CN202322581U - 污泥干化造粒机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及造粒技术领域，公开了一种污泥干化造粒机，包括：圆筒式的筒体；位于筒体上的污泥物料入料口和污泥颗粒出料口；设置在筒体上部，入料口下方的破拱装置；设置在筒体内的，两排或两排以上齿形对轧辊；在所述齿形对轧辊的每个轧辊之下，分别设有一个活动刮刀；在所述齿形对轧辊的每个轧辊中部，设有热源进出口；所述齿形对轧辊由一个相同的电驱动动力驱动，使各轧辊具有相同的角速度；位于上方的齿形对轧辊直径小于位于下方的齿形对轧辊的直径，使上一排齿形对轧辊的转动时外围线速度小于下一排齿形对轧辊的转动时外围线速度。本实用新型结构简单，更加便利于后续的加工过程，能够有效降低动能、热能消耗。

Description

污泥干化造粒机

技术领域

本实用新型涉及一种造粒技术，尤其是涉及一种污泥干化造粒机。 

背景技术

污泥大多是指城市生活污水厂沉淀析出的有机及少数无机废物。由于存在絮凝剂，其含有的水分大多被絮凝的有机物包容在分子结构间隙中，我们称之为内含水，很难被去除，现有的机械脱水方法，如卧式离心脱水、板框压滤、带式压滤都只能脱水至含固量18～22％，即使采用高温热水解后的污泥，也只能脱水至含固量30～40％。为了使污泥能够符合我们的后续处置工艺的要求，还必须使用热能的方法来脱去一部分水分，以适应填埋或焚烧的要求。 

随着人们环境保护意识的不断增强，国际环境保护的无国界合作进一步深化，城市污泥、工业污泥的健全化、无害化工作又被提高到一个新的台阶。而污泥干化作为一个必不可少的污泥处理阶段，其中能源消耗作为干化过程中主要消耗指标，尤为众人关注。污泥干化过程中，如何在保证安全洁净的前提下，提高单台产量，最大限度地降低能源消耗，已经成为众多科研工作者研究的课题。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种污泥干化造粒机，其结构简单，能源消耗低，功效高，其是利用物料本身特性，实现物料内的水分最大限度的表面化，极大地提高物科干燥动力，更加便利于后续的加工过程，有效降低动能、热能消耗。具体技术方案如下： 

一种污泥干化造粒机，包括： 

圆筒式中空结构的干化造粒筒体； 

位于筒体上的污泥物料入料口和污泥颗粒出料口； 

设置在筒体上部，入料口下方的破拱装置； 

设置在筒体内的，两排或两排以上齿形对轧辊； 

在所述齿形对轧辊的每个轧辊之下，分别设有一个活动刮刀，用于清理轧辊表面残留物； 

在所述齿形对轧辊的每个轧辊中部，通过回转接头设有热源进出口，加热轧辊外表面； 

所述齿形对轧辊由一个相同的电驱动动力驱动，使各轧辊具有相同的角速度；所述的两排或两排以上齿形对轧辊在筒体内上下结构排列，位于上方的齿形对轧辊直径小于位于下方的齿形对轧辊的直径，使上一排齿形对轧辊的转动时外围线速度小于下一排齿形对轧辊的转动时外围线速度。 

所述的破拱装置由一个分割分流装置构成，包括至少3个破拱叶片，所述破拱叶片外端向下，与水平线形成一定角度，内端固定连接在传动主轴上；所述传动主轴和减速电机直连，并固定在筒体顶部。通过传动主轴带动破拱叶片旋转，对污泥进料形成分流离心的作用力，从而防止物料架桥。 

优选地，在其筒体的下部设有一个热气进风口；在其筒体的上部设有至少一个出风口；其筒体壁上设有气体导流板。利用热空气为筒体空载部分提供热源。 

优选地，所述的齿形对轧辊的布局可以是单列多排或是多列多排，可以根据实际干化造粒需要进行设定。 

优选地，在其筒体的出料口设有一个排料装置。 

优选地，该造粒机还设有检修门、观察孔、空气预热器、预热空气调节阀、引风机部件。 

本实用新型一种污泥干化造粒机具有以下有益效果：(1)结构简单合理，造粒过程中无须添加干粉，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。 

附图说明

图1是本实用新型污泥干化造粒机的结构示意图； 

圈2是沿图1中A-A线所剖的局部断面示意图； 

图3是沿图1中A-A线所剖的局部断面的另一种形式的示意图； 

图4是沿图1中B-B线所剖的局部断面示意图； 

其中：1-筒体，2-入料口，3-出料口，4-破拱装置，41-破拱叶片，42-传动主轴，5-第一排齿形对轧辊，6-第二排齿形对轧辊，7-第三排齿形对轧辊，8-齿形刀片，10-热源进出口，11-热气进风口，12-出风口，13-气体导流板，14-排料装置，15-传动齿轮，16-传动齿轮，17-中间齿轮，19-啮合成型槽，20-热源介质，21-齿面，22-齿面，23-轧辊壁。 

