6250kg/h礦石回轉(zhuǎn)圓筒干燥器
一、設(shè)備設(shè)計(jì)條件：
1、物料條件：
物料名稱(chēng)： 礦石
初含水量: 25%計(jì)算；
終含水量: 1%；計(jì)算；
產(chǎn) 量： 6250kg/h;
濕物料溫度： 常溫(θ1=20℃）；
熱風(fēng)溫度： t1=450℃;
出風(fēng)溫度： t2=100℃；
干燥后物料溫度：θ2=110℃；
環(huán)境空氣溫度參數(shù)：空氣溫度為t0=20℃,空氣含濕量為d0=O.O1k****/kg干空氣;
物料絕干比熱設(shè)為：Cs=0.4kcal/kg·℃
加熱方式： 直接式燃?xì)鉄犸L(fēng)爐；
電源： 電壓380V±10V，50Hz；
二、工作原理：
回轉(zhuǎn)圓筒干燥器的主體是略帶傾斜并能回轉(zhuǎn)的圓筒體。濕物料由皮帶輸送機(jī)（用戶(hù)自備）連續(xù)定量從窯頭加入，經(jīng)過(guò)圓筒內(nèi)部時(shí)，與通過(guò)筒內(nèi)的熱空氣進(jìn)行有效地接觸面被干燥，干燥后的產(chǎn)品從窯尾出來(lái)，因物料的顆粒有細(xì)粉塵產(chǎn)生故需要考慮布袋除塵系統(tǒng)，尾氣由引風(fēng)機(jī)排入大氣中。在干燥過(guò)程中，物料借助于圓筒的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，在重力的作用下從較高一端向較低一端移動(dòng)。干燥過(guò)程中所用的熱載體為熱風(fēng)爐所產(chǎn)生的熱量。因物料對(duì)產(chǎn)品品質(zhì)要求高，故采用關(guān)風(fēng)機(jī)連續(xù)進(jìn)料。轉(zhuǎn)筒干燥器雖是zui古老的干燥設(shè)備之一，但目前在冶金、建材、化工等領(lǐng)域仍被廣泛使用。因物料要求終水分幾乎為零，且物料 的承受溫度不受限制，故采用逆流的形式。
三、特點(diǎn)：
1、生產(chǎn)能力大，可連續(xù)操作；
2、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便；
3、故障少，維修費(fèi)用低；
4、適用范圍廣，可以用它干燥顆粒狀物料，對(duì)于那些附著性大的物料也很有利；
5、操作彈性大，生產(chǎn)上允許產(chǎn)品的產(chǎn)量有較大波動(dòng)范圍，不致影響產(chǎn)品的質(zhì)量；
6、容易清掃；
三、物料衡算:
脫水量:W水=2000kg/h
原料供應(yīng)量:W原=W產(chǎn)＋W水=6250＋2000=8250kg/h
四、熱量衡算和熱風(fēng)質(zhì)量流量計(jì)算:
1、絕干物料量：G=（1-0.01）×6250=6288kg/h
2、蒸發(fā)量：W=2000kg/h H2O
3、按環(huán)境溫度20℃，蒸發(fā)水份潛能取595kcal/kg·℃，全系統(tǒng)的熱量是由如下四個(gè)部分組成：Q總=Q1＋Q2＋Q3＋Q4，
3.1 Q總－由干燥介質(zhì)（450℃）空氣提供，根據(jù)能量守恒，干燥介質(zhì)提供的熱量等于全系統(tǒng)所需的熱量，所需熱量為Q總（kcal/h）；
3.2 Q1－蒸發(fā)水份所需熱量，混合溫度取130℃；
3.3 Q2－物料吸收所需熱量，比熱取0.40出料溫度為110℃；
3.4 Q3－排濕熱量，取排濕溫度80℃，所需空氣量為L(zhǎng)（kg/h）；
Q1= W水（595+0.45×t2-1×t0）=2000（595+0.45×100-1×20）
=1240000Kcal/h
Q2= W產(chǎn){cs×（1-ω2）+1×ω2}×（θ2-θ1）
=6250{0.4×（1-1%）+1×1%}×（110-20）=228375Kcal/h
Q3=0.15×（Q1+ Q2）=0.15(1240000+228375)=220256Kcal/h
L=（Q1+ Q2+ Q3）÷〖（i1- i2′）-0.1×0.24×（t2- t0）〗
i1- i2′=（0.24+0.45 d1）×（t1- t2）=（0.24+0.45×0.01）×（450-100）=85.58kcal/kg
L=〖（1240000+228375+220256）〗÷〖85.58-0.1×0.24×（450-20）〗=19804Kg/h
3.5干燥所需的熱量Q干=G×（i1- i0）
i1- i0=（0.24+0.45×d1）×t1＋595×d1-(0.24＋0.45×d0)×t0-595×d0
=(0.24＋0.45×0.01)×450＋595×0.01-(0.24＋0.45×0.01)×20-595×0.01=105.14kcal/kg
Q干=19804×105.14=2082094Kcal/h
為了確保產(chǎn)量，放10%的余量，因此：
干燥系統(tǒng)所需空氣量為：L=19804×1.1=21784kg/h
在100℃時(shí)干燥所需空氣體積：19804÷0.96=20629m3/h
在20℃時(shí)干燥所需空氣體積：19804÷1.2=16503m3/h
計(jì)算三個(gè)不同狀態(tài)下的熱焓:
環(huán)境空氣熱焓:i0=(0.24＋0.45×0.01)×20＋595×0.01
=10.84kcal/kg干空氣
