本科畢業設計 開題報告 課題名稱 回轉 滾筒干燥機 結構 設計 學 號 20031868 姓 名 賈 專 業 機械工程及自動化 指導教師 張 評閱教師 開 題時間 2007 年 3 月 8 日 東北大學 機械工程與自動化學院 一、立論依據 1 本 課題 的 目的 和意義 為了提高生產效率，便于儲存和加工，降低生產成本，提高產品質量等目的，通常對一些產品進行干燥處理。干燥設備因此產生，現如今市場上出現了各種各樣的干燥設備，回轉圓筒干燥機是一種傳統的也是應用 最 廣泛的一種干燥設備 。 回轉圓筒干燥機分為直接加熱干燥和間接加熱干燥兩種，本課題研究的回轉圓筒干燥機采用的是間接加熱的方法對產品進行干燥的 。 其工作原理：原料從圓筒一端 （高端） 上部加入，經過圓 筒內部時，與通過筒內的熱空氣接觸而被干燥，干燥后的產品從另一端 （低端）底部收集。其主體部分是 略 帶傾斜并能回轉的筒體。在干燥過程中，物料借助于圓筒的緩緩轉動，由于重力作用， 物料 向 低 端移動。 筒 體內部 設 有抄板， 能使物料 揚起、拋下，使物料與熱氣充分接觸，提高干燥速率。 回轉圓筒干燥器是一種處理大量物料干燥的干燥器。由于 生產能力大、 運轉可靠、操作彈性大、適應性強、流體阻力小 等優點，廣泛用于冶金、建材、輕工等部門。 通過 查閱資料 和 老師的介紹 ，以及對 回轉圓筒 干燥機 有關 資料的了解，使自己對干燥機的一些知識有了初步的了解和掌 握；通過 對回轉圓筒干燥機的設計 ，檢驗 了 自己大學期間所學知識 以及綜合應用知識的能力，增加了自己 對 實際 生產設備的了解以及 動手 作結構設計的能力；通過對此系列的干燥機的學習和研究，初步了解國內 外 在此方面 取得 成果和發展動態；在學習和設計研究中，讓自己學以致用，在實際中檢驗和鞏固所學過的知識，鍛煉自己的實際動手能力，更為以后的學習和工作打下堅實的基礎。 二、文獻綜述 國內外研究現狀、發展動態 我國的干燥 設備在解放前基本上是空白 ， 干燥技術落后、生產設備原始 。 解放后到現在 我國 的干燥設備，已經有了一個長足的發展。 目前我國 生產 干燥設備 的 企業主要是國 營企業或者集體企業 和民營 企業 ，這些干燥設備主要應用在國民經濟中的化工、輕工、醫藥、食品、農業、林業等行業 ， 經過干燥界工程技術人員的共同努力，近年來我國的干燥設備有了長足的進步。 近年來，隨著我國工農業生產的迅速發展，對干燥設備的需求量越來越大，干燥設備的總體水平也不斷提高。常規干燥設備基本可以滿足生產的需要，并有部分機型出口到國外，這些可喜的成就是廣大工程技術人員長期努力的結果，干燥設備的進步表現在以下幾個方面： 1.干燥設備的加工質量 2.干燥機的結構 3. 設備規模 4. 裝備水平 5. 實驗條件 目前干燥設備服務化工行業的顯著特點是技術含量的作用日益突出。其中，一些干燥設備技術含量高，注重發展新品的廠家，效益日漸提升； 而 相反，一些產品技術含量低，新技術開發能力 落后 的企業，效益開始下滑 ，甚至走向倒閉 。 回轉圓筒干燥機是很多工業生產中用于大處理量的大負荷設備。這種設備投入大，效益低，但彈性大。在旋轉外殼內插入蒸汽管可以提高多級回轉圓筒干燥機的熱效率。然而一段時間 以來，這種干燥技術沒有什么真正的創新。 最近，日本東京 Yamoto Sankyo 公司取得了一項回轉圓筒干燥機專利，設計較為簡單 ：干燥氣流由許多從中心管分出的支管注入旋轉回轉圓筒攜帶的物料層中。其熱質傳遞速率提 高了近兩倍，并且具有尺寸小、結構簡單、成本低等優點。