CN201665605U - 一种同轴螺旋污泥干燥机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种同轴螺旋污泥干燥机，包括内筒、外筒、外筒壁、双螺旋及动力轴，内筒与外筒同轴同心安装，内筒内壁构成内烟道，内筒与外筒之间构成干燥腔，外筒与外筒壁构成外烟道，在外烟道的外筒壁一侧轴向固装蒸气通道，该蒸气通道连通干燥腔，内筒外壁与外筒内壁之间进烟方向的上端固装有进泥斗，出烟方向的下端安装有集泥斗，在内筒外壁与外筒内壁之间所形成干燥腔内的内筒上套装有无轴螺旋体。本实用新型结构简单，设计合理，干燥效果好，生产效率高，干燥机结构紧凑，制造成本低，耗能少，干燥快，检修及维护方便适于大批量干燥污泥，从而实现污泥的减量化、资源化，是现有污泥干燥机的换代产品，特别适于污水处理厂的自动化污泥处理。

Description

一种同轴螺旋污泥干燥机

技术领域

本实用新型涉及环保领域的干燥设备，涉及物料脱水，尤其是一种同轴螺旋污泥干燥机。

背景技术

对于污水处理厂进行水处理后产生的污泥，一股是采用有机高分子絮凝剂进行絮凝，经浓缩、机械脱水后，含水率一股在85％左右，脱水后污泥呈粘稠胶质状，如采用传统干燥处理设备和工艺，在干燥过程中采用蒸汽或热油为热源，以盘式干燥机或螺旋推进干燥机等干燥；或在特殊的输送和混合设备内让湿污泥与回流干燥污泥混合，以达到合理的含固率并对其进行干燥。这些传统的干燥设备体积庞大，功耗高，成本高，处理费用高。

对于上述污水处理厂的污泥处理，干燥仅为其中间环节，其终极处理一股仍为干燥后焚烧为好，而污泥焚烧后产生的高温烟气需要在450℃至250℃区间实现骤降，传统的工艺是采取用水降温的方式，需要消耗大量的水资源并需要大量的设备投资，工艺也比较复杂。

通过检索，发现了多篇相关专利文献，其中下述两篇专利与本专利申请较为接近。其一：一种污泥干燥机(CN201424423)，包括电机、减速机、齿轮传动机构、传动轴、筒体、外壳、和搅拌翼，电机、减速机和齿轮传动机构位于筒体的上部，电机及减速机带动齿轮传动机构运转，齿轮传动机构带动竖向位于筒体内的传动轴旋转，传动轴带动位于其上的搅拌翼旋转，所述的筒体内部为多段结构，上下空间内设置有多个传热面，筒体顶端一侧设置有湿污泥进口，与湿污泥进口相对的筒体顶端的另一侧设置有过热蒸汽进口，在筒体的底端设置有干污泥出口及过热蒸汽出口；其二为一种螺杆式污泥干燥机(CN200996781)，包括筒体，筒体内部设置有燃烧室，燃烧室内的活塞连接传动杆，筒体的中间设置有空心轴，传动杆平行内置于空心轴的中间，空心轴表面固定有环绕的螺旋桨，传动杆传动机构，传动机构通过齿轮带动空心轴转动。

上述两篇对比文件与本专利申请在技术方案上有较大不同。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种结构简单、设计合理、干燥效果好、生产效率高的同轴螺旋污泥干燥机。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种同轴螺旋污泥干燥机，包括内筒、外筒、外筒壁、双螺旋及动力轴，内筒与外筒同轴同心安装，内筒内壁构成内烟道，内筒与外筒之间构成干燥腔，外筒与外筒壁构成外烟道，内烟道回转连通外烟道，在外烟道的外筒壁一侧轴向固装蒸气通道，该蒸气通道连通干燥腔，内筒外壁与外筒内壁之间进烟方向的上端固装有进泥斗，出烟方向的下端安装有集泥斗，在内筒外壁与外筒内壁之间所形成的干燥腔内的内筒上套装有双螺旋体，该双螺旋体在集泥斗方向固装动力轴。

