CN106495428A - 一种具有碳纤维热源且可净化废气的污泥干化器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有碳纤维热源且可净化废气的污泥干化器，包括干化器外壳体和清理板，干化器外壳体内部的左侧设置有减速机，且干化器外壳体的左侧靠近减速机的一端设置有转动电机，干化器外壳体上设置有入料口、出料口以及废气出口，且干化器外壳体的外表壁包裹设置有碳纤维防水涂层，碳纤维防水涂层的内表壁设置有碳纤维热源，在废气出口内设有高效空气过滤器。本发明采用碳纤维充当热源，利用碳纤维的碳晶子分子团产生大量波长的远红外线，碳分子之间相互摩擦和碰撞产生大量热能，可使环境温度快速升高，碳纤维作为热源电热转化效率高、耐高温、耐氧化和使用寿命长等优点，同时设置过滤层可有效预防废气、有害物等散播到空气中。

Description

一种具有碳纤维热源且可净化废气的污泥干化器
技术领域
本发明属于污泥处理设备技术领域，具体涉及一种具有碳纤维热源且可净化废气的污泥干化器。
背景技术
污泥干燥机主要由引风机、打散装置、带式上料机、进料机、回转滚筒、热源、带式出料机、卸料器和配电柜构成。因此万泰污泥干燥机的工作区包括出料区、倾斜扬料板区、清理区、导料区构成。污泥干燥机，可以一次性将90％含水量的物料烘干至成品。针对污泥烘干过程中易结团结块的特性，改变了一般单通道干燥机的料板结构形式，极大地扩展了单通道干燥机应用范围，不仅可以干燥各类污泥，还可以干燥各种高粘度物料。
现有的污泥干化器在进行污泥干化工作时采用一般的热源再通过通风对污泥进行干化，热源干化程度不高，同时污泥中附带的废气排出到空气中会影响空气质量，为此我们提出一种利用碳纤维热源且净化废气的污泥干化器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有碳纤维热源且可净化废气的污泥干化器，以解决上述背景技术中提出的现有的污泥干化器在进行污泥干化工作时采用一般的热源再通过通风对污泥进行干化，热源干化程度不高，同时污泥中附带的废气排出到空气中会影响空气质量等问题。
为实现上述目的，本发明所提供的技术方案是:一种具有碳纤维热源且可净化废气的污泥干化器，包括干化器外壳体和清理板，所述干化器外壳体内部的左侧设置有减速机，且干化器外壳体的左侧靠近减速机的一端设置有转动电机，所述干化器外壳体的上表面左侧设置有入料口，且干化器外壳体的外表壁包裹设置有碳纤维防水涂层，碳纤维防水涂层的内表壁设置有碳纤维热源，所述减速机的右侧靠近干化器外壳体内部的中间位置处设置有转动轴，所述转动轴的外表壁包裹设置有推进螺杆，所述清理板安装在推进螺杆的螺纹上下端，所述干化器外壳体内部的下方设置有废水箱，所述废水箱的下方设置有底部支撑柱，且废水箱的中间位置处设置有废水出口，所述干化器外壳体的下表面远离废水出口的右侧设置有出料口，所述出料口的上方设置有与干化器外壳体上表面右侧连通的废气出口，所述废气出口内部从上至下依次设有HEPA过滤器、活性过滤层以及不锈钢过滤网，所述废气出口的右下方设置有控制开关，所述减速机、转动电机和碳纤维热源均与控制开关电性连接。
优选地，所述的碳纤维热源为碳纤维发热布，碳纤维发热布由碳纤维发热线与金属丝导线编织于织物层中形成，碳纤维发热线间隔嵌织在织物层的纬向，金属丝导线间隔编织在织物层的经向，碳纤维发热线由内至外依次包括石墨碳纤维束发热内芯、硅胶导热层和玻璃纤维层。
优选地，所述的织物层是以纤度为400-6000tex的碳纤维纱条作为经纱、以纤度为所述碳纤维纱条的1/5或以下的石墨化纤维作为纬纱经交织而成的。
