CN1055990A - 垃圾处理设备及方法 - Google Patents

Abstract

一种垃圾处理设备通过将垃圾均匀干燥至一预 定湿度级，然后，在可使高含湿量燃料充分燃烧的焚 烧炉内焚化进行燃烧处理。本发明设备包括焚烧炉， 一干燥系统和一通风机设备。该设备混合从焚烧炉 内出来的废气和由通风机回行的循环蒸汽以产生在 一适当温度下干燥垃圾的气体。然后垃圾和气体进 入干燥机，干燥机均匀干燥垃圾至一预定湿度级，而 不使其过早燃烧。然后干燥的垃圾被运至焚烧炉，垃 圾在焚烧炉中焚烧产生更多的废气来干燥其他垃 圾。

Description

本发明涉及一种处理垃圾的设备，尤其涉及一种可处理具有不同湿度的各种淤渣及其它废料的设备。

环境组织已推动一种能处理垃圾的且符合可适用的控制标准垃圾处理设备的研究。最广泛应用的处理装置是焚化垃圾。如果垃圾经过预处理后，这种垃圾的焚化是最有效的，垃圾的预处理是通过皮带压滤机和余热蒸发器去除多余的液体及杀菌，或通过微波或超声波照射的热形式加速废料的浓缩而进行的。但是传统的垃圾处理设备所焚化的垃圾没有经受预处理，或仅作很少的预处理。那些对垃圾进行预处理的设备包括一燃烧炉和一从垃圾中除去部分液体的干燥机。

例如，美国专利No.3，716，002（Porter等）中揭示了一种固体垃圾处理设备，该设备中，高含湿量的垃圾在焚化前被送入干燥机与来自燃烧炉的蒸气混合。然而，这些蒸汽没有加热到可以完全干燥垃圾的程度，局部的干燥垃圾必须循环流入干燥机进口以与输入的湿垃圾进行预混和，这样使混和物含有每单位重量的干燥机输出物的减低含湿量。这样的设备是低效率的，这是由于实际进入焚烧炉的是只有一部分被干燥的垃圾。另外，在干燥机内没有一个装置能保证垃圾在送入焚烧炉前被均匀地干燥。

其他干燥垃圾的传统设备的效率是相当低的。并且不能适用于各种垃圾。例如，处理高含湿量的淤渣材料，传统设备必须消耗过多的燃料以均匀地干燥高含湿量的垃圾使之达到可以完全燃烧的程度，其结果是一个效率极差的干燥作业。另外，这些设备是不可改变的，因为它们必须为处理范围很窄的垃圾而单独设计。这些设备在处理特殊垃圾（如淤渣）时有更大的局限性，在这种情况下这些设备会过早燃烧极低湿度级垃圾（过处理）而未能充分地干燥极高湿度级的垃圾（欠处理）。

本发明的目的在于提供一种垃圾处理设备，该设备能方便地净化和有效处理具有各种含湿量的各种垃圾，使用最少量的矿物燃料均匀地处理然后焚化垃圾以适应或超越目前的环境标准。

本发明的另一目的在于垃圾被干燥时提供一种回收垃圾的方法，随着环流蒸汽的发散，不使颗粒状物排入空气，防止了进一步的污染。

为实现上述目的，本发明提供一种垃圾处理设备，包括产生热气体的发生装置和一干燥高湿度垃圾的干燥装置。干燥装置具有一进口部分和一输送装置。输送装置包括一位于进口部分内的预热装置，用于在一有热气但不与垃圾接触的空间内加热垃圾，这样在气体温度下降时不会使垃圾燃烧。输送装置还包括一位于预热装置下游的混合装置，此混合装置用于将垃圾和气体混合以把垃圾均匀地干燥到一预定的湿度级。

根据本发明的另一目的，发生装置包括一产生热废气的焚烧炉，一将饱和水的蒸汽从干燥机内排出的装置，和一将饱和水蒸汽与至少一部分热气混合的装置。

根据本发明的还有一个目的，提供一种处理垃圾的方法，包括将热气体和高湿度垃圾送入干燥机的步骤，干燥机包括预处理和混合部分;输送垃圾进入预处理部分，加热垃圾而不与气体接触，以避免垃圾的过早燃烧;输送垃圾进入混合部分直至与气体均匀混合并干燥至一预定湿度级，再将垃圾从干燥机出口输出。

本发明的其他目的，特性和优点将通过下面的详细描述表示。应当懂得，在描述本发明的最佳实施例时，详细的说明和特殊的例子只是为了说明，对那些该技术领域内的专业人员来说，根据上述的详细说明在本发明的精神和范围内作任何改变和变化都是显而易见的。

