第七節　回 轉 圓 筒

一、回轉圓筒在石油化工生產中的應用及工作過程

在石油化工、輕工、建材、冶金等工業部門中廣泛使用著各種不同的回轉圓筒對固體物料進行物理或化學過程處理，例如回轉圓筒干燥器、混合筒、冷卻筒、回轉窯、成球筒等。這類設備的共同特點是具有略呈傾斜的圓筒，并在低速下回轉，物料在筒中不斷翻動，因而使物理、化學過程能均勻進行?；剞D圓筒的種類較多，相應在筒內進行的過程也是各種各樣的。在回轉圓筒干燥器中，物料中的水分蒸發后被氣流帶走；而在混合筒或成球筒中，物料僅僅是機械混合，或者被水滴潤濕而聚集成球狀；在回轉窯中煅燒生成純堿、磷肥、硫化鐵等時，會發生化學反應。

回轉圓筒運轉可靠、操作彈性大、適應性強、處理能力大。但設備復雜、體積龐大、一次性投資大、占地面積大、填充系數小、熱損失較大。

回轉圓筒的種類較多，應用較廣，限于篇幅，在此僅簡要介紹化工行業中應用廣泛的回轉圓筒干燥器。

回轉圓筒干燥器是古老而又有生命力的干燥器，由于性能可靠，目前仍廣泛用在化工、建材、冶金、輕工等部門中。如在化工生產中硫酸銨、草酸、硝酸磷肥等的干燥，大多采用回轉圓筒干燥器。

回轉圓筒干燥器的結構如圖3-44所示。轉筒外殼上裝有兩個滾圈17，整個轉筒的重量通過滾圈傳遞到支承托輪16，并在托輪上滾動。轉筒由齒輪傳動，齒輪則通過裝于減速箱14輸出軸上的小齒輪而傳動。為防止轉筒的軸向竄動，在一個滾圈的兩旁裝有擋輪（圖中未示出），擋輪與托輪裝在同一底座上。

需要干燥的濕物料由加料器2從干燥器轉筒較高的一端加入，隨著轉筒的轉動，物料將受重力作用運行到較低的一端。濕物料在經過轉筒內部時，與通過筒內的載熱體或加熱壁面有效地接觸而被干燥。干燥后的物料在出料端經皮帶輸送機或螺旋輸送機送出。在轉筒內壁上裝有抄板，其作用是將物料翻起，使其均勻地分布在轉筒截面的各部分以便與載熱體很好地接觸，增大了干燥有效面積，并促進物料前行。載熱體可由轉筒低端加入，與物料逆流接觸，也可和物料一起并流進入筒內。并流操作適用于物料含濕量較高時允許快速干燥，不致發生裂紋或焦化，而干燥后不能耐高溫，吸濕性很小的物料的干燥；逆流操作時干燥器內傳熱與傳質的推動力比較均勻，適用于物料不允許快速干燥，而干燥后耐高溫的物料的干燥。通常逆流操作比并流操作可獲得更干燥的物料。

在回轉圓筒干燥器中一般都設有鼓風機或引風機，以加快載熱體的流速從而及時地將汽化的水汽帶走。載熱體經過干燥器后，一般需經旋風除塵器將氣體中所帶物料分離下來。若要進一步減少尾氣含塵量，還應經過袋式除塵器或濕法除塵器后再放空。

二、物料在轉筒內的運動情況

物料在轉筒內的運動情況影響到物料層溫度的均勻性，物料的運動速度影響到物料在轉筒內的停留時間和物料在轉筒內的填充系數，因此必須了解轉筒內物料的運動情況。

轉筒內的物料僅占據轉筒容積的一部分，物料顆粒在轉筒內的運動過程是比較復雜的。假設物料顆粒在轉筒壁上及料層內部沒有滑動現象，當轉筒回轉時，物料顆?？磕Σ亮Ρ晦D筒帶起，帶到一定高度，則在重力的作用下，沿著料層表面滑落下來。因為轉筒軸向有一定傾斜度，所以物料顆粒不會落到原來的位置，而是向轉筒的低端移動了一個距離，落下的物料顆粒又重新被轉筒帶起，如此不斷重復，從而達到處理的目的。

三、回轉圓筒的結構

回轉圓筒主要由筒體、支承裝置、傳動裝置、端頭結構等幾部分組成，如圖3-44所示。

1.筒體

筒體是回轉圓筒的主體，也是最重要最基本的組成部分。筒體的大小標志著干燥器的規格和生產能力。筒體應具備足夠的強度和軸向剛度、徑向剛度。

舊式的回轉圓筒的筒體多采用鉚接結構，隨著焊接技術的發展，現代回轉圓筒幾乎全部采用焊接筒體。

筒體材料一般為Q235、普通低合金鋼（其中以16Mn用得最多），也有用鍋爐鋼的。要求耐腐蝕時，可用不銹鋼，也可襯鋁或其他耐腐蝕材料。

2.支承裝置

支承裝置是回轉圓筒的重要組成部分之一，支承著回轉筒體的全部重量，并使筒體在其上安全平穩地運轉。因此，支承裝置的正確性和可靠性是回轉圓筒長期安全運轉的重要保證。

支承裝置一般由滾圈、托輪和擋輪等部分組成。根據筒體的長度可采用2點、3點或4點支承。

滾圈的作用是把筒體的重量（包括內襯、內部裝置和物料）傳遞給托輪，并支承筒體在托輪上滾動。滾圈的斷面形式有實心矩形、空心箱形等，如圖3-45所示。

托輪承受整個回轉部分的重量，是在重負荷下工作的部件，并且要使筒體滾圈能在托輪上平穩運轉。通常一個滾圈下有一對托輪，中心線夾角為60°，如圖3-46所示。托輪直徑一般為滾圈直徑的1/4～1/3。托輪裝置按所用軸承可分為滑動軸承托輪組和滾動軸承托輪組。

回轉圓筒是傾斜安裝的，由于自重及摩擦作用會產生軸向力，又因滾圈和托輪軸線不平行還會產生附加軸向力，因此，應允許轉筒沿軸向往復竄動。為限制筒體的軸向竄動或控制軸向竄動，并且使筒體有自由伸長的可能，轉筒應由一對擋輪夾在其中一個滾圈的兩邊。擋輪的結構如圖3-47所示。

3.傳動裝置

傳動裝置是回轉圓筒的重要組成部分。為了保證回轉圓筒的長期安全運轉，除了要求筒體直而圓和支承裝置堅固可靠外，傳動的平穩可靠也是一個重要條件。所需功率較小時，可直接驅動支承托輪軸，克服托輪與滾圈的摩擦，使轉筒回轉。所需功率較大時，可用鏈傳動。大裝置時則可用齒輪傳動。