CN208218650U - 一种污泥间接热脱附装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种污泥间接热脱附装置，包括热脱附室、燃烧室、头箱、尾箱和空心搅拌轴，所述燃烧室设置在热脱附室的底部，所述燃烧室的烟气出口与尾箱的烟气进口相通，所述头箱设置于热脱附室的头端，所述尾箱设置于热脱附室的尾端，所述空心搅拌轴穿过热脱附室且两端分别设置于头箱和尾箱中。本实用新型的优点是传热面积大，加热温度高，热量利用率高，处理范围广，在对污泥进行挤压搅拌的同时传热，特别适用于处理高含水率、高粘度的污泥。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种污泥热解脱附装置，具体的说是一种污泥间接热脱附装置，属于污泥修复技术领域。
背景技术
污泥处理一直是一个世界性的难题，伴随着环保法规的完善，对于污泥经济环保型处理变得尤为重要，原有的污泥处理方式已经不适应新的要求，新的污泥处理装置就显得非常必要。由于污泥本身具有含水率高，粘性大，污染物种类繁杂等特点，导致污泥不易处理。目前，处理污泥的方法通常有污泥热干化法、污泥焚烧法、污泥堆肥法、污泥电厂混烧法和石灰干化法等，在上述众多的物理或化学修复方法中，间接热脱附是公认的处理污泥较为成熟可靠的技术。
间接热脱附是在负压条件下，利用间接热交换技术，将污泥加热到足够的温度，使水分和污染物从污泥中挥发和分离，从而使污泥中的污染物浓度降低到目标值以下。现有的污泥处置装置多采用桨叶式干燥机，虽然能干化污泥，但是由于加热温度有限，很难处理污泥中多种污染物，且存在热量利用率低、加热温度低等缺点。
经检索发现，公开号为CN106635081A的中国专利公开了一种污泥热解脱装置，该装置包括：热解脱附炉体，用于污泥的热解脱附以及污泥的传输，所述热解脱附炉体为内外腔的嵌套结构，包括盛放污泥的热解脱附腔和包裹在所述热解脱附腔外的加热腔，所述的热解脱附腔内设有输送机构；所述热解脱附炉体分为上下设置的上炉体和下炉体，所述上炉体与下炉体之间设置热气上升通道将两者的加热腔连通，所述上炉体与下炉体之间设置物料下落通道将两者的热解脱附腔连通；热气发生装置；物料进口，设置在所述上炉体远离所述物料下落通道的一端；物料出口，设置在所述下炉体远离所述物料下落通道的一端；混合气通道，与所述热解脱附腔连通；烟气出口。该设备主要是利用加热腔内燃气的燃烧对土壤进行加热，加热腔完全包裹热脱附腔，热脱附腔上表面很难对其内部的油泥进行热传导，导致其传热效率低，燃气消耗量大，同时其无轴绞龙的主要作用起到输送的作用，传热的功能较少，几乎没有搅拌的功能，本身由于其无轴的设计，具有很大的局限性，当含油污泥堵塞在绞龙内部时很容易出现绞龙扭曲的现象，因此在实际工程应用中很难连续运行，特别是在处理含油污泥等粘性很大的土壤时效果不佳。
另外，申请公布号为CN102515460A的中国专利申请公布了一种污泥干燥机，包括带有进料口、出料口的机体，机体内安装有空心轴，空心轴上排列有楔形空心桨叶，所述的空心轴轴端连接有带蒸汽进口和冷凝水出口的旋转接头，所述的空心桨叶上设有进气管，空心桨叶与空心轴之间设有出水管，所述的空心轴内设有连接蒸汽进口的蒸汽进气管，所述的空心桨叶上所设的进气管与蒸汽进气管密封连接。基于现有设备，该污泥干燥机的蒸气仍由旋转接头送入，机体内设置蒸汽进气管，空心桨叶上的进气管与蒸气进气管用密封对接，从而保证每个空心桨叶都送到蒸气，换热后产生的冷凝水通过出水管流入空心管，再通过冷凝水出口导出。该设备虽然是利用空心桨叶对土壤进行干燥，但是主要是利用水蒸汽进入桨叶后与污泥进行热交换，其蒸汽本身温度有限，目前主要是对土壤本身进行干燥，由于土壤自身上升的温度较低，很难使含油物质从土壤中挥发出来，对于处理一些含油污泥，该类设备处理几乎没有效果，在整个干燥过程中还会产生大量的冷凝水。
