圓筒形污泥槳攪拌葉干燥機設計與研究

張秀禮 張 郢

（1.河北建材職業技術學院機電工程系 河北 秦皇島 066004；2.秦皇島市引青管理局 河北 秦皇島 066004）

圓筒形污泥槳攪拌葉干燥機設計與研究

張秀禮1張 郢2

（1.河北建材職業技術學院機電工程系 河北 秦皇島 066004；2.秦皇島市引青管理局 河北 秦皇島 066004）

圓筒形污泥攪拌槳葉干燥機是一種使物料（有機、無機的顆粒或粉狀物料）直接與旋轉的空心楔型加熱件接觸進行熱傳遞的干燥機。它不需要空氣作為加熱介質，所用的空氣僅僅是一種載體，目的是把蒸發出的蒸汽帶走。本文對該型污泥干燥機進行了改進型設計，使其結構更加完善，效率更高。

圓筒形；污泥；槳葉；干燥機；加熱介質

0 引言

圓筒形污泥攪拌槳葉干燥機以蒸汽，熱水或導熱油作為加熱介質，軸端裝有熱介質導入導出的旋轉接頭。加熱介質分為兩路，分別進入干燥機殼體夾套和槳葉軸內腔，將器身和槳葉軸同時加熱，以傳導加熱的方式對污泥進行加熱干燥。因此應用前景廣泛，如圖1。

圖1 干燥機結構

1 設計計算過程

1.1 處理條件

現有污泥需干燥，使用低速攪拌型槳葉式干燥機，每小時處理量為5t，從初始含水率80%干燥到40%，物料初始溫度為15℃，干燥后產品溫度為105℃，采用0.678MPa（7kgf/cm2表壓）。

1.2 計算過程

1.2.1 干燥所需熱量，干燥去除的蒸發水量W為 W=（5000×0.2）×＝3333kg/h.系統為低壓，水的蒸發潛熱rw=2295kJ/kg，物料比熱容CS=1.2kJ/（kg·℃），干燥所需熱量Qt為

1.2.2 所需傳熱面積和干燥機其他部件尺寸

濕物料為15℃，在攪拌狀態下，與傳熱面接觸的物料濕度在進口側為85℃，出口側為105℃，飽和蒸汽溫度為169.6℃，求對數平均溫差為（△t）lm為

回轉加熱體合筒體夾套的平均傳熱系數U為203w/m2·℃,干燥機內物料填充率為85%，所具傳熱面積A為

干燥器各部件尺寸如下：

中空回轉加熱體直徑：1500mm；軸數：1；中空回轉加熱體面積：79.6m2；筒體夾套傳熱面積：30.6m2；總傳熱面積：110.2m2；筒體直徑：1700mm；筒體長度：6500mm；筒體內部有效容積：5.72m3。

1.2.3 干燥器轉速和所需動力

取攪拌葉片的外圓周速度為1.2m/s，得攪拌葉片的轉速為

動力可取55-75kW。

1.2.4 所需風量

物料層的平均溫度為90℃，排氣露點為79℃，排氣濕度H3=0.5kg/ kg，吸入空氣的濕度H1=0.025kg/kg，得到所需風量為

1.2.5 所需蒸汽量和裝置熱效率

干燥所需的飽和蒸汽量由干燥所需熱量除以蒸汽的潛熱而得

導入空氣加熱到105℃所需的蒸汽熱量為

此時熱效率粗略為

1.2.6 處理排氣的設備

使用旋風分離器異能滿足要求

90℃排風量Vα-2為

2 結論

圓筒形污泥槳葉干燥機的特點主要有能處理高含水量的物料，氣體用量小，粉塵低，不用收塵器類的輔助設備，槳葉具有自潔能力。旋轉槳葉的斜面運動對物料層產生擴散的作用力，會自動清除粘在加熱面上的料層，傳熱系數大，熱效率高，容易操作，本機結構緊湊，占地面積小等。

［1］成大先.機械設計手冊[M].北京：化學工業出版社，2002，3.

［2］徐強.污泥處理處置技術及裝置[M].化學工業出版社，2003，8.

［3］于才淵.干燥裝置設計手冊[M].化學工業出版社，2005，5.

［4］劉廣文.干燥設備設計手冊[M].機械工業出版社，2003，11.

［5］潘永康.現代干燥技術[M].化學工業出版社，2007，5.

Cylindrical Sludge Stirring Paddle Dryer Design and Research

cylindrical sludge stirring paddle dryer is a type of material(organic,inorganic granular or powdery material)directly with the rotation of the hollow wedge type heating element contact heat transfer machine.It does not need the air as the heating medium,the air is only a carrier,the purpose is to the evaporated steam away.In this paper the sludge dryer were improved design,the structure is more perfect,more efficient.

Cylindrical;Sludge;Blade;Dryer;Heating medium

張秀禮（1978—），男，河北唐山人，講師，主要從事機械設計研究。

2011秦皇島市科學技術研究與發展計劃（201101A227）。

王洪澤］