CN105036513A - 污泥低温余热干化机 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种污泥低温余热干化机，包括若干低温余热干化单元，若干所述低温余热干化单元拼接在一起，其中的干燥区连通为一体，在所述干燥区内设置用于干燥物料的网带；在最上层网带的始端设置物料进口，在最底层网带的出口处设置物料出口，所述物料出口处设置物料输出装置。本发明有如下优点：节能性好，安全性高，环保性好，无尾气排放，无需臭气处理系统。

Description

污泥低温余热干化机

【技术领域】

本发明涉及干燥设备领域，特别是一种污泥低温余热干化机。

【背景技术】

目前，常用的干化系统主要以直接或间接加热方式进行，且是以干燥温度大于150℃的干化工艺为主。现有干化机采用石化能源(燃煤、燃油、燃气)作为燃料进行加热。

总的来说，现有污泥干化机存在以下不足：

(1)能耗高，干化是能量净消耗过程，采用蒸汽或导热油作为热源，需要消耗大量的石化能源(燃煤、燃油、燃气、电热等)，能耗费用通常占处理总费用的80％以上；现有干化设备采用加热排湿方式，能源利用率低；每蒸发一吨水消耗蒸汽量约1.5吨，另消耗电量约70kw.h；

(2)现有高温烟气余热干化存在干化温度高、粉尘量大、排放尾气难处理；

(3)存在安全风险，采用100℃以上干化温度存在安全风险，污泥干化为避免爆炸通常需要采用加氮方式降低含氧量；

(4)不环保，排放大量臭气，需建造负责的尾气处理系统；干化车间工作环境差；干化过程供热热源采用锅炉，也排放大量的尾气，存在二次污泥问题；

(5)干化过程复杂，存在黏糊区，装置磨损件多，维护量大。

【发明内容】

本发明的目的在于针对以上所述现有技术存在的不足，提供一种可以进行模块化组装，节能环保，安全可靠且效率高的污泥低温余热干化机。

为达到上述目的，本发明的技术方案是：污泥低温余热干化机，包括若干低温余热干化单元，所述低温余热干化单元包括框架，所述框架设置有干燥区和功能区，所述干燥区和功能区之间设置有挡板相隔，在所述干燥区与功能区之间设置有送风机和回风口，在所述功能区中安装一级加热器、二级加热器和冷却器，所述一级加热器、二级加热器分别设置有加热水进口和加热水出口，所述冷却器设置冷却水进口和冷却水出口；空气通过冷却器进行热交换，然后通过二级加热器进行加热后通过送风机进入干燥区；若干所述低温余热干化单元拼接在一起，其中的干燥区连通为一体；在所述干燥区内可以设置用于干燥物料的网带，在最上层网带的始端设置物料进口，在最底层网带的出口处设置物料出口，所述物料出口处设置物料输出装置。

所述料输出装置可以是螺杆输出装置，其包括安装于网带出料口的接收槽和安装在接收槽内的挤出螺杆。

所述料输出装置通过管道与吸附输出装置连接，吸附输出装置包括吸附机和料斗，所述吸附剂通过管道将吸附输出装置输出物料吸附到料斗内，以便于安装。

所述网带由网带电机驱动运转。

所述网带在所述干燥区内可以设置底层网带和上层网带，用于对物料进行循环干燥。在所述底层网带与上层网带之间预留混风区和设置有均风板。

所述干燥区的底部预留有混风区，用于使进入的风进行混合，提高干燥效率。

所述回风口的回风一部分通过一级加热器后经循环风机进入干燥区。

优选的，所述功能区中还安装有回热器，空气通过回热器热侧后通过冷却器进行热交换，然后通过回热器冷侧后与二级加热器进行加热，然后通过送风机进入干燥区用于干燥。

所述二级加热器的出风口与冷却器之间设置隔板相隔，用于进行绝热，以减少热量损失。

空气入口处设置有过滤网，用于对空气进行过滤，减少粉尘等进入，延长使用寿命。

所述冷却器下设置冷凝水收集管，所述冷凝水收集管上设置冷凝水排放口。

所述一级加热器位于框架上端，所述二级加热器、回热器、冷却器分别设置两个，两个所述二级加热器分别设置于框架两侧，两个所述冷却器设置于框架中部，两个回热器分靠近安装于二级加热器内侧。

