旋轉圓盤干燥機是一種新型大型間接式干燥設備。國外已廣泛應用于化工、食品及飼料等行業，國內亦已開始制造和逐步投入運行。該干燥機設計有兩大技術關鍵，干燥機實際傳熱系數的計算，干燥機轉子強度分析和設計。而轉子強度的設計主要包括兩部分：工作圓盤(承壓非標設備)的強度分析，承受內壓和彎曲扭轉載荷的中空軸的強度分析，本研究著重對轉子系統進行分析。
      旋轉圓盤干燥機的基本結構如圖所示。在密閉干燥室內，一帶有數十片空心圓盤的轉子緩緩旋轉，蒸汽作為熱介質從轉子空心軸的一端進入，通過旋轉金屬圓盤將熱量傳遞給物料，物料在盤外吸熱增燴不斷蒸發濕分，凝結的冷凝水從轉子另一端排出。圓盤周邊裝有帶一定傾角的刮板，隨著旋轉不斷將被干燥物料抄起和攪拌，同時將物料從入口一側推向出口一側。恰當地設計干燥室長度、轉子轉速、抄板數量和角度，能達到物料從干燥室一端前進到另一端出口處恰好完成干燥過程。
      以某旋轉圓盤干燥機為例。某型旋轉圓盤干燥機的轉子由中空軸和焊接組裝在其上55只。2000mm、厚度為10的圓盤組成，工作狀況下圓盤承受155℃，0.55MPa絕壓蒸汽的作用，是一種典型的非標準承壓部件。該圓盤無法用常規方法進行設計計算，按照GB150-98標準總論第1.1.5條款，采用三維有限元結構分析進行的應力分析為基礎的設計。干燥機的每個承壓圓盤由兩片圓環板通過與空心軸及外端的支承圈焊接而成。在直徑為1115及1600mm處，有兩組均布各16及24個拉筋將兩環板拉緊，形成加強元件。
      每塊圓盤上還帶有一塊擋水板，其作用是保證冷凝水順利排出。操作時圓盤受到的蒸汽內壓作用，由拉筋、外端支承圈、圓盤與空心軸連接處及擋水板上的拉力相平衡。擋水板的存在，只使在擋水板附近個別拉筋的受力狀況得到緩和。但在較遠處的大范圍內，擋水板的作用甚小。作為一種簡化，在計算模型中忽略擋水板的作用。這樣的結果是偏于安全的。
      計算模型則成為一個準軸對稱實體。考慮載荷及形狀的對稱分布，應用彈性力學相關原理，有限元分析計算模型只取圓盤的1/16。AB面通過焊接固定在中空軸上，該面是固支端，在坐標系XYZ下，約束X，Y，Z向位移。B面在坐標系XYZ下，約束與BAHGFE面垂直的X向位移。同理，DCIIKL面也約束局部坐標系X1Y1Z1下Z1方向的位移。G面及拉筋截面M，N，O，P，根據軸對稱原理，約束在坐標系XYZ下的Z向位移。計算模型的單元劃分采用空間四面體單元。在對模型進行計算機實體建模后，通過程序自動進行網格的劃分與優化，并對拉筋周圍的危險區域作了網格細化。

                                                                                  專業從事機械產品設計│有限元分析│強度分析│結構優化│技術服務與解決方案
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