当前位置:首页 >> 机械/仪表 >>

毕业设计方案论证报告-回转圆筒






1、 污泥干燥的意义……………………………………………………………………1 2、 污泥干化方法………………………………………………………………………1 2.1 干化-焚烧…………………………………………………………………… 2 2.2 干化-微肥……………………………………………………………………2 3、 干燥机的选择……………

…………………………………………………………2 3.1 喷雾干燥……………………………………………………………………2 3.2 流化干燥……………………………………………………………………3 3.3 气流干燥……………………………………………………………………3 3.4 回转圆筒干燥………………………………………………………………4 4、传动装置的选择…………………………………………………………………6 4.1 链传动………………………………………………………………………6 4.2 齿轮传动……………………………………………………………………6 5、抄板设计方案选择………………………………………………………………7 6、参考文献…………………………………………………………………………9

1、污泥干燥的意义 随着我国城市人口数量的增加和经济的发展,环境污染日益严重。人们环境 意识也随之增强,对环境质量要求的日益提高必然使越来越多的污水需要被处 理。在污水处理能力的快速发展过程中,一个曾被忽视,而今又必须面对的问题 是伴随着污水处理能力的提高,污水处理的中间产物(污泥),并没有得到妥善 的处理。 这是大量的污泥存放在城市边缘或郊区的一些耕地中,占用大量的土地 也给周边环境严重的污染,也使污泥成为新型的污染来源。因此,认清我国污泥 处理的现状, 不断寻求新型污泥处理方法,利用合理的途径解决好城市发展和城 市发展中带来的环境污染问题成为我们当前最紧迫的课题。 城市污泥是在城市处理污水的过程中产生的固体废弃物。城市污泥成分复 杂且与城市污水的水质、 污水处理厂所采用的工艺流程以及工业废水占总污水处 理量的比重等密切相关。污泥所含有很高的水分,体积一般也较大,其中含有大 量氮、磷、钾、多种微量元素和有机质等可利用成分,也含有有毒、有害、难降 解的有机物、重金属、病原菌及寄生虫等有害物质。这些有害物如果处置不当, 可能对生态环境和人类自身造成很大危害。因此,寻求经济有效的污泥处理具有 非常重要的现实意义和经济意义。
总之,对于我国这个农业和工业大国,要使城市污泥的产生、处理与环境保护之间达 到一个良好的平衡,最佳途径是污泥的资源优化利用,使之变废为宝。因此本课题的现实意 义就显得尤为重要。

2、污泥干化的方法 污泥处理的主要方式有填埋、填海和干化。 填埋法最为简单,成本也低,但是其缺点也是显而易见的。填埋污泥会占去 大量的土地, 而且如果不经处理直接填埋,一旦污泥中含有的大量有害物质渗入 地下、污染土地和地下水,就会造成二次污染。 其次污泥填海虽然简单,污泥复杂的成分对海洋生物产生重要的威胁,破坏 海洋生态系统,危及人类的安全。 而污泥干化是利用热能将污泥中水分快速蒸发的一种处理工艺。污泥干化工 艺主要包括:转筒干化、流化床干化、盘式干化、输送带干化、回转圆筒干化、

1

离心脱水干化等。 其特点是: 集约化 ⑵ 机械化 ⑶ 减量化 ⑷ 无害化 ⑸ 稳 ⑴ 定化 ⑹ 资源化。干化后的处理方法很多,这里我们重点介绍干化-焚烧和干化微肥这两种方法。

2.1 干化-焚烧 焚烧作为一种比较新颖的处置方式, 近年来已在欧洲一些发达国家得到了大 规模的应用。 污泥焚烧是将污泥置入焚烧炉内,在加入过量空气的情况下进行完 全焚烧。焚烧后最终污泥含水率接近为零,极大限度的减少污泥体积。在所有的 污泥处置中,焚烧方法产生的剩余物最少,但由于污泥的成分复杂,焚烧后会产 生有毒气体, 在采用干化焚烧后要充分考虑焚烧中的气体处理问题。如若处理不 好气体排放问题, 将会带来更大的环境污染问题。特别是在污泥焚烧过程中产生 的有毒气体,一旦流入空气轻者危害人的健康,重则威胁到人的生命。