所述回热器为板翅式回热器。

与现有技术相比，本发明有如下优点：节能性好:采用低温余热(95℃以下)进行干化，每蒸发一吨水耗电量仅70kw.h；安全性高：低温(48-80℃)全封闭干化工艺，抑制挥发性气体挥发，可安全运行；适用性强：可满足含水率从50～83％物料干化，可将含水率83％的物料一次干燥成为含水10％颗粒；采用连续网带干燥模式，不受黏糊区的影响，适合各类型干化系统，易损件少，易维护，使用寿命长；环保性好：无尾气排放，无需臭气处理系统；整个干化过程可都在密闭环境条件下进行，不会有气体排到外界环境中，不会造成二次环境污染。

【附图说明】

图1是本发明污泥低温余热干化机的内部主视结构示意图；

图2是本发明污泥低温余热干化机的内部左视结构示意图；

图3是本发明污泥低温余热干化机的内部右视结构示意图；

图4是本发明低温余热干化单元中内部结构意图；

图5是本发明污泥低温余热干化机的框架内部处理示意图；

图6是本发明污泥低温余热干化机的整体结构示意框图；

图7是本发明污泥低温余热干化机的工艺流程图；

图8是切条装置的左视图；

图9是切条装置的主视图；

图10是切条装置中破桥机构的俯视结构示意图；

图11是切条装置中破桥机构的主视示意图；

图12是切条装置中破桥机构的左视示意图。

【具体实施方式】

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细的说明。

污泥低温余热干化机，如图1和图5所示，包括若干低温余热干化单元，根据需要若干低温余热干化单元拼接在一起，形成一个整体生产线，这样装配灵活，可以根据需要选择相应单元数目，利于以后进行扩展，且易于运输。

所述低温余热干化单元如图2-4所示，包括框架1，所述框架1内设置有干燥区112和功能区111，所述干燥区112和功能区之间11设置有挡板相隔，在所述干燥区112与功能区111之间设置有送风机6和设置在上端的回风口。循环风经送风机进入干燥区后在回风口进入功能区进行除湿升温。在所述功能区11中安装一级加热器3、二级加热器6和冷却器10，形成一个独立运行模块。其中，所述一级加热器3、二级加热器8分别设置有加热水进口E和加热水出口D，所述冷却器10设置冷却水进口C和冷却水出口B，用于方便连接相应管道。空气通过冷却器10进行热交换，然后通过二级加热器8进行加热后通过送风机6进入干燥区112。优选的，所述回风口的回风一部分通过一级加热器3后经循环风机2进入干燥区。若干所述低温余热干化单元拼接在一起时，其中的干燥区连通为一体。

如图5和图6所示，在所述干燥区112内可以设置用于干燥物料的网带，所述网带由网带电机驱动运转。优选的，所述网带在所述干燥区112内可以设置底层网带5和上层网带51，上层网带51的末端正对着下方的底层网带的始端，用于对物料进行循环干燥。在网带两边应加装挡板装置。在所述底层网带5与上层网带51之间预留混风区和设置有均风板。所述均风板可以是多孔的孔板。混风区用于缓冲，使空气温度均匀。在所述干燥区112的底部预留有混风区113，用于使进入的风进行混合，提高干燥效率。所述上层网带51的驱动端与主驱动电机52连接，所述底层网带5的驱动端与从驱动电机53连接。物料81均布在上述网带中，随着网带运行，通过内部循环的干燥热空气处理，有效的提高处理效率，且节能显著。

如图3所示，为了提高除湿效果，在所述功能区111中还安装有回热器9，空气通过回热器9热侧后通过冷却器10进行热交换，然后通过回热器冷侧后与二级加热器8进行加热，然后通过送风机6进入干燥区用于干燥。其中，所述二级加热器8的出风口与冷却器10之间设置隔板相隔，用于进行绝热，以减少热量损失。在空气入口处设置有过滤网7，用于对空气进行过滤，减少粉尘等进入，延长使用寿命。在所述冷却器10下设置冷凝水收集管，所述冷凝水收集管上设置冷凝水排放口A。所述一级加热器3位于框架1上端，所述二级加热器8、板翅式回热器9、冷却器10分别设置两个，两个所述二级加热器8分别设置于框架1两侧，两个所述冷却器10设置于框架1中部，两个板翅式回热器分靠近安装于二级加热器8内侧，此结构紧凑，且处理效果显著。在框架1内还装有电控箱4，用于安装控制元件。在在框架1内还装有电源箱41。

