CN110092564A - 干燥装置和干燥系统 - Google Patents

Abstract

本发明减小对搅拌轴所要求的强度。一种干燥装置(10)，其一边搅拌和运送被干燥物一边使其干燥，其采用1轴1驱动方式的结构，该结构具备：通过旋转来搅拌、运送被干燥物的多个搅拌轴(21)；和针对多个搅拌轴(21)的每一个而设置，且使对应的搅拌轴(21)旋转的正交轴型且直接连结型的多个驱动装置(41)。

Description

干燥装置和干燥系统

技术领域

本发明涉及一边对被干燥物进行搅拌和运送一边使其干燥的干燥装置和包含多个干燥装置的干燥系统。

背景技术

一直以来，公知对污泥等被干燥物一边搅拌一边运送并使其干燥的干燥装置。在这种干燥装置中，利用壳体形成干燥室，在干燥室内，为了搅拌并运送被干燥物而使用在长度方向上空出间隔地设置有多个叶片(paddle)的轴(搅拌轴)。向干燥室内部供给干燥空气，搅拌轴被形成为空心，在内部流通热介质。通过使这样的搅拌轴旋转，投入至干燥室的一端侧的被干燥物，在利用旋转的叶片朝向另一端侧一边被搅拌一边被运送的过程中进行干燥。

在干燥室中，通过以彼此的叶片重叠(overlap)的方式同时设置2个搅拌轴，从而提高了搅拌效果。另外，也曾提出了设置3个以上的搅拌轴的方案(例如，专利文献1)。即，干燥装置具有同时设置了多个搅拌轴的结构。

图8是从搅拌轴的轴向观察具备搅拌轴的以往的干燥装置的图，图9是具备搅拌轴的以往的干燥装置的局部的俯视图。如图8、图9所示，2个干燥装置102构成为一个干燥装置单元101，在各干燥装置102设置有2个搅拌轴103。

各搅拌轴103贯穿干燥装置102的壳体而延伸到壳体之外。在图8中，在干燥装置单元101的左侧设置有作为用于将左侧的干燥装置102的搅拌轴103旋转驱动的驱动装置的电动机104，在干燥装置单元101的右侧设置有用于将右侧的干燥装置102的搅拌轴103旋转驱动的电动机104。这样，图8和图9所示的干燥装置单元101是用2个电动机104驱动4个搅拌轴103的4轴2驱动方式。

电动机104与1个搅拌轴(驱动侧搅拌轴)103之间用链条105和链轮106连结，电动机104的旋转向1个搅拌轴103传递。另一搅拌轴(从动侧搅拌轴)103利用齿轮箱107内的齿轮与从动侧搅拌轴103连结，从动于驱动侧搅拌轴103的旋转而旋转。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016－6371号公报

发明内容

以往的干燥装置，如图8所示，用1个电动机104对2个搅拌轴103进行旋转驱动，所以电动机104的动力需要设为驱动2个搅拌轴103所需要的大小。此时，各搅拌轴103需要具有在电动机104的全部动力施加于一个搅拌轴103的情况下也不会损坏的强度。

图10是表示排列了以往的干燥装置单元的状态的俯视图。对于以往的干燥装置而言，由于电动机104配置在各干燥装置102的宽度方向的外侧，所以需要确保用于在与相邻的干燥装置102之间设置电动机104的空间S3。因此，在受限的面积内能够设置的干燥装置的数量被限制，或者，要设置多个干燥装置的话需要大的设置空间。

而且，搅拌轴103与形成干燥室的壳体之间用密封垫(seal)108密闭。虽然需要定期地维修(maintenance)该密封垫108，但如图9所示，在将2个搅拌轴103中的1个作为驱动侧搅拌轴，将另一个作为从动侧搅拌轴，由1个电动机104对驱动侧搅拌轴103进行旋转驱动的情况下，在驱动侧搅拌轴103与从动侧搅拌轴103之间需要齿轮箱107，操作员难以靠近搅拌轴103与壳体101之间的部分，密封垫108的维修变得困难。

