1、 2010 屆畢業論文題 目： 轉筒干燥機設計 學 院： 機械與動力工程學院 專 業： 機械工程及自動化 班 級： 姓 名： 指導教師： 起訖日期： 2010.3.12010.6.15 2009年 6月轉筒干燥機設計摘 要本文的主要內容是轉筒干燥機的設計。本文介紹了干燥技術及其發展，所要干燥的物料是脫硫石膏顆粒，脫硫石膏是燃煤電廠用石灰石（石灰）石膏濕法脫硫的副產品，它能代替天然石膏，并廣泛用于各個行業。如陶瓷工業、鑄造工業、建筑業及醫用。由于脫硫石膏含水量高，流動性差，并且粘附性強，所以必須對它進行干燥，以達到使用要求。轉筒干燥機正符合脫硫石膏的干燥要求，轉筒干燥機主要由回轉體、揚料板，傳動

2、裝置，支撐裝置及密封圈等部件組成。它是傳統干燥設備之一，設備運轉可靠，操作彈性大、適應性強、處理能力大，廣范應用于冶金、建材、化工、洗煤、化肥、礦石、沙、粘土、高嶺土、糖等領域，直徑：600-4000，長度視干燥要求確定。進入干燥筒體內的濕物料被轉筒壁上的抄板反復抄起、拋落，在下落的過程中被打散裝置破碎成為細小顆粒，比面積大幅度增加，與熱風充分接觸、干燥。轉筒干燥機處理能力大，燃料消耗少，干燥成本低。干燥機具有耐高溫的特點，能夠使用高溫熱風對物料進行快速干燥。可擴展能力強，設計考慮了生產余量，即使產量小幅度增加，也無需更換設備。設備采用調心式拖輪結構，拖輪與滾圈的配合好，大大降低了磨損及動力消

3、耗。專門設計的擋輪結構，大大降低了由于設備傾斜工作所帶來的水平推力。抗過載能力強，筒體運行平穩，可靠性高。 本文是根據脫硫石膏的性能和給定的產量來設計轉筒干燥機，從而確定所有結構的參數，最后選取電動機，減速機等。關鍵詞：干燥技術，轉筒干燥機，脫硫石膏Design of rotary drum dryerAbstractThe main contents of this paper is the design of rotary drum dryer. This article describes the drying technology and its development, dry ma

4、terial is to be gypsum particles,Gypsum is a by-product from the coal-fired power plants using wet FGD with limestone (lime) - gypsum. It can replace natural gypsum, and is widely used in various industries. Such as ceramic industry, foundry industry, construction and medical. As the gypsum high wat

5、er content, poor mobility, and strong adhesion, so it must be dried to meet requirements.Rotary drum dryer for drying requirements are consistent with gypsum, the main rotor from the rotary dryer, Spreading Board, transmission, seals and other support devices and components. It is one of the traditi

6、onal drying equipment, equipment operation reliability, operating flexibility, adaptability, large capacity, wide range used in metallurgy, building materials, chemicals, coal washing, chemical fertilizers, ore, sand, clay, kaolin, sugar and other fields，diameter: 600-4000, depending on the length o

7、f dry and asked to identify. Drying tube into the body of the wet material was transferred to tube wall repeatedly took a copy board, into the falling, the drop in the process of being broken into small particles dispersed devices, than the area of a substantial increase in full contact with the hot

8、 and dry.Rotary drum dryer large capacity, less fuel consumption, dry and low cost. Dryer has a temperature characteristic of the material can be used for rapid high-temperature hot air drying. Scalable capacity, design considerations of the production margin, even a small increase in output, no nee

9、d to replace equipment. Device structure with self-aligning type tugs, tugs and rolling circle with the good and greatly reduce wear and power consumption. Specially designed to block wheel structure, greatly reduces the work because the equipment caused by tilting the level of thrust. Strong resist

10、ance to overload, run a smooth cylinder, and high reliability.This article is based on the performance and gypsum production given to design rotary drum dryer, to determine all structural parameters, and finally select the motor, reducer and so on.  Key words: Drying technilogy, Rotary dru

11、m dryer, gypsum目 錄摘 要 IAbstractII第一章 引言 1第二章 干燥技術介紹 22.1 干燥設備的概況2 2.2 干燥機的分類和發展3 2.3 轉筒干燥機的原理4 2.4 轉筒干燥機的優缺點4 2.5 轉筒干燥機的工作流程圖5 2.6 轉筒干燥機的主要內部結構5 2.7 轉筒干燥機的國內外現狀6 2.8 干燥機的未來展望8第三章 脫硫石膏的性能和用途 10 3.1 脫硫石膏的性能 10 3.2 脫硫石膏的特點及其利用原則 10 3.3 我國脫硫石膏綜合利用情況 12 3.4 加快推進脫硫石膏綜合利用的建議 14第四章 轉筒干燥機的設計計算 15 4.1 已知條件 15

