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一、產(chǎn)品研究背景
    1、禁止現(xiàn)場(chǎng)攪拌砂漿。2007年6月6日，商務(wù)部、公安部、建設(shè)部、交通部、質(zhì)檢總局、環(huán)保總局六部門聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于在部分城市限期禁止現(xiàn)場(chǎng)攪拌砂漿工作的通知》，“全國(guó)中心城市、國(guó)家環(huán)境保護(hù)模范城市、全國(guó)文明城市等要積極創(chuàng)造條件，分期分批開展禁止在施工現(xiàn)場(chǎng)使用水泥攪拌砂漿工作（家裝等小型施工現(xiàn)場(chǎng)除外）”，要求T程中使用預(yù)拌砂漿（含干拌砂漿和濕拌砂漿），該通知已經(jīng)明令禁止北京、天津和上海等127個(gè)中心城市在i年時(shí)間內(nèi)分期分批開展在施工現(xiàn)場(chǎng)禁止攪拌砂漿工作。
    這意味著預(yù)拌砂漿在我國(guó)的應(yīng)用將進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展的階段。但預(yù)拌砂漿的成本是砂漿生產(chǎn)企業(yè)和使用砂漿企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)，相對(duì)同一地區(qū)預(yù)拌砂漿原輔材料和勞動(dòng)力成本均是相同的，所以預(yù)拌砂漿生產(chǎn)設(shè)備的有效運(yùn)行是降低預(yù)拌砂漿成本的關(guān)鍵，而濕砂烘干部份的效率又是設(shè)備有效運(yùn)行的關(guān)鍵點(diǎn)之一。富通新能源不但生產(chǎn)銷售木屑烘干機(jī)等鋸末木屑成型機(jī)械設(shè)備，而且還大量銷售顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)等生物質(zhì)燃料成型機(jī)械設(shè)備。
  2、傳統(tǒng)筒式烘干的缺點(diǎn)。傳統(tǒng)筒式烘干有兩種解決方案：一種是采用現(xiàn)有單筒烘干機(jī)（類似于水泥廠、瀝青拌和站），對(duì)濕骨料進(jìn)行烘干，工作時(shí)骨料在一端進(jìn)料，另一端出料；第二種是采用雙筒烘干機(jī)，對(duì)濕骨料進(jìn)行烘干，工作時(shí)骨料在同一端進(jìn)料、出料，支裝及維護(hù)困難。這二種筒式烘干機(jī)存在以下的缺點(diǎn)：
    (1)熱效率低。傳統(tǒng)單筒烘干機(jī)熱效率為35%，雙筒烘干機(jī)熱效率為60%，單筒烘干機(jī)截面常出現(xiàn)空洞而引起的熱交換面積小、單位容積蒸發(fā)強(qiáng)度低的缺陷。
    (2)出料溫度高。必須長(zhǎng)時(shí)間倉(cāng)貯和加裝風(fēng)冷系統(tǒng)骨料才能進(jìn)入正常生產(chǎn)。
    (3)烘干筒工作時(shí)能耗高，單筒烘干機(jī)采用常規(guī)的齒輪、齒圈傳動(dòng)，需經(jīng)常維護(hù)，配套的傳動(dòng)功率和引風(fēng)機(jī)功率較大。
    (4)設(shè)備占用空間大，土建成本高。
    (5)設(shè)備制造時(shí)，耗材多，工作時(shí)骨料落差大，葉片容易磨損。
    由于傳統(tǒng)筒式烘干機(jī)存在上述缺點(diǎn)，使烘干機(jī)未能發(fā)揮出節(jié)能、維護(hù)方便等應(yīng)有的優(yōu)越性，所以它實(shí)際上還不能滿足預(yù)拌砂漿骨料烘干的需要。鑒于此，我們引進(jìn)了國(guó)際先進(jìn)技術(shù)，研究設(shè)計(jì)了ST型三筒烘干機(jī)，以提供一種環(huán)保節(jié)能、高效的烘干設(shè)備，解決干拌砂漿骨料烘干的需求。其熱效率可達(dá)75%以上，是單筒烘干機(jī)效率的210%，是雙筒烘干機(jī)效率的1 25%。
二、結(jié)構(gòu)及工作原理