图1a为表示本发明一最佳实施例的垃圾处理设备的流程图。

图1b为表示用于本发明中制备高含湿量的垃圾的皮带压滤机和余热蒸发器的流程图。

图1c为表示用于与本发明实施例有关的一洗涤设备的流程图。

图1d为表示本发明一个实施例的垃圾处理设备的流程图。

图2为本发明一个最佳实施例中的垃圾处理设备的侧视图。

图3为垃圾处理设备的顶视图。

图4为垃圾处理设备的端视图。

图5为本发明一个最佳实施例中焚烧沪的前视图。

图6为图5焚烧炉的剖面图。

图7为本发明干燥系统的一个最佳实施例的部分横截面侧视图。

图8为干燥机系统进料挡板部件端部的透视图。

图9为沿图7a-a线剖开的剖视图。

图10为沿图7c-c线剖开的剖视图。

图11为图10的一部分的放大图。

图12为沿图7d-d线剖开的剖视图。

图13为图12的一部分的放大图。

图14为沿图7e-e线剖开的剖视图。

图15为本发明通风系统的一部分沿图3中15-15线剖开的侧视图。

图16为通风系统的顶视图。

图17为图15的通风系统的一个最佳实施例中的通风机的侧视图。

图18为通风机的侧剖面视图。

图19为通风机的顶视图。

根据本发明，垃圾通过均匀干燥至一可实现有效焚化的预定湿度级，然后在可容纳颗粒状固体燃料和其它高含湿量燃料的焚烧炉内焚化以进行燃烧处理。本发明设备的主要部件包括焚烧炉，一干燥系统，和一从干燥机内去除蒸汽并使至少一部分蒸汽回到焚烧炉内的通风设备。该垃圾处理设备混合来自焚烧炉的废气和由通风机回流的再循环蒸汽，从而在一适当温度下产生可干燥垃圾的气体。然后，将垃圾和气体同时注入干燥机。干燥机设计成利用气体的热量以将垃圾均匀地干燥到一预定湿度级，而不使其过早燃烧。然后将干燥的垃圾送到焚烧炉，在焚烧炉中焚烧垃圾以产生更多的废气来干燥其他垃圾。

焚烧炉内残留的灰烬是无毒、惰性、不能沥滤并可掩埋的。设备能通过改变个别的干燥机部件内垃圾的停留时间和/或改变干燥机的直径及个别的干燥机部件的长度而适用于干燥和焚烧各种湿度级的各种垃圾。

根据本发明，将垃圾均匀地干燥到一预定的湿度级。例如，该预定的湿度级，可以是一能实现有效焚化的湿度级。干燥机包括一圆筒，该圆筒具有一垃圾和热气可同时进入的进口，和将干燥垃圾及热蒸汽从干燥机中输出的出口。圆筒设有多个预热挡板，垃圾在预热挡板内被加热而不与气体接触，这样避免了垃圾过早地燃烧。位于预热挡板下游的挡板部件均匀地将垃圾向下游分配至圆筒的主要干燥件，垃圾与气体在主要干燥件内混合而把垃圾均匀地干燥到一预定湿度。主要干燥部件包括交错的挡板部件分别地用于干燥垃圾和将尚未干燥的垃圾循环流入前述挡板部件。干燥机能通过改变单个干燥机部件内垃圾的停留时间和/或改变干燥机的直径及单个干燥机部件的长度而可容纳各种湿度级的各种垃圾。

本发明的干燥机特别适于同处理和焚烧各种含湿量的垃圾的设备一起使用。下面将详细描述一个干燥系统和结合干燥机使用的设备的最佳实施例。

图1a为一流程图，描述了本发明的优选垃圾处理设备。如方框1和2所示，处理过程的第一步骤是在垃圾进入干燥过程前（方框3）将其运送至初步处理装置，垃圾经（预处理而达到一适当的温度和湿度级，没有过量的粒状物质。第一步骤包括例如将垃圾运入一皮带压滤器5或其他类型的机械脱水装置，在垃圾被运入干燥机前洗涤机6将浮于上层的液体去除和杀菌。

这种类型的预处理尤其适用于处理具有极高含湿量的垃圾，如池渣。如图1b所示，来自干燥机3中的余热可用于余热蒸发器和洗涤设备6中。余热蒸发器是用于缩小垃圾中受污染的压缩溶液的体积。从蒸发器中制备出的产物被称作垃圾浓缩物。这种类型的垃圾含有50-75%的可溶性固体，并可用几种方法加以处理，其中之一是将可溶性固体与固体垃圾混和，即称为压滤饼，并从压滤机中排出。这种类型的垃圾混和物将通过下面详述的方法进行干燥和焚化。余热蒸发器的能量是通过从干燥机中回流的蒸汽而提供的。