而且，在内筒内壁同轴纵向制有内翅片，内翅片形成圆柱形高温烟气通道即高温柱面，该通道由多块压铸铝合金内翅片圆形筒轴向层叠或多条圆弧形挤压铝合金内翅片型材箍筒焊接组合而成，内部形成多个长条空腔；在外筒外壁与外筒壁之间的外筒外壁上制有外翅片，内翅片与外翅片的结构相同。

在内筒外壁与外筒内壁之间的干燥腔内的内筒上同轴盘绕两条同参数无轴螺旋体或同轴层叠盘绕两条以上不等径的无轴螺旋体，当采用两条同参数螺旋时，其中一螺旋体可在轴向往复运动；或两螺旋体轴向距离不变，一螺旋体转速恒定，另一螺旋体变速旋转；或两螺旋体交替旋转；当采用两条以上不等径的无轴螺旋体层叠盘绕时，不等径无轴螺旋体采用相邻螺旋体绕向相反，旋转方向相反；亦可采用较软的单螺旋体变速旋转。

而且，所述蒸气通道通过一排出气管穿过外烟道而连通干燥腔。

本实用新型的优点和有益效果为：

1、本干燥机的污泥加热蒸发采用封闭的内、外环形筒空间换热结构，以同轴的双螺旋体或多螺旋体输送污泥并对污泥进行挤压、搅拌，有效破坏了工作面与污泥间的蒸汽膜，为污泥与加热工作面的压力接触提供动力，干燥腔与蒸汽通道有多条贯通管道，并在蒸汽通道内形成负压，环保效果好，干燥效率高。

2、本干燥机设计了同轴纵向的内翅片圆柱形高温烟气通道即高温柱面，该通道由多块压铸铝合金内翅片圆形筒轴向层叠(或多条圆弧形挤压铝合金内翅片型材箍筒焊接)组合而成，内部形成多个长条空腔，高温烟气自进烟口无阻碍进入并以高速穿过这些空腔散出热量，可有效降低自身温度，达到烟气温度骤降的要求，换热效果非常好。

3、本干燥机的外烟道与蒸汽通道一体化设计，亦为多块压铸铝合金轴向层叠或多条圆弧形挤压铝合金外翅片型材箍筒焊接组合而成，自内筒柱面穿过外筒柱面至蒸汽通道均布设置多个径向贯通管道，以隔离蒸汽与烟气，从而保持蒸汽通道与外烟道各自的密闭；在干燥腔体内的污泥干燥过程中产生的蒸汽通过这些贯通管道快速的进入蒸汽通道，蒸汽通道的出口端可连接一引风机，使蒸汽通道内保持一微负压，以使蒸发过程加速。外烟道内亦设置翅片，并与内烟道串联连接，烟气自内烟道高速流入，经外烟道高速流至烟气出口排出。在此过程中，保证了高温烟气实现450～250℃温度骤降的要求。上述光洁之内筒、外筒柱面作为污泥挤压吸热蒸发的热源及基础，构成干燥工作腔体。

3、本干燥机采用同轴同参数双(或层叠盘绕两条以上的不等径)无轴螺旋推进系统，所有螺旋体均可为等螺距或变螺距，若变螺距则沿污泥行进方向螺距逐渐变小，螺旋体与内、外筒柱面保持间隙配合，在内烟道上沿轴向多点设陶瓷薄圈滑环或铸铁薄圈滑环，该圈外径略大于内烟道外径(也可略小于外烟道内径)，该圈对螺旋体进行限位约束，以保护内、外烟道不与螺旋体发生刮擦。

4、本干燥机在内、外筒高温柱面构成的干燥腔中，污泥被螺旋体挤压在内、外筒柱面上时与柱面紧密接触并快速大量吸热，薄泥片绕柱面螺旋行进，不断被挤压吸热、蒸发后逐步干燥，至含水40％左右或其他适合工艺要求的湿度被挤至出泥端，落入集泥斗，杜绝了污泥的粘壁、结块、堵塞问题，提高了干燥效果。本干燥机可将污泥干燥至含水20％-60％间的任意值，此处干燥40％左右是为满足污泥成型的工艺要求。

