第七节　回 转 圆 筒

一、回转圆筒在石油化工生产中的应用及工作过程

在石油化工、轻工、建材、冶金等工业部门中广泛使用着各种不同的回转圆筒对固体物料进行物理或化学过程处理，例如回转圆筒干燥器、混合筒、冷却筒、回转窑、成球筒等。这类设备的共同特点是具有略呈倾斜的圆筒，并在低速下回转，物料在筒中不断翻动，因而使物理、化学过程能均匀进行。回转圆筒的种类较多，相应在筒内进行的过程也是各种各样的。在回转圆筒干燥器中，物料中的水分蒸发后被气流带走；而在混合筒或成球筒中，物料仅仅是机械混合，或者被水滴润湿而聚集成球状；在回转窑中煅烧生成纯碱、磷肥、硫化铁等时，会发生化学反应。

回转圆筒运转可靠、操作弹性大、适应性强、处理能力大。但设备复杂、体积庞大、一次性投资大、占地面积大、填充系数小、热损失较大。

回转圆筒的种类较多，应用较广，限于篇幅，在此仅简要介绍化工行业中应用广泛的回转圆筒干燥器。

回转圆筒干燥器是古老而又有生命力的干燥器，由于性能可靠，目前仍广泛用在化工、建材、冶金、轻工等部门中。如在化工生产中硫酸铵、草酸、硝酸磷肥等的干燥，大多采用回转圆筒干燥器。

回转圆筒干燥器的结构如图3-44所示。转筒外壳上装有两个滚圈17，整个转筒的重量通过滚圈传递到支承托轮16，并在托轮上滚动。转筒由齿轮传动，齿轮则通过装于减速箱14输出轴上的小齿轮而传动。为防止转筒的轴向窜动，在一个滚圈的两旁装有挡轮（图中未示出），挡轮与托轮装在同一底座上。

需要干燥的湿物料由加料器2从干燥器转筒较高的一端加入，随着转筒的转动，物料将受重力作用运行到较低的一端。湿物料在经过转筒内部时，与通过筒内的载热体或加热壁面有效地接触而被干燥。干燥后的物料在出料端经皮带输送机或螺旋输送机送出。在转筒内壁上装有抄板，其作用是将物料翻起，使其均匀地分布在转筒截面的各部分以便与载热体很好地接触，增大了干燥有效面积，并促进物料前行。载热体可由转筒低端加入，与物料逆流接触，也可和物料一起并流进入筒内。并流操作适用于物料含湿量较高时允许快速干燥，不致发生裂纹或焦化，而干燥后不能耐高温，吸湿性很小的物料的干燥；逆流操作时干燥器内传热与传质的推动力比较均匀，适用于物料不允许快速干燥，而干燥后耐高温的物料的干燥。通常逆流操作比并流操作可获得更干燥的物料。

在回转圆筒干燥器中一般都设有鼓风机或引风机，以加快载热体的流速从而及时地将汽化的水汽带走。载热体经过干燥器后，一般需经旋风除尘器将气体中所带物料分离下来。若要进一步减少尾气含尘量，还应经过袋式除尘器或湿法除尘器后再放空。

二、物料在转筒内的运动情况

物料在转筒内的运动情况影响到物料层温度的均匀性，物料的运动速度影响到物料在转筒内的停留时间和物料在转筒内的填充系数，因此必须了解转筒内物料的运动情况。

转筒内的物料仅占据转筒容积的一部分，物料颗粒在转筒内的运动过程是比较复杂的。假设物料颗粒在转筒壁上及料层内部没有滑动现象，当转筒回转时，物料颗粒靠摩擦力被转筒带起，带到一定高度，则在重力的作用下，沿着料层表面滑落下来。因为转筒轴向有一定倾斜度，所以物料颗粒不会落到原来的位置，而是向转筒的低端移动了一个距离，落下的物料颗粒又重新被转筒带起，如此不断重复，从而达到处理的目的。

三、回转圆筒的结构

回转圆筒主要由筒体、支承装置、传动装置、端头结构等几部分组成，如图3-44所示。

1.筒体

筒体是回转圆筒的主体，也是最重要最基本的组成部分。筒体的大小标志着干燥器的规格和生产能力。筒体应具备足够的强度和轴向刚度、径向刚度。

旧式的回转圆筒的筒体多采用铆接结构，随着焊接技术的发展，现代回转圆筒几乎全部采用焊接筒体。

筒体材料一般为Q235、普通低合金钢（其中以16Mn用得最多），也有用锅炉钢的。要求耐腐蚀时，可用不锈钢，也可衬铝或其他耐腐蚀材料。

2.支承装置

支承装置是回转圆筒的重要组成部分之一，支承着回转筒体的全部重量，并使筒体在其上安全平稳地运转。因此，支承装置的正确性和可靠性是回转圆筒长期安全运转的重要保证。

支承装置一般由滚圈、托轮和挡轮等部分组成。根据筒体的长度可采用2点、3点或4点支承。

滚圈的作用是把筒体的重量（包括内衬、内部装置和物料）传递给托轮，并支承筒体在托轮上滚动。滚圈的断面形式有实心矩形、空心箱形等，如图3-45所示。

托轮承受整个回转部分的重量，是在重负荷下工作的部件，并且要使筒体滚圈能在托轮上平稳运转。通常一个滚圈下有一对托轮，中心线夹角为60°，如图3-46所示。托轮直径一般为滚圈直径的1/4～1/3。托轮装置按所用轴承可分为滑动轴承托轮组和滚动轴承托轮组。

回转圆筒是倾斜安装的，由于自重及摩擦作用会产生轴向力，又因滚圈和托轮轴线不平行还会产生附加轴向力，因此，应允许转筒沿轴向往复窜动。为限制筒体的轴向窜动或控制轴向窜动，并且使筒体有自由伸长的可能，转筒应由一对挡轮夹在其中一个滚圈的两边。挡轮的结构如图3-47所示。

3.传动装置

传动装置是回转圆筒的重要组成部分。为了保证回转圆筒的长期安全运转，除了要求筒体直而圆和支承装置坚固可靠外，传动的平稳可靠也是一个重要条件。所需功率较小时，可直接驱动支承托轮轴，克服托轮与滚圈的摩擦，使转筒回转。所需功率较大时，可用链传动。大装置时则可用齿轮传动。