本发明是鉴于上述的课题而完成的，其目的之一是减小对搅拌轴所要求的强度。本发明的另一目的是减小干燥装置的设置空间。本发明的又一目的是使搅拌轴的维修容易。

本发明的一个技术方案的干燥装置，是一边搅拌和运送被干燥物一边使其干燥的干燥装置，具有下述结构，所述结构具备：通过旋转来搅拌、运送被干燥物的多个搅拌轴；和针对所述多个搅拌轴的每一个而设置，且使对应的搅拌轴旋转的多个驱动装置。

根据该结构，由于针对一个搅拌轴而设置旋转驱动该搅拌轴的1个驱动装置(1轴1驱动方式)，所以不会对一个搅拌轴施加用于旋转驱动多个搅拌轴的动力，不需要增强各搅拌轴的强度以使得能耐受强的动力。另外，在多个搅拌轴中，没有从动于其他的搅拌轴(驱动侧搅拌轴)的搅拌轴(从动侧搅拌轴)，所以不需要连结驱动侧搅拌轴和从动侧搅拌轴的齿轮，干燥装置的维修变得容易。

在上述的干燥装置中，所述多个驱动装置可以以相互独立的转速使所述多个搅拌轴旋转。

根据该结构，对于针对多个搅拌轴而设置的多个驱动装置，不需要用于使转速同步的调整。

在上述的干燥装置中，所述多个搅拌轴可以相互平行地配置，所述多个搅拌轴的每一个可以具备叶片，所述叶片的顶端可以以进入到邻接的搅拌轴的所述叶片之间的方式配置。

根据该结构，在相邻的搅拌轴的转速不同的情况下，能够期待使附着于彼此的搅拌轴的被干燥物剥离的效果。

在上述的干燥装置中，所述驱动装置可以是设置于所述搅拌轴的一端的、在上下方向上延伸的正交轴型的齿轮电动机。

根据该结构，驱动装置是在上下方向上延伸的正交轴型的齿轮电动机，因此驱动装置不会向干燥装置的宽度方向(横向)的外侧突出来，能够减小干燥装置的设置空间。

在上述的干燥装置中，所述驱动装置可以是直接连结于所述搅拌轴的一端的直接连结型的齿轮电动机。

根据该结构，驱动装置直接连结于搅拌轴，因此不需要经由链条、带等来在干燥装置的宽度方向(横向)的外侧设置驱动装置，能够减小干燥装置的设置空间。

本发明的一个技术方案的干燥系统，具有使多个上述的干燥装置邻接而构成的结构。

根据该结构，能够实现在作为整体较窄的空间中能设置较多的干燥装置的干燥系统。

根据本发明，由于针对一个搅拌轴而设置旋转驱动该搅拌轴的1个驱动装置(1轴1驱动方式)，所以不会对一个搅拌轴施加用于旋转驱动多个搅拌轴的动力，不需要增强各搅拌轴的强度以使得能耐受强的动力。

附图说明

图1是表示包含本发明的实施方式的干燥装置的干燥系统的总体构成的概略图。

图2是本发明的实施方式的污泥干燥装置的俯视图。

图3是本发明的实施方式的污泥干燥装置的主视图。

图4是本发明的实施方式的污泥干燥装置的右侧视图。

图5是本发明的实施方式的污泥干燥装置的左侧视图。

图6是图2的A－A截面图。

图7是将排列地配置了多个本实施方式的污泥干燥装置的状态与排列地配置了多个以往的干燥单元的状态一起示出的图。

图8是从搅拌轴的轴向观察具备搅拌轴的以往的干燥装置的图。

图9是具备搅拌轴的以往的干燥装置的局部的俯视图。

图10是表示排列了以往的干燥装置单元的状态的俯视图。

附图标记说明

100：污泥干燥系统

10：污泥干燥装置

11：壳体

111：污泥供给口

112：循环气排出口

113：循环气供给口

114：污泥排出口

115：支承脚

20：搅拌运送机构

21：搅拌轴

211：轴

212：叶片

30：排出调整机构

31：排出用堰堤

32：升降机构

41：驱动装置

42：轴承

43：密封垫

具体实施方式

以下，一边参照附图，一边对本发明的实施方式的干燥装置和包含该干燥装置的干燥系统进行说明。再者，以下说明的实施方式表示实施本发明的情况下的一例，并不将本发明限定为以下说明的具体构成。在实施本发明时也可以适当地采用与实施方式相应的具体构成。