    1、結(jié)構(gòu)。ST型三筒烘干機(jī)包括底座、托輪、萬(wàn)向聯(lián)軸器、減速箱、電動(dòng)機(jī)、滾道、內(nèi)筒、中筒、外筒、導(dǎo)料板、數(shù)字式測(cè)溫儀、出料嘴、控制系統(tǒng)。
    2、工作原理。電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速箱和萬(wàn)向聯(lián)軸器帶動(dòng)托輪轉(zhuǎn)動(dòng)然后通過(guò)磨擦力帶動(dòng)滾道使烘干機(jī)筒身轉(zhuǎn)動(dòng)；熱風(fēng)和濕骨料進(jìn)入內(nèi)筒通過(guò)螺旋型導(dǎo)料板，將骨料推向前方，即進(jìn)入內(nèi)筒和中筒的空腔。同樣原理通過(guò)中筒上的螺旋型導(dǎo)料板將骨料推向中筒和外筒的空腔，同理外筒上導(dǎo)料板將烘干的骨料，通過(guò)出料嘴排出烘干機(jī)。
    本控制系統(tǒng)可以通過(guò)數(shù)字測(cè)溫儀反饋的溫度的信號(hào)（因骨料溫度和含水率成比例關(guān)系）對(duì)濕骨料的進(jìn)料量、烘干筒的轉(zhuǎn)速和燃料進(jìn)料量進(jìn)行自動(dòng)閉環(huán)變頻調(diào)速，以提高烘干機(jī)的產(chǎn)能，降低能耗。控制系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)有不同含水量的標(biāo)準(zhǔn)控制模式，用戶也可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)自己設(shè)定。
三、技術(shù)參數(shù)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1、技術(shù)參數(shù)。
    2、技術(shù)優(yōu)勢(shì)。(1)由于采用了彼此鑲嵌的組合式結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒和中筒被外筒所包圍，這樣便形成了一個(gè)自我保溫結(jié)構(gòu)筒體，使散熱面積大大減少，而熱交換面積大大增加，而且外筒的散熱面積處于低溫區(qū)。為了進(jìn)一步提高烘干機(jī)的熱效率，減少散熱損失，還可以在外筒的外表面加一層保溫材料，用白鐵皮或0.2mm不銹鋼板包起來(lái)。由于采用了三筒式結(jié)構(gòu)，在內(nèi)筒和中筒的外表加設(shè)揚(yáng)料板，這樣不但增加了簡(jiǎn)體的熱容量，同時(shí)使物料在筒內(nèi)的分散度進(jìn)一步提高，增加了物料的熱交換面積，大大提高了蒸發(fā)強(qiáng)度，進(jìn)一步提高了烘干效率，更符合物料的干燥機(jī)理，熱量得到了充分利用，降低了排出廢氣和干物料溫度，從而進(jìn)一步提高了熱效率，提高了干物料產(chǎn)量，降低了能耗。
    (2)由于采用了三筒式結(jié)構(gòu)，使簡(jiǎn)體的長(zhǎng)度大大縮短，從而減少了機(jī)體的占地面積，一般減少2/3一1/2，降低了土建投資費(fèi)用。
    (3)簡(jiǎn)化了傳動(dòng)系統(tǒng)，去掉了大小齒輪傳動(dòng)和笨重的傳動(dòng)系統(tǒng)，采用行星減速和電動(dòng)機(jī)直聯(lián)的減速電機(jī)，直接驅(qū)動(dòng)托輪和輪帶，從而降低了造價(jià)，提高了傳動(dòng)效率，降低了噪音。
    (4)由于采用了三筒式結(jié)構(gòu)，降低了物料在筒內(nèi)的落差，從而降低了噪音和簡(jiǎn)體的磨損。
    (5)由于與傳統(tǒng)的單筒回轉(zhuǎn)烘干機(jī)工藝流程相同，所以可取代單筒和雙筒回轉(zhuǎn)烘干機(jī)。
    四、關(guān)鍵技術(shù)
    本研究的技術(shù)關(guān)鍵在于三簡(jiǎn)直徑和長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)、單片機(jī)變頻控制導(dǎo)料板和揚(yáng)料板的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
