CN105541072A - 一种膜式污泥烘干机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种膜式污泥烘干机。包括可旋转的筒体，所述可旋转的筒体由支撑旋转组件支撑并在驱动装置的驱动下进行旋转；所述可旋转的筒体的一侧设有进料装置，另一侧设有出料装置；所述可旋转的筒体出料侧设有烘干热源供给单元，所述可旋转的筒体的内部设有加热管单元；所述加热管单元与所述烘干热源供给单元相连接；所述可旋转的筒体外部设有保温密封组件，所述烘干机上设有控制单元，所述控制单元连接所述驱动装置。本发明可将生活污水处理厂沉淀污泥烘干并进行锅炉焚烧发电，可达到污泥减量化、稳定化、无害化、资源化处理的目的，并还可应用于冶金、化工、环保、建材等干燥行业使用。

Description

一种膜式污泥烘干机

技术领域

本发明属于污泥烘干技术领域，具体涉及一种膜式污泥烘干机。

背景技术

传统的污泥烘干机一般为桨叶式或者普通滚筒式。桨叶式为主轴及主轴叶片内通高温热源，并对壳体内污泥进行烘干，此种烘干机能耗高、维护困难。一般采用热风烘干效率低下，对设备密封性要求高。还有的一些污泥烘干办法一般采用如流化床烘干、甚至直接焚烧等处理工艺，普遍存在着处理成本高、烘干难度大、设备故障率高、易产生二次污染、设备效率低下等问题。同时一些烘干机内部空气过多，灰尘过多，容易产生粉尘燃烧及爆炸危险；蒸汽烘干机是一种以蒸汽为热源的间接换热回转式干燥设备，它适用于冶金、化工、环保、建材等行业中的湿粉体物料的干燥。目前国内使用较多的蒸汽烘干机基本均采用外壳体＋内直管的结构形式，即烘干机的换热管采用贯穿整个筒体的直管，直管一头用堵头密封另一头焊接在蒸汽汽室上。外筒体采用卷制的钢板形成，直管烘干机的换热管装配完毕后与筒体固定焊接在一起，在损坏维修时难以更换，很难从筒内抽出，维修更换非常困难，当其中有换热管破损时，一般只能对有破损的换热管进行堵塞，停止使用，这样将严重影响干燥机的换热效率。

另外，因直管烘干机采用贯穿筒体整个长度的直换热管，而换热管之间的布置必须保证一定的管间距，故筒体单位体积内的布管量小，有效换热面积较小。通常在满足一定换热面积的前提下，其筒体的长径比较大，烘干机长度较长，为保证物料在干燥机内具有一定的停留时间，干燥机的回转速度较高，使传动部件的可靠性降低，而且该类型设备的机械结构较复杂，设备制造及运行成本均较高。

申请人通过研究总结现有技术的不足之处，并通过现有污泥焚烧发电厂的运行经验为依托，提出了本发明。

发明内容

本发明的目的在于解决上述的技术问题而提供一种膜式污泥烘干机，本发明的膜式污泥蒸汽烘干机克服普通蒸汽回转烘干机检修困难、同比换热面积小、结构复杂、制造成本高等问题，具有传热面积大、热效率高、处理能力大、结构简单、连续操作、使用方便、加工成本低等特点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种膜式污泥烘干机，包括可旋转的筒体，所述可旋转的筒体由支撑旋转组件支撑并在驱动装置的驱动下进行旋转；所述可旋转的筒体的一侧设有进料装置，另一侧设有出料装置；所述可旋转的筒体出料侧设有烘干热源供给单元，所述可旋转的筒体的内部设有加热管单元；所述加热管单元与所述烘干热源供给单元相连接；所述可旋转的筒体外部设有保温密封组件，所述烘干机上设有控制单元，所述控制单元连接所述驱动装置。