从干燥机中回流的蒸汽是在多个洗涤机单元内加以洗涤，洗涤机单元包括两个洗涤机部件和一提供蒸汽和从洗涤机单元中释放蒸汽的蒸汽管道设备。如图1c所示，蒸汽离开设备的排气管107（图2和3）在进口11处进入每个洗涤机部件10，在洗涤机中用从进口12处进给的水浸透蒸汽，以去除颗粒状物和冷凝水。颗粒状物和冷凝水通过出口13从每个洗涤机中排出，然后进入一储水箱14中与补充水混和，再被送入一沉淀池内。将从储水箱14内出来的热水部分泵出，并通过一加热垃圾的热交换器15进入皮带压滤机5。加热的垃圾进入皮带压滤机中使垃圾在压滤机内较易脱水。然后，水离开热交换器15被泵入洗涤机部分10的进口12，洗涤机使从进口11注入的蒸汽饱和。净化的饱和蒸汽在出口16处离开洗涤机部分的顶部而被传到蒸发器或大气中。位于蒸发器附近的洗涤机单元内的蒸汽管道设备部分设有喷嘴，该喷嘴喷射蒸汽管道的内表面以防止在这些表面上形成颗粒的聚集。这一特殊的实施例具有高能效，因为它不仅可利用来自干燥机3的余热，而且还可产生其它废浓缩物。

在如图1d的方框20-24所示的实施例中，金属含量高的垃圾或相反经过初级处理后需要一较高的燃烧温度，如在工位22中，使用微波或超声波照射，这样使固体废颗粒经受预处理，通过热激活能使所述的废颗粒释放结合水，这样在达到所需的终点湿度级时可提高设备的效率。

如图5所示，当垃圾在皮带压滤机内经过预处理，或经过其他预处理阶段后，螺旋推进加料器110接收来自皮带压滤机的湿垃圾，并将湿垃圾送入干燥机进料管111。干燥机进料管111与循环管112连接，循环管在113处与环流管道106连接。这样循环气体通过进料管111而推拉，清洁了进料管的内表面，从而避免了颗粒聚集和可能的堵塞。

如图2-4所示，预处理的垃圾通过进料口109送入主要处理设备。主要处理设备包括一干燥系统200，一从干燥机出口排出蒸汽的通风系统300，和一焚烧炉100，该焚烧炉配合焚化一起气化从干燥机200中排出的垃圾，并混和热废气和由通风系统300排出的蒸汽以形成热气，构成干燥机200的干燥介质。

焚烧炉用于气化和焚化均匀干燥后的垃圾。在这一方式中，垃圾的热处理也能产生能量，在预处理阶段中此能量的一部分用于干燥淤渣。应注意到上述的从焚烧炉100内排出的废气与从通风系统300中环流的蒸汽混和以产生气体，该气体的温度适合干燥垃圾。

许多类型的燃烧炉可实现热处理功能。本发明的一个最佳实施例采用的一种焚烧炉可使甚高含湿量的燃料完全燃烧，如需要，可进行第一次和第二次焚化。这种类型的焚化炉在美国专利No.4，574，711（J.Vernon  Christian）中被称作“涡流气化燃烧炉”（VGC），其内容插入本文作为参考。VGC的控制回路包括建立燃烧炉凝固点温度的热传感装置，测量烟道气体和燃烧炉的温度，并控制燃料和燃烧空气向VGC的燃烧室的传送，以确保凝固点温度恒定，从而保证能减少污染和防止燃料过多消耗的有效燃烧。凝固点温度可根据在VGC内气化和焚烧的垃圾的种类调节。这种类型的控制回路在美国专利No.4，517，902（J.Vernon  Christian）中被称作“燃料添加控制”控制回路，其内容插入本文作为参考。该系统考虑了影响固体燃料有效燃烧的控制参数，计算并保持凝固点温度，在此凝固点温度下固体燃料焚烧炉能实现最有效的燃烧作业。

在图5中，装置100为-VGC焚烧炉。垃圾离开干燥机后，将垃圾干燥到一预定湿度级使其进入处于点A、B或C或这些点的任一组合处的焚烧炉100的第一燃烧室101。第一次燃烧的垃圾所产生的热烟道气（1600-2300°F），进入第二燃烧室102内混合，如需进一步燃烧，可从补充气/油焚烧炉103中产生烟道气。加热的烟道气传送到混合室104，在该处进行两级冷却过程。首先，来自垃圾中的水蒸汽和来自干燥机废气管105中的冷却蒸汽合并在一起，且与来自VGC焚烧炉中的热烟道气混合。冷却蒸汽的温度例如可以是165-275°F，根据垃圾的种类也可达到一较高的温度。冷却蒸汽与热烟道气的混合形成气体，它在一设定的降低温度范围内进入一进料管，例如该温度范围为600-1400°F。没有循环流入混合室内的任一剩余烟道气被传送到排出管107，气体排放到大气前在排出管107处发生了挥发性材料的氧化作用。

由于气体仍然很热以致不能与垃圾直接接触，循环管106将来自通风机中的冷却循环气体传送到进料管109。然后，冷却循环气体与来自混合室的热气体混合以确保气体在一适合干燥垃圾的较低温度下进入干燥机200。循环管106包括一限制输经循环管6的冷却循环气体量的气门108，这样确保混合室104在低于大气压的压力下工作，例如在-0.25″W.C.左右，以产生部分真空。混合室104内的负压防止热气体通过管道107逸出到大气中，以确保最大量的热气得以环流，这样提高了VGC焚烧炉的总效率。

