CN115057603B - 可调风速的冷蒸发加湿污泥干化装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污泥干化装置技术领域，公开了可调风速的冷蒸发加湿污泥干化装置，包括安装架，所述安装架上安装有蜂窝箱，蜂窝箱包括多个正六边形腔体组成，蜂窝箱的上方还设有风机，多个正六边形腔体内均安装有可发生弹性形变的变距气囊，以及用于改变变距气囊与对应正六边形内壁间距的变距组件，安装架上还设有用于带动蜂窝箱震动的振荡组件，振荡组件包括气缸与多个垂直弹簧。相较于现有技术，本申请在污泥脱水时，不但节省能源，还增加了单位空间内污泥与流动气体的接触面积，提高了污泥脱水效率，同时，还能实现脱水后污泥残渣的自清理效果，优化污泥脱水效果。

Description

可调风速的冷蒸发加湿污泥干化装置

技术领域

本发明涉及污泥干化装置技术领域，具体为可调风速的冷蒸发加湿污泥干化装置。

背景技术

冷蒸发加湿器的原理是利用可调节风速的风扇加速水的蒸发，通过加湿器内部的滤芯来增大蒸发面积从而增加蒸发速度，利用滤芯特殊的材料通过毛细原理将水分带出，从而达到加湿效果。当中的蜂窝形结构的物件(加了棉成分后的纸张)，作用是吸水份、过滤水中杂质、增加表面积。设备由蜂窝形结构物件吸湿水分，过滤去除水中杂质、增加表面积后，通过风扇引风到有一定温度的空气中，起到加湿的效果。

现有技术中，污泥干化常采用低温干化技术、空心桨叶污泥干燥机干化技术与污泥薄层干化技术，其中，低温干化技术是通过低于污泥燃点的外来热源将污泥中水分蒸发的过程，电力能耗消耗大；空心桨叶污泥干燥机是一种传导加热的低速搅拌型干燥机，其粉尘含量较高，运行温度高安全性较低，而且对所排放的废气需要安装除臭系统，且机械磨损情况较为严重；污泥薄层干化技术运行需要的蒸汽由发电厂提供，蒸汽在薄层干化机内与污泥间接换热后冷凝成液态水，并回流至发电厂，不但能耗大，粉尘含量高，污染大，且安全性较低，以上多种污泥干化现有技术均存在较多弊端，因此，本申请利用类似冷蒸发加湿器的工作原理公开了可调风速的冷蒸发加湿污泥干化装置来满足污泥的快速干化需求。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了可调风速的冷蒸发加湿污泥干化装置，具备提高污泥脱水速率等优点，解决了现有技术中，污泥脱水速度慢、效率低等系列问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：可调风速的冷蒸发加湿污泥干化装置，包括安装架，所述安装架上安装有用于干化污泥的蜂窝箱，所述蜂窝箱包括多个正六边形腔体组成，所述蜂窝箱的上方还设有与多个所述正六边形腔体位置相对应的风机，多个所述正六边形腔体内均安装有可发生弹性形变的变距气囊，以及用于改变所述变距气囊与对应所述正六边形内壁间距的变距组件，所述变距组件包括用于促使所述变距气囊侧壁位移的扩张板和扩张气囊，所述变距组件还包括用于促使所述变距气囊截面呈正六边形的弧形支撑板和六爪卡盘；

所述安装架上还安装有与所述蜂窝箱底部相适配的密封板，所述密封板上开设有多个分布均匀的出水孔，多个所述出水孔分别与对应所述变距气囊及所述正六边形腔体的间隙位置相对应，且所述安装架上还设有用于带动所述蜂窝箱震动的振荡组件，所述振荡组件包括气缸与多个垂直弹簧。

优选地，所述安装架的顶部固定安装有固定筒，所述蜂窝箱滑动套设在所述固定筒内，且所述安装架的顶部通过立柱固定安装有风机，所述风机与所述安装架及所述蜂窝箱均保持同轴布置。

优选地，多个所述变距气囊均为膨胀状态并与对应的所述正六边形腔体同轴布置，且多个所述变距气囊的多侧内壁上均固定连接有多个分布均匀的所述扩张板，多个所述扩张气囊分别位于对应的所述变距气囊内并均与对应的所述变距气囊同轴布置，多个所述扩张气囊的外壁上均固定连接有多个分布均匀的橡胶块，多个所述橡胶块的另一侧均固定连接有水平板并分别与对应的所述扩张板相贴合。

