CN102628642A

CN102628642A - 间接加热式干燥机

Info

Publication number: CN102628642A
Application number: CN2011101391225A
Authority: CN
Inventors: 江草知通; 贝田裕彦; 松寺直树; 远藤弘毅
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Environmental Engineering Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Environmental and Chemical Engineering Co Ltd; Mitsubishi Heavy Industries Environmental Engineering Co Ltd
Priority date: 2011-02-07
Filing date: 2011-05-23
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2031-05-23
Also published as: CN102628642B; JP5193322B2; JP2012163256A

Abstract

本发明提供一种间接加热式干燥机，其具有：一对旋转轴，以相互隔开间隔且相互平行的方式设置；壳体，其以沿着所述一对旋转轴的外周面的方式包围所述一对旋转轴，且在与所述一对旋转轴的外周面之间形成被处理物收容空间；突起物，其以螺旋状设置在所述旋转轴的外周面，其中，所述突起物从规定的位置起在所述被处理物的输送方向的上游的范围内断续地设置。

Description

间接加热式干燥机

技术领域

本发明涉及通过对废弃物等被处理物进行加热的同时进行输送而使其干燥的间接加热式干燥机。

背景技术

各种生物物质或废弃物(污泥)等被处理物含有大量的水分。因此，存在使用干燥机对被处理物进行加热而使其干燥的情况。作为以往的干燥机，已知有间接加热式干燥机，其具备截面U字状的壳体、在该壳体的内部向互相反向旋转的两根中空轴、在该中空轴的外周排列的中空的搅拌翼。在该间接加热式干燥机中，首先，被处理物从壳体的供给口被向设置在壳体与中空轴之间的被处理物收容空间供给。之后，被处理物通过被导入到中空轴、中空搅拌翼以及壳体的内部的蒸气、热载体油、温水等热的交换介质加热。

在该间接加热式干燥机中，在各中空轴的外周安装的一对搅拌翼沿中空轴的长度方向以等间隔排列多个。被处理物通过上述中空轴旋转被搅拌并同时被沿壳体的长度方向输送。被处理物的含水率在被输送的同时逐渐减少，在从壳体排出的阶段被干燥至所期望的含水率。

需要说明的是，作为类似的发明，例如，已知有日本实开昭63-54498号公报(以下，专利文献1)所记载的干燥机。在该干燥机中，也通过使在中空轴的外周面形成的螺旋状的旋转体旋转，来搅拌并同时输送被处理物。

但是，上述以往的干燥机的填充率较低，为50％以下，加热传热面与被干燥物的接触效率低，因此存在产生传热面的热散逸(空烧)这样的问题。

发明内容

本发明考虑这样的情况而提出，其目的在于提供一种间接加热式干燥机，其通过形成为能够将被处理物的填充率保持得较高的结构，来消除无用的热散逸，且能够使装置小型化。

为了达成上述目的，本发明采用以下的机构。

本发明涉及的间接加热式干燥机对被处理物进行加热的同时进行输送，其具有：一对旋转轴，以相互隔开间隔且相互平行的方式设置；壳体，其以沿着所述一对旋转轴的外周面的方式包围所述一对旋转轴，且在与所述一对旋转轴的外周面之间形成被处理物收容空间；突起物，其以螺旋状设置在所述旋转轴的外周面，所述突起物从规定的位置起在所述被处理物的输送方向的上游的范围内断续地设置。

根据该结构，由于壳体为沿着旋转轴的外周的形状，因此旋转轴与壳体的间隙变小。即，被处理物的收容空间变小。由此，被处理物与传热面的接触效率变高。由于被处理物与传热面的接触效率变高，因此被处理物相对于有效传热面积的接触比例变高，无用的传热面及热散逸减少。由此，能够使装置小型化。另外，通过将设置成螺旋状的突起物断续地设置，从而，通过各个突起物将被处理物沿旋转轴的周向剪断。由此，搅拌能力提高。

