CN115093099A - 一种卧式圆盘干燥机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及污泥干化设备技术领域，公开了一种卧式圆盘干燥机，包括壳体、中空热轴、圆盘片、导料抄板、蒸汽收容腔和分汽疏水管，壳体内设有至少两个平行的中空热轴，驱动装置带动中空热轴转动，中空热轴的一端设有进料桨片，另一端设有出料桨片，进料桨片和出料桨片之间的中空热轴上设有多个圆盘片，相邻中空热轴上的圆盘片交错设置，圆盘片内设有干燥腔，中空热轴内设有蒸汽收容腔，蒸汽收容腔沿着中空热轴的长度方向延伸，蒸汽收容腔上设有用于输送蒸汽的进汽管一，分汽疏水管的一端与蒸汽收容腔连通，另一端与干燥腔连通，圆盘片上设有导料抄板，导料抄板与圆盘片的夹角δ为30°‑45°。提高了污泥的加热效率，减少了干燥机的整体体积。

Description

一种卧式圆盘干燥机

技术领域

本发明涉及污泥干化设备技术领域，具体涉及一种卧式圆盘干燥机。

背景技术

污泥干燥机是一种专用于分离污泥中水分的设备，通过间接加热低速搅拌来实现污泥干化。现有的干燥机主要由壳体、转轴和传动装置组成。转轴上设置有螺旋桨叶，螺旋桨叶中通入载有热量的介质如水蒸汽、导热油等，利用电机带动螺旋桨叶转动，污泥在螺旋桨叶的带动下前行的同时与螺旋桨叶中的介质进行热交换，其中的水份受热变成蒸汽，与污泥分离后排出，最终实现污泥的干燥。

由于采用单通道设计，为了达到污泥的干燥要求，需要设计尺寸较长的通道，导致整个设备体积庞大，占地面积大。污泥在干化过程中，单通道结构不能对污泥进行充分加热搅拌，导致污泥的干化效率较低。并且由于在单通道中设计一条载热介质通路，介质流通距离较长，输送至末端的介质温度已经达不到热交换所需要的温度值，使得末端干燥效果较差。另外当污泥的粘性较强时，容易产生污泥抱轴现象，需要人工手动清理，费时费力。

发明内容

本发明针对现有的技术问题，提供一种卧式圆盘干燥机。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种卧式圆盘干燥机，包括驱动装置、壳体、中空热轴、圆盘片、导料抄板、蒸汽收容腔、分汽疏水管、进汽管一、进料桨片和出料桨片，所述壳体上设有进料口和出料口，所述壳体内设有至少两个平行的中空热轴，所述驱动装置带动所述中空热轴转动，所述中空热轴的一端设有进料桨片，另一端设有出料桨片，所述进料桨片和出料桨片之间的中空热轴上设有多个圆盘片，相邻所述中空热轴上的圆盘片交错设置，所述圆盘片内设有干燥腔，所述中空热轴内设有蒸汽收容腔，所述蒸汽收容腔沿着所述中空热轴的长度方向延伸，所述蒸汽收容腔上设有用于输送蒸汽的进汽管一，所述分汽疏水管的一端与所述蒸汽收容腔连通，另一端与所述干燥腔连通，所述圆盘片上设有导料抄板，所述导料抄板与所述圆盘片的夹角δ为30°-45°。

在上述技术方案的基础上，本发明为了达到使用的方便以及装备的稳定性，还可以对上述的技术方案作出如下的改进：

进一步，所述导料抄板沿着所述中空热轴的长度方向呈螺旋状设置，轴向相邻的导料抄板呈45°夹角设置。

进一步，所述中空热轴设有两个，两个中空热轴分别为主热轴和从热轴，所述主热轴与所述驱动装置连接，所述主热轴上设有主动齿轮，所述从热轴上设有从动齿轮，所述从动齿轮与所述主动齿轮啮合。

进一步，所述主热轴的一端设有进料桨片一，另一端设有出料桨片一，所述从热轴的一端设有进料桨片二，另一端设有出料桨片二，所述进料桨片一和所述进料桨片二交错设置，所述出料桨片一和所述出料桨片二交错设置。

