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 滾筒干燥設備的結構總體設計（二）滾筒干燥設備的組件設計 |
滾筒干燥設備的滾筒組件包括筒體、端蓋、端軸和支承軸承等。其中端蓋和端軸，按其工作狀況下傳遞扭矩的狀態，分為主動和從動兩側。主動側的端軸上，組裝輸入功率的傳動件。筒體內的供熱介質，是從端軸的一側或兩側組裝的進氣頭中引入或引出，故端軸和端蓋為空心的結構。雙滾筒干燥設備，可分為主動和從動滾筒，主動滾筒的兩端均有傳動齒輪。滾筒的支承，一般為滑動軸承（用于帶狀物料干燥的多滾筒干燥設備常采用滾動軸承）。雙滾筒型的從動滾筒的軸承座，可以微調移動，調節兩筒之間的間隙。滾筒組件設計的內容包括滾筒型式的選擇、滾筒組件的強度和剛度計算，選擇合適的材質后，確定相應構件的壁厚和結構尺寸，并提出制造、加工和組裝的技術要求。采用飽和蒸汽作為干燥熱源的滾筒，因其設計壓力，應作為壓力容器進行設計、制造和驗收，并遵循國家質量技術監督局頒發的《壓力容器安全技術監察規定》監察和管理。
（一）滾筒的結構型式：
按筒體材料和加工方法，分為鑄造滾筒與焊接滾筒兩類。鑄造滾筒筒體和端蓋、端軸均分別由澆鑄件經加工和熱處理后組裝而成。鑄件的材料，常為鑄鐵和鑄鋼。這類滾筒筒體壁厚較厚15-32mm）、重量大、熱阻大、導熱性差。具有熱容量大，傳熱穩定，良好的耐磨性和剛性等優點，適用于要求供熱穩定、無腐蝕性的物料干燥。焊接滾筒筒體由具有焊接性的板材卷焊之后，加工而成。材料一般為碳鋼和不銹鋼。端蓋和端軸的加工，可為焊接件、鍛件或鑄件。焊接型筒體具有壁薄、導熱性好、單件加工方便、適用材料廣、筒體的直徑與長度范圍大等特點，為各類物料干燥常用的滾筒型式。除一般液相物料干燥用的焊接型滾筒外，在紡織行業中，有用紫銅薄板卷焊的筒體，采取烘圈壓配的方式與兩端的端蓋連接。此類滾筒壁厚2-3mm，筒體中部設置加強圈，可承受0.2-0.4MPa的蒸汽壓力。適用于要求傳熱快、表面光滑無銹跡、自重輕、轉動靈活的帶狀紡織物干燥。
（二）滾筒組件的受力狀態和強度與剛度條件：
1、受力狀態滾筒組件在工作狀態下承受的作用力，包括供熱介質的內壓力；筒體外壁由刮刀裝置及壓輥布膜裝置頂緊時的徑向力、周向力和筒體轉動中的摩擦阻力和剝離料膜的切削力；組裝于端軸上傳動件對端軸的徑向力和圓周力；端軸的進氣頭填料函密封裝置對轉動軸的填料摩擦阻力。還可能有由于筒體壁溫升高而產生軸向和徑向的熱膨脹所引起的二次應力。各作用力的大小、方向與位置，可由滾筒組件總體設計提供的條件分別計算決定。
（1）傳動裝置對端軸的作用力安裝于滾筒端軸上的傳動件，采用不產生軸向力的直齒圓柱齒輪和鏈輪兩種形式。直齒圓柱齒輪對端軸的作用力在滾筒轉動狀態下將產生摩擦阻力和料膜的切削阻力。滾筒在靜態和動態時的受力是不同的。計算傳動功率和刮刀，裝置受力時，應考慮滾筒轉動狀態的刮刀受力影響。正負號取值決定于刮刀裝置的布置方式，若刮刀頂緊后的切向力（ s）作用方向，與摩擦阻力（ f）的作用方向一致時，取正值；反之，則取負值。在確定滾筒處在轉動條件下的刮刀受力狀況時，應考慮到由于筒體的圓柱度、料膜粘結力、刮刀剛度等因素影響下所出現在刀刃部位的自勵振擺現象，刀刃部位的上下微量位移，將改變各作用力之間的關系。
（2）供熱介質的壓力和溫度對滾筒組件的受力影響筒內的供熱介質壓力，均勻地作用于筒體、端蓋和空心端軸的內壁上，將分別在相應位置產生環向和周向應力和端蓋上的彎曲應力，直接影響組件的強度。在滾筒的筒體和端蓋的強度計算中，決定強度的主要因素是供熱介質的壓力，筒內壓力越大，影響越大。筒體組件的壁溫升高，會產生熱膨脹，對筒體組件結構有一定的影響，設計中應予考慮。
（3）筒體、端蓋自重的受力影響滾筒組件的自重，對于兩端支承的軸承受力有一定的影響。在工作狀態下，自重將與刮刀頂緊作用力的徑向力進行合成，使軸承處承受摩擦阻力。 |
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