CN110790471B - 一种螺旋辊压脱水干燥装置 - Google Patents

Abstract

本发明开了一种螺旋辊压干燥装置，属于干燥技术领域。所述脱水干燥装置包括加热装置、冷却装置、气缸、从动辊、机架、切割装置、减速电机、主动辊、加料机、旋转油缸、控制柜、温度传感器、转轴、下密封块、压力传感器、锁紧装置、升降装置。加热装置和冷却装置通过控制介质流速调节辊子温度，实现按需干燥。从动辊由气缸带动上下移动，实现稳定出料。下密封块可绕转轴旋转，易于清洗干燥机。升降装置可以带动机体绕铰接装置旋转。本发明结构紧凑，操控方便，自动化程度高，可根据不同干燥需要进行干燥，不易堵料，出料均匀，干燥效果好，易于推广应用。

Description

一种螺旋辊压脱水干燥装置

技术领域

本发明涉及干燥设备领域，特指一种自动化螺旋辊压脱水干燥设备。

背景技术

城市污泥是污水处理厂净化污水以后产生的固体废物，是沉淀污泥和生物处理污泥的混合物，城市污泥最显著的特征是含水率高，初步沉淀的活性污泥含水率高达97％～99％，经过浓缩与消化后的污泥含水率仍在95％以上，经过机械脱水后的污泥滤饼含水率为65％～80％，这为污泥的长距离输送和后续处理带来经济上和技术上的困难。污泥的脱水干燥是公认的难题，也是解决目前在污泥处理所遇到的许多问题的关键。

现有污泥干燥方式主要有如下几种：1、板框式压滤机污泥脱水法，可将污泥含水率降到50％-60％。2、转筒干燥法，污泥在滚筒内来回翻转，热气流与污泥混合接触，达到干燥的目的。经过20-60min可得到含水率低于10％的污泥，此种方法耗时长且功耗大。3、卧式桨叶式干燥，焊有若干桨叶的空心回转中心轴加热并带动污泥向出料口移动，从而达到干燥目的，但此种方法存在较大死角，容量有限转轴寿命不长等问题4、流化床干燥，将污泥置于多孔分布板上，热气流穿过气孔与污泥充分接触，到达干燥目的，但可能引起物料短路.返混和尾气分离复杂问题。5、利用太阳能来帮助干燥的办法，是在温室大棚内将污泥摊开干燥，可以起到一定的效果，但占用了了大面积的土地。

近些年来，对于需要脱水干燥的场景越来越多，脱水干燥技术广泛应用于工业、农业、军事、航空航天等领域。现需要一种自动化程度高、干燥效果好的脱水干燥装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型螺旋辊压脱水干燥设备，通过加热和自动调节实现物料的高效均匀脱水干燥。

一种螺旋辊压脱水干燥设备，其特征在于：由加热系统(1)、减速电机(2)、第一旋转油缸(3)、第二旋转油缸(3P)、主动辊(4)、切割装置(5)、第一气缸(6)、第二气缸(6P)、冷却系统(7)、机架(8)、从动辊(9)、控制柜(10)、转轴(11)、温度传感器(12)、下密封块(13)、压力传感器(14)、锁紧装置(15)、铰接装置(16)、升降装置(17)、接料装置(18)组成。所述一种螺旋辊压脱水干燥设备由辊压系统、加热冷却系统、调节系统、切料系统、锁紧系统组成；所述辊压系统由主动辊(4)、从动辊(9)、减速电机(2)组成，所述主动辊(4)位于机架(8)上半部分，主动辊(4)与机架(8)之间以轴承连接，所述主动辊(4)与位于加料一侧的减速电机(2)之间以联轴器连接；所述加热冷却系统由加热系统(1)、冷却系统(7)组成，加热系统(1)位于主动辊(4)加料端一侧，冷却系统(7)位于主动辊(4)出料端一侧，加热系统(1)与主动辊(4)之间以旋转接头连接，加热系统(1)向主动辊(4)内通入加热介质；冷却系统(7)与主动辊(4)之间以旋转接头连接，冷却系统(7)向主动辊(4)内通入冷却介质；所述调节系统包括第一气缸(6)，第二气缸(6P)、温度传感器(12)、压力传感器(14)、铰接装置(16)、升降装置(17)组成，所述第一气缸(6)、第二气缸(6P)位于机架(8)的左右两侧，从动辊(9)与第一气缸(6)和第二气缸(6P)之间以浮动接头连接，温度传感器(12)安装于主动辊(4)一侧机架(8)上，压力传感器(14)安装于从动辊(9)上，所述铰接装置(16)和升降装置(17)分别位于机架(8)底部前后两侧；所述切料系统包括切料装置(5)和接料装置(18)，切料装置(5)位于主动辊(4)出料端一侧，物料从主动辊(4)上被挤出后切料装置(5)将其切碎，随即掉落位于主动辊(4)下侧的接料装置(18)之后被采集；所述锁紧系统包括第一旋转油缸(3)、第二旋转油缸(3P)、转轴(11)、下密封块(13)、锁紧装置(15)，所述第一旋转油缸(3)和第二旋转油缸(3P)分别位于机架(8)左右两侧中部，第一旋转油缸(3)和第二旋转油缸(3P)之间设置转轴(11)，转轴(11)上安装下密封块(13)，转轴(11)与下密封块(13)之间以花键连接，转轴(11)与机架(8)之间以轴承连接，第一旋转油缸(3)和第二旋转油缸(3P)带动转轴(11)旋转从而实现下密封块(13)的摆动；所述锁紧装置(15)位于机架(8)下侧，在下密封块(13)旋转至与机架(8)接触时，锁紧装置(15)将下密封块(13)锁死。