进一步，所述壳体内划分为预热沸腾区、黏滞区和干燥区，所述黏滞区位于所述预热沸腾区和所述干燥区之间，所述黏滞区内每个圆盘片上的导料抄板的数量大于所述预热沸腾区和所述干燥区内每个圆盘片上导料抄板的数量。

进一步，还包括旋转接头、排水管和疏水导管，所述主热轴穿过所述壳体与所述旋转接头连接，所述主热轴上设有通孔，所述疏水导管一端位于所述蒸汽收容腔内，另一端穿过所述通孔和所述旋转接头与所述排水管连接，所述疏水导管向所述蒸汽收容腔的底壁倾斜。

进一步，还包括上罩和旋风除尘器，所述上罩安装在所述壳体上，所述上罩上设有废气出口、观察口、检修口和载气进口，所述废气出口与所述旋风除尘器连通，所述进料口安装在所述上罩上，所述出料口设置在所述壳体的侧壁上，所述出料口上设置有观察门，所述观察门上设有气动插板阀。

进一步，所述壳体包括内壳体和外壳体，所述内壳体和外壳体之间形成加热腔，所述加热腔上设有进汽管二，所述中空热轴位于所述内壳体内。

进一步，所述加热腔内设有多个隔板，所述隔板的一侧与所述内壳体连接，另一侧与所述外壳体连接，所述隔板上设有多个疏水通气孔，所述加热腔的底部设有下疏水管。

进一步，还包括分隔板，所述分隔板设置在所述圆盘片的干燥腔内，并将所述干燥腔分隔为至少两个独立的腔室，所述分汽疏水管的数量与所述腔室的数量相同，所述分汽疏水管的一端与所述腔室连通，另一端与所述蒸汽收容腔连通。

本发明的有益效果是：通过设置至少两个平行的中空热轴，每个中空热轴上均设有多个圆盘片，增加了加热面积，提高了污泥的加热效率，减少了干燥机的整体体积；通过将圆盘片交错设置并在圆盘片上设置导料抄板，当其中一个圆盘片上出现黏料时，相邻圆盘片上的导料抄板自动将黏料清除，避免人工手动清理，省时省力；通过将导料抄板与圆盘片的夹角设置为30°-45°，既能保证推送污泥的数量，保证污泥移动的速度，同时避免增加空心热轴的转动阻力，节约电能。

附图说明

图1为本发明卧式圆盘干燥机的结构示意图；

图2为本发明卧式圆盘干燥机的局部剖视图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为本发明进料桨片一和进料桨片二的示意图；

图5为本发明出料桨片一和出料桨片二的示意图；

图6为本发明卧式圆盘干燥机的俯视图；

图7为本发明卧式圆盘干燥机的侧视图。

附图标记记录如下：1、壳体；1.1、内壳体；1.2、外壳体；1.3、加强短管；2、主热轴；3、主动齿轮；4、从热轴；5、从动齿轮；6、驱动电机；7、圆盘片；8、导料抄板；9、进料桨片一；10、出料桨片一；11、进料桨片二；12、出料桨片二；13、旋转接头；14、密封件；15、分汽疏水管；16、上罩；17、进料口；18、废气出口；19、观察口；20、检修口；21、载气进口；22、排水管；23、进汽管一； 24、疏水导管；25、旋风除尘器；26、出料口；27、隔板；28、下疏水管；29、气动插板阀；30、传动带；31、减速机；32、十字联轴器； 33、齿轮箱；34、蒸汽收容腔；35、进汽管二；36、分隔板；37、观察门。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1至图7所示，本发明公开了一种卧式圆盘干燥机，其包括驱动装置、壳体1、中空热轴、圆盘片7、导料抄板8、蒸汽收容腔34、分汽疏水管15、进汽管一23、进料桨片和出料桨片，所述壳体 1上设有进料口17和出料口26，所述壳体1内设有至少两个平行的中空热轴，所述驱动装置带动所述中空热轴转动，所述中空热轴的一端设有进料桨片，另一端设有出料桨片，所述进料桨片和出料桨片之间的中空热轴上设有多个圆盘片7，相邻所述中空热轴上的圆盘片7 交错设置，所述圆盘片7内设有干燥腔，所述中空热轴内设有蒸汽收容腔34，所述蒸汽收容腔34沿着所述中空热轴的长度方向延伸，所述蒸汽收容腔34上设有用于输送蒸汽的进汽管一23，所述分汽疏水管15的一端与所述蒸汽收容腔34连通，另一端与所述干燥腔连通，所述圆盘片7上设有导料抄板8，所述导料抄板8与所述圆盘片7的夹角δ为30°-45°。

