直接传热转筒烘干机的主体部分为一个与水平线略呈倾斜的旋转圆筒。圆筒由齿轮传动，转速一般为2~6r/min，圆筒的倾斜度与其长度有关，通常介于1°~5°之间。物料从转筒较高的一段送入，与热空气接触，随着圆筒的旋转，物料在重力的作用下流向较低的一端被干燥而排出。由于干燥机处于负压条件下工作，进料及排料端均采用密封装置以免漏风。
干燥的湿物料由皮带输送机或斗式提升机送到料斗，然后经料斗的加料机通过加料管道进入加料端。加料管道的斜度要大于物料的自然倾角，以便物料顺利流入干燥器内。干燥器圆筒是一个与水平线略成倾斜的旋转圆筒。物料从较高一端加入，载热体由低端进入，与物料成逆流接触，也有载热体和物料一起并流进入筒体的。随着圆筒的转动物料受重力作用运行到较底的一端。湿物料在筒体内向前移动过程中，直接或间接得到了载热体的给热，使湿物料得以干燥，然后在出料端经皮带机或螺旋输送机送出。在筒体内壁上装有抄板，它的作用是把物料抄起来又撒下，使物料与气流的接触表面增大，以提高干燥速率并促进物料前进。载热体一般分为热空气、烟道气等。载热体经干燥器以后，一般需要旋风除尘器将气体内所带物料捕集下来。如需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排放。
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