    1、三筒直徑和長(zhǎng)度的設(shè)計(jì)。由于用于干混砂漿的骨料有江砂、河砂、機(jī)制砂、建筑垃圾及工業(yè)廢棄物骨料的含水量、流動(dòng)性（即安息角）及水存在形式（表面游離水、分子級(jí)吸附水）和材料的容重均不同，所以在設(shè)計(jì)內(nèi)中外三個(gè)筒的直徑和長(zhǎng)度時(shí)既要考慮相鄰二個(gè)筒的空間，便于烘干物料的流動(dòng)和水份的蒸發(fā)，又要考慮烘干物料在烘干機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間。
  本研究通過(guò)烘干機(jī)三個(gè)筒直徑和長(zhǎng)度的多次優(yōu)化設(shè)計(jì)，才能保證烘干機(jī)效率最高、能耗最低、適應(yīng)范圍廣。
    2、單片機(jī)變頻控制。本研究使用了單片機(jī)變頻控制技術(shù)，可以根據(jù)數(shù)字測(cè)溫儀反饋的信號(hào)，智能化控制濕骨料的進(jìn)料、滾筒的轉(zhuǎn)速和燃料給料量，而且PC程序中預(yù)設(shè)了不同骨料、不同含水率的控制模式，供用戶選擇使用，用戶也可自行設(shè)定和存儲(chǔ)控制模式，使烘干物料的含水率達(dá)到精確控制。
    3、導(dǎo)料板和揚(yáng)料板的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。由于ST型烘干滾筒是水平布置的，確保了設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的平穩(wěn)性，烘干骨料由內(nèi)筒經(jīng)中筒進(jìn)入外筒，均是通過(guò)簡(jiǎn)體內(nèi)焊接成螺旋型的導(dǎo)料板拉制烘干物料的流向和速度（滾筒轉(zhuǎn)速恒定時(shí)），而物料在筒內(nèi)的干燥，必須使物料與熱空氣進(jìn)行充分的熱交換，來(lái)提高單位面積的蒸發(fā)強(qiáng)度；保證物料在筒截面上均勻布撒，是提高蒸發(fā)強(qiáng)度的關(guān)鍵；改進(jìn)揚(yáng)料板的結(jié)構(gòu)形狀，是提高烘干熱效率的關(guān)鍵技術(shù)；采用導(dǎo)料板和揚(yáng)料板的組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是三筒烘干機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)。導(dǎo)料板和揚(yáng)料板的設(shè)計(jì)不合理即使烘干筒的直徑和兩筒中空間最大，單位面積的蒸發(fā)強(qiáng)度低，物料也無(wú)法順利流動(dòng)，達(dá)不到產(chǎn)量和烘干的效果。
    本研究特殊的螺旋角度并將導(dǎo)料板輔助以巧妙的傾斜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，達(dá)到導(dǎo)料和揚(yáng)料的最佳組合功能，通過(guò)多次試驗(yàn)，成功地解決了這一問(wèn)題。
五、結(jié)語(yǔ)
    從產(chǎn)品的檢測(cè)結(jié)果和工程的實(shí)際應(yīng)用來(lái)看，ST型三筒烘干機(jī)的技術(shù)達(dá)到了國(guó)內(nèi)滾筒型烘干機(jī)先進(jìn)水平，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)筒烘干機(jī)時(shí)產(chǎn)大噸的技術(shù)空白。經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益推廣應(yīng)用價(jià)值大。
    我們相信隨著我國(guó)干混砂漿事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，在干混砂漿設(shè)備的配套中，將被越來(lái)越多的有識(shí)之士選用，得以廣泛推廣使用。