12、 4.2 物料衡熱和熱量衡算 15 4.3 設備參數設計和確定 17 4.4 筒體設計 19 4.5 滾圈設計 24 4.6 托輪及軸承計算 26 4.7 擋輪及軸的計算 28 4.8 傳動裝置的確定設計依據 30III 4.9 轉筒干燥機試機及使用注意事項 34 4.10轉筒干燥機可能發生的故障及處理方法 35 結語 36參考文獻 37致謝 39V南京工業大學學士學位論文第一章 引言干燥技術的應用，在我國具有十分悠久的歷史。聞名于世的造紙技術，就顯示了干燥技術的應用。天工開物一書中，描述了人工加熱干燥過程，總結了我國勞動人民的干燥實踐，反映了我國古代勞動人民的高度智慧。在解放前，我國干燥技術

13、的應用，一般仍停留在手工作坊的階段。解放以后，干燥技術的應用發展很快，20世紀50年代初期，分散懸浮態干燥技術(如氣流干燥器等)開始工業應用，干燥技術的研究工作也普遍開展。高效的干燥器也在產生產中應用。隨著工業現代化的進展、化學工業的機械化、人性化和自動化水平的提高,作為化工單元操作設備之一的干燥器，也必將更加迅速的發展。轉筒干燥機也稱回轉圓筒干燥機是一種處理大量物料干燥的干燥器。由于運轉可靠、操作彈性大、適應性強、處理能力大，廣泛使用于冶金、建樹、輕工等部門。在化工行業中，如硫酸銨、硫化堿、支福粉、硝酸銨、尿素、草酸、重鉻酸鉀、聚氯乙烯、二氧化錳、碳酸鈣、磷酸銨、硝酸磷肥、鈣鎂磷肥、磷礦、普

14、通過磷酸鈣、重過磷酸鈣、磷酸三鈉、三聚磷酸鈉等的干燥，大多使用轉筒干燥機。本文的轉筒干燥機是根據脫硫石膏的初終水分，產量等要求來設計。第二章 干燥技術介紹1.1干燥設備的概況干燥技術的應用，在我國具有十分悠久的歷史。聞名于世的造紙技術，就有干燥技術的應用。干燥設備廣泛應用于化工、食品、糧油、飼料等工業，中國的現代干燥技術是從20 世紀50年代逐漸發展起來的，迄今對于常用的干燥設備，如氣流干燥、噴霧干燥、流化床干燥、旋轉閃蒸干燥、紅外干燥、微波干燥、冷凍干燥等設備，我國均能生產供應市場，對于一些較新型的干燥技術如沖擊干燥、對撞流干燥、過熱干燥、脈動燃燒干燥、熱泵干燥等也都已開發研究，有的已工業化

15、應用。我國的現代干燥技術取得的成績是我國相關科研人員和企業界共同努力的結果，雖然取得了不少可喜的成果，但是企業間的競爭尚不規范阻礙了干燥技術的健康發展，很多成果尚未能轉化為生產力，使企業的產品得不到更新。干燥技術的研究既要研究不同物料的干燥性能，也要研究各種節能高效的新型干燥設備，以及一定的物料在某種干燥設備中的合理操作參數。人們一直希望通過干燥理論的研究建立干燥模型，以期在計算機上取得最佳結果。遺憾的是，直到今天，對于大多數干燥操作，在無經驗的情況下，只能通過試驗取得相關數據，來指導生產實踐。干燥技術有三項目標是業界公認的，即干燥操作要保證產品質量、干燥作業對環境不造成污染、干燥的節能研究。

16、干燥也是一個能耗較大的單元操作，直接決定著產品的質量，特別是高性能材料的生產，對干燥操作有著更高的要求。針對這些問題，近些年來，干燥技術領域出現了一些創新成果。為了節能以及生產附加值高的產品、解決干燥過程中出現的問題，需要結合現存的各種有效的干燥技術，或者研究開發特殊的干燥技術和新型的干燥設備，同時也需要強化干燥過程中的智能化控制。在油脂制取的原料干燥上，目前我國此類干燥設備大部分是采用對流干燥技術,主要使用轉筒烘干機、流化床烘干機和塔式干燥機。簡而言之，目前干燥技術發展的總趨勢為：a.干燥設備研制上向專業化、大型化、系列化和自動化發展；c.強化干燥過程；d. 采用新的干燥方法和組合干燥方法；