导料抄板8用于搅拌、翻抄、导送、加热污泥的作用，当夹角δ小于30°时，夹角过小，推送送污泥太少，污泥移动的速度较低，污泥在设备内的停留时间相对较长，降低了污泥的干化效率，当夹角δ大于45°时，虽然提高了污泥的移动速度，但是增加了导料板与污泥迎面的接触面，增加了的中空热轴的转动阻力，增加了电能消耗和中空热轴的转动扭矩。倾斜设置的导料抄板8既能够实现搅拌污泥的作用，同时不断推动污泥移动，提高污泥的加热干化效果。

所述中空热轴与壳体1之间设有密封件14，从而避免污泥及臭气泄漏，保证壳体1的密封效果，避免产生环保污染风险，保障清洁安全生产，提高安全生产效率。

所述导料抄板8沿着所述中空热轴的长度方向呈螺旋设置，轴向相邻的导料抄板8呈45°夹角设置。增加对污泥推动的效果，保证污泥在壳体1内正常移动。

所述中空热轴设有两个，两个中空热轴分别为主热轴2和从热轴 4，所述主热轴2与所述驱动装置连接，所述主热轴2上设有主动齿轮3，所述从热轴4上设有从动齿轮5，所述从动齿轮5与所述主动齿轮3啮合。主动齿轮3和从动齿轮5设置在齿轮箱33内，避免异物进入齿轮内，保证两个齿轮正常啮合。

所述驱动装置包括驱动电机6、传动带30、减速机31和十字联轴器32，所述驱动电机6通过传动带30与减速电机连接，所述减速电机通过十字联轴器32与主热轴2连接。主热轴2转动时，通过主动齿轮3和从动齿轮5啮合带动从热轴4转动，从而保证对污泥进行充分搅拌，保证污泥加热的均匀性，提高加热效率。

所述主热轴2的一端设有进料桨片一9，另一端设有出料桨片一 10，所述从热轴4的一端设有进料桨片二11，另一端设有出料桨片二12，所述进料桨片一9和所述进料桨片二11交错设置，所述出料桨片一10和所述出料桨片二12交错设置。

在本实施例中，进料桨片一9、出料桨片一10、进料桨片二11 和出料桨片二12均设有三个并呈120°均布，其中，进料桨片一9 和所述进料桨片二11呈60°夹角，所述出料桨片一10和所述出料桨片二12呈60°夹角，避免桨片之间转动时发生干涉，保证对污泥的推送力，同时相互搅拌，提高污泥的搅拌效果。

所述壳体1内划分为预热沸腾区、黏滞区和干燥区，所述黏滞区位于所述预热沸腾区和所述干燥区之间，所述黏滞区内每个圆盘片7 上的导料抄板8的数量大于所述预热沸腾区和所述干燥区内每个圆盘片7上导料抄板8的数量。

所述预热沸腾区位于进料端，所述预热沸腾区圆盘片7的数量占中空热轴上圆盘片7总数量的1/4，此区域每个圆盘片7上安装有两个导料抄板8，两个导料抄板8呈180°设置；所述干燥区位于出料端，所述干燥区圆盘片7的数量占中空热轴上圆盘片7总数量的1/4，此区域每个圆盘片7上也安装有两个导料抄板8，两个导料抄板8呈 180°设置；预热沸腾区与干燥区之间为黏滞区，所述黏滞区圆盘片 7的数量占中空热轴上圆盘片7总数量的2/4，在黏滞区内每个圆盘片7上安装有三个导料抄板8并呈120°设置。

