干燥器的毕业设计

1、 辽宁石油化工大学毕业设计 （论文） Graduation Project (Thesis) for Undergraduate of LSHU题题 目目复式传热回转圆筒干燥器设计TITLEDesign of double heat transfer rotary drum dryer学 院School专业班级Major&Class姓 名Name指导教师Supervisor20 年 月 日 论文独创性声明论文独创性声明本人所呈交的论文，是在指导教师指导下，独立进行研究和开发工作所取得的成果。除文中已特别加以注明引用的内容外，论文中不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本

2、文的工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明并致谢。本声明的法律结果由本人承担。特此声明。论文作者（签名）： 年 月 日辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸I摘 要随着化学工业日新月异的发展，干燥技术也将更趋近机械化、自动化。而回转圆筒干燥器由于其生产能力适应范围大，动力消耗少，广泛应用于干燥各种颗粒状固体。本文就煤的干燥对回转圆筒干燥器作了一个详细的分析和计算。在加热方式上，选择了复式传热，大大提高了传热效率，从而减小了干燥器庞大这一弱点，另外，本文比较了各种热量传递方式，选择了最优传热；对机械装置作了详细的计算，并选择配套的附属装置，更加完善了设计的完整性。只需改变热风量、热

3、风温度，本文还可用于如化学肥料等固体类的干燥。在设计时，也可以供具有相似热传递或同类装置计算作参考。关键词：干燥，煤，回转圆筒，复式传热。辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸IIAbstractDevelopment changes with each new day which along with the chemical industry, the dry technology also will draw close the mechanization,the automation. But the rotary cylindrical dryer because its produc

4、tivity adaption scope big, the power consumption are few, widely applies to the dry each kind of granulated solid.This article has made a detailed analysis and computation on the coal to the rotary cylindrical dryer. In heats up in the way, has chosen the duplicate heat transfer, greatly enhanced th

5、e heat transfer efficiency, thus reduced the water extractor huge this weakness, moreover, this article has compared each quantity of heat transfer mode, has chosen the most superior heat transfer; Makes music the detailed computation to the mechanism, and choice necessary supplementary installation

6、, more perfect design integrity.Only change the amount of hot wind, and the hot-blast temperature, this article also may use in like the chemical fertilizer and so on solid class dryness. When design, also may the sacrificial vessel have the similar heat transfer or the similar installment computati

7、on makes the reference.Key words:dry, coal, rotary cylindry, duplicate heat transfer.辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸I目录1 1 绪论绪论.1 12 2 设计方案的论证设计方案的论证.2 23 3 主要参数的确定主要参数的确定.5 54 4 干燥器结构设计干燥器结构设计.7 74.1 内筒体的结构设计 .74.1.1 结构创新 .74.1.2 内筒厚度的选取 .84.1.3 内筒重量的计算 .94.1.4 弯矩与应力计算 .104.1.5 筒体变形计算 .124.1.6 内筒支撑件的设计 .134.2 外

8、筒体的结构设计 .154.2.1 外筒体的厚度确定 .154.2.2 保温层的确定 .154.2.3 外筒体的载荷计算 .174.2.4 外筒体弯矩与应力计算 .194.2.5 弯曲应力计算 .214.2.6 筒体变形计算 .214.2.7 筒体安装尺寸计算 .254.3 滚圈的设计 .264.3.1 滚圈材料的选择 .26辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸II4.3.2 滚圈的结构形式 .264.3.3 滚圈、拖轮接触应力计算 .284.4 传动装置的计算 .314.4.1 电动机的选型 .314.4.2 减速器的选型 .334.4.3 齿轮的计算 .345 5 结论结论.3636参考文献

9、参考文献.3737谢辞谢辞.3838辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸11 绪论时代在发展，人类在前进。煤是近现代的主要燃料，取暖、照明、工业无处不用。随着人类对煤的研究，发现了一种叫生物煤的煤混合物，其燃烧效率比较高。生物煤也就是在普通煤均匀地掺入锯末等物料，然后做成煤球，用于燃烧。但是煤的含水量必须较小，才能碎成粉粒，与锯末均匀混合，这样才能被压成结实的煤球。在这个过程中，要使煤的含水量较小，就必须对煤进行干燥。山东某厂家生产生物煤，要求把含水量15%的精煤、尾煤的混合物干燥成含水量小于或等于 3%；处理量是 3t/h。重点要求处理后的煤含水量一定不能大于3%。对于煤的干燥，在我国也有不

