污泥焚烧炉毕业设计说明书

PAGE污泥焚烧炉设计说明书中文摘要目前焚烧工艺被世界各国认为是污泥处理中的最佳实用技术之一。在欧洲、美国、日本等国家，该工艺已日渐成熟，它以处理速度快，减量化程度高，能源再利用等突出特点而著称。并且由于近年来，世界各国的环境条件均对废弃物处理所花费的时间和所占的空间提出了更为严格的要求，因而污泥焚烧技术已逐步成为污泥处理的主流技术，愈来愈受到世界各国的青睐。我国在废物焚烧的研究方面起步较晚，特别是在污水厂剩余污泥焚烧这一领域更是缺乏基础性的研究，因此对污泥处理中焚烧这一技术的研究就显得日益重要。本论文是以污水处理厂的焚烧炉为主要研究对象，主要针对该厂的污泥焚烧的要求，对污泥焚烧炉进行总体的设计和计算。关键词：污泥；焚烧；污泥焚烧炉。SludgeincinerationbeddesignspecificationABSTRACTTheburningprocessisconsideredbycountriesaroundtheworldasoneofthebestpracticaltechnologyofsludgetreatment.InEurope,theUnitedStates,Japanandothercountries,thetechnologyhasmaturedanditsprocessingspeedisfast,highdegreeofreduction,energyrecyclesuchoutstandingcharacteristics.Andsinceinrecentyears,theenvironmentalconditionsincountriesaroundtheworldareprocessedtowastetimeandspaceoftheputforwardthemorestrictrequirements,thusthesludgeincinerationtechnologyhasgraduallybecomethemainstreamofsludgetreatmenttechnology,moreandmoregetthefavorofallcountriesintheworld.InthestudyofwasteincinerationinChinastartedlate,especiallyinthefieldofsewageplantsludgeincinerationisthelackofbasicresearch,sotheincinerationofsludgetreatmenttheresearchofthistechnologyisincreasinglyimportant.Thisthesisisbasedontheincinerationofsewagetreatmentplantasthemainresearchobject,mainlyaimedattherequirementoftheplantsludgeincineration,sludgeincinerationbedforoveralldesignandcalculation.KEYWORD:Sludge;Incineration;Sludgeincinerationbed.目录第一章文献综述 11.1研究背景 11.2课题研究的目的 41.3课题研究的意义 4第二章污泥焚烧炉的设计要求及减速机的选择 62.1污泥焚烧炉的设计要求 62.2污泥焚烧炉中减速机的选择 62.2.1选择电动机的类型和结构形式 62.2.2确定电动机的转速 62.2.3确定电动机的功率和类型 62.2.4减速机的选型 7第三章传动结构设计 93.1传动滚筒的选型 93.2传动滚筒设计 103.2.1滚筒辊身设计 103.2.2辊颈设计 113.2.3滚筒辊颈轴肩设计 113.2.4滚筒辊头设计 113.3压紧滚筒设计 123.3.1滚筒辊身设计 123.3.2滚筒辊颈设计 123.3.3滚筒辊颈轴肩设计 133.3.4滚筒辊头设计 133.4传送带设计 14第四章污泥焚烧炉中的链轮设计 174.1链传动的参数选择及设计计算 174.1.1选择链轮齿数 174.1.2确定计算功率 174.1.3选择链条型号和节距 174.1.4计算链节数和中心距 184.1.5计算链速v,确定润滑方式 184.1.6计算压轴力 