CN203024554U

CN203024554U - 一种顺逆流高湿物料干燥装置

Info

Publication number: CN203024554U
Application number: CN 201320018080
Authority: CN
Inventors: 何晓鹏; 赵玉强; 刘清; 邵广; 师建芳
Original assignee: Chinese Academy of Agricultural Engineering CAAE
Current assignee: Chinese Academy of Agricultural Engineering CAAE
Priority date: 2013-01-14
Filing date: 2013-01-14
Publication date: 2013-06-26
Anticipated expiration: 2023-01-14

Abstract

本实用新型公开了一种顺逆流高湿物料干燥装置，属于环境保护技术领域。技术方案包括：带有进料口和出料口以及进风口和出风口的干燥塔体，与所述的进风口相通的热源，与所述的出风口相通的风机，其特征在于，所述的进风口设在干燥塔体的上部或下部，所述的进料口设在干燥塔体的上部，在所述的进料口上设有带打散功能的喂料机。这种结构使得物料从干燥塔体上部喂入，依靠重力下落，非气流动力带动物料移动；高温干燥气体可自下而上与物料接触。本实用新型可实现高水分、高粘度物料的有效干燥，不会发生物料粘壁、堵塞等现象，且排气可继续循环作为热源，所以具有经济、节能的优点，不仅可以用于污泥的干燥，亦可用于其他领域的高湿物料的干燥。

Description

一种顺逆流高湿物料干燥装置

技术领域

本实用新型涉及一种高湿物料干燥装置，具体涉及一种顺逆流高湿物料干燥装置，该装置可广泛应用于高湿高粘物料干燥，尤其是含水率在80%以上的污泥干燥，属于环境保护技术领域。

背景技术

城镇污水处理厂的污泥（以下简称“污泥”），是指在污水处理过程中产生的半固态或固态物质，不包括栅渣、浮渣和沉砂。污水处理厂的污泥是污水的沉淀物，大约占整个污水量的1%。这种污泥属于高湿物料，市政规定污泥出厂含水率80%；其中污泥绝干质中的有机质含量一般在60%以上。同时，污泥湿料水分较高时具有一定粘性，干燥有很大难度，但若不对其进行干燥处理通过填埋等现行处理方式，容易对环境造成了污染。

随着城镇人口的不断增加和工业化进程的不断发展，生活污水和工业废水量与日俱增，污泥处理已引起了人们的高度关注和忧虑。与此同时，国家对环境保护愈加重视，对污泥处理亦非常严格，要求城市污水处理厂必须配套污泥处理项目。由于污泥中除含有大量粪便物和废纸物残渣外，还含有病原体微生物的有毒有害物质和微量重金属，因此不能随意排放。另外污泥浑浊液具有腐败恶臭气味，若处理不好，将对空气造成污染。因此，既安全又经济地处置城市污水厂污泥，直接关系到城市污水厂的正常运行。目前，发达国家对污泥处理的方法是进行高温焚烧，而高温焚烧的前提是将污泥的含水率降至25%以下。

目前，国际上通行采用的污泥降水设备有桨叶式干燥器、圆盘式干燥器等设备，其存在的问题是造价高、运行成本高，每吨污泥干制中运行成本为300元～600元或以上不等。由于造价高、运行费用高，导致大量的污水处理厂缺乏相应的投资建设和运作管理能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种顺逆流高湿物料干燥装置，用于解决污泥等高湿物料的干燥问题。

为了达到本发明的目的，所采取的技术方案包括：带有进料口和出料口以及进风口和出风口的干燥塔体，与所述的进风口相通的可提供高温干燥空气的热源，与所述的出风口相通的风机，所述的进风口设在干燥塔体的上部或下部，所述的进料口设在干燥塔体的上部，在所述的进料口上设有带打散功能的喂料机，这种结构使得物料从干燥塔体上部喂入，依靠重力下落，非气流动力带动物料移动。

