1、化工回转窑设计规定HG/T 20566-94 编制说明根据化工部(91)化基标字第21号文关于下达一九九一年设计基础工作计划的通知的要求编制本规定。并由化工部第三设计院负责主编。回转窑及回转圆筒设备广泛应用于化学工业中的锻烧、焚烧、还原、干燥、冷却等工艺过程，但在化工行业中尚缺少一个较为系统的设计规定。化工部第三设计院在编写了化工回转窑设计指导之后，参考有关资料，并在大量设计技术文件统计基础上整理、提炼之后编写了本规定。(1) 本规定适用于工作压力为微负压或常压的化工回转窑及回转圆筒设备的设计。(2) 本规定内容包括筒体、窑头、窑尾、支承装置(包括攘圈、托轮及挡轮)、传动装置、燃烧装置等。为了
2、使用方便，本规定的附录A提供了一个二支点回转窑的计算例题。附录B提供了一个三支点回转窑的计算例题。对于回转窑及其零部件(如传动装置的制造、检验，安装调试及检测等内容，有的可参照相应的设备制造技术条件，有的尚不甚成熟，故本规定暂不编入。对托轮、挡轮等部件已有行业标准的，建议尽可能采用标准零部件。(3) 关于筒体壁厚，本规定在统计数据的基础上，按筒体直径尺寸提出了最小壁厚。设计者尚需根据实际载荷状况对筒体的强度和刚度进行校核计算。(4) 关于简体的若干基本参数，如物料停留时间、填充系数、倾角，从转窑的机械运行出发作了规定。对于种类繁多的化工物料，则需视具体物化特性、工艺需求区别对待。(5) 抄板的
3、种类比较多，但化工窑中常用的是升举式抄板，因此本规定对升举式抄板的结构尺寸、固定方式、数量作了规定。对转速慢的窑，抄板的数量应适当增加，使物料与气相接触机会增多，有利于传热。(6) 本规定提出的两种测温装置，即带拨叉和滑环测温装置，其中尤以滑环测温装置结构简单，适用性强。故规定中较为详细地提出。采用观火仪测温，此法较落后，故未列入本规定。(7) 筒体的计算载荷分两类:一类为均布载荷，如筒体、窑衬、物料、抄板等，另一类为集中载荷，如齿圈。由于转窑的计算按静载荷考虑，而实际上转窑是慢速转动的动载荷，故在估算筒体载荷时q.增加10%-30%(兼考虑筒体内件的荷重)。(8) 对于双支座转窑，其支座位置
4、的确定，可采用等弯短原则或等反力原则，但两者相比，采用等弯矩原则较合理，这样可以避免出现悬臂段(或跨间距)过长及支承处弯曲应力过大的现象，支座布置更为合理。等弯矩原则即为跨中弯矩与支承处弯距绝对值相等的原则。(9) 对于多支点(含三支点)窑，本规定将筒体简化成多支点的连续梁，利用三弯矩方程计算各支点处的弯姐。(10) 由于安装误差及支座的不均匀沉降，使筒体轴线产生相对偏移量，因而产生附加弯矩。附加弯矩的计算，其目的是控制多支点窑托轮安装时的校准和支座的不均匀沉降量。(11) 焊缝系数的规定:筒体的制作方法有锄接和焊接，在化工转窑中采用钢接的很少，因此本规定只考虑用焊接方法制作。由于转窑内操作压
5、力基本上是常压(有微量真空度)，焊缝系数比压力容器焊缝系数取值要高。本规定中单面焊取=0.9，双面焊取kw=O.95，为了保证焊缝质量，参考常压设备的检验要求，按焊缝总长的10%进行无损探伤。(12) 温度系数k.:按碳钢和不锈钢在各温度下的许用应力与常温下的许用应力之比值，即为温度系数。碳钢的使用温度不大于3500C，不锈钢的使用温度不大于4500C。(13) 许用弯曲应力:在规定中列出的应力值是偏低的，因为应力的大小并不是唯一确定筒体壁厚的依据，还要考虑筒体的刚性变形。实测转窑滚圈处及临近攘圈部位的筒体焊缝处，其应力在10-25MPa之间。碳钢的抗拉强度为375MPa左右。可见实琼安全系数
6、是比较大的，本规定许用弯曲应力取值偏低，主要是从筒体的刚度考虑的。(14) 本规定中提出的滚圈尺寸CDH和Br)是在统计基础上的经验数据，作为设计开始时初步选取依据，但尚须进行强度计算校核及考虑安装空间。(15) 关于垫板宽度与数量，表3.1. 3. 1中的数值是按3. 1. 3. 1的两条规定得出的，以便设计选用。(6) 关于滚圈上的最大弯矩，各种资料推荐值分别如下zO.lQRc、0.0719QRc及0.0861QRc。本规定取Mmax= O. 0861Q凡，是综合了许多台回转窑的实际值后确定的。由于滚圄属大件，不宜更换，因此，本规定中的许用接触应力及许用弯曲应力取值均偏低，趋于安全。(17
7、) 关于传动功率的计算，本规定列出了四种方法的公式。由于回转窑运转中的特殊性，各种公式均不能较全面地反应非正常的阻力因素，因此除了按照公式进行计算外，尚须比照实例进行选择。(18) 为便于设计者选用或参照，本规定提出了部分密封结119 构的参考图例。实际使用的各种密封结构很多，不一一例举。(19) 窑的热效率仅考虑入窑物料形成产品所需的热量和料浆中水分蒸发所需的热量，供给窑的热量仅考虑燃料及原料中可燃物的燃烧发热量，而未计及其它能量的输入和输出。(20) 燃烧装置的型式甚多，其中燃油及燃气的燃烧器已有设计规定(HGJ12-8时，对于燃煤的燃烧装置，则可参照工业锅炉的设计规定。回前燃烧器的型式越来越多，对于新型燃烧器的设计应用，应通过试验以测定其燃烧能力、效率及其它性能，配合回转窑的设计，以满足生产的要求。120