184.2链轮的结构和计算 184.2.1链轮的基本尺寸和主要尺寸 194.2.2链轮的结构 194.2.3链轮的材料 214.3链传动的张紧 214.3.1链传动的张紧方式 214.3.2张紧装置的选择 21第五章滚筒强度设计及校核 235.2滚筒强度校核 235.2.1滚筒的受力分析 235.2.2动力辊的强度校核 245.3键的设计和计算 245.3.1选择键联接的类型和尺寸 245.3.2校和键联接的强度 255.4轴承寿命校核 255.4.1计算轴承的轴向力 255.4.2计算当量动载荷 26总结 27参考文献 28致谢词 29PAGE1第一章文献综述1.1研究背景随着中国城市化进程的加快，城市规模不断扩大，城市人口迅速增加，城市生活污水的排放量巨大。城市污水处理厂大多采用活性污泥法处理生活污水，在净化污水的同时，产生了一种含水率很高的絮状泥粒，这种泥粒称为污泥。污泥是由污水中的悬浮物、微生物、微生物所吸附的有机物以及微生物代谢活动产物所形成的聚集体。污泥中含有大量的氮、磷等营养元素及铜、砷、铅、锌、铝、汞等重金属、病原微生物等，如不加以处理，将会对环境产生严重危害。2009年，中华人民共和国住房和城乡建设部，中华人民共和国环境保护部和中华人民共和国科学技术部联合印发了《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》，其中第1.4条提到：“污泥处理处置是城镇污水处理系统的重要组成部分。”目前世界各国处理污泥的方法大致有填埋、投海、堆肥和焚烧等，其中填埋简便易行，但需要占用大量土地和花费大量运输费用，填埋场周围会遭受渗沥水、臭气的危害。投海会对海洋环境造成很坏的影响。堆肥是利用污泥中含有氮、磷等营养元素，使处理后的污泥能够农用的方法。堆肥可以使污泥达到减容化、稳定化的目的，但由于污泥中重金属的沉积和有机污染问题，必须谨慎使用这种方法。焚烧是利用污泥中含有大量有机物，将污泥在高温下燃烧成灰，以达到减容化、稳定化和无害化的目的。焚烧法与上述方法相比具有很多优点：污泥可就地焚烧，污泥处理速度快，可以最大化地减少污泥的体积，不存在重金属离子的问题，可以回收能量用于发电和供热，焚烧灰还可以铺路、制砖、制陶粒等。《城镇污水处理厂污泥处理处置及污染防治技术政策（试行）》第4.2.2条提到：“经济较为发达的大中城市，可采用污泥焚烧工艺。鼓励采用干化焚烧的联用方式，提高污泥的热能利用效率；鼓励污泥焚烧厂与垃圾焚烧厂合建；在有条件的地区，鼓励污泥作为低质燃料在火力发电厂焚烧炉、水泥窑或砖窑中混合焚烧。”热电厂污泥掺烧是据锅炉规模，在煤中掺烧一定量的污泥来实现污泥无害化处置的一种工艺路线。此种污泥焚烧方式投资小，只需在热电厂内建设污泥储存设施和污泥输送系统，同时对原有锅炉及烟气处理设备进行部分改造，即可达到污泥无害化处置的要求，并具有良好的经济效益和环境效益。在国外，污泥进入热电厂焚烧已经是成熟的工艺，而且在我国的常州、无锡、上海、柳州、东莞、青岛、南京、合肥等地均有污泥进入热电厂焚烧的运行实例。污水处理厂出厂的脱水污泥中仍含有80%左右的水分，其干基的热值也只相当于褐煤的热值。热电厂正常发电供热需要锅炉温度保持在850~950℃，将高水分、低热值的剩余污泥投入热电厂锅炉中燃烧，必然对锅炉的燃烧工况产生不良影响，降低锅炉运行的稳定性。只有保持锅炉运行的稳定性，才能实现污泥在热电厂处理的稳定性，因此进行热电厂污泥焚烧炉燃烧优化研究是非常必要的。污泥处理方案的选择，需要兼顾考虑防止二次污染和运行的经济性。当今，虽然世界各国根据自己的国情和历史的沿袭而各有侧重，但归纳起来污泥最终处置方式主要有以下几种：土地卫生填埋、堆肥化、海洋倾倒、等。焚烧是利用污泥中含有大量有机物，将污泥在高温下燃烧成灰，以达到减容化、稳定化、无害化和资源化的目的。污泥焚烧最突出的优点是焚烧后体积大大减少，1t干污泥焚烧后仅产生0.36t灰渣。近年来，焚烧法发展很快。焚烧法与其他方法相比还具有很多其他的优点：（1）污泥处理速度快，不需要长期储存；（2）污泥不需要远距离运输，可就地焚烧；（3）可以回收焚烧产生的热量用于发电和供热；（4）污泥焚烧后其含有的重金属在高温下被氧化成稳定的氧化物，可作为优良原材料制造陶粒、瓷砖等产品。本文我们主要介绍污泥焚烧技术，设计出污泥焚烧炉。污泥焚烧炉主要包括以下几个部分：1、焚烧系统.

