CN105948431B - 一种污泥干化全自动生产线 - Google Patents

Abstract

一种污泥干化全自动生产线，本发明涉及污泥干化设备，按照物输送方向依次包括进料机、污泥成型机、烘干除湿机和排料机；污泥成型机包括装泥箱、成型滚筒和搅拌加压刀，装泥箱的顶部设有进料口，装泥箱的底部设有出料口，成型滚筒设置在装泥箱的出料口处；搅拌加压刀包括转轴、驱动转轴旋转的驱动机构和呈圆周均匀分布在转轴周边的两个以上的刀片，刀片通过连杆与转轴连接；刀片朝向转轴的一面为连接面，背离转轴的一面为加压面，加压面呈弧形；当刀片旋转至最下端时，刀片的弧形加压面会对成型滚筒处的污泥施加一定的压力，使堆积的污泥变得更结实，并迫使这部分的污泥挤入成型滚筒中进行成型，这样成型出来的污泥连续性好，结实而不容易松散。

Description

一种污泥干化全自动生产线

技术领域

本发明涉及污泥干化设备，尤其是一种污泥干化全自动生产线。

背景技术

随着城市建设的发展、生活水平的提高，城市生活污泥的生成量也越来越大，日久堆积十分影响城市环境及空气质量。目前对城市生活污泥进行批量处理的方法一般为物理方法与生化方法，物理方法一般即为干化处理，即去除污泥中所含的绝大部分水分，再对剩余的渣料进行无害化处理或转为他用。物理干化处理方式与生化处理方式相比优势显著，如处理设备占用面积小、处理周期短、能耗低、不易造成二次污染等。但是，在物理干化处理方式中，一般首先需要对污泥原料进行干化处理，否则难以保证高效、高质量的干化处理结果。

市面上出现的污泥干化设备，一般包括进料机、污泥成型机、烘干除湿机和排料机，其中污泥成型机用于将污泥整形成结实的条状物料，成型机成型的工艺直接影响物料的形态，成型的效率，甚至影响污泥干化产品的燃烧效率；烘干除湿机用于将条形物料进行烘干除湿，烘干除湿的效果直接影响整台设备的能耗，以及污泥干化产品的干燥度，也会影响污泥干化产品的燃烧效率。总的来说，污泥干化设备中的污泥成型机和烘干除湿机至关重要。

现有污泥成型机一般包括装泥箱、成型滚筒和设置在装泥箱内的搅拌机构，由于污泥粘性较大，搅拌机构能够将污泥打松散，使污泥能够进入成型滚筒。如中国专利公开号为203620693及一种污泥破碎成型机，包括有污泥进料仓，在污泥进料仓内自上而下设置有一对碎泥辊和一对泥条压制成型辊，两支碎泥辊相互平行且表面形成有相互交错的碎泥支叉，两支碎泥辊同端安装有相啮合的齿轮，齿轮由变频电机驱动，两根泥条压制成型辊相互平行并啮合，两根泥条压制成型辊也同端安装有相啮合的齿轮，齿轮由变频电机驱动。由于中国专利，公开号为205056166一种分体式污泥破碎成型装置，包括有支架、破碎机构以及成型机构；该支架上设有两破碎挡板，两破碎挡板之间形成有容置空间，容置空间的输入口朝上，容置空间的输出口朝下；该破碎机构设置于支架上并位于容置空间内，破碎机构包括有破碎主动轴和破碎从动轴；该成型机构设置于支架上并位于容置空间之输出口的下方，成型机构包括有成型主动辊和成型从动辊。这些污泥成型机内的搅拌机构大同小异，均是用于搅拌污泥，使其变得松散，然而污泥被打散后其粘性仍然很大，单单依靠污泥自身的重力难以顺利的进入成型滚筒中进行成型；松散的污泥之间的间隙大，污泥经过成型滚筒后往往也是断断续续的，整形出来的污泥不够结实，在运输烘干的时候容易散开，严重影响污泥后续干化后的产品质量。另外，由于搅拌机构与污泥接触面积大，而污泥重量本身较重，这样会使得搅拌机构负荷变大，驱动搅拌头的电机容易烧毁。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种污泥干化全自动生产线，污泥成型质量好，效率高。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种污泥干化全自动生产线，按照物输送方向依次包括进料机、污泥成型机、烘干除湿机和排料机；

