CN215236740U - 一种土壤热脱附用回转窑 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种土壤热脱附用回转窑，包括：预热组件、加热组件和送料管组。预热组件包括预热内筒和预热外筒，所述预热内筒可转动的设置在预热外筒内部，在预热内筒的外壁上设有第一螺旋输送叶，内壁上设有第二螺旋输送叶。加热组件包括：加热外筒、加热内筒和加热套筒，加热内筒可转动的设置在加热外筒内部，加热套筒套设在加热外筒外部。送料管组包括第一连通管和第二连通管，所述加热内筒通过第一连通管与预热外筒相连通，加热外筒通过第二连通管与预热内筒相连通。本实用新型所述的一种土壤热脱附用回转窑，能提升土壤热脱附的热量利用率，并提升土壤热脱附的工作效率。

Description

一种土壤热脱附用回转窑

技术领域

本实用新型属于土壤修复领域，尤其是涉及一种土壤热脱附用回转窑。

背景技术

土壤修复是一种使遭受污染的土壤恢复正常功能的技术措施，在现有技术中，土壤修复技术的种类繁多，其中土壤热脱附修复技术因具有污染物处理范围宽和设备可移动等优点，得到了广泛的运用。

在进行土壤热脱附修复时，待处理的土壤会在回转窑内部进行加热，通过加热的过程能使污染物与土壤分离，从而实现净化土壤的目的。但是，现有回转窑的热量利用率较低，在进行工作时回转窑会向周围环境中散发大量的热量，这些热量无法得到充分利用，因此会导致能源的浪费。此外，传统回转窑还不具备土壤预热的功能，当土壤进入回转窑时，土壤与回转窑内部将具有较大的温差，过大的温差会降低污染物的挥发速度，从而影响土壤热脱附的处理效率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种土壤热脱附用回转窑，以实现提升回转窑热量利用率的目的。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种土壤热脱附用回转窑，包括：

预热组件，所述预热组件包括预热内筒和预热外筒，所述预热内筒可转动的设置在预热外筒内部，在预热内筒的外壁上设有第一螺旋输送叶，在预热内筒的内壁上设有第二螺旋输送叶，且第二螺旋输送叶的旋向与第一螺旋输送叶的旋向相反；

加热组件，所述加热组件包括：加热外筒、加热内筒和加热套筒，所述加热内筒可转动的设置在加热外筒内部，所述加热套筒套设在加热外筒外部；在所述加热内筒的外壁上设有第三螺旋输送叶，且在加热内筒侧壁远离预热组件的一端设有出料口，所述加热内筒通过出料口与加热外筒相连通；

送料管组，所述送料管组包括：进料管、出料管、第一连通管和第二连通管，所述进料管与预热外筒相连通，出料管与预热内筒相连通；所述加热内筒通过第一连通管与预热外筒相连通，且在第一连接管上设有第一送料器；所述加热外筒通过第二连通管与预热内筒相连通，且在第二连接管上设有第二送料器。

进一步的，所述预热外筒的侧壁中设有导气空腔，所述导气空腔通过导气管与加热外筒相连通，且在所述导气管上设有调节阀，相应的，在预热外筒上还设有排气管，所述排气管与气体处理装置相连通。

进一步的，所述预热组件包括多个挡流板，多个所述挡流板均匀布置在导气空腔内部；在所述挡流板上设有导流孔，且相邻两个挡流板上导流孔错位布置。

进一步的，所述第二螺旋输送叶上设有连通孔，所述连通孔的轴线与预热内筒的轴线相平行。

进一步的，所述加热内筒与加热外筒同轴设置，加热内筒的轴线与水平面之间形成3°-5°夹角，且加热内筒靠近预热组件的一端高于远离预热组件的一端。

进一步的，所述加热组件包括多个折流板，多个所述折流板交替布置在加热内筒内部。

进一步的，所述加热套筒的外部套设有隔热保温层。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种土壤热脱附用回转窑具有以下优势：