17、e.降低干燥過程中能量的消耗；f.閉路循環干燥流程的開發和應用；g.消除干燥過程造成的公害問題。1.2干燥機的分類和發展近代干燥機開始使用的是間歇操作的固定床式干燥機。19世紀中葉，洞道式干燥機的使用，標志著干燥機由間歇操作向連續操作方向的發展。回轉圓筒干燥機則較好地實現了顆粒物料的攪動，干燥能力和強度得以提高。一些行業則分別發展了適應本行業要求的連續操作干燥機，如紡織、造紙行業的滾筒干燥機。20世紀初期，乳品生產開始應用噴霧干燥機，為大規模干燥液態物料提供了有力的工具。40年代開始，隨著流化技術的發展，高強度、高生產率的沸騰床和氣流式干燥機相繼出現。而冷凍升華、輻射和介電式干燥機則為滿足特殊

18、要求提供了新的手段。60年代開始發展了遠紅外和微波干燥機。用于進行干燥操作的機械設備類型很多，根據操作壓力可分為常壓和減壓（減壓干燥機也稱真空干燥機）。根據操作方法可分為間歇式和連續式。根據干燥介質可分為空氣、煙道氣或其他干燥介質。根據運動（物料移動和干燥介質流動）方式可分為并流，逆流和錯流。按操作壓力，干燥機分為常壓干燥機和真空干燥機兩類，在真空下操作可降低空間的濕分蒸汽分壓而加速干燥過程，且可降低濕分沸點和物料干燥溫度，蒸汽不易外泄，所以，真空干燥機適用于干燥熱敏性、易氧化、易爆和有毒物料以及濕分蒸汽需要回收的場合。優勢：1、設計精良的吸附塔體 2、高性能的活性氧化鋁吸附劑 3、效果良好的

19、消音器4、獨具功率大和耐用兩大特點的進口氣動控器5、可精確調節流量的再生氣調節閥按加熱方式，干燥機分為對流式、傳導式、輻射式、介電式等類型。對流式干燥機又稱直接干燥機，是利用熱的干燥介質與濕物料直接接觸，以對流方式傳遞熱量，并將生成的蒸汽帶走；傳導式干燥機又稱間接式干燥機，它利用傳導方式由熱源通過金屬間壁向濕物料傳遞熱量，生成的濕分蒸汽可用減壓抽吸、通入少量吹掃氣或在單獨設置的低溫冷凝器表面冷凝等方法移去。這類干燥機不使用干燥介質，熱效率較高，產品不受污染，但干燥能力受金屬壁傳熱面積的限制，結構也較復雜，常在真空下操作；輻射式干燥機是利用各種輻射器發射出一定波長范圍的電磁波，被濕物料表面有選擇

20、地吸收后轉變為熱量進行干燥；介電式干燥機是利用高頻電場作用，使濕物料內部發生熱效應進行干燥。優勢：1、采用高性能蒸發器，超大換熱面積，傳熱溫差小，蒸發器出口空氣溫度更穩定 2、采用高效氣水分離結構，油水分離效率高；按濕物料的運動方式，干燥機可分為固定床式、攪動式、噴霧式和組合式；按結構，干燥機可分為廂式干燥機、輸送機式干燥機、滾筒式干燥機、立式干燥機、機械攪拌式干燥機、回轉式干燥機、流化床式干燥機、氣流式干燥機、振動式干燥機、噴霧式干燥機以及組合式干燥機等多種。1.3轉筒干燥機的工作原理轉滾干燥機的主體是略帶傾斜并能回轉的圓筒體。這種裝置的工作原理如下：濕物料從加料口上部加入，經過圓筒內部時，

21、與通過筒內的熱風或加熱壁面進行有效的接觸而被干燥，干燥后的產品從出料端下部收集，在干燥過程中，物料借助于圓筒的緩慢轉動，在重力的作用下從較高一端向較低一端移動。筒體內壁上裝有順向抄板（或類似裝置），它不斷地把物料抄起又灑下，使物料的熱接觸表面增大，以提高干燥速率并促使物料向前移動。干燥過程中所用的熱載體一般為熱空氣、煙道氣或水蒸氣等。如果熱載體（如熱空氣、煙道氣）直接與物料接觸，則經過干燥后，通常用旋風除塵器將氣體中夾帶的細粒物料捕集下來，廢空氣則經過旋風除塵器后放空。目前仍被廣泛使用于冶金、建材、化工等領域。1.4轉筒干燥機的優缺點轉筒干燥與其他干燥設備相比，生產能力大，可連續操作；結構簡單

22、，操作方便；故障少，維修費用低；適用范圍廣，流體阻力小，可以用它干燥顆料狀物料，對于那些附著性大的物料也很有利；操作彈性大，生產上允許產品的流量有較大波動范圍，不會影響產品的質量；清掃容易。缺點是：設備龐大，一次性投資多；安裝、拆卸困難；熱損失較大，熱效率低(蒸汽管式轉筒干燥機熱效率高)；物料在干燥機內停留時間長，物料顆料之間的停留時間差異較大。1.5轉筒干燥機的工作流程圖、熱源 、上料機 、加料口 、支撐滾圈 、傳動齒圈 、回轉滾筒、引風機 、旋風分離器 、氣鎖卸料器1.6轉筒干燥機的主要內部結構為了增加物料均勻分布在轉筒截面上的各個部分與干燥介質良好的接觸，在筒體內裝置揚板。揚板的種類有以