10、少应用， 5060 年代所用的转筒式、管式、洒落（竖井）式干燥机。 7080 年代我国引进了沸腾床层式，螺旋式以及我们自己研制的 NXG（内部新结构）型转筒式干燥器，取代了一些老设备，效果良好。 针对我国的干燥行业，我查阅了各种相关资料，发现干燥煤的机器外形庞大，而且热利用率不高。所以，本设计主要就是从这两方面入手，从传热、密封和保温诸方面提高设备的热利用率。热利用率已提高，必然会使干燥器的体积减小。 热利用率的高低主要由传热性能的好坏决定，为了改善传热方式，选择了复式转筒干燥器。它既有与气流直接接触的直接传热，也有通过筒壁的间接传热。显然提高了热利用率。转动体与固定体的密封一直困扰着人们的一

11、大问题。密封效果不好，不仅影响热利用率，而且还污染环境。保温层欠佳，不少热量流入了空中，一去不复返。而且还有可能影响到工人和机器的工作环境。对于这几个方面，本设计综合各途径进行最优选择和设计。辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸22 设计方案的论证对于处理量为 3t/h，必须用较大型的设备才能达到。而煤不怕被污染，用热烟气就可以直接干燥。回转圆筒干燥器是一种处理大量物料干燥的干燥器。其生产流程图可从图 2-1 简单的表示。图图 2-12-1 回转圆筒干燥器流程图回转圆筒干燥器流程图1-1-燃烧炉燃烧炉 2-2-定泵给料器定泵给料器 3-3-浸料输送机浸料输送机 4 4 料斗料斗 5-5-干燥器

12、干燥器 6 6 斗式提升机斗式提升机 7-7-旋风除尘器旋风除尘器 8-8-装式除尘器装式除尘器 9-9-引风机引风机 10-10-尾气排空烟囱尾气排空烟囱 11-11-聚胀环聚胀环干燥器根据被干燥物料的加热方式可分为：直接传热、间接传热、复式传热和蒸汽煅烧等干燥器。而复式传热干燥器具有直接和间接传热的双向特点，在此就采用复式传热干燥器，其工作简图大致为图 2-2。图图 2 2- -2 2 复复式式传传热热干干燥燥器器1 1- -燃燃烧烧炉炉 2 2- -排排风风机机 3 3- -外外壳壳 4 4- -十十字字形形管管辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸3 干燥器主要由外壳及十字断面中央内管所

13、组成。被干燥物料沿着外壳壁和中央内管间的环状空间移动，烟道气自燃烧炉进入中央内管，自左向右流动，并将一部分热量经管壁传给被干燥物料，然后进入并通过环状空间与被干燥物料之间接触，而后又排风机或烟囱排出。使用复式传热回转圆筒干燥器可以减少周围介质的热损失，当湿物料还不可能分散开并剧烈地接受气体中的热量时，能先在热表面上将湿物料强烈地加热，同时利用内圆筒来沉降带来的粉尘和使气体均匀。这样必然提高了热的传导效率。在密封方面，选择了径向迷宫式密封圈。它通过让热气流经弯曲的通道产生流体阻力，是漏风量减少。而且结构简单，没有接触面，不存在磨损，也不受转筒窜动的影响。保温层使用了石棉，石棉质轻，且保温效果极佳

14、。不仅减轻了筒体的质量，而且提高了热利用率。本设计主要是从干燥的产量入手，通过水分的干燥速度，运用热学知识确定筒体几何尺寸。而后，在进行机械的设计。本装置在生产一种叫生物煤的产品过程中起干燥之用。生物煤是在普通的煤中混进一些锯末等。但是锯末不能直接加到煤块里，需要用水或者是通过压力压紧。采用这两种方法都需要干燥，因为只有干燥到一定程度后才能把煤块压得结实。而本装置就是要把煤干燥到含水量小于 3%。在此就有必要对煤的一些干燥特性做一个描述，以及对煤炭干燥状况作一简单介绍。煤炭中的水分大致分为内在水分和外在水分，内在水分是由原生植物形成煤炭时就存在于煤炭之中的水分；外在水分式附着在煤炭表面的水分或

