本文關(guān)鍵詞：污泥處理旋轉(zhuǎn)圓盤干燥機(jī)熱軸應(yīng)力分析及流場特性研究　出處：《天華化工機(jī)械及自動化研究設(shè)計院有限公司》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：污泥是污水處理的產(chǎn)物,物性復(fù)雜且容易造成二次污染。針對污泥減量化、資源化的處理目標(biāo),污泥間接干燥技術(shù)是前提和關(guān)鍵所在。本文討論了國內(nèi)外污泥處理處置方式和污泥干燥的發(fā)展情況,在對比各污泥干燥工藝類型及相關(guān)設(shè)備原理的基礎(chǔ)上,選取旋轉(zhuǎn)圓盤干燥機(jī)作為研究對象。旋轉(zhuǎn)圓盤干燥機(jī)是一種高效節(jié)能的攪拌熱傳導(dǎo)式連續(xù)干燥設(shè)備,主要由熱軸、機(jī)身、端板、上蓋及傳動系統(tǒng)等組成。因其攪拌效果良好、傳熱系數(shù)較高、能耗低、尾氣處理簡單、低噪聲且無振動等特點,在高含水率黏性物料的污泥干燥中,表現(xiàn)出優(yōu)異的性能。轉(zhuǎn)子(熱軸)是旋轉(zhuǎn)圓盤干燥機(jī)的核心部件,轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)和參數(shù)不僅影響干燥機(jī)的使用壽命和運行安全,同時也決定了干燥的工藝性能和傳熱效率。分析轉(zhuǎn)子的受力情況和內(nèi)部的流場特性,對旋轉(zhuǎn)圓盤干燥機(jī)的設(shè)計和優(yōu)化有指導(dǎo)意義。本文的主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面:(1)轉(zhuǎn)子及圓盤結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分析。針對JG-330型單軸旋轉(zhuǎn)圓盤干燥機(jī),采用實際工況下的載荷參數(shù),運用AWB軟件對轉(zhuǎn)子及其葉片受內(nèi)壓和扭矩等作用時的應(yīng)力進(jìn)行模擬,結(jié)合理論模型的解校核強(qiáng)度。(2)轉(zhuǎn)子入口蒸汽單相流場模擬。單相流考察中空軸體內(nèi)部和各圓盤的流場分布,對比靜止和旋轉(zhuǎn)不同工況對流場特性的影響。結(jié)果表明低轉(zhuǎn)速條件下旋轉(zhuǎn)對單相氣體流動無明顯作用,壓力場分布均勻,速度場充分發(fā)展,為連續(xù)穩(wěn)定傳熱提供了基礎(chǔ)。(3)氣液兩相流動傳熱特性模擬。加入多相流混合模型,針對圓盤壁面給熱時凝液的產(chǎn)生和排出進(jìn)行仿真分析,得出各參數(shù)在旋轉(zhuǎn)圓盤內(nèi)的發(fā)展趨勢。結(jié)果表明微量的凝液不影響氣相的流場特征,凝液的流動受氣相流動、重力、圓盤結(jié)構(gòu)的影響,沿頂部隨旋轉(zhuǎn)從出口管道流出。優(yōu)化了入口管道位置,得出優(yōu)化后的積液情況有所改善,壁面?zhèn)鳠嵯禂?shù)稍有增加,排液效果良好,結(jié)果有指導(dǎo)意義。(4)旋轉(zhuǎn)排液情況模擬。采用VOF自由液面流動模型,在初始液量不變的條件下,調(diào)整圓盤轉(zhuǎn)速和出口管道直徑分別模擬。分析結(jié)果表明,轉(zhuǎn)速越高,瞬時出流量越大,排液持續(xù)時間也越短;進(jìn)一步得出排液效果最優(yōu)轉(zhuǎn)速為3r/min,最優(yōu)管徑為32mm,以此為參照指導(dǎo)工程設(shè)計。
[Abstract]:Sludge is the product of sewage treatment, properties of complex and easy to cause two pollution. For sludge reduction, sludge processing target resources, indirect drying technology is the premise and key. This paper discusses the domestic and foreign processing and disposal of sludge and sludge drying development, based on the principle of comparing the sludge drying process and type related equipment, selection of rotary disc dryer as the research object. The rotary disc dryer is mixing heat conduction efficient energy-saving continuous drying equipment, mainly composed of hot shaft body, end plate, the upper cover and the drive system. Because of its good stirring effect, high heat transfer coefficient, low energy consumption, simple gas treatment, low noise and no vibration characteristics in viscous materials with high water content sludge drying, show excellent performance. The rotor (thermal axis) is the key component of rotary disc dryer, rotor structure And the parameters not only affect the service life and safe operation of the dryer, but also determines the drying performance and heat transfer efficiency. The flow characteristics and internal force analysis of the rotor, a guide for the design and optimization of rotary disc dryer. The main research content of this dissertation includes the following aspects: (1) stress analysis of rotor and disc structure. Based on the type of JG-330 single shaft rotary disc dryer, the load parameters of the actual conditions, the use of stress and inner pressure and rotor blade torque when the AWB simulation software, combined with the theoretical model. Check the strength of solution (2) simulation of rotor single phase flow. The single-phase steam entrance flow of the hollow shaft body and the disc distribution, comparison of the effects of different conditions on the stationary and rotating flow characteristics. The results show that under the condition of low speed rotation on the single-phase gas flow has no obvious Effect of pressure field distribution, velocity field of the full development, provide the basis for the continuous and stable heat transfer. (3) simulation of fluid flow and heat transfer characteristics of gas-liquid two-phase flow. Adding the mixture model for multiphase flow, the simulation analysis to produce condensate heat and discharge the disc wall, the development trend of various parameters is obtained in the rotating disc. The results show that the condensate trace does not affect the gas flow characteristics, flow of condensate gas flow, gravity, effect of disc structure, with rotation along the top from outlet pipe outflow. To optimize the entrance pipeline location, draw effusion after optimization has improved, the wall heat transfer coefficient increases slightly, discharge well, the results have the guiding significance. (4) the rotating liquid discharge simulated by VOF. The free surface flow model, the same amount of liquid in the initial conditions, the adjustment of the disc rotation speed and outlet pipe diameter were simulated. The analysis results show that the speed of The higher the instantaneous outflow rate is, the shorter the drainage duration is. Further, it is concluded that the optimal speed of liquid drainage is 3r/min and the optimal pipe diameter is 32mm, which is a reference for engineering design.

【學(xué)位授予單位】：天華化工機(jī)械及自動化研究設(shè)計院有限公司
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X703;TQ051.892

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