所述污泥成型机包括装泥箱、成型滚筒和设于装泥箱内且于成型滚筒上方的搅拌加压刀，所述装泥箱的顶部设有进料口，装泥箱的底部设有出料口，所述成型滚筒设置在装泥箱的出料口处；所述搅拌加压刀包括转轴、驱动所述转轴旋转的驱动机构和呈圆周均匀分布在转轴周边的两个以上的刀片，所述刀片通过连杆与转轴连接；所述刀片朝向转轴的一面为连接面，背离转轴的一面为加压面，所述加压面呈弧形；

所述烘干除湿机包括烤房、换热设备和输送设备，所述烤房内设有第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室、第五腔室和第六腔室，所述换热设备包括设置在第一腔室内的第一风机、设置在第二腔室内的第二风机、设置在第三腔室内的水冷换热器、设置在第五腔室内的蒸发器和设置在第六腔室内的冷凝器；第一腔室与第六腔室连通，第一电机位于第一腔室的底部，第一风机将第六腔室内的空气吸入第一腔室内；第一腔室通过侧面设置的出风口与第二腔室连通，第二风机将第一腔室内的空气吸入第二腔室内，第二腔室将吸入的一部分空气从第一腔室的顶部回到第一腔室内，第二腔室将吸入的另一部分空气送入第三腔室内；第三腔室内的空气通过水冷换热器和空气交换器后进入第四腔室；第四腔室内的空气通过蒸发器后进入第五腔室；第五腔室内的空气通过空气交换器和冷凝器后进入第六腔室；所述输送设备包括设在第一腔室内的两条以呈上下层叠设置的输送带，相邻两层输送带首尾对接形成一条输送链，从上往下的第一层输送带与第二层输送带之间形成集风通道，集风通道与出风口相对，第一腔室的底部气流与顶部气流汇集在集风通道并通过出风口排出。

上述结构中，污泥成型机的工作原理：污泥从进料口进入装泥箱内，由于污泥粘性较大，污泥会粘在装泥箱的内壁；驱动机构驱动转轴使刀片在装泥箱内旋转，刀片能够将装泥箱内壁的污泥刮落，由于刀片与污泥的接触面积小，受到的阻力也小，减轻驱动机构的负荷；当刀片旋转至最下端时，刀片的弧形加压面会对成型滚筒处的污泥施加一定的压力，使堆积的污泥变得更结实，并迫使这部分的污泥挤入成型滚筒中进行成型，这样成型出来的污泥连续性好，结实而不容易松散；刀片将成型滚筒处的污泥不断的推进，使上方污泥有更多的空间可以前进来填补空缺，刀片连续不断的工作，从而保证了污泥成型的连续性，能够提高生产效率。

上述结构中，烘干除湿机的工作原理：经过污泥成型机整形得到条粒状的物料，物料直接掉落到第一腔室的第一层输送带一端，第一层的输送带将物料从一端输送至两端，然后从第二端掉落到第二层的输送带，如此往复输送，使物料在第一腔室内呈Z字形输送，物料在输送过程中被干化，由于物料成型的时候比较结实，所以物料经过多次的摔落也不会出现松散，使干化后的污泥产品更容易运输、包装和使用；另外，污泥成型机能够源源不断的成型出条粒状物料，物料能够均匀饱满的铺设在输送带上，单位面积烘干的物料更多，生产效率更高。经过换热设备的风路中，经过冷凝器进入第六腔室的气流温度大约为70℃，该较为高温的空气从底部进入第一腔室，高温空气往上输送，从下往上对输送带上的物料进行烘干除湿；该部分的高温空气流动到第一层输送带的下方时通过集风通道 和出风口流出到第二腔室中；第二腔室将部分的高温空气再次从第一腔室的顶部返回至第一腔室，形成两股高温空气从第一层输送带的上下方向对吹，使得刚刚进入烤房内最为潮湿的物料得到充分的烘干除湿；第二腔室除了返回第一腔室的高温空气外，剩余的高温空气进入第三腔室，进入第三腔室的温度大约为60℃，若该部分高温空气继续在封闭的烤房内循环，后果会导致循环的空气温度越来越高，甚至会影响换热设备的正常工作，所以本发明在循环风路中设置了水冷换热器，通过水冷将循环回来的高温空气降温，然后通过空气交换器后变成大约40℃并进入第四腔室；第四腔室的较高温空气通过蒸发器后变成大约25℃并进入第五腔室；较低温的空气通过空气交换器进行预热后，再通过冷凝器变成大约70℃的高温空气，然后在进行下一个循环，形成闭环的风路对物料进行烘干除湿。

