關于烘干機的優化設計

摘 要：烘干機是近年推出的高效節能產品，具有產量高，能耗低，對物料的適應性強等特點。物料進入筒體后，被揚料板反復拋起形成料幕，在重力和回轉作用下流向后端，并與進入筒內的熱氣流進行熱交換，由于物料反復揚撒，所含的水分逐漸被烘干。

關鍵詞：烘干機；物料停留時間；筒內物料填充率；處理能力；筒體強度

據與用戶簽訂的技術協議，確定了以下基本主參數：

處理物料種類： 鐵精礦粉或其它顆粒狀物料

筒體直徑和長度： φ3500mm×22000mm

筒體轉速： 3.5r/min

回轉窯斜度： 3%

物料堆比重： 2.2t/m3

處理能力： 200t/h

主傳動電機： 功率200kW 轉速 990r/min

由以上這些主參數，可進行以下的三項重要項目的優化計算：

1 物料在筒體內的停留時間t

式中：L筒體長，Di筒體內徑，β動力學靜止角，α筒體傾角，n筒體轉數。

有：

取 t=10min

2 筒內物料填充率？準

式中：Q烘干機的處理能力，γ精礦粉容重。

有：

取 ？準=7～8%

3 每次（10min）內筒體的處理能力Q'

有：

即：Q=6 Q'=6×33.52=201.2（t/h）

從上計算可知，考核的烘干機的處理能力，與充填率？準與筒體內時間t有關。如在筒體內時間長，處理能力就呈反比例，相應降低。

4 筒體強度計算

從受力圖上可看出，進料端K支座處彎矩與扭矩最大。

圖上左側10t為進料不均衡重，20t為進料端部5m段筒體重。由電機回轉，此段加上電機全扭矩M，全加上，是為了此處更安全。實際由于料提升的反作用扭矩，實際扭矩更小。

用彎矩和扭矩兩個公式，計算K處應力：Wy彎曲截面模量， Wn扭轉截面模量。

得：Wy=0.2155m3 Wn=0.43m3

K處彎矩 My=10000×5+20000×2.5=100000（Nm）

電機扭矩 Mn=9550×200/3.5=1364（kNm）

得 σy=100000/0.2155=0.46（MPa）

σn=1364×1000/0.43=3.17（MPa）

5 結束語

本設備的主參數和強度均符合設計優化要求，為合格的優化產品。

現在處理能力不足，可進行如下兩項工作：

一項，確定物料在筒體內的停留時間t，如超過計算的10min，則處理能力相應增加，如到20min，則處理能力合格。

二項，如時間在10min內，則按《烘干機安裝使用說明書》有關說明，改進揚料板，使入料運動狀態均勻，不能對電機驅動造成沖擊。其實揚料板結構對處理能力影響很大。

參考文獻

[1]機械設計手冊[M].北京：機械工業出版社，2001（11）.