所述可旋转的筒体包括由首尾连通的鳍片管围绕成的筒状结构的外鳍片管筒体与内鳍片管排；所述外鳍片管筒体和内鳍片管排为同心圆结构布置排列，且所述鳍片管与所述内鳍片管排形成并联回路。

所述外鳍片管筒体的内侧设有扬料叶片和螺旋状分布的导料叶片。

所述支撑旋转组件包括有支撑轮、支撑圈；所述支撑圈套在所述可旋转的筒体上，所述可旋转的筒体通过所述支撑圈与所述支撑轮相接触并在所述支撑轮上旋转。

所述驱动装置包括有驱动电机和小齿轮、大齿圈；其中，所述大齿圈安装在所述可旋转的筒体上，所述小齿轮安装在所述驱动电机上的电机输出轴上，并与所述大齿圈通过链条相传动连接。

所述保温密封组件包括保温料层以及设在所述保温材料层外部的钢外壳。

所述出料装置底部设有出料口，顶部设有排气口。

所述加热管单元包括多个加热管组，所述加热管组在环向上由多组贯穿所述可旋转的筒体长度的相互平行的直管按照一定间距平行螺接在一起形成。

所述多个加热管组以同心圆的方式排列，并由焊接在所述可旋转的筒体的筒壁上的管支架支撑。

所述烘干热源供给单元向所述加热管单元输入高温传热介质对送入所述可旋转的筒体内的污泥进行烘干。

本发明所涉及产品可通过输入高温热源，如蒸汽，导热油等，使生活污水处理厂沉淀污泥烘干并进行锅炉焚烧发电，可达到污泥减量化、稳定化、无害化、资源化处理的目的，并还可以应用于冶金、化工、环保、建材等行业使用。

附图说明

图1所示为本发明实施例提供的一种膜式污泥烘干机的主视示意图；

图2所示为本发明实施例提供的一种膜式污泥烘干机的侧视示意图；

图3所示为图1中A-A线的剖面视图。

具体实施方式

下面，结合实例对本发明的实质性特点和优势作进一步的说明，但本发明并不局限于所列的实施例。

请参阅图1~3所示，一种膜式污泥烘干机，包括烘干热源供给单元1、出料装置2、可旋转的筒体3、支撑旋转组件4、驱动装置5、保温密封组件6、进料装置7、控制单元8，所述可旋转的筒体由支撑旋转组件支撑并在驱动装置的驱动下进行旋转；所述可旋转的筒体的一侧设有进料装置，另一侧设有出料装置；所述可旋转的筒体出料侧设有烘干热源供给单元，所述可旋转的筒体的内部设有加热管单元；所述加热管单元与所述烘干热源供给单元相连接；所述可旋转的筒体外部设有保温密封组件，所述可旋转的筒体上设有控制单元，所述控制单元连接所述驱动装置，通过这些系统部件组合，即可使污泥进行烘干并能连续稳定运转。

烘干热源供给单元1主要有高温传热介质管路、金属软管、旋转接头、连接件等，主要作用为输送高温传热介质，如蒸汽、导热油等。出料装置2是用于把烘干后的污泥进行收集并导入到其他输送设备，同时还具有对筒体组件进行出料端密封的作用，防止大量热量散发。其中还有进料装置7固定在可旋转的筒体3一侧端，可以对污泥进行导入并对烘干机进料端进行封闭保温，其中保温密封组件6为覆盖在筒体组件外面，对高温部件进行保温处理减少热量散发。

进一步的，可旋转的筒体3包括外鳍片管筒体9、内鳍片管排10。其中，外鳍片管筒体9和内鳍片管排10为同心圆结构排列。外鳍片管筒体9是由首尾连通的鳍片管围绕成的筒状结构，且外筒体的鳍片管与内部管排形成并联回路。