另外，前面讨论的VGC控制回路还包括控制循环流经干燥机的气体温度的热传感回路。热传感回路测量管道106和107内的干燥机废蒸汽温度，并调节由VGC焚化的燃料量以控制蒸汽的湿度级，最后控制与循环流经干燥机的冷却蒸汽混合的烟道气的温度。

参见图7，高湿度垃圾通过干燥系统200的进口201送入旋转干燥滚筒202，在滚筒内的垃圾通过出口203离开干燥系统，离开前垃圾已被均匀地干燥到一预定湿度级。干燥垃圾的热量是由燃烧炉100产生的热气提供，并也通过进口201进入干燥系统200。干燥滚筒包括一进料挡板件204用于控制垃圾进入其余干燥部分的进料速率，一可将垃圾预热到一较有效干燥作业的挡板件210，一将垃圾均匀地分配到随后的挡板件的分配挡板件220，一包括多个热传递挡板件230和回收挡板240的主要干燥件。一输出锥形筒250位于干燥系统的出口203处，此锥形筒与通风系统300的吸箱301进口290连接，该进口示于图15和16。

如图8所示，进料挡板件204上设有多个成对横切进料叶片205，其作用是控制干燥的垃圾进入挡板件210内的进料率。这些成对叶片限制垃圾进入挡板件210的量的作用是通过将随后的挡板件正常运行时所需的最佳垃圾量压在成对叶片205内成杯形的方法来实现的。当垃圾以大于挡板件210所能容纳的进料率进入干燥机时，其结果是，在成对进料叶片205内垃圾向回行，剩余的垃圾溢出进料叶片形成的杯。当进入干燥机的垃圾的流量降低时，剩余垃圾通过进料叶片重新成杯状，并进入挡板件210。这一作业确保了在整个干燥机内的垃圾容积的均匀分配，实现了较均匀的干燥作业。

本发明的设备可通过改变设置在一给定的滚筒半径范围内的横向进给挡板的数量而适用于处理各种垃圾，设置的挡板数量要根据处理垃圾的湿度级，垃圾内易燃元素的百分率，和在挡板205上的垃圾的粘合系数决定。例如，进入的垃圾湿度含有83%，和低粘合系数，需要36个挡板，占干燥机长度的1%，而湿度为25%且具有高粘合系数的垃圾需20个挡板，占干燥机长度的10%。圆筒202的大小可与在给定时间范围内要处理的垃圾的容积成正比例的变化。

将从进料挡板件205排出的垃圾送入挡板件210，挡板件中的垃圾经预热到一可实现有效干燥的温度。垃圾通过从热气中传来的间接热量及来自挡板件的表面热量的组合热量而在挡板件中预热。参见图9，部件210的各个挡片设计成杯状211结构以密封垃圾，并使垃圾不受流经圆筒中心的热燃烧气体的影响。由于杯子作用使进入圆筒的气体一般可热到足够与垃圾接触燃烧，是必需的。这种垃圾的过早燃烧会产生意想不到的气载粒子。但是，该部件中发生的热传导会冷却离开部件的气体，使气体达到不进行燃烧就能与垃圾接触的程度。

这些挡板210各自具有将垃圾快速传到下一个部件的外部进料加速器212，这些垃圾绕过进料挡板部件的，或因为暂时的超载而不能被杯形结构所容纳。加速器212使垃圾快速通过下游挡板，而不使它们经过热气而降落。

挡板件210内的挡板数可根据垃圾的传热功能，垃圾内易燃物的量，在下面的干燥件内需脱水的预热量，进入干燥系统的垃圾流量，圆筒的大小，或其他因素而变化，例如，适合垃圾流量的圆筒尺寸，垃圾湿度级为25%，周围温度为75°F时，需12个挡板，预热范围占干燥机长度的18%。

如图7所示，垃圾离开挡板件210后进入分配挡板件220，220的作用是将垃圾均匀分配至下游的挡板件230。该部件包括多个升降挡板，设计成能均匀分配垃圾，使其通过热气而至传热挡板230。在图10和11中，每个分配挡板件220的升降挡板221，222，223成从圆筒的外周径向延伸，并有三个逐渐地增加角度使垃圾在给定的圆筒201旋转循环中的各个点排出。然后，圆筒内的空气循环使垃圾均匀地分配入下一部件230中以使热气体进行传热，从而实现较均匀的干燥过程。这些挡板221，222，223还有上升和下降的功能以使大块垃圾在进入第一个传热件230之前被打碎。

挡板件210的长度可通过改变分配件内布置的挡板数量而不同。例如，垃圾的进入湿度级为83%，具有中等粘合系数所需要的分配挡板件占干燥机长度的38%。垃圾的进入湿度级为83%，具有低粘合系数所需要的分配挡板件占干燥机长度的25%。为提供最佳的垃圾分配而处理的垃圾性质，而改变挡板件的长度是合乎需要的。例如，由于该挡板件的主要目的是将垃圾暴露在充足的气流中，以便将垃圾移至下一挡板件，并打碎大块垃圾，当垃圾的密度和/或体积增大时，分配挡板件210的长度也必须增加。