进料端的湿污泥含水率较高，一般含水率在80％左右，流动性较好，该区的换热包括辐射、传导和对流，加热升温时间较长，通过在进料端的预热沸腾区的每个圆盘片7上安装两个导料抄板8，使湿污泥推进速度减缓，保障加热升温时间，提高预热沸腾区湿污泥料位，充分利用该区圆盘片7的换热面积。

黏滞区内的污泥含水率较低，一般含水率在70％以下，流动性较差，该区的换热仅靠辐射和传导，水分蒸发需要较长时间，增加了一个导料抄板8即在每个圆盘片7上安装三个导料抄板8，可提高污泥推进速度，加快搅拌更新换热面，提高换热效率。当圆盘片7上导料抄板8的数量超过三个时，则污泥推进速度过快，污泥不能充分有效干化，导致出料端出湿污泥，不能满足干化污泥的作用；当圆盘片7 上导料抄板8的数量少于三个时，污泥推送速度太慢，降低了污泥干化效率，增加电能消耗量。

出料端内的污泥含水率最低，一般含水率在50％以下，该区的污泥出现块状，换热面增加，污泥内的水分容易蒸发出来，该区的污泥体积较低，圆盘片7的使用面积利用率较低，减少导料抄板8数量即在每个圆盘片7上安装两个导料抄板8，使湿污泥推进速度减缓，保障干化污泥时间，提高污泥料位，充分利用该区圆盘片7的换热面积。

卧式圆盘干燥机还包括旋转接头13、排水管22和疏水导管24，所述主热轴2穿过所述壳体1与所述旋转接头13连接，所述主热轴 2上设有通孔，所述疏水导管24一端位于所述蒸汽收容腔34内，另一端穿过所述通孔和所述旋转接头13与所述排水管22连接，所述疏水导管24向所述蒸汽收容腔34的底壁倾斜。排水管22和疏水导管 24将干燥机内空心热轴和圆盘片7内的蒸汽凝结水排出设备外。疏水导管24的吸水口插入到空心热轴的蒸汽收容腔34的底部，旋转接头13内的疏水导管24静止不动，通过蒸汽压力和虹吸原理将凝结水排出。

卧式圆盘干燥机还包括上罩16和旋风除尘器25，所述上罩16 安装在所述壳体1上，所述上罩16上设有废气出口18、观察口19、检修口20和载气进口21，所述废气出口18与所述旋风除尘器25连通，旋风除尘器25出口设有引风机，所述进料口17安装在所述上罩 16上，所述出料口26设置在所述壳体1的侧壁上，保证污泥得到充分搅拌加热，并避免堵塞出料口26，所述出料口26上设有观察门37，所述观察门37上设有气动插板阀29，通过气动装置提升插板，可以观察干污泥的出料情况，提高使用的便利性。

为保证干燥机内水分的蒸发速率和扩散速度，通过引风机使机体内形成负压，废气经废气出口18引出，被送入废气旋风除尘器25和废气热回收及冷凝系统，冷却后的污水进入污水处理站。

所述检修口20设有多个，通过检修口20方便对干燥机及时进行检修，提高操作的便利性。

通过载气进口21向干燥机内输入少量的空气，通过空气作为气流带动水蒸气排出干燥机机体外。

所述壳体1包括内壳体1.1和外壳体1.2，所述内壳体1.1和外壳体1.2之间形成加热腔，外壳体1.2和内壳体1.1之间加热腔的宽度约50mm左右，所述加热腔上设有进汽管二35，所述中空热轴位于所述内壳体1.1内。通过加热腔对壳体1内的污泥起到保温的作用，保证污泥的干化效果，提高干化效率。