2.1 干化-微肥 微肥同样也是另一种新型的工艺处理方法,也已等到了最广泛的应用。它是 将经过干化好的泥土经过生物处理制成肥料。这些肥料可以用在很多方面,如耕 地、沙化的土壤等。与干化-焚烧相比,干化-微肥更为经济、环保。

3 干燥机的方案选择 污泥干化工艺主要包括:喷雾干化、流化床干化、气流干化、输送带干化、 回转圆筒干化、离心脱水干化等。 各种干化工艺可按照干燥机的形式不同进行分类, 也可按照热介质与污泥是 否接触而分为间接加热和直接加热,还可根据干化系统是否需要“干泥返混”进 行分类。

3.1 喷雾干燥 喷雾干燥是利用雾化器将原料液分散为雾滴,并在热的干燥介质中干燥而获 得的固体产品的过程。干燥原理图如下图所示(1)

2

喷雾干燥优点:干燥过程非常迅速;可直接干燥成粉末;由于瞬间蒸发,设 备材料选择要求不严格;但干燥室有一定负压,保证生产中的卫生条件,避免粉 尘在车间内飞扬;生产效率高,操作人员少。 喷雾干燥的缺点:设备较复杂,占地面积大,一次投资大;需要空气量多; 热效率不高,热消耗大。 而对于本次研究处理的污泥,产物的特性由:污泥的比重大有一定的粘性, 易结块等,固不易使用喷雾处理进行干燥。

3.2 流化床干燥 流化床干燥又称沸腾床干燥器, 是将散粒状的固体物料通过螺旋加料器加入 流化床干燥器中, 空气由鼓风机送入燃料室, 经加热后送入流化床底部再经分布 板与固体物料接触,形成流化态,达到气固相的热质交换。干燥好的物料由排料 口排出。 流化床的干燥特点: 要求物料为无凝聚作用的散粒状物料的干燥, 设备简单, 生产能力大,热效率高。这与污泥的特性背道而驰,固排除此种干燥方案。

3.3 气流干燥 气流干燥设备广泛应用在粉状物料的干燥,其流程图如图(2)所示。

3

被干燥的物料直接由加料器加入气流干燥管中,空气由于鼓风机送入燃料 室,加热后,进入气流干燥管的底部。高速的热气流,使加入的粉粒物料加入并 分散地悬浮在气流中,在气流加速和输送的过程中完成对湿物料的干燥。 气流干燥的特点有:有效传热,传质量大,容积传热系数高,但气流干燥同 样不适用于粘附性很强的物料,如泥土、污泥等。此外,对于干燥过程中易产生 的微粉和不易分离的物料, 以及需要空气极大的物料不宜使用此种方法来进行干 燥处理。

3.4 回转筒干燥 回转圆筒干燥机,也叫转筒式污泥干燥机,是一种干燥大物料的干燥机。由 于运转可靠、适应性强、处理能力大,广泛使用于冶金、建材、轻工等部门。它 是由低速旋转的倾斜圆筒及燃烧炉,加料器,旋风分离器,洗涤器等主要设备构 成。 转筒式污泥干燥机一般适用于颗粒状物料,也可用部分掺入干物料的办法干 燥粘性膏状物料或石含水率较高的物料(如污泥)。

4

1- 热源 7-引风机

2-上料机 8-卸料器

3-进料机 9-出料机

4-跑带

5-大齿轮

6-回转滚筒

此种干燥设备的简图如上图所示。 在这种干燥设备中被干燥的物料与热风直 接接触。按照热风与物料之间的流动方向可分为并流式和逆流式。 在并流式中热风与物料移动方向相同时, 入口处温度较高的热风与湿含量较 高的物料直接接触。 因而物料处在表面汽化阶段,故产品温度仍然大致保持湿球 温度。出口侧的物料虽然温度在升高,但此时的热风温度已经降低,故产品的温 度升高不会太大。因此选用较高的热风入口温度,不会影响产品的质量。另外, 对于附着性较大的物料,应选用并流干燥。 在逆流式中,热风流动方向和物料移动方向相反。对于耐高温的物料,采用 逆流干燥, 其最为显著的特点是热利用率高。干燥器的空气出口温度在并流式中 一般应高于物料出口温度约 10 -20 ℃ 。在逆流式中空气出口温度没有明确规 定,但设计时采用100 ℃左右 作为出口温度比较合理。在本次设计中我们才用 90℃的干燥器出口温度。 综上所述,转筒式污泥干燥机的优点是生产能力大、适用范围广、流体阻力 小、操作上允许波动范围较大、操作方便。 缺点是设备复杂庞大、安装、拆卸工作量大、一次性投资大、占地面积大、 填充系数小、热损失较大。 根据污泥的特性:粘性大,体积大等的特点,回转圆筒干燥机最为适合于污
5

