回转烘干机设计方案5

回转烘干机设计方案

一、概述

贵公司原材料初水分为20~25%，为满足生产和使用要求，拟打算上一台回转烘干机，使其终水分控制在2~3%，台时产量达50t/h以上，并使其烟气排放浓度达到国家标准环保要求。受贵公司委托，我公司特拟以下处理方案。

二、设计依据及相关标准

1、贵公司提供的有关资料和数据。

2、《水泥工艺设计手册》

3、《水泥工艺计算手册》

4、《设备有限公司机械产品说明书》

三、方案综述

目前在水泥行业使用的烘干机较为多见的是回转烘干机。该设备的生产工艺流程是：湿物料由加料装置进入一个具有一定斜度的回转圆筒内，在筒内由扬料装置将物料散开，由高端向低端移动。由燃烧室产生的高温气体与烘干机筒内的物料相接触，使物料中的水分蒸发，从而达到烘干的目的。这种老式烘干机结构简单、操作方便，但设备笨重、占地面积大且需厂房、投资高，而且存在热量散失大热效率低、能耗高、维修困难、密封差、污染严重等问题。

针对上述情况，我公司对该系列烘干机进行了改造。采用多种结构的组合扬料板，使物料在筒内形成均匀的料幕，与热烟气进行充分的热交换，其蒸发强度达50~80kg/h.m30。蒸发能力比普通烘干机提高50~100%，并节省热值25%。在传动方式上采用随动式调心托轮装置专利技术，改变了传统的托

轮与滚圈的点接触方式，使托轮与滚圈的配合永远是线接触，滚圈安装和筒体温差变形造成的摆差不影响接触质量，滚圈和托轮以及驱动齿轮的相对磨损和动力消耗也大为减少，增加了筒体运转的稳定性。同时采用零水平推力驱动专利技术，优化驱动齿轮的安装位置，减小托轮的支撑角，从而使驱动功率减少30%以上，托轮座的尺寸也大大减小，筒体运行更加稳定、可靠。此外，还进行了最佳转速和防粘设计，可根据干燥的物料特性，以最佳转速运行，使热量交换更加充分，效果更好。在烘干窑尾部，采用特殊的收尘式尾罩设计，使因物料扬起时带出的较粗颗粒在尾罩内被有效收集，以减轻后续收尘器的收尘压力，收尘效果更佳。采用特殊筛分装置，与回转窑同步运转，保证满足要求的物料进入下一道工序，节约能耗，降低占地面积。因此，具有热效高、占地少、磨损与能耗低、稳定性好等突出优点：

1、外表进行高强度外隔热材料处理，大大减少了热损失。

2、内筒采用渗硅处理，减少了机内的腐蚀性。

3、内部采用涡旋装置，提高了热效率，增加了物料在机内的停留时间。

4、LX型多组合式扬料板的设计，使物料在截面上呈雨状料幕，增加

了料、气接触面，减少了机内风洞现象。

5、采用新型内旋流喷射式煤粉燃烧器，使原煤充分燃烧，节约了原煤

成本。

6、整个系统采用微机自动控制，并进行数字显示跟踪。

7、低选型、高产出，总投资比普通回转烘干机节省30%，与立式烘干

机相当。

8、根据烘干物料及台时的需要，多种机型可供选择。

四、工艺流程图

五、结构组成

六、工作原理

回转烘干机的主体是一个具有一定斜度的回转圆筒，另外配有燃烧室、排气、收尘、加料装置等。它是以高温烟气为干燥介质，在排风装置的抽吸下进入烘干机筒内。湿物料由加料装置进入烘干机筒内，与高温烟气接触。高温烟气以对流、辐射、传导方式将热量传给湿物料，这是传热过程。物料被加热后，水分蒸发进入干燥介质中，这是传质过程。在传热和传质过程的同时，由于筒体的不断回转而使物料不断运动，物料从筒体高端流向低端；气体也在排风的驱动下，由压力高处向压力低处流，在气体与物料的运动过程中，物料被烘干后排出机外，废气经收尘后排至大气。

七、回转烘干机的选型

烘干系统包括燃烧室、烘干机和除尘排风等，烘干机的参数选择和排风机选型是否合理，直接关系到烘干能力和煤电耗。因此必须加以重视。

7.1、回转烘干机设计参数：

1、烘干物料：原材料

2、初水分：13%

3、终水分：<=3%

4、台时产量：20t/h

6、进风温度：400o C

7、废气温度：120 o C

8、原材料比热：0.44KJ/kg. o C

9、出料温度：110 o C

7.2、回转烘干机选型

按照此台时要求，高效回转烘干机比普通烘干机要高2~3倍，因为原材料初水分在13%时，其A值一般在20kg水/m3.h。

则烘干机小时需蒸发水量W=G×1000×（W1－W2）÷(100－W1)=20×1000×(13-3) ÷(100-13)=2299kg/h

因此实际烘干时所选烘干机的烘干能力必须满足上述要求，即：

G’=0.785×D2×L×A>=W

则D2×L>=W/(0.785×A)=2299/(0.785×20)=146(m2)

此时，D可取φ2.0，则L>14m

为留有一定富余，可选STWHφ2.0×16m涡旋回转烘干机。

7.3、STWHφ3.0×25m涡旋回转烘干机技术参数描述表：

八、工艺热平衡计算（以烘干机为脱离体，o C，1h）

设定条件：

设定烘干原材料时，进入烘干机的温度（t1）在400o C，蒸发每千克水分需烟气量为n kg，热平衡计算以蒸发量1kg水为单位。

（一）收入热

1、热气体带入热量

热气体在400 o C时，平均比热C1=0.44KJ/kg. o C

Q1=n*C1*t1=n*0.44*400=176n (KJ/kgH2O)

2、湿物料中被蒸发水量带入热（1kg）

水的比热C2=4.19KJ/kg. o C

Q2=C2*t2=4.19*20=83.8 (KJ/kgH2O)

（二）热支出

蒸发水分消耗的热量

3、Qw=2490+1.88*t3-4.19*t2=2490+1.88*120-4.19*20=2632

(KJ/kgH2O)

4、出烘干机气体带走的热量

废气平均温度按照120 o C时，平均比热C3=1.3 KJ/kg. o C

Q3=n*C3*t3=n*1.3*120=156n (KJ/kgH2O)

5、加热物料消耗的热量

原材料的比热C’=0.44 KJ/kg. o C

Q4=(100-W1)/(W-W2)*[C’*(100-W2)/100+C2*W2/100]*(t4-t2)

=(100-13)/(13-3)*[0.44*(100-3)/100+4.19*20/100]*(110-20)

=950.7(KJ/kgH2O)

6、烘干机表面散热（Q5）

Q5=1.15*π*D*L*K*Δt/W=1.15*π*2*16*39*50/2299

=98.01 (KJ/kgH2O)

按照平衡原理：收入热量=支出热量

Q1+Q2=Qw+Q3+Q4+Q5

n=(Qw+Q4+Q5-Q2)/(C1*t1-C3*t3)

=30 (KJ/kgH2O)

总热量= Q1+Q2=5364m³烟气.

九、除尘器选型：

1、烘干系统的排风量