如图7所示，从分配挡板件220中排出的垃圾被均匀地分配给主要干燥部分的第一挡板件，在主要干燥部分内将垃圾均匀地干燥到预定湿度级。主要干燥件包括一组交错的传热挡板件230和回收挡板件240。最后一个传热挡板件230通过速度锥形体250而通向干燥机圆筒出口203。各个挡板件230和240中的每一种的结构和功能将在下面详细描述。

传热挡板件230用于均匀干燥垃圾。每个部件包括多个专门设计的挡板，用于回收从燃烧炉产生的热气体中的高热量。应当注意从干燥系统排出的热气体为蒸汽，因为当它们从最后一个挡板件排出时从垃圾中吸收了相当量的湿度。

如图12和13所示，每个传热挡板件230包括多个交替的从圆筒外周向向内延伸的第一和第二挡板支承杆231和232，和多个固定在每一支承杆上的多面体挡板235。为了对在圆筒直径上所有部分的截面面积保持足够的挡板表面，第二支承杆232的长度近似于第一支承杆231的一半。每一支承杆是固定在一板片状支撑盘233上。该支撑盘也可用于抑制通过干燥机的气体流量，以在所需的程度下保持气体的流速。一偏转锥体234是位于挡板件230的中心以进一步抑制通过干燥机的气体流量。

支承杆231和232形成直角挡板，而各个多面体挡板235具有阱236，237和238，这些阱（固定在支承杆上）分别按60，70和90夹角从支承杆中伸出。阱236，237和238封住垃圾以形成一小型的“圆筒”，在该圆筒中，每个阱内的垃圾是单独干燥的。在每一多面体挡板235的各个阱和由相应的支承杆231或232形成的相应直角挡角之间的间隙是用于夹持每个挡板件230内的垃圾，直到垃圾重量轻到足以由被蒸汽流移动为止，这一部件还可用于打碎垃圾块以提高垃圾的质量并提高热交换的效率。

各个挡板件230的长度可根据蒸发垃圾内的湿度以达到预定值所需的能量改变。影响各个挡板件所需长度的因素，包括进入部件的垃圾温度，热气体和垃圾之间的表面接触量，垃圾的热交换系数，和挡板打碎垃圾的能力及垃圾最终表面积。这些部件所需长度还可根据进入垃圾的含湿量改变，而进入垃圾的含湿量根据干燥圆筒尺寸改变。

再参见图7，垃圾从第一传热挡板件230排出进入第一回收挡板件240。该挡板件240通过注入高密度垃圾（气流送入的没有充分干燥的）而确保垃圾的均匀干燥，然后，返回第一传热挡板件230以作进一步的干燥。回收挡板件240包括多个反向回程或倒退挡板，其中一个结构如图14所示。每个反面回程挡板包括一个在挡板件240的干燥机中心线一侧成180角度的杯241，此杯在圆筒旋转过程中夹持垃圾，并将从干燥机气体流中环流的垃圾罩住。杯241也可逐渐变缩而成30度角，以提供垃圾返回第一传热挡板件230的反向加速度。一偏转锥体242位于挡板件240的中心以保持所需的气体流速。

每个部件240的反向挡板冲角和它们与每一循环挡板件240的圆筒外周之间的距离是与圆筒旋转速度及垃圾比重相匹配的。这些变量决定所需垃圾的反向流量，这样可选择离开挡板件240的垃圾含湿量。各个挡板件240的长度可根据干燥机的圆筒尺寸而改变，如前所述，圆筒尺寸根据所处理的垃圾体积改变。

垃圾连续从一个部件移入另一个部件而逐渐地进行干燥，直到垃圾到达位于圆筒201出口203中心的速度圆锥体250为止，速度圆锥体控制排出垃圾的流速，并确保只有干燥的垃圾才可排出干燥系统。速度圆锥体250具有底与高之比为5比1从而降低通过锥体件开口的空气速度，且控制了干燥垃圾的流速。该速度锥体还可使任一小尺寸的颗粒偏移，这些小颗粒是由回到传热挡板件230的蒸汽流带来的。这就确保排出干燥系统的垃圾通过蒸汽流的低比重而带走。并具有低含湿量，而不仅仅是小颗粒尺寸小。速度锥体250提供了最终保证，即从干燥系统200中排出的所有垃圾都达到了预定湿度级。

通过改变交替传热挡板件230和回收挡板件240的数量，就可以不费力地改进干燥机200以干燥不同湿度级的各种垃圾。另外，只有改变挡板件210和220的数量，就可改变在挡板件210内进行预热和在部件220内进行分配的垃圾量。此外，各个挡板件可由适合于应用而特别设计的部件代替，设计是根据上述内容进行的。这样一给定的干燥系统就可迅速而方便地加以改变以实现各种干燥和处理。