优选地，多个所述扩张气囊上还均套设有与对应的所述扩张气囊同轴布置的内撑环。

优选地，多个所述变距气囊内还均设有两个位置相对应的所述六爪卡盘，多个所述六爪卡盘上均滑动套设有多个分布均匀的卡块，同一相对位置上的多个所述卡块相互远离的一端均螺纹套接有螺栓，多个所述螺栓的另一端分别螺纹套接在对应的所述弧形支撑板上，且多个所述弧形支撑板分别抵接在所述变距气囊上的拐角位置。

优选地，多个所述六爪卡盘上均套设有位置相对应的固定座，并通过螺栓分别连接在对应的所述固定座上，同一相对位置上的两个所述固定座内壁上还均固定安装有多个分布均匀的限位块，位于同一垂直平面上的两个所述限位块内均套接有同一个垂直管；

位于同一所述变距气囊内的多个所述垂直管上还均固定套接有两个外固定环，多个所述外固定环上均固定连接有多个分布均匀的支撑连杆，多个所述支撑连杆上相互远离的一端分别贯穿对应的所述变距气囊，并分别固定连接在对应的所述正六边形腔体内壁上。

优选地，位于同一所述变距气囊内的多个所述垂直管均为中空状态，并均固定连通有共同的多个内固定环，所述内固定环的数量及位置与所述扩张气囊的数量及位置相对应，多个所述垂直管上还均固定连接有固定杆，多个所述固定杆的另一端分别固定连接在对应的所述内撑环上，同一相对位置上的多个所述固定杆内的其中一个所述固定杆为中空状态，并分别与对应的所述垂直管及所述扩张气囊相连通，该所述固定杆上还设有电磁阀；

同一相对位置上的多个所述垂直管的顶端均固定连通有同一个进气环管，其中一个所述正六边形腔体内壁上固定安装有进气总管，所述进气总管上连通有与外部气泵输出端相连通的输气管，且多个所述进气环管上分别通过对应的进气管与所述输气管相连通。

优选地，两个所述气缸分别安装在所述固定筒的两侧，两个所述气缸的伸缩端均固定连接有连接块，两个所述连接块均固定连接在所述密封板上，所述密封板滑动套设在所述安装架上，所述蜂窝箱的外壁上还固定套接有固定套环。

优选地，所述安装架上固定套接有位于所述密封板上方的固定盘，所述固定盘上滑动套设有多个分布均匀的垂直滑杆，多个所述垂直滑杆的顶端均固定连接有同一个与所述固定套环相适配的升降盘，多个所述垂直弹簧分别套设在对应的所述垂直滑杆上，且多个所述垂直弹簧的两端分别抵接在所述固定盘与所述升降盘上。

优选地，所述立柱上固定套接有与所述安装架同轴布置的导流罩，所述导流罩上转动安装有转轴，所述转轴上固定安装有密封盖，所述密封盖上设有多个分别与对应的所述正六边形腔体位置相对应的进泥管道，且所述转轴延伸至所述导流罩外的一端还固定套接有链轮。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供的可调风速的冷蒸发加湿污泥干化装置可调风速的冷蒸发驾驶污泥干化装置，具备以下有益效果：

1、本发明提供的可调风速的冷蒸发驾驶污泥干化装置，通过将污泥输入蜂窝箱中多个正六边形腔体内，并使污泥附着在正六边形腔体的内壁上，从而利用风机对空气的导流作用，提高蜂窝箱内污泥表面的气体流通速率，相较于现有技术，不但节省能源，还增加了单位空间内污泥与流动气体的接触面积，从而提高了污泥脱水效率。

2、本发明提供的可调风速的冷蒸发驾驶污泥干化装置，通过改变变距气囊的外径大小，对污泥进行初步挤压处理，不但能够加快污泥的整体脱水速率，还能提高污泥与蜂窝箱内壁之间的吸附强度，避免吸附强度不足，导致污泥脱落，从而确保后续风干步骤的稳定进行。

