6250kg/h矿石回转圆筒干燥器

一、设备设计条件：

1、物料条件：

物料名称：   矿石

初含水量:    25%计算；

终含水量:    1%；计算；

产   量：    6250kg/h;

湿物料温度： 常温(θ1=20℃）；

热风温度：   t1=450℃;

出风温度：   t2=100℃；

干燥后物料温度：θ2=110℃；

环境空气温度参数：空气温度为t0=20℃,空气含湿量为d0=O.O1k****/kg干空气;

物料绝干比热设为：Cs=0.4kcal/kg·℃

加热方式：   直接式燃气热风炉；

电源：       电压380V±10V，50Hz；

二、工作原理：

回转圆筒干燥器的主体是略带倾斜并能回转的圆筒体。湿物料由皮带输送机（用户自备）连续定量从窑头加入，经过圆筒内部时，与通过筒内的热空气进行有效地接触面被干燥，干燥后的产品从窑尾出来，因物料的颗粒有细粉尘产生故需要考虑布袋除尘系统，尾气由引风机排入大气中。在干燥过程中，物料借助于圆筒的缓慢转动，在重力的作用下从较高一端向较低一端移动。干燥过程中所用的热载体为热风炉所产生的热量。因物料对产品品质要求高，故采用关风机连续进料。转筒干燥器虽是古老的干燥设备之一，但目前在冶金、建材、化工等领域仍被广泛使用。因物料要求终水分几乎为零，且物料 的承受温度不受限制，故采用逆流的形式。

三、特点：

1、生产能力大，可连续操作；

2、结构简单，操作方便；

3、故障少，维修费用低；

4、适用范围广，可以用它干燥颗粒状物料，对于那些附着性大的物料也很有利；

5、操作弹性大，生产上允许产品的产量有较大波动范围，不致影响产品的质量；

6、容易清扫；

三、物料衡算:

脱水量:W水=2000kg/h

原料供应量:W原=W产＋W水=6250＋2000=8250kg/h

四、热量衡算和热风质量流量计算:

1、绝干物料量：G=（1-0.01）×6250=6288kg/h

2、蒸发量：W=2000kg/h H2O 

3、按环境温度20℃，蒸发水份潜能取595kcal/kg·℃，全系统的热量是由如下四个部分组成：Q总=Q1＋Q2＋Q3＋Q4， 

3.1 Q总－由干燥介质（450℃）空气提供，根据能量守恒，干燥介质提供的热量等于全系统所需的热量，所需热量为Q总（kcal/h）；

3.2 Q1－蒸发水份所需热量，混合温度取130℃；

3.3 Q2－物料吸收所需热量，比热取0.40出料温度为110℃；

3.4 Q3－排湿热量，取排湿温度80℃，所需空气量为L（kg/h）；

Q1= W水（595+0.45×t2-1×t0）=2000（595+0.45×100-1×20）

=Kcal/h

Q2= W产{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(+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=〖（+228375+220256）〗÷〖85.58-0.1×0.24×（450-20）〗=19804Kg/h

3.5干燥所需的热量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=Kcal/h

为了确保产量，放10%的余量，因此：

干燥系统所需空气量为：L=19804×1.1=21784kg/h

在100℃时干燥所需空气体积：19804÷0.96=20629m3/h

在20℃时干燥所需空气体积：19804÷1.2=16503m3/h

计算三个不同状态下的热焓:

环境空气热焓:i0=(0.24＋0.45×0.01)×20＋595×0.01

=10.84kcal/kg干空气

热风热焓:i1=(0.24＋0.45×0.01)×450＋595×0.01

=115.98kcal/kg干空气

 排风温度和进风含湿量下的热焓:

 i2′=(0.24＋0.45×0.01)×100＋595×0.01

=30.4kcal/kg干空气

五、转筒直径计算:

根据经验,可取质量流速:v=1.5kg/m2·s,则转筒直径为:

  D==2.22m，圆整后去D=2.2m

六、转筒容积计算: 

干燥强度的确定:根据矿石的干燥强度参数,ω1=25%,

 ω2=1%,t1=450℃,t2=100℃,干燥强度:A=25-50kg/m3·h,

现在热风温度为t1=450℃,排风温度为t2=100℃, ,经比较,可取A=40kg/m3·℃,则转筒容积为:

 V=1.2×W水/A=1.2×2000/25=60m3

七、转筒长度计算:

Z=V/(0.7854×D2)=60/(0.7854×2.22)=15.8,经圆整,取Z=16m

因此设备型号为：HZG-2.2×16(筒体直径为2.2m,干燥筒体长度为16m)

八、干燥时间计算:

对于逆流工况,干燥时间有以下计算式:

 τ=0.23×Z/(S×n0.9×D)+8×Z×v/(G×dp0.5)

式中:Z----筒体长度,Z=16m;

S----转筒倾斜度,S=tgβ,β---倾角,β=2.5°,S=0.0437;

 D----筒体直径,D=2.2m;

n----转筒转速,n=4r/min;

v-----热风质量流量, 20629kg干空气/h=5.73kg干空气/s

G-----产量,G=6250kg/h=1.73kg/s

dp-----产品平均粒径,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、设备筒体壁厚计算:

对于无衬层筒体的壁厚,当筒体直径D为2～3.6m时,筒体壁厚δ1=16mm,材质为碳钢与SUS316L复合板（12+4），滚圈下筒体壁厚δ2=32mm。

 十、扬料板设计：

1．进口处焊有1m长的螺旋导板，减少进口处的原料堆积。

2．出口处也焊有1m长的螺旋导板，减少产品夹带和加快排出产品。

3．其他部位采用折板形的升举式扬料板。

 扬料板的数量：n1=（6～10）×D，则：n1=6×2.2=13.2，为了使加工时，便于圆周均分，现取n1=12；

扬料板高度：根据设计资料，扬料板半径方向的高度hR与转筒直径D  的关系，取hR/D=0.15，则hR=0.15×2.2=0.33m，杨料板厚度：5mm，材质SUS316L

十一、设备布袋计算和选用：

1、排风80℃时的空气体积流量为：L1=20629m3/h，取布袋过滤速度1.5m/min，滤袋规格型号为Φ120×2000，则滤袋数量为:259,取260只;滤袋材质为防水防油防静电覆膜滤袋；过滤目数为500目。箱体材质为物料经过处SUS316L.出料为螺旋出料。

注：由于设备选用1台回转窑连续干燥，布袋除尘器选为GMC-260；

十二、引风机选型：

根据排气量换算应选用9-26-10D-55Kw型引风机

 风量：21465m3/h  压力：5920Pa  功率：55Kw

 转速：1450r/min,带调风阀，减震垫；

十三、电器控制：

① 总线电压和电流显示，风机电压和电流显示。

② 电器启动：

(1).引风机启动;(2). 滚筒转动采用变频调速;(3).进料关风机采用变频调速；

③ 温度和压力测量:

  (1).热风出口温度测量. (2).布袋除尘器进风口温度测量.