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的说明。 

参见图1，本实用新型实施例包括： 

圆筒式中空结构的干化造粒筒体1。 

位于筒体1上的污泥物料入料口2和污泥颗粒出料口3。 

设置在筒体上部，入料口2下方的破拱装置4。 

设置在筒体内的，第一排齿形对轧辊5、第二排齿形对轧辊6及第三排齿形对轧辊7。 

在所述齿形对轧辊的每个轧辊之下，分别设有一个活动刮刀8，用于清理轧辊表面残留物。 

在所述齿形对轧辊的每个轧辊中部，通过回转接头设有热源进出口10，用于加热轧辊外表面。 

所述齿形对轧辊由一个相同的电驱动动力驱动，使各轧辊具有相同的角速度；所述的第一排齿形对轧辊5、第二排齿形对轧辊6及第三排齿形对轧辊7在筒体内上下结构排列，第一排齿形对轧辊5的直径小于第二排齿形对轧辊6的直径，第二排齿形对轧辊6的直径小于第三排齿形对轧辊7的直径，使齿形对轧辊的转动时外围线速度从上到下一次变大。 

所述的破拱装置4由一个分割分流装置构成，包括至少3个破拱叶片41，所述破拱叶片41外端向下，与水平线形成一定角度，内端固定连接在传动主轴42上；所述传动主轴42和减速电机直连，并固定在筒体1顶部。通过传动主轴42带动破拱叶片41旋转，对污泥进料形成分流离心的作用力，从而防止物料架桥。 

在筒体1的下部设有一个热气进风口11；在筒体1的上部设有至少一个出风口12；筒体1壁上设有气体导流板13。利用热空气为筒体1空载部分提供热源。 

在其筒体的出料口设有一个排料装置14。 

本实用新型的工作原理如下： 

在污泥物料从其筒体1上端的入料口2进入后，通过破拱装置4防止物料架桥而顺利使物料落入第一排齿形对轧辊5的辊沟槽内。 

当啮合齿形对轧辊相向转动时，置于齿面21的边缘局部的物料由于重力和局部齿顶的摩擦力的作用，随着齿的转动被扯入对夹两齿辊的轴向沟槽中并继续向下运动直至进入齿形啮合槽中自然形成条状物，针对不同物料可选择设计合理的齿辊直径以满足吸入摩擦力和条状成形力的矢量和的平衡，使得条状成形力为最小。同时针对有些软体中有不规则硬块的杂质(如河道污泥中的砖块)，还可以设置不同的轧辊直径，使其起到分拣的功效。 

与此同时传入轧辊内腔的热源(蒸汽或导热油等)经齿形对轧辊壁的传导，在空载区域时齿形对轧辊壁吸收内部热源(或热空气供给的热能)储存的能量瞬间传导给物料表面，由于温差极大，热传导速度快，物料急剧受热，条状颗粒表面迅速升温，并且由于急热作用，使物料表皮与啮合齿槽面之间形成蒸汽膜，物料出现爆炸裂纹、表皮脆化、体积急剧收缩等现象，这种裂纹、脆皮的生成和体积收缩使条形物料从齿槽中在重力的作用下可以自然脱出。条形物料在槽中受热时，表面形成的高压蒸汽膜，具有隔离条形物料与槽底面的能力，并且由于齿形沟槽设有脱模角，表面干化脆化的条形状物料在重力作用下，自然排出沟槽，完成第一步成形表面干化、脆化过程。 

上述具有裂纹的表皮脆化的干燥的条状物由于物料粘度大(或其它特性)，所含水份(溶剂)可能有一部分漫分子结构中的内含水(结晶水或其它)，导致颗粒内部水份(或溶剂)向外部转移的能力较差，同时齿辊非接触物料区域的高温热辐射、对流，筒体1部分的热辐射、对流，内部气体的对流换热使得上述脱离啮合成型槽19的物料表面仍在继续蒸发，因此在短时间内，脆化的表皮不会被反潮，在落下后进入第二排齿形对轧辊6，被扯进齿槽中，第二排齿形对轧辊6的齿面线速度比第一排齿形对轧辊5高，当已成形的物 料长条进入第二排齿形对轧辊6后，由于线速度差，物料长条被粒断并自由落在第二排齿形对轧辊6上，这种自由落体导致物料长条无规则分布在第二排齿形对轧辊6的齿面22上，被第二排轧辊切断形成短的条状或无规则颗粒，这些物料在第二排辊齿槽中，表面同样被急剧加热，物料颗粒同样由于高压蒸汽膜的作用而被隔离并脆化、裂化、硬化，当成形颗粒运动到底部由于重力的作用脱离齿沟。如上所述，当进入第三排齿形对轧辊7时，条状更短，颗粒更为均匀，颗粒表面得到了更好地脆化、裂化、硬化。 

