CN114001362A - 基于节能环保污泥干化焚烧技术的余热回收再利用系统 - Google Patents

基于节能环保污泥干化焚烧技术的余热回收再利用系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了污泥干化焚烧余热回收技术领域的基于节能环保污泥干化焚烧技术的余热回收再利用系统，包括电机，包括斜四边形的集热箱，集热箱最高点侧壁开设有进料口，集热箱最低点侧壁开设有出料口，进料口外端固定设置有倾斜带有立边的导流板，集热箱内部倾斜设置有多个矩形排列的用于热交换的交换管，交换管两端分别同轴连通固定设置有钢制的进水管和出水管；本发明解决了现有的污泥干化焚烧余热回收再利用装置将污泥粉末热量传递给交换介质，从而进行热回收利用；但是由于污泥粉末并不是真的纯干燥粉末，其中还含有大量的结块粉末，从而使得块状的污泥无法充分与热交换装置进行充分接触，导致出现热量回收不充分，热交换效率低下的问题。

Description

基于节能环保污泥干化焚烧技术的余热回收再利用系统
技术领域
本发明涉及污泥干化焚烧余热回收技术领域，具体为基于节能环保污泥干化焚烧技术的余热回收再利用系统。
背景技术
污泥经进料系统被输送到离心脱水干化一体机进料端，并与来自絮凝剂投配系统调配好的絮凝剂完成絮凝作用后，一同进入转鼓内完成固液分离，固相经螺旋输送至转鼓出渣口，并通过特殊设计的结构分散成松散的固体颗粒。固体颗粒在其独有的反应罩内与热气发生系统提供的过热蒸汽干化介质快速地进行热量交换，在几秒内完成干化作用，并由热蒸汽带出离心脱水干化一体机，完成脱水和干化。滤液经离心脱水干化一体机收集罩收集后回排原池。干化后的固体粉末和蒸汽(简称“烟气”)一同被输送至旋风分离器内完成气固分离。固体粉末通过旋风分离器下的旋转阀门排出，干化后的污泥可通过焚烧或填埋，作无害化处理。干化后仍具有一定热值的热蒸汽被回收利用，通过循环风扇被输送至热气发生系统进行再次加热和“除臭”。
现有的污泥干化焚烧余热回收再利用装置只能做到与高温的污泥粉末接触，然后将污泥粉末热量传递给交换介质，从而进行热回收利用；但是由于污泥粉末并不是真的纯干燥粉末，其中还含有大量的结块粉末，从而使得块状的污泥无法充分与热交换装置进行充分接触，导致出现热量回收不充分，热交换效率低下的问题出现；其次现有的污泥热交换装置采用直排接触式热交换方式，大量的污泥粉末堆积在交换装置上，使得上端的污泥热量无法被交换，从而出现热交换s死角的问题出现，导致热交换效率低下。
基于此，本发明设计了基于节能环保污泥干化焚烧技术的余热回收再利用系统，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供基于节能环保污泥干化焚烧技术的余热回收再利用系统，以解决上述背景技术中提出的现有的污泥干化焚烧余热回收再利用装置只能做到与高温的污泥粉末接触，然后将污泥粉末热量传递给交换介质，从而进行热回收利用；但是由于污泥粉末并不是真的纯干燥粉末，其中还含有大量的结块粉末，从而使得块状的污泥无法充分与热交换装置进行充分接触，导致出现热量回收不充分，热交换效率低下的问题出现；其次现有的污泥热交换装置采用直排接触式热交换方式，大量的污泥粉末堆积在交换装置上，使得上端的污泥热量无法被交换，从而出现热交换s死角的问题出现，导致热交换效率低下的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于节能环保污泥干化焚烧技术的余热回收再利用系统，包括电机，包括斜四边形的集热箱，所述集热箱最高点侧壁开设有进料口，所述集热箱最低点侧壁开设有出料口，所述进料口外端固定设置有倾斜带有立边的导流板，所述集热箱内部倾斜设置有多个矩形排列的用于热交换的交换管，所述交换管两端分别同轴连通固定设置有钢制的进水管和出水管，所述进水管处于低端，所述进水管穿过集热箱且与集热箱转动连接，所述进水管外壁同轴固定设置有同步齿轮，相邻的所述同步齿轮相互啮合，所述出水管端头共同设置连通有同一根横向钢制的集热管，所述电机通过支架设置在集热箱侧壁，所述电机输出轴上的齿轮啮合在其中一个同步齿轮外侧，所述交换管外端设置有用于挤压污泥块的螺旋状挤压条，且每两个相邻的交换管外端的挤压条螺旋方向相反，所述集热箱前端侧壁固定连通有操作箱，所述集热管设置在操作箱内部，所述集热管穿过操作箱侧壁。