上述的顺逆流高湿物料干燥装置中，所述的干燥塔体内部垂直设有中间隔墙，所述的中间隔墙将塔体内部空间分为两个或两个以上的干燥区，每个干燥区的上部都设有所述的进料口和相应的带打散功能的喂料机，每个干燥区的下部都设有所述的出料口，在干燥区之间设有让所述热源顺序流经各干燥区内部的通道，该通道的首部与所述的热源相连通，该通道的尾部与所述的风机相连通。这种结构包含了逆流干燥区和顺流干燥区。

上述的顺逆流高湿物料干燥装置中，所述的中间隔墙将塔体内部空间分为两个干燥区，这两个干燥区的上部相通，所述的进风口设在一个干燥区的下部，所述的出风口设在另一个干燥区的下部。本结构包含了一个逆流干燥区和一个顺流干燥区，所述的一个干燥区的出料口设有通往另一个干燥区的进料口的出料输送机。

上述的顺逆流高湿物料干燥装置中，所述的中间隔墙将塔体内部空间分为两个干燥区，这两个干燥区的下部相通，所述的进风口设在一个干燥区的上部，所述的出风口设在另一个干燥区的上部，所述的一个干燥区的出料口设有通往另一个干燥区的进料口的出料输送机。

上述的高湿物料干燥装置中，所述的干燥塔体外设有与位于高位的带打散功能的喂料机相连接的上料机。

上述的顺逆流高湿物料干燥装置中，所述的出料口设有避风排料器。

上述的顺逆流高湿物料干燥装置中，所述的中间隔墙的高度低于所述的进料口。

上述的顺逆流高湿物料干燥装置中，所述的干燥塔体的内墙由耐火砖砌筑，横截面为矩形。

上述的顺逆流高湿物料干燥装置中，所述的出料口为设置在烘干炉体底部位置的物料出料斗，所述物料出料斗的上表面低于进风口和出风口，所述物料出料斗的下方接所述的避风排料器。

上述的顺逆流高湿物料干燥装置中，所述的热源是可提供500℃以上的烟道气的装置，所述的风机为引烟风机。

传统的单级、二级或多级气流干燥设备，可以实现较高水分的干燥，一般的原料水分控制在60%以下整体运行较经济、节能。在干燥高水分、有粘度的物料时，如污泥等，易发生物料粘壁、堵塞等现象。本实用新型按照将污泥热干化与污泥焚烧相结合的处理方式，充分利用焚烧的高温余热作为干燥热源，将污泥水分从80%降至25%。本实用新型带打散功能的喂料机，打散的物料垂直下落不易沾壁，烟熏的侧壁会沾一层光滑的烟灰，即使物料接触到侧壁也不会粘连。实验证明，本实用新型可实现高水分、有粘度或高粘度物料的有效干燥，不会发生物料粘壁、堵塞等现象，且排气可继续循环作为热源，所以具有经济、节能的优点。本实用新型不仅可以用于污泥的干燥，亦可应用于其他领域的高湿物料的干燥。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1为本实用新型一种实施例的主视剖面结构示意图；

图2为本实用新型的污泥处理工艺流程图；

图3为本实用新型的俯视剖面结构示意图；

图4为本实用新型另一种实施例的主视剖面结构示意图。

以上图中标号注释如下：1.上料机Ⅰ，1＇.上料机Ⅱ，2.带打散功能的喂料机Ⅰ，2＇.带打散功能的喂料机Ⅱ，3.干燥塔体，3-1.保温墙，3-2.耐火墙，3-3.中间隔墙，3-4.物料出料斗Ⅰ，3-4＇.物料出料斗Ⅱ，4.热源，5.进风管路，6.避风排料器Ⅰ，6＇.避风排料器Ⅱ，7.出风管路，8.引烟风机，9.出料输送机Ⅰ，9＇.出料输送机Ⅱ，A.左干燥区，B.右干燥区。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。为了简洁起见，下文中的“带打散功能的喂料机”可简称为“喂料机”，“干燥塔体”也可以简称为“塔体”。且由于以下实施例中多处结构的对称性，我们也可在附图中用一个阿拉伯数字来标示左右对称设置的两个部件或机构，为了描述的清晰，我们用不带“＇”和带“＇”的标号以及带后缀“Ⅰ”和带后缀“Ⅱ”的名称来区分对称设置的左、右部件或机构。