所述突起物可以从所述规定的位置起在下游的范围内连续地设置。

根据该结构，能够可靠地输送因含水率低而粘性变低了的被处理物。

设置在一个所述旋转轴上的所述突起物与设置在另一个所述旋转轴上的所述突起物的彼此的旋转轨迹的一部分在一个所述旋转轴与另一个所述旋转轴之间，从所述轴向观察时相互重叠。

根据该结构，在一个旋转轴的突起物附着的被处理物被另一个旋转轴的突起物强制地剥离。由此，即使是含水率高且粘性高的被处理物，也能够可靠地输送。

设置成所述螺旋状的所述突起物的进给角度可以在所述旋转轴的中间部比该中间部的上游及下游的所述突起物的进给角度大。

根据该结构，能够快速地输送含水率降低着的被处理物。

可以在所述壳体的上部沿所述旋转轴设置有气体流通空间，该气体流通空间中所述壳体与所述突起物的旋转轨迹的间隔比其它部分设定得大。

根据该结构，能够将从被处理物蒸发出的气体更顺利地排出。

可以在所述壳体的上部设置有将所述被处理物收容空间内的气体向所述壳体的外部放出的放出口，且该放出口的开口面积形成为与所述突起物的配置相对应的大小。

根据该结构，即使含水率多的情况下，也可将从被处理物蒸发出的气体顺利地排出。并且，能够将放出口的开口面积形成为必要最小限度，能够削减间接加热式干燥机的成本。

发明效果

根据本发明，由于壳体为沿着旋转轴的外周的形状，因此旋转轴与壳体的间隙变小。即，被处理物的收容空间变小。由此，被处理物与传热面的接触效率变高。由于被处理物与传热面的接触效率变高，因此被处理物相对于有效传热面积的接触比例变高，无用的传热面及热散逸减少。由此，能够使装置小型化。另外，通过将设置成螺旋状的突起物断续地设置，从而通过各个突起物将被处理物沿旋转轴的周向剪断。由此，搅拌能力提高。

附图说明

图1是本发明的实施方式涉及的干燥系统的简要结构图。

图2是本发明的实施方式涉及的间接加热式干燥机的侧视示意图。

图3是间接加热式干燥机的俯视示意图。

图4是图3的A-A剖视图。

图5是本发明的实施方式涉及的从旋转轴及突起物的侧方观察到的详图。

图6是第一突起物的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明的实施方式。

如图1所示，本实施方式的干燥系统2具备供给器3、间接加热式干燥机1(以下，简称为干燥机)、回收器4、冷凝器5、锅炉6作为主要构成要素。供给器3具有收容被处理物10的漏斗24，将被处理物10向干燥机1供给。干燥机1对供给的被处理物10进行加热而使其干燥。回收器4对由干燥机1干燥后的被处理物10进行回收。将通过被处理物10的干燥而产生的废气11从干燥机1向冷凝器5导入。锅炉6向干燥机1供给蒸气。废气11在被导入冷凝器5而除去水分后，根据需要而进行废气处理，并被向大气放出。

干燥机1具备壳体12、收容在壳体12的内部的输送机构13、连接供给器3的供给口7、将通过被处理物10的干燥而产生的废气11排出的多个气体放出口8、与回收器4连接的排出口9。

从锅炉6供给的蒸气被导入构成输送机构13的中空的旋转轴14及中空的壳体12的内部后，再次向锅炉6循环。需要说明的是，在本发明中，“被处理物10”是指含有规定量的水分的各种生物物质或废弃物。在此，作为废弃物，列举有下水道污泥、工厂排水污泥、食品废弃物、垃圾、屎尿污泥、家畜粪尿、植物榨汁渣等。

图2是干燥机1的侧视示意图，图3是俯视示意图。图2的箭头表示被处理物10的输送方向。以下，在图2中，将供给口7侧作为输送方向的上游，将排出口9侧作为输送方向的下游。