23、下幾種：一、升舉式揚板：適用于大塊物料或易黏結在筒壁上的物料。二、四格式揚板：適用于密度大，不脆的或不易分散的物料。該揚板將圓筒分為四個格，呈互不相通的扇狀作業室，物料與熱氣體的接觸面比升舉式揚板大，并且又能增加物料的充填率及降低物料的降落高度而減少粉塵量損失等優點。三、十字形或架形揚板：適用于較脆及易分散的小塊物料，使其物料能均勻地分散在筒體的整個截面上。四、套筒式揚板：為復式傳熱（或稱半直徑加熱）轉筒干燥機的揚板。五、分格式（扇形）揚板適用于顆粒很細而易引起粉末飛揚的物料。物料一給入就堆積在格板上，當筒體回轉時，物料被翻動并不斷與熱氣體接觸，同時又因物料降落高度的降低，減少了干燥物料被氣體

24、帶走的可能性。以上各種形式的揚板可以分布在整個筒體內，為了使物料能夠迅速而且比較均勻地送到揚板上，亦可在給料端15m處安裝螺旋形導料板，以避免濕物料在筒壁上黏結堆積。同時因干燥后的物料很容易被揚起而被廢氣帶走，而在排料端12m處不裝任何揚板。 1.7 轉筒干燥機的國內外現狀目前，國內使用的轉筒干燥機與國外的型式基本相同。為了提高干燥性能，國內外新型設備研制動向亦大體相似，即通過組合設置不同幾何形狀的抄板，發展具有聯合裝置的轉筒干燥機。 按照被干燥物料的加熱方式，可將目前的轉筒干燥機分為五種類型，即直接加熱式干燥機、間接加熱式干燥機、復合加熱式干燥機、蒸汽煅燒干燥機、噴漿造粒干燥機。 1、直接加

25、熱式轉筒干燥機 此種干燥機內載熱體直接與被干燥物料接觸，主要靠對流傳熱，使用最廣泛。分為常規直接加熱轉筒干燥機、葉片式穿流轉筒干燥機和通氣管式轉筒干燥機三種。 常規直接加熱轉筒干燥機中被干燥的物料與熱風直接接觸，以對流傳熱的方式進行干燥。按照熱風與物料之間的流動方向，分為并流式和逆流式。干燥機的空氣出口溫度在并流式中一般應高于物料出口溫度1020， 在逆流式中空氣出口溫度沒有明確規定，但設計時采用100作為出口溫度比較合理。筒體直徑一般為 0.4-3m，筒體長度與筒體直徑之比一般為4-10。干燥機的圓周速度為0.4-O.6m/s，空氣速度在1.5-2.5m/s范圍內。按照熱風的吹入方式可將葉片

26、式穿流轉筒干燥機分為端面吹入型和側面吹入型兩種。端面吹入型的筒體水平安裝，沿筒體內壁圓周方向等距離裝有許多從端部入口側 向出口側傾斜的葉片，熱風從端部進入轉筒底部，僅從下部有料層的部分葉片間隙吹入筒內，因此能有效地保證干燥在熱風與物料的充分接觸下進行，不會出現短路 現象。物料則在傾斜的葉片和筒體的回轉作用下，由入口側向出口側移動，其滯留時間可用出口調節隔板調節。側面吹入型與端面吹入型不同的是，筒體略帶傾斜安 裝，大部分熱風從開有許多小孔的筒體外吹入筒內，其方向與筒內物料的移動方向成直角，再穿過三角形葉片的百葉窗孔進入料層。在回轉筒體外壁四周裝有箱型殼體，并沿回轉筒體長度方向分成3-4個獨立的室

27、。每個室都有獨立的鼓風機、空氣加熱器以及進氣口和排氣口，熱風溫度以及循環風量、排氣量均能自行調節。這種干燥機體積傳熱系數大約349-1745W/(m3·)，干燥時間短，約為10-30min，物料的填充率較大約為 20-30。裝置容積相對較小，料層阻力為98-588Pa，通過風速一般為0.5-1.5m/s，筒體的轉速約為常規直接加熱轉筒干燥機的1/2左 右，使用的熱風溫度100-300。常用這種干燥機干燥粒狀、塊狀或片狀物料，例如壓扁大豆、砂糖等物料。      通氣管式轉筒干燥機轉筒的設計和安裝與常規式相同，不同的是轉筒內沒有安裝抄板