3、本发明提供的可调风速的冷蒸发驾驶污泥干化装置，通过气缸的运行速度调节，并配合多个垂直弹簧的弹性效果，以及蜂窝箱的惯性作用，将附着在蜂窝箱内壁上的泥土抖落，实现污泥风干的快速卸渣操作，进一步提高了污泥的干化效率。

4、本发明提供的可调风速的冷蒸发驾驶污泥干化装置，通过配合气缸协调转动密封盖，既能避免密封盖在风干时影响气流流动，又能在蜂窝箱的底部留有足够的空隙，以便配合导流罩使用，对蜂窝箱附近的气流起到导向作用，优化对污泥的风干效率。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明除去风机的立体结构示意图；

图3为本发明蜂窝箱立体结构示意图；

图4为本发明蜂窝箱俯视结构示意图；

图5为本发明变距气囊剖开立体结构示意图；

图6为本发明变距气囊立体结构示意图；

图7为本发明变距气囊上端剖开立体结构示意图；

图8为本发明变距组件立体结构示意图；

图9为本发明变距组件俯视结构示意图；

图10为本发明部分变距组件立体结构示意图；

图11为本发明部分变距组件立体结构示意图；

图12为本发明振荡组件第一视角立体结构示意图；

图13为本发明振荡组件第二视角立体结构示意图；

图14为装置每小时累积污泥干化率/含固化率折线图。

图中：1、安装架；2、蜂窝箱；3、风机；4、变距气囊；5、扩张板；6、扩张气囊；7、内撑环；8、橡胶块；9、水平板；10、弧形支撑板；11、六爪卡盘； 12、螺栓；13、固定座；14、限位块；15、垂直管；16、电磁阀；17、进气管； 18、进气总管；19、内固定环；20、外固定环；21、支撑连杆；22、固定杆；23、固定筒；24、气缸；25、连接块；26、密封板；27、出水孔；28、升降盘；29、固定盘；30、垂直弹簧；31、固定套环；32、密封盖；33、链轮；34、导流罩。

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。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了可调风速的冷蒸发加湿污泥干化装置。

本申请的一种典型的实施方式中，如图1-13所示，可调风速的冷蒸发加湿污泥干化装置，包括安装架1，安装架1上安装有用于干化污泥的蜂窝箱2，蜂窝箱 2包括多个正六边形腔体组成，蜂窝箱2的上方还设有与多个正六边形腔体位置相对应的风机3，多个正六边形腔体内均安装有可发生弹性形变的变距气囊4，以及用于改变变距气囊4与对应正六边形内壁间距的变距组件，变距组件包括用于促使变距气囊4侧壁位移的扩张板5和扩张气囊6，变距组件还包括用于促使变距气囊4截面呈正六边形的弧形支撑板10和六爪卡盘11，安装架1上还安装有与蜂窝箱2底部相适配的密封板26，密封板26上开设有多个分布均匀的出水孔27，多个出水孔27分别与对应变距气囊4及正六边形腔体的间隙位置相对应，且安装架1上还设有用于带动蜂窝箱2震动的振荡组件，振荡组件包括气缸24与多个垂直弹簧30，对污泥进行脱水时，首先将污泥输入蜂窝箱2内的多个正六边形腔体内，完成填充正六边形腔体内壁与变距气囊4之间的间隙，随即，控制扩张气囊 6膨胀并挤压扩张板5，使得多侧的扩张板5同步相互远离，同时，六爪卡盘11 运行，使得多个弧形支撑板10相互远离，从而配合扩张板5同步向外扩张变距气囊4，对正六边形腔体内的污泥进行挤压处理，既能通过底部的出水孔27快速脱去污泥中的水分，又能提高污泥压缩后与正六边形腔体内壁之间的吸附力，随后，控制六爪卡盘11与扩张气囊6反向收缩，在变距气囊4与污泥之间留出间隙，从而配合上方的风机3运转，对蜂窝箱2内的多层污泥进行同步风干，相较于现有技术，增加了单位空间内污泥的风干面积，提高了污泥的整体风干效率，此外，风干后的污泥，通过振荡组件运作，便于从正六边形腔体的内壁上脱落，实现快速卸渣，进一步提高了污泥烘干效率。

