CN202322579U - 污泥干化炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及污泥干化技术领域，公开了一种污泥干化炉，包括：封闭壳体，加热器，电机；设置在壳体下部的进料口；设置在壳体上部的出料口；设置在壳体内部的物料腔；设置在壳体外壁的高温介质腔；设置在壳体内部的转子，转子的不同位置上设置有叶片；所述的转子与壳体同轴，转子通过高速旋转，形成涡流，使污泥物料在离心力的作用下在壳体内壁上形成物料薄层，该薄层以一定的速率，从进科口到出料口做环形螺线运动；所述的高温介质腔内循环的高温介质自下至上做螺线运动，所述高温介质的螺线运动旋转方向与壳体内转子旋转方向相反。本实用新型可以精确控制和优化物料的干燥时间和分布，具有安全性、灵活性、经济性、环保性等特点。

Description

污泥干化炉

技术领域

本实用新型涉及污泥干化技术领域，特别涉及一种采用旋流工艺的污泥干化炉。

背景技术

城市生活污水和工业废水经过污水处理厂的处理，达标后排放，是保护水资源和城市生态环境建设必不可少的环境工程措施。

城市污水处理厂在处理工业废水和生活污水的同时产生的污泥，除了以矿物形式存在的无机组分外，还含有大量的难降解有机污染物和多种金属元素，这类污泥通常被称为城市污泥。由于城市污泥的含水率高，数量大，且富集高浓度的污染物，如果不能得到妥善地处理或处置，不仅直接影响到城市污水处理厂的正常运行，更重要的是会给环境带来严重的二次污染。因此，如何安全、经济、有效地处理城市污泥是国内外环境保护部门所共同面临的难题。

目前，污泥干化工艺主要是采用干燥机械处理污泥。按照热介质与污泥的接触方式，干燥机械可分为直接干化、间接干化和直接-间接联合干化等工艺类型。直接干化的实质是对流干燥，即将燃烧室产生的热气与污泥直接解除混合，加热污泥使其中的水分得以蒸发而最终得到干污泥产品。间接干燥实质上是传导干燥，即将燃烧炉产生的热气通过蒸汽和热油介质加热器壁，热量再通过器壁传递给湿污泥，从而使其中的水分得以蒸发除去。直接-间接联合式干燥系统是对流-传导技术的结合。

由于城市污泥具有较低的含固率，一般在20％到25％之间，现有的大多数污泥干化设备无法直接处理含固率低于60％的物料，因此不得不采取干反混方式，提高湿污泥或湿物料的含固率，使干化过程中需要消耗大量的热能，设备投资大，控制系统复杂，众多工序的粉尘爆炸环境也会降低干化过程的安全性，导致污泥干化过程存在极大的不可预测性和不稳定性。

实用新型内容

本实用新型为解决现有污泥干化设备能耗高、设备投资大、运行成本高等问题，提出一种具有安全、灵活、经济、环保等特点的污泥干化设备。具体技术方案如下：

一种污泥干化炉，包括：

封闭壳体，加热器，电机；

设置在壳体下部的进料口，用于投入污泥物料；

设置在壳体上部的出料口，用于输出物料干品；

设置在壳体内部的物料腔，用于污泥物料运动；

设置在壳体外壁的高温介质腔，用于循环高温介质；

设置在壳体内部的转子，转于的不同位置上设置有叶片，用于使污泥物料进行旋转运动；

所述的转子与壳体同轴，转子通过高速旋转，形成涡流，使污泥物料在离心力的作用下在壳体内壁上形成物料薄层，该薄层以一定的速率，从进料口到出料口做环形螺线运动；

所述的高温介质腔内循环的高温介质自下至上做螺线运动，所述高温介质的螺线运动旋转方向与壳体内转子旋转方向相反。

进一步的，所述的电机与转子相连，用于驱动转子高速运转，并通过调整转子旋转速率，控制物料腔内污泥物料的运动速率。

进一步的，壳体内的物料腔和设置在壳体外壁的高温介质腔为两个封闭腔体，并且通过壳体热壁的热传导作用进行热量交换。

进一步的，所述的加热器用于对高温介质腔内的高温介质进行加热，并通过热壁的热传导作用加热、干燥物料。

优选地，所述的物料腔内壁为带有一定倾角的漏斗型。

优选地，所述的叶片为不同曲线的金属刀片。

本实用新型一种旋流式污泥干化设备具有以下有益效果：(1)可以精确控制和优化物料的干燥时间和分布，无需物料反混，减少粉尘爆炸环境，提高安全性；(2)产品含固率可调，适用于各种不同性质的湿物料，具有较高的灵活性；(3)热效率高，热损失少，大大提高了设备处理能力，从而降低运行成本；(4)干燥过程中形成工艺闭环，采用微负压运行，气体不外泄，实现环保要求。