然而這種干燥機并不能適用于通 常由多級回轉圓筒干燥機處理的所有物料。但在可行的情況下，相似的操作條件， Yamoto 的 設計可以減 少一半設備容積。這是該回轉圓筒干燥機創新思維的一個主要優點。 市場反應顯示，化工行業期待干燥設備制造業按照高品質、低能耗、環保型的要求調整產品結構，進一步加強基礎研究，夯實應 用研發的基礎。在技術方面，加強自動化、測試、制造工藝和材料材質外觀設計等方面的研究。在應用研發方面，既要注重國際間的交流與合作，又要注重知識產權的保護；既要注重新技術、新應用領域的開發，又要注重傳統工藝和傳統應用領域的革新和創新。 目前真空干燥設備也隨著真空技術計算機控制技術的發展的發展得到相應地發展，這主要因為真空技術有許多優點，在低壓干燥時含氧量低，能防止物料被氧化變質，可干燥易燃易爆的危險品；可在低溫時使水分氣化，易干燥熱敏性物料；能回收干燥物料中的貴重成分等一系列優點。但還有以噢些不足之處，需要一套玩整的抽水蒸汽真空，因此成成本較高。 但隨著現代控制技術和真空技術的發展，還有廣大科研工作者 的共同努力，真空干燥設備還有很好的發展空間。 所閱文獻的查閱范圍及手段 查閱范圍 1. 干燥設備設計類書籍 2. 圓筒干燥設備專項研究類書籍 3. 機械設計 類書籍及技術手冊 手段 圖書館書籍查閱，網絡化信息檢索等 三、研究內容 1 課題的 構想與思路 回轉圓筒干燥機 是在熱空氣的作用下對物料進行干燥 ，將物料由 高端送入 ， 低端下側出料， 此過程中 通入 熱風進行干燥，最終達到干燥物料的目的。 原料從圓筒一端（高端）上部加入，經過圓筒內部時，與通過筒內的熱空氣接觸而被干燥，干燥后的產品從另一端（低端）底部收集。其主體部分是 略 帶傾斜并能回轉的筒體。在干燥過程中，物料借助于圓筒的緩緩轉動，由于重力作用， 物料 向底端移動。筒體內部 的 抄板， 將物料揚起、拋下， 使物料與熱氣充分接觸， 提高干燥速率。 筒體是 回轉干燥器的基體， 因此要保證筒體具有足夠的剛度和強度，選材一般用 Q235鋼，對筒體進行校核。筒體受熱膨脹，因此需用彈簧板連接筒體與齒輪， 以抵消筒體受熱時所受的力。滾輪與筒體間也應如此。回轉圓筒干燥機是間接加熱干燥的，采用密封裝置防止熱空氣的流失。為防止熱空氣及加熱的物料對筒體的損害 需加 襯里。 加大接觸面積，提高干燥速率，筒體內部裝有 抄板 。 2 主要 設計 內容 1). 回轉圓筒干燥機 結 構設計 2). 二維 建模 3 擬解決的關鍵技術 圓筒干燥設備是比較傳統的干燥 設備， 許多相關人員已 在此做了大量工作 。目前主要是參考 以前 的設計思路，進行 局部的設計 改動。通過對 圓筒部分 機構的設計，學習機械結構的設計方法。 并 進行三維建模。 4 總體設計方案 1.回轉圓筒干燥機設計 a)回 轉滾筒 筒體及其他部分 設計 b) 傳動與支撐部分設計 2.二維建模，使用 CAXA 軟件，完成各部件的二維圖紙。 3.校合計算。 五、工作計劃 序號 階段及內容 工作量估計 （時數） 起止日期 階段成果形式 1 擬定論文開題報告 120 3/9 至 3/29 完成開題報告 2 資料與數據收集、整理與分析，畢 業實習與調研 120 3 月初至 3 月末 對所需資料的搜 集 3 完成論文初稿，二維圖紙 并請導師查看修改 210 4月初至 5月20 左右 初步完成二維圖 的設計 4 完成論文二稿，修改二維圖紙，并 請導師查看修改 280 5月 20至 5月末 修改 完成二維圖 5 論文定稿 120 6 月初至 6 月15 完成設計說明書并論文定稿 6 畢業設計答辯 6