28、，物料自進口端向出口端移動的過程中，始終處于轉筒底部的空間中，形成一個 穩定的料層。熱空氣從端部進入不隨筒體轉動的中心管后，高速地從埋在料層內的分支管小孔中噴出，與物料強烈接觸。由于分支管是沿著中心管長度方向均勻分 布，而沿著圓周方向則主要集中于中心管下部分布。所以這種設計不僅保證了熱風與物料的有效接觸，強化了傳熱傳質過程，而且與葉片式穿流轉筒干燥機相比，氣 體在干燥機長度上的分布則更加均勻。通氣管式干燥機的體積傳熱系數約是常規式的兩倍。轉筒的圓周速度約是常規式的1/2。在相同的生產能力下，干燥筒體的長度僅是常規式的1/2。2 、間接加熱式轉筒干燥機   

29、0;  其載熱體不直接與被干燥的物料接觸，而干燥所需的全部熱量都是經過傳熱壁傳給被干燥物料的。間接加熱轉筒干燥機根據熱載體的不同，分為常規式和蒸汽管式兩種。      常規間接加熱轉筒干燥機的轉筒砌在爐內，用煙道氣加熱外殼。此外，在轉筒內設置一個同心圓筒。煙道氣進入外殼和爐壁之間的環狀空間后，穿過連接管進入干燥 筒內的中心管。煙道氣的另一種走向是首先進入中心管，然后折返到外殼和爐壁的環狀空間，被干燥的物料則在外殼和中心管之間的環狀空間通過。為了及時排除從 物料中汽化出的水分，可以用風機向干燥筒中引入適量的空氣，但所需的空氣量比直接加熱

30、式要小得多。由于風速很小(一般為0.3-0.7m/s)，所以廢氣 夾帶粉塵量很少，幾乎不需氣固分離設備。在許多場合下，也可以不用排風機而直接采用自然通風除去汽化出的水分。      蒸汽管間接加熱轉筒干燥機的干燥筒內以同心圓方式排列1-3圈加熱管，其一端安裝在干燥機出口處集管箱的排水分離室上，另一端用可熱膨脹的結構安裝在通氣 頭的管板上。蒸汽、熱水等熱載體則由蒸汽軸頸管加入，通過集管箱分配給各加熱管，而冷凝水則借干燥機的傾斜度匯集至集管箱內，由蒸汽軸頸管排出。物料在干 燥器內受到加熱管的升舉和攪拌作用而被干燥，并借助干燥機的傾斜度從較高一側向較

31、低一側移動，從設在端部的排料斗排出。它的單位容積干燥能力是常規直接加 熱式轉筒干燥機的3倍左右，傳熱系數約為每平方米加熱面積40-120W(m2·)，熱效率高達80-90，物料的填充率為0.1-0.2。      3 、復合加熱式轉筒干燥機      其一部分熱量是由干燥介質經過傳熱壁傳給被干燥物料，另一部分熱量則由載熱體直接與物料接觸而傳遞的，是熱傳導和對流傳熱兩種形式的組合，熱利用率較高。 主要由轉筒和中央內管組成，熱風進入內筒，由物料出口端折入外筒后，由原料供給端排出。物料則沿著

32、外殼壁和中央內筒的環狀空間移動。干燥所需的熱量，一部 分由熱空氣經過內筒傳熱壁面，以熱傳導的方式傳給物料：另一部分通過熱風與物料在外殼壁與中央內筒的環狀空間中逆流接觸，以對流傳熱的方式傳給物料。      4、 蒸汽煅燒干燥機      在蒸汽煅燒干燥機內，一方面進行煅燒，一方面進行干燥。并設有自身返料裝置。熱量是通過設在回轉筒內的翅片管蒸汽加熱而獲得的。傳熱系數高，熱效率可達到75，蒸發強度為150kg(水)/m3。      5 、噴漿造粒干

33、燥機      它將產品干燥和造粒在一個回轉圓筒中完成。料漿由噴嘴噴射到筒內，筒體內部設有返料螺旋抄板，使成品自身返料而減少返料倍數，簡化流程，降低設備負荷，提高設備生產強度。1.8干燥機的未來展望干燥機的未來發展將在深入研究干燥機理和物料干燥特性，掌握對不同物料的最優操作條件下，開發和改進干燥機；另外，大型化、高強度、高經濟性，以及改進對原料的適應性和產品質量，是干燥機發展的基本趨勢；同時進一步研究和開發新型高效和適應特殊要求的干燥機，如組合式干燥機、微波干燥機和遠紅外干燥機等。干燥機的發展還要重視節能和能量綜合利用，如采用各種聯合加熱方式，