15、存在于煤炭之间的水分以及在煤炭裂缝中残留的水分，统称外在水分。脱除这种外在水分通常采用自然干燥、过滤、压滤、离心分离以及热力干燥等方法，在有的场合也采用热力干燥，与其他方法相结合的脱水技术。热力干燥是利用热辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸4能将水分蒸发，所以它是降低煤中水分最有效的方法。煤的干燥设备有：5060 年代所用的转筒式、管式、洒落（竖井）式干燥机。7080 年代我国引进了沸腾床层式，螺旋式以及我们自己研制的 NXG（内部新结构）型转筒式干燥器，取代了一些老设备，效果良好。煤的干燥主要目的是除去产品中的外在水分，使其便于储存、装卸、运输、加工利用以及防冻等。湿法选煤的选后产品都含有

16、大量的水分，经一般脱水设备后，产品所含的水分还是相当高的，如末煤经离心机脱水后，一般只能把水分降低到 89%，而煤泥或浮选精美用真空过滤机脱水，滤饼水分也在 20%以上，即使采用一般的蒸汽加热过滤设备，也只能把浮选精煤滤饼的水分降低到 17%左右。国外选煤厂对选煤产品进行火力干燥，火力干燥法就是使热空气（烟气）与湿煤接触，在热交换过程中将煤中水分蒸发掉。以降低煤的水分的方法。德国使用管式干燥器较多，而日本等国使用转筒式干燥器较多。对于煤的上述特性，综合各种用于干燥煤的干燥器，回转圆筒干燥器是一种处理大量物料干燥的干燥器。由于运转可靠，操作弹性大，适应性强、处理能力大。而此产品需要达到 3t/h

17、 的产量。我觉得选用 复式传热回转圆筒 式干燥器比较有效率，而且经济。辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸53 主要参数的确定被干燥物料名称：精煤，尾煤的混合物物料进口含水量： 15%物料出口含水量： 3%产量：3t/h比重：视比重，除去煤块之间的空隙时的比重。 真比重，没有空隙的净煤的比重 （2-1）真视78. 02 . 01 ：煤的入口温度：试验地在山东，而且煤不能结冰，应以较低的温度来计算。故取 5 度。2 ：煤的出口温度：参考实际生产中干燥器的技术数据，大部分都是在6080 度。而复式干燥器的热效率比较高，故取75 度。煤的粒度由 冶金炉料手册 查得混合煤的粒度为 050mm。Cs：煤

18、的比热 在室温下煤的比热一般为 1.001.26KJ/(KgK)其值随煤的煤化度、水分、灰分和温度的变化而不同。由于煤在干燥过程中是一个升温的过程。故取煤的比热为 1.43KJ/(KgK)。 (约为 3.4Kcal/(KgK)。s：煤的堆积重度 810Kg/m3 (机械工程手册 物料搬运 ） 由于煤在干燥的过程中不怕污染，烟道气是比较经济的，而且是热含量比较大的干燥介质。 烟道气通过重油燃烧得到，重油的选型：共有重油A.B.C 三种型号，质量一次降低，考虑到实际生产中经济问题，选重油C。根据实际生产中机器的参数干燥煤时温度取500800 度，由于本产品采用复式干燥，故取 t1=650 度。查热

19、能手册 t=650C 时，烟气的比热 Cs=1.239KJ/(KgK),干燥器出口辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸6空气在进料端，而煤的入口温度，为5 度，考虑到此干燥为逆流，接触时间相对短暂，故取 t2=77 度（此烟道气状态下的湿球温度是tw=67.8 度） 。辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸74 干燥器结构设计干燥器的结构主要包括：内筒、外筒、滚圈、支撑装置动力装置及一些附属结构如密封装置，进料装置等。4.1 内筒体的结构设计4.1.1 结构创新对于复式干燥器，干燥器主要由外壳及十字断面中央内管所组成。被干燥物料沿着外壳壁和中央内管间的环状空间移动，烟道气自燃烧炉进入中央内管，自