如图1、图3所示，本实施例的顺逆流高湿物料干燥装置包括干燥塔体3，上料机Ⅰ1和上料机Ⅱ1＇，带打散功能的喂料机Ⅰ2和喂料机Ⅱ2＇，与干燥塔体3的下部相通的热源4，进风管路5，避风排料器Ⅰ6，避风排料器Ⅱ6＇，出风管路7，引烟风机8，出料输送机Ⅰ9和出料输送机Ⅱ9＇。

上料机Ⅰ1和上料机Ⅱ1＇的下端分别安装在干燥塔体3的左右侧面底部，这两个上料机上部的出料口分别与位于高位的喂料机Ⅰ2和喂料机Ⅱ2＇连接，将待干燥物料提升至所需要的进料高度。

喂料机Ⅰ2和喂料机Ⅱ2＇是待干燥物料的喂料装置，设置于干燥塔体3的上部位置，这两个喂料机的出料端插入干燥塔体3内。喂料机的内部结构为桨叶式或螺旋式，主要作用是将高湿物料喂入干燥塔体，将物料打散成颗粒状或条状，使高湿物料能均匀的散落下去。

干燥塔体3为砖砌结构，由保温墙3-1和耐火墙3-2围成方形塔体；耐火墙3-2和中间隔墙3-3均由耐火砖构成，能承受较高温度；保温墙3-1由耐高温保温材料构成。干燥塔体3内部的中间隔墙3-3将塔体内部空间分为左右A、B两个干燥区，左干燥区A为一级干燥区，高温干燥气体自下而上与物料接触，进气气流的流向（见图1中的细实线箭头）与物料的流向（见图1中的粗实线箭头）相逆，能减缓物料落料速度，增加干燥时间，同时又能与物料充分接触，以提高干燥效率，为逆流干燥段；右干燥区B为二级干燥区，进气气流流向（图1中的细实线箭头）与物料流向（图1中的粗实线箭头）相同，为顺流干燥段；对高湿物料进行二次干燥，有效充分地利用了热资源。在本实施例中，左干燥区A和右干燥区B的上部相通，它们的两个进料口的高度高于中间隔墙3-3，目的是使进料口与高温气流之间保持一定的距离，以免导致喂料机2的进料部位变形。在干燥区之间设有让热源顺序流经各干燥区内部的通道，本实施例中，该通道的首部为与热源相连通的进风口，然后左是干燥区A的内腔，再翻越中间隔墙进入右干燥区B的内腔，最后由出风口与引烟风机相连通。

左干燥区A和右干燥区B的两个进料口的高度应高于19m，与喂料机的连接均需密闭，防止外界常温空气进入干燥塔体内部，影响干燥效率。

物料出料斗Ⅰ3-4和物料出料斗Ⅱ3-4＇为本实用新型的排料装置，它们预埋于耐火墙3-2底部位置、低于高温气流进口和中低温湿气出口。物料出料斗Ⅰ3-4为一级干燥的出料口，其下方接避风排料器Ⅰ6，避风排料器Ⅰ6的出口连接出料输送机9，出料输送机9的出口与上料机Ⅱ1＇的下端连接。

物料出料斗Ⅰ3-4和物料出料斗Ⅱ3-4＇的上表面高度均低于塔体的进风口和出风口，目的是使排料装置距离高温烟气保持一定距离，以免烧排料装置；物料出料斗Ⅰ3-4和物料出料斗Ⅱ3-4＇的下端口均需与避风排料器Ⅰ6和避风排料器Ⅱ6＇密闭，防止外界常温空气进入干燥塔内部，影响干燥效率。