作为改进，所述空气交换器包括若干层叠设置的第一金属片和若干层叠设置的第二金属片，所述第一金属片与第二金属片间隔分布，相邻第一金属片之间形成第一风道，相邻第二金属片之间形成第二风道，第一风道与第二风道相互垂直。其中一风道通过较高温的空气，另一风道通过较低温的空气，由于两股空气没有交集，所以均能够通过空气交换器；在通过空气交换器时，冷热空气通过金属片进行热交换，从而实现两股空气的热交换。

作为改进，进料机包括进料桶和螺杆提升机构，进料桶通过螺杆提升机构与污泥成型机对接。

作为改进，所述排料机包括落料桶和排出管，落料桶设于烤房内且与输送链的末端对接，落料桶与排出管连接将物料排出烤房外。

作为改进，所述刀片朝转轴旋转的方向的一侧面呈尖角结构，减小阻力，使刀片能够顺畅旋转。

作为改进，所述成型滚筒包括第一辊和第二辊，第一辊表面设有两个以上的凹槽，所述第二辊的表面对应所述凹槽处设有凸起，凸起与凹槽咬合形成成型面。污泥经过成型滚筒成型变成条状，便于收集和燃烧。

作为改进，所述转轴位于成型面的正上方。

作为改进，所述转轴的两端通过轴承枢接在装泥箱的侧面上。

作为改进，所述驱动机构为设置在装泥箱外的电机。

作为改进，一共设有两个刀片，所述刀片呈长条形，所述连杆设置在刀片与转轴的端部，两所述刀片与连杆形成第一矩形，所述装泥箱呈矩形，内部形成第二矩形的容置空间，第一矩形稍小于第二矩形。矩形结构的搅拌加压刀结构强度高，不容易发生变形，对污泥的阻碍更小，而且能够最大面积的将装泥箱内壁的污泥刮落。

本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：

由于刀片与污泥的接触面积小，受到的阻力也小，减轻驱动机构的负荷；当刀片旋转至最下端时，刀片的弧形加压面会对成型滚筒处的污泥施加一定的压力，使堆积的污泥变得更结实，并迫使这部分的污泥挤入成型滚筒中进行成型，这样成型出来的污泥连续性好，结实而不容易松散；刀片将成型滚筒处的污泥不断的推进，使上方污泥有更多的空间可以前进来填补空缺，刀片连续不断的工作，从而保证了污泥成型的连续性，能够提高生产效率。换热设备的循环风路设置合理，保证各个换热设备能够正常工作，而且对物料的烘干均匀，确保物料的干化程度满足需求。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

图2为烘干除湿机内部结构示意图。

图3为空气交换器结构示意图。

图4为污泥成型机内部侧面视图。

图5为污泥成型机内部另一侧面视图。

图6为污泥成型机俯视图。

图7为刀片结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种污泥干化全自动生产线，按照物输送方向依次包括进料机1、污泥成型机2、烘干除湿机3和排料机4。