5、本干燥机在高温烟气进口方向设置进泥斗，进泥斗底部的污泥将被螺旋体带进工作腔；在高温烟气出口方向设置集泥斗，集泥斗底部可安装旋转气封门，该门有效保证了工作腔内部的密封效果。

6、本干燥机把污泥的干化与烟气温度的骤降要求结合起来，以污泥燃烧产生的高温烟气为干燥机的热源来干燥污泥；以湿污泥在干燥过程中的蒸发吸热过程来为高温烟气降温。简化了工艺设备和流程，实现了低设备费用，低运行费用，耗能少，干燥快，检修及维护方便等一系列优点，非常适于大批量处理污泥，从而实现污泥的减量化、资源化。

7、本实用新型结构简单，设计合理，干燥效果好，生产效率高，干燥机结构紧凑，制造成本低，耗能少，干燥快，检修及维护方便适于大批量干燥污泥，从而实现污泥的减量化、资源化，是现有污泥干燥机的换代产品，特别适于污水处理厂的自动化污泥处理。

附图说明

图1是本实用新型的立体结构示意图(打开外筒状态)；

图2是本实用新型的同径同螺距双螺旋体截面放大剖视图；

图3是本实用新型的不等径双螺旋体截面放大剖视图。

具体实施方式

下面结合附图、通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种同轴螺旋污泥干燥机，包括内筒3、外筒8、外筒壁9、双螺旋4及动力轴11，内筒与外筒同轴同心安装，内筒内壁构成内烟道1，内筒与外筒之间构成干燥腔10，外筒与外筒壁构成外烟道6，内烟道通过其底部的回转弯12连通外烟道，在外烟道的外筒壁一侧轴向固装蒸气通道5，该蒸气通道通过一排出气管7穿过外烟道而连通干燥腔；在内筒内壁同轴纵向制有内翅片15，内翅片形成圆柱形高温烟气通道即高温柱面，该通道由多块压铸铝合金内翅片圆形筒轴向层叠(或多条圆弧形挤压铝合金内翅片型材箍筒焊接)组合而成，内部形成多个长条空腔；在外筒外壁与外筒壁之间的外筒外壁上制有外翅片14，内翅片与外翅片的结构相同，也为多块压铸铝合金内翅片圆形筒轴向层叠(或多条圆弧形挤压铝合金内翅片型材箍筒焊接)组合而成。

内筒外壁与外筒内壁之间的上端固装有进泥斗2，下端安装有集泥斗13。

在内筒外壁与外筒内壁之间所形成干燥腔内的内筒上套装有双螺旋体，该双螺旋体的下端即在集泥斗位置固装有动力轴(也可以在进泥斗位置固装动力轴)，该动力轴可驱动双螺旋体进行轴向串动(采用偏心齿轮或凸轮)以及转动(电机驱动减速机)，该动力部分为现有的常规技术，本实施例不再给出具体的结构。

在内筒外壁同轴盘绕两条同参数无轴螺旋体(如图2)，或同轴层叠盘绕两条以上不等径的无轴螺旋体16(如图3)。当采用两条同参数螺旋时，其中一螺旋体可在轴向往复运动，或两螺旋体轴向距离不变，一螺旋体转速恒定，另一螺旋体变速旋转，以实现两螺旋体间变距；或两螺旋体交替旋转；当采用两条以上不等径的无轴螺旋体时，层叠盘绕两条以上不等径无轴螺旋体则可采用相邻螺旋体绕向相反，旋转方向相反；亦可采用较软的单螺旋体变速旋转。在内烟道上沿轴向多点设陶瓷薄圈滑环或铸铁薄圈滑环，该圈外径略大于内烟道外径(也可略小于外烟道内径)，该圈对螺旋体进行限位约束，以保护内、外烟道不与螺旋体发生刮擦。也可沿污泥的行进方向不断改变螺旋体的横截面形状，如矩形、方形、菱形、多边形、圆形、椭圆形等多种形状，以提高污泥的翻动、挤压效果。螺旋体亦可制成空心管形式，在其中通过高温烟气，以提高干燥效率。