作为本实施例中的一种优选实施方式，安装架1的顶部固定安装有固定筒23，蜂窝箱2滑动套设在固定筒23内，且安装架1的顶部通过立柱固定安装有风机3，风机3与安装架1及蜂窝箱2均保持同轴布置，本申请风干污泥时，需要将污泥输入蜂窝箱2中多个正六边形腔体内，并使污泥附着在正六边形腔体的内壁上，从而利用风机3对空气的导流作用，提高蜂窝箱2内污泥表面的气体流通速率，相较于现有技术(例如传送带边输送边风干等方式)，不但节省能源，还增加了单位空间内污泥与流动气体的接触面积，从而提高了污泥脱水效率。

本发明提供的风机3是一种可调风速的风机，进而本发明提供的装置可视为一种可调风速的冷蒸发加湿器，其原理是利用可调节风速的风机3加速水的蒸发，通过加湿器内部的用于干化污泥的蜂窝箱2内的多个腔体内的污泥来增大蒸发面积从而增加蒸发速度，利用用于干化污泥的蜂窝箱2通过毛细原理将水分带出，从而达到加湿效果。进一步地，在采用本发明提供的设备进行干化污泥时，通过将污泥输入蜂窝箱2中多个正六边形腔体内，进而过滤去除水中杂质、增加表面积后，通过风机3引风到有一定温度的空气中，进一步起到加湿的效果。

作为本实施例中的一种优选实施方式，如图9所示，多个变距气囊4均为膨胀状态并与对应的正六边形腔体同轴布置，且多个变距气囊4的多侧内壁上均固定连接有多个分布均匀的扩张板5，多个扩张气囊6分别位于对应的变距气囊4 内并均与对应的变距气囊4同轴布置，多个扩张气囊6的外壁上均固定连接有多个分布均匀的橡胶块8，如图7-8所示，多个橡胶块8的另一侧均固定连接有水平板9并分别与对应的扩张板5相贴合，多个扩张气囊6上还均套设有与对应的扩张气囊6同轴布置的内撑环7，多个变距气囊4内还均设有两个位置相对应的六爪卡盘11，如图10所示，多个六爪卡盘11上均滑动套设有多个分布均匀的卡块，同一相对位置上的多个卡块相互远离的一端均螺纹套接有螺栓12，多个螺栓12 的另一端分别螺纹套接在对应的弧形支撑板10上，且多个弧形支撑板10分别抵接在变距气囊4上的拐角位置，多个六爪卡盘11上均套设有位置相对应的固定座 13，并通过螺栓分别连接在对应的固定座13上，同一相对位置上的两个固定座 13内壁上还均固定安装有多个分布均匀的限位块14，位于同一垂直平面上的两个限位块14内均套接有同一个垂直管15，位于同一变距气囊4内的多个垂直管15 上还均固定套接有两个外固定环20，多个外固定环20上均固定连接有多个分布均匀的支撑连杆21，多个支撑连杆21上相互远离的一端分别贯穿对应的变距气囊4，并分别固定连接在对应的正六边形腔体内壁上，将污泥输送至蜂窝箱2内多个正六边形腔体内后，完成对正六边形腔体内壁与变距气囊4之间的间隙填充，随即向多个扩张气囊6内输入气体，在内撑环7的限位作用下，使得多个扩张气囊6只能发生向外膨胀，从而通过橡胶块8推动水平板9向外扩张，并挤压对应的扩张板5，使得变距气囊4的侧壁向外扩张，同时，六爪卡盘11运作，使其上的多个卡块朝相互远离的方向移动，并通过螺栓12带动多个弧形支撑板10向外扩张，从而配合多个扩张板5的协同作用，将变距气囊4的外形约束成与正六边形腔体相适配的形状，并通过变距气囊4持续扩张提高对污泥的挤压强度，从而将污泥内的大部分水分挤压出并通过出水孔27流出(此处，出水孔27的孔径并不满足污泥渗出)，随后，控制扩张气囊6向外排气，六爪卡盘11反向运作，使得变距气囊4恢复至原位置，使得压缩脱水后的污泥能够吸附在正六边形腔体的内壁上，从而配合上方的风机3，实现对多层污泥的风干效果，相较于现有技术，能够在污泥风干或者烤干前，对污泥进行初步挤压处理，不但能够加快污泥的整体脱水速率，还能提高污泥与蜂窝箱2内壁之间的吸附强度，从而确保后续风干步骤的稳定进行。