如图2及图3所示，干燥机1的输送机构13具备两根旋转轴14A、14B和以螺旋状设置在各个旋转轴14A、14B上的突起物15。各个旋转轴14A、14B的两端比其它部分的直径小并延伸到壳体12的外部，在外部由轴承16支承。在壳体12的外部，在旋转轴14A、14B上分别设置有齿轮17，上述的齿轮17互相啮合，使旋转轴14A、14B彼此反向旋转。各旋转轴14A、14B沿着通过螺旋状的突起物15的旋转而能够将被处理物10沿输送方向输送的旋转方向旋转。另外，在旋转轴14A上设置有链轮18，通过未图示的电动机等驱动源使旋转轴14A旋转。

供给口7在壳体12的上表面设置在上游的端部，从供给器3向壳体12内导入被处理物10。排出口9在壳体12的下表面设置在下游的端部，从壳体12内向回收器4排出干燥后的被处理物10。

气体放出口8由多个(在本实施方式中，例如为三个)气体放出口8A、8B、8C构成。上述气体放出口8A、8B、8C从供给口7开始沿输送方向从上游到下游隔开规定间隔设置。具体而言，位于最上游的气体放出口8为第一气体放出口8A，作为最下游的气体放出口8为第三气体放出口8C，位于第一气体放出口8A与第三气体放出口8C的中间的气体放出口8为第二气体放出口8B。上述气体放出口8中，上游的第一气体放出口8A具有最大的开口面积，第二气体放出口8B的开口面积比第一气体放出口8A小。并且第三气体放出口8C的开口面积比第二气体放出口8B小。

在旋转轴14的外周面设置有螺旋状的突起物15。突起物15的高度相对于旋转轴14的直径形成得十分小。具体而言，当旋转轴14的直径为D、突起物15的高度为H时，优选H＝D/12～D/8，更优选H＝D/10。另外，突起物15的进给角度在旋转轴14的整个全长上不同，根据旋转轴14的长度方向的位置、即输送方向的位置而变化。对于突起物15的具体的结构后续叙述。

如图4所示，旋转轴14A、14B在具有椭圆状的横截面的壳体12的内部，在该椭圆的长轴方向上相互隔开间隔而互相平行地相邻配置。旋转轴14A与旋转轴14B之间的空隙B为与突起物15的高度大致相同或比其稍大的尺寸。由此，各个突起物15的旋转轨迹的一部分在旋转轴14A与旋转轴14B之间，从轴向观察时互相重叠。

壳体12由沿着两根旋转轴14A、14B的外形的曲面壁部19和沿着壳体12的长度方向向壳体12的上部鼓出的鼓出壁部20构成。曲面壁部19形成为不仅沿着旋转轴14A、14B的下部，而且从旋转轴14A、14B的侧面到顶部都沿着旋转轴14的外周面。

旋转轴14A、14B与壳体12之间的空间为被处理物10被导入的被处理物收容空间22。曲面壁部19与旋转轴14的外周面的间隔、即旋转轴14与壳体12之间的间隙为与突起物15的高度大致相同或比其稍大的尺寸。如上所述，由于突起物15的高度H相对于旋转轴14的直径形成得十分小，因此旋转轴14与壳体12之间的间隙相对于旋转轴14的直径也变得十分小。

鼓出壁部20形成为在壳体12的上部稍向上方鼓出。在鼓出壁部20处，突起物15的旋转轨迹与壳体12的内壁的间隙比其它部分大。由此，在鼓出壁部20的下方划定出气体流通空间21。

如图5所示，突起物15沿着输送方向而分开设置在三个区域。具体而言，为最上游的第一区域23A、最下游侧的第三区域23C、第一区域23A与第三区域23C之间的第二区域23B。突起物15的结构在各个区域不同。另外，突起物15为图6所示的梯形的截面形状。

在最上游的第一区域23A，突起物15由断续设置的多个第一突起物15A构成。第一突起物15A具有规定长度，以螺旋状断续地设置在旋转轴14的外周面。第一突起物15A的长度方向与旋转轴的周向所成的角度(也称为进给角度)优选为比0°大且为5°以下，更加优选为2～5°。第一突起物15A、15A彼此之间的空隙的长度S_A优选为第一突起物15A的长度方向的长度L_A的1～2倍的长度，更优选为1.5倍。