34、移植熱泵和熱管技術，開發太陽能干燥機等；還要發展干燥機的自動控制技術、以保證最優操作條件的實現；另外，隨著人類對環保的重視，改進干燥機的環境保護措施以減少粉塵和廢氣的外泄等，也將是需要深入研究的方向。展望未來的競爭力的干燥設備行業的重點將集中在產品質量，技術，服務和價格。類型的設備在干燥，熱空氣將干大氣加熱設備，真空干燥設備為基礎的，其他設備，如遠紅外干燥，閃蒸干燥機微波干燥設備和其他特殊領域的用戶也將逐步擴大的數目應用。在食品，藥品干燥，真空冷凍干燥設備的大型標準設備的需求將會增加，相結合的功能(如制粒干燥，干燥-過濾器)設備的需求將增加，高自動化干燥設備在一些應用將受到歡迎。此外，出現了干

35、燥設備將會有越來越多的重視質量，耐腐蝕材料的干燥設備和使用性能可靠，將特別關注的用戶。目前，干燥設備行業開始進入較成熟的發展階段，能夠更好地滿足各個領域用戶的實際需求，價格的國外同類產品，只有1/3，這使干燥設備在中國比在市場競爭中進口設備的價格具有明顯的優勢;另一方面，較大的干燥設備，大多數還涉及現場安裝，調試和售后服務工作，為國內用戶，國產設備的進口設備選擇更多的選擇和更方便。在國際市場上，中國加入世貿組織，干燥設備更有利于擴大出口。目前，中國的主要出口產品是真空干燥設備干燥設備，干燥設備，振動，中小型糧食，農業，林業，食品和本地產品干燥設備，年出口量超過100輛，主要出口地區東南亞國家和

36、其他發展中國家，并敞開了大門歐洲和美洲市場。目前，中國的出口占了干燥設備干燥設備的比例總額的不到5%。國際競爭，干燥設備制造企業在中國的主要競爭對手是丹麥，瑞士，英國，德國，美國和日本。競爭對手相比，優勢在中國干燥設備很便宜，這主要是由于不足，控制自動化程度的產品，外觀質量，功能集和組合的領域得到進一步改善。因此，國內干燥設備生產企業應充分利用中國加入WTO的機遇，加強技術交流，同外國的國家學習和借鑒外國先進的干燥設備，干燥設備，以加速提高中國的自動化程度和控制，外觀的質量，功能集和組合，并縮小與國外的產品，來改善我們的產品在用戶的信任，因此，干燥設備在中國，不僅在國內市場，而且在國外市場可以

37、進行。我國正越來越多的生產干燥設備品種，擴大規模，水平和質量的產品迅速增加，越來越多的市場競爭力。特別是，中國政府支持出口的有關政策，生產干燥設備為國內企業創造良好的外部條件，這表明，中國的發展前景良好的干燥設備。 9第三章 脫硫石膏的性能和用途3.1脫硫石膏的性能脫硫石膏是一種二水硫酸鈣含量較高、細顆粒、含有一定游離水的再生石膏資源。在 環保意識日益增強的時代，它的價值越發明顯。隨著國家改革法規的頒布和實施，國內很多燃煤熱電廠紛紛建立煙氣脫硫裝置，脫硫石膏的產量也在快速增長，它的應用已提到日程上來。脫硫石膏與天然石膏都是二水硫酸鈣，其物理、化學特征有共同規律，煅燒后得到的建筑石膏粉和石膏制品

38、在水化動力學，凝結特性、物理性能上也無顯著的差別。但作為一種工業副產石膏，它具有再生石膏的一些特性，和天然石膏有一定的差異。經初步應用體會到在原始狀態、機械性能和化學成分特別是雜質成分上與天然石膏有所差別。導致脫水特征、易磨性及煅燒后的建筑石膏粉在力學性能、流變性能等宏觀特征上與天然石膏有所不同。3.2脫硫石膏的特點及其利用原則脫硫石膏的性質雖然因其石灰石粉的性質的不同有所差異，但是總體來講與天然石膏相比，脫硫石膏的CaO 等的含量都要比天然石膏高的多，可見脫硫石膏的純度較高；脫硫石膏物理、化學特征和天然石膏具有共同的特點，同時粒度比較均勻，水吸附性較高。1、脫硫石膏與天然石膏的相同點（1）水

39、化動力學和凝結特征一致；（2）主要礦物相、轉化后的五種形態、七種變體物化性能一致，脫硫石膏完全可以代替天然石膏用于建筑材料和陶瓷模具；（3）兩者均無放射性，不危害健康。2、脫硫石膏與天然石膏的不同點（1）原始物理狀態不一樣：天然石膏是粘合在一起的塊狀，而脫硫石膏以單獨的結晶顆粒存在；脫硫石膏雜質與石膏之間的易磨性相差較大，天然石膏經過粉磨后的粗顆粒多為雜質，而脫硫石膏其顆粒多的卻為石膏，細顆粒為雜質，其特征與天然石膏正好相反；（2）顆粒大小與級配：煙氣脫硫石膏的顆粒大小較為平均其分布帶很窄，高細度（200目以上）、顆粒主要集中在30-60m之間，級配遠遠差于天然石膏磨細后的石膏粉。因此，現有的

