CN100561088C - 糊状或粒状材料的翻动和平移装置 - Google Patents

Abstract

本发明的装置包括一回转轴(2)和一材料翻动部件(3)，所述回转轴(2)支承在一材料层(C)的上面，横向于材料的平移方向(A)，所述材料翻动部件(3)相对于所述轴(2)至少局部地径向延伸，且由该轴驱动转动，以便进入所述材料层中。所述装置具有一切割材料层(C)的切割部件(4)，其与回转轴(2)保持一段径向距离(g)，且由该轴驱动转动，该切割部件(4)基本上位于与所述回转轴具有相同几何轴线的一圆柱形表面上，适于在其进入所述材料层中时，确保所述材料层碎裂，而翻动部件使切割的材料粒化。

Description

糊状或粒状材料的翻动和平移装置

技术领域

[01]本发明涉及糊状或粒状材料摊铺成层的翻动和平移装置，这种装置具有与所述材料的平移方向呈横向地支承在薄层上面的一回转轴、以及被所述轴驱动转动的一材料翻动和移动部件。

[02]本发明尤其但非限制性地涉及用于处理城市或工业废水净化站的泥浆的装置。

背景技术

[03]公知的是，采用机械方法例如压力过滤器、带式过滤器或离心机，有机物泥浆尤其是城市和工业污水处理产生的泥浆，仅可脱水到一确定的极限值。因此，干燥物质的干燥率一般为15％至30％的干燥状态。因而，大量残存的水或者高成本地与泥浆一起排放，或者通过热处理除去。

[04]湿材料的种种干燥方法和装置是公知的。薄层式和流化床式接触、对流、照射热干燥器是最常用的产业方法。因为这种方法消耗大量能量，所以太阳能干燥系统已逐渐开发出来，并占据越来越大的一部分泥浆干燥市场。

[05]在迄今公知的、例如DE 4 315 321或WO 2004/020922提出的太阳能干燥实施例中，泥浆摊铺在一暖房中，一装置确保其在所述暖房中翻动甚至输送。

[06]实践表明，鉴于触变性，且对于小于25％的干燥材料(MS)的含量来说，由于常常搅拌和翻动，泥浆借助于装置的翻动趋于粘合，并变成糊状。该糊状物具有高抗剪强度，使泥浆翻动所需要的力量大为增大；此外，泥浆的通风受到这种增稠的干扰，从而使绝氧法设备发生臭味，会大大干扰干燥设备的利用。

发明内容

[07]本发明尤其旨在提出一种不再具有或者在较大程度上不具有上述缺陷的装置，其尤其可降低泥浆的糊状特性，从而减小驱动所述装置所需的作用力和减少其所消耗的能量。

[08]根据本发明，用于对摊铺成层的糊状或颗粒状材料、特别是来自城市或工业废水净化站的前述类型的泥浆进行翻动的装置，其特征在于，它具有至少一材料层切割部件，所述切割部件与回转轴在径向上保持一段距离，且由该轴驱动转动，该切割部件基本上位于与所述回转轴具有相同几何轴线的一圆柱形表面上，并且适于在其进入所述材料层中时，确保所述材料层碎裂，而翻动部件使切割的材料粒化并前送。

[09]本发明可使轴的旋转力减小20％，且可使泥浆很好地粒化。

[10]切割部件包括至少一切割片，其平面基本上相切于所述圆柱形表面。

[11]优选地，切割片在其基本上平行于回转轴的每个纵向边缘上具有一刀刃。

[12]一般来说，与回转轴垂直的圆盘连接于该轴，并沿几何轴线的方向隔开，每个切割片固定在所述圆盘的圆周上，与围绕这些圆盘的圆柱形表面相切。每个切割片可具有一对称的横截面。翻动部件可包括至少一梳状刮刀。优选地，梳状刮刀沿回转轴的旋转方向布置在切割片的后面。梳状刮刀可垂直于圆柱形表面安装，或按一角度安装，所述角度可变化到90°。梳状刮刀可根据理想的粒化要求以及所力求的空气与材料的交换面积，具有一齿状或波状径向外边缘。

[13]切割片可相对于轴的几何轴线和梳状刮刀倾斜布置。切割片和梳状刮刀的对称性安装用于确保材料的直线平移。切割片和梳状刮刀布置在与回转轴相垂直的圆盘之间的连续部分中，可彼此按一定角度交错布置。

[14]所述装置可具有一自动控制器，所述自动控制器尤其是控制切割片和梳状刮刀的旋转与平移速度，切割片所切割的材料的厚度由所述自动控制器加以调节。

附图说明

[15]除上述布置外，本发明还包括多种其它布置，这将在后面参照附图所示的非限制性实施例更明确地加以描述。附图如下：

[16]图1是本发明的翻动装置的垂直剖面示意图，示出其处于在泥浆层上的工作过程中；

[17]图2是翻动装置的另一实施例的立体示意图；

[18]图3是具有两刀刃的一切割片的放大横剖面图；

[19]图4和5是切割片的实施例的横剖面图；

[20]图6示出翻动部件的各种可能的位置；

[21]图7至10是构成翻动部件的梳状刮刀的各种实施例的平面图；以及

[22]图11是装置的另一实施例的立体示意图，未示出翻动部件。

具体实施方式

[23]图1示出装置D，其用于使来自城市或工业废水净化站的泥浆1构成的糊状材料M进行翻动和平移。该实施例不是限制性的，其它粒状、糊状、土质或粉状材料可用本发明的装置D进行处理。