焚烧系统采用热载体循环流化床焚烧炉，焚烧炉床体温度保持在850℃～900℃进行干污泥焚烧。燃烧干化污泥所产生的高温烟气，经旋风分离器分离下来的循环灰通过气动分配器，大部分返回焚烧炉继续燃烧循环，另一部分进入复合干化器干化湿污泥，利用流经旋风分离器尾部的高温烟气余热回收装置加热导热油供干化污泥作为热源。经空气预热器后通过净化塔和布袋除尘装置，进行酸性气体的脱除和颗粒物捕集，达标后的气体通过吸风机的作用由烟囱排入大气。

2、干化系统

湿污泥干化过程采用两种不同方式进行,先将脱水污泥通过污泥给料装置送入流化复合干化器内与焚烧炉部分热灰直接混合，在流化状态下进行干燥，在送风机的作用下再送入设有导热油换热盘管干燥器内。在流化状态下继续对污泥进一步干化。当污泥含水率降低至20％以下时，干化污泥从干化器中连续排出，由输送设备送入循环流化床内进行燃烧。干化器排出的气体及细灰，经细粉分离器、冷凝器、除雾器后经引风机和送风机循环至复合污泥干化器,多余气体通过泄压阀送入焚烧炉作焚烧处理。

3、公用系统

公用设备主要是保证污泥干化系统、焚烧系统、燃烧器系统、烟气净化系统运行的辅助设备。

4、导热油循环系统

通过导热油泵的作用使其在干化和焚烧系统中周而复始循环，是进行热量交换和传递的公用系统，保持整个系统热量平衡和正常运行,也是整个系统正常运行的关键设备。

5、空压系统

压缩空气的压力须保持在5～6kg/cm²，是保证干化焚烧系统正常运行的必备条件,其主要作用是自动调节各执行机构、气动分配器循环灰返料动力、烟气净化装置、焚烧炉尾部受热面吹扫,提高焚烧炉的热效率等。

6、烟气净化系统

在焚烧炉运行时通过输送装置不间断向炉内送入石灰粉与焚烧所产生的烟气充分接触，脱除酸性气体，降低烟气中的酸性气体浓度，达标排放。（SO2≤192ppm）(NOX≤179ppm)

布袋除尘装置对尾气排放前进行除尘处理，捕集颗粒物，降低烟气中的烟尘浓度，达标排放。焚烧是利用污泥中含有大量有机物，将污泥在高温下燃烧成灰，以达到减容化、稳定化、无害化和资源化的目的。污泥焚烧最突出的优点是焚烧后体积大大减少，1t干污泥焚烧后仅产生0.36t灰渣。近年来，焚烧法发展很快。焚烧法与其他方法相比还具有很多其他的优点：（1）污泥处理速度快，不需要长期储存；（2）污泥不需要远距离运输，可就地焚烧；（3）可以回收焚烧产生的热量用于发电和供热；（4）污泥焚烧后其含有的重金属在高温下被氧化成稳定的氧化物，可作为优良原材料制造陶粒、瓷砖等产品。综上所述，焚烧法在目前使用较为平凡，因此本文主要对焚烧法的装置即污泥焚烧炉进行设计及计算。1.2课题研究的目的研究利用焚烧的方式实现污泥的减量化、稳定化、无害化和资源化。通过对望塘污水厂和王小郢污水厂剩余污泥成分的实验研究，熟悉其基本成分，掌握其基本性质，为后续污泥焚烧提供支撑。分析热电厂污泥焚烧炉运行的主要影响因素，对热电厂污泥焚烧炉运行进行优化研究，设计适当的控制律确保系统的稳态性能与动态性能，为热电厂污泥焚烧炉优化运行提供参考。1.3课题研究的意义污水厂剩余污泥产量多，易造成二次污染，必须加以处理。污泥焚烧有多种方式，如污泥在流化炉焚烧炉中单独焚烧，污泥与煤在热电厂掺烧等。其中污泥与煤在热电厂掺烧是一举多得的污泥处理方式，在有效处理污泥的同时，还可以节省煤料，发电供热，创造经济效益。热电厂污泥焚烧炉是由燃煤锅炉改造而成的。污泥含水率高，热值低，污泥的加入，必然带来锅炉温度的变化，影响热电厂的发电供热效率。前期研究发现，温度控制在850~950℃范围内时，污泥焚烧效果理想，而且锅炉运行不受影响。对于热电厂污泥焚烧炉的优化运行具有借鉴意义。第二章污泥焚烧炉的设计要求及减速机的选择2.1污泥焚烧炉的效率计算污泥焚烧炉的工作原理：由批次投料机将污泥从间歇投料门投入炉本体中的回转炉，自动温控开启一次燃烧，根据燃烧三T（温度、时间、涡流）原则，在炉本体燃烧室内充分氧化、热解、燃烧。焚烧产生的烟气进入二次燃烧室，烟气中未燃烬的有害物质在二次燃烧室中进一步销毁。为了使未燃烬物质彻底分解，达到排放要求，二次燃烧室设置了燃烧器助燃，配置了独特的送风机装置，以保证烟气在高温下同氧气充分接触，同时保证烟气在二次燃烧室的滞留时间并根据二次燃烧室出口烟气的含氧量进行调整供风量。二次燃烧室内温度控制并通过集尘器除去颗粒较大的粉尘，使其焚烧效率与破坏去除率达99%以上，使之达到无异味、无恶臭、无烟之效果，达到国家排放标准，然后进入烟囱排放至大气中，燃烧后产生的灰烬从出料口出来。污泥焚烧炉的工作效率计算：回转炉尺寸如图所示，由此可计算出回转炉体积为：假设每次燃烧的污泥总量占回转炉提及的60%。污泥密度计算公式：

