CN104803576A - 蒸汽式旋转导热污泥干燥装置 - Google Patents

Abstract

一种蒸汽加热型污泥干燥装置，包括旋转导热干燥机、干泥分配器、干泥提升器等，干污泥返回到可变动的返泥口，利用干泥分配器精确控制返泥口后污泥含水率小于粘滞区水份，空心轴上连有多个桨叶，每个桨叶内设有桨叶堵板、桨叶集水板和桨叶加强筋，在桨叶堵板与桨叶集水板间的空心轴上，穿有特别设计的桨叶进汽排水管，使得桨叶进汽管和排水口都接近空心轴中心，不会出现空心轴内的冷凝水倒灌到桨叶内，也不会出现从桨叶流出的水直接进入桨叶进汽口回到桨叶，本发明框架结构的空心轴，刚度和强度高，无冷凝水倒灌现象，干污泥返料量小，单位面积干燥污泥量大。

Description

蒸汽式旋转导热污泥干燥装置

技术领域

本发明属于污泥干化处理领域，涉及一种蒸汽间接加热型干燥装置，尤其涉及一种用于处理污泥的蒸汽式旋转导热干燥装置。

背景技术

污泥在干燥过程中，当含水率低于某一值(粘滞区上限)时，开始出现粘滞现象，表现为轴扭矩增大，干燥速率低，不易干燥，再下降到另一值(粘滞区下限)后，污泥粘滞现象消失，为避免粘滞现象，通常采用如下两种方法解决：(1)控制干污泥含水率高于粘滞区上限水份，称为半干化；(2)将干污泥返混到湿污泥加入口，与湿污泥混合，使进入干燥机的混合污泥含水率低于粘滞区下限水份，由于湿污泥含水率大，返干泥量很大，影响产量及热效率。返混的干泥是从干燥机出口的干泥中分出的，现有设备通常采用带调节的“裤衩管”来实现，返泥量不易定量控制，要么使干泥返混量大，要么没有避开粘滞区。

对于蒸汽间接加热型干燥机，空心轴上会设有多个桨叶，关键技术在于要满足：(1)空心轴中的蒸汽能顺利进入桨叶，在桨叶中冷凝下来的水能顺利回到空心轴中；(2)在桨叶中冷凝下来的水在回到空心轴时，不可通过其他口流到桨叶中；(3)空心轴内会存有一定量的水，轴在不断旋转，轴中的水不可再回到桨叶中。现有技术中要么空心轴与桨叶结构复杂，制造成本高，(如专利ZL200710022363)，要么结构简单，出现空心轴内的冷凝水倒灌到桨叶内的现象，影响干燥速率。

综上所述，蒸汽间接加热型污泥干燥装置存在以下技术问题：1、空心轴内的冷凝水会倒灌到桨叶内，影响干燥速率；2、污泥干燥过程中存在粘性极大的粘滞区，为解决该问题，通常将干污泥返混到进泥口，使进入干燥机的污泥含水率低于粘滞区含水率，因湿污泥含水率较大，返混量极大，影响热效率；3、返料量不易控制，影响运行。

发明内容

技术问题：本发明提供一种用于污泥处理的、干燥速度快、干燥效率高、便于控制的蒸汽式旋转导热污泥干燥装置。

技术方案：本发明的蒸汽式旋转导热污泥干燥装置，包括旋转导热干燥机、干泥分配器、干泥提升器，所述干泥分配器设置在旋转导热干燥机的出泥口下方，所述干泥提升器的上出口与旋转导热干燥机的返泥口相连，干泥提升器的干泥进口与干泥分配器的干泥出口相连。旋转导热干燥机上部设有多个可调节的返泥口，所述干泥提升器的上出口与位于污泥粘滞区上方的返泥口连接。旋转导热干燥机内设有空心轴和安装在空心轴上的多个桨叶，所述桨叶是由连接在空心轴上的两个侧板和位于外边缘的顶板封闭而成的空心结构，在桨叶内部设置有安装在侧板上的桨叶堵板、桨叶集水板和桨叶加强筋，所述桨叶堵板一端与顶板连接，另一端与空心轴连接，所述桨叶集水板一端与空心轴连接。在空心轴内设置有与每个桨叶对应的桨叶进汽排水管，所述桨叶进汽排水管的两端开口均穿过空心轴的管壁并与桨叶内部连通，桨叶进汽排水管正中间设有中间堵板，将桨叶进汽排水管分割为彼此隔离的两个管段，其中一个管段的端部开口位于桨叶堵板与桨叶集水板间的管壁上，并在临近中间堵板的管壁上设置有与空心轴连通的桨叶排水口；桨叶进汽排水管的另一个管段上，在临近中间堵板的管壁上设置有与空心轴连通的桨叶进汽口。