熱風(fēng)熱焓:i1=(0.24＋0.45×0.01)×450＋595×0.01
=115.98kcal/kg干空氣
排風(fēng)溫度和進(jìn)風(fēng)含濕量下的熱焓:
i2′=(0.24＋0.45×0.01)×100＋595×0.01
=30.4kcal/kg干空氣
五、轉(zhuǎn)筒直徑計(jì)算:
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),可取質(zhì)量流速:v=1.5kg/m2·s,則轉(zhuǎn)筒直徑為:
D==2.22m，圓整后去D=2.2m
六、轉(zhuǎn)筒容積計(jì)算:
干燥強(qiáng)度的確定:根據(jù)礦石的干燥強(qiáng)度參數(shù),ω1=25%,
ω2=1%,t1=450℃,t2=100℃,干燥強(qiáng)度:A=25-50kg/m3·h,
現(xiàn)在熱風(fēng)溫度為t1=450℃,排風(fēng)溫度為t2=100℃, ,經(jīng)比較,可取A=40kg/m3·℃,則轉(zhuǎn)筒容積為:
V=1.2×W水/A=1.2×2000/25=60m3
七、轉(zhuǎn)筒長(zhǎng)度計(jì)算:
Z=V/(0.7854×D2)=60/(0.7854×2.22)=15.8,經(jīng)圓整,取Z=16m
因此設(shè)備型號(hào)為：HZG-2.2×16(筒體直徑為2.2m,干燥筒體長(zhǎng)度為16m)
八、干燥時(shí)間計(jì)算:
對(duì)于逆流工況,干燥時(shí)間有以下計(jì)算式:
τ=0.23×Z/(S×n0.9×D)+8×Z×v/(G×dp0.5)
式中:Z----筒體長(zhǎng)度,Z=16m;
S----轉(zhuǎn)筒傾斜度,S=tgβ,β---傾角,β=2.5°,S=0.0437;
D----筒體直徑,D=2.2m;
n----轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)速,n=4r/min;
v-----熱風(fēng)質(zhì)量流量, 20629kg干空氣/h=5.73kg干空氣/s
G-----產(chǎn)量,G=6250kg/h=1.73kg/s
dp-----產(chǎn)品平均粒徑,dp=100μm
∴τ=0.23×16/(0.0437×40.9×2.2)+8×16×5.73/(1.73×1000.5)
τ=10.99+42=53min
九、設(shè)備筒體壁厚計(jì)算:
對(duì)于無(wú)襯層筒體的壁厚,當(dāng)筒體直徑D為2～3.6m時(shí),筒體壁厚δ1=16mm,材質(zhì)為碳鋼與SUS316L復(fù)合板（12+4），滾圈下筒體壁厚δ2=32mm。
十、揚(yáng)料板設(shè)計(jì)：
1．進(jìn)口處焊有1m長(zhǎng)的螺旋導(dǎo)板，減少進(jìn)口處的原料堆積。
2．出口處也焊有1m長(zhǎng)的螺旋導(dǎo)板，減少產(chǎn)品夾帶和加快排出產(chǎn)品。
3．其他部位采用折板形的升舉式揚(yáng)料板。
揚(yáng)料板的數(shù)量：n1=（6～10）×D，則：n1=6×2.2=13.2，為了使加工時(shí)，便于圓周均分，現(xiàn)取n1=12；
揚(yáng)料板高度：根據(jù)設(shè)計(jì)資料，揚(yáng)料板半徑方向的高度hR與轉(zhuǎn)筒直徑D 的關(guān)系，取hR/D=0.15，則hR=0.15×2.2=0.33m，楊料板厚度：5mm，材質(zhì)SUS316L
十一、設(shè)備布袋計(jì)算和選用：
1、排風(fēng)80℃時(shí)的空氣體積流量為：L1=20629m3/h，取布袋過(guò)濾速度1.5m/min，濾袋規(guī)格型號(hào)為Φ120×2000，則濾袋數(shù)量為:259,取260只;濾袋材質(zhì)為防水防油防靜電覆膜濾袋；過(guò)濾目數(shù)為500目。箱體材質(zhì)為物料經(jīng)過(guò)處SUS316L.出料為螺旋出料。
注：由于設(shè)備選用1臺(tái)回轉(zhuǎn)窯連續(xù)干燥，布袋除塵器選為GMC-260；
十二、引風(fēng)機(jī)選型：
根據(jù)排氣量換算應(yīng)選用9-26-10D-55Kw型引風(fēng)機(jī)
風(fēng)量：21465m3/h 壓力：5920Pa 功率：55Kw
轉(zhuǎn)速：1450r/min,帶調(diào)風(fēng)閥，減震墊；
十三、電器控制：
① 總線電壓和電流顯示，風(fēng)機(jī)電壓和電流顯示。
② 電器啟動(dòng)：
(1).引風(fēng)機(jī)啟動(dòng);(2). 滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)采用變頻調(diào)速;(3).進(jìn)料關(guān)風(fēng)機(jī)采用變頻調(diào)速；
③ 溫度和壓力測(cè)量:
(1).熱風(fēng)出口溫度測(cè)量. (2).布袋除塵器進(jìn)風(fēng)口溫度測(cè)量.
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