40、以天然石膏為原料的熟石膏的煅燒設備和生產工藝并不能完全照搬，要采用針對化學石膏設計的生產工藝和設備；比如，脫硫石膏不適合流態化煅燒設備，因為它粒徑太小，還未燒就很容易被吹出來了；還如，用天然石膏生產高強石膏的蒸壓釜，脫硫石膏就無法直接放入蒸壓；另外脫硫石膏粒徑分布非常狹窄，加工成熟石膏粉后，必須要對其進行粉磨改性、產生級差，才能使其具有更好的凝結強度；而在粉磨改性中，碾壓力形成級差產生的改性效果不好，而劈裂力形成的效果最好，碰撞力次之；因此，改性磨的選擇要注意它的力學特點。脫硫石膏與天然石膏比較天然石膏與脫硫石膏的化學成分及細度見表1、表2。表1天然、脫硫石膏化學成分及細度項目CaOSiO2A

41、l2O3SO3Fe2O3MgOLoss篩余(45 m)/%天然石膏31.54.31.7341.11.151.3017.28.8脫硫石膏31.62.70.742.40.51.019.21.0表2顆粒粒徑分布粒度/m806050403020105天然石膏篩余/%10.94.79.54.914.415.520.012.7脫篩石膏篩余/%5.015.58.321.931.015.71.70.4注： 天然石膏中未計入8.8%大于80m的顆粒。結論脫硫石膏與天然石膏化學組成相差不大，品質相當；但天然石膏的雜質以粘土礦物為主，磨細后顆粒較大，在水化時一般不能參加反應，因而性能在一定程度上不及脫硫石膏。（3）

42、高含水量 ,流動性差，只適合皮帶輸送。（4）雜質成分上的差異，導致其脫水特性、易磨性及煅燒后的熟石膏粉在力學性能、流變性能等宏觀特征上的不同。（5）脫硫石膏的產出在全國分布比較均勻，特別是石膏產品大量消費地的東部發達地區脫硫石膏的產量也很大，而且脫硫石膏的品位又很高，一般都在90%以上；這樣就彌補了我國高品位的天然石膏儲量小、產量低、其產品遠離消費地的重大缺陷。2、脫硫石膏的利用原則（1）堅持擴大利用、高效利用、清潔利用、物盡其用的原則，重點推進量大面廣、資源化潛力大的脫硫石膏回收與再生利用,合理延長產業鏈,開發高附加值的綜合利用產品,減少二次污染,提高資源利用效率,實現經濟效益、社會效益、環

43、境效益的有機統一。（2）堅持市場導向原則，因地制宜，產銷對路，確定脫硫石膏綜合利用的優先發展領域，提高資源利用效率、減少廢棄物排放的重要措施，成為企業健康發展的驅動力。（3）綜合考慮，脫硫石膏深加工生產線要與電廠煙氣脫硫系統有機結合，無縫銜接；同時脫硫石膏深加工生產不能產生新的污染源，盡可能利用電廠的余熱為熱源。3、脫硫石膏的直接利用（1）經過干燥后可用作水泥緩凝劑；（2）經過配制后可用作鹽堿地的改良。3.3我國脫硫石膏綜合利用情況國內對脫硫石膏的綜合處理和應用已經起步，脫硫石膏的應用蘊藏著巨大的市場機遇，對于江蘇、浙江、廣東等天然石膏匱乏的地區，脫硫石膏的大量出現為以石膏為原材料的企業帶來了

44、商業機會。脫硫石膏可以用做制造石膏砌塊、膩子石膏、模具石膏、紙面石膏板以及水泥等建材產品，但是目前能大量使用的限于制造紙面石膏板和作水泥緩凝劑。1用于制造石膏砌塊。我國雖在外墻建設中大力推薦以石膏砌塊代替實心粘土磚，但目前最大的石膏砌塊生產線僅30萬平方米，每年約可利用脫硫石膏2萬噸（濕基），大部分生產線都是10萬平方米以下的小生產線，用量不大，市場未推開。2用于制造膩子石膏和粉刷石膏。全國目前膩子石膏的使用量僅10萬噸左右，粉刷石膏的用量與此相當，用量太小，推廣價值不大。3用于制造模具石膏。我國模具石膏市場較大，但是目前用脫硫石膏制造模具石膏還存在技術工藝和脫硫石膏白度的問題，工藝不成熟，有