泥的干燥处理,固本方案采用回转圆筒干燥机进行设计计算。

4.传动装置的选择

对于干燥机传动方案的选择, 我们在这里采用两种传动方式: 一种是链传动, 一种是齿轮传动。

4.1 链传动 方案一:链传动。链传动是以链为中间挠性元件的啮合传动。链传动的整体 尺寸较小,结构较为紧凑;同时,链传动能在高温和潮湿的环境中工作。 与齿轮传动相比,链传动的制造与安装精度要求较低,成本也低,在远距离 传动时,其结构比齿轮传动轻便。但只能实现平行轴间链轮的同向传动;轮转时 不能保持恒定的瞬时传动比;磨损后易产生跳齿;工作时,有噪音;不宜用于在 载荷变化较大、高速和极速反转的地方。同时维护也较为困难。

4.2 齿轮传动 方案二:齿轮传动。其主要特点有:高效率、结构紧凑、工作可靠、传动稳 定。可根据不同的使用场合,选择不同的材料和轮齿的形式。维护方便,适用于 多种不同的场合。但与链传动相比唯一的缺点是:造价一般比链传动要高得多。 其重要的失效形式有:轮齿折断(整齿折断和局部折断)、齿面磨损(造成 轮齿变薄后折断)、齿面点蚀(发生在节线处,由于接触强度不足)、齿面胶合 (高速重载的条件下易产生)、塑性变形(工作条件不稳定)等。可根据不同的 使用场合参照齿轮的失效形式, 选择不同的材料和轮齿的形式。但一般此种方法 费用较高。
6

综上所述,结合本次干燥机的设计,要求传动机构的实用性强,方便可行, 使用寿命长, 易于维护且用于高速重载的场合等。在本次方案中采取齿轮转动的 设计思路。尽量选取合理的材料,设计符合污泥干燥机要求的轮齿形式,尽可能 的降低生产成本。

5.抄板的方案选择 抄板是回转圆筒干燥机的重要组成部分,筒壁和抄板与气流接触时被加热, 从而热物料, 通过转筒的不停转动物料不停地翻滚。抄板的形式决定了物料的打 碎和与热风接触的情况,所以在回转圆筒干燥过程中,抄板的选择尤为关键。 抄板的形式有升举式、均布式、扇形式、蜂巢式、翻动式等如图

a.

升举式 用于大块的物料和易于粘结在转筒壁上的物料,当转筒转动时,抄板将 物料从堆积处带起来,分别带到各种高度再倾斜下去,以增加物料与气体的接 触面积。这种方法方便简单易于维护、清洗但会引起气体的分层现象,填充效 率低。

b. c.

均布式 适合用于分散的小块物料。

扇形式 适合用于块状较脆的物料和不很分散的重度大的物料。其内 部的撒板可做成互不相通的扇形分区,而各部分又都有升举式的抄 板。

d.

蜂巢

适合用于易生粉尘的细碎物料,可采用封闭的小格抄板。物

料在全部时间内都是堆积在格板上,当转筒转动时,由于物料被翻动

7

而产生了新的气化表面。此种方法干燥时被带走的物料少,将热量集 聚在金属上可减轻气体分层现象。 e. 翻动式 这种与前几种不同的地方在于抄板本身是活动的,当转筒转 到不同的位置,抄板的倾斜角度各不相同。用此种方法的好处是为了 加强物料的翻动和气固接触面积,有利于充分的传热和传质,并减少 颗粒破碎以及减少尾气含有的粉尘量。 综上所述,介于经济型,便于清理、维护以及考虑到各种抄板的适用性 要求,结合本次设计内容干燥物料为污泥,其比重大,有一定的粘性,易结 块等的特点本次设计才用升举式的抄板形式, 但由于升举式的抄板没有特点 的打碎作用而且易产生气体分层现象,在本次设计中,在升举式的抄板中加 入一个像打碎机一样的装置。这样即解决了气体分层现象又可是污泥打碎, 充分与气流接触,提高了干燥效率。

