國內(nèi)市場大量應(yīng)用的回轉(zhuǎn)圓筒干燥機?;剞D(zhuǎn)圓筒干燥機是一種處理大量物料干燥的干燥機。其主要特點:生產(chǎn)能力大、運轉(zhuǎn)可靠、操作彈性大、適應(yīng)性強、流體阻力小等優(yōu)點,因此廣泛用于冶金、建材、輕工等部門。在化工行業(yè)中使用尤為廣泛。
3.干燥原理
干燥操作是傳熱傳質(zhì)同時伴隨發(fā)生的除濕過程。干燥所需的熱量是由于干燥介質(zhì)通過對流、傳導(dǎo)、熱輻射及介電的方式傳給被干燥物料的,使物料中的濕分獲得熱量后變成蒸汽從其中分離出來,最后得到濕含量較低的且達到某一規(guī)定要求的干燥產(chǎn)品。在干燥過程中,干燥過程原理主要涉及濕物料和干燥介質(zhì)在熱力干燥過程中所表現(xiàn)的熱力學(xué)及物理特性及其變化規(guī)律;濕物料內(nèi)部以及與干燥介質(zhì)間的熱量和質(zhì)量傳遞過程機理;干燥過程動力學(xué)原理;干燥過程的模型、模擬等內(nèi)容。?
簡單地講,濕物料在熱力干燥時通常會相繼經(jīng)歷以下兩個主要的階段。?
階段1.能量(主要為熱量)從周圍環(huán)境傳遞至物料表面使其表面濕分蒸發(fā)。液體以近不變的速度從物料表面排除,而物料溫度則維持在濕球溫度左右。此過程的干燥速率主要取決于干燥介質(zhì)的溫度、濕度、流速、作用表面積以及壓力等外部條件。此過程稱外部條件控制過程,也稱恒速干燥過程。?
階段2.當(dāng)物料表面不再有充足的水分供表面蒸發(fā)后,多余的熱量會通過熱傳導(dǎo)傳遞至濕物料內(nèi)部,使物料溫度上升,并在其內(nèi)部形成溫度梯度;而濕分則由內(nèi)部向表面遷移,至物料表面后進而被不飽和的干燥介質(zhì)帶走,顯然此時的干燥速率會低于恒速干燥階段的干燥速率。濕物料內(nèi)部的熱量和質(zhì)量的傳遞速率主要取決于物料性質(zhì)(如熱導(dǎo)率、質(zhì)量傳遞系數(shù)等)以及其自身的溫度和濕含量等因素。此過程稱內(nèi)部條件控制過程,也稱降速干燥過程。
4.干燥機的分類
(1)按干燥器操作壓力分:可分為常壓式和真空式干燥器兩類。
(2)按干燥器操作方式分:可分為間歇操作和連續(xù)操作的干燥器兩類
(3)按被干燥物料的狀態(tài)分:可以分為塊狀物料、帶狀物料、粒狀物料、膏狀物料、溶液或漿狀物料干燥器等。
(4)按干燥器供給物料熱量的方法分:可以分為傳導(dǎo)加熱干燥器、對流加熱干燥器、輻射加熱干燥器、高頻加熱干燥器等。
(5)按干燥器使用干燥介質(zhì)的種類分:可以分為空氣、煙道氣、過熱水蒸氣、惰性氣體為干燥介質(zhì)的干燥器。
(6)按干燥器的構(gòu)造分:可以分為噴霧干燥器、流化床干燥器、氣體干燥器、回轉(zhuǎn)圓筒干燥器、滾筒干燥器、各種廂式干燥器等。
(7)一種較新的分類方法,把干燥器分為兩大類、五小類:兩大類是絕熱干燥過程和非絕熱干燥過程。絕熱干燥過程又可分為兩類:一是小顆粒物料干燥器,例如噴霧干燥器、氣流干燥器、流化床干燥器、移動床干燥器及回轉(zhuǎn)圓筒干燥器等。二是塊狀物料干燥器,例如廂式干燥器中的洞道式干燥器、多帶式及帶式干燥器等。非絕熱干燥過程,又分為三小類:真空干燥、傳導(dǎo)傳熱干燥、輻射傳熱干燥,其特點是非絕熱系統(tǒng)。
5.總結(jié)
我的畢業(yè)設(shè)計課題是對回轉(zhuǎn)圓筒干燥機傳動裝置的設(shè)計,干燥機是一種低速重載長期連續(xù)運轉(zhuǎn)的化工機械,傳動裝置是干燥機的重要組成部分,傳動裝置的選型設(shè)計將直接影響干燥機的工作性能及降低干燥機的成本。目前,全球經(jīng)濟的發(fā)展,能源危機日益嚴重,在我國工業(yè)企業(yè)中,高能耗、高污染包括噪聲污染的問題也非常嚴重。因此,必須實施國家能源政策,改善能源結(jié)構(gòu),降低能源消耗,提倡使用節(jié)能環(huán)保型產(chǎn)品。同時,隨著環(huán)境的日益惡化,保護環(huán)境成了我們義不容辭的責(zé)任。傳動系統(tǒng)選型設(shè)計的準則是可靠性和經(jīng)濟性,在滿足使用要求的前提下,實現(xiàn)技術(shù)與經(jīng)濟的辨證統(tǒng)一,才能真正實現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計。
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指導(dǎo)教師意見
指導(dǎo)教師:
年 月 日
專業(yè)教研室審查意見
負責(zé)人:
年 月 日