附图说明

附图1为本实用新型实施例的结构示意图。

其中：1-壳体，2-电机，3-物料腔，4-高温介质腔，5-转子，6-叶片，7-出料口，8-进料口，9-加热器。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的结构做进一步说明。

本实用新型实施例包括：壳体1，为圆柱状处理器。壳体1内部设置有物料腔3，用于污泥物料的循环运动，高温介质腔4内循环有高温介质，如饱和蒸汽、导热油、热空气，使壳体1的内壁得到均匀有效的加热，并通过热壁的热传导作用将热量交换给物料腔3。

壳体1内还包括转子5，转子5与装置在壳体1顶部的电机2相连，并与壳体1同轴，转子5的不同位置上设置有不同曲线的叶片6。所述的叶片6为不同曲线的金属刀片。开启电机2，转子5在电机2的驱动下高速旋转，带动叶片6，形成强烈涡流，产生的离心力促使污泥物料均匀附着在物料腔3内壁上。

物料腔3内的污泥物料运动方向为自壳体1下部的进料口8至壳体1上部的出料口7，高温介质腔4内循环的高温介质流向与物料腔3内的污泥物料运动方向相同，为自壳体1下部至壳体1上部做螺线运动。高温介质与污泥物料在垂直面上的同向运动，引导物料沿一个方向向前运动，避免了干颗粒与过热气流的接触，从而减少了粉尘产生、积聚、过热的风险。

所述高温介质的螺线运动旋转方向与壳体1内转子5旋转方向相反，即与污泥物料的旋转方向相反，若转子5为顺时针旋转，则高温介质为逆时针旋转。高温介质与污泥物料在水平面上的反向运动，使热空气采用对流模式加热污泥物料，带走热传导产生的蒸汽，所有的污泥物料颗粒均匀按照一个即定的方向和速度运动，彻底避免了物料紊流、错流可能导致的热量不均匀分布。

污泥物料与高温介质的反向运动，与壳体1内部的转子5的高速旋流形成共同作用，推动污泥物料沿壳体1内壁向上出口方向做螺线运动。电机2高速转动，转子5旋转产生的强烈旋流使污泥物料得到均匀的搅拌，在离心力的作用下，在壳体1内壁上形成一层物料薄层，污泥物料颗粒个不断地与热壁短暂接触，旋流使得污泥物料的换热均匀、频繁，每个污泥物料颗粒均获得极高的换热比表面积，污泥物料颗粒在物料腔4内与壳体1热壁的快速接触、反复包裹、携带和穿流下，完成接触、反应、灭菌、干燥等过程。所述的物料薄层以一定的速率，从壳体1的进料口8到出料口7做环形螺线移动，通过控制电机2调整转子5的旋转速率和控制出料口7的温度，可实现对整个干燥过程的精确控制，干燥时间短，污泥物料颗粒的换热效率高，避免了反复加热冷却的热损失。

本实用新型的突出优势在于解决方案的灵活性。它可以适应各种能源、各种温度条件、绝大部分物料的性质、粘度、含水率、产品的最终含固率。这些特点使得它可以以当今技术所能达到的最低成本，提供各种不同的解决方案，以适应各种减量化、资源化的目标。可以精确控制和优化物料的干燥时间和分布，具有安全性、灵活性、经济性、环保性等特点。

本实用新型不限于污泥干化装置的机械结构布置，所有利用薄膜换热原理，采用XL旋流工艺干化技术的污泥干化装置都落于本实用新型请求保护的范围。

Claims (5)

1.一种污泥干化炉，包括：

封闭壳体，加热器，电机；

设置在壳体下部的进料口，用于投入污泥物料；

设置在壳体上部的出料口，用于输出物料干品；

设置在壳体内部的物料腔，用于污泥物料运动；

设置在壳体外壁的高温介质腔，用于循环高温介质；

设置在壳体内部的转子，转子的不同位置上设置有叶片，用于使污泥物料进行旋转运动；

其特征在于：所述的转子与壳体同轴，转子通过高速旋转，形成涡流，使污泥物料在离心力的作用下在壳体内壁上形成物料薄层，该薄层以一定的速率，从进料口到出料口做环形螺线运动；

所述的高温介质腔内循环的高温介质自下至上做螺线运动，所述高温介质的螺线运动旋转方向与壳体内转子旋转方向相反。

2.如权利要求1所述的污泥干化炉，其特征在于：所述的电机与转子相连，用于驱动转子高速运转，并通过调整转子旋转速率，控制物料腔内污泥物料的运动速率。

3.如权利要求1所述的污泥干化炉，其特征在于：壳体内的物料腔和设置在壳体外壁的高温介质腔为两个封闭腔体，并且通过壳体热壁的热传导作用进行热量交换。

4.如权利要求1所述的污泥干化炉，其特征在于：所述的物料腔内壁为带有一定倾角的漏斗型。

5.如权利要求1所述的污泥干化炉，其特征在于：所述的叶片为不同曲线的金属刀片。 

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