热源4是产生高温热空气的装置，它可提供500℃以上的烟道气，其排出的高温气流通过进风管路5与干燥塔体3连接，在引烟风机8的作用下被抽入塔体内。高温气流在干燥塔体内成微负压状态，所有管路与塔体各个进出口的连接要密闭，防止外界冷空气进入，影响干燥。

本顺逆流高湿物料干燥装置的动力源是引烟风机8，由于所排出的尾气温度较高，引烟风机能承受一定的温度。高温气流经二级干燥后，使物料降水的同时，气流温度也逐渐降低。引烟风机8布置在右干燥区B的一侧，依靠出风管路7与干燥塔体3的出风口连接。

上料机Ⅰ1和上料机Ⅱ1＇可以为斗式提升结构，亦可为链板式或刮板式或螺旋式上料结构。

本顺逆流高湿物料干燥装置的物料流程是：水分为60%以上且具有一定粘性的高湿物料原料，自上料机Ⅰ1提升至喂料机Ⅰ2处，物料被打散成颗粒状或条状，自喂料机Ⅰ2的出料口自由落体进入干燥塔体3的左干燥区A。

热源4产生的高温气体，在引烟风机8的作用下，经进风管路5从塔体下部的进风口进入左干燥区A并向上运动，与进入干燥塔体3的高湿物料接触后进行一级干燥，此过程为逆流干燥过程。

通过左干燥区A一级干燥的物料自上而下运动至物料出料斗Ⅰ3-4下方的避风排料器Ⅰ6排出。避风排料器Ⅰ6能在实现物料排出的同时，将热风锁在干燥区A内，且同时能有效地防止出料时外界冷空气进入。

从左干燥区A落下的经一级干燥后的物料，其水分降低，经物料出料斗Ⅰ、避风排料器Ⅰ排出。

如图3所示，从避风排料器Ⅰ6排出的一级干燥后的物料经出料输送机Ⅰ9输送至上料机Ⅱ1＇，由上料机Ⅱ1＇提升至位于右干燥区B上方的喂料机Ⅱ2＇处，物料被打散成颗粒状或条状，自喂料机Ⅱ2＇的出料口自由落体进入干燥塔体3的右干燥区B，物料在下落过程中进行二次干燥，经物料出料斗Ⅱ3-4＇下方的避风排料器Ⅱ6＇排出，最后经出料输送机Ⅱ9＇运走。

在实际生产中，图3所示的结构也可作这样的改动：将出料输送机Ⅱ9＇的出口与上料机Ⅰ1相连接，而将出料输送机Ⅰ9的出口作为产品输出端，此时，二级干燥为逆流干燥，一级干燥为顺流干燥。高温气流经过左干燥区A后温度逐渐降低、湿度逐渐增高，再向上运动越过中间隔墙3-3的上沿进入右干燥区B，沿右干燥区B与进入的高湿物料原料同时向下运动进行一级干燥，此过程为顺流干燥过程。之后气流降温增湿成为中低温湿气气流，经过出风管路7在引烟风机8的引风下排出。

如图4所示，这是本实用新型的另外一个实施例，它与图1所示的上述实施例不同的是，进风口和出风口都设在干燥塔体3的上部，左干燥区A与右干燥区B在中间隔墙的下方相通。此时，在左干燥区A内进行的是一级干燥，高温干燥气体自上而下与物料接触，进气气流流向（见图4中的细实线箭头）与物料流向（见图4中的粗实线箭头）相同，为顺流干燥段；在右干燥区B内进行的是二级干燥，进气气流的流向（见图4中的细实线箭头）与物料的流向（见图4中的粗实线箭头）相逆，为逆流干燥段，能减缓物料落料速度，增加干燥时间，同时又能使气流与物料充分接触，以提高干燥效率，对高湿物料进行二次干燥，有效充分地利用了热资源。在本实施例中，让热源顺序流经各干燥区内部的通道的首部为与热源相连通的干燥塔体3上部的进风口，然后是左干燥区A的内腔，再由中间隔墙的下方进入右干燥区B的内腔，最后由干燥塔体3上部的出风口与引烟风机相连通。