图1是表示包含本发明的实施方式的干燥装置的干燥系统的总体构成的概略图。干燥系统具备干燥装置。通过干燥系统和干燥装置来干燥的被干燥物不特别限定，但在本实施方式中，对于被干燥物为污泥、干燥系统以及干燥装置作为污泥干燥系统100以及污泥干燥装置10应用的情况进行说明。

采用本实施方式的污泥干燥装置10进行干燥的污泥，是在经过脱水处理后含水率变为约80％的脱水污泥。脱水污泥通过用污泥干燥装置10进行干燥，变为含水率降低到30％左右的干燥污泥。再者，污泥干燥系统100能够对下水混合原污泥、下水消化污泥、有机污泥、无机污泥、其它污泥等各种污泥进行干燥，能够应用于污水处理厂、各种污泥处理厂。另外，污泥干燥装置10并不是必须使含水率降低到30％左右，只要根据各用途使成为处理对象的污泥的含水率降低即可。进而，由污泥干燥装置10进行处理的污泥也不限于含水率80％的污泥，含水率比其高的污泥以及含水率比其低的污泥也能够成为污泥干燥装置10的处理对象。

污泥干燥系统100具备污泥干燥装置10、旋风分离器81、减湿塔82、减湿塔循环泵83、循环风机84、湿气分离器85、和预热器86。再者，虽然在图1中示出了一个污泥干燥装置10，但污泥干燥系统100具备多个污泥干燥装置10。旋风分离器81、减湿塔82、减湿塔循环泵83、循环风机84、湿气分离器85、以及预热器86被构成污泥干燥系统100的全部或一部分的多个污泥干燥装置10共用。

在污泥干燥装置10中，利用壳体11形成了干燥室。在污泥干燥装置10的壳体11上形成有用于向干燥室供给污泥的污泥供给口111、和用于从干燥室排出被干燥了的污泥的干燥污泥排出口114。另外，在污泥干燥装置10的壳体11上形成有用于向干燥室供给循环气的循环气供给口113、和用于从干燥室排出被加湿了的循环气的循环气排出口112。

采用污泥干燥装置10进行处理的污泥，通过向污泥干燥装置供给污泥的被干燥物供给机构从污泥供给口111供给到干燥室内，在干燥室中除去水分之后从污泥排出口114被排出。被干燥物供给机构可以是运送污泥的污泥传送带、汲取污泥的污泥泵，污泥排出机构可以是运送干燥了的污泥的干燥污泥传送带。另外，循环气从循环气供给口113被供给到干燥室内，包含在干燥室内从污泥蒸发出的水蒸气在内而从循环气排出口112被排出。

从循环气排出口112排出的循环气通过循环气管911被供给到旋风分离器81。由旋风分离器81除去了杂质的循环气进一步通过循环气管912被供给到减湿塔82。循环气利用减湿塔82进行减湿。

另外，在减湿塔82中积存的水，一部分如上述那样排出到循环水路921，一部分通过减湿塔排水管925而被排出到系统外。排出到循环水路921的循环水，通过循环水路921、减湿塔循环泵83、以及循环水路922进行循环从而被供给到减湿塔82，从循环气除去水分。进一步通过减湿塔供水管926向减湿塔82供给水。利用减湿塔82进行了减湿的循环气，通过循环气管913被送到循环风机84。循环风机84通过循环气管914使循环气沿循环方向流动。

在循环风机84的循环方向的前方设置有湿气分离器85。湿气分离器85捕集并除去循环气中的尘埃、水滴。由湿气分离器85净化了的循环气的一部分，通过循环气管915，经由设置于壳体11的循环气供给口113回到壳体11的内部的干燥室。在循环气管915设置有预热器86，循环过来的循环气被预热器86加热后，回到干燥室。