所述加热腔内设有多个隔板27，所述隔板27的一侧与所述内壳体1.1连接，另一侧与所述外壳体1.2连接，所述隔板27上设有多个疏水通气孔，所述加热腔的底部设有下疏水管28，下疏水管28可将加热腔内的蒸汽凝结水及时排出。隔板27起到支持、加强外壳体 1.2和内壳体1.1钢板的作用，防止加工制造期间焊接和运行通蒸汽后内壳体1.1钢板受压变形，导致几何尺寸不符合设计要求的情况。

所述外壳体1.2上设有若干通孔。外壳体1.2和内壳体1.1之间均布安装焊接有加强短管1.3，加强短管1.3穿过外壳体1.2上的通孔与内壳体1.1连接，加强短管1.3一端焊接在内壳体1.1钢板上，另一端与外壳体1.2焊接，保障所有焊缝密封不漏水漏气。

卧式圆盘干燥机还包括分隔板36，所述分隔板36设置在所述圆盘片7的干燥腔内，并将所述干燥腔分隔为至少两个独立的腔室，所述分汽疏水管15的数量与所述腔室的数量相同，所述分汽疏水管15 一端与所述腔室连通，另一端与所述蒸汽收容腔34连通。分隔板36 将整个干燥腔分成多个独立的腔室，有利于疏水排水和蒸汽进入，保障圆盘片7的温度，提高干化效率。

本发明卧式圆盘干燥机的工作过程如下：

含水率60％-80％左右的湿污泥送入干燥机后，干燥机对污泥进行物理加热干化处理。其中，蒸汽收容腔34内的热源来自锅炉或汽机抽汽的蒸汽，工作蒸汽压力0.5MPa～8.0MPa,温度在160℃～240℃之间，蒸汽通入干燥机的主热轴2和从热轴4的蒸汽收容腔34内、圆盘片7的干燥腔内以及内壳体1.1与外壳体1.2之间的加热腔内，蒸汽与机体内的污泥进行间接热交换，污泥在圆盘片7及导料抄板8的推动作用下从进料口17向出料口26移动，经过60-90分钟左右的移动干化。

湿污泥受到搅拌桨片推送和相邻加热圆盘片7之间的相互剪切、搅拌及污泥加热界面不断的更换，给污泥加热。在预热区污泥逐步提升温度至100℃使污泥沸腾，在沸腾区污泥内的水分被逐步蒸发出来；污泥的含水率逐步降低至65％以下，污泥出现黏滞状态，在黏滞区的污泥粘盘片，污泥夹在圆盘片7中间成团包轴，污泥内的水分蒸发速度降低，在该区域，通过主热轴2和从热轴4上圆盘片7的相互挤压，剪切，更换污泥受热面提高蒸发速度和换热效率；当污泥的含水率到达45％以下时，污泥进入干燥区，在该区域的污泥相对松散，小颗粒和较小的泥团并存，在主热轴2和从热轴4上圆盘片7的相互挤压、搅拌过程中，污泥被干化至含水率40％及以下，同时污泥移动至出料端，在出料桨片一10和出料桨片二12的作用下，将污泥提升至出料口26并排出机体外。干化后的污泥含水率为40％左右，湿污泥减量 66.7％以上，干污泥从干燥机出口进入下一道处理环节。

在一些实施方式中，所述中空热轴可以设置为平行的三个或四个，从而进一步增加对污泥的干化效果，提高干化效率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种卧式圆盘干燥机，其特征在于，包括驱动装置、壳体(1)、中空热轴、圆盘片(7)、导料抄板(8)、蒸汽收容腔(34)、分汽疏水管(15)、进汽管一(23)、进料桨片和出料桨片，所述壳体(1)上设有进料口(17)和出料口(26)，所述壳体(1)内设有至少两个平行的中空热轴，所述驱动装置带动所述中空热轴转动，所述中空热轴的一端设有进料桨片，另一端设有出料桨片，所述进料桨片和出料桨片之间的中空热轴上设有多个圆盘片(7)，相邻所述中空热轴上的圆盘片(7)交错设置，所述圆盘片(7)内设有干燥腔，所述中空热轴内设有蒸汽收容腔(34)，所述蒸汽收容腔(34)沿着所述中空热轴的长度方向延伸，所述蒸汽收容腔(34)上设有用于输送蒸汽的进汽管一(23)，所述分汽疏水管(15)的一端与所述蒸汽收容腔(34)连通，另一端与所述干燥腔连通，所述圆盘片(7)上设有导料抄板(8)，所述导料抄板(8)与所述圆盘片(7)的夹角δ为30°-45°。