作为本发明的进一步方案，包括温度感应器，所述进水管外端固定设置有转动设置在集热箱侧壁的转动球，所述转动球外端横向固定设置有同步轴，所述同步轴水平转动设置在集热箱侧壁，所述同步轴穿过集热箱的两端固定设置有同一个支撑板，所述电机固定设置在支撑板侧壁，所述支撑板上端通过销轴转动设置有可随着温度感应器信号进行伸长的液压缸，所述液压缸另一端通过销轴支架转动设置在集热箱外侧壁，所述操作箱侧壁开设有以同步轴轴线为中间弧线圆心的长圆弧槽，所述集热管滑动设置在长圆弧槽内壁，靠近长圆弧槽边缘的所述操作箱内壁设置有设置在集热管外壁用于在集热管滑动时遮盖长圆弧槽的长圆弧板。
作为本发明的进一步方案，所述出水管端头固定连通设置有球头壳，所述集热管穿过每个球头壳且与每个球头壳转动连接，所述集热管与每个球头壳连通，所述导流板上端边缘转动设置有限流板，穿过操作箱侧壁的所述集热管两端套设有弹性带，所述弹性带套设在限流板转轴上，所述集热管外端固定设置有驱动齿轮，所述驱动齿轮外端啮合有弧度与长圆弧槽弧度相同的齿牙条，所述齿牙条固定设置在操作箱外侧壁，所述长圆弧板顶端设置有用于在弹性带弹力最小点锁止限流板开启角度的锁定装置。
作为本发明的进一步方案，所述锁定装置包括锁止齿条，所述长圆弧板转动设置在集热管外壁，且长圆弧板穿过操作箱且滑动设置在操作箱侧壁，所述长圆弧板顶端固定设置有锁止齿条，所述限流板转轴侧壁开设有用于与锁止齿条啮合的锁止齿牙。
作为本发明的进一步方案，所述交换管内壁固定设置有两端呈现九十度用于混合水流的扭曲板。
作为本发明的进一步方案，所述转动球和集热箱转动面上采用减摩材料，以减小转动球摩擦力，延长设备使用寿命。
作为本发明的进一步方案，所述电机采用低速的减速电机，从而使得设备获得更大的扭矩。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明通过电机驱动相邻交换管进行相对咬合或者分离转动，使得交换管能随时改变自身与高温污泥粉末的接触点，从而达到快速吸收热量的目的，其次热交换管的转动也能将污泥粉末进行上下翻动，从而避免出现热交换死角的问题出现，其次再通过交换管上的挤压条螺旋向上转动，从而将未来得及被挤压的污泥块被移动到交换管上侧，直到被交换管进行挤压，从而使得污泥块内部热量也能得到释放，避免了热交换死角的同时，也避免了污泥块掉落到设备内部，导致设备出现卡顿的问题出现。
2.本发明通过温度感应器检测到出料口温度过高，会给液压缸信号，使得液压缸缩短，从而使得交换管斜度降低，从而使得污泥粉末的下移速度进一步降低，从而使得污泥粉末拥有更长时间与交换管进行充分接触从而提高设备的热交换强度，同时的也延长了设备的反应时间，从而提高热交换效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明总体结构示意图；
图2为本发明右后俯视角总体结构示意图；
图3为本发明右后俯视局部剖视结构示意图；
图4为本发明图3中A处放大结构示意图；
图5为本发明图3中B处放大结构示意图；
图6为本发明内部机构总体结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
电机10，集热箱11，进料口12，出料口13，导流板14，交换管15，进水管16，出水管17，同步齿轮18，集热管19，挤压条20，操作箱22，温度感应器23，转动球24，同步轴25，支撑板26，液压缸27，长圆弧槽28，长圆弧板29，球头壳31，限流板32，弹性带33，驱动齿轮34，齿牙条35，锁止齿条37，锁止齿牙38，扭曲板40。