循环气的一部分通过排气管916被排出到污泥干燥系统100的外部。由这些旋风分离器81、减湿塔82、循环风机84、湿气分离器85、预热器86、以及将它们连接的循环气管911～915构成的结构，相当于排气循环机构。这样，通过利用循环气将在对污泥进行干燥的过程中产生的水蒸气高效率地从干燥室排出，并使高温低湿的空气回到干燥室，从而能够促进污泥的干燥。

在污泥干燥装置10的壳体11的内部(干燥室)，设置有由轴211和安装于该轴211的多列的叶片212构成的搅拌轴21(参照图3)。在本实施方式中，2根搅拌轴成为一组来构成搅拌运送机构20。即，在污泥干燥装置10中设置有2组搅拌运送机构20。通过该搅拌运送机构20，污泥一边被搅拌一边从供给侧被运送到排出侧。各搅拌轴21成为中空结构，向其内部供给作为热介质的蒸气，一边被搅拌一边被运送的污泥利用该热而被加热，从而进行干燥。

在搅拌轴21形成有供给蒸气的蒸气供给口213和排出蒸气乃至冷凝水的蒸气排出口214。蒸气通过蒸气管923被供给到搅拌轴21，蒸气乃至冷凝水从蒸气排出口214通过蒸气排泄管924排出到系统外。再者，向蒸气供给口213供给蒸气的蒸气管923也延伸至预热器86，向预热器86供给蒸气。从预热器86排出的蒸气乃至冷凝水通过蒸气排泄管927排出到系统外。

根据以上的结构，在污泥干燥系统100中，利用被干燥物供给机构从污泥供给口111向壳体11内供给污泥。供给到壳体11内的污泥利用搅拌运送机构20一边被搅拌、运送一边被加热，污泥中所含的水分进行蒸发。污泥进行干燥而成为干燥污泥，从干燥污泥排出口114排出到壳体11外，利用被干燥物排出机构排出到系统外。包含从污泥蒸发出的水蒸气的循环气被排出到壳体11外，受到减湿、净化、预热的作用并再次回到壳体11内。

图2是本发明的实施方式的污泥干燥装置的俯视图。在图2中并列排列地示出了2个污泥干燥装置10。以下，将图2中的下侧称为正面。另外，在图2和图3中，除去壳体11的一部分使内部的结构露出而示出。图3是本发明的实施方式的污泥干燥装置的主视图。图4是本发明的实施方式的污泥干燥装置的右侧视图。图5是本发明的实施方式的污泥干燥装置的左侧视图。图6是图2的A－A截面图。

污泥干燥装置10具有壳体11和其内部所具备的2个搅拌运送机构20。壳体11具有大致长方体形状。在图2和图3的污泥干燥装置10中，污泥从右侧被供给，并向左运送，从左侧排出。

利用壳体11在其内部形成干燥室。在污泥干燥装置10的壳体11的上面的供给侧形成有污泥供给口111。另外，在壳体11的排出侧下方形成有用于排出干燥污泥的干燥污泥排出口114。壳体11的与搅拌轴对应的部分的底面，作为承受所运送的污泥的污泥承受部而发挥作用。在壳体11的上面的排出侧设置有循环气进气口113。另外，在壳体11的上面的供给侧设置有循环气排气口112。壳体11利用支承脚115支承于地面。

搅拌运送机构20，是相互平行地延伸(轴向平行)的2根搅拌轴21成为一组来构成的，且设置在壳体11的内部的下方。在各搅拌轴21中，在圆筒状的轴211的表面，在轴211的轴向上空出规定的间隔而安装有多列叶片212。轴211以其延伸方向(轴向)与壳体11的长度方向平行的方式设置。

搅拌轴21通过后述的驱动装置而旋转。通过轴211进行旋转，壳体11内的污泥通过叶片212一边被搅拌一边被运送。轴211贯穿污泥干燥装置10的壳体11的右侧面(供给侧)以及左侧面(排出侧)，在壳体11之外与驱动装置连结。

轴211和叶片212具有中空结构，它们的内部空间连通。从轴211的端部的蒸气供给口向内部空间供给作为热介质的水蒸气，从轴211的端部的蒸气排出口排出水蒸气乃至冷凝水。供给到轴211的内部空间的水蒸气从轴211的内部空间也向叶片212的内部空间流通。