污泥干基密度S1=2.5，水的密度S2＝1；P为含水率，此处取P=25%。

则：S=100*S1*S2/[PS1+(100-P)*S2]=1.932t/m故回转炉每次燃烧的污泥质量为：查阅资料可知自动投料机的投料速度为0.5h每次，故污泥焚烧炉的每天的燃烧量为：M=1.605224=77t2.2污泥焚烧炉的设计要求1.流化炉焚烧炉应能满足加工要求，保证焚烧效果；2焚烧炉运行稳定，工作可靠，结构简单，便于维修、调整；3.焚烧炉尽量能用通用件以便降低制造成本；4.工作效率65t/d。2.3污泥焚烧炉中减速机的选择电动机选择，选择电动机包括选择电动机类型、结构形式、功率、转速和型号。2.2.1选择电动机的类型和结构形式电动机的类型和结构形式应根据电源种类(直流或交流)、工作条件(环境、温度等)、工作时间的长短(连续或间歇)及载荷的性质、大小、起动性能和过载情况等条件来选择。工业上一般采用三相交流电动机。Y系列电动机（摘自JB/T8680.1—1998）为全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，是按照国际电工委员会（IEC）标准设计的，具有国际互换性的特点。用于空气中不含易燃、易炸或腐蚀性气体的场所。适用于电源电压为380V无特殊要求的机械上，如机炉、泵、风机、运输机、搅拌机、农业机械、破碎机等。也用于某些需要高启动转矩的机器上，如压缩机。2.2.2确定电动机的转速同一功率的异步电动机有同步转速3000、1500、1000、750r/min等几种。一般来说，电动机的同步转速愈高，磁极对数愈少，外廓尺寸愈小，价格愈低；反之，转速愈低，外廓尺寸愈大，价格愈贵。当工作机转速高时，选用高速电动机较经济。但若工作机转速较低也选用高速电动机，则这时总传动比增大，会导致传动系统结构复杂，造价较高。所以，在确定电动机转速时，应全面分析。在一般机械中，用得最多的是同步转速为1500r/min或1000r/min的电动机。2.2.3确定电动机的功率和类型电动机的功率选择是否合适，对电动机的正常工作和经济性都有影响。功率选得过小，不能保证工作机的正常工作或使电动机长期过载而过早损坏；功率选得过大，则电动机价格高，且经常不在满载下运行，电动机效率和功率因数都较低，造成很大的浪费。电动机功率的确定，主要与其载荷大小、工作时间长短、发热多少有关。对于长期连续工作的机械，可根据电动机所需的功率P来选择，再校验电动机的发热和启动力矩。选择时，应使电动机的额定功率P稍大于电动机的所需功率P，即P≥P。对于间歇工作的机械，P可稍小于P。本课题中污泥焚烧炉的日处理量为65t，因此初选电机所需功率为P=0.44kW,因为电动机的额定功率P要稍大于电动机的所需功率P，所以取电机的额定功率为3kW，电源电压为380V，同步转速为1000r/min，满载转速为960r/min，所选电机型号为Y132S-6。电机的结构图如图2-1所示图2-12.2.4减速机的选型本课题中滚筒的线速度为15m/min则计算的动力辊轴上的转速为：式中v滚筒的线速度（m/min）；D滚筒的直径（mm)所选电机的满载转速为：所以，传动比为：传动比误差为：本课题中，电机将运动通过减速器传动到输出轴，通过链轮将运动传递到滚筒再传递到动力辊。设计时，选择带传动的传动比为1，则输出轴转速为：该结构要实现无级调速，综合考虑，选择BWD12型减速机。B系列摆线针轮减速机是依照少齿差行星传动原理，摆线针齿啮合实现减速的一种机械。该机分卧式、立式、双轴型和直联型等装配方式，是冶金、矿山、建筑、化工、纺织、轻工业等行业的首选设备。该系列减速机具有一下特点：摆线减速机减速比大，效率高：一级传动减速比为987，双级传动减速比为121～5133，多级组合可达数万，且针齿啮合系套式滚动摩擦，啮合表面无相对滑动，故一级减速效率达94%。