(1)本实用新型所述的一种土壤热脱附用回转窑，其预热组件和加热组件内部分别设有两个土壤容纳空腔，在进行工作时，待处理的土壤会沿预热外筒、加热内筒、加热外筒、预热内筒的方向进行输送。由于土壤会在加热组件内部进行热脱附过程，因此进入预热内筒的土壤会携带大量的热量，此时完成热脱附的土壤会与新进土壤在预热组件内部进行换热，从而有效利用热脱附的余热，进而提升热脱附过程中的热量利用率。此外，本装置还能通过土壤的预热缩小新进土壤与加热组件内部的温差，当预热后的土壤进入加热组件后，土壤内部的有机污染物将会快速的与土壤分离，因此还能提升土壤热脱附工作的效率。

(2)本实用新型所述的一种土壤热脱附用回转窑，能通过导气管将热脱附过程中产生的有害气体导入导气空腔内部。在进行工作时，导气空腔将会与预热外筒内部的土壤进行热交换，从而进一步提升本装置的热量利用率。

(3)本实用新型所述的一种土壤热脱附用回转窑，能通过第一螺旋输送叶和第二螺旋输送叶控制土壤在预热组件输送方向，当预热内筒开始转动时，预热内筒内部的土壤和预热外筒内部的土壤将会向相反的方向输送，因此能够提升预热组件内部的土壤换热效率。此外，本装置还在第二螺旋输送叶设有连通孔，通过连通孔能降低土壤的输送速度，从而延长土壤在预热内筒内部的停留时间，增强预热组件内部的换热效果。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例所述的回转窑的连接结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的预热组件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例所述的预热组件的剖切内视图；

图4为本实用新型实施例所述的加热组件的结构示意图；

图5为本实用新型实施例所述的加热组件的剖视图。

附图标记说明：

1-预热外筒；11-导气空腔；12-导气管；121-调节阀；13-排气管；14-挡流板；141-导流孔；2-预热内筒；21-第一螺旋输送叶；22-第二螺旋输送叶；221-连通孔；3-加热外筒；4-加热内筒；41-第三螺旋输送叶；42-出料口；43-折流板；5-加热套筒；51-隔热保温层；61-进料管；62-出料管；63-第一连通管；631-第一送料器；64-第二连通管；641-第二送料器；71-第一驱动电机；72-第二驱动电机。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

一种土壤热脱附用回转窑，其结构可由图1进行示意，如图所示，在本实施例中回转窑包括：预热组件、加热组件和送料管组。所述送料管组用于实现预热组件与加热组件的连通，预热组件用于向加热组件内部输送待处理的土壤，并利用余热对土壤进行预热，加热组件用于对待处理的土壤进行间接加热，从而使土壤内部的有机污染物汽化，方便污染物与土壤分离。

具体的，所述预热组件包括预热内筒2和预热外筒1，其中预热内筒2设置在预热外筒1内部。所述加热组件包括：加热外筒3、加热内筒4和加热套筒5，加热内筒4设置在加热外筒3内部，且加热套筒5套设在加热外筒3外部。工作人员可根据实际情况将常见的电加热元件(如电加热圈或多根环状布置的电加热管)制成筒状，并根据加热外筒3的规格对加热套筒5的尺寸进行调整。所述送料管组包括：进料管61、出料管62、第一连通管63和第二连通管64。其中进料管61与预热外筒1相连通，出料管62与预热内筒2相连通。为方便土壤在预热组件和加热组件之间进行输送，所述加热内筒4通过第一连通管63与预热外筒1相连通，且在第一连接管上设有第一送料器631，所述加热外筒3通过第二连通管64与预热内筒2相连通，且在第二连接管上设有第二送料器641。

相应的，本实施中所述预热组件和加热组件的相对布置位置可根据实际工作场地进行调整。当预热组件和加热组件位于同一水平高度时，第一送料器631和第二送料器641均可选用螺旋输送器。当预热组件与加热组件之间存在高度差时，工作人员应在预热组件和加热组件之间增设提升机，从而降低土壤输送工作的难度。

在进行工作时，待处理的土壤会沿进料管61进入本装置内部，随后土壤会沿预热外筒1、加热内筒4、加热外筒3、预热内筒2的方向在本装置内部进行输送，并最终沿出料管62离开本装置。由于土壤会在加热组件内部进行加热，因此进入预热内筒2的土壤会携带大量的热量。此时预热内筒2中的土壤会与新进入预热外筒1的土壤发生热交换，从而有效利用土壤内部的余热，提升本装置的热量利用率。此外，通过上述过程还能够缩小新进土壤与加热组件内部的温差，当预热后的土壤进入加热内筒4后，土壤内部的有机污染物将会快速达到汽化的温度，从而迅速与土壤分离，因此还能够显著提升本装置的土壤热脱附效率。