8

6.参考文献 1.金国淼 干燥设备 化学工业出版社2002 2.王宝和 王喜忠 干燥装置设计手册 化学工业出版社2005 3.刘向东 于才渊 常用工业干燥设备及应用 化学工业出版社2004 4.濮良贵 机械设计 西北工业大学出版社 2004 5.吴宗泽 机械设计课程设计手册 高等教育出版社 2006 6.钱可强 机械制图 高等教育出版社 2010 7.濮良贵 机械设计 西北工业大学及机械零件教研室 2005 8.孙恒 机械原理 高等教育出版社 2006 9.机械设计手册 减速器和变速器 机械设计手册委员会 1990 10.机械设计零件设计手册 机械工业出版社 1998 11.化工设备图册 机械工业出版社 2000 13. 李建国 《几种常用干燥设备的简捷计算方法》2010 年 3 期 14.袁军 城市污水污泥转筒式直接干化研究 上海交大2009 15.直接转换热式列管回转干燥机干燥特性的实验研究及设备开发 史元芝 天津 大学 2008 16. Antonio Vega-Galvez a, Margarita Miranda a, Luis Puente Diaz d, Lorena Lopez a, Katia Rodriguez a, Effective moisture diffusivity determination and mathematical modeling of the drying curves of the olive-waste cake 17.CHEN Kuisheng.Hydraulics and Pneumatics Transmission.Wuhan

University Press.2004 18.James,A.sullivan .Fluid power 2000

9


相关文章:
化工原理课程设计(逆流回转圆筒干燥器)
化工原理课程设计(逆流回转圆筒干燥器)_工学_高等教育_教育专区。回转圆筒干燥器...一.干燥任务及设计方案论证 1.1 硫酸铵的性质和用途: (1)性质: 无色结晶...
回转滚筒干燥机结构设计开题报告
本科毕业设计开题报告 课题名称 学姓专号名业 回转滚筒干燥机结构设计 20031868 ...4. 总体设计方案 1.回转圆筒干燥机设计 a).回转滚筒筒体及其他部分设计 b)....
回转圆筒干燥机结构设计
回转干燥机技术要求 7页 免费如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此处进行反馈。 回转圆筒干燥机结构设计 本科毕业设计计算说明...
毕业设计方案论证报告格式
机电工程学院 毕业设计方案 论证报告设计题目: 贻贝壳破碎、磨粉综合加工机械设计...破碎过程大致是这样的,物料进入破 碎机中,遭受到高速回转的锤头的冲击而破碎,...
毕业设计方案论证报告
毕业设计方案论证报告_工学_高等教育_教育专区。压机设计方案论证报告 ··· 机电工程学院 毕业设计方案 论证报告设计题目: 160 吨树脂模具压机设计 学生姓名: 学号...
回转圆筒形干燥器结构 设计说明书
回转圆筒形干燥器结构 设计说明书_能源/化工_工程科技_专业资料。回转圆筒形干燥器结构 设计说明书回转圆筒干燥器结构设计 1 1 绪论 1.1 引言转筒干燥器是一种...
毕业设计方案论证报告
毕业设计方案论证报告_机械/仪表_工程科技_专业资料。挂面封尾机方案论证 ...散装 的挂面经过称重分堆, 由捆扎机捆成圆柱状, 再由裹包机包装, 最后由...
回转圆筒干燥机结构设计
回转干燥机技术要求 7页 免费如要投诉违规内容,请到百度文库投诉中心;如要提出功能问题或意见建议,请点击此处进行反馈。 回转圆筒干燥机结构设计 本科毕业设计计算说明...
方案论证报告修改版
方案论证报告修改版_工学_高等教育_教育专区。目 次 1.毕业设计前期准备………...3) 热定型式封口机构:利用特殊处理过滚轮的回转,对圆筒状包装纸进行枕式 竖封...
年处理6万吨硫酸铵回转圆筒干燥器设计
2 设计任务 年处理 2.6 万吨硫酸铵回转圆筒干燥器设计 本次设备设计为回转圆筒干燥器。下图为回转圆筒示意图 湿料 热风 废气 产品 2 3 工艺条件及设计方案...
更多相关标签:
毕业设计方案论证 | 毕业论文的方案论证 | 毕业论文方案论证 | 毕业设计的方案论证 | 毕业设计方案论证报告 | 毕业设计方案论证分析 | 毕业设计方案论证内容 | 圆筒回转筛 |