2.针轮减速机运转平稳，噪音低：在运转中同时接触的齿对数多，重合度大，运转平稳，过载能力强，振动和噪音低，各种规格的机型噪音小。

3.使用可靠，寿命长：因主要零件是采用高碳合金钢淬火处理（HRC58-62），再精磨而成，且摆线齿与针齿套啮合传递至针齿形成滚动磨擦付，磨擦系数小，使啮合区无相对滑动，磨损极小，所以经久耐用。

4.结构紧凑，体积小：与同功率的其它减速机相比，重量体积小1/3以上，由于是行星传动，输入轴和输出轴在同一轴线上，以获得尽可能小的尺寸。第三章传动结构设计传动滚筒是传动动力的主要部件。作为单点驱动方式来讲，可分成单滚筒传动及双滚筒传动。单滚筒传动多用于功率不太大的输送机上，功率较大的输送机可采用双滚筒传动，其特点是结构紧凑，还可增加围包角以增加传动滚筒所能传递的牵引力。使用双滚筒传动时可以采用多电机分别传动，可以利用齿轮传动装置使两滚筒同速运转。如双滚筒传动仍不需要牵引力需要，可采用多点驱动方式。输送机的传动滚筒结构有钢板焊接结构及铸钢或铸铁结构，新设计产品全部采用滚动轴承。传动滚筒的表面形式有钢制光面滚筒、铸（包）胶滚筒等，钢制光面滚筒主要缺点是表面磨擦系数小，所以一般用在周围环境湿度小的短距离输送机上，铸（包）胶滚筒的主要优点是表面磨擦系数大，适用于环境湿度大、运距长的输送机，铸（包）胶滚筒按其表面形状又可分为光面铸（包）胶滚筒、人字形沟槽铸（包）胶滚筒和菱形铸（包）胶滚筒。3.1传动滚筒的选型传动滚筒是传递动力的主要部件，它是依靠与输送带之间的摩擦力带动输送带运行的部件。传动滚筒根据承载能力分为轻型、中型和重型三种。同一种滚筒直径又有几种不同的轴径和中心跨距供选用。①轻型：轴承孔径80~100mm。轴与轮毂为单键联接的单幅板焊接筒体结构。单向出轴。②中型：轴承孔径120~180mm。轴与轮毂为胀套联接。③重型：轴承孔径200~220mm。轴与轮毂为胀套联接，筒体为铸焊结构。有单向出轴和双向出轴两种。输送机的传动滚筒结构有钢板焊接结构及铸钢或铸铁结构，驱动滚筒的表面形式有钢制光面滚筒、铸（包）胶滚筒等，钢制光面滚筒主要缺点是表面摩擦系数小，一般用在周围环境湿度小的短距离输送机上。铸（包）胶滚筒的主要优点是表面摩擦系数大，适用于环境湿度大、运距长的输送机，铸（包）胶滚筒按其表面形状又可分为光面铸（包）胶滚筒、人字形沟槽铸（包）胶滚筒和菱形铸（包）胶滚筒。人字形沟槽铸（包）胶滚筒是为了增大摩擦系数，在钢制光面滚筒表面上，加一层带人字沟槽的橡胶层面，这种滚筒有方向性，不得反向运转。人字形沟槽铸（包）胶滚筒，沟槽能使水的薄膜中断，不积水，同时输送带与滚筒接触时，输送带表面能挤压到沟槽里，由于这两种原因，即使在潮湿的场合工作，摩擦系数降低也很小。考虑到本设计的实际情况和输送机的工作环境：用于工厂生产，环境潮湿，功率消耗大，易打滑，所以我们选择这种滚筒。铸胶胶面厚且耐磨，质量好；而包胶胶皮易掉，螺钉头容易露出，刮伤皮带，使用寿命较短，比较二者选用铸胶滚筒。滚筒辊道由滚筒组件、铝旁板、片架、拉杆、承座、驱动装置和链条组成。无动力辊道由无动力辊桶组件、铝旁板、片架、拉杆、承座组成。滚筒辊道由驱动装置带动牵引链条，链条带动各动力辊桶上的链轮转动，从而由转动的输送工作。无动力辊道由人推拉工件或工件挤压工件，在可自由的滚筒上移动。滚筒的设计要求：①满足制造安装要求，滚筒应便于加工，滚筒上零件要方便装拆：

②满足零件定位要求，滚筒上零件有准确的工作位置，各零件要牢固而可靠地相对固定；

③满足结构工艺性要求，使加工方便和节省材料；

④满足强度要求，尽量减少应力集中等。滚筒的主要作用有以下几点：①缓冲作用：主要是为了缓冲货物对输送机的冲击，高效的缓冲托辊不仅能够起到托辊的作用，而且还能降低货物的冲击，延长输送机的使用寿命