附图2和附图3为本实施例中预热组件的示意图，如图所示，在所述预热内筒2的外壁上设有第一螺旋输送叶21，预热内筒2的内壁上设有第二螺旋输送叶22，且第二螺旋输送叶22的旋向与第一螺旋输送叶21的旋向相反。

为方便土壤在预热组件内部进行输送，所述预热内筒2应在工作过程中进行转动。示例性的，在预热外筒1的外侧可设有第一驱动电机71，工作人员可通过传动链或同步带使预热内筒2与第一驱动电机71的输出轴传动连接，从而向预热内筒2输入转动惯量。

当预热内筒2开始转动后，第一螺旋输送叶21和第二螺旋输送叶22将会同步开始转动。由于第二螺旋输送叶22的旋向与第一螺旋输送叶21的旋向相反，因此预热内筒2内部的土壤会与预热外筒1内部的土壤呈现相反的输送方向。相反的输送方向能使预热内筒2内部的土壤与预热外筒1内部的土壤获得更好的换热效果，因此能够提高预热组件内部的换热效率。

此外，为进一步提升预热组件内部的土壤换热效果，所述第二螺旋输送叶22上可设有连通孔221，且连通孔221的轴线应与预热内筒2的轴线相平行。当第二螺旋输送叶22执行土壤输送工作时，连通孔221的存在能够降低第二螺旋输送叶22的土壤输送速度，这样一来就能延长土壤在预热内筒2内部的停留时间，从而增强预热组件内部的土壤换热效果。

附图4和附图5为本实施例中加热组件的示意图，如图所示，在加热内筒4侧壁远离预热组件的一端设有出料口42，且加热内筒4通过出料口42与加热外筒3相连通。在进行安装时，加热内筒4应与加热外筒3同轴设置，其中加热内筒4的轴线应与水平面之间形成3°-5°夹角，且加热内筒4靠近预热组件的一端高于远离预热组件的一端。在进行工作时，由于加热内筒4的轴线与水平面之间存在夹角，因此其内部的土壤会在重力的作用下向出料口42方向移动，并最终沿出料口42进入加热外筒3当中。

可选的，为延长土壤在加热内筒4内部的停留时间，强化土壤热脱附的处理效果，所述加热组件还应包括多个折流板43，且多个折流板43交替布置在加热内筒4内部。当土壤因重力作用而在加热内筒4内部运动时，折流板43能够对土壤进行阻挡，通过阻挡的过程能降低土壤运动速度，从而为有机污染物的汽化争取更多的时间。

此外，为方便土壤在加热外筒3内部进行输送，所述加热内筒4的外壁上应设有第三螺旋输送叶41，且加热内筒4应在工作过程中进行转动。示例性的，加热外筒3的外侧可设有第二驱动电机72，工作人员可通过传动链或同步带使加热内筒4与第二驱动电机72的输出轴传动连接，从而向加热内筒4输入转动惯量。当加热内筒4进行转动时，第三螺旋输送叶41会使土壤向预热组件方向运动，并最终沿第二连通管64进入预热组件当中。

可选的，为避免加热套筒5产生的热量向外流失，在加热套筒5的外部可套设有隔热保温层51。所述隔热保温层51可选用常见的无机保温材料制成，通过隔热保温层51能降低加热组件的热量流失速度，从而提升土壤热脱附效率，并避免造成能量的浪费。

作为本实施例的一个可选实施方式，由于热脱附过程中产生的有害气体中依然含有大量的余热，因此所述预热外筒1的侧壁中还可设有导气空腔11，且导气空腔11通过导气管12与加热外筒3相连通。相应的，为控制有害气体的流动速度，并方便有害气体排出导气空腔11，在导气管12上还可设有调节阀121，且在预热外筒1上设有与气体处理装置(图中未示出)相连通的排气管13。

