回轉圓筒干燥設備的總體結構設計
回轉圓筒干燥設備是一種處理大量物料干燥的干燥設備。由于運轉可靠、操作彈性大、適應性強、處理能力大，廣泛使用于冶金、建材、輕工等部門。在化工行業中，如硫酸銨、硫化堿、安福粉、硝酸銨、尿素、草酸、重鉻酸鉀、聚氯乙烯、二氧化錳、碳酸鈣、磷酸銨、硝酸磷肥、鈣鎂磷肥、磷礦、普通過磷酸鈣、重過磷酸鈣、磷酸三鈉、三聚磷酸鈉等的干燥，大多使用回轉圓筒干燥設備。
回轉圓筒干燥設備生產流程如圖2-1所示。
需要干燥的濕物料由皮帶運輸機或斗式提升機送到料斗，然后經料斗的加料機構通過加料管進入進料端。加料管的斜度要大于物料自然傾角，以便物料順利溜入干燥設備內。干燥設備圓筒是一個與水平線略成傾斜的旋轉圓筒。物料從較高一端加入，載熱體由低端進入，與物料成逆流接觸，也有載熱體和物料一起并流進入筒體的。隨著圓筒的轉動，物料受重力作用運行到較低的一端。濕物料在筒內前移過程中，直接或間接得到了載熱體的給熱，使濕物料得以干燥，然后在出料端經皮帶機或螺旋輸送機送出。在圓筒內壁上裝有抄板，它的作用是把物料抄起來又灑下，使物料與氣流的接觸表面增大，以提高干燥速率并促進物料前進。載熱體一般為熱空氣、煙道氣等。載熱體經干燥設備以后，一般需經旋風除塵器將氣體內所帶物料捕集下來。如須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。
回轉圓筒干燥設備一般適用于顆粒狀物料，也可用部分摻入干物料的辦法干燥粘性膏狀物料或含水量較高的物料，并已成功地用于溶液物料（料漿）的造粒干燥中。國內回轉圓筒干燥設備直徑一般在0.4-3m，個別的達5m。干燥設備長度一般在2-30m也有長50m甚至更長的。一般L/D在6-10。所處理的物料含水量范圍為3-25%，也有高達50%的。干燥后的含水量可達到0.5%左右，甚至可達到0.1%。物料在干燥設備內的停留時間在5min到2h。氣流速度，對粒徑為1mm左右的物料，氣速在0.3-1.0m/s范圍；對粒徑為1-5mm的物料，氣速在1.2-2.2m/s范圍內。
回轉圓筒干燥設備的優點是生產能力大、適用范圍廣、流體阻力小、操作上允許波動范圍較大、操作方便。缺點是設備復雜龐大、一次性投資大、占地面積大、填充系數小、熱損失較大。回轉圓筒干燥設備在物料和載熱體并流操作時，筒體內物料溫度即使在出口處也很接近于氣體的濕球溫度，這說明干燥過程基本上是在等速階段進行。即水分主要從粒子表面蒸發而無降速階段。這是因為當粒子與氣流接觸時，水分從表面蒸發，但當粒子埋入料層后，水分幾乎停止蒸發。這時粒子內部的水分繼續向表面擴散，當粒子再露出料層與氣流接觸時，粒子表面又有自由水分存在，使粒子溫度一直維持在氣流的濕球溫度附近。故可認為此干燥過程僅僅是物料與氣體之間的外部傳熱、傳質過程。
筒壁和抄板與氣流接觸時被加熱，而與物料接觸時被冷卻，但由于變化周期較短，溫度變化幅度很小，所以筒壁溫度基本上可以認為是一常數。此外，由于物料對筒壁傳導的給熱系數大于氣體對筒壁的對流給熱系數，故筒壁溫度實際上接近于料溫，加上物料只有很薄的一層被加熱，故料層中心溫度升高極少。根據許多資料表明，熱傳導的熱量所占比例很小，只有在分格式轉筒中才占30%左右。
回轉圓筒干燥設備中一部分熱量是顆粒輻射傳熱，這時粒子表面接受輻射熱。在化工干燥作業中，氣體溫度一般不太高，故輻射的熱量在最佳條件下不超過物料在干燥設備中所得熱量的6%，所以在大多數場合下，在熱力計算中可以不予考慮。回轉干燥主要是屬于對流干燥，熱能以對流方式由熱氣體傳給與其直接接觸的濕物料表面，再由表面傳至物料內部，這是一個傳熱過程。水分從物料內部以液態或氣態擴散，透過物料層而達到表面，然后水氣通過物料表面的氣膜而擴散到載熱體的主體，這是一個傳質過程。所以干燥是由傳熱和傳質兩個過程所組成，兩者之間是相互聯系的。干燥過程得以進行的條件，是必須使被干燥物料表面所產生水氣或其他蒸氣的壓力大于載熱體中水氣或其他蒸氣的分壓，壓差越大，干燥過程進行得越迅速。為此，載熱體須及時地將氣化的水汽帶走，以保持一定的氣化水分的推動力。所以，在回轉圓筒干燥設備中都設有鼓風機或引風機。 |