②承重作用：辊的作用是承重，并且起到输送的作用。固定式滚筒经常用在固定式输送机，一般间距在1.2-1.5M之间；

③传递动力：通过压紧力带动钢板匀速移动。

3.2传动滚筒设计传动滚筒是对称结构的，其长度的确定.，查《运输机械设计选用手册》表2－39得：其主要性能参数如表4-1所示：表4-1传动滚筒参数表mm许用扭矩许用合力8004.140500轴承型号轴承座型号转动惯量重量352ⅡZ12107.84323.2.1滚筒辊身设计滚筒辊身长度与工作的最大宽度之间的关系：式中：—滚筒工作的最大宽度—裕量系数当=200~1000mm时，a=100mm；当=1000~2500mm时，a=100200mm；当>2500时，a=200~400mm；因为该污泥焚烧炉的最大工作宽度为1000mm，根据如上选取a=120mm,滚筒辊身长度L=1120mm。为了保证滚筒的扭转刚度，在选择滚筒直径时应该同时考虑滚筒长度的影响。所以初选滚筒辊身=150mm。3.2.2辊颈设计滚筒辊颈位于辊身的两侧，是一个对称的结构。滚筒辊颈尺寸一般为：滚动轴承滑动轴承式中：—辊颈直径；—辊身直径。所以根据辊身=150mm可知辊颈=105mm。3.2.3滚筒辊颈轴肩设计滚筒辊颈轴肩位于辊头和辊颈之间，是一个对称结构。它主要是起到过渡和轴向定位作用。由辊颈直径=105mm，可选择辊颈轴肩=150mm，根据图10.9中公式计算得辊颈轴肩的长度。3.2.4滚筒辊头设计本次设计需要采用滚动轴承，滚动轴承类型选择是非常重要的，在选择轴承类型时，应根据企业的实际生产情况，综合考虑各类轴承的特点及应用场合，从中选出较最合适的轴承类型。根据本次钢塑分离机的设计要求，比较圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触轴承、调心球轴承的特点，并考虑到动力辊在传递功率和扭矩的时候其要求轴承主要承受径向载荷和少量的轴向载荷，且极限转速很高，故轴承类型选择角接触球轴承且成对使用。轧辊辊颈上安装轴承，其直径应既便于轴承安装，又符合直径内径系列。由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组，标准精度级的单列角接触球轴承型号7205AC型。DB轴承代号2042127204AC2042127204C2547127205AC2547127205C3055137206AC3055137206C表3-1查轴承手册，如表3-1所示，内径d=25mm，外径，宽度B=12mm。根据轴承内径可知滚筒辊头直径=25mm，长度。传动滚筒辊头处需加工键槽，并用键连接传动滚筒和链轮以此来传递动力。至此传动滚筒的整体结构已经设计完毕，如下图所示：传动滚筒结构简图3.3压紧滚筒设计压紧滚筒是对称结构的，在机构中的作用主要是压紧传送带，其长度的确定.，查《运输机械设计选用手册》表2－39得：其主要性能参数如表4-1所示：表4-1传动滚筒参数表mm许用扭矩许用合力8004.140500轴承型号轴承座型号转动惯量重量352ⅡZ12107.84323.3.1滚筒辊身设计滚筒辊身长度与工作的最大宽度之间的关系：式中：—滚筒工作的最大宽度—裕量系数当=200~1000mm时，a=100mm；当=1000~2500mm时，a=100200mm；当>2500时，a=200~400mm；因为该污泥焚烧炉的最大工作宽度为1000mm，根据如上选取a=160mm,滚筒辊身长度L=1120mm。为了保证滚筒的扭转刚度，在选择滚筒直径时应该同时考虑滚筒长度的影响。所以初选滚筒辊身=60mm。3.3.2滚筒辊颈设计滚筒辊颈位于辊身的两侧，是一个对称的结构。滚筒辊颈尺寸一般为：滚动轴承滑动轴承式中：—辊颈直径；—辊身直径。所以根据辊身=60mm可知辊颈=35mm。3.3.3滚筒辊颈轴肩滚筒辊颈轴肩位于辊头和辊颈之间，是一个对称结构。它主要是起到过渡和轴向定位作用。由辊颈直径=35mm，可选择辊颈轴肩=60mm，根据图10.9中公式计算得辊颈轴肩的长度。