CN112759224B - 一种酸洗污泥脱水装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种酸洗污泥脱水装置，包括脱水室，所述脱水室的主体呈“倒棱台”形，所述脱水室的内腔中设有由上而下并与其内壁相适配的螺旋形输送带，所述脱水室的内腔底部正中设有磁控管，所述磁控管的上方连接有竖直的波导管，所述波导管输出端的正上方设有固定在脱水室内腔顶部的微波搅拌器，所述输送带的输入端和输出端分别穿过脱水室的进料口和出料口，所述输送带的承载面倾斜布置并朝向波导管和微波搅拌器。本发明通过微波加热的方式对酸洗污泥进行脱水，泥板吸收了微波能量，从而不断升温，同时泥板中的水分蒸发出来，从而达到脱水的效果，减少对环境的污染和对土地的占用。

Description

一种酸洗污泥脱水装置

技术领域

本发明涉及一种酸洗污泥脱水装置，属于酸洗污泥资源回收技术领域。

背景技术

酸洗是金属表面处理行业和钢铁工业中的一道重要工序。通过酸洗，清除钢材或金属加工产品表面的氧化铁，提高钢材表面结构的质量、使金属表面整洁。酸洗后剩下的酸洗废液需经过一定的处理才能进行排放，目前最常用的是石灰中和法，向废水中直接添加消石灰。此种方法会产生大量污泥，污泥金属离子含量高，难后续处理，属于危险固体废弃物，且占用了大量的土地面积。对酸洗污泥的回收利用显得越来越重要。火法还原是现阶段使用范围最广、技术最有保障的一种回收酸洗污泥中金属的技术，也可以叫做高温还原焙烧。在对酸洗污泥进行高温煅烧之前需要先对经过压滤机初步脱水后的酸洗污泥进行进一步脱水干燥和粉碎处理，再将其与一定量的还原剂混合制成球团，以便于在高温炉内放置和取出。目前，工厂在对酸洗污泥进行干燥脱水时一般使用两种方法，一种是自然风干法，另一种是回转窖法，自然风干法需要大量的晾晒场地且脱水速度慢，易产生扬尘，回转窖法能耗高，会附带产生大量温室气体和二氧化硫。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种酸洗污泥脱水装置，能够高效的完成对酸洗污泥的脱水工作，降低脱水成本，减少对环境的污染。

为了实现上述目的，一种酸洗污泥脱水装置，包括脱水室，所述脱水室的主体呈“倒棱台”形，所述脱水室的内腔中设有由上而下并与其内壁相适配的螺旋形输送带，所述脱水室的内腔底部正中设有磁控管，所述磁控管的上方连接有竖直的波导管，所述波导管输出端的正上方设有固定在脱水室内腔顶部的微波搅拌器，所述输送带的输入端和输出端分别穿过脱水室的进料口和出料口，所述输送带的承载面倾斜布置并朝向波导管和微波搅拌器。

进一步地，所述微波搅拌器包括固定在脱水室内腔顶部的固定架和安装在固定架上的第二电机，所述第二电机的输出轴连接有竖直布置的旋转轴，所述旋转轴的端部设有铰接座，所述铰接座的周向上间隔均匀地铰接有若干个搅拌叶片。

进一步地，所述旋转轴的表面刻有齿纹并套接有与其齿纹啮合的轴套，所述搅拌叶片与轴套之间铰接有连杆，所述铰接座和轴套之间的旋转轴上套接有弹簧；所述固定架上安装有与齿纹啮合的齿轮和与轴套的上端面线接触的凸轮，所述齿轮的一侧设有同轴转动的第四锥齿轮，所述凸轮的一侧设有同轴转动的第三锥齿轮，所述第三锥齿轮与第四锥齿轮啮合。