在第二区域23B，突起物15由断续设置的多个第二突起物15B构成。第二突起物15B与第一突起物15A同样地具有规定长度，以螺旋状断续地设置在旋转轴14的外周面。第二突起物15B的长度方向与旋转轴的周向所成的角度优选为5～30°，更优选为10～20°(在本实施方式中约为15°)。第二突起物15B、15B彼此之间的空隙的长度S_B优选为第二突起物15B的长度方向的长度L_B的1～2倍的长度，更优选为1.5倍。在本实施方式中，第二突起物15B的长度方向的长度L_B与第一突起物15A的长度方向的长度L_A相等，但它们也可以不同。并且，在本实施方式中，第二突起物15B、15B彼此之间的空隙的长度S_B比第一突起物15A、15A彼此之间的空隙的长度S_A长，但也可以相等。

在第三区域23C，突起物15由连续设置的第三突起物15C构成。第三突起物15C以螺旋状连续地设置在旋转轴14的外周面。第三突起物15C的长度方向与旋转轴的周向所成的角度优选为5～30°，更优选为7～15°(在本实施方式中约为10°)。第三突起物15C、15C彼此之间的空隙的长度S_C与第一突起物15A、15A彼此之间的空隙的长度S_A相等，但也可以不同。

如上所示，突起物15(第一突起物15A及第二突起物15B)从规定的位置(第二区域23B与第三区域23C之间的位置)起在处理物10的输送方向的上游的范围(第一区域23A及第二区域23B)内断续地设置。并且，突起物15(第三突起物15C)从规定的位置(第二区域23B与第三区域23C之间的位置)起在下游的范围(第三区域23C)内连续地设置。

上述三个气体放出口8A、8B、8C的开口面积为与突起物15A、15B、15C的配置对应的大小。

接着，说明使用了本实施方式涉及的干燥系统2的被处理物10的干燥处理的动作及其作用效果。

首先，进行输送机构13及壳体12的加热。具体而言，将由锅炉6产生的蒸气(热载体油、温水等)送入输送机构13、壳体12的内部，使该蒸气在旋转轴14、壳体12的内部空洞中循环，由此进行加热。之后，当输送机构13及壳体12被充分加热时，向干燥机1的内部供给被处理物10。具体而言，供给器3动作，将供给器3送出的含水率为60～100质量％左右的被处理物10经由供给口7送入干燥机1的内部。

并且，伴随该被处理物10的供给开始，开始输送机构13所进行的被处理物10的输送。具体而言，旋转轴14由未图示的电动机驱动旋转，突起物15将被处理物10沿输送方向从上游朝向下游输送。并且，在输送机构13所进行的被处理物10的输送中，如上所述，被处理物10与上述被加热的输送机构13或壳体12接触，因此被处理物10被加热。由此，被处理物10所含有的水分蒸发，随着被处理物10沿着输送方向向下游输送而其含水率降低。被处理物10的含水率在到达干燥机1的最下游端时，根据由锅炉6施加的单位时间的热量或由输送机构13在干燥机1内输送的输送时间等，向0～60质量％左右变化。

此时，在被处理物10位于第一区域23A时，即、被处理物10的含水率高且粘性高的状态时，由于第一突起物15A的进给角度小，因此被处理物10的输送速度慢。由于使被处理物10的输送速度慢，能够花费时间对被处理物10进行加热。并且，由于被处理物10的输送速度慢，在第一区域23A中，被处理物收容空间22内的填充率提高，向被处理物10传热的传热面积的接触效率提高。另外，由于在第一区域23A中，第一突起物15A断续地设置，因此通过各个突起物15A将被处理物10沿旋转轴14的周向剪断，使搅拌能力提高。

另外，在被处理物10位于第二区域23B时，即、被处理物10的含水率稍低的状态时，由于第二突起物15B的进给角度大，因此被处理物10的输送速度快。由于被处理物10的含水率成为稍低的状态，因此即使被处理物10的输送速度快，在第二区域23B中，被处理物收容空间22内的填充率也提高，向被处理物10传热的传热面积的接触效率提高。另外，在第二区域23B中，虽然被处理物10的粘性为稍高的状态，但由于第一突起物15A断续地设置，因此通过各个突起物15B将被处理物10沿旋转轴14的周向剪断，使搅拌能力提高。

