GZ400型高速搅齿式造粒机设计毕业论文

2020-04-15 04:04

摘要

本文是关于GZ400型高速搅齿式造粒机的设计说明。首先，本文介绍了粉体研究的目的以及粉体技术发展的未来趋势。接着，是对粉体硫磺性能的介绍，包括硫磺颗粒的粒径，颗粒的形状因数，粒径的分布，物理化学特性和工艺性能等方面。再次，介绍了各种造粒技术以及本设计所使用的硫磺湿法造粒的过程。最后是关于GZ400型高速搅齿式造粒机的设计。这个设计的主要思路是设计一个螺旋输送装置和搅齿，然后根据所给定的产量和一些要求，选取传动轴，减速器和电动机等。在硫磺的整个湿法造粒过程中，应将粉状硫磺、造粒水和粘合剂按一定的比例通过进料口导入到造粒机内，而造粒机的工作是对其进行高速的从而够搅拌使之成粒。GZ400型高速搅齿式造粒机能让物料达到一定的粒度，并且所造成的造粒粒子细粉含量低，粒径也很均匀，整个搅齿造粒机运转十分平稳、噪音比较低、也易于操控。GZ400型高速搅齿式造粒机的工作原理是使物料先从进料漏斗进入机体，经过螺旋输送装置送进具有搅拌功能的功能模块，然后当物料达到一定的粒度后，经螺旋输送装置从出料口排出。整个过程没有间断，属于全自动机器。

其中螺旋输送装置也是非常重要的一部分。螺旋传送装置是粉料传送装置中的一种，主要用于传送粉料，它与粉体配给系统仪器构成了粉体的配给系统，由转轴和螺旋叶片组成，而螺旋叶片是由很多个被动的旋转体来沿着螺旋叶片的旋转轨迹线组合而成的。它的作用是可以按照规定的配比混合以及运输粉体。因此，螺旋装置的优劣也直接影响着整个造粒机后续的工作精度以及效率。一般的螺旋输送装置在安装过程中会由于自重而事管轴产生比较大的挠度，这是因为管轴本身是比较精细的部件。并且，壳体和管轴会在吊装过程中发生形变，在焊接过程中会发生热形变的现象。这些都会导致整个设备的精度下降，而一般的企业为了节省成本也会使用比较粗糙的方法来缓和这些问题，比如说在螺旋输送装置调试之后采用车削加工的方式，来解决调试过程中发生的叶片和壳体产生的摩擦或者是卡阻的现象。或者是使用冷却后再收缩的方法来解决问题。这些方法都无法保证合理的配合间隙以及设备原本该有的工作效率。通过资料的查阅，可以使用定心环式中间支承装置来完全解决这一问题。这一装置把比较长的原壳体和螺旋叶片截成了两部分，并在管轴的部分装配了定心环，轴承和密封圈。管轴两端也加装了螺旋叶片，这可以避免定心装置推送物料过程中叶片不连续而导致的粉体的局部堆积。

硫磺是一种不易于运输与储藏的粉体，因此在造粒过程中，为了使硫磺不发生外泄，造成经济的损失和环境的污染，在硫磺的进料口和出料口应该装配法兰。法兰作为连接进料口，出料口与料仓的部分，有效地发挥了其密封性好，便于拆卸和强度更高的优点。装

配法兰片之前，法兰必要得到充分的清洗，灰尘、油渍、锈迹、氧化物等各种杂物都应该要清洗，密封线也一定要剔除干净。垫片的选择也要保证质地的柔软，如此便不易于老化，可以延长使用寿命。螺栓也要确保螺纹没有缺损，使各部分的嵌合可以几乎没有空隙。除了在进出口装配法兰，由于硫磺的轻松而柔软的特性，在整个造粒机的各个连接部分都必须提高装配要求，防止硫磺进入到螺旋输送装置，传动轴等部件的内部而导致的机器的损坏。

关键词：粉体技术硫磺湿法造粒搅齿造粒螺旋输送装置法兰

Abstract

This paper is about the design of GZ400 high - speed gear - stirring sulphur. Firstly, the properties of carbon black powder are introduced, including particle size, particle shape factor, particle size distribution, physical and chemical properties and process properties. Thirdly, the granulation technology and the process of carbon black wet granulation are introduced. Finally, it is about the design of GZ400 high - speed gear - stirring sulphur. The main idea of the design is to design a screw conveyor and gear, and then according to the given output and some requirements, select the motor, reducer and transmission shaft. In the process of wet granulation of carbon black, powdered carbon black, granulating water and adhesive enter into sulphur in a certain proportion. GZ400 high-speed stirring type sulphur can make the material reach a certain size, the content of granulated particles is low, the operation of the main machine is stable, low noise and easy to control. The working principle of GZ400 type high-speed stirring type sulphur is that the material first enters the body from the feeding funnel and is sent into the function module with stirring function by the screw conveyor.