3.3.4滚筒辊头设计本次设计需要采用滚动轴承，滚动轴承类型选择是非常重要的，在选择轴承类型时，应根据企业的实际生产情况，综合考虑各类轴承的特点及应用场合，从中选出较最合适的轴承类型。根据本次钢塑分离机的设计要求，比较圆柱滚子轴承、圆锥滚子轴承、推力球轴承、深沟球轴承、角接触轴承、调心球轴承的特点，并考虑到动力辊在传递功率和扭矩的时候其要求轴承主要承受径向载荷和少量的轴向载荷，且极限转速很高，故轴承类型选择角接触球轴承且成对使用。轧辊辊颈上安装轴承，其直径应既便于轴承安装，又符合直径内径系列。由轴承产品目录中初步选取0基本游隙组，标准精度级的单列角接触球轴承型号7205AC型。DB轴承代号2042127204AC2042127204C2547127205AC2547127205C3055137206AC3055137206C表3-1查轴承手册，如表3-1所示，内径d=25mm，外径，宽度B=12mm。根据轴承内径可知滚筒辊头直径=25mm，长度。滚筒辊头处需用螺栓和孔来固定，由于选择的是M12的螺栓，所以在辊头处需加工M12的螺纹通孔。至此动力辊的整体结构已经设计完毕，如下图所示：压紧滚筒结构简图3.4传送带设计1.根据污泥焚烧炉的实际工作要求，污泥传动带选为普通平带传动。确定计算功率：1）由表5-9查得工作情况系数2）由式5-23（机设）2.选择V带型号查图5-12a(机设)选A型平带。3.确定带轮直径、（1）参考图5-12a（机设）及表5-3（机设）选取小带轮直径（电机中心高符合要求）（2）验算带速由式5-7（机设）（3）从动带轮直径参考图5-12a（机设）及表5-3（机设）选取小带轮直径（电机中心高符合要求）验算带速:由式5-7（机设）从动带轮直径查表5-4（机设）取（4）传动比i（5）从动轮转速4.确定中心距a和带轮L(1)按式5-23（机设）初选中心距取(2)按式5-24（机设)求带的计算基础准长度查图.5-7(机设)取带的基准长度=2000mm(3)按式5-25（机设)计算中心距:a(4)按式5-26（机设）确定中心距调整范围5.验算小带轮包角由式(5-11机设)6.确定平带尺寸根据滚筒的尺寸可选择传送带的宽度为1160mm。7．计算单根平带初拉力，由式（5-29）机设。q由表5-5机设查得8．计算对轴的压力，由式（5-30机设）得综上所述，已经确定传动滚筒、压紧滚筒以及传送带的结构尺寸，自动送料机具体结构如下图所示：污泥焚烧炉的支架结构如下图所示：污泥焚烧炉二次燃烧装置的结构如下图所示：第四章污泥焚烧炉中的链轮设计链传动是一种挠性传动，当主动链轮转动时时，利用链轮轮齿和链条链节间的啮合作用，将运动传递到从动链轮。链传动无弹性滑动与整体打滑现象，能保持准确的平均传动比，传动效率较高，且链传动整体结构较紧凑，能在高温和潮湿的环境中工作。鉴于链传动的传动特点，本课题结构设计中选用链传动结构，将减速机中的运动通过输出轴由链传动传递到动力辊和抛光辊。在第二章提到，此处链传动的传动比为1.4.1链传动的参数选择及设计计算4.1.1选择链轮齿数所需传递的功率为；主动链轮转速取主动链轮齿数为：则从动链轮的齿数为：。4.1.2确定计算功率计算功率是根据传递的功率P，并考虑到载荷性质和每天运转时间长短等因素的影响而确定的.即(3-1)式中:计算功率，单位为KwP传递的额定功率，单位为KwKA工作情况系数，取KA=1.0齿数系数系数，取（单排链）4.1.3选择链条型号和节距根据计算功率和主动链轮的转速，确定选择链条型号为12A，查表链条的节距为P=19.05mm。4.1.4计算链节数和中心距初选中心距为：取相应的链长节数为：取链长节数为节4.1.5计算链速v,确定润滑方式由链速v和链条型号，可选择润滑方式为定期人工润滑。4.1.6计算压轴力有效圆周力为：链传动作用在轴上的压轴力可近似取为：式中：有效圆周力，N;压轴力系数，对于水平传动为，垂直传动为则压轴力为：4.2链轮的结构和计算4.2.1链轮的基本尺寸和主要尺寸其基本尺寸为：链条的节距为p=19.05mm；套筒的最大外径；排距；齿数；内链板高度。