45、待進一步開發新技術。4用于作水泥緩凝劑。目前脫硫石膏作水泥緩凝劑是先把脫硫石膏制成球狀，增加了制造成本，降低了經濟效益。更為經濟的途徑是開發直接利用工藝技術，開發該項技術首先要解決濕基脫硫石膏粘球磨機的問題。對水泥行業來說，作水泥緩凝劑是脫硫石膏最主要的應用方式。我國的脫硫石膏主要集中在東部沿海地區，2006年我國水泥產量約13億噸，僅東部地區就有8億噸。按照4的添加量計算，如果全部用脫硫石膏代替天然石膏作為緩凝劑，一年可消化脫硫石膏3200萬噸，完全可以解決目前脫硫石膏的利用問題。5用于制造紙面石膏板。制造紙面石膏板是脫硫石膏另一個大量使用的途徑，國外脫硫石膏一般也是用于制造紙面石膏板。預計

46、今年我國紙面石膏板總產銷量能夠達到7.5億平方米，按照每平方米使用10公斤濕基脫硫石膏計算，一年可消化脫硫石膏750萬噸。我國紙面石膏板需求量還在以年20左右的速度增長，脫硫石膏利用潛力很大。我國建設的紙面石膏板生產線已有使用脫硫石膏代替天然石膏的成功先例。山東泰和集團從1999年開始研究利用工業副產石膏制造紙面石膏板工藝技術，在江蘇江陰的兩條年產3000萬平方米的紙面石膏板生產線年可利用脫硫石膏60萬噸，制造紙面石膏板6000萬平方米。泰和還先后與多家電廠合作投資建設四條年產2500-3000萬平方米的生產線利用電廠脫硫石膏。一些外國公司也準備在中國建設生產基地大量利用脫硫石膏。6用作土壤改

47、良劑。上海等地有用做海灘鹽堿地改良的報道，但未見真正實施的報道。這一方法雖具理論可行性，實踐上還有很多問題有待解決。3.4加快推進脫硫石膏綜合利用的建議脫硫石膏雖然與天然石膏品質相當，加快其綜合利用的進程，需進一步加強宣傳，加大相關應用處理技術的研發和產品有效市場的培育。為此，建議：（1）進一步限制粘土磚，大力推廣新型建材。粉刷石膏、膩子石膏、石膏砌塊等都是非常好的新型建材產品，但是市場很小，無法進行大規模生產。（2）加快脫硫石膏應用技術的開發。如模具石膏等的市場應用量非常廣泛，但模具石膏主要用塊狀石膏來制造，目前還沒有更好的辦法來解決這個問題；水泥生產中解決脫硫石膏粘球磨機的問題也需要抓緊研

48、發。（3）加大對脫硫石膏利用的政策支持力度，進一步完善和落實資源綜合利用稅收優惠政策。（4）加大監控力度，保證電廠脫硫設備正常運行，確保下游資源綜合利用企業的原材料供給。電廠脫硫設備不能正常運行存在以下原因，一是脫硫設備公司良莠不齊，部分工程質量不過關，導致出現故障停止脫硫，或是由于對國外技術和設備依賴度較高，出現故障后難以及時修復導致停止脫硫；二是電價政策不能及時到位；三是環保執法不嚴格，對脫硫設施日常運行缺乏監管或監管不到位；四是部分電廠為獲經濟利益，故意停運脫硫設施。41第四章 轉筒干燥機的設計計算4.1已知條件被干燥物料名稱 脫硫石膏流向 逆流物料進口含水量 25%物料出口含水量 10

49、%產量 7000kg/h相對密度 1.77物料人口溫度 1=40物料出口溫度 2=50 空氣速度 3kg/(s.m2)空氣溫度 t0=27濕球溫度 tw=17熱空氣進口溫度 t1=150干煥器出口空氣溫度 t2=60硫酸銨的比熱容 cs=2kJ/kg硫酸銨的堆積密度 =900kg/m34.2物料衡算和熱量衡算1.水分蒸發量 G1=10000kg/h/3600=2.78kg/s W1=25% W2=10% 將濕基含水量換算成干基含水量：C1=0.33kg(水)/kg(絕對干料)C2=0.11kg(水)/kg(絕對干料) 絕對干料量GCGc=G1(1-W1)=2.78(1-0.25)=2.09kg

50、/s 則水分蒸發量：W=Gc(C1-C2)=2.09(0.33-0.11)=0.46kg/s2.空氣消耗量t0=27，tw=17,由I-x圖可查得x0=0.01kg/kg干空氣，t1=150,x1=x0=0.01kg/kg干空氣。由I-x圖可查得tw=30,Cs=2kJ/kg，1=40，2=50，t2=60。由于此時無法求出離開干燥器時的x2,所以要由熱量衡算求出空氣消耗量L，kg/s,Cw=4.2kJ/kg·。(1) q1蒸發水分所需的熱量q1=W(2491+1.926t2-4.1871) =0.46×（2491+1.926×60-4.2×40）=1121.74kJ(2) q2物料升溫（由1升到2）所需的熱量q2=GcCm(2-1)=Gc(Cs+C2Cw)(2-1)=2.09×（2+0.11×4.2）×(50-40)=51.5kJ(3) q