2.根据权利要求1所述的卧式圆盘干燥机，其特征在于，所述导料抄板(8)沿着所述中空热轴的长度方向呈螺旋状设置，轴向相邻的导料抄板(8)呈45°夹角设置。

3.根据权利要求1或2所述的卧式圆盘干燥机，其特征在于，所述中空热轴设有两个，两个中空热轴分别为主热轴(2)和从热轴(4)，所述主热轴(2)与所述驱动装置连接，所述主热轴(2)上设有主动齿轮(3)，所述从热轴(4)上设有从动齿轮(5)，所述从动齿轮(5)与所述主动齿轮(3)啮合。

4.根据权利要求3所述的卧式圆盘干燥机，其特征在于，所述主热轴(2)的一端设有进料桨片一(9)，另一端设有出料桨片一(10)，所述从热轴(4)的一端设有进料桨片二(11)，另一端设有出料桨片二(12)，所述进料桨片一(9)和所述进料桨片二(11)交错设置，所述出料桨片一(10)和所述出料桨片二(12)交错设置。

5.根据权利要求1所述的卧式圆盘干燥机，其特征在于，所述壳体(1)内划分为预热沸腾区、黏滞区和干燥区，所述黏滞区位于所述预热沸腾区和所述干燥区之间，所述黏滞区内每个圆盘片(7)上的导料抄板(8)的数量大于所述预热沸腾区和所述干燥区内每个圆盘片(7)上导料抄板(8)的数量。

6.根据权利要求3所述的卧式圆盘干燥机，其特征在于，还包括旋转接头(13)、排水管(22)和疏水导管(24)，所述主热轴(2)穿过所述壳体(1)与所述旋转接头(13)连接，所述主热轴(2)上设有通孔，所述疏水导管(24)一端位于所述蒸汽收容腔(34)内，另一端穿过所述通孔和所述旋转接头(13)与所述排水管(22)连接，所述疏水导管(24)向所述蒸汽收容腔(34)的底壁倾斜。

7.根据权利要求1所述的卧式圆盘干燥机，其特征在于，还包括上罩(16)和旋风除尘器(25)，所述上罩(16)安装在所述壳体(1)上，所述上罩(16)上设有废气出口(18)、观察口(19)、检修口(20)和载气进口(21)，所述废气出口(18)与所述旋风除尘器(25)连通，所述进料口(17)安装在所述上罩(16)上，所述出料口(26)设置在所述壳体(1)的侧壁上，所述出料口(26)上设置有观察门(37)，所述观察门(37)上设有气动插板阀(29)。

8.根据权利要求1所述的卧式圆盘干燥机，其特征在于，所述壳体(1)包括内壳体(1.1)和外壳体(1.2)，所述内壳体(1.1)和外壳体(1.2)之间形成加热腔，所述加热腔上设有进汽管二(35)，所述中空热轴位于所述内壳体(1.1)内。

9.根据权利要求8所述的卧式圆盘干燥机，其特征在于，所述加热腔内设有多个隔板(27)，所述隔板(27)的一侧与所述内壳体(1.1)连接，另一侧与所述外壳体(1.2)连接，所述隔板(27)上设有多个疏水通气孔，所述加热腔的底部设有下疏水管(28)。

10.根据权利要求1或2所述的卧式圆盘干燥机，其特征在于，还包括分隔板(36)，所述分隔板(36)设置在所述圆盘片(7)的干燥腔内，并将所述干燥腔分隔为至少两个独立的腔室，所述分汽疏水管(15)的数量与所述腔室的数量相同，所述分汽疏水管(15)的一端与所述腔室连通，另一端与所述蒸汽收容腔(34)连通。

Images