因为链传动的传动比为1，故主动链轮和从动链轮的尺寸相同，故其主要尺寸为：分度圆直径为：齿顶圆直径为：齿根圆直径为：齿高为：4.2.2链轮的结构小直径的链轮可制成整体式，中等尺寸的链轮可制成孔板式，大直径的链轮可将齿圈用螺栓连接或者焊接在轮毂上。由于该结构中链轮的直径不是很大，故可制成整体式，即链轮通过键与轴连接，主动链轮与减速机的输出轴相连接，孔径取为：从动链轮与辊所在轴端相连接，孔径取为：减速机输出轴上的链轮结构如图4-1所示，下面部分链轮将运动传递到动力辊轴，上面链轮将运动传递到抛光辊轴。其中主动链轮部分结构尺寸为：轮毂厚度为：式中：主动链轮孔径，mm;K常数，当；d分度圆直径，mm。则轮毂直径为：轮毂长度为：从动部分链轮的结构尺寸为：轮毂厚度为：式中：从动链轮孔径，mm;K常数，当；d分度圆直径，mm。则轮毂直径为：轮毂长度为：图3-14.2.3链轮的材料链轮轮齿要具有足够的耐磨性和强度。主动链轮和从动链轮轮齿的啮合次数相同，故选择同样的材料进行制造。均采用45钢，热处理方式为淬火和回火，热处理后的硬度为50~60HRC。4.3链传动的张紧链传动张紧的目的，主要是为了避免在链条的松边垂度多大时产生啮合不良和链条的震动现象，同时也为了增加链条与链轮的啮合包角。当中心线与水平线的夹角大于60度时，通常设有张紧装置。4.3.1链传动的张紧方式用调整链轮中心距的方法张紧。对于滚子链传动，其中心距调整量可取为2p；对于齿形链传动，可取为1.5p，p为链条节距。用缩短链长方法张紧。当传动没有张紧装置而中心距又不可能调整时，可采用拆去链节、缩短链长的方法，对因磨损而伸长的链条重新张紧。偶数节数链条可用缩短一节的方法，如采用过渡链节是抗拉强度有所降低；若缩短两节虽可避免使用过渡链节，有时又会过渡张紧，可根据具体设计条件和工况而定。如是奇数链条。可采取缩短一节的方法，即把过渡链节去掉，比较简单。用张紧器张紧。下列情况应增设张紧装置：（1）两轴中心距较大（a>50p和脉动载荷下a>25p）；（2）两轴中心距过小，松边在上面；（3)两轴布置使倾角接近90度；（4）需要严格控制张紧力；（5）多链轮传动或反向传动；（6）要求减小冲击振动，避免共振；（7）需要增大链轮啮合包角；（8）采用调整中心距或缩短链长的方法有困难。4.3.2张紧装置的选择本结构采用张紧轮张紧的方法。设置张紧轮时应注意：一般应设置在松边的内侧，是链受单向弯曲；张紧轮应尽量靠近从动链轮，以免减少链条在主动链轮上的包角；链条的结构如下图所示：第五章滚筒强度设计及校核5.2滚筒强度校核5.2.1滚筒的受力分析根据结构图作出轴的计算简图,确定顶轴承的支点位置时,对于7205AC型的角接触球轴承,a=12mm,因此,做为简支梁的轴的支承跨距。为了简化计算，在分析受力的过程中将辊身所受的均布载荷简化成集中力F。滚筒的结构简图滚筒的受力分析图其中：，，，，首先计算支承反力。在水平面上：在垂直面上：轴承1的总支承反力：轴承2的总支承反力：弯矩的计算：5.2.2动力辊的强度校核按弯曲扭转合成应力校核轴的强度，计算如下：==前已选动力辊材料为45钢，调质处理。查表15-1得[]=60MP〈[]因此动力辊强度满足要求。5.3键的设计和计算5.3.1选择键联接的类型和尺寸一般8级以上精度的尺寸的链轮有定心精度要求，应用平键。平键，是依靠两个侧面作为工作面，靠键与键槽侧面的挤压来传递转矩的键。平键分为普通型平键、薄型平键、导向型平键、滑键四种。普通型平键对中性好，定位精度高，折装方便，但无法实现轴上零件的轴向固定，用于高速或承受冲击、变载荷的轴；薄型平键用于薄壁结构和传递转矩较小的地方；导向型平键用螺钉把健固定在轴上，用于轴上的零件沿轴移动量不大的场合；滑键固定在轮毂上，轴上零件带着键作轴向移动，用于轴上零件沿轴移动量较大的场合。此处的键用在轴端用于连接辊头和链轮，要求键在键槽中固定良好，键槽的端部的应力集中比较大。另外，轴端需要用链轮挡圈和螺栓将链轮进行轴向固定，因此选择C型键。根据电机输出轴直径查表4-1取：键