下面通过图2把本实用新型的工艺流程概述如下：高湿物料原料经上料机进入通入了高温气体或燃烧尾气的一个干燥区进行一级干燥，经过一级干燥后的物料（简称“一干物料”）被输送至另一台上料机，由此上料机送入另一个干燥区进行二级干燥，该干燥区内通入了经过一级干燥后排出的气体（简称“一干尾气”），经二级干燥后的物料被作为成品输送走，二级干燥后排出的是干燥尾气，上文中也把干燥尾气称为“中低温湿气”。

本实用新型的干燥塔体3也可以通过中间隔墙3-3分割成三个（呈品字形）或四个（呈田字形）甚至多个干燥区，或并联布置多套干燥塔（即把一个干燥塔的排风口接入另一个干燥塔的进风口）以实现不同水分物料的干燥，同时排气可继续循环作为热源，实现余热的充分利用。本实用新型亦可与其他气流干燥相结合，以扩大适用范围，满足不同干燥需求。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种顺逆流高湿物料干燥装置，包括带有进料口和出料口以及进风口和出风口的干燥塔体，与所述的进风口相通的热源，与所述的出风口相通的风机，其特征在于，所述的进风口设在干燥塔体的上部或下部，所述的进料口设在干燥塔体的上部，在所述的进料口上设有带打散功能的喂料机。

2.根据权利要求1所述的顺逆流高湿物料干燥装置，其特征在于，所述的干燥塔体内部垂直设有中间隔墙，所述的中间隔墙将塔体内部空间分为两个或两个以上的干燥区，每个干燥区的上部都设有所述的进料口和相应的带打散功能的喂料机，每个干燥区的下部都设有所述的出料口，在干燥区之间设有让所述热源顺序流经各干燥区内部的通道，该通道的首部与所述的热源相连通，该通道的尾部与所述的风机相连通。

3.根据权利要求2所述的顺逆流高湿物料干燥装置，其特征在于，所述的中间隔墙将塔体内部空间分为两个干燥区，这两个干燥区的上部相通，所述的进风口设在一个干燥区的下部，所述的出风口设在另一个干燥区的下部，所述的一个干燥区的出料口设有通往另一个干燥区的进料口的出料输送机。

4.根据权利要求2所述的顺逆流高湿物料干燥装置，其特征在于，所述的中间隔墙将塔体内部空间分为两个干燥区，这两个干燥区的下部相通，所述的进风口设在一个干燥区上部，所述的出风口设在另一个干燥区的上部，所述的一个干燥区的出料口设有通往另一个干燥区的进料口的出料输送机。

5.根据权利要求1或2或3所述的顺逆流高湿物料干燥装置，其特征在于，所述的干燥塔体外设有与位于高位的带打散功能的喂料机相连接的上料机。

6.根据权利要求1或2或3所述的顺逆流高湿物料干燥装置，其特征在于，所述的出料口设有避风排料器。

7.根据权利要求3所述的顺逆流高湿物料干燥装置，其特征在于，所述的中间隔墙的高度低于所述的进料口。

8.根据权利要求1或2或3所述的顺逆流高湿物料干燥装置，其特征在于，所述的干燥塔体的内墙由耐火砖砌筑，横截面为矩形。

9.根据权利要求1或2或3所述的顺逆流高湿物料干燥装置，其特征在于，所述的出料口为设置在烘干炉体底部位置的物料出料斗，所述物料出料斗的上表面低于进风口和出风口，所述物料出料斗的下方接所述的避风排料器。

10.根据权利要求1或2或3所述的顺逆流高湿物料干燥装置，其特征在于，所述的热源是可提供500℃以上的烟道气的装置，所述的风机为引烟风机。