One of the screw conveyor is also a very important part. The screw conveying device is a powder conveying device, which, together with the equipment of powder distributing device, constitutes a powder distributing system. Its function is to be able to mix and transport the powder according to the specified proportion. General screw conveyor in the installation process due to the weight of the tube axis will produce a large deflection, this is because the tube axis itself is a relatively fine parts. In addition, shell and tube shaft will deform during hoisting, and thermal deformation will occur during welding. These are resulting in a decline in the precision of the whole equipment and the general enterprise in order to use more rough methods to mitigate these problems, for example in the spiral sulphur, after debugging with the method of turning processing, to solve the blade in the process of debugging and shell friction or jam phenomenon. None of these methods can guarantee the reasonable fit gap and the original working efficiency of the equipment. By consulting the data, the central ring type intermediate supporting device can be used to completely solve this problem. This device cut the relatively long original shell and the spiral blade into two parts, and assembled the centering ring, bearing and sealing ring on the part of the pipe shaft. Spiral blades are also installed at both ends of the tube shaft, which can avoid the local accumulation of powder caused by discontinuous blades in the process of material pushing by centering device.

Carbon black is not easy to transport and storage of powder, so in the process of granulation, in order to make carbon black does not occur leakage, resulting in economic losses and environmental pollution, the inlet and outlet of carbon black should be assembled flange. Flange as the connection of the feeding port, the part of the discharge port and the bin, effectively play its good sealing, easy to disassemble and higher strength advantages. Before assembling flange pieces, clean the flange, remove oil, dust, rust and other sundries, and remove the sealing line clean. The choice of gasket should also ensure the soft texture, not easy to aging, extend the service life. The bolt also ensures that the thread is free of defects so that the sections can fit together with almost no space. In addition to in the import and export flange assembly, due to the characteristics of easy and soft carbon black, in the whole sulphur connection parts must improve the assembly requirements, prevent carbon black into the screw conveyor, the transmission shaft and other parts of the internal damage caused by the machine.

Key words: powder characteristics sulphur black wet sulphur screw conveyor flange

摘要 II

Abstract III

第一章引言 1

1.1粉体及粉体技术 1

1.2粉体研究的目的 1

1.3粉体技术的发展 2

第二章硫磺的特性与性能 3

2.1硫磺的特性 3

2.2硫磺的性能 4

2.3硫磺 5

第三章造粒 6

3.1造粒的定义与目的 6

3.2硫磺湿法造粒的方法与成粒过程 7

3.3 造粒机的组成部分与造粒系统 8

第四章 GZ400型高速搅齿式造粒机设计 9

4.1设计要求 10

4.2初步确定造粒机的结构尺寸和材料 11

4.3验算造粒机处理量 12

4.4造粒机的主要部件 12

4.5选择造粒机电机 13

4.6造粒机传动系统的拟订 13

4.6.1带传动的选择 14

4.6.2减速器的选择 14

4.6.3轴的设计 15

4.7 轴的结构设计 15

4.7.1.拟定轴上零件的装配方案 16

4.7.2.轴上零件的周向定位 16

4.7.3.轴的强度校核 18

4.8 轴承校核 20

第五章经济效益分析 21

第六章结语 22

参考文献 23

致谢 25

第一章引言

1.1粉体及粉体技术

粉体物料是由无数颗粒构成的。从宏观角度看，颗粒是粉体物料中最小的单位。颗粒的大小、分布、结构形态和表面形态等因数，是粉体其他性能的基础^[1]。工程上常把在常态下以较细的粉粒状态存在的物料，称为粉体物料，简称粉体。在这个世界上有很多种粉体物料。这其中有的一部分是人工合成的，另一部分是天然形成的。各种各样的颗粒其实是不同的。然而，如果从单位的组建来看，单位因为不一样，可以分为四大类。粉体颗粒的粒径有多种方式计算。详细的计算方式见表1-1^[2]。虽然粉体的粒径非常小，但是仍然有多种方式可以测量，详细的测量方式见表1-2^[3]。

表1—1 三轴平均径计算式及物理意义

序号	计算式	名称	物理意义
1		二轴平均径	显微镜下出现的颗粒基本大小的投影
2		三轴平均径	算术平均
3		三轴调和平均径	与颗粒的比表面积相关联
4		二轴几何平均径	接近于颗粒投影面积的度量
5		三轴几何平均径	假想的等体积的正方形的边长