在最上层网带的始端设置有进料处理装置333,所述进料处理装置333可以是切条装置，如图8和图9所示，包括料斗310、破桥机构、成条机构和均料机构，所述破桥机构安装于料斗310内，所述成条机构安装于料斗内，且位于破桥机构的下方，均料机构活动安装于料斗的上方。均料机构将进入料斗310的物料均布于料斗310内，破桥机构通过搅动将物料均布至成条机构形成条状物体，然后形成条状物在重力作用下掉落，可以有效提高干燥效率。其中，所述均料机构包括支架32、料耙33和安装轴34，所述安装轴34通过往复耙轴承31安装在支架32上，所述料耙33固定在安装轴34上。在所述支架32上安装往复耙减速电机38，安装轴34上安装直齿轮35，往复耙减速电机38与齿条36连接，所述齿条36与直齿轮35啮合连接。在所述料斗310上的侧壁上设置滑轨37，在所述支架32上设置与所述滑轨37相配合的滑块39，所述支架32可以在所述滑轨37上滑动。

如图10和图11所示，所述破桥机构包括破桥轴312和安装在破桥轴312上的翅片318组成，所述破桥轴312通过破桥轴承313安装在料斗310内，所述破桥轴312与破桥减速电机314的输出轴连接。其中，所述破桥轴312由主轴317和从轴319组成，所述主轴317与从轴319水平并排设置，通过传动齿轮320啮合连接，在所述主轴317和从轴319上安装翅片318。在所述破桥轴312安装在支座324上，所述支座324外侧安装面梳支架322。所述主轴317和从轴319上安装拉杆321。在所述破桥轴312与料斗310之间安装调节螺丝311，用于调节破桥轴312的高度。

如图12所示，所述成条机构包括减速电机315和两根相互接触的圆棍316，所述圆棍316表面设置有若干凹槽，两根相互接触的圆棍316的凹槽相匹配对接，形成在做相对旋转时可以挤压物料成条的挤压孔，所述圆棍316安装在圆棍轴(326，327)上，所述圆棍轴326与减速电机315的输出轴连接。在每根圆棍下端的凹槽处设置有用于去除残物的刀片。其中一个圆棍316上安装调节螺杆325，用于调节两根圆棍316之间的距离。这样可以快速形成条状物料，工作效率高，且能耗低。

在最底层网带的出口处设置物料出口92，所述物料出口处设置物料输出装置91。所述料输出装置91可以是螺杆输出装置，其包括安装于网带出料口的接收槽和安装在接收槽内的挤出螺杆。所述料输出装置91通过管道与吸附输出装置93连接，吸附输出装置93包括吸附机和料斗，所述吸附剂通过管道将吸附输出装置93输出物料吸附到料斗内，以便于安装。物料进口通过管道与物料输送装置连接，所述切条装置入料口通过管道与物料输送装置连接，所述物料输送装置包括入料斗94和螺杆输送槽95，所述入料斗94安装在螺杆输送槽95的上方。

每个单元的所述冷却器10冷却水进口C和冷却水出口B分别或者通过总管与冷却塔101连接，用于进行冷却。所述冷却塔上设置有冷却水罐102，用于辅助散热。所述一级加热器3和二级加热器8的加热水进口E和加热水出口D分别或者通过总管与蒸汽冷凝水管连接。或者所述一级加热器3和二级加热器8的加热水进口E和加热水出口D分别或者通过总管与蒸汽管连接。所述一级加热器3和二级加热器8的加热水进口E和加热水出口D分别或者通过总管与裂解炉冷却水管连接。充分利用工业蒸汽等余热进行热交换，可以有效节约成本。

其中，框架1采用铝合金或不锈钢支架。过滤网7采用可清洗袋式过滤器(过滤等级F6)。一级加热器3采用铜铝复合翅片式冷凝器，其侧板采用铝板制作。板翅式回热器板翅型换热器，包括有隔板、翅片和封条，相邻隔板之间间隔放置翅片或者导流片组成夹层，若干夹层叠置起来，钎焊成一整体组成板束，配以必要的封头支撑。所述的翅片可以用导流片替换。所述的翅片为平直翅片、锯齿翅片、多孔翅片或者波纹翅片。所述的板翅式回热器的空气流动型式为叉流或者逆流等形式。冷却器10采用铜铝复合翅片式冷凝器，其侧板采用铝板制作。所述框架1上设置保温板，所述保温板采用聚氨酯板保温，厚度不小于75mm，具有良好的密封性，应用密封胶。采用的电机为斜齿轮涡轮蜗杆减速机。网带减速电机采用变频或电磁调速，采用直联或链条传动，减速电机应固定牢靠。网带传动速度控制0.15-0.3m/min。送风机采用无蜗壳离心风机，静压不小于1000Pa。循环风机采用离心风机或轴流风机，风量根据物料特性及摊放情况设计；循环风量与除湿风量配比为1:2～5，静压不小于300Pa。网带采用不锈钢丝网或聚酯网带；网带宽度为0.8-2.0米。