进一步地，所述输送带由若干个输送单元连接而成，所述输送单元包括机壳和倾斜安装在机壳内的第一辊轴，所述第一辊轴的一端连接有固定在机壳内的第一电机，另一端布置有安装在机壳内且与第一辊轴垂直的第二辊轴，所述第一辊轴和第二辊轴通过分别与其同轴连接且互相啮合的第一锥齿轮和第二锥齿轮连接。

进一步地，所述第一辊轴上或第二辊轴上绕有输送皮带。

进一步地，所述机壳内设有掉渣口。

进一步地，所述脱水室的顶部和底部分别设有排气机构和排渣口。

进一步地，所述排气机构包括安装在脱水室顶部的排气管和与排气管连接的抽风机。

与现有技术对比，本发明的有益效果为：

1、泥板从进料口进入脱水室中沿着输送带最终从出料口排出，在输送过程中，磁控管将电能转化为微波并经由波导管向上方输送，微波搅拌器将由波导管输送过来的微波反射到脱水室中，由于微波搅拌器的转动能够引起脱水室内微波谐振频率的周期性变化，相当于叠加驻波场的波腹和波节位置不断位移，从而改善了腔内微波场分布的均匀性，泥板吸收了微波能量，从而不断升温，同时泥板中的水分蒸发出来，从而达到脱水的效果；通过微波加热的方式对酸洗污泥进行脱水，能减少对土地的占用和对环境的污染；

2、第二电机驱动旋转轴转动时，旋转轴会驱动齿轮转动，齿轮通过第三锥齿轮与第四锥齿轮之间的啮合驱动凸轮转动，凸轮将驱动轴套向下压缩弹簧并通过连杆带动搅拌叶片以铰接座为中心转动，从而实现搅拌叶片角度的变化；搅拌叶片在不断转动的同时发生角度的变化，能在脱水室内激励起更过的电磁场模式，从而提升微波对酸洗污泥的加热烘干效果；

3、将脱水室和输送带分别做成倒棱台形和螺旋形，在输送速度不变的情况下，相当于延长了酸洗污泥在脱水室内的时间，有利于酸洗污泥的彻底脱水，同时也使得空间利用率更高；

4、输送带的承载面朝向波导管和微波搅拌器，有利于酸洗污泥最大化的吸收微波能量，促进升温脱水。

附图说明

图1为本发明的脱水室的立体结构示意图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为本发明的输送带的整体结构俯视图；

图4为本发明的微波搅拌器的结构示意图；

图5为本发明的输送单元的结构示意图。

图中：1、脱水室，11、进料口，12、出料口，13、排气机构，131、排气管，132、抽风机，2、排渣口，3、支撑腿，4、压片机，5、剪板机，6、输送带，61、机壳，611、掉渣口，62、第一辊轴，63、第二辊轴，64、第一锥齿轮，65、第二锥齿轮，66、第一电机，67、输送皮带，7、磁控管，8、波导管，9、微波搅拌器，91、第二电机，92、旋转轴，93、铰接座，94、搅拌叶片，95、连杆，96、轴套，97、固定架，971、凸轮，972、第三锥齿轮，973、第四锥齿轮，974、齿轮。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施中的技术方案进行清楚，完整的描述，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图5所示，本发明实施例提供的一种酸洗污泥脱水装置，包括脱水室1，脱水室1的外壁设有支撑腿3，脱水室1的进料口11依次连接有剪板机5和压片机4，压片机4用于将待脱水的酸洗污泥压制成厚度20mm左右的泥板，剪板机5用于将压片机4所制泥板剪切成小段，如图1至图3所示，脱水室1的主体呈“倒棱台”形，所述脱水室1的内腔中设有由上而下并与其内壁相适配的螺旋形输送带6，所述脱水室1的内腔底部正中设有磁控管7，所述磁控管7的上方连接有竖直的波导管8，所述波导管8输出端的正上方设有固定在脱水室1内腔顶部的微波搅拌器9，所述微波搅拌器9包括固定在脱水室1内腔顶部的固定架97和安装在固定架97上的第二电机91，所述第二电机91的输出轴连接有竖直布置的旋转轴92，所述旋转轴92的端部设有铰接座93，所述铰接座93的周向上间隔均匀地铰接有若干个搅拌叶片94，所述输送带6的输入端和输出端分别穿过脱水室1的进料口11和出料口12，所述输送带6的承载面倾斜布置并朝向波导管8和微波搅拌器9。