20、左向右流动，并将一部分热量经管壁传给被干燥物料，然后进入并通过环状空间与被干燥物料直接接触，而后由排风机或烟囱排出。内筒只是起过渡烟气以及间接传热的作用，它不需要承受多大的力。但是它的位置有两种情况，一种是内筒与外筒相对静止，即内筒跟着外筒一起转；另外一种就是内筒静止。这两种情况都的把内筒定位。考虑到间接传热，所以处设想为第一种情况，即把内筒固定在外筒壁上。由于筒长 5m，故只需两端支撑就行了。内筒两侧分别被6 个支撑板支撑，支撑板焊接在内筒上，内筒外壁焊接抄板，使尽量多的煤能参与间接干燥，如图4-1。图图 4 4- -1 1 内内筒筒外外筒筒间间支支撑撑板板排排列列从图中可以看出，内筒完全由

21、支撑板支撑，但支撑板的形式由各有千秋，如下图 4-2 两种格式。辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸8图图 4 4- -2 2 支支撑撑板板的的两两种种形形式式第 2 种六个支撑板焊接在一个圆周上，然后通过螺钉固定在外筒壁上。这种方法的特点是：安装简单，比较典型，但是在外筒圆周上能挡住煤的流动。第 1 种方案，六个支撑板线焊接在内筒周围，然后在通过螺钉固定在外筒壁上。这种方法的特点是：对煤的流动不起什么影响，但是按转的时候稍比第二种方案复杂。这是把第二种方案根据实际情况改进的。所以选择第一种方案。另外，根据 干燥设备手册 选择 Q245R 作为内筒材料（由于它焊接性能比较好） 。4.1.2 内

22、筒厚度的选取根据下表，由于内筒不受太大的力的作用，故可以直接选择表中的经验数据。对于内筒直径 D1=0.7m，内筒体厚度 =8mm，验算：筒体的最小壁厚 （4-CRKs2min0707. 01） 式中：R筒体半径， 0.7/2=0.35ms操作温度下的屈服应力（ kgf/cm2）C腐蚀裕度，取 C=0.3（cm）K抄板与筒壁的重量的比例系数，取1.6辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸9表表 4 4- -1 1 干干燥燥器器筒筒体体厚厚度度与与直直径径的的关关系系（统统计计值值）筒体直径D（m）11.11.31.3222.62.6333.63.34筒体厚度（mm）8101214161820/D

23、0.008 0.0090.00770.00920.0060.0070.00540.00620.00530.0060.0050.0060.005滚圈下筒体壁厚（mm）16202428323640对于 Q245R，常温下 s=200 Mp在（650+75）/2=360C 下的温度系数是 0.7，则在 360C 下应力极限s 为：s=0.7200=140 Mpa=1400kgf/cm2。mmcm84 . 03 . 01400356 . 10707. 02min故内筒体的壁厚取 8mm。4.1.3 内筒重量的计算每米长的自重为： qs=7.85（d+） （4-2）=7.85（0.7+0.008）0.0

24、08=0.14 t/m筒外装有抄板，抄板可以加入筒体内按均布载荷计算，为方便起见，可将此这合成 qs= 1.2 qs=1.20.14=0.168t/m。内筒表面的物料重量，由间接传热部分的假定，煤只覆盖了筒圆周的1/3，厚度大概为 10mm,则内筒单位长度上的 辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸10煤的重量是： （4-3101031dqsw3）=8100.70.01/3=6 kg/m=0.006 t/m考虑到煤的分布不均匀性，为方便起见， （4-mtqqww/105 . 7006. 025. 125. 13114）那么内筒的 重量为：q1=qs1+qw1=0.168+0.0075=0.176