[24]泥浆1是湿的，必须经受干燥处理，最好是经受太阳能干燥处理。泥浆1摊铺并前送成水平层C，优选地在一暖房(未示出)内实施。

[25]装置D具有一回转轴2，其由轴承(未示出)支承在层C的上面。轴2横向于、一般是垂直于泥浆1的平移方向A进行定向。

[26]装置D还具有一翻动泥浆1的翻动部件3，这样，确保其移动。翻动部件3一般由轴2驱动沿反时针方向R转动，以使泥浆1沿图1上的箭头A从左向右移动。翻动部件3的旋转方向可根据处理过程中泥浆的具体特性偶然换向。

[27]根据本发明，装置D具有至少一切割材料层C的切割部件4，该部件4与回转轴2的几何轴线X保持一段径向距离g，且由该轴驱动转动。切割部件4基本上位于与轴2具有相同几何轴线X的一圆柱形回转表面上。切割部件4适于在其旋转和进入层C中时，确保所述层C的碎裂，同时翻动部件3移动切割的泥浆，并使之粒化。

[28]切割部件4最好由一切割片5形成，其平面基本上相切于具有轴线X-X的一圆柱形回转表面。

[29]多个切割片5可围绕几何轴线X-X按一定角度分布，保持相切于圆柱形表面。

[30]优选地，切割片的边缘在切割片的两侧磨快。因此，如图3所示，一切割片5在其平行于轴线X-X的每个纵向边缘6、7上具有一刀刃。根据图3所示的实施例，切割片5的横截面为矩形，两纵向边缘6、7具有二面角形的横截面，其棱构成刀刃。

[31]图4示出另一实施例，其中，切割片具有一等腰三角形的横截面，其底边相对于轴线X-X径向朝外转动。底边的边缘6a、7a构成切割片5a的刀刃。

[32]图5示出另一实施例，其中，切割片5b具有一朝外的平表面和两径向朝内的、相对于所述平表面的中平面对称的凹表面。刀刃由棱6b、7b形成。

[33]使用在每一侧具有一刀刃的切割片5、5a、5b，装置D可平移，并且朝设备的下游和上游、即朝图1的右部或左部工作。

[34]一般来说，装置D具有圆盘8(图1)或8a、8b、8c(图2)，这些圆盘定中心在几何轴线X-X上，且正交于轴2，所述圆盘尤其通过焊接与所述轴2相连接。圆盘8、8a、8b、8c沿轴线X-X的方向彼此隔开。两相继的圆盘例如8a、8b(图2)其间确定一区段。每个切割片5固定在圆盘的圆周上，相切于围绕圆盘8、8a-8c的圆柱形表面。具有圆盘8、8a-8c的装置D的形状要求具有一鼓的形状，其圆柱形壁除去，只有相应于切割片5的区域例外。

[35]装置D可以是相应于一单个区段的单壳体式，或由多个相继的区段组成。在图2上，两区段由三圆盘8a、8b、8c确定，以增大装置的机械强度，且为切割片5和翻动部件3提供固定点。每单壳体或每区段具有至少一切割片5和一翻动部件3。

[36]翻动部件3最好由一梳状刮刀9形成，所述梳状刮刀9一般相对于轴线X沿径向方向定向，即垂直于与切割片5正切的圆柱形表面定向。梳刀9由一板构成，其在每个端部尤其通过焊接固定于一圆盘例如8a、8b。梳刀9的径向外边缘具有三角形齿10，如图2和7所示。齿10的齿顶与轴线X保持径向距离h(图1)。根据图1，距离h大于切割片5至轴线X的距离g。可确定成以等于或大于h的距离g安装切割片5。

[37]图8、9和10示出梳状刮刀9a、9b、9c的实施例，所述梳状刮刀9a、9b、9c分别具有基本上呈方形的齿11、呈长矩形的齿12和呈圆形的齿13。

[38]齿间的间隙的深度和齿的间距，根据待处理的泥浆1的类型和理想的泥浆与空气的接触面加以选择。

[39]在其它实施例中，梳状刮刀可相对于径向方向按一角度B安装，如图6上的标号9d所示。该角度B可达90°。

[40]优选地，翻动部件3，尤其是梳状刮刀9，沿回转轴2的旋转方向R，布置在切割片5的后面，如图1所示。梳状刮刀9相对于切割片5朝后部的角位移一般小于90°。

[41]切割片5可相对于轴线X倾斜安装，如图11所示。梳状刮刀9-9c(未示出)也可相对于轴线X倾斜安装。在这种情况下，为确保泥浆直线平移，或者使由一区段支承的例如切割片5和梳刀9这样的构件围绕所述区段的中央具有安装对称性，或者使相继的两区段相对于与几何轴线正交的分隔平面具有安装对称性。

