颗粒离心干燥机可以干燥韧性颗粒,是石化、化纤等行业生产中的一项关键后处理设备与其它离心脱水干燥设备相比,其具有设备结构紧凑、连续干燥、生产量大、干燥时间短、能耗低及操作简单等特点。目前,国外的颗粒离心干燥机已经广泛应用,但缺乏相关的基础理论研究和结构设计准则;国内的颗粒干燥机大型装置几乎完全依靠进口,小型装置大多测绘仿制。因此,开展颗粒离心干燥机工作原理和结构的研究对我国设计和研制具有自主知识产权的先进技术装置尤其重要。本文以颗粒离心干燥机为研究对象,以其工作原理和结构为研究重点,在建立的实验台上,应用可视化实验技术和定量测试方法,开展了颗粒干燥度、产量、颗粒运动、干燥机理、停留时间、所需功率和转子结构设计等方面的探索研究。1.设计建立了颗粒离心干燥机实验台,运用可视化技术观察颗粒运动轨迹,详细研究了颗粒离心干燥机工作原理和干燥机理。其干燥机理是:颗粒被螺旋输送上升的同时,因转子高速离心作用被甩到筛网上撞击失水再弹回到叶片,通过这种重复撞击达到干燥目的。干燥程度在很大程度上取决于粒子的撞击次数和撞击力度。该机理与普通离心脱水和干燥设备的完全不同。2.实验测试得到颗粒干燥度和产量的实验数据。分析产量～转速曲线,发现在一定进料流量下,随转子转速增大,出口产量先很快增大至“极大值”,然后趋于平衡。认为颗粒离心干燥机有“饥饿”、“饱和”和“过饱和”三种工作状态。1)构建了颗粒离心干燥机的颗粒输送模型。其考虑了转子离心力和叶片筛网拦阻的综合作用,分析了颗粒在叶片筛网间和叶片间弹跳碰撞上升的干燥过程,建立单个颗粒运动数学模型,并用数学软件Maple求得颗粒运动速度解析解,同时建立干燥过程中颗粒停留时间的计算方法得到停留时间,理论分析和实验现象比较吻合。2)建立产量计算公式,提出上升系数μ的概念和定义,结合实验数据分析讨论了进料量、转子转速和结构对产量的影响。然后对比实验值和理论值后得出μ值,并针对干燥机近“饱和”工况,运用其计算出一定工艺条件下产量值,较好地反映了实验结果。理论分析和数值计算为正确制定颗粒离心干燥机的结构几何参数和工艺参数提供了科学依据。3.全面分析颗粒离心干燥机的结构特点,重点研究了其重要部件转子的结构。建立转子几何结构的尺寸关系式,并用传统计算法和有限元计算法对其关键部件叶片进行应力分析,分析两种计算值得到决定叶片应力的主要影响因素。同时,分析认为电机提供的功率主要用于输送颗粒和转子启动;建立其计算公式,并对计算值与实际值进行了对比分析。4.为方便其工程设计,本文采用可视化编程软件VB和AutomationGateway对三维参数化建模软件Pro/E进行二次开发,编写了颗粒离心干燥机设计程序。该程序包括两个模块,可以计算产量和进行转子参数化设计。总之,通过理论分析、设计和实验研究,本论文在颗粒离心脱水-干燥机理、产量计算和结构设计等方面取得了良好的进展。这为颗粒离心干燥机设计、应用及新产品开发提供了一定的理论依据和技术支持。