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：基于节能环保污泥干化焚烧技术的余热回收再利用系统，包括电机10，包括斜四边形的集热箱11，集热箱11最高点侧壁开设有进料口12，集热箱11最低点侧壁开设有出料口13，进料口12外端固定设置有倾斜带有立边的导流板14，集热箱11内部倾斜设置有多个矩形排列的用于热交换的交换管15，交换管15两端分别同轴连通固定设置有钢制的进水管16和出水管17，进水管16处于低端，进水管16穿过集热箱11且与集热箱11转动连接，进水管16外壁同轴固定设置有同步齿轮18，相邻的同步齿轮18相互啮合，出水管17端头共同设置连通有同一根横向钢制的集热管19，电机10通过支架设置在集热箱11侧壁，电机10输出轴上的齿轮啮合在其中一个同步齿轮18外侧，交换管15外端设置有用于挤压污泥块的螺旋状挤压条20，且每两个相邻的交换管15外端的挤压条20螺旋方向相反，集热箱11前端侧壁固定连通有操作箱22，集热管19设置在操作箱22内部，集热管19穿过操作箱22侧壁；
本发明使用前，先将本装置组装完毕(如图1所示，图中为本装置逆时针旋转九十度状态，其中图左向右看为本装置的上端，从下往上看为本装置的前端，此后采用设备方位进行描述，不再进行赘述，其次集热箱11采用平行四边形设计，使得能进行自动排料，使得热交换后的污泥在设备运行的震动下能自动进行排料)，同时将交换介质液体从进水管16中注入到设备内部(采用从下往上的注液方式，一方面能使得交换液充满整个交换管15，使得热交换面积更大的同时，还能使得交换液能被缓慢加热，避免直接接触高温污泥粉末，从而出现气化沸腾的问题出现，由于在相同大气压内，液体沸点一定，当液体达到沸点，吸热效率下降，从而导致热交换效率低下的问题出现)；
本发明使用时，先将污泥高温粉末输送到导流板14，同时启动电机10，电机10驱动同步齿轮18转动，同步齿轮18转动驱动相邻的同步齿轮18反向转动，同步齿轮18转动驱动进水管16转动，进水管16转动驱动交换管15转动，相邻的交换管15出现咬合或者分离的状态，同时设备运行时存在较小的震动，使得导流板14也出现震动，由于导流板14倾斜设置，从而使得导流板14内部的污泥粉末滑入集热箱11中，污泥粉末掉落到真在转动的交换管15，由于交换管15倾斜布置，污泥粉末沿着交换管15间隙向下滑动，同时的正在转动的交换管15将污泥粉末进行搅动，从而将污泥粉末充分与交换管15进行接触，从而进行高效的热交换，同时当遇到较大的污泥块时，能通过两个相互相对咬合转动的交换管15将污泥块夹扁挤碎，从而将结块的污泥内部的热量交换给交换管15，从而提高交换效率，同时的交换管15转动驱动外端的螺旋的挤压条20进行转动，使得挤压条20出现螺纹向上的转动趋势，从而将还没来得及夹碎的污泥块向上驱动，等待被挤碎，进行热量交换，从而避免出现交换死角的问题出现(如图2和3所示，采用超过集热箱11前端侧壁的操作箱22作为交换管15的出水管17支点，一方面由于倾斜转动的交换管15无法直接与垂直的立面进行配合，之间必须要留出夹角缝隙，从而避免出现运动干涉的问题；但是由于进料口13紧贴集热箱11内壁，从而可能导致污泥粉末直接从间隙掉落到集热箱11底端，从而导致热交换失败的同时，还可能导致设备出现卡住的问题出现，采用操作箱22作为承接点，将一部分交换管15直接延伸出集热箱11内壁，从而使得热交换更加充分，同时也方便设备的检修工作)，随着热交换液的持续注入到进水管16，再经过真在转动接触高温污泥粉末的交换管15，同时交换管15转动，使得交换液出现涡流转动，从而能更加热交换液吸热更加均匀，随着下端的热交换液持续注入，最终吸热后的高温热交换液汇聚到集热管19，再从集热管19直接输出到热收集装置中，采用单一汇总的集热管19进行最终传递，从而使得热交换液与外界接触面积进一步减小，避免了热量的损失；
本发明通过电机10驱动相邻交换管15进行相对咬合或者分离转动，使得交换管15能随时改变自身与高温污泥粉末的接触点，从而达到快速吸收热量的目的，其次热交换管15的转动也能将污泥粉末进行上下翻动，从而避免出现热交换死角的问题出现，其次再通过交换管15上的挤压条20螺旋向上转动，从而将未来得及被挤压的污泥块被移动到交换管15上侧，直到被交换管15进行挤压，从而使得污泥块内部热量也能得到释放，避免了热交换死角的同时，也避免了污泥块掉落到设备内部，导致设备出现卡顿的问题出现。