[42]为使机械作用力沿着由多个区段构成的装置D进行良好分布，一区段的切割片5和梳刀9相对于邻接区段的切割片和梳刀按一定角度交错布置，如图2所示。

[43]轴2的轴承可相对于一底座进行固定安装。优选地，轴2的轴承在驱动部件(未示出)的作用下，例如沿图1中箭头F的方向平移地加以安装；在这些情况下，当切割片5在完成一圈之后处于一相同的角位置时，所述轴2移动一距离p，从图1上以破折号虚线所示的位置移动到以实线所示的位置。距离p相应于在轴2旋转一整圈之后切割片5的行程径迹之间的间距。该距离p相应于切割片5切割的材料薄片的厚度。这些描述是每区段只布置一切割片5的情况；当多个切割片5分布在圆形周边上时，薄片的厚度取决于两相继切割片之间的角距离。

[44]因为切割片5与具有轴线X的圆柱形表面相切地安装，所以无需经受平移即可提取泥浆薄片。

[45]装置的工作和使用情况如下所述。

[46]为确保泥浆1翻动和平移，动力装置(未示出)控制所述轴2沿反时针方向R驱动转动。使轴2沿箭头F的方向平移的驱动部件也开始运转。

[47]切割片5进入泥浆1中，且使之逐层切割。在鼓每次旋转时，每个切割片5按一定的厚度p切断泥浆，所述厚度取决于轴2的转速、沿箭头F的移动速度和在周缘上分布的切割片5的数量。布置在切割片5后面的所述一个或多个梳状刮刀9沿箭头A的方向移动，切断切割的泥浆，并使之粒化。梳状刮刀确保材料的翻动、通风、前送和粒化。

[48]一自动控制器最好用于改变旋转和平移速度，从而改变截面厚度p。

[49]这种装置特别适于这样一种设备——其用于使泥土或堆肥与土壤改良剂或肥料并和与混合，进行太阳能干燥处理和风干处理。

[50]根据本发明，泥浆不再仅仅由翻动部件3朝下挤压，而是由切割部件4切割并放回地面。因此，泥浆不是形成糊状材料，而是粒化。由于切割截面的面积增大，泥浆的通风得到改善，这样，避免出现绝氧区域，从而避免发出随之而来的臭味。

Claims (14)

1.翻动与平移装置，其用于使摊铺成材料层(C)的糊状或粒状材料(M)进行翻动和平移，所述翻动与平移装置包括：一回转轴(2)，其与所述材料的平移方向呈横向地被支承在所述材料层的上方；一材料翻动部件(3)，其相对于所述回转轴(2)至少局部地径向延伸并由该回转轴驱动转动以便进入所述材料层中；以及一切割所述材料层(C)的切割部件(4)，其与所述回转轴(2)保持一段径向距离(g)并由该回转轴驱动转动；

其特征在于，所述切割部件(4)包括至少一切割片(5)，所述切割片的平面基本上相切于与所述回转轴具有相同几何轴线的一圆柱形表面，且适于在所述切割片进入所述材料层中时，确保所述材料层碎裂，而所述材料翻动部件使被切割的材料粒化并前送。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述切割片(5，5a，5b)在其基本上平行于所述回转轴的每个纵向边缘上具有一刀刃。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，正交于所述回转轴(2)的圆盘(8；8a，8b，8c)连接于所述回转轴，且沿所述几何轴线的方向隔开，并且每个切割片(5)固定在所述圆盘的圆周上，相切于围绕这些圆盘的所述圆柱形表面。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，每个所述切割片(5)具有一对称的横截面。

5.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述材料翻动部件(3)包括至少一梳状刮刀(9)。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述梳状刮刀(9)沿所述回转轴的旋转方向(R)布置在所述切割片(5)的后面。

7.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，根据期望的粒化度以及所追求的空气-材料的交换面积，所述梳状刮刀(9)具有一齿状或波状径向外边缘。

8.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述梳状刮刀(9)垂直于围绕这些圆盘的所述圆柱形表面安装。

9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述梳状刮刀(9)按一角度(B)安装，所述角度从0°变化到90°。

10.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述切割片(5)和所述梳状刮刀(9)相对于所述回转轴(2)的几何轴线(X-X)倾斜布置。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述切割片和所述梳状刮刀的安装对称性设置用于确保所述材料(M)的直线平移。

12.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，布置在正交于所述回转轴(2)的圆盘(8a，8b，8c)之间的相继区段中的所述的切割片(5)和梳状刮刀(9)彼此按角度地分开。

13.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，它具有一自动控制器，该自动控制器控制所述切割片(5)和所述梳状刮刀(9)的旋转和平移速度；并且所述切割片(5)切割的材料的厚度(p)由所述自动控制器加以调节。

14.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述糊状或粒状材料(M)是来自城市或工业废水净化站的泥浆(1)。

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