因此解决目前污泥处置装置存在的加热温度低、热量利用率低、处置范围小等缺点是当前污泥处置亟待解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术存在的缺陷，提出一种加热温度高，传热面积大，热量利用率高，热脱附耗能低，处置范围广的污泥间接热脱附装置。
为了达到以上目的，本实用新型提供了一种污泥间接热脱附装置，包括热脱附室、燃烧室、头箱、尾箱和空心搅拌轴，所述燃烧室设置在热脱附室的底部，所述燃烧室的烟气出口与尾箱的烟气进口相通，所述头箱设置于热脱附室的头端，所述尾箱设置于热脱附室的尾端，所述空心搅拌轴穿过热脱附室且两端分别设置于头箱和尾箱中。
本实用新型主要是运用高温烟气进入空心轴及空心桨叶内部，在空心轴以及空心桨叶转动的同时实现热量与土壤相互交换。
优选的，所述热脱附室包括一横截面为W型的下壳体，所述下壳体的两个凹槽内分别设有一根空心搅拌轴，空心搅拌轴由驱动电机驱动。
上述结构中，将热脱附室的下壳体设置为W型，可以增加热脱附室内部土壤的填充率，并实现热脱附室与空心搅拌轴及导热桨叶的充分吻合，进而增大空心搅拌轴及导热桨叶与污泥在热脱附室内部的接触面积。另外，在热脱附室内部设有两根空心搅拌轴，可对含油等粘性较大的土壤在进行挤压搅拌的同时实现热传导。
优选的，所述热脱附室、头箱、尾箱分别由双层夹套组成，在所述双层夹套中设置有隔热材料；在所述热脱附室的头端上侧设有进料口，尾端下侧设有出料口；所述头箱上设有烟囱，所述尾箱具有烟气进口。
优选的，所述燃烧室包括燃烧器和烟气发生炉，所述烟气发生炉包括上部敞口的炉体，所述炉体包裹热脱附室的下壳体，所述炉体的一端具有烟气出口，另一端与燃烧器相连。
上述结构中，在热脱附室的底部设有燃烧室，热脱附室的下壳体即为燃烧室上壳体，且热脱附室的下壳体与燃烧室直接接触，使得燃烧室在燃烧产生烟气的同时通过下壳体接触面与土壤进行热交换，增大传热效率。
优选的，在所述空心搅拌轴的外圆表面设有一组沿轴向均匀分布的导热桨叶，所述导热桨叶呈空心状，且所述导热桨叶与空心搅拌轴相通。
优选的，所述导热桨叶为楔形且具有一定厚度的空心扇环形，所述导热桨叶的厚度从一端至另一端逐渐变大，所述导热桨叶的内弧面焊接于空心搅拌轴上；单根空心搅拌轴上焊接有两排相对布置的导热桨叶，两排导热桨叶沿空心搅拌轴的轴线方向间隔交错布置，两排导热桨叶之间形成两条通道线，两条通道线呈螺旋状盘旋在空心搅拌轴上，两根空心搅拌轴上的导热桨叶互相啮合。
优选的，所述导热桨叶由外弧面板、大头端板、小头端板以及两扇形侧板围绕组成，在所述大头端板上设有刮泥板。
优选的，所述空心搅拌轴的一端具有烟气进气口，另一端具有烟气出气口。
优选的，所述热脱附室的下壳体为燃烧室上壳体，所述热脱附室与燃烧室共界面。
本实用新型的原理如下：污泥在热脱附之前经过简单预处理去除大块石头，预处理后的污泥从热脱附室的头端上侧进料口进入热脱附室，在驱动电机带动空心搅拌轴的作用下不断被搅拌，同时燃料在燃烧室中燃烧产生的高温烟气经尾箱的烟气进口传递到空心搅拌轴及其空心导热桨叶，空心导热桨叶随空心搅拌轴转动，进而对污泥进行挤压搅拌以及传热，热源烟气在空心搅拌轴、导热桨叶、以及热脱附室的下壳体中与污泥进行热交换，从而使污泥中的污染物质挥发形成气态从而实现与土壤分离的目的，分离之后的气态物质通过烟气管道进入烟气处理系统，在烟气处理系统中不能被处理的烟气再次通过管道进入燃烧室进行燃烧，最后再次进入热脱附室内与土壤进行二次热交换，最终的烟气通过空心搅拌轴上的烟气出气口进入头箱上的烟囱，进而排入到空气中。整个装置通过燃烧室产生的高温烟气即可通过燃烧室与热脱附室接触面（即热脱附室的下壳体）进行传热，又可通过空心搅拌轴及其导热桨叶与土壤进行热交换，整个装置实现了多接触面传热，热交换面积大，热量利用率高，加热温度可高达500～800℃，在对污泥进行挤压搅拌的同时实现热交换，适合于粘性污泥处置，特别适用于油泥的处置。采用本实用新型的装置处置污泥，具有热交换面积大，热量利用率高，加热温度高，能对污泥进行挤压搅拌等优点。