本发明装置的优选方案中，旋转导热干燥机上部设有多个可调节的返泥口，所述干泥提升器的上出口与位于污泥粘滞区上方的返泥口连接。

本发明装置的优选方案中，桨叶进汽口与空心轴平行且背对进汽方向设置，所述桨叶排水口与空心轴垂直设置。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：

与直接将干污泥返混到湿污泥加入口相比，本发明根据污泥特性变动返泥口位置，返泥口处干燥机内污泥接近污泥粘滞区含水率(如60％)，该含水率大大低于湿污泥含水率(如80％)，如使混合污泥含水率低于50％，则返混含水率20％干污泥的量只有1/6，添加极少量干污泥即可避开污泥粘滞区，干燥机热效率高。

与返混的干泥采用带调节的“裤衩管”方法相比，本发明采用时间继电器控制干泥分配器反转的时间，实时调节返泥量，如干燥机出现扭矩变大，延长反转时间，离开系统的干泥量增加，可自动、精确、及时、方便调节返料量。

桨叶进汽排水管的特别设计，桨叶排水口非常靠近空心轴中心，只要轴内水位低于中心位置，即使轴不断旋转，也不会出现空心轴内的冷凝水倒灌到桨叶内，桨叶进汽与排水口位置避开，不是直接对着，不会出现从桨叶流出的水，通过桨叶进汽口流到桨叶中去，桨叶中不存水，增加了桨叶内蒸汽传热面积，提高了单位面积污泥干燥量。

空心轴内每个桨叶内都穿有桨叶进汽排水管，空心轴上行成了横穿的框架结构，比现有的双层同心轴结构简单，轴的刚度和强度高，空心轴厚度可大大降低，增强了总传热系数，降低了设备造价。

附图说明

图1是本发明系统示意图。

图2是本发明空心轴结构示意图。

图3是本发明单进汽排水管桨叶结构示意图(面对蒸汽流向)。

图4是本发明双进汽排水管桨叶结构示意图(面对蒸汽流向)。

图中有：1电机减速机，2湿污泥加入口，3返泥口，4干泥提升器，5排气口，6冷凝水排出口，7蒸汽进口，8干泥分配器，9干泥出口，10空心轴，11桨叶加强筋，12桨叶堵板，13桨叶集水板，14桨叶进汽排水管，15桨叶进汽管，16虹吸弯头，旋转接头17，101轴堵头，102侧板，103推进器，104顶板，141中间堵板，142桨叶排水口，143桨叶进汽口。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步的说明。

实施例1

一种蒸汽式污泥干燥装置由旋转导热干燥机、干泥分配器8、干泥提升器4等组成，进泥口2设在干燥机一端的上方，干泥分配器8设在干燥机另一端的侧面或下方，干泥提升器4的上出口与返泥口3相连，在干燥机上部设有多个入口可调节返泥口的位置，返泥口3设在干燥机上方的污泥粘滞区桨叶处。干泥分配器8一端设有干泥出口9，另一端与干泥提升器4进口相连，返料量通过干泥分配器8反转的时间定量调节。空心轴10上设有多个桨叶20，桨叶由两侧板102及顶板104密闭组成，每个桨叶20内设有桨叶堵板12、桨叶集水板13和桨叶加强筋11，桨叶加强筋11与空心轴10和桨叶顶板104均不连接，留有一定间隔。桨叶集水板13底部与轴连接，上部与桨叶顶板104留有一定的距离，在桨叶堵板12与桨叶集水板13间的空心轴10上，穿有桨叶进汽排水管14，桨叶进汽排水管14正中间设有中间堵板141。在中间堵板141上下分别设有桨叶排水口142及桨叶进汽口143，桨叶进汽口143与空心轴10平行且背对进汽方向设置，桨叶排水口142与空心轴10垂直。干燥机内空心轴10一端与堵头101连，另一端与内管固定的旋转接头17连接，堵头101与电机减速机1相接，旋转接头17上设有蒸汽进口7及冷凝排水口6。

污泥干燥过程中，假如污泥从左到右不断行进过程中，污泥逐步得到干燥，当污泥干燥到一定水份时，污泥开始粘滞，表现为轴扭矩很大，过了这个区域后，污泥粘性减少了。现有装置中，是将干污泥直接送到湿污泥加入口2，使进入干燥机的湿污泥水份小于粘滞区水份，由于湿污泥含水率大，需要返干泥量就大。本发明装置在返泥口的设置调试时，打开在干燥机上部设有的多个口，观察哪个桨叶处污泥出现粘滞，找到粘滞区，并将返泥口设在此处。由于本发明装置是在粘滞区附近加干污泥，水份已较小了，所以返干泥量就小。

实施例2

一种用于实施上述污泥干燥装置中的空心轴10，与实施例1不同的是每个桨叶20里设置一个进汽排水管14和一个桨叶进汽管15，它们之间成一定角度，一般为90°，在轴向上它们前后设置，并紧靠，桨叶进汽口143与空心轴10平行且背对进汽方向设置，桨叶排水口142为通孔共2个均与空心轴10垂直，此结构适用于特大桨叶。