通过这样的水蒸气的流通，轴211和叶片212的表面被加热。污泥一边被搅拌一边通过与轴211、叶片212接触而被加热，通过向在干燥室内流通的循环气释放水分，从而在由搅拌运送机构20运送的过程中慢慢地干燥。

如图6所示，各叶片212具有扇形形状。在轴211的各列安装有2个叶片212。沿搅拌运送机构20中的2个轴211的轴向观察，安装于各轴211的叶片212相互重叠，一个搅拌轴21的叶片21的顶端进入到另一搅拌轴21的叶片21的列与列之间。

如图2和图3所示，各叶片212的表面的垂线，绕着垂直于轴211的轴线旋转。而且，使同一列的2个叶片212向相同的方向旋转的列、和使同一列的2个叶片212向不同的方向旋转的列交替地配置。即，在多列的叶片212中，不仅包含向运送方向倾斜的叶片，也包含部分地向返回方向倾斜的叶片。这样，通过倾斜地安装叶片212并使轴211旋转，污泥一边被搅拌一边被运送。

另外，如图6所示，构成1个搅拌运送机构20的2个搅拌轴21的旋转方向被设为彼此反向。进而，如后述的那样，2个搅拌轴21以相互独立地设定的各自的旋转速度旋转。通过2个搅拌轴21的旋转速度相互不同，在叶片212重叠的部位，由于各叶片212的速度差，附着于各叶片212的污泥被刮落。

如图6所示，壳体11的底面相应于叶片211的形状以截面成为圆弧形状的方式形成。搅拌运送机构20具有2个搅拌轴21，因此底面与这2个搅拌轴21的叶片212的形状相应地截面形成为ω形状。由此，不会在叶片212够不到的地方存在污泥，能防止那样的污泥堆积在壳体11的底部的角落。

从污泥供给口111供给到壳体11内的干燥室的污泥，通过搅拌轴21的旋转，从供给侧被运送到排出侧，并从干燥污泥排出口114排出。在干燥污泥排出口114的近前，设置有包含能够调节高度的排出用堰堤31的排出调整机构30。越过该排出用堰堤31的干燥污泥从干燥污泥排出口114被排出。

排出用堰堤31与搅拌运送机构20的轴向垂直地设置，且在作为污泥承受部发挥作用的底面的排出侧的边缘(干燥污泥排出口114的近前)从底面立起。排出用堰堤31在其左右上端与升降机构32连接，通过升降机构32吊起或降下。通过搅拌运送机构20运送来的污泥，越过排出用堰堤31而向干燥污泥排出口114落下。通过利用升降机构32调节排出用堰堤31的高度，能够调整干燥污泥的排出量。

轴211如上述那样贯穿壳体11而延伸到壳体11的外侧，并在壳体11的外侧被轴承42进行轴支承。在壳体11的右侧面与贯穿它的轴211之间介有密封垫43，通过该密封垫43，干燥室被保持为密闭状态。

轴211的顶端与驱动装置41连结，通过将驱动装置41驱动来使其旋转。驱动装置41是带有减速器的变频电动机。该带有减速器的变频电动机是在轴211的顶端部分在上下方向(纵向)上设置的正交轴型电动机。另外，驱动装置41是与轴211直接连结的直接连结型的齿轮电动机，在驱动装置41与轴211之间不需要链条、带等旋转传递构件。

另外，如上述那样，本实施方式的污泥干燥装置10具有由2个搅拌轴21构成的1个搅拌运送机构20，但采用了针对1个搅拌轴21设置有1个驱动装置41的1轴1驱动方式。根据该结构，1个搅拌轴21由1个驱动装置41来驱动，因此不会由用于驱动2个搅拌轴的驱动装置来驱动1个搅拌轴，各驱动装置41只要具有用于驱动1个搅拌轴21的动力即可，各搅拌轴211也只要具有承受用于驱动1个搅拌轴21的动力的强度即可。

另外，本实施方式的污泥干燥装置10，如图2所示，由于驱动装置41是纵向地设置的正交轴型电动机，因此驱动装置41不会突出到污泥干燥装置10的宽度之外，因此，在污泥干燥装置10的右侧能确保空间S1。操作员能够容易地进入到该空间S1，能够容易地进行例如密封垫43的更换等的维修。