在机架(8)下部设置升降装置(17)，升降油缸可以带动机架(8)绕铰接装置(16)旋转，根据物料差异，主动辊(4)和从动辊(9)位置从水平到45°倾斜范围内可调，实现不同要求物料的脱水干燥。

主动辊(4)上沟槽螺旋角渐变，主动辊(4)总体长度为L,从加料端开始前1/3L螺旋角为50°～60°，中间1/3L螺旋角为40°～50°，后1/3L螺旋角为30°～40°。主动辊(4)的长径比为5～20。

针对物料的组成成分不同，以及不同干燥程度需要，本设计设计两种主动辊(4)加热方式，第一种为在主动辊(4)内部设置两种流道，一种通导热油，一种通冷却水。热流道从主动辊(4)加料侧进导热油，在主动辊(4)的前1/2以螺旋形式存在，在主动辊(4)的后1/2以直流道存在，之后各分支流道返回主动辊(4)的1/2处并合流流出；冷流道从主动辊(4)的出料侧进冷却水，在主动辊(4)的后1/2以螺旋形式存在，在主动辊(4)的1/2处合流流出。

第二种加热方式为在主动辊(4)上设置4～6个加热装置，实现分区控温。

针对污泥在干燥过程中容易从干燥辊脱落的问题，本发明将主动辊(4)的沟槽计成等腰梯形及直角梯形，梯形的倾斜边与垂直方向的夹角为1°至5°，螺槽深度3至10毫米，螺槽开口处宽度为4至10毫米。

污泥加料位置在主动辊(4)加料端0～1/4处。

根据干燥辊的实际大小，每根主动辊(4)上设置

道沟槽，D为主动辊(4)的直径。

针对物料出料不均匀的问题，本设计在从动辊(9)上设置压力传感器(14)，检测主动辊(4)和从动辊(9)之间的压力，通过控制系统控制主动气缸(6)和从动气缸(6P)杆的伸缩带动从动辊(9)的上下移动，控制主动辊(4)和从动辊(9)之间的压力恒定，实现均匀出料。

附图说明

图1是本发明专利一种螺旋辊压脱水干燥的俯视示意图；

图2是脱水干燥装置的左视示意图；

图3是脱水干燥装置的截面示意图；

图4是从动辊移动的极限位置及锁紧装置打开示意图；

图5是脱水干燥装置出料口处截面示意图；

图6是脱水干燥装置主动辊示意图；

图7是脱水干燥装置采用内流道加热冷却方式辊内流道示意图；

图8是脱水干燥装置采用电加热方式辊结构示意图；

图9是脱水干燥装置主动辊螺槽结构示意图；

具体实施方式：

实施例1。

城市污泥干燥是本发明的一个实施例，首先根据污泥特性及干燥要求，通过升降装置(17)调整机架(8)的位置。

随后，污泥进入螺旋脱水干燥设备，进入螺旋脱水干燥设备的污泥由于主动辊(4)上螺旋沟槽的推力作用向主动辊(4)尾部行进。

在污泥沿主动辊(4)向主动辊(4)尾部行进的过程中，安装在从动辊(9)上的压力传感器(14)会实时测量机架(8)内的压力情况，根据压力情况，通过调节第一气缸(6)和第二气缸(6P)杆的长度带动从动辊(9)上下移动，保持主动辊(4)与从动辊(9)之间的压力恒定，实现均匀出料。

在污泥沿主动辊(4)向主动辊(4)尾部行进的同时，安装在主动辊(4)一侧机架(8)的温度传感器(12)实时监测机架(8)内温度，控制柜(10)根据测量的温度控制加热系统(1)和冷却系统(7)向主动辊(4)内部通入导热介质和冷却介质的流速，或控制主动辊(4)内的加热装置功率实现分区域控温，这样可以满足不同污泥的干燥要求，同时避免能源浪费。

污泥达到主动辊(4)的尾部之后，污泥从沟槽内被挤出，设置在主动辊(4)尾部的切割装置(5)将污泥从干燥辊上切割下来，掉入到接料装置(18)之后被收集起来。

在螺旋辊压脱水干燥装置需要清理或者维修的时候，下密封块(13)可以由第一旋转油缸(3)和第二旋转油缸(3P)带动随转轴(11)旋转，这样可以清理或者维修机架(8)内部，同时设有锁紧装置(15)，可以将下密封块(13)固定，防止下密封块打开。