作为本实施例中的一种优选实施方式，如图11所示，位于同一变距气囊4内的多个垂直管15均为中空状态，并均固定连通有共同的多个内固定环19，内固定环19的数量及位置与扩张气囊6的数量及位置相对应，多个垂直管15上还均固定连接有固定杆22，多个固定杆22的另一端分别固定连接在对应的内撑环7 上，同一相对位置上的多个固定杆22内的其中一个固定杆22为中空状态，并分别与对应的垂直管15及扩张气囊6相连通，该固定杆22上还设有电磁阀16，同一相对位置上的多个垂直管15的顶端均固定连通有同一个进气环管，其中一个正六边形腔体内壁上固定安装有进气总管18，进气总管18上连通有与外部气泵输出端相连通的输气管，且多个进气环管上分别通过对应的进气管17与输气管相连通，通过设置多个垂直管15，不但能够对多个扩张气囊6、变距气囊4以及六爪卡盘11完成限位，还能利用垂直管15与固定杆22向扩张气囊6内输送气体，并通过在扩张气囊6内安装气体压强监测仪，配合对应的电磁阀16使用，控制扩张气囊6的膨胀程度，从而控制变距气囊4的扩张强度，值得注意的是，变距气囊 4内部的气压足以支撑其两端与蜂窝箱2的上下两端分别齐平，以保证污泥填充时的密封性。

作为本实施例中的一种优选实施方式，如图13所示，两个气缸24分别安装在固定筒23的两侧，两个气缸24的伸缩端均固定连接有连接块25，两个连接块 25均固定连接在密封板26上，密封板26滑动套设在安装架1上，蜂窝箱2的外壁上还固定套接有固定套环31，安装架1上固定套接有位于密封板26上方的固定盘29，如图12所示，固定盘29上滑动套设有多个分布均匀的垂直滑杆，多个垂直滑杆的顶端均固定连接有同一个与固定套环31相适配的升降盘28，多个垂直弹簧30分别套设在对应的垂直滑杆上，且多个垂直弹簧30的两端分别抵接在固定盘29与升降盘28上，本申请中，气缸24可以通过气体调节阀或者气体节流阀等阀门来调节其运行速度，在上述变距气囊4挤压污泥时，气缸24运行至最小行程状态，此时气缸24的伸缩端通过连接块25带动密封板26与蜂窝箱2的底部相贴合，从而使得污泥挤压出的水能够通过出水孔27流出，并使得污泥在正六边形腔体内挤压塑形，并完成初步干化，这一状态下，垂直弹簧30处于拉伸形变状态，初步挤压出水结束后，气缸24缓慢正向运作，使其伸缩端不断向下延伸，直至固定套环31与升降盘28保持贴合，并通过多个垂直弹簧30的弹性支撑作用，使得升降盘28通过固定套环31将正蜂窝箱2顶起，同时，此时密封板26与蜂窝箱2的底部之间存在高度差，从而控制风机3运转，对蜂窝箱2内的污泥进行风干，风干结束后，控制气缸24快速间歇式正反向运作，从而通过密封板26在垂直方向上不断往复运动，使其撞击整个蜂窝箱2，并配合多个垂直弹簧30的弹性作用，以及蜂窝箱2的惯性作用，将附着在蜂窝箱2内壁上的泥土抖落，实现污泥风干的快速卸渣操作，进一步提高了污泥的干化效率。

作为本实施例中的一种优选实施方式，如图1所示，立柱上固定套接有与安装架1同轴布置的导流罩34，导流罩34上转动安装有转轴，转轴上固定安装有密封盖32，密封盖32上设有多个分别与对应的正六边形腔体位置相对应的进泥管道，且转轴延伸至导流罩34外的一端还固定套接有链轮33，初步挤压污泥脱水时，通过外部驱动机构(例如电机)驱动链轮33转动，将密封盖32翻转至水平状态，并通过气缸24间接带动蜂窝箱2的顶端与密封盖32保持贴合，通过多个进泥管道向蜂窝箱2内输入污泥，需要风干污泥时，气缸24反向运作，使得蜂窝箱2下降至对应高度，密封盖32旋转至垂直状态，这一过程中，固定套环31 的下降高度大于密封盖32的半径大小，从而既能避免密封盖32影响气流流动，又在蜂窝箱2的底部留有足够的空隙，以便配合导流罩34使用，对蜂窝箱2附近的气流起到导向作用，优化对污泥的风干效率。