作为本发明的进一步方案，包括温度感应器23，进水管16外端固定设置有转动设置在集热箱11侧壁的转动球24，转动球24外端横向固定设置有同步轴25，同步轴25水平转动设置在集热箱11侧壁，同步轴25穿过集热箱11的两端固定设置有同一个支撑板26，电机10固定设置在支撑板26侧壁，支撑板26上端通过销轴转动设置有可随着温度感应器23信号进行伸长的液压缸27，液压缸27另一端通过销轴支架转动设置在集热箱11外侧壁，操作箱22侧壁开设有以同步轴25轴线为中间弧线圆心的长圆弧槽28，集热管19滑动设置在长圆弧槽28内壁，靠近长圆弧槽28边缘的操作箱22内壁设置有设置在集热管19外壁用于在集热管19滑动时遮盖长圆弧槽28的长圆弧板29；
本发明使用时，当温度感应器23检测到出料口13温度过高时，会给液压缸27信号，使得液压缸27缩短，液压缸27缩短使得支撑板26出现逆时针转动(从设备的右端看)，支撑板26转动驱动同步轴25逆时针转动，同步轴25转动驱动转动球24在集热箱11侧壁逆时针转动，转动球24逆时针转动从而将进水管16的斜度降低，进水管16斜度降低(如图3和4所示)，从而使得交换管15斜度降低，从而使得污泥粉末的下移速度进一步降低，从而使得污泥粉末拥有更长时间与交换管15进行充分接触从而提高设备的热交换强度，交换管15逆时针转动驱动出水管17和集热管19逆时针转动，集热管19在长圆弧槽28内逆时针滑动，从而带动边缘的长圆弧板29滑动，从而将长圆弧槽28堵住，从而提高设备密封性，从而避免出现热量流失，或者粉尘溢出的问题出现；
本发明通过温度感应器23检测到出料口13温度过高，会给液压缸27信号，使得液压缸27缩短，从而使得交换管15斜度降低，从而使得污泥粉末的下移速度进一步降低，从而使得污泥粉末拥有更长时间与交换管15进行充分接触从而提高设备的热交换强度，同时的也延长了设备的反应时间，从而提高热交换效率。
作为本发明的进一步方案，出水管17端头固定连通设置有球头壳31，集热管19穿过每个球头壳31且与每个球头壳31转动连接，集热管19与每个球头壳31连通，导流板14上端边缘转动设置有限流板32，穿过操作箱22侧壁的集热管19两端套设有弹性带33，弹性带33套设在限流板32转轴上，集热管19外端固定设置有驱动齿轮34，驱动齿轮34外端啮合有弧度与长圆弧槽28弧度相同的齿牙条35，齿牙条35固定设置在操作箱22外侧壁，长圆弧板29顶端设置有用于在弹性带33弹力最小点锁止限流板32开启角度的锁定装置；
本发明使用时，当集热管19沿着长圆弧槽28下移时，会带动两端的驱动齿轮34下移，驱动齿轮34下移会受到固定在操作箱22侧壁的齿牙条35作用发生转动(如图5所示)，驱动齿轮34转动会驱动集热管19转动，集热管19转动会驱动弹性带33转动(如图3所示，弹性带33能补偿集热管19和限流板32转轴间距)，弹性带33转动驱动限流板32铰接轴转动，从而将导流板14进料口进行一定程度的限流，从而使得进料量下降，且同时提高交换管15的交换效率，从而提高设备的热交换率。
作为本发明的进一步方案，锁定装置包括锁止齿条37，长圆弧板29转动设置在集热管19外壁，且长圆弧板29穿过操作箱22且滑动设置在操作箱22侧壁，长圆弧板29顶端固定设置有锁止齿条37，限流板32转轴侧壁开设有用于与锁止齿条37啮合的锁止齿牙38；
本发明使用时，长圆弧板29在上升到最大状态，也就是设备进行全速喂料状态，由于弹性带33长时间处于高温状态，可能会出现疲劳松动，从而导致限流板32误关闭，限流状态出现，长圆弧板29在上升到最大状态，使得锁止齿条37也上升到最大状态，且与限流板32转轴外端的锁止齿牙38相啮合，从而提高设备的稳定性。
作为本发明的进一步方案，交换管15内壁固定设置有两端呈现九十度用于混合水流的扭曲板40；使得热交换液进行高速的混合，提高热交换效率和强度。
作为本发明的进一步方案，转动球24和集热箱11转动面上采用减摩材料，以减小转动球24摩擦力，延长设备使用寿命。
作为本发明的进一步方案，电机10采用低速的减速电机，从而使得设备获得更大的扭矩。

Claims (7)