如7所示，本发明工作流程如下：

1)物料流程

进料→湿料仓→螺杆泵→切条机→一层网带→二层网带→出料装置→吸料机→干料仓。

2)一层循环风流程

一级加热器→循环风机→混风室→一层网带→均风板→一级加热器→循环风机。

3)除湿风流程(一层、二层网带除湿风)

一层网带→进风过滤网→板翅式回热器热侧→冷却器→板翅式回热器冷侧→二级加热器→送风机→二层网带进风室→二层网带→混风室→一层网带。

4)冷却水流程

冷却水循环泵→冷却塔散热器→冷却水出水→(冷凝换热机组)冷却器→水箱→冷却水循环泵。冷却塔的冷却水出口温度为45℃，经过换热后将为33℃。

5)加热水流程

热源→循环泵→(冷凝换热机组)一级加热器及二级加热器→加热水出水→循环泵→热源。加热水进口温度为90℃，经过热交换后温度将为70℃左右。

以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (10)

1.污泥低温余热干化机，包括若干低温余热干化单元，其特征在于，所述低温余热干化单元包括框架，所述框架设置有干燥区和功能区，所述干燥区和功能区之间设置有挡板相隔，在所述干燥区与功能区之间设置有送风机和回风口，在所述功能区中安装一级加热器、二级加热器和冷却器，所述一级加热器、二级加热器分别设置有加热水进口和加热水出口，所述冷却器设置冷却水进口和冷却水出口；空气通过冷却器进行热交换，然后通过二级加热器进行加热后通过送风机进入干燥区；若干所述低温余热干化单元拼接在一起，其中的干燥区连通为一体，在所述干燥区内设置用于干燥物料的网带；在最上层网带的始端设置物料进口，在最底层网带的出口处设置物料出口，所述物料出口处设置物料输出装置。

2.根据权利要求1所述的污泥低温余热干化机，其特征在于，所述料输出装置是螺杆输出装置，其包括安装于网带出料口的接收槽和安装在接收槽内的挤出螺杆。

3.根据权利要求2所述的污泥低温余热干化机，其特征在于，所述料输出装置通过管道与吸附输出装置连接，吸附输出装置包括吸附机和料斗，所述吸附剂通过管道将吸附输出装置输出物料吸附到料斗内。

4.根据权利要求1所述的污泥低温余热干化机，其特征在于，所述网带在所述干燥区内设置底层网带和上层网带；所述干燥区的底部预留有混风区。

5.根据权利要求1所述的污泥低温余热干化机，其特征在于，所述回风口的回风一部分通过一级加热器后经循环风机进入干燥区。

6.根据权利要求5所述的污泥低温余热干化机，其特征在于，优选的，所述功能区中还安装有回热器，空气通过回热器热侧后通过冷却器进行热交换，然后通过回热器冷侧后与二级加热器进行加热，然后通过送风机进入干燥区用于干燥。

7.根据权利要求6所述的污泥低温余热干化机，其特征在于，所述二级加热器的出风口与冷却器之间设置隔板相隔。

8.根据权利要求6所述的污泥低温余热干化机，其特征在于，空气入口处设置有过滤网，用于对空气进行过滤，减少粉尘等进入，延长使用寿命。

9.根据权利要求8所述的污泥低温余热干化机，其特征在于，所述冷却器下设置冷凝水收集管，所述冷凝水收集管上设置冷凝水排放口。

10.根据权利要求6所述的污泥低温余热干化机，其特征在于，所述一级加热器位于框架上端，所述二级加热器、回热器、冷却器分别设置两个，两个所述二级加热器分别设置于框架两侧，两个所述冷却器设置于框架中部，两个回热器分靠近安装于二级加热器内侧。