优选地，所述的干化器外壳体的外表壁的碳纤维防水涂层与碳纤维热源之间还设有薄膜太阳能电池板，薄膜太阳能电池板与所述碳纤维热源连接。
优选地，所述的碳纤维防水涂层是包括如下重量份数的组分混合制备后经喷涂而形成的：丙烯酸酯类聚合物乳液30-50份、低氟含量氟硅丙烯酸弹性乳液10-25份、贝壳粉4-6份、硅藻土3-5份、柑橘渣2-3份、羧甲基纤维素3-8份。
优选地，所述的活性过滤层从上至下依次包括第一超滤膜、活性炭颗粒、第二超滤膜以及无纺布网层。
优选地，所述底部支撑柱共设置有两个，且两个底部支撑柱分别安装在干化器外壳体的下方两侧。
优选地，所述减速机与转动轴之间通过齿轮啮合连接。
优选地，所述清理板共设置有十个，且十个清理板分别安装在推进螺杆的螺纹上下两端。
优选地，所述推进螺杆呈螺距从入料口至出料口逐渐变短的螺纹杆结构。
与现有技术相比，本发明的一种具有碳纤维热源且可净化废气的污泥干化器的有益效果如下：
(1)本发明中的采用碳纤维发热体作为热源，碳纤维发热体的结构独特，利用碳纤维碳晶子分子团产生大量波长的远红外线，同时碳分子之间相互摩擦和碰撞产生大量热能，使得环境温度快速升高，且碳纤维发热源作为热源的电热转化效率高、耐高温、耐氧化和使用寿命长等优点。
(2)本发明中的废气出口处设置有三层过滤结构，可以有效地预防粉尘、废气、有害物质等散播到空气中，减少了空气污染。
(3)本发明中的清理板安装在螺杆的螺纹上的，在转动时，实时与筒内壁接触，刮掉粘在筒内壁上的污泥。
(4)本发明中的碳纤维热源需要通电，在碳纤维的外表面涂覆有防水涂层，防止水气进入内部导致碳纤维热源部分损坏。
(5)本发明中还可以利用太阳能给碳纤维发热体供电，节约用电，绿色环保，安全性高。
下面结合附图与实施例，对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图中：1-控制开关、2-过滤网、3-活性炭过滤网、4-HEPA过滤器、5-废气出口、6-碳纤维热源、7-碳纤维防水涂层、8-入料口、9-减速机、10-转动电机、11-干化器外壳体、12-底部支撑柱、13-推进螺杆、14-清理板、15-废水出口、16-废水箱、17-转动轴、18-出料口。
具体实施方式
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种利用碳纤维热源且净化废气的污泥干化器，包括干化器外壳体11和清理板14，干化器外壳体11内部的左侧设置有减速机9，且干化器外壳体11的左侧靠近减速机9的一端设置有转动电机10，干化器外壳体11的上表面左侧设置有入料口8，且干化器外壳体11的外表壁包裹设置有碳纤维防水涂层7，碳纤维防水涂层7的内表壁设置有碳纤维热源6，减速机9的右侧靠近干化器外壳体11内部的中间位置处设置有转动轴17，转动轴17的外表壁包裹设置有推进螺杆13，清理板14安装在推进螺杆13的螺纹上下端，干化器外壳体11内部的下方设置有废水箱16，废水箱的下方设置有底部支撑柱12，且废水箱的中间位置处设置有废水出口15，或者说废水出口设置在靠近底部支撑柱12的右侧处，干化器外壳体的下表面远离废水出口的右侧设置有出料口18，出料口的上方设置有与干化器外壳体上表面右侧连通的废气出口5，废气出口内部从上至下依次设有HEPA过滤器4、活性过滤层3以及不锈钢过滤网2，废气出口5的右下方设置有控制开关1，减速机9、转动电机10和碳纤维热源6均与控制开关1电性连接。