进一步的，所述外鳍片管筒体9的内侧设有扬料叶片和螺旋状分布的导料叶片。

进一步的，支撑旋转组件4包括支撑轮14、支撑圈15。驱动装置5包括小齿轮12和大齿圈11及驱动电机13。其中大齿圈安装在可旋转的筒体3上。驱动装置5在控制单元8的作用下运行，驱动装置5在控制单元8的作用下运行并带动小齿轮旋转，小齿轮通过链条带动大齿圈从而带动筒体组件旋转。驱动电机13的转速根据需要进行调节，获得不同的筒体转速。

其中，可旋转的筒体3和支撑圈15组装在一起，在支撑轮14的支撑下可以自由旋转。可旋转的筒体3上安装有大齿圈11，可以在驱动电机13及12小齿轮的带动下旋转。

本发明的膜式污泥烘干机的所述保温密封组件包括保温料层以及设在所述保温材料层外部的钢外壳。利用保温材料层和钢外壳构成的保温密封组件6将烘干机的热量充分和外界隔离。蒸汽等热源通过进气管道及双向旋转接头等进入膜式壁管中，并由进料端运行到出料端，然后再通过双向旋转接头到回路管道。在运行的过程中，逐步释放热量到膜式壁管及内管排，并加热污泥使其烘干，使滚筒内部的温度维持在较高的范围。

本发明中，所述筒体的一端与进料装置和携湿气体进口连接；另一端与出料装置连接，出料装置底部设有出料口，顶部设有排气口；在采用蒸汽作为热源时，饱和蒸汽释放热量到管壁，并凝结为凝结水。凝结水在蒸汽的压力作用下，回流到旋转接头并排出烘干机，最后经疏水阀排入冷凝水回收系统。

进一步的，本发明的膜式污泥烘干机的每圈加热管在环向上由多组贯穿筒体长度的相互平行的直管。

工作时，污泥通过进料装置进入到膜式污泥烘干机内部腔体内，并随着筒体的旋转向出料端移动并抛洒。热管壁的热量逐步通过热辐射及热传导到污泥中，使污泥的温度逐步升高到100℃使内部的水分逐步蒸发到空气中去。同时高温可有利于进一步杀灭污泥中的病毒、寄生虫及虫卵，内部腔体使热能得以充分利用节约了能源。烘干到一定含水率的污泥随着筒体转动到达了出料口，并到达了下级输送设备中去，蒸汽随着空气被引风机抽走，同时标志污泥的烘干过程已经完成。

本发明的膜式污泥烘干机筒体壁创新的采用了膜式壁管结构，使其单位体积内布置的加热管面积大；在满足相同换热面积的前提下，其筒体的长径比直管整体式干燥机的小，可减小干燥机的长度，减少设备整体重量，提高机械传动部件的运行可靠性。对于相同换热面积而言，膜式污泥烘干机具有较小的筒体直径和较大的物料填充率，换热效率高，占地面积小，设备制造及运行成本降低。

本发明的膜式污泥烘干机在采用蒸汽烘干时，蒸汽进汽出水密封要采用单面机械密封的形式，单面机械密封中使用一个旋转接头，持续运动的接头主轴与外面静止的壳体之间形成一密封面，利用两密封面之间形成的气体膜或液体膜实现密封，此种密封形式结构简单、易实现。

本发明的膜式污泥烘干机在采用蒸汽烘干时，蒸汽和冷凝水的进出采用分离方式，此种方式使凝结水在蒸汽压力下很容易排出烘干机外，其疏水系统结构简单。蒸汽在干燥过程中放热形成的冷凝水，随着筒体的转动在重力作用下，源源不断地流到出口。在饱和蒸汽的作用下，蒸汽分配室与外界形成一定的压差，把冷凝水压到旋转接头中，使干燥过程产生的冷凝水连续排出干燥机外。