筒体1内齿形对轧辊，即第一排齿形对轧辊5，第二排齿形对轧辊6，第三排齿形对轧辊7等等的加热介质是通过热源回转接头的热源进出口10或热气进风口11供给热风的。 

筒体1内齿形对轧辊，即第一排齿形对轧辊5，第二排齿形对轧辊6，第三排齿形对轧辊7的传动方式可采用侧位的齿轮结构，如图1所示的中间齿轮17、传动齿轮15、传动齿轮16进行多级传动，并保持相同的角速度，当然也可采取其它形式传动。所述的齿形对轧辊的直径D₁\D₂\……D_n的关系为：各齿形对轧辊的直径由上至下逐渐增大，即D₁＜D₂＜……＜D_n。 

参见图2至4，附图示出了轧辊齿形的设计构造和啮合状况示意情况，其中图2示出了齿面21的构造，而图3示出了齿面22的构造。图4示出了啮合状况。其图2至4中19为啮合成型槽，20为热源介质，23为轧辊壁，另外： 

a：齿宽 

b：齿深 

c：齿底圆中心到齿面的距离 

R(或r)：齿底圆半径：0-a/2 

Y：脱模角：0-某正数值 

D：轧辊外圆直径：根据需要确定，可以是等值或不等值 

δ：啮合齿尖轴向间隙 

ε：啮合齿尖径向间隙 

再参见图1，所述的齿形刀片9可以是以这样的方式安装，但不局限于此。 其中(在径向断面上)： 

α：齿顶尖点与轧辊轴心连线与轧辊心的垂直对称中心线的夹角：0-某一数值(根据需要定)。 

β：齿片底面与齿尖点处齿底(或外圆)面的切线的夹角：0-某一数值(根据需要定)。 

所述的齿形对轧辊的布局可以是单列多排，如图1所示，也可以是多列多排。 

破拱装置4安装于第一排齿形对轧辊5的上部，其破拱叶片41外端向下倾斜，与水平线形成一定角度，传动主轴42带动破拱叶片41旋转，对污泥进料形成分流离心的作用力，从而防止污泥物料架桥，并均匀落入第一排齿形对轧辊中。 

当需要分拣出造粒原料内部大硬块时，可根据物性设计合理的齿形对轧辊直径。 

筒体1内气体排出方式，可以是密闭负压调控引风，也可以是真空抽出或敞开散发形式。若需补充进气时，可以设置空气预热系统。若需要控制造粒机内气体某元素含量时，可以设置相应的监控系统。或者也可以由闭路循环系统中设置旁通以排出蒸发气体。 

利用本实用新型可以达到以下有益效果：(1)结构简单合理，造粒过程中无须添加干粉，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。 

对本领域的技术人员来说，通过以上说明可以很清楚地理解具体实施例。本实用新型并不限制与此，凡按照本实用新型的技术思想，在技术方案基础上所做的不同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。 

Claims (6)

1.一种污泥干化造粒机，包括：

圆筒式中空结构的干化造粒筒体；

位于筒体上的污泥物料入料口和污泥颗粒出料口；

设置在筒体上部，入料口下方的破拱装置；

设置在筒体内的，两排或两排以上齿形对轧辊；

在所述齿形对轧辊的每个轧辊之下，分别设有一个活动刮刀，用于清理轧辊表面残留物；

在所述齿形对轧辊的每个轧辊中部，通过回转接头设有热源进出口，加热轧辊外表面；

其特征在于：所述齿形对轧辊由一个相同的电驱动动力驱动，使各轧辊具有相同的角速度；所述的两排或两排以上齿形对轧辊在筒体内上下结构排列，位于上方的齿形对轧辊直径小于位于下方的齿形对轧辊的直径，使上一排齿形对轧辊的转动时外围线速度小于下一排齿形对轧辊的转动时外围线速度。

2.根据权利要求1所述的污泥干化造粒机，其特征在于：所述的破拱装置由一个分割分流装置构成，包括至少3个破拱叶片，所述破拱叶片外端向下，与水平线形成一定角度，内端固定连接在传动主轴上；所述传动主轴和减速电机直连，并固定在筒体顶部。

3.根据权利要求1所述的污泥干化造粒机，其特征在于：在其筒体的下部设有一个热气进风口；在其筒体的上部设有至少一个出风口；其筒体壁上设有气体导流板。

4.根据权利要求1所述的污泥干化造粒机，其特征在于：所述的齿形对轧辊的布局可以是单列多排或是多列多排。

5.根据权利要求1所述的污泥干化造粒机，其特征在于：在其筒体的出料口设有一个排料装置。

6.根据权利要求1所述的污泥干化造粒机，其特征在于：该造粒机还设有检修门、观察孔、空气预热器、预热空气调节阀、引风机部件。 

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