在图2-5中，从干燥机200排出的干燥垃圾通过一输送机送到燃烧炉100，并如前述在炉内焚化。输送机也与通风系统300连接，通风系统将蒸汽从干燥机中排出并进行澄清和重复利用。

用于干燥垃圾的热气体和从干燥机排出烟卤中排出的颗粒状发散物都符合于有关美国空气规则标准的应用空气质量规则。因此，归并入本发明最佳实施例中的，由300表示的循环/分离通风设备（见图3、4和17-19），与干燥系统200的出口管290相连。这些通风设备是多功能的，在于它们能抽出热量，提取通过干燥系统的湿蒸汽，分离蒸汽流中的污染颗粒，通过干燥机废气管105和循环管106（图5）将清洁、循环的蒸汽泵返VGC焚烧炉。虽然在最佳实施例中其他类型的灰尘控制/通风设备也可完成循环/分离功能，如一灰尘控制设备用于加快输入蒸汽的速度以离心分离蒸汽流中的颗粒状物。但由于通风机是在与干燥机废蒸汽一样的温度下操作，所以没有水蒸汽的冷凝和聚集。这样，通风机保证进入废气烟卤107（图2和3）的蒸汽不含冷凝水。

如图16和17所示，吸箱301是灰尘控制设备的焦点。Magnum通风机400位于吸箱301的顶部（见图16）。通风机的数量由干燥机的干燥容量决定。下面将详细描述通风机的结构。从干燥机中排出的热蒸汽在循环前承受两层净化工艺。

如图15-17所示，每一Magnum通风机400都位于吸箱301的顶部以使吸箱减小蒸汽的速度，这样干燥机圆筒内较重的垃圾从蒸汽中脱离，并通过接收干燥机内垃圾的主要螺旋排出推进器315（见图3）清除。每一通风机400包括一朝着与叶轮进口404连通的出口渐缩的锥形进口部401。该进口部分401的锥形将输入蒸汽流的速度增加到足以能离心去除蒸汽流中较重的颗粒状物，而防止了颗粒状物在进口部分401的侧面或底部聚集。

吸箱301用于支承通风机400的载荷，支承和密封第一旋风分离器305，和支承外侧第二旋风分离器305′。用于设备中的第二旋风分离器305′需要达到比内侧第一分离器305的蒸汽流净化得更好。通过封闭吸箱301内的第一旋风分离器305，使进入分离器的蒸汽温度保温，这样防止了温度差异形成的冷凝。这种冷凝是不希望的，因为蒸汽流中的颗粒状物将在设备的内表面与冷凝水分粘结。这些颗粒状物至少会部分堵塞设备的内部管道，从而降低了工作效率。第二旋风分离器305′中的冷凝量也通过将通风机放在吸箱301的顶部而减少，保证从通风机400进入旋风分离器305′的蒸汽处于相当高的温度。下面将参照图15-20描述通风系统和吸箱及旋风分离器的结构和操作。

首先，如图16所示，吸箱的内部灰尘收集设备加速通过进口290从干燥系统中排出的蒸汽，并将蒸汽分成第一净化介质蒸汽流和第二介质蒸汽流，后者含有较多的颗粒状浓缩物。含有净化蒸汽的第一蒸汽流从通风机中输出进入管道105和106。第二蒸汽流被排出进入管道303。管道303为一公共管线，并通向高旋风分离收集器305的进口304。每个设备中旋风分离器的数量可根据所处理垃圾的类型改变。吸箱301包括一位于吸箱体顶部与通风机相邻的通风窗320，用来控制蒸汽流的速度，以使从干燥筒内排出的大块垃圾颗粒落下。这些通风孔是根据所处理的垃圾的稠度设计的。通风孔的角度和覆盖度将配合垃圾的特性改变。

旋风分离器305和305'通过第二蒸汽流的减速和使残留的颗粒状物掉入分离器的下部306（图15）而进一步净化进入的第二蒸汽流。如图15所示，掉下的颗粒状物在307处从分离器305中排出并进入公共的螺旋推进输送机308。为有效地保持从分离器出口307处密封进入输送机315，螺旋推进器采用一全螺距推进器309。在推进器底部设有密封，一部分输入蒸汽就会通过旋风分离器的底部流失。这种蒸汽的流失将减小体积，从而减小分离器内蒸汽的速度，降低去除颗粒的效率。这样，螺旋推进器的速度被调整到使在上流蒸汽分离器出口307内保持一颗粒控制面311。由于颗粒状物自身产生的正常密封以及并由推进器309的速度控制而阻止了外部空气体在负压下进入设备。

净化的第二蒸汽流通过管道313回到吸箱体301（图15和16）。留在第二蒸汽流中的颗粒状物流过通风机400后立刻再循环，在通风机中重复上述的灰尘收集循环。然后净化的第二层蒸汽从通风系统300中排出，并通过管道105和106输送到干燥系统200的前部。如果需要，由通风系统300排出的蒸汽部分可通过烟囱107而将余热提供给蒸发器6（图1b-3）以完成蒸发和洗涤操作。