进而，在被处理物10位于第三区域23C时，即、处于被处理物10的含水率低且粘性低的状态时，通过连续形成的第三突起物15C来输送被处理物10。由于在第三区域23C中被处理物10的含水率低且粘性低，即使通过连续形成的第三突起物15C也能在维持高的填充率的状态下输送被处理物10。即，在第三区域23C中，能够可靠地输送因含水率低而粘性变低了的被处理物10。

之后，该干燥后的被处理物10从干燥机1的下游的排出口9被顺次排出，积存到回收器4的内部。

如此，根据本实施方式的干燥系统2，向干燥机1连续地供给被处理物10，且能够将干燥后的被处理物10从干燥机1连续地排出，并同时将被处理物10干燥至含水率十分低。

在上述实施方式中，根据被处理物10的干燥状况(性质和状态)而组合不同结构的突起物15A、15B、15C。由此，能够根据干燥状况提高向被处理物10传热的传热面积的接触效率(被处理物收容空间22内的填充率)和扩大被处理物收容空间22内的单位容积的传热面积。

另外，通过使突起物15的高度成为最小限度，并缩小干燥机1中的旋转轴14与壳体12的空隙，从而使被处理物10的总量相对于干燥机1所具有的有效传热面积变少。其结果是，相对于被处理物10的有效传热面积的接触比例变高，无用的传热面及热散逸减少。由此，干燥机1能够小型化。

另外，突起物15的旋转轨迹的一部分为在旋转轴14A与旋转轴14B之间，从轴向观察时互相重叠的结构，由此在一个旋转轴14A的突起物15附着的被处理物10被另一个旋转轴14B的突起物15强制地剥离。由此，即使为粘性、附着性高的物质，也能够可靠地输送被处理物10。

另外，通过在壳体12的上部设置气体流通空间21，能够将从被处理物10蒸发出的废气11更顺利地排出。

另外，由于壳体的侧面部形成为曲面结构，因此壳体的强度得以提高，能够将壳体的板厚形成得更薄。

需要说明的是，本发明不局限于上述的实施方式。

例如，在上述实施方式中形成为组合两根旋转轴14的结构，但不局限于此，也可以形成为在壳体内配置组合了三根以上的旋转轴的结构。

另外，突起物15的截面形状不局限于梯形形状，可以根据被处理物的性质和状态而进行适当变更。

本申请针对2011年2月7日申请的日本国特许申请第2011-023992号而主张优先权，并将其内容引用于此。

Claims

1.一种间接加热式干燥机，其对被处理物进行加热的同时进行输送，其具有：

一对旋转轴，以相互隔开间隔且相互平行的方式设置；

壳体，其以沿着所述一对旋转轴的外周面的方式包围所述一对旋转轴，且在与所述一对旋转轴的外周面之间形成被处理物收容空间；

突起物，其以螺旋状设置在所述旋转轴的外周面，

所述突起物从规定的位置起在所述被处理物的输送方向的上游的范围内断续地设置。

2.根据权利要求1所述的间接加热式干燥机，其中，

所述突起物从所述规定的位置起在下游的范围内连续地设置。

3.根据权利要求1所述的间接加热式干燥机，其中，

4.根据权利要求1所述的间接加热式干燥机，其中，

设置成所述螺旋状的所述突起物的进给角度在所述旋转轴的中间部比该中间部的上游及下游的所述突起物的进给角度大。

5.根据权利要求1所述的间接加热式干燥机，其中，

在所述壳体的上部沿所述旋转轴设置有气体流通空间，该气体流通空间中所述壳体与所述突起物的旋转轨迹的间隔比其它部分设定得大。

6.根据权利要求1所述的间接加热式干燥机，其中，

在所述壳体的上部设置有将所述被处理物收容空间内的气体向所述壳体的外部放出的放出口，该放出口的开口面积形成为与所述突起物的配置相对应的大小。