如图1所示，所述进料机1包括进料桶11和螺杆提升机构12，进料桶11通过螺杆提升机构12与污泥成型机2对接。污泥成型机2设置在烘干除湿机3的顶部，而进料桶11为方便进料设置在较低位置，所以需要螺杆提升机构12将物料输送至污泥成型机2中。螺杆提升机在对物料进行输送过程中，通过螺旋片的搅动，使物料被切碎分解。

如图4至6所示，所述污泥成型机2包括装泥箱22、成型滚筒和设于装泥箱22内且位于成型滚筒23上方的搅拌加压刀21。所述装泥箱22呈矩形，内部形成矩形的容置空间；所述装泥箱22的顶部设有进料口，装泥箱22的底部设有出料口，出料口呈漏斗形，使污泥能够集中进入成型滚筒23。所述成型滚筒23设置在装泥箱22的出料口处，所述成型滚筒23包括第一辊231和第二辊232，第一辊表面设有两个以上的凹槽，所述第二辊的表面对应所述凹槽处设有凸起，凸起与凹槽咬合形成成型面24，污泥进入成型面24后，在凹槽内被挤压成型条状物，成型滚筒23能够连续不断的对污泥进行成型。所述搅拌加压刀21包括转轴25、驱动所述转轴25旋转的驱动机构和呈圆周均匀分布在转轴25周边的两个以上的刀片211。本实施例一共设有两个刀片211，所述刀片211呈长条形，刀片211的两端通过连杆212与转轴25的两端连接形成面积稍小于装泥箱22内壁矩形空间的矩形结构；矩形结构的搅拌加压刀21结构强度高，不容易发生变形，对污泥的阻碍更小，而且能够最大面积的将装泥箱22内壁的污泥刮落。如图7所示，所述刀片211朝向转轴25的一面为连接面2111，背离转轴25的一面为加压面2112，所述加压面2112呈向外凸出的弧形；所述刀片211朝转轴25旋转的方向的一侧面呈尖角结构2113，减小阻力，使刀片211能够顺畅旋转。所述转轴25位于成型面24的正上方，转轴25驱动刀片211旋转至最下端时，刀片211位于成型面24上方处；所述转轴25的两端通过轴承枢接在装泥箱22的侧面上；所述驱动机构为设置在装泥箱22外的电机26，电机26与转轴25连接驱动搅拌加压刀21旋转。

污泥成型机2工作原理：污泥从进料口进入装泥箱22内，由于污泥粘性较大，污泥会粘在装泥箱22的内壁；驱动机构驱动转轴25使刀片211在装泥箱22内旋转，刀片211能够将装泥箱22内壁的污泥刮落，由于刀片211与污泥的接触面积小，受到的阻力也小，减轻驱动机构的负荷；当刀片211旋转至最下端时，刀片211的弧形加压面2112会对成型滚筒23处的污泥施加一定的压力，使堆积的污泥变得更结实，并迫使这部分的污泥挤入成型滚筒23中进行成型，这样成型出来的污泥连续性好，结实而不容易松散；刀片211将成型滚筒23处的污泥不断的推进，使上方污泥有更多的空间可以前进来填补空缺，刀片211连续不断的工作，从而保证了污泥成型的连续性，能够提高生产效率。

如图1、2所示，所述烘干除湿机3包括烤房301、换热设备和输送设备，烤房301由保温隔板搭建而成，具有良好的保温、隔味、隔音效果。换热设备和输送设备设置在烤房301内，便于对烤房301进行整体移动而不影响输送关系和风路关系。烤房301的侧面设有活动门，方便操作人员进入烤房301对设备进行维修。

如图2所示，所述烤房301内设有第一腔室303、第二腔室304、第三腔室305、第四腔室306、第五腔室307和第六腔室308，各个腔室之间通过隔板隔开。所述换热设备包括设置在第一腔室303内的第一风机309、设置在第二腔室304内的第二风机311、设置在第三腔室305内的水冷换热器312、设置在第五腔室307内的蒸发器314和设置在第六腔室308内的冷凝器315。第一腔室303与第六腔室308连通，第一电机位于第一腔室303的底部，第一风机309将第六腔室308内的空气吸入第一腔室303内。第一腔室303通过侧面设置的出风口与第二腔室304连通，第二风机311将第一腔室303内的空气吸入第二腔室304内，第二腔室304将吸入的一部分空气从第一腔室303的顶部回到第一腔室303内，第二腔室304将吸入的另一部分空气送入第三腔室305内。第三腔室305内的空气通过水冷换热器312和空气交换器后进入第四腔室306。第四腔室306内的空气通过蒸发器314后进入第五腔室307。第五腔室307内的空气通过空气交换器和冷凝器315后进入第六腔室308。