25、 t/m. （4-5）4.1.4 弯矩与应力计算筒体计算的假设：（1）将筒体体视作圆环截面水平连续。（2）不记物料中心对筒体轴线的偏移，不记筒体所受扭矩的作用。（3）按静载荷计算。内筒的受力情况与弯矩图 4-3，4-4,4-5（假定支点往里靠 0.25m，受力对称） 。图图 4-3 内内筒筒受受力力情情况况示示意意图图辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸11图图 4-4 内内筒筒剪剪力力图图图图 4 4- -5 5 内内筒筒剪剪力力弯弯矩矩图图求 F1，F2： （4-)5 . 0()25. 05(2125. 02122222221ZFqqMZqFFF6）故 F1=440 kgf=4400N F

26、2=440 kgf=4400N.从弯矩图 M 中可看出由三点的弯矩是极值，分别是两支点和中点，故只需较核这三点的弯矩。由于受力是对称的，故：mNmkgfqMM555 . 525. 010176. 05 . 025. 02123221M中=Mmax=mNmkgfZFZq4400440)25. 05 . 2 (*4405 . 2*176*5 . 0)25. 02()2(21212弯曲应力计算： （4-7）WKKMTs对于 Q245R，需用弯曲应力 =100150kgf/cm2=1015MpaM 取最大弯矩 4400Nm；Ks 为焊缝强度系数，查表取 0.9（人工焊） ；辽宁石油化工大学毕业设计（论

27、文）用纸12表表 4 4- -2 2 焊焊缝缝强强度度系系数数 K Ks s焊 接 方 法Ks人 工 焊0.90.95自 动 焊0.951Kt 为温度系数，对于筒体温度为360C 时，取 0.7；表表 4 4- -3 3 A A3 3 钢钢板板的的温温度度系系数数 K Kt t筒体温度 C150200250300350400425450Kt10.920.830.750.70.630.570.47W 为筒体断面模数， （4-8）)2()(324141111DDDW 7 . 0)008. 027 . 0()008. 07 . 0(3244W=3.1510E-3 m3 MPaMPa1022. 210

28、15. 37 . 09 . 044003故内筒的受力满足强度要求，安全。4.1.5 筒体变形计算（1）筒体按均布载荷连续梁计算挠度如图4-6。辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸13图图 4 4- -6 6 筒筒体体受受力力情情况况示示意意图图 （4-9）)245(38424maxEIqZym式中：Zm 为梁的两支点之间的长度 5-0.252=4.5;=Zh/Zm=0.254.5=1/18;q=0.176 kg/m;在 75C 下，查表知钢的 E=2.0510E6 kgf/cm2I 为筒体的惯性矩 （4-)2(6441411DDI10）434431012. 17 . 0)10827 . 0(6

29、4m则 my523104max1003. 4)181245(1012. 11005. 23845 . 4176mmmmmmmmZym/3 . 0/009. 01096. 8/1096. 85 . 41003. 4365max中间段满足要求。（2）悬伸端挠度计算 （4-11）)245(38424EIqZymhZh=0.25m，则mmmyh693104108 . 3108 . 31012. 11005. 2825. 0176mmmZyhh/3 . 0105 . 125. 0108 . 356悬伸端也满足要求， 故变形在安全范围内。辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸144.1.6 内筒支撑件的设计

30、由于内筒要随着外筒旋转，而外筒倾斜地放在两托轮上，这样内筒的轴线方向就必须固定，防止它下滑。根据前面1 中的结构设计，可用 6 块支撑板支住，然后用螺钉把他们固定在外筒壁上。但是由于温度的升高，可能在轴向上由一个窜动，故只能把一段在水平位置固定，另一端应当由一个余量。由于外壁厚大概在 1216mm，故螺钉选择内六角锥端紧定M1250（补偿拆卸） 。根据机械零件手册 ，螺钉连接时，必须保证螺钉的轴线与板的边缘距离 e=d+36mm。故取之承办的厚度为 202=40mm。上下端都为圆弧，分别是 R=0.35m,R=0.8m。由于内筒较薄，而且筒体倾斜角为 2.3，故螺钉也不成受太大的力。故每一块支