在进行工作时，含有余热的有害气体会进入导气空腔11内部，此时导气空腔11会在预热外筒1的外部对预热外筒1进行加热。通过这一过程能够有效利用有害气体中的热量，从而进一步提升本装置的热量利用率。

可选的，为提升有害气体与预热外筒内部土壤的换热效果，所述预热组件还可包括多个挡流板14。具体的，如图3所示，多个挡流板14均匀布置在导气空腔11内部，在每个挡流板14上均设有导流孔141，且相邻两个挡流板14上导流孔141错位布置。通过设置挡流板14能够对导气空腔11有害气体进行阻挡，从而降低有害气体的流动速度，延长气体与预热外筒1内部土壤的换热时间。

下面对上述方案的效果进行说明：

本实施例提供了一种土壤热脱附用回转窑，能使完成热脱附的土壤与新进入装置的土壤进行热交换，通过土壤之间的热交换能提升装置的能量利用率，同时还能缩小新进土壤与加热组件内部的温差，进而提升土壤热脱附工作的效率。其次，本装置还能使热脱附产生的有害气体与新进入装置的土壤进行换热，进一步利用土壤热脱附产生的余热。此外，本装置能通过螺旋输送叶控制土壤的输送方向，并调整土壤的输送速度，从而增强装置内部的热交换效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种土壤热脱附用回转窑，其特征在于包括：

预热组件，所述预热组件包括预热内筒(2)和预热外筒(1)，所述预热内筒(2)可转动的设置在预热外筒(1)内部，在预热内筒(2)的外壁上设有第一螺旋输送叶(21)，在预热内筒(2)的内壁上设有第二螺旋输送叶(22)，且第二螺旋输送叶(22)的旋向与第一螺旋输送叶(21)的旋向相反；

加热组件，所述加热组件包括：加热外筒(3)、加热内筒(4)和加热套筒(5)，所述加热内筒(4)可转动的设置在加热外筒(3)内部，所述加热套筒(5)套设在加热外筒(3)外部；在所述加热内筒(4)的外壁上设有第三螺旋输送叶(41)，且在加热内筒(4)侧壁远离预热组件的一端设有出料口(42)，所述加热内筒(4)通过出料口(42)与加热外筒(3)相连通；

送料管组，所述送料管组包括：进料管(61)、出料管(62)、第一连通管(63)和第二连通管(64)，所述进料管(61)与预热外筒(1)相连通，出料管(62)与预热内筒(2)相连通；所述加热内筒(4)通过第一连通管(63)与预热外筒(1)相连通，且在第一连接管上设有第一送料器(631)；所述加热外筒(3)通过第二连通管(64)与预热内筒(2)相连通，且在第二连接管上设有第二送料器(641)。

2.根据权利要求1所述的一种土壤热脱附用回转窑，其特征在于：所述预热外筒(1)的侧壁中设有导气空腔(11)，所述导气空腔(11)通过导气管(12)与加热外筒(3)相连通，且在所述导气管(12)上设有调节阀(121)，相应的，在预热外筒(1)上还设有排气管(13)，所述排气管(13)与气体处理装置相连通。

3.根据权利要求2所述的一种土壤热脱附用回转窑，其特征在于：所述预热组件包括多个挡流板(14)，多个所述挡流板(14)均匀布置在导气空腔(11)内部；在所述挡流板(14)上设有导流孔(141)，且相邻两个挡流板(14)上导流孔(141)错位布置。

4.根据权利要求1所述的一种土壤热脱附用回转窑，其特征在于：所述第二螺旋输送叶(22)上设有连通孔(221)，所述连通孔(221)的轴线与预热内筒(2)的轴线相平行。

5.根据权利要求1所述的一种土壤热脱附用回转窑，其特征在于：所述加热内筒(4)与加热外筒(3)同轴设置，加热内筒(4)的轴线与水平面之间形成3°-5°夹角，且加热内筒(4)靠近预热组件的一端高于远离预热组件的一端。

6.根据权利要求5所述的一种土壤热脱附用回转窑，其特征在于：所述加热组件包括多个折流板(43)，多个所述折流板(43)交替布置在加热内筒(4)内部。

7.根据权利要求1所述的一种土壤热脱附用回转窑，其特征在于：所述加热套筒(5)的外部套设有隔热保温层(51)。

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