1.基于节能环保污泥干化焚烧技术的余热回收再利用系统，包括电机(10)，其特征在于：包括斜四边形的集热箱(11)，所述集热箱(11)最高点侧壁开设有进料口(12)，所述集热箱(11)最低点侧壁开设有出料口(13)，所述进料口(12)外端固定设置有倾斜带有立边的导流板(14)，所述集热箱(11)内部倾斜设置有多个矩形排列的用于热交换的交换管(15)，所述交换管(15)两端分别同轴连通固定设置有钢制的进水管(16)和出水管(17)，所述进水管(16)处于低端，所述进水管(16)穿过集热箱(11)且与集热箱(11)转动连接，所述进水管(16)外壁同轴固定设置有同步齿轮(18)，相邻的所述同步齿轮(18)相互啮合，所述出水管(17)端头共同设置连通有同一根横向钢制的集热管(19)，所述电机(10)通过支架设置在集热箱(11)侧壁，所述电机(10)输出轴上的齿轮啮合在其中一个同步齿轮(18)外侧，所述交换管(15)外端设置有用于挤压污泥块的螺旋状挤压条(20)，且每两个相邻的交换管(15)外端的挤压条(20)螺旋方向相反，所述集热箱(11)前端侧壁固定连通有操作箱(22)，所述集热管(19)设置在操作箱(22)内部，所述集热管(19)穿过操作箱(22)侧壁。
2.根据权利要求1所述的基于节能环保污泥干化焚烧技术的余热回收再利用系统，其特征在于：包括温度感应器(23)，所述进水管(16)外端固定设置有转动设置在集热箱(11)侧壁的转动球(24)，所述转动球(24)外端横向固定设置有同步轴(25)，所述同步轴(25)水平转动设置在集热箱(11)侧壁，所述同步轴(25)穿过集热箱(11)的两端固定设置有同一个支撑板(26)，所述电机(10)固定设置在支撑板(26)侧壁，所述支撑板(26)上端通过销轴转动设置有可随着温度感应器(23)信号进行伸长的液压缸(27)，所述液压缸(27)另一端通过销轴支架转动设置在集热箱(11)外侧壁，所述操作箱(22)侧壁开设有以同步轴(25)轴线为中间弧线圆心的长圆弧槽(28)，所述集热管(19)滑动设置在长圆弧槽(28)内壁，靠近长圆弧槽(28)边缘的所述操作箱(22)内壁设置有设置在集热管(19)外壁用于在集热管(19)滑动时遮盖长圆弧槽(28)的长圆弧板(29)。
3.根据权利要求2所述的基于节能环保污泥干化焚烧技术的余热回收再利用系统，其特征在于：所述出水管(17)端头固定连通设置有球头壳(31)，所述集热管(19)穿过每个球头壳(31)且与每个球头壳(31)转动连接，所述集热管(19)与每个球头壳(31)连通，所述导流板(14)上端边缘转动设置有限流板(32)，穿过操作箱(22)侧壁的所述集热管(19)两端套设有弹性带(33)，所述弹性带(33)套设在限流板(32)转轴上，所述集热管(19)外端固定设置有驱动齿轮(34)，所述驱动齿轮(34)外端啮合有弧度与长圆弧槽(28)弧度相同的齿牙条(35)，所述齿牙条(35)固定设置在操作箱(22)外侧壁，所述长圆弧板(29)顶端设置有用于在弹性带(33)弹力最小点锁止限流板(32)开启角度的锁定装置。
4.根据权利要求3所述的基于节能环保污泥干化焚烧技术的余热回收再利用系统，其特征在于：所述锁定装置包括锁止齿条(37)，所述长圆弧板(29)转动设置在集热管(19)外壁，且长圆弧板(29)穿过操作箱(22)且滑动设置在操作箱(22)侧壁，所述长圆弧板(29)顶端固定设置有锁止齿条(37)，所述限流板(32)转轴侧壁开设有用于与锁止齿条(37)啮合的锁止齿牙(38)。
5.根据权利要求1所述的基于节能环保污泥干化焚烧技术的余热回收再利用系统，其特征在于：所述交换管(15)内壁固定设置有两端呈现九十度用于混合水流的扭曲板(40)。
6.根据权利要求2所述的基于节能环保污泥干化焚烧技术的余热回收再利用系统，其特征在于：所述转动球24和集热箱11转动面上采用减摩材料，以减小转动球(24)摩擦力，延长设备使用寿命。
7.根据权利要求1所述的基于节能环保污泥干化焚烧技术的余热回收再利用系统，其特征在于：所述电机(10)采用低速的减速电机，从而使得设备获得更大的扭矩。
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