本发明工作原理：本申请风干污泥时，需要将污泥输入蜂窝箱2中多个正六边形腔体内，并使污泥附着在正六边形腔体的内壁上，从而利用风机3对空气的导流作用，提高蜂窝箱2内污泥表面的气体流通速率，相较于现有技术，不但节省能源，还增加了单位空间内污泥与流动气体的接触面积，从而提高了污泥脱水效率。

将污泥输送至蜂窝箱2内多个正六边形腔体内后，完成对正六边形腔体内壁与变距气囊4之间的间隙填充，随即向多个扩张气囊6内输入气体，在内撑环7 的限位作用下，使得多个扩张气囊6只能发生向外膨胀，从而通过橡胶块8推动水平板9向外扩张，并挤压对应的扩张板5，使得变距气囊4的侧壁向外扩张，同时，六爪卡盘11运作，使其上的多个卡块朝相互远离的方向移动，并通过螺栓 12带动多个弧形支撑板10向外扩张，从而配合多个扩张板5的协同作用，将变距气囊4的外形约束成与正六边形腔体相适配的形状，并通过变距气囊4持续扩张提高对污泥的挤压强度，从而将污泥内的大部分水分挤压出并通过出水孔27流出，随后，控制扩张气囊6向外排气，六爪卡盘11反向运作，使得变距气囊4恢复至原位置，使得压缩脱水后的污泥能够吸附在正六边形腔体的内壁上，从而配合上方的风机3，实现对多层污泥的风干效果，相较于现有技术，能够在污泥风干或者烤干前，对污泥进行初步挤压处理，不但能够加快污泥的整体脱水速率，还能提高污泥与蜂窝箱2内壁之间的吸附强度，避免吸附强度不足，导致污泥脱落，从而确保后续风干步骤的稳定进行。

上述变距气囊4挤压污泥时，气缸24运行至最小行程状态，此时气缸24的伸缩端通过连接块25带动密封板26与蜂窝箱2的底部相贴合，从而使得污泥挤压出的水能够通过出水孔27流出，并使得污泥在正六边形腔体内挤压塑形，并完成初步干化，这一状态下，垂直弹簧30处于拉伸形变状态，初步挤压出水结束后，气缸24缓慢正向运作，使其伸缩端不断向下延伸，直至固定套环31与升降盘28 保持贴合，并通过多个垂直弹簧30的弹性支撑作用，使得升降盘28通过固定套环31将正蜂窝箱2顶起，同时，此时密封板26与蜂窝箱2的底部之间存在高度差，从而控制风机3运转，对蜂窝箱2内的污泥进行风干，风干结束后，控制气缸24快速间歇式正反向运作，从而通过密封板26在垂直方向上不断往复运动，使其撞击整个蜂窝箱2，并配合多个垂直弹簧30的弹性作用，以及蜂窝箱2的惯性作用，将附着在蜂窝箱2内壁上的泥土抖落，实现污泥风干的快速卸渣操作，进一步提高了污泥的干化效率。

初步挤压污泥脱水时，通过外部驱动机构驱动链轮33转动，将密封盖32翻转至水平状态，并通过气缸24间接带动蜂窝箱2的顶端与密封盖32保持贴合，通过多个进泥管道向蜂窝箱2内输入污泥，需要风干污泥时，气缸24反向运作，使得蜂窝箱2下降至对应高度，密封盖32旋转至垂直状态，这一过程中，固定套环31的下降高度大于密封盖32的半径大小，从而既能避免密封盖32影响气流流动，又在蜂窝箱2的底部留有足够的空隙，以便配合导流罩34使用，对蜂窝箱2 附近的气流起到导向作用，优化对污泥的风干效率。