如图2所示，所述空气交换器313包括若干层叠设置的第一金属片和若干层叠设置的第二金属片，所述第一金属片与第二金属片间隔分布，相邻第一金属片之间形成第一风道3131，相邻第二金属片之间形成第二风道3132，第一风道3131与第二风道3132相互垂直。以空气交换器313为中心，第三腔室305位于空气交换器313的上方，第四腔室306位于空气交换器313的下方，第三腔室305通过第一风道3131与第四腔室306连通；第五腔室307位于空气交换器313的一侧，第六腔室308位于空气交换器313的另一侧，第五腔室307通过第二风道3132与第六腔室308连通。其中一风道通过较高温的空气，另一风道通过较低温的空气，由于两股空气没有交集，所以均能够通过空气交换器；在通过空气交换器时，冷热空气通过金属片进行热交换，从而实现两股空气的热交换。

如图2所示，所述输送设备包括设在第一腔室303内的两条以呈上下层叠设置的输送带302和驱动输送带302循环运动的驱动设备，本实施例一共设置了三层输送带302，相邻两层输送带302首尾对接形成一条输送链。从上往下的第一层输送带302与第二层输送带302之间形成集风通道310，集风通道310与出风口相对，第一腔室303的底部气流与顶部气流汇集在集风通道310并通过出风口排出至第二腔室304。

如图2所示，烘干除湿机3的工作原理：经过污泥成型机2整形得到条粒状的物料，物料直接掉落到第一腔室303的第一层输送带302一端，第一层的输送带302将物料从一端输送至两端，然后从第二端掉落到第二层的输送带302，如此往复输送，使物料在第一腔室303内呈Z字形输送，物料在输送过程中被干化，由于物料成型的时候比较结实，所以物料经过多次的摔落也不会出现松散，使干化后的污泥产品更容易运输、包装和使用；另外，污泥成型机2能够源源不断的成型出条粒状物料，物料能够均匀饱满的铺设在输送带302上，单位面积烘干的物料更多，生产效率更高。经过换热设备的风路中，经过冷凝器315进入第六腔室308的气流温度大约为70℃，该较为高温的空气从底部进入第一腔室303，高温空气往上输送，从下往上对输送带302上的物料进行烘干除湿；该部分的高温空气流动到第一层输送带302的下方时通过集风通道310 和出风口流出到第二腔室304中；第二腔室304将部分的高温空气再次从第一腔室303的顶部返回至第一腔室303，形成两股高温空气从第一层输送带302的上下方向对吹，使得刚刚进入烤房301内最为潮湿的物料得到充分的烘干除湿；第二腔室304除了返回第一腔室303的高温空气外，剩余的高温空气进入第三腔室305，进入第三腔室305的温度大约为60℃，若该部分高温空气继续在封闭的烤房301内循环，后果会导致循环的空气温度越来越高，甚至会影响换热设备的正常工作，所以本发明在循环风路中设置了水冷换热器312，通过水冷将循环回来的高温空气降温，然后通过空气交换器313后变成大约40℃并进入第四腔室306；第四腔室306的较高温空气通过蒸发器314后变成大约25℃并进入第五腔室307；较低温的空气通过空气交换器313进行预热后，再通过冷凝器315变成大约70℃的高温空气，然后在进行下一个循环，形成闭环的风路对物料进行烘干除湿。

所述排料机4包括落料桶和排出管，落料桶设于烤房301内且与输送链的末端对接，落料桶与排出管连接将物料排出烤房301外。

Claims (10)