另外，本实施方式的污泥干燥装置10，是使用了直接连结型电动机作为驱动装置41的1轴1驱动方式，不需要利用驱动装置41来驱动多个搅拌轴21，因此不需要如图8所示那样使驱动装置41在污泥干燥装置10的排列方向上突出地设置，能够如图2所示那样不超出污泥干燥装置10的宽度来设置驱动装置41。

图7是将排列地配置了多个本实施方式的污泥干燥装置的状态与排列地配置了多个以往的干燥单元的状态一起示出的图。图7的左侧示出了本实施方式的污泥干燥装置10的配置，右侧示出了以往的干燥单元101的配置。另外，在图7的例子中，本实施方式的污泥干燥装置10和以往的干燥装置102均配置了6台。以往的干燥装置102的配置与图10中示出的配置相同，2个干燥装置102成为一组而构成了1个干燥装置单元101。

如参照图10所说明的那样，在以往的干燥装置单元101中，电动机104向干燥装置单元101的宽度方向的两侧突出来，因此需要该部分的空间S3，不能够使干燥装置单元101彼此充分地靠近。与此相对，本实施方式的干燥装置10，是使用了正交轴型且直接连结型的驱动装置41的1轴1驱动方式，因此驱动装置41不会超过污泥干燥装置10的宽度而突出，能够使污泥干燥装置10彼此的间隔较近。

如图7所示，在本实施方式中，在与以往相比空间S2的面积狭小的空间能够配置6台污泥干燥装置10，能够节约空间S2。换句话说，在以往设置了6台干燥装置102的空间，能够设置6台以上(8台左右)的污泥干燥装置10。

在本实施方式的污泥干燥装置10中，各驱动装置41能够设定为相互独立的速度，能够任意地设定各搅拌轴21的旋转速度。因此，能够自由地设定构成1个搅拌运送机构20的2个搅拌轴21的旋转速度差。

在本实施方式中，如上述那样，通过使构成1个搅拌运送机构20的2个搅拌轴21的旋转速度不同而设定，实现了在叶片212重叠的部分的污泥的刮落效果。这样，由于以使2个搅拌轴21的旋转速度不同为前提，因此在各驱动装置41中，不需要严格地使旋转速度一致，设定较容易。

如以上这样，在本实施方式中，由于采用了使用正交轴型且直接连结型的1个驱动装置41来驱动1个搅拌轴21的1轴1驱动方式，所以能够减小设置空间，能够确保用于维修的空间，能够将搅拌轴21的强度设定得较小，能得到不需要进行旋转速度的严格调整等的各种效果。

再者，在上述的实施方式中，污泥干燥装置10具有1个搅拌运送机构20，各搅拌运送机构20采用2个搅拌轴21构成，但不限于此，也可以采用3个以上的搅拌轴21来构成1个搅拌运送机构20，另外，也可以1个污泥干燥装置10具有多个搅拌运送机构20。

Claims (6)

1.一种干燥装置，是一边搅拌和运送被干燥物一边使其干燥的干燥装置，具备：

通过旋转来搅拌、运送被干燥物的多个搅拌轴；和

针对所述多个搅拌轴的每一个而设置，且使对应的搅拌轴旋转的多个驱动装置。

2.根据权利要求1所述的干燥装置，

所述多个驱动装置以相互独立的转速使所述多个搅拌轴旋转。

3.根据权利要求1或2所述的干燥装置，

所述多个搅拌轴相互平行地配置，

所述多个搅拌轴的每一个具备叶片，

所述叶片的顶端以进入到邻接的搅拌轴的所述叶片之间的方式配置。

4.根据权利要求1～3的任一项所述的干燥装置，

所述驱动装置是设置于所述搅拌轴的一端的、在上下方向上延伸的正交轴型的齿轮电动机。

5.根据权利要求1～3的任一项所述的干燥装置，

所述驱动装置是直接连结于所述搅拌轴的一端的直接连结型的齿轮电动机。

6.一种干燥系统，使多个权利要求1～5的任一项所述的干燥装置邻接而构成。