下面将进一步详细描述通风机400的一个内部灰尘收集设备。如图17所示，载有大量颗粒状物的蒸汽被抽入通风机进口401，并被送入一通向防涡挡板403的会聚喷嘴402，防涡挡板位于叶轮进口404处。如图17-19所示，叶轮405具有多个倾斜叶片405'，这些叶片向离开通风机的旋转方向延伸，并与通风机的外围成30度角。叶轮405将轴向能量给予蒸汽和颗粒状物，引导蒸汽和颗粒状物进入多个加速室406，406围绕通风机壳体407装配成60度角。加速室406通过一向下盘旋运动（离心）加速蒸汽。然后，蒸汽离开加速室并进入分离室408（图17）。这样颗粒状物在室406内被加速，然后通过将粘合在通风机内壁407上颗粒状物从蒸汽中分离出来。由室406产生的向下盘旋旋转运动（离心运动）输送蒸汽和颗粒状物，通过分离室408和进入浓缩区409而高度分离。浓缩区由通风机内壁407构成，会聚锥体402起浓缩蒸汽和颗粒状物的再加速作用。这一再加速作用保证颗粒状物获得足够大的动量来切向撞击通风机400的涡卷状内壁410。涡卷状壁的内侧和下部构成了一带有导向叶片411的管道，该导向叶片与涡卷壁407相连。导向叶片411具有一阻住管内颗粒状物的垂直脚，该垂直脚由涡卷壁407和叶片411构成。管道将颗粒状物送至颗粒出口412。

导向叶片411也可与通风机内壁407形成环状。该环使净化蒸汽进入通道413。通道413成为由涡卷壁410和通风机内壁407构成的管道，在管道内净化蒸汽，并将蒸汽送至通风机净化蒸汽出口414。

颗粒状物出口412的漏斗形从415处开始到出口412结束。点415也是倾斜传送板416的开端，该板将净化蒸汽导向通风机净化蒸汽出口414。

Claims (29)

1、一种垃圾处理设备包括：

(A)产生热气的发生装置，和

(B)干燥高湿度垃圾的干燥装置，

其中所述装置(A)包括

(a)一产生热废气的焚烧炉；

(b)从所述干燥装置内排出湿蒸汽的装置；和

(c)混合从所述干燥装置内排出的所述湿蒸汽和从所述焚烧炉来的至少一部分所述热废气的混合装置；

其中所述干燥装置包括

(1)一与所述发生装置相连的进口部分，和

(2)从所述进口部分向所述干燥装置的出口输送所述高湿度垃圾的输送装置，所述输送装置包括

(ⅰ)预热装置，位于所述进口部分内，在一有所述气体但不与所述垃圾接触的空间内加热所述垃圾，这样在所述气体的温度下降时不会使所述垃圾燃烧，和

(ⅱ)混合装置，位于所述预热装置和所述出口之间，用于混合所述垃圾和所述气体，以均匀干燥所述垃圾至一预定湿度级。

2、如权利要求1所述的设备，进一步包括从所述干燥装置向所述焚烧炉输送干燥垃圾的装置，其中所述焚烧炉适用于将所述的干燥垃圾作为燃料产生所述的热废气。

3、如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述装置（b）包括一空气净化器，该装置包括

一与所述干燥装置的所述出口相连的吸箱，和

加速所述的湿蒸气使颗粒状物被离心分离以产生净化蒸汽流和第二蒸汽流的装置。

4、如权利要求3所述的设备，进一步包括

一旋风分离器，其中含有细小尘埃的颗粒状物从所述第二蒸汽流中排出，和

一与所述旋风分离器相连，并使所述第二蒸汽流返回到所述吸箱的管道。

5、如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述旋风分离器位于所述空气净化器内。

6、如权利要求4所述的设备，其特征在于，所述旋风分离器位于所述空气净化器外。

7、如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述装置（c）包括一第一管道，混合从所述干燥装置排出的预定量的所述湿蒸汽和一部分所述热废气，以在低于所述热废气温度的预定温度范围内产生中间气体;和一第二管道，向所述第一管道提供足够量的所述湿蒸汽，使所述中间气体的温度下降至一适合干燥所述垃圾的温度。

8、如权利要求7所述的设备，进一步包括一位于所述第二管道内的挡板件，适用于控制供给所述第一管道的蒸汽量，以在所述第一管道内产生一部分真空。

9、如权利要求1所述的设备，其特征在于，所述输送装置包括一设有多个挡板的筒形输送机，当将所述垃圾传输到所述的干燥装置内时，这些挡板用于混合所述的垃圾。

10、如权利要求9所述的设备，其特征在于，所述的干燥装置可加以调节的以干燥含有不同湿度级的各种垃圾。

11、如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述筒形输送机的直径是为满足特殊垃圾的要求而设计的。

