干燥设备简明手册-滚筒刮板干燥器.pdf

第 21 页 共 121 页 ：1)热效率高 2)干燥速率大，一般可达 307022()/.kg h om h 3)产品的干燥质量稳定 4)适用范围广 5)单机的生产能力受筒体的尺寸影响 6)供热介质简便，饱和水蒸气（0.20.6Mpa120150）7)刮刀易磨损 布膜方式压力形式滚筒形式干燥器形式分类 滚筒形式分类 滚筒形式压力形式布膜方式单滚筒双滚筒多滚筒常压/真空寖液式（下加料）喷溅式（上加料）第 22 页 共 121 页 1.:用于溶液或稀浆料状悬浮液的物料，布膜方式为寖液或喷 溅式，料 膜厚度为0.51.5mm，桶内压力为0.20.6Mpa，筒体直径在0.61.6m，长径比0.82筒体长度可达3.5m，转速210r/min，传动功率2.814KW 2.：直径较小，一般为0.51m；长径比L/D一般在1.52，传动功率接近于 单滚筒的2倍 一.料膜的形成和干燥时间 液相物料在筒壁上成膜的厚度和干燥特性，对于干燥产品的产率和质量有直接的影响。成膜的厚度与物料的性质（形态，表面张力，粘附力，粘度等）、滚筒的线速度、筒壁温度、筒壁材料、以及布膜的方式等因素有关。料液的表面张力是同类液体分子之间的引力，粘附力则是料液与金属筒壁之间不同分子的引力，只有粘附力大于表面张力，才能成膜。料液的湿含量大小，对于成膜的均匀性和干燥速率的影响较大。湿含量大，流动性好，成膜均匀。浆状形态的染料湿含量在7578%时，易于流动；在6870%时已不易流动；在3035%时已可塑成块料，当湿含量降至1520时，在外观上已近于干燥。在实际生产中，对于悬浮液物料的进料，固体含量应控制在40%以下，否则 在筒壁上出现不均匀膜，影响成品质量。此外，,由于筒壁材料的表面吸附力不同，对附料也稍有影响，低温比高温易附料，转速快线速度高也易附料。二.滚筒干燥过程中的传热与传质 料膜干燥的全过程可分成预热，等速和降速3个阶段，筒壁侵入料液中的成膜区域是预热阶段，料膜脱离料液后，膜表面气化，保持很定的速度为等速阶段，当膜内扩散速度小于表面气化速度，则进入降速阶段。过热蒸汽在给热的过程中只释放显热而不冷凝，造成蒸汽损失很不经济，一般不予采用。总热负荷可按照下式确定：Qh=Qm/实际消耗量等于理论消耗量除以效率，效率一般取0.70.8 第 23 页 共 121 页 根据生产经验统计，滚筒干燥器蒸发1kg的水分所需要的热量在31403767KJ/kg，折合饱和水蒸汽的耗量为1.21.5kg（蒸汽）/kg（水）加热蒸汽压力加热蒸汽压力 Mpa 0.10.2 0.30.4 0.50.6 蒸发强度蒸发强度 kg/m2h 1535 3060 4075 刮刀装置的作用力滚筒干燥器力矩 填料函的摩擦力矩筒体端盖的自重 填料函的摩擦阻力矩填料函的摩擦阻力矩2021.5724qfDH0M D 填料摩擦面直径 H 填料的轴向排列长度 f2填料对轴端的摩擦系数软垫 0.2q0填料的侧压力 采用石棉填料时21.233DH0M 静态时，滚筒承受刮刀顶紧力静态时，滚筒承受刮刀顶紧力p1后的作用力为后的作用力为 刮刀装置对筒体的作用力刮刀装置对筒体的作用力动态时，滚筒由于刮刀与筒壁存在摩擦力动态时，滚筒由于刮刀与筒壁存在摩擦力和料膜切削力受力有变化和料膜切削力受力有变化 径向力 1sinQp 径向力 1sinQp 水 平 分力 11sincosxQp 水平分力 11sincosxQp 切 向 分力 11sinsinyQp 切向分力 11sinsinyQp 切向力 1cosSp 切向力 2sFpS 刮 刀 顶刮 刀 顶紧力紧力 11.dPq L 阻力矩 4MS R 1q单位长度的顶紧力单位长度的顶紧力 N/mm，一般，一般取取 25N/mm，材质较硬不易剥离时，材质较硬不易剥离时取较大值取较大值 1p转动时刮刀的顶紧力 2211212()2()cosppFpp Fp 刮刀筒体的摩擦力 F=Qf1，摩擦系数 f1 P2料膜切削力 22.dPq L，q2 为料膜剥离时的单位长度的切削力 12N/mm 钢-钢 铸铁-铸铁 钢-铸铁 0.15 0.18 0.3 R 为滚筒体的外壁半径 滚筒承受刮刀的最大阻力矩 4max1 12()Mp fp R 第 24 页 共 121 页 筒体端盖的自重影响 r 为轴承处的半径 3rfAR3AM N/mm AR主动轴支座反力 3rfBR3BM N/mm BR从动轴支座反力 f3 为轴承的摩擦系数 滑动轴承 0.3 单列向心推力 0.003 双列 0.0015 辅助装置单独传动式的滚筒驱动功率 403139550 10MMMNn KW（扭矩 N.mm）辅助装置由滚筒主轴传递功率 40313()9550 10GSGSMMMnNNN KWGN搅拌器或喷溅器的轴功率 SN螺旋输送轴的消耗功率 S，G辅助装置的效率，n 为滚筒的设计转速，403,MMM力矩 1.减速比和传动效率的确定，一般滚筒控制在（210）r/min范围，配置交流电机的转速常为（10001500）r/min，因此滚筒干燥器传动的总速比i=100750范围之内，必须采用多级减速，一般为三级减速传送 电动机 三角皮带传动 定型减速机 圆柱齿轮传动 滚筒主轴总传动 在确定传动件形式时，应考虑传动效率的影响，2.传动装置的选择 电机型号的选择由功率计算和操作条件确定。一般为交流电机，需要经常调整滚筒转速的实验或生产装置中，可选择变速电机或直流电机，生产中需防爆或防腐蚀要求时，可选择相应型号的电机。齿轮的模数和外形尺寸应根据滚筒形式而定，单滚筒型干燥器，大齿轮的节圆直径，不受筒体直径的约束，决定模数的范围较宽。采取间隙控制膜厚的双滚筒干燥器，其相对啮合的大齿轮节圆直径，受筒体直径的约束，必须相 第 25 页 共 121 页 接近，不允许过大或过小，必要时需按照变位齿轮的方法设计，以控制筒体之间所要求的调节间隙。