5000型沥青混凝土拌合楼的毕业设计

5000型沥青混凝土拌合楼的毕业设计内容摘要：

线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 综上所述，可初步确定干燥滚筒的基本组成和构造，如图 图 逆流加热式干燥滚筒的结构 第三章 设计计算 干燥滚筒 参数的计算 在设计给定生产率的拌合设备的时候，要确定烘干筒的结构参数：烘干筒的容积V（ m3）、长度 L（ m）、和直径 D(m)。 筒的安置角（相对于水平的 倾角）。 干燥滚筒容积的大小直接影响单位时间内通过筒内的燃气量，筒的长度和安置角则决定砂石料在筒内的移动速度和停留时间。 因此，这些参数都影响着烘干与加热的效果。 干燥滚筒的长度和直径变化均与其生产能力产生影响，但后者远远大于前者。 考虑滚筒直径确定复杂，为简化计算可先参考下表所列经验数据对滚筒直径 D 进行初选，待滚筒长度确定后，再进行验证。 干燥滚筒容积的计算 干燥滚筒 容积的大小直接影响单位时间内通过筒内的燃气量，确定容积的简便方法可根据水分的小时蒸发率 A（即筒容积 1m3在 1h 内所蒸发的水分的重量 ）来计算。 毕业设计（论文）报告纸 共 30 页 第 12 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 则有： AQAWV  （ ） 式中 W—— 蒸发水分的质量， kg/h。 ω —— 砂石料的含水量， %,取 3%； Q—— 烘干筒的生产率， kg/h。 A—— 烘干筒的蒸发率， kg/m3*h。 筒的蒸发率 A取决于所采用的干燥滚筒加热流程、筒内的结构型式、筒内砂石料得充满率以及筒的转速。 此外，还与砂石料的性质、含水量及其尺寸有关。 蒸发率 A 的值可根据拌 合设备 干燥滚筒 的试验数据来估算，一般取 125～ 175 kg/m3*h,通风良好时可达 220～ 250 kg/m3*h。 将数据代入得 V=*400000/200=60m3 长度与直径的计算 确定筒的容积 V 后，可确定筒长 L 和直径 D。 干燥滚筒直径与生产能力的关系 表 生产能力 G（ t/h） 25 50 100 200 400 滚筒直径 D（ m） ～ ～ ～ 初选 D 为 ，代入下面的公式， n=Ｄｇπ15 （ ） 式中： n—— 滚筒转速， r/min。 g—— 重力加速度， g=。 可得到转速为： n=长度 L 的确定 L =4n D tgα （ ） 式中： α —— 干燥滚筒安置角（相对水平线倾角），（176。 ），一般 3～ 5176。 将数据代入得 L=4*9**tg5=9m 直径 D 的校正 D =πＬV4 （ ） 得 D =. 毕业设计（论文）报告纸 共 30 页 第 13 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 图 干燥滚筒计算简图 a、滚筒旋转时材料的提升阻力； b、滚筒不转时的在支撑轮上的压力分布 驱动功率的计算 干燥滚筒在工作时，主要克服一下阻力：筒内材料的提升阻力 W1；筒旋转时滚圈沿支撑滚轮的滚动摩擦阻力 W2；支撑滚轮销轴内的摩擦阻力 W3。 为克服以上阻力而正常工作，干燥滚筒的驱动功率 P可按下式计算： P=Σ Wν /η （ ） 式中：Σ W—— 为克服 3 种阻力，换算到驱动元件（齿圈、链条、摩擦轮）上的总力， KN，Σ W= W1+ W2+ W3； ν —— 驱动元件的圆周速度， m/s； η —— 驱动机构的机械效率。 筒内提升阻力 W1的计算 筒内叶片的提升材料阻力 W1（ KN），可根据材料提升时作用在筒上的力矩平衡式求得，如图 所示。 M1=GMb=W1Rq （ ） W1= GMb/ Rq （ ） 式中： M1—— 材料提升力矩，KNm。 GM—— 筒内材料重力，KN； b—— 筒内材料重心相对于滚筒重心垂直轴线的距离， m。 Rq—— 驱动元件半径， m。 材质重心相对筒中心的距离， 取决于由筒转速而定的工况。 大型干燥滚筒的转速一般较慢，对于慢速转动干燥滚筒，材料在筒内所占的截面积为一弓形面积，如图。 其质心位于离筒中心 x距离处。 材料质心到筒中心的距离可按下式求得 x=a3/(12S) （ ） 式中： a—— 弓圆弦长， m。 S—— 弓圆面积， m2。 弓圆弦长 a=2 hR2 = hR （ ） 式中： R —— 筒的内径， m。 h—— 弓圆高度， m。 毕业设计（论文）报告纸 共 30 页 第 14 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 图 材料在筒 内所占面积 图 滚轮上的压力 弓圆面积 S=32 a h= 3hR （ ） 这样可得 x=（ hR ） 3/（ 12* 3hR ） = R （ ） 当滚筒转动时，弓圆材 料将相对于垂线旋转一个角度β M=45～ 50176。 ；此时，材料的重力的力臂： b= x sinβ M= R sinβ M =（ ～ ） R （ ） 在考虑了滚筒转速的工况下，滚圈上的圆周力： W1= GM R / Rq （ ） 滚圈沿滚轮的滚动摩擦阻力 W2和支 撑滚轮销轴内的摩擦阻力 W3的计算 为了计算干燥滚筒沿滚轮的滚动摩擦阻力和支撑滚轮销轴内的摩擦阻力，必须确定作用在滚轮上的压力。 滚轮压力计算简图如图 所示 ： 作用在滚轮上的压力（ KN） P=(GM+G )/(zp cosγ ) （ ） 式中： GM—— 筒内材料的重力， KN； G —— 筒的重力， KN； zp —— 支撑 滚轮数， zp =4；γ =30176。 筒内材料的重力（ KN） GM = gＭ２４ Ｌπ Ｄ  =112 .5KN（ ） 式中： D 和 L —— 筒的尺寸参数（ m）。 β —— 筒内材料填充系数，β =～。 ρ M —— 被烘干料的密度，ρ M =。 g—— 重力加速度， g=。 P = cos G+GMz= KN （ ） 换算到驱动元件半径上的滚圈沿支撑滚轮滚动的摩擦阻力（ KN）： W2 = c os ))(RG+(G 1qM qrR kr （ ） 式中： Rq—— 驱动元件半径， m。 r—— 支撑滚轮半径， m。 k1—— 滚圈沿滚轮的滚动摩擦系数， k1=～ m。 毕业设计（论文）报告纸 共 30 页 第 15 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 图 间歇强制式干燥滚筒叶片形式 换算到 驱动元件半径上的支撑滚轮销轴摩擦阻力（ KN）： W3=cos )RG+(G 20qM qrR kr （ ） 式中： Rq—— 驱动元件半径， m。 r0—— 支撑滚圈销轴半径， m。 r0= m； k2—— 支撑滚轮轴承摩擦系数， k2= m。 将各参数代入公式得： W1= KN W2 = KN W3= KN 克服 W W2和 W3所需的圆周力： Σ W= W1+ W2+ W3= KN 驱动元件的圆周速度 (m/s)： ν =π Rq n/30== m/s （ ） 干燥滚筒驱动所需功率 P（ KW）： P=Σ Wν /η = KW （ ） 式中：η —— 驱动机构的机械效率，η = 由于采用四台电动机同时驱动，每台 电动机 功率为 KW 干燥滚筒内部叶片的设计 干燥滚筒内部叶片的设计应满足下列要求。 1)、骨料能在进料区段内快速移动； 2)、可强化滚筒对流区段内燃气和骨料之间的换热过程； 3）、在燃烧区段内，骨料不应堵挡燃烧器喷吐的火焰，以使燃料在干燥滚筒内有一个良好的燃烧条件； 4）、骨料加热后，能与填料和结合料在滚筒内充分搅拌，均匀混合。 根据强制间歇式沥青混合料拌合设备的工作特点（干燥滚筒采用逆流加热方式，进对骨料进行烘干加热），其干燥滚筒内有四个区段配置不同结构的叶片（如图 ）。 螺旋带头数与直径的关系 表 毕业设计（论文）报告纸 共 30 页 第 16 页 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 装 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 订 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 线 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 图 Ⅱ 区段叶片形式 a)浅槽式 b)深槽式 c)勺式 d)曲线式 图 叶片的设置 滚筒直径 D （ m） Ⅰ区直 径螺旋带头数 Ⅰ区的长度（ m） 1～ 8～ 10 10～ 12 (～ ) D 16 第Ⅰ区段为进料区段。 这一区段的叶片系接料叶片，其用途是将骨料接入干燥滚筒内并快速地向前移动。 为此，这一区段的叶采用片多头螺旋带，的升角取45176。 ～ 60176。 或螺距 s=（ ～ ） D ，其头数和长度视干燥滚筒的直径而定（见表）。 第Ⅱ区段为滚筒对流区。 为强化骨料和燃气之间的换热过程，叶片的 设计应使骨料在此区段内多次提升和自由洒落，并达到充分均匀分散，使燃气充分与骨料进行热交换。 该区段叶片的结构形式如下图所示，安装时应错开布置。 曲线式升料叶片的尺寸（如 表 ）： 曲线式升料叶片尺寸 表 滚筒直径 D （ mm） 叶片数量 H(mm) K(mm) R(mm) δ (mm) 1000 8 180 140 160 4 1200～ 1400 8 200 160 180 5 1600 12 200 160 180 6 1800 12 240 195 220 6 2020～ 2200 16。