1.一种污泥干化全自动生产线，按照物输送方向依次包括进料机、污泥成型机、烘干除湿机和排料机；其特征在于：

所述污泥成型机包括装泥箱、成型滚筒和设于装泥箱内且于成型滚筒上方的搅拌加压刀，所述装泥箱的顶部设有进料口，装泥箱的底部设有出料口，所述成型滚筒设置在装泥箱的出料口处；所述搅拌加压刀包括转轴、驱动所述转轴旋转的驱动机构和呈圆周均匀分布在转轴周边的两个以上的刀片，所述刀片通过连杆与转轴连接；所述刀片朝向转轴的一面为连接面，背离转轴的一面为加压面，所述加压面呈弧形；

所述烘干除湿机包括烤房、换热设备和输送设备，所述烤房内设有第一腔室、第二腔室、第三腔室、第四腔室、第五腔室和第六腔室，所述换热设备包括设置在第一腔室内的第一风机、设置在第二腔室内的第二风机、设置在第三腔室内的水冷换热器、设置在第五腔室内的蒸发器和设置在第六腔室内的冷凝器；第一腔室与第六腔室连通，第一风机位于第一腔室的底部，第一风机将第六腔室内的空气吸入第一腔室内；第一腔室通过侧面设置的出风口与第二腔室连通，第二风机将第一腔室内的空气吸入第二腔室内，第二腔室将吸入的一部分空气从第一腔室的顶部回到第一腔室内，第二腔室将吸入的另一部分空气送入第三腔室内；第三腔室内的空气通过水冷换热器和空气交换器后进入第四腔室；第四腔室内的空气通过蒸发器后进入第五腔室；第五腔室内的空气通过空气交换器和冷凝器后进入第六腔室；所述输送设备包括设在第一腔室内的两条以呈上下层叠设置的输送带，相邻两层输送带首尾对接形成一条输送链，从上往下的第一层输送带与第二层输送带之间形成集风通道，集风通道与出风口相对，第一腔室的底部气流与顶部气流汇集在集风通道并通过出风口排出。

2.根据权利要求1所述的一种污泥干化全自动生产线，其特征在于：所述空气交换器包括若干层叠设置的第一金属片和若干层叠设置的第二金属片，所述第一金属片与第二金属片间隔分布，相邻第一金属片之间形成第一风道，相邻第二金属片之间形成第二风道，第一风道与第二风道相互垂直。

3.根据权利要求1所述的一种污泥干化全自动生产线，其特征在于：进料机包括进料桶和螺杆提升机构，进料桶通过螺杆提升机构与污泥成型机对接。

4.根据权利要求1所述的一种污泥干化全自动生产线，其特征在于：所述排料机包括落料桶和排出管，落料桶设于烤房内且与输送链的末端对接，落料桶与排出管连接将物料排出烤房外。

5.根据权利要求1所述的一种污泥干化全自动生产线，其特征在于：所述刀片朝转轴旋转的方向的一侧面呈尖角结构。

6.根据权利要求1所述的一种污泥干化全自动生产线，其特征在于：所述成型滚筒包括第一辊和第二辊，第一辊表面设有两个以上的凹槽，所述第二辊的表面对应所述凹槽处设有凸起，凸起与凹槽咬合形成成型面。

7.根据权利要求6所述的一种污泥干化全自动生产线，其特征在于：所述转轴位于成型面的正上方。

8.根据权利要求1所述的一种污泥干化全自动生产线，其特征在于：所述转轴的两端通过轴承枢接在装泥箱的侧面上。

9.根据权利要求1所述的一种污泥干化全自动生产线，其特征在于：所述驱动机构为设置在装泥箱外的电机。

10.根据权利要求1所述的一种污泥干化全自动生产线，其特征在于：一共设有两个刀片，所述刀片呈长条形，所述连杆设置在刀片与转轴的端部，两所述刀片与连杆形成第一矩形，所述装泥箱呈矩形，内部形成第二矩形的容置空间，第一矩形稍小于第二矩形。