本实用新型整机呈倾斜设置，污泥、高温烟气进口、烟气出口、蒸气管道均设置在上端，污泥出口在下端。

本实用新型的工作原理是：

焚烧炉产生的高温烟气(850～950℃)经绝热管道进入内翅片圆柱形高温烟气通道(即内烟道)，串联进入同轴布置的外翅片套筒的烟气通道(即外烟道)，并加热其各自的工作柱面，在工作面上把热量传递给干燥腔内的湿污泥。烟气自身的温度骤降至240℃以下后从外烟道的烟气出口排出(高温烟气的流向可以翻转，即可外烟道进，内烟道出)。

湿污泥由螺杆泵或其他形式的泥泵压入干燥机污泥进泥斗，进泥斗底部的污泥被无轴螺旋体旋转带入环形工作腔。

污泥将被具有轴向运动的双螺旋体挤压成螺旋形薄泥片进入环形工作腔，并不断紧贴在大于160℃的柱面上，薄泥片被挤压在柱面上吸热干燥，并被双螺旋体挤压、旋转、搓动，其蒸汽自蒸汽出口排出，依此重复，直至被推出工作面。干燥腔产生的蒸汽通道内的水蒸气由引风机经蒸汽出口排出，并在干燥机蒸汽通道内形成负压，同时污泥蒸发出的其他气体也被快速排出。螺旋形薄泥片经多圈的挤压吸热、蒸发后逐步干燥，至含水率在40％或其他适合工艺要求的湿度(本干燥机可将污泥干燥至含水20％-60％间的任意值，此处干燥至40％左右是为满足污泥成型的工艺要求)被挤至出泥端，落入集泥斗，集泥斗中的半干泥经绕水平轴旋转的出泥口旋转排出。

Claims (4)

1.一种同轴螺旋污泥干燥机，其特征在于：包括内筒、外筒、外筒壁、双螺旋及动力轴，内筒与外筒同轴同心安装，内筒内壁构成内烟道，内筒与外筒之间构成干燥腔，外筒与外筒壁构成外烟道，内烟道回转连通外烟道，在外烟道的外筒壁一侧轴向固装蒸气通道，该蒸气通道连通干燥腔，内筒外壁与外筒内壁之间进烟方向的上端固装有进泥斗，出烟方向的下端安装有集泥斗，在内筒外壁与外筒内壁之间所形成的干燥腔内的内筒上套装有双螺旋体，该双螺旋体在集泥斗方向固装动力轴。

2.根据权利要求1所述的一种同轴螺旋污泥干燥机，其特征在于：在内筒内壁同轴纵向制有内翅片，内翅片形成圆柱形高温烟气通道即高温柱面，该通道由多块压铸铝合金内翅片圆形筒轴向层叠或多条圆弧形挤压铝合金内翅片型材箍筒焊接组合而成，内部形成多个长条空腔；在外筒外壁与外筒壁之间的外筒外壁上制有外翅片，内翅片与外翅片的结构相同。

3.根据权利要求1所述的一种同轴螺旋污泥干燥机，其特征在于：在内筒外壁与外筒内壁之间的干燥腔内的内筒上同轴盘绕两条同参数无轴螺旋体或同轴层叠盘绕两条以上不等径的无轴螺旋体，当采用两条同参数螺旋时，其中一螺旋体可在轴向往复运动；或两螺旋体轴向距离不变，一螺旋体转速恒定，另一螺旋体变速旋转；或两螺旋体交替旋转；当采用两条以上不等径的无轴螺旋体层叠盘绕时，不等径无轴螺旋体采用相邻螺旋体绕向相反，旋转方向相反；亦可采用较软的单螺旋体变速旋转。

4.根据权利要求1所述的一种同轴螺旋污泥干燥机，其特征在于：所述蒸气通道通过一排出气管穿过外烟道而连通干燥腔。

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