小段的泥板从进料口11进入脱水室1中沿着输送带6最终从出料口12排出，在输送过程中，磁控管7将电能转化为微波并经由波导管8向上方输送，微波搅拌器9将由波导管8输送过来的微波反射到脱水室1中，由于微波搅拌器9的转动能够引起脱水室1内微波谐振频率的周期性变化，相当于叠加驻波场的波腹和波节位置不断位移，从而改善了脱水室内微波场分布的均匀性；经实验验证，当泥板的厚度在20mm以上时，微波对泥板的加热脱水效果不会随着泥板厚度的增加而递增，因此选择将酸洗污泥先制成20mm厚度的泥板，然后再使用微波对其进行加热脱水。将脱水室1和输送带6分别做成倒棱台形和螺旋形，在输送速度不变的情况下，相当于延长了泥板在脱水室1内的时间，有利于酸洗污泥的彻底脱水，同时也使得空间利用率更高，并从图3可以看出，输送带6在竖直方向上也没有重叠遮挡，并且输送带6的承载面朝向波导管8和微波搅拌器9，有利于泥板最大化的吸收微波能量，促进升温脱水。

进一步地，所述旋转轴92的表面刻有齿纹并套接有与其齿纹啮合的轴套96，所述搅拌叶片94与轴套96之间铰接有连杆95，所述铰接座93和轴套96之间的旋转轴92上套接有弹簧；所述固定架97上安装有与齿纹啮合的齿轮974和与轴套96的上端面线接触的凸轮971，所述齿轮974的一侧设有同轴转动的第四锥齿轮973，所述凸轮971的一侧设有同轴转动的第三锥齿轮972，所述第三锥齿轮972与第四锥齿轮973啮合。从图4可以看出，第二电机91驱动旋转轴92转动时，旋转轴92会驱动齿轮转动，齿轮974通过第三锥齿轮972与第四锥齿轮973之间的啮合驱动凸轮971转动，凸轮971将驱动轴套96向下压缩弹簧并通过连杆95带动搅拌叶片94以铰接座93为中心上下摆动，从而实现搅拌叶片94角度的变化；同时，由于第二电机91的作用，使得搅拌叶片94在不断转动的同时发生角度的变化，能在脱水室1内激励起更多的电磁场模式，从而提升微波对泥板的加热烘干效果。

进一步地，所述输送带6由若干个输送单元连接而成，所述输送单元包括机壳61和倾斜安装在机壳61内的第一辊轴62，所述第一辊轴62的一端连接有固定在机壳61内的第一电机66，另一端布置有安装在机壳61内且与第一辊轴62垂直的第二辊轴63，所述第一辊轴62和第二辊轴63通过分别与其同轴连接且互相啮合的第一锥齿轮64和第二锥齿轮65连接。如图5所示，第一辊轴62和第二辊轴63配合形成对泥板的承载结构，并由第一电机66驱动两者同步转动，输送带6可只由若干个这样的输送单元连接而成。

考虑到只由辊轴来输送泥板的话，泥板容易碎裂，影响物料的输送和烘干，故可在所述第一辊轴62上或第二辊轴63上绕有输送皮带67，具体的，以第一辊轴62为例，相邻的两个第一辊轴62为一组，一组中的第一辊轴62上绕有输送皮带67，通过使用输送皮带67，可减少泥板的破碎。

进一步地，所述机壳61内设有掉渣口611。掉渣口611的设置便于破碎的污泥从机壳61中排出。

进一步地，所述脱水室1的顶部和底部分别设有排气机构13和排渣口2。从酸洗泥板中蒸发的水分可用排气机构13抽离，加快脱水；排渣口2的设置是方便将掉落的污泥碎屑从脱水室1中清理出来。

