烘干系统作为多功能泥水分离疏浚车实现污泥减量化的重要装置,是解决传统疏浚车往返运送污水及污泥耗费时间多、工作效率低的重要系统。本文创新地提出了一种随车烘干系统,利用热气流干燥具有干燥强度大、干燥快速、热效率高、占用空间小、适合车载使用等优点,以实现市镇管道、下水道等处的快速疏通。第一,根据干燥装置设计手册及设计干燥污泥量,进行了烘干系统物料衡算、热量衡算及搅拌槽容积的计算;依据车辆整体布置空间要求,进行了卧式、立式两种布置方案的设计,并优选了立式布置方案;进行了转轴、搅拌齿、导流板及卸料器等关键零部件的设计;对空气加热器、离心风机、散热器及减速电机等附属部件进行了计算及选型。第二,建立了随车烘干系统的计算流体力学模型,基于Fluent软件,从单相流出发,确定了导流板的最佳安装角度及最佳安装个数;对旋转方向对流场的影响进行了分析,得出当与导流片导向反向旋转时旋流更好,可有效避免单侧轴向速度过大的情况;运用MRF模型,通过对比两种搅拌齿布置方案下的速度及其分量的分布,确定了十字交错布置形式;通过对比不同搅拌齿齿数下气体的流向,确定了最佳搅拌齿个数。第三,基于DPM模型的气固两相流的分析,研究了入口流速对颗粒轨迹的影响,得出最佳入口速度;通过Multicomponent的颗粒定义方法,采用滑移网格模型,考虑气固两相间的传热传质,在瞬态分析中,研究了烘干系统的温度场分布和粒子运动规律,得到了颗粒停留时间,发现干燥过程分为物料加热、快速干燥、缓速干燥三个阶段;分析了入口温度、入口速度两个因素对物料干燥效果的影响,发现速度在16m/s时出现拐点,且温度对物料干燥的影响很大。第四,为验证关键运动部件的刚强度,通过单向流固耦合,考虑在压力及热应力的作用下转轴的受力,确定了转轴最大应力及最大变形;进行了转轴模态分析,得到其主要振动频率在70.81Hz以上,表明激振频率可有效避开固有振动频率。最后,根据最终确定的结构,进行了二维图纸的出图,完成了随车烘干系统的试制及装配工作,为实现车载烘干系统的批量化生产奠定了基础。本文的关键技术及创新点在于:车载烘干系统结构高度集成及散热器热能的利用解决了布置及节能的问题;同时利用流体分析软件确定了合理的结构及尺寸参数,通过气固两相流研究了物料的运动及其干燥规律,减小了试验成本,为其优化提供了思路。技术难点在于污泥颗粒属性的确定及干燥过程的准确模拟。