12、如权利要求10所述的设备，其特征在于，所述挡板的尺寸和数目可根据特殊垃圾的干燥要求而调节。

13、如权利要求1所述的设备，进一步包括一去除所述垃圾中浮于上层的液体的皮带压滤机。

14、如权利要求13所述的设备，进一步包括一位于所述皮带压滤机和所述干燥装置之间的余热蒸发器，通过蒸发从所述垃圾中除去纯净水，其中所述蒸汽的一部分通过所述装置（b）从所述干燥装置中排出，向所述余热蒸发器提供热量，作为蒸发用途。

15、如权利要求13所述的设备，进一步包括与所述装置（b）连接的洗涤装置，通过向所述蒸汽喷射热水使之饱和，以从所述湿蒸汽中去除颗粒状物，从而使颗粒状物通过冷凝而去除，其中所述洗涤装置包括一热交换器，在所述热水喷向所述蒸汽前，用热水加热离开所述皮带压滤机的垃圾。

16、一种垃圾的处理方法，包括步骤：

（A）将热气体和高湿度垃圾引入包括一预热部分和一混合部分的干燥机，所述步骤（A）包括步骤

（a）将废气从焚烧炉中排出，

（b）将湿蒸汽从所述干燥机的出口排出，

（c）混合从所述干燥机中排出的所述湿蒸汽和至少一部分所述的废汽以生成所述热气体;然后

（B）将所述垃圾送入所述预热部分，以使所述垃圾加热但不与所述气体接触，从而保证所述垃圾不会燃烧;然后

（C）将所述垃圾送入所述混合部分，以使所述垃圾与所述气体均匀混合，并干燥至一预定湿度;然后

（D）将所述垃圾从所述干燥机的出口中送出。

17、如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述步骤（b）包括步骤（ⅰ）将所述湿蒸汽从所述干燥机内抽出并把它送入一空气净化器，然后，（ⅱ）在所述空气净化器内加速所述湿蒸汽，将颗粒状物离心分离以生产一净化蒸汽流和一第二蒸汽流。

18、如权利要求17所述的方法，进一步包括步骤（ⅲ）从所述第二蒸汽流中排除含有细小尘埃的颗粒状物，然后，（ⅳ）在所述空气净化器内加速所述第二蒸汽流，以使颗粒状物从所述第二蒸汽流中离心分离出来。

19、如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述步骤（ⅲ）在所述空气净化器内完成。

20、如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述步骤（ⅲ）在所述空气净化器外完成。

21、如权利要求17所述的方法，进一步包括将干燥垃圾从所述干燥装置送入所述焚烧炉的步骤，其中，所述焚烧炉将所述干燥垃圾作为燃烧以生成所述热废气。

22、如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述步骤（c）包括混合从所述干燥装置排出的预定量的所述湿蒸汽和一部分所述热废气，以在低于所述热废气温度的预定温度范围内产生中间气体，然后在一管道内混合足够量的所述湿蒸汽和所述中间气体，以使所述中间气体的温度下降至一适合干燥所述垃圾的温度。

23、如权利要求22所述的方法，进一步包括阻挡所述足量湿蒸汽流量以在所述管道内产生一部分真空的步骤。

24、一种垃圾的处理方法，包括步骤：

（A）将热气体和高湿度垃圾引入包括一预热部分和一混合部分的干燥机;然后

（B）将所述垃圾送入所述预热部分，以加热所述垃圾但不与所述气体接触，从而保证所述垃圾不会燃烧;然后

（C）将所述垃圾送入所述混合部分，以使所述垃圾与所述气体均匀混合，并干燥至一预定湿度级;然后

（D）将所述垃圾从所述干燥机的出口中送出;和

（E）调节所述干燥机的尺寸以干燥含有不同湿度级的各种垃圾;

其中所述步骤（C）包括通过一设有多个挡板的筒形输送机输送所述垃圾的步骤，当在所述干燥机内传输所述垃圾时，这些挡板用于混合所述的垃圾。

25、如权利要求24所述的方法，进一步包括调节所述干燥筒的直径以满足特殊垃圾要求的步骤。

26、如权利要求24所述的方法，进一步包括调节所述挡板的尺寸和数量以满足特殊垃圾的干燥要求的步骤。

27、如权利要求16所述的方法，进一步包括步骤（C）在所述垃圾进入所述干燥机前去除所述垃圾内的浮于上层的液体。

28、如权利要求27所述的方法，进一步包括在步骤（C）后通过蒸发从垃圾中除去纯净水的步骤，然后将所述垃圾送至所述干燥机，其中所述蒸汽的一部分从所述干燥机中排出，给蒸发提供热量。

29、如权利要求27所述的方法，进一步包括通过向所述蒸汽喷射热水使之浸透而从所述湿蒸汽中去除颗粒状物的步骤，颗粒状物通过冷凝而去除，其中所述热水在喷向所述蒸汽前，是用于加热离开所述压带机的垃圾。

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