通过试验测试采用本发明提供的可调风速的冷蒸发加湿污泥干化装置进行干化污泥时的干化污泥的效果，表1记录了不同的时间点的装置运行的环境空气温度、湿度和风机3的干化风速，蜂窝箱2的容积为1450ml，经过干化污泥试验后的残存水量为235ml，蒸发量为1215ml，蒸发时间为11h，水蒸发速率为 102.8209ml/h，输入蜂窝箱2内的污泥含水率为84.90％，泥重1.06kg，绝干泥重 0.1601，含水量为0.9kg。表2记录了采用本发明提供的可调风速的冷蒸发加湿污泥干化装置进行干化污泥时的干化污泥的各个时间点的风速、温度、湿度、装置与泥总质量、泥质量等参数，实验数据表明，在流态泥浆平整的铺设在加湿器容器之后，监测到的风速基本趋于稳定，平均风速为1.066m/s,污泥的干化时间为 12h，泥的质量由起初的1.06kg干化至0.27kg，平均干化率为 (1.06-0.27)/12＝0.0658kg/h＝65.8g/h。而实际每小时的干化情况如图14所示。图14 表明，第二和第三个小时的污泥干化率是最高的，达到了11.32％，此后的每个小时干化率逐渐降低，2月18日9点的干化率最低，是因为装置在前一晚数据测算结束后立即关闭(隔夜过程中实验室的空气温度湿度等因素导致了污泥少部分自然蒸发)。累计污泥干化率达到了74.53％，干化速率比较明显。污泥含固率由起初的15.10％逐渐升高到59.28％，增长趋势稳定，和记录的每小时干化率呈正向关性，含固率的计算方法如下所示：

初始含固率＝100％-污泥含水率84.9％＝15.10％

绝干泥重＝泥重1.06kg*(1-84.9％)＝0.1601kg

含水量＝泥重1.06kg*84.9％＝0.8999kg

以此类推，污泥含固率在加湿器运作12小时后达到了59.28％。实验记录的平均功率为13.83w。

能耗分析，污泥含水率为84.9％，污泥总质量为1060g，绝干泥重为 1060*(1-84.9％)＝160.1g。通过12小时的加湿器干化操作，污泥含水率由84.9％降至40.72％，设40.72％含水率污泥的总质量为x，去掉84.9％含水率污泥的绝干泥重，两者之差与质量x之比等于降至40.72％的百分比，由此列出方程式，解得40.72％含水率污泥质量。

x＝270.07g

因此，蒸发的水分为1060-270.07＝789.93g，平均功率为13.83w，蒸发789.93 克的水需要13.83w*12h＝165.96瓦时电量，那么蒸发1千克水所需电量为210瓦时，同等条件下蒸发掉1吨水所需电量为210千瓦时，即210度电。可见本发明提供的装置污泥干化效果好且耗电量低。

表1

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表2

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.可调风速的冷蒸发加湿污泥干化装置，其特征在于，包括安装架（1），所述安装架（1）上安装有用于干化污泥的蜂窝箱（2），所述蜂窝箱（2）包括多个正六边形腔体，所述蜂窝箱（2）的上方还设有与多个所述正六边形腔体位置相对应的风机（3），多个所述正六边形腔体内均安装有可发生弹性形变的变距气囊（4），以及用于改变所述变距气囊（4）与对应所述正六边形内壁间距的变距组件，所述变距组件包括用于促使所述变距气囊（4）侧壁位移的扩张板（5）和扩张气囊（6），所述变距组件还包括用于促使所述变距气囊（4）截面呈正六边形的弧形支撑板（10）和六爪卡盘（11）；

所述安装架（1）上还安装有与所述蜂窝箱（2）底部相适配的密封板（26），所述密封板（26）上开设有多个分布均匀的出水孔（27），多个所述出水孔（27）分别与对应所述变距气囊（4）及所述正六边形腔体的间隙位置相对应，且所述安装架（1）上还设有用于带动所述蜂窝箱（2）震动的振荡组件，所述振荡组件包括气缸（24）与多个垂直弹簧（30）；

所述安装架（1）的顶部固定安装有固定筒（23），所述蜂窝箱（2）滑动套设在所述固定筒（23）内，且所述安装架（1）的顶部通过立柱固定安装有风机（3），所述风机（3）与所述安装架（1）及所述蜂窝箱（2）均保持同轴布置；

多个所述变距气囊（4）均为膨胀状态并与对应的所述正六边形腔体同轴布置，且多个所述变距气囊（4）的多侧内壁上均固定连接有多个分布均匀的所述扩张板（5），多个所述扩张气囊（6）分别位于对应的所述变距气囊（4）内并均与对应的所述变距气囊（4）同轴布置，多个所述扩张气囊（6）的外壁上均固定连接有多个分布均匀的橡胶块（8），多个所述橡胶块（8）的另一侧均固定连接有水平板（9）并分别与对应的所述扩张板（5）相贴合。