本实用新型的优点如下：
1.本实用新型的装置通过采用空心搅拌轴、楔形空心导热桨叶以及热脱附下壳体三者同时与污泥进行热交换，以提高整个装置热交换的面积，降低能耗，提高热脱附温度；
2.本实用新型的装置通过采用双搅拌轴相向转动，其轴上桨叶可对污泥进行挤压搅拌，适合多种粘性污泥热脱附，特别用于含油污泥的处置；
3.本实用新型的装置通过采用双轴向相搅拌，避免了污泥在热脱附室内部推挤问题，适用于多种类型土壤的处置。
总之，本实用新型传热面积大，加热温度高，热量利用率高，处理范围广，在对污泥进行挤压搅拌的同时传热，特别适用于处理高含水率、高粘度的污泥。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。
图2为图1的内部剖视图。
图3为本实用新型中下壳体的结构示意图。
图4为图3的主视图。
图5为本实用新型中空心搅拌轴的结构示意图。
图6为图5的侧视图。
图7为本实用新型中导热桨叶的结构示意图。
图中：1.热脱附室，2.头箱，3.尾箱，4.空心搅拌轴，5.燃烧器，6.烟气发生炉，7.进料口，8.烟气进气口，9.烟气出气口，10.出料口，11.烟囱，12.烟气管道，13.燃烧室，14.下壳体，15.导热桨叶，16.刮泥板。
具体实施方式
实施例一
本实施例提供了一种污泥间接热脱附装置，其结构如图1至图7所示，包括热脱附室1、燃烧室13、头箱2、尾箱3和空心搅拌轴4，燃烧室13设置在热脱附室1的底部，燃烧室13的烟气出口与尾箱3的烟气进口相通，头箱2设置于热脱附室1的头端，尾箱3设置于热脱附室1的尾端，空心搅拌轴4穿过热脱附室1且两端分别设置于头箱2和尾箱3中。
其中，热脱附室1包括一横截面为W型的下壳体14，下壳体14的两个凹槽内各设有一根空心搅拌轴4，空心搅拌轴4位于尾箱3中的一端具有烟气进气口8，位于头箱2中的另一端具有烟气出气口9，方便热源烟气在空心搅拌轴4中流通，空心搅拌轴4由驱动电机驱动。热脱附室1、头箱2、尾箱3分别由钢质双层夹套组成，在钢质双层夹套中设置有隔热材料，在热脱附室1的头端上侧设有进料口7，尾端下侧设有出料口10。头箱2上设有烟囱11，尾箱3具有烟气进口。燃烧室13包括燃烧器5和烟气发生炉6，烟气发生炉6包括上部敞口的炉体，炉体外包覆热脱附室1的下壳体14，可实现热量从烟气发生炉6与下壳体14接触面直接对污泥进行热交换，炉体的一端具有烟气出口，另一端与燃烧器5相连。热脱附室1的下壳体14为燃烧室上壳体，热脱附室1与燃烧室13共界面。热脱附室1通过位于热脱附室1上部的烟气管道12与烟气处理系统相连，用于污泥中污染物挥发成气体后进入烟气处理系统，烟气处理系统通过管道与燃烧室13相连。
另外，在空心搅拌轴4的外圆表面设有若干沿轴向均匀螺旋分布的导热桨叶15，导热桨叶15呈空心状，且导热桨叶15与空心搅拌轴4相通。导热桨叶15为楔形且具有一定厚度的空心扇环形，导热桨叶15的厚度从一端至另一端逐渐变大，导热桨叶15的内径、外径、厚度、角度等参数可根据具体需要而定，这种空心搅拌轴4及其导热桨叶15的设计可最大程度提高热量利用率，使土壤受热均匀，增大了加热温度。导热桨叶15由外弧面板、大头端板、小头端板以及两扇形侧板围绕组成，在大头端板上设有刮泥板16，导热桨叶15的内弧面焊接于空心搅拌轴4上。单根空心搅拌轴4上焊接有两排相对布置的导热桨叶15，两排导热桨叶15沿空心搅拌轴4的轴线方向间隔交错布置，两排导热桨叶15之间形成两条通道线，两条通道线呈螺旋状盘旋在空心搅拌轴4上，两根空心搅拌轴4上的导热桨叶15互相啮合。两根空心搅拌轴4贯穿热脱附室1内部，且两根搅拌轴均为空心式，空心搅拌轴4及空心导热桨叶15增大了热量与污泥的热交换面积，两根空心搅拌轴4旋向相反，可在对粘性污泥进行挤压搅拌的同时实现热交换，适用于含油污泥的的热脱附，特别适用于粘性土壤，对堆积在热脱附室1内部的污泥进行搅拌，避免污泥堆积在热脱附室1内部，出现堵塞问题。