31、撑板只用一个紧定螺钉定位。总共需要 12 个螺钉。支撑板的长度的确定：参考标准件滚动轴承的宽度，对于滚动轴承当内径d=70，外径 D=150mm 时，宽度 B 是 35mm,那么按比例放大，则支撑板长度可取L=350mm。较核螺栓的应力支撑板主要受的是剪力，故只需较核螺栓的剪应力，每个螺栓受的剪应力： （4-2412sin螺钉MqZ12） =.233)1012(4123 . 2sin58 . 910176. 0 =0.26Mpa在机械设计大典 中，许用剪应力 （4-13）ssa辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸15在静载荷下取 1.5，脉动载荷下取 2.0，在此计算时取 2.0。对于螺钉，材

32、料使用的是碳钢，其=195Mpamins=195/2=97.5 Mpa显然：故此设计安全。辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸164.2 外筒体的结构设计外筒体是回转圆筒干燥器的基体。外筒体内即进行热和质的传递与输送物料，其设计关系到整台干燥器的质量。根据干燥设备设计 材料一般用Q245R，普通合金钢。故在此也选用Q245R，焊接时采用对接焊。4.2.1 外筒体的厚度确定外筒体的最小厚度公式， （4-14） cmCRKs66. 03 . 020008 . 06 . 10707. 00707. 022min2参考表 3-1，对于直径为 1.6m，筒体厚度取 12mm.由于长径比为： 5/1.6=

33、3.11020mm，故可以按平壁面计算： （4-15）)1(0saQTT80C 下， （4-16）CmWTTm/0604. 0)7080(00014. 0059. 0)(00014. 000T0=80C 环境温度为 Ta=10C室内直径小于 2 的圆筒体的 s=1.169=10.44(W/m2C)则mmm47047. 0)44.101801080(0604. 0辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸18取保温层的厚度为 50mm。根据保温层外表面温度较核：通过热能手册 ，知烟道的表面温度 Ts=45C,则保温层的最小厚度为：.508 . 5108 . 51045458044.100604. 03

34、0mmmmmTTTTaSSs故保温层的厚度取 50mm，材料为泡沫石棉。（3） 、保温层重量线密度 qt=A （4-17） =)2()210100(4502222232DD=)024. 06 . 1 ()024. 021 . 06 . 1 45022=13.2 kg/m4.2.3 外筒体的载荷计算（1）筒体的自重估算 mtDqs/477. 0012. 0)012. 06 . 1 (85. 7)(85. 722考虑滚圈下垫板加厚等，单位长度重量取：mtqqss/596. 0477. 025. 125. 1（2）保温层的重量 qt=13.2kg/m=0.0132t/m（3）物料重量 （4-18）2

35、4Dqsm式中：煤的重度 s=0.81t/m，煤的填充系数 =0.05；筒径 D2=1.6m则 mtqm/082. 06 . 1405. 081. 02辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸19（4）内筒体及其支撑板的重量内筒 q1=0.176 t/m.支撑物 每一块支撑板的体积：3332103 . 610350)35. 08 . 0(1022mV则每一块的重量kgq14.49108 . 7103 . 633支总共有 62=12 个支撑板，则内筒与支撑板的总重量是：mkgZZqq/29451214.4951761214.491内它们作用于外筒内壁的力，全部分布在2L 长的支撑板上，则q内=mtm

36、kg/1 . 2/210021035052943（5）齿圈重量 P1由于外筒外需报一层石棉，故齿圈应尽量与某一个托轮近一些，故将齿圈安装在离左托轮 0.5m 处。根据干燥设备手册 ，齿宽的估算，据统计，齿宽BG2/m 一般为9.51.3，取 8（m 为模数） 。根据经验公式估算电机功率： （4-19）ZnDKND3式中：K抄板系数 升举式且填充率 0.1，取 0.03；煤的重度 0.81t/m;n转速 4rpm；则 。 kwND2456 . 181. 003. 03查表（3-4） ，N=2kw 时，模数取 15。那么齿宽 BG2=158=120mm，轮幅宽度b=0.135 BG2=0.1351