2.根据权利要求1所述的可调风速的冷蒸发加湿污泥干化装置，其特征在于，多个所述扩张气囊（6）上还均套设有与对应的所述扩张气囊（6）同轴布置的内撑环（7）。

3.根据权利要求2所述的可调风速的冷蒸发加湿污泥干化装置，其特征在于，多个所述变距气囊（4）内还均设有两个位置相对应的所述六爪卡盘（11），多个所述六爪卡盘（11）上均滑动套设有多个分布均匀的卡块，同一相对位置上的多个所述卡块相互远离的一端均螺纹套接有螺栓（12），多个所述螺栓（12）的另一端分别螺纹套接在对应的所述弧形支撑板（10）上，且多个所述弧形支撑板（10）分别抵接在所述变距气囊（4）上的拐角位置。

4.根据权利要求3所述的可调风速的冷蒸发加湿污泥干化装置，其特征在于，多个所述六爪卡盘（11）上均套设有位置相对应的固定座（13），并通过螺栓分别连接在对应的所述固定座（13）上，同一相对位置上的两个所述固定座（13）内壁上还均固定安装有多个分布均匀的限位块（14），位于同一垂直平面上的两个所述限位块（14）内均套接有同一个垂直管（15）；

位于同一所述变距气囊（4）内的多个所述垂直管（15）上还均固定套接有两个外固定环（20），多个所述外固定环（20）上均固定连接有多个分布均匀的支撑连杆（21），多个所述支撑连杆（21）上相互远离的一端分别贯穿对应的所述变距气囊（4），并分别固定连接在对应的所述正六边形腔体内壁上。

5.根据权利要求4所述的可调风速的冷蒸发加湿污泥干化装置，其特征在于，位于同一所述变距气囊（4）内的多个所述垂直管（15）均为中空状态，并均固定连通有共同的多个内固定环（19），所述内固定环（19）的数量及位置与所述扩张气囊（6）的数量及位置相对应，多个所述垂直管（15）上还均固定连接有固定杆（22），多个所述固定杆（22）的另一端分别固定连接在对应的所述内撑环（7）上，同一相对位置上的多个所述固定杆（22）内的其中一个所述固定杆（22）为中空状态，并分别与对应的所述垂直管（15）及所述扩张气囊（6）相连通，该所述固定杆（22）上还设有电磁阀（16）；

同一相对位置上的多个所述垂直管（15）的顶端均固定连通有同一个进气环管，其中一个所述正六边形腔体内壁上固定安装有进气总管（18），所述进气总管（18）上连通有与外部气泵输出端相连通的输气管，且多个所述进气环管上分别通过对应的进气管（17）与所述输气管相连通。

6.根据权利要求1所述的可调风速的冷蒸发加湿污泥干化装置，其特征在于，两个所述气缸（24）分别安装在所述固定筒（23）的两侧，两个所述气缸（24）的伸缩端均固定连接有连接块（25），两个所述连接块（25）均固定连接在所述密封板（26）上，所述密封板（26）滑动套设在所述安装架（1）上，所述蜂窝箱（2）的外壁上还固定套接有固定套环（31）。

7.根据权利要求6所述的可调风速的冷蒸发加湿污泥干化装置，其特征在于，所述安装架（1）上固定套接有位于所述密封板（26）上方的固定盘（29），所述固定盘（29）上滑动套设有多个分布均匀的垂直滑杆，多个所述垂直滑杆的顶端均固定连接有同一个与所述固定套环（31）相适配的升降盘（28），多个所述垂直弹簧（30）分别套设在对应的所述垂直滑杆上，且多个所述垂直弹簧（30）的两端分别抵接在所述固定盘（29）与所述升降盘（28）上。

8.根据权利要求1所述的可调风速的冷蒸发加湿污泥干化装置，其特征在于，所述立柱上固定套接有与所述安装架（1）同轴布置的导流罩（34），所述导流罩（34）上转动安装有转轴，所述转轴上固定安装有密封盖（32），所述密封盖（32）上设有多个分别与对应的所述正六边形腔体位置相对应的进泥管道，且所述转轴延伸至所述导流罩（34）外的一端还固定套接有链轮（33）。

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