本发明装置的工作过程如下：

干燥机空心轴10由电机减速机1带动，湿污泥从湿污泥加入口2送入干燥机。水蒸汽经旋转接头17的蒸汽进口7送入空心轴中，通过桨叶蒸汽进口143进入每个桨叶，对污泥进行加热。当桨叶堵板12转至上方时，产生的冷凝水通过桨叶排水口142排出，当桨叶堵板12转至下方时，桨叶排水口142无冷凝水排出，起到桨叶蒸汽进口的作用。为避开污泥干燥粘滞区，干污泥通过干泥分配器8及干泥提升器4返回到可变动的返泥口3，返泥口3前污泥水份接近于粘滞区水份，经过污泥混合后，污泥水份低于粘滞区水份。干泥分配器8通过正反转时间的变化，精确控制由干泥出口9排出干燥系统的干泥量及送入返泥口3的返泥量，正反转时间的变化，由干燥机主轴----空心轴10的扭矩实时调整，确保返泥口3后处污泥含水率小于粘滞区水份，污泥由设在桨叶20顶部的推进器103向前推进，干污泥由干泥出口9排出，污泥中蒸发出的水份由排气口5排出，空心轴10一端设轴堵头101(通常与电机减速机1相连)，空心轴10另一端设置虹吸弯头16及冷凝水排出口6，将冷凝水排出。

空心轴10上连有多个桨叶20，每个桨叶20内设有桨叶堵板12、桨叶集水板13和桨叶加强筋11，桨叶加强筋11底部与轴及顶部桨叶顶板104不连，桨叶集水板13底部与轴连接，上部与桨叶顶板104留有一定的距离，在桨叶堵板12与桨叶集水板13间的空心轴上，穿有桨叶进汽排水管14，桨叶进汽排水管14正中间设有中间堵板141，在中间堵板141上下分别设有桨叶排水口142及桨叶进汽口143，桨叶进汽口143与空心轴平行且背对进汽方向设置，桨叶排水口142为通孔与空心轴垂直，这样桨叶排水口和进汽口都接近空心轴中心，因空心轴内的冷凝水位不会到达轴中心，所以不会出现空心轴内的冷凝水倒灌到桨叶内，也不会出现从桨叶流出的水直接进入桨叶进汽口回到桨叶。

本发明的框架结构空心轴，无冷凝水倒灌现象，提高了空心轴的刚度和强度，空心轴厚度可降低，强化了总传热系数，降低了设备造价，污泥干燥时返泥量小，并且可实时精确调整，运行连续、稳定，单位桨叶面积干燥污泥量大，便于放大设计，单台污泥处理量大。

上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种蒸汽式旋转导热污泥干燥装置，其特征在于，该装置包括旋转导热干燥机、干泥分配器(8)、干泥提升器(4)，所述干泥分配器(8)设置在旋转导热干燥机的出泥口下方，所述干泥提升器(4)的上出口与旋转导热干燥机的返泥口(3)相连，干泥提升器(4)的干泥进口与干泥分配器(8)的干泥出口(9)相连；

所述旋转导热干燥机内设有空心轴(10)和安装在空心轴(10)上的多个桨叶(20)，所述桨叶(20)是由连接在空心轴(10)上的两个侧板(102)和位于外边缘的顶板(104)封闭而成的空心结构，在桨叶(20)内部设置有安装在侧板(102)上的桨叶堵板(12)、桨叶集水板(13)和桨叶加强筋(11)，所述桨叶堵板(12)一端与顶板(104)连接，另一端与空心轴(10)连接，所述桨叶集水板(13)一端与空心轴(10)连接；

在空心轴(10)内设置有与每个桨叶(20)对应的桨叶进汽排水管(14)，所述桨叶进汽排水管(14)的两端开口均穿过空心轴(10)的管壁并与桨叶(20)内部连通，桨叶进汽排水管(14)正中间设有中间堵板(141)，将桨叶进汽排水管(14)分割为彼此隔离的两个管段，其中一个管段的端部开口位于桨叶堵板(12)与桨叶集水板(13)间的管壁上，并在临近中间堵板(141)的管壁上设置有与空心轴(10)连通的桨叶排水口(142)；桨叶进汽排水管(14)的另一个管段上，在临近中间堵板(141)的管壁上设置有与空心轴(10)连通的桨叶进汽口(143)。

2.根据权利要求1所述的蒸汽式污泥干燥装置，其特征在于，所述旋转导热干燥机上部设有多个可调节的返泥口(3)，所述干泥提升器(4)的上出口与位于污泥粘滞区上方的返泥口(3)连接。

3.根据权利要求1所述的蒸汽式污泥干燥装置，其特征在于，所述桨叶进汽口(143)与空心轴(10)平行且背对进汽方向设置，所述桨叶排水口(142)与空心轴(10)垂直设置。