其中，碳纤维热源为碳纤维发热布，碳纤维发热布由碳纤维发热线与金属丝导线编织于织物层中形成，碳纤维发热线间隔嵌织在织物层的纬向，金属丝导线间隔编织在织物层的经向，碳纤维发热线由内至外依次包括石墨碳纤维束发热内芯、硅胶导热层和玻璃纤维层；织物层是以纤度为400-6000tex的碳纤维纱条作为经纱、以纤度为所述碳纤维纱条的1/5或以下的石墨化纤维作为纬纱经交织而成的；其中的石墨化纤维的具体制备方法可以参照申请人中国科学院山西媒炭化学研究所在2005年10月12日申请的专利名称为“一种生产石墨化纤维的方法及装置”的专利技术。通过对碳纤维热源的结构设计，使得碳纤维的发热量高，导热性好，热量传递更快，加热效率高，在碳纤维热源6包裹安装在干化器外壳体的外侧，碳纤维中的微晶体在电场作用下，大量碳晶分子团产生布朗运动，碳分子之间互相摩擦和碰撞，产生大量热能，从而实现电能向热能的转换，碳纤维上的微观碳晶板的表面与紧贴微观碳晶板的物体或空气形成温差，根据热传递规律热量的传递方向永远是由高温体向低温体的方向传导，因此，碳纤维产生的热量会向周围的物体或空气传递，从而提高环境温度，从而使得筒内部的温度升高。
为了使碳纤维热源的供电方式多样，利用太阳能给碳纤维发热体供电，节约用电，在干化器外壳体的外表壁的碳纤维防水涂层与碳纤维热源之间还设有薄膜太阳能电池板(图中未示出)，薄膜太阳能电池板与所述碳纤维热源连接。
为了防止水分进入碳纤维发热体中影响设备的使用，在碳纤维发热源的外表面设置有防水涂层，防水涂层由防水涂料经固化后形成的防水薄膜具有一定的延伸性、弹塑性、抗裂性、抗渗性及耐候性，能起到防水、防渗和保护作用，防水涂料有良好的温度适应性，操作简便，易于维修与维护。其中碳纤维防水涂层是包括如下重量份数的组分混合制备后经喷涂而形成的：丙烯酸酯类聚合物乳液30-50份、低氟含量氟硅丙烯酸弹性乳液10-25份、贝壳粉4-6份、硅藻土3-5份、柑橘渣2-3份、羧甲基纤维素3-8份；各原料均为市售，其中的丙烯酸酯类聚合物乳液的具体制备方法可以参考华南理工大学的博士陈立军发表的博士论文“丙烯酸酯类聚合物乳液的制备及其相关应用的研究”；低氟含量氟硅丙烯酸弹性乳液的具体制备方法可以参考贾艳红、张爱黎等2016年8月在沈阳理工大学学报上发表的论文“低氟含量氟硅丙烯酸弹性乳液的制备”。
为了达到更好的过滤净化效果，优选地，活性过滤层3从上至下依次包括第一超滤膜、活性炭颗粒、第二超滤膜以及无纺布网层。其中的活性过滤层3中的活性炭颗粒，活性炭颗粒为一种很细小的炭粒，有很大的表面积，而且炭粒中还有更细小的孔，这种细小的孔具有很强的吸附能力，由于炭粒的表面积很大，所以能与气体充分接触。当这些气体碰到小孔被吸附，起净化作用，同时炭粒可以与空气中的氧化气体反应，使得其得到净化。本发明中的HEPA过滤器4是可处理的干型高效空气过滤器，是由叠片状硼硅微纤维制成的，像纸一样，主要用于滤除空气中的细菌和病毒等有机体。
为了使得干化器可以在平地上稳定支撑，本实施例中，优选的，底部支撑柱12共设置有两个，且两个底部支撑柱12分别安装在干化器外壳体11的下方两侧。
为了使得减速机9的转动带动转动轴17转动，本实施例中，优选的，减速机9与转动轴17之间通过齿轮啮合连接。
为了使得清理板14可以清理筒内部上粘住的污泥，本实施例中，优选的，清理板14共设置有十个，且十个清理板14分别安装在推进螺杆13的螺纹上下两端。
为了使得推进螺杆13在推进过程中可以排挤出污泥中的水，本实施例中，优选的，推进螺杆13为螺距从入料口8至出料口18逐渐变短的螺纹杆结构。