37、20=16.2mm，表表 3 3- -4 4 模模数数和和功功率率的的关关系系N(kw)3002001251006540、2825辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸20m（mm）45、4040、3633、30、2825、2215、16、18轮壳宽度 b1=0.35 BG2=0.35120=42mm。利用体积的填补求法估算齿圈体积，在几何中能把齿圈等效成一个宽的圆环。21bb 查表 3-5，D2=1.6 故按弯曲应力较核，安全。4.2.6 筒体变形计算（1） 、挠度计算，可把筒受的载荷分成3 部分，即头部、跨间、尾部。、1）均布载荷 q2 引起的最大挠度 （4-)245(3842421maxE

38、IZqym26）式中：Zm=3 m=300 cm在 80C 下，E=2.05106kgf/cm2I惯性矩 （4-)(64424DDI外27） 46441097. 1160)22 . 1160(64cm=31mhZZ则 cmy526641max1014. 9)31245(1005. 21097. 13843005 . 7悬臂端 （4-)361(243231,EIZqZymhDC28） cm5326641064. 4)3133161(1097. 11005. 2243001005 . 72)均布载荷 q内引起的挠度辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸24a 悬臂端 （4-EIalFayDC3)(2

39、22,29） cm46621056. 21097. 11005. 23)75300(7521352cmyyDCDC442,2,1041. 3341056. 275. 01b 跨间 （4-cmFaly46621max1057. 11097. 11005. 239230）3）集中力 P1=1200 kgf 引起的挠度，如图 4-11。图图 4 4- -1 11 1 集集中中力力引引起起的的挠挠度度跨间最大值： （4-EIlalFay39)(223max31） 3001097. 11005. 239)50300(50120066322=8.2210-5cm （4-32）EIlblFab6)(max辽

40、宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸25弧度6661015. 13001097. 11005. 26)250300(250501200cmZyhDC6max3,1015. 1tan假设各个最大值都在同一截面且同一方面，那么跨间 （4-33）3max2max1maxmaxyyyy cm45451031. 31022. 81057. 11014. 9悬臂端 3,2,1,DCDCDCDCyyyy （4-cm46451089. 31015. 11041. 31064. 434） mmmmmmZym/3 . 0/101 . 13101031. 334max mmmmmmZyhDC/3 . 0/1089.

41、31101089. 334,故筒体变形满足要求。（2）截面变形的简单计算工作状态下滚圈与筒体若无间隙，则该段筒体的变形等于滚圈的变形，滚圈变形的椭圆度（最大直径与最小直径之差） （4-35）rcEIQRW30814. 0式中：Q支撑载荷，Q=Fmax=F1+F1+P2P2为滚圈的质量 估算Gr=0.1Q=0.13610=361 kgf.辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸26取 450kgf。即 P2=450 kgf则 Q=2610+1000+450=4060 kgf=40.6 kN.平均半径 Rc= 取 Rc=190/2=95 cm.22CDr（Dr为滚圈半径， Dr=1.17D2=1.17

42、1.6=1.872m，取 Dr =190cm） 。弹性模量 E=2.05106 kg/cm2截面惯性矩 ， (4-36) 123hBIrrh滚圈断面高度 h=0.07D=0.07160=11.2cm；Br滚圈高度， Br （4-DrQiPE) 1(218. 02037） i为滚圈与托轮直径之比 查托轮标准表表 4-6 拖拖轮轮安安装装尺尺寸寸表表（ m mm m）地脚螺栓载荷（t）DBEFHhLl个数n孔径 10200210A+810580160160A+69050063320300250A+960710220180A+84063063380400310A+1120740250200A+104

43、0660633因为 1400DW=0.18cm故截面变形较核也合格。4.2.7 筒体安装尺寸计算由于干燥器的筒体较长，安装时是在常温条件下，而工作时温度较高，则产生热膨胀 （4-)(01ttZZm39）热膨胀系数，对于钢 =1.210-5 m/(m.C)，Zm跨矩为 3m，t0=10C， t1=80C则 mmZ5 . 2105 . 2)1080(3102 . 135故筒体安装是应当能使筒体能窜动2.5mm。4.3 滚圈的设计滚圈固定在外筒体上，在由两个托轮支撑，转筒转动带动托轮转动，而且转筒的重量全部由 2 个滚圈支撑。4.3.1 滚圈材料的选择根据干燥设备设计 中列举的常用滚圈与托轮材料，如