本发明通过更为先进工艺设计达到更为优良的烘干途径，使投资成本低、运行成本低可以更为低廉的价格，保护了我们赖以生存的地球环境

说明的是，本发明膜式污泥烘干机，热源可以为饱和蒸汽，在实际使用中可以采用其他热源如高温导热油等，同样视为本申请的保护范围内容。

本发明该膜式污泥烘干机通过外筒体采用膜式管壁结构、内部辅以管排，外膜式管壁及内部管排都可以将蒸汽、导热油等热源和污泥进行隔离并依靠管壁进行热交换。通过烘干机的不断转动，使得污泥连续的抛洒并与热管进行热量交换把污泥中水分进行蒸发，并将污泥加热烘干。该膜式污泥烘干机采用保温密封结构可以最大的减少热量向外散发，减少热量损失。

通过此系统，可实现以低成本进行大容量污泥烘干，一个普通小型供热电厂就可以辐射一定区域的污水处理厂，使污泥进行烘干并再利用，又可以实现污泥的减量、灭菌及微生物、重金属的固化处理等防止对大气和水资源进行二次污染；通过污泥的蒸汽烘干焚烧利用，可解决目前国内城市污泥主要靠填埋、生物处理、海洋抛洒的现状，同时相对于烟气烘干、桨叶烘干、流化床烘干及直接焚烧利用的途径，又具有投资少、运行费用低、故障少、安全、稳定等优点。

尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。

更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种膜式污泥烘干机，其特征在于，包括可旋转的筒体，所述可旋转的筒体由支撑旋转组件支撑并在驱动装置的驱动下进行旋转；所述可旋转的筒体的一侧设有进料装置，另一侧设有出料装置；所述可旋转的筒体出料侧设有烘干热源供给单元，所述可旋转的筒体的内部设有加热管单元；所述加热管单元与所述烘干热源供给单元相连接；所述可旋转的筒体外部设有保温密封组件，所述烘干机上设有控制单元，所述控制单元连接所述驱动装置。

2.如权利要求1所述膜式污泥烘干机，其特征在于，所述可旋转的筒体包括由首尾连通的鳍片管围绕成的筒状结构的外鳍片管筒体与内鳍片管排；所述外鳍片管筒体和内鳍片管排为同心圆结构布置排列，且所述鳍片管与所述内鳍片管排形成并联回路。

3.如权利要求2所述膜式污泥烘干机，其特征在于，所述外鳍片管筒体的内侧设有扬料叶片和螺旋状分布的导料叶片。

4.如权利要求1~3任一项所述膜式污泥烘干机，其特征在于，所述支撑旋转组件包括有支撑轮、支撑圈；所述支撑圈套在所述可旋转的筒体上，所述可旋转的筒体通过所述支撑圈与所述支撑轮相接触并在所述支撑轮上旋转。

5.如权利要求4所述膜式污泥烘干机，其特征在于，所述驱动装置包括有驱动电机和小齿轮、大齿圈；其中，所述大齿圈安装在所述可旋转的筒体上，所述小齿轮安装在所述驱动电机上的电机输出轴上，并与所述大齿圈通过链条相传动连接。

6.如权利要求1或5所述膜式污泥烘干机，其特征在于，所述保温密封组件包括保温料层以及设在所述保温材料层外部的钢外壳。

7.如权利要求6所述膜式污泥烘干机，其特征在于，所述出料装置底部设有出料口，顶部设有排气口。

8.如权利要求1或7所述膜式污泥烘干机，其特征在于，所述加热管单元包括多个加热管组，所述加热管组在环向上由多组贯穿所述可旋转的筒体长度的相互平行的直管按照一定间距平行螺接在一起形成。

9.如权利要求8所述膜式污泥烘干机，其特征在于，所述多个加热管组以同心圆的方式排列，并由焊接在所述可旋转的体的筒壁上的管支架支撑。

10.如权利要求1所述膜式污泥烘干机，其特征在于，所述烘干热源供给单元向所述加热管单元输入高温传热介质对送入所述可旋转的筒体内的污泥进行烘干。