本发明的工作原理及使用流程：该利用碳纤维热源且净化废气的污泥干化器接通外部电源，当需要工作时，通过控制开关1启动转动电机10，减速机9在转动电机10的工作下带动干化器内部的转动轴17转动，这时转动轴17上的推进螺杆13也开始转动，同时碳纤维热源6开始发热，这时将污泥通过入料口8进入，污泥在推动螺杆13推动挤压水分同时，筒外部包裹的碳纤维热源6的发热使得剩余的水分蒸发，蒸发后的污泥从出料口18排出，而内部的的废气则从废气出口5中经过不锈钢过滤网2、活性过滤层3、HEPA过滤器4的过滤下净化处理后排出物对空气无污染。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有碳纤维热源且可净化废气的污泥干化器，包括干化器外壳体和清理板，其特征在于，所述干化器外壳体内部的左侧设置有减速机，且干化器外壳体的左侧靠近减速机的一端设置有转动电机，所述干化器外壳体的上表面左侧设置有入料口，所述且干化器外壳体的外表壁包裹设置有碳纤维防水涂层，碳纤维防水涂层的内表壁设置有碳纤维热源，所述减速机的右侧靠近干化器外壳体内部的中间位置处设置有转动轴，所述转动轴的外表壁包裹设置有推进螺杆，所述清理板安装在推进螺杆的螺纹上下端，所述干化器外壳体内部的下方设置有废水箱，所述废水箱的下方设置有底部支撑柱，且废水箱的中间位置处设置有废水出口，所述干化器外壳体的下表面远离废水出口的右侧设置有出料口，所述出料口的上方设置有与干化器外壳体上表面右侧连通的废气出口，所述废气出口内部从上至下依次设有HEPA过滤器、活性过滤层以及不锈钢过滤网，所述废气出口的右下方设置有控制开关，所述减速机、转动电机和碳纤维热源均与控制开关电性连接。
2.根据权利要求1所述的具有碳纤维热源且可净化废气的污泥干化器，其特征在于，所述的碳纤维热源为碳纤维发热布，碳纤维发热布由碳纤维发热线与金属丝导线编织于织物层中形成，碳纤维发热线间隔嵌织在织物层的纬向，金属丝导线间隔编织在织物层的经向，碳纤维发热线由内至外依次包括石墨碳纤维束发热内芯、硅胶导热层和玻璃纤维层。
3.根据权利要求2所述的具有碳纤维热源且可净化废气的污泥干化器，其特征在于，所述的织物层是以纤度为400-6000tex的碳纤维纱条作为经纱、以纤度为所述碳纤维纱条的1/5或以下的石墨化纤维作为纬纱经交织而成的。
4.根据权利要求1所述的具有碳纤维热源且可净化废气的污泥干化器，其特征在于，所述的干化器外壳体的外表壁的碳纤维防水涂层与碳纤维热源之间还设有薄膜太阳能电池板，薄膜太阳能电池板与所述碳纤维热源连接。
5.根据权利要求1所述的具有碳纤维热源且可净化废气的污泥干化器，其特征在于，所述的碳纤维防水涂层是包括如下重量份数的组分混合制备后经喷涂而形成的：丙烯酸酯类聚合物乳液30-50份、低氟含量氟硅丙烯酸弹性乳液10-25份、贝壳粉4-6份、硅藻土3-5份、柑橘渣2-3份、羧甲基纤维素3-8份。
6.根据权利要求1所述的具有碳纤维热源且可净化废气的污泥干化器，其特征在于，所述的活性过滤层从上至下依次包括第一超滤膜、活性炭颗粒、第二超滤膜以及无纺布网层。
7.根据权利要求1所述的具有碳纤维热源且可净化废气的污泥干化器，其特征在于，所述的底部支撑柱共设置有两个，且两个底部支撑柱分别安装在干化器外壳体的下方两侧。
8.根据权利要求1所述的具有碳纤维热源且可净化废气的污泥干化器，其特征在于，所述减速机与转动轴之间通过齿轮啮合连接。
9.根据权利要求1所述的具有碳纤维热源且可净化废气的污泥干化器，其特征在于，所述清理板共设置有十个，且十个清理板分别安装在推进螺杆的螺纹上下两端。
10.根据权利要求1所述的具有碳纤维热源且可净化废气的污泥干化器，其特征在于，所述推进螺杆呈螺距从入料口至出料口逐渐变短的螺纹杆结构。
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