44、下表 。表表 4-7 滚滚圈圈、拖拖轮轮材材料料与与许许用用应应力力拖 轮滚 圈材料硬度HB材料硬度HB许用接触应力P0（kgf/cm2）K2P0218. 0E(E2kg610许用弯曲应力b（kgf/cm2）辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸28f/)2cmZG310-570170ZG3514037500.03175019015540000.272800ZG340-640210ZG4517045000.0215900滚圈材料选用 ZG 310-570，正火处理；对应托轮材料用 ZG 340-640，正火处理。需用接触应力是 P0=4000 kgf/cm2=400Mpa。4.3.2 滚圈的结构

45、形式滚圈有多种断面：实心矩形、正方形、空心箱形等，小型的回转圆筒也有用钢轨或型钢弯接而成。它有以下几种截面型式：(1)矩形滚圈(2)箱形滚圈(3)剖分式滚圈由于本回转圆筒尺寸不大，选择矩形滚圈，此类滚圈形状简单，制作简单。 为了减少筒体与滚圈之间的磨损，在滚圈与筒体之间安装垫板垫板的安装形式有如图 4-12 几种。图图 4-12 松松套套式式滚滚圈圈的的垫垫板板与与挡挡板板形形式式1- -垫垫板板 2- -挡挡板板 3- -间间隙隙 4- -挡挡圈圈在图中选择（ b）型垫板，垫板与滚圈之间留有间隙，但间隙不能过大。否则辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸29易产生相对滑动，接触面磨损更大。其之

46、间的关系如图4-13 表示。图图 4-13 矩矩形形滚滚圈圈对于筒体直径在 1.6m 以下，选取垫板的厚度为 30mm，圆周上分布 12 块垫板与筒体之间的固定由两种方法：（1）采用焊接方法。焊后可加工垫板外圆，安装方便，对间隙的控制较准确。但由于垫板传递筒体与滚圈间的巨大压力和筒体轴向窜动力，试点板与筒体弧面不可能完全贴和，若垫板周边全部与筒体焊接，全部与筒体焊接，会在焊缝中产生很大应力而造成垫板与筒体开裂。开裂厚又要重复补焊，容易产生焊接应力。因此有些设计仅在垫板一端连接焊缝，其余部位点焊或间断焊。（2）采用铆接。其主要优点是更换方便，避免切割焊缝对筒体的损伤，也不存在焊接应力。但不便于对

47、垫板外圆作整体加工，安装找正比较麻烦。综合两种方法，第（ 1）中较好些，易于找正，传动比较方便。故选用焊接方法。焊接时尽量保证焊接质量，减少没有必要的焊接应力。筒体和垫板固定时，采用松套式。因为挡筒体少有弯取时，允许滚圈与筒体之间发生少许的相对运动，可以大大减少托轮对滚圈和筒体产生的附加作用力。4.3.3 滚圈、拖轮接触应力计算（1）确定滚圈、托轮直径见表4-8。表表 4 4- -8 8 滚滚圈圈、托托轮轮直直径径滚滚圈圈外外径径D Dr r与与筒筒体体直直径径 D D 的的比比值值滚圈截面形状筒体直径D（m）滚圈外径 Dr（m）截面高度 H（m）辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸303.5

48、（1.251.1）D（0.090.055）D矩形3.5（1.211.17）D（0.880.05）D3（1.201.25）D（0.110.09 ）D筒形3（1.251.2）D（0.100.02）D此干燥器无衬里， Dr取 1.17D2=1.171.6=1.872m，取整 Dr=1.9m。滚圈与托轮直径之比为 i(3I8.53.5Ddf 21.51.61.61.835841430i辽宁石油化工大学毕业设计（论文）用纸36对于功率 N=3kw，比较小，参照模数与功率的关系，此传动件的模数取12mm。则齿圈的齿数范围为：。取 z2=216，那么小齿轮的齿数为：24021422mdzf 27821621Gizz（1）材料的选择 根据干燥设备设计 ，小齿轮的尺寸不大，适