进一步地，所述排气机构13包括安装在脱水室1顶部的排气管131和与排气管131连接的抽风机132。

使用时：压片机4将酸洗污泥压制成20mm厚度的泥板，然后使用剪板机5对泥板进行剪切分割，分割后的小块泥板从进料口11的输送带6输送近脱水室1中。磁控管7通过波导管8向脱水室1内腔顶部输送微波能量，在第二电机91的驱动下，搅拌叶片94开始转动，同时在凸轮971和弹簧的配合下，轴套96在旋转轴92上下移动，从而通过连杆95带动搅拌叶片94的上下摆动，从而在脱水室1中激励起更多的电磁场模式，改善微波能量的分布，使得泥板更充分更均匀地吸收微波能量，从而快速实现升温脱水。水蒸气被抽风机132快速抽出脱水室1。脱水后的酸洗污泥从出料口12排出。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种酸洗污泥脱水装置，其特征在于，包括脱水室（1），所述脱水室（1）的主体呈“倒棱台”形，所述脱水室（1）的内腔中设有由上而下并与其内壁相适配的螺旋形输送带（6），所述脱水室（1）的内腔底部正中设有磁控管（7），所述磁控管（7）的上方连接有竖直的波导管（8），所述波导管（8）输出端的正上方设有固定在脱水室（1）内腔顶部的微波搅拌器（9），所述输送带（6）的输入端和输出端分别穿过脱水室（1）的进料口（11）和出料口（12），所述输送带（6）的承载面倾斜布置并朝向波导管（8）和微波搅拌器（9），所述微波搅拌器（9）包括固定在脱水室（1）内腔顶部的固定架（97）和安装在固定架（97）上的第二电机（91），所述第二电机（91）的输出轴连接有竖直布置的旋转轴（92），所述旋转轴（92）的端部设有铰接座（93），所述铰接座（93）的周向上间隔均匀地铰接有若干个搅拌叶片（94），所述旋转轴（92）的表面刻有齿纹并套接有与其齿纹啮合的轴套（96），所述搅拌叶片（94）与轴套（96）之间铰接有连杆（95），所述铰接座（93）和轴套（96）之间的旋转轴（92）上套接有弹簧；所述固定架（97）上安装有与齿纹啮合的齿轮（974）和与轴套（96）的上端面线接触的凸轮（971），所述齿轮（974）的一侧设有同轴转动的第四锥齿轮（973），所述凸轮（971）的一侧设有同轴转动的第三锥齿轮（972），所述第三锥齿轮（972）与第四锥齿轮（973）啮合，所述输送带（6）由若干个输送单元连接而成，所述输送单元包括机壳（61）和倾斜安装在机壳（61）内的第一辊轴（62），所述第一辊轴（62）的一端连接有固定在机壳（61）内的第一电机（66），另一端布置有安装在机壳（61）内且与第一辊轴（62）垂直的第二辊轴（63），所述第一辊轴（62）和第二辊轴（63）通过分别与其同轴连接且互相啮合的第一锥齿轮（64）和第二锥齿轮（65）连接。

2.根据权利要求1所述的一种酸洗污泥脱水装置，其特征在于，所述第一辊轴（62）上或第二辊轴（63）上绕有输送皮带（67）。

3.根据权利要求2所述的一种酸洗污泥脱水装置，其特征在于，所述机壳（61）内设有掉渣口（611）。

4.根据权利要求1所述的一种酸洗污泥脱水装置，其特征在于，所述脱水室（1）的顶部和底部分别设有排气机构（13）和排渣口（2）。

5.根据权利要求4所述的一种酸洗污泥脱水装置，其特征在于，所述排气机构（13）包括安装在脱水室（1）顶部的排气管（131）和与排气管（131）连接的抽风机（132）。

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