Claims (8)

1.一种螺旋辊压脱水干燥装置，其特征在于：所述一种螺旋辊压脱水干燥装置由辊压系统、加热冷却系统、调节系统、切料系统、锁紧系统组成；所述辊压系统由主动辊(4)、从动辊(9)、减速电机(2)组成，所述主动辊(4)位于机架(8)上半部分，主动辊(4)与机架(8)之间以轴承连接，所述主动辊(4)与位于加料一侧的减速电机(2)之间以联轴器连接；所述加热冷却系统由加热系统(1)、冷却系统(7)组成，加热系统(1)位于主动辊(4)加料端一侧，冷却系统(7)位于主动辊(4)出料端一侧，加热系统(1)与主动辊(4)之间以旋转接头连接，加热系统(1)向主动辊(4)内通入加热介质；冷却系统(7)与主动辊(4)之间以旋转接头连接，冷却系统(7)向主动辊(4)内通入冷却介质；所述调节系统包括第一气缸(6)，第二气缸(6P)、温度传感器(12)、压力传感器(14)、铰接装置(16)、升降装置(17)组成，所述第一气缸(6)、第二气缸(6P)位于机架(8)的左右两侧，从动辊(9)与第一气缸(6)和第二气缸(6P)之间以浮动接头连接，温度传感器(12)安装于主动辊(4)一侧机架(8)上，压力传感器(14)安装于从动辊(9)上，所述铰接装置(16)位于主动辊(4)侧机架(8)底部，升降装置(17)位于从动辊(9)侧机架(8)底部，升降装置带动机架沿铰接装置旋转；所述切料系统包括切料装置(5)和接料装置(18)，切料装置(5)位于主动辊(4)出料端一侧，物料从主动辊(4)上被挤出后切料装置(5)将其切碎，随即掉落位于主动辊(4)下侧的接料装置(18)之后被采集；所述锁紧系统包括第一旋转油缸(3)、第二旋转油缸(3P)、转轴(11)、下密封块(13)、锁紧装置(15)，所述第一旋转油缸(3)和第二旋转油缸(3P)分别位于机架(8)左右两侧，第一旋转油缸(3)和第二旋转油缸(3P)之间设置转轴(11)，转轴(11)上安装下密封块(13)，转轴(11)与下密封块(13)之间以花键连接，转轴(11)与机架(8)之间以轴承连接，第一旋转油缸(3)和第二旋转油缸(3P)带动转轴(11)旋转从而实现下密封块(13)的摆动进而打开或关闭机架(8)的底部便于清理或维修机架内部；所述锁紧装置(15)位于机架(8)下侧，在下密封块(13)旋转至与机架(8)接触时，锁紧装置(15)将下密封块(13) 锁死。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋辊压脱水干燥装置，其特征在于：主动辊(4)和从动辊(9)位置从水平到45°倾斜范围内可调。

3.根据权利要求1所述的一种螺旋辊压脱水干燥装置，其特征在于：在机架(8)下部前后两侧分别设置升降装置(17)和铰接装置(16)，升降装置(17)可以带动机架(8)绕铰接装置(16)旋转。

4.根据权利要求1所述的一种螺旋辊压脱水干燥装置，其特征在于：主动辊(4)上沟槽螺旋角渐变，主动辊(4)总体长度为L,从加料端开始前1/3L螺旋角为50°～60°，中间1/3L螺旋角为40°～50°，后1/3L螺旋角为30°～40°，主动辊(4)的长径比为5～20。

5.根据权利要求1所述的一种螺旋辊压脱水干燥装置，其特征在于：主动辊(4)的沟槽计成等腰梯形及直角梯形，梯形的倾斜边与垂直方向的夹角为1°至5°，螺槽深度3至10毫米，螺槽开口处宽度为4至10毫米，主动辊(4)上设置

道沟槽，D为主动辊(4)直径。

6.根据权利要求1所述的一种螺旋辊压脱水干燥装置，其特征在于：主动辊(4)加热方式1为在主动辊(4)内部设置两种流道，一种通导热油，一种通冷却水：热流道从主动辊(4)加料侧进导热油，在主动辊(4)的前1/2以螺旋形式存在，在主动辊(4)的后1/2以直流道存在，之后各分支流道返回主动辊(4)前1/2并合流流出；冷流道从主动辊(4)的出料侧进冷却水，在主动辊(4)的后1/2以螺旋形式存在，在主动辊(4)的1/2处合流流出。

7.根据权利要求1所述的一种螺旋辊压脱水干燥装置，其特征在于：主动辊(4)加热方式2为在主动辊(4)上设置4～6个加热装置，实现分区控温。

8.根据权利要求1所述的一种螺旋辊压脱水干燥装置，其特征在于：从动辊(9)上设置压力传感器(14)，检测主动辊(4)和从动辊(9)之间的压力，通过控制系统控制第一气缸(6)和第二气缸(6P)杆的伸缩带动从动辊(9)的上下移动，控制主动辊(4)和从动辊(9)之间的压力恒定。

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