在实际使用过程中，污泥经过预处理之后通过皮带称量斗从热脱附室1上端的进料口7进入热脱附室1内部，同时燃料通过燃烧器5在烟气发生炉6中进行燃烧产生热量，经烟气进气口8进入空心搅拌轴4中，两根空心搅拌轴4在驱动电机的带动下进行相向转动，污泥在两根空心搅拌轴4的作用下进行均匀翻动切碎，同时导热桨叶15、空心搅拌轴4、下壳体14与污泥进行热交换，随着热量的交换，污泥中的污染物挥发成蒸汽并经烟气管道12进入烟气处理系统，烟气在烟气处理系统中进行冷凝处理之后，不能冷凝的烟气继续进入烟气发生炉6中进行燃烧，产生的热量继续通过空心搅拌轴4、导热桨叶15、下壳体14与污泥进行热交换，最终烟气通过空心搅拌轴4的左侧烟气出气口9进入到烟囱11中，最终排放到大气中。
本实施例装置产生的加热温度高，热交换面积大，热量利用率高，加热温度可高达600℃，能对污泥进行挤压搅拌，适用于多种类型污泥处置，特别适用于含油类污泥进行处理。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
Claims (9)
1.一种污泥间接热脱附装置，其特征在于：包括热脱附室、燃烧室、头箱、尾箱和空心搅拌轴，所述燃烧室设置在热脱附室的底部，所述燃烧室的烟气出口与尾箱的烟气进口相通，所述头箱设置于热脱附室的头端，所述尾箱设置于热脱附室的尾端，所述空心搅拌轴穿过热脱附室且两端分别设置于头箱和尾箱中。
2.根据权利要求1所述一种污泥间接热脱附装置，其特征在于：所述热脱附室包括一横截面为W型的下壳体，所述下壳体的两个凹槽内分别设有一根空心搅拌轴。
3.根据权利要求1所述一种污泥间接热脱附装置，其特征在于：所述热脱附室、头箱、尾箱分别由双层夹套组成，在所述双层夹套中设置有隔热材料；在所述热脱附室的头端上侧设有进料口，尾端下侧设有出料口；所述头箱上设有烟囱，所述尾箱具有烟气进口。
4.根据权利要求1所述一种污泥间接热脱附装置，其特征在于：所述燃烧室包括燃烧器和烟气发生炉，所述烟气发生炉包括上部敞口的炉体，所述炉体包裹热脱附室的下壳体，所述炉体的一端具有烟气出口，另一端与燃烧器相连。
5.根据权利要求1所述一种污泥间接热脱附装置，其特征在于：在所述空心搅拌轴的外圆表面设有一组沿轴向均匀分布的导热桨叶，所述导热桨叶呈空心状，且所述导热桨叶与空心搅拌轴相通。
6.根据权利要求5所述一种污泥间接热脱附装置，其特征在于：所述导热桨叶为楔形且具有一定厚度的空心扇环形，所述导热桨叶的厚度从一端至另一端逐渐变大，所述导热桨叶的内弧面焊接于空心搅拌轴上；单根空心搅拌轴上焊接有两排相对布置的导热桨叶，两排导热桨叶沿空心搅拌轴的轴线方向间隔交错布置，两根空心搅拌轴上的导热桨叶互相啮合。
7.根据权利要求6所述一种污泥间接热脱附装置，其特征在于：所述导热桨叶由外弧面板、大头端板、小头端板以及两扇形侧板围绕组成，在所述大头端板上设有刮泥板。
8.根据权利要求1所述一种污泥间接热脱附装置，其特征在于：所述空心搅拌轴的一端具有烟气进气口，另一端具有烟气出气口。
9.根据权利要求1所述一种污泥间接热脱附装置，其特征在于：所述热脱附室的下壳体为燃烧室上壳体，所述热脱附室与燃烧室共界面。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20181211 |