專利名稱：污泥干化爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
污泥干化爐技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及污泥干化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種采用旋流工藝的污泥干化爐。
技術(shù)背景[0002]城市生活污水和工業(yè)廢水經(jīng)過(guò)污水處理廠的處理，達(dá)標(biāo)后排放，是保護(hù)水資源和城市生態(tài)環(huán)境建設(shè)必不可少的環(huán)境工程措施。[0003]城市污水處理廠在處理工業(yè)廢水和生活污水的同時(shí)產(chǎn)生的污泥，除了以礦物形式存在的無(wú)機(jī)組分外，還含有大量的難降解有機(jī)污染物和多種金屬元素，這類污泥通常被稱為城市污泥。由于城市污泥的含水率高，數(shù)量大，且富集高濃度的污染物，如果不能得到妥善地處理或處置，不僅直接影響到城市污水處理廠的正常運(yùn)行，更重要的是會(huì)給環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的二次污染。因此，如何安全、經(jīng)濟(jì)、有效地處理城市污泥是國(guó)內(nèi)外環(huán)境保護(hù)部門所共同面臨的難題。[0004]目前，污泥干化工藝主要是采用干燥機(jī)械處理污泥。按照熱介質(zhì)與污泥的接觸方式，干燥機(jī)械可分為直接干化、間接干化和直接-間接聯(lián)合干化等工藝類型。直接干化的實(shí)質(zhì)是對(duì)流干燥，即將燃燒室產(chǎn)生的熱氣與污泥直接解除混合，加熱污泥使其中的水分得以蒸發(fā)而最終得到干污泥產(chǎn)品。間接干燥實(shí)質(zhì)上是傳導(dǎo)干燥，即將燃燒爐產(chǎn)生的熱氣通過(guò)蒸汽和熱油介質(zhì)加熱器壁，熱量再通過(guò)器壁傳遞給濕污泥，從而使其中的水分得以蒸發(fā)除去。 直接-間接聯(lián)合式干燥系統(tǒng)是對(duì)流-傳導(dǎo)技術(shù)的結(jié)合。[0005]由于城市污泥具有較低的含固率，一般在20%到25%之間，現(xiàn)有的大多數(shù)污泥干化設(shè)備無(wú)法直接處理含固率低于60%的物料，因此不得不采取干反混方式，提高濕污泥或濕物料的含固率，使干化過(guò)程中需要消耗大量的熱能，設(shè)備投資大，控制系統(tǒng)復(fù)雜，眾多工序的粉塵爆炸環(huán)境也會(huì)降低干化過(guò)程的安全性，導(dǎo)致污泥干化過(guò)程存在極大的不可預(yù)測(cè)性和不穩(wěn)定性。實(shí)用新型內(nèi)容[0006]本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有污泥干化設(shè)備能耗高、設(shè)備投資大、運(yùn)行成本高等問(wèn)題，提出一種具有安全、靈活、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保等特點(diǎn)的污泥干化設(shè)備。具體技術(shù)方案如下[0007]一種污泥干化爐，包括[0008]封閉殼體，加熱器，電機(jī)；[0009]設(shè)置在殼體下部的進(jìn)料口，用于投入污泥物料；[0010]設(shè)置在殼體上部的出料口，用于輸出物料干品；[0011]設(shè)置在殼體內(nèi)部的物料腔，用于污泥物料運(yùn)動(dòng)；[0012]設(shè)置在殼體外壁的高溫介質(zhì)腔，用于循環(huán)高溫介質(zhì)；[0013]設(shè)置在殼體內(nèi)部的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)于的不同位置上設(shè)置有葉片，用于使污泥物料進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；[0014]所述的轉(zhuǎn)子與殼體同軸，轉(zhuǎn)子通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)，形成渦流，使污泥物料在離心力的作用下在殼體內(nèi)壁上形成物料薄層，該薄層以一定的速率，從進(jìn)料口到出料口做環(huán)形螺線運(yùn)動(dòng)；[0015]所述的高溫介質(zhì)腔內(nèi)循環(huán)的高溫介質(zhì)自下至上做螺線運(yùn)動(dòng)，所述高溫介質(zhì)的螺線運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)方向與殼體內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反。[0016]進(jìn)一步的，所述的電機(jī)與轉(zhuǎn)子相連，用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子高速運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速率，控制物料腔內(nèi)污泥物料的運(yùn)動(dòng)速率。[0017]進(jìn)一步的，殼體內(nèi)的物料腔和設(shè)置在殼體外壁的高溫介質(zhì)腔為兩個(gè)封閉腔體，并且通過(guò)殼體熱壁的熱傳導(dǎo)作用進(jìn)行熱量交換。[0018]進(jìn)一步的，所述的加熱器用于對(duì)高溫介質(zhì)腔內(nèi)的高溫介質(zhì)進(jìn)行加熱，并通過(guò)熱壁的熱傳導(dǎo)作用加熱、干燥物料。[0019]優(yōu)選地，所述的物料腔內(nèi)壁為帶有一定傾角的漏斗型。[0020]優(yōu)選地，所述的葉片為不同曲線的金屬刀片。[0021]本實(shí)用新型一種旋流式污泥干化設(shè)備具有以下有益效果(1)可以精確控制和優(yōu)化物料的干燥時(shí)間和分布，無(wú)需物料反混，減少粉塵爆炸環(huán)境，提高安全性；(2)產(chǎn)品含固率可調(diào)，適用于各種不同性質(zhì)的濕物料，具有較高的靈活性；C3)熱效率高，熱損失少，大大提高了設(shè)備處理能力，從而降低運(yùn)行成本；(4)干燥過(guò)程中形成工藝閉環(huán)，采用微負(fù)壓運(yùn)行，氣體不外泄，實(shí)現(xiàn)環(huán)保要求。


[0022]附圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。[0023]其中1-殼體，2-電機(jī)，3-物料腔，4-高溫介質(zhì)腔，5-轉(zhuǎn)子，6-葉片，7-出料口， 8-進(jìn)料口，9-加熱器。
具體實(shí)施方式
[0024]
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)做進(jìn)一步說(shuō)明。[0025]本實(shí)用新型實(shí)施例包括殼體1，為圓柱狀處理器。殼體1內(nèi)部設(shè)置有物料腔3，用于污泥物料的循環(huán)運(yùn)動(dòng)，高溫介質(zhì)腔4內(nèi)循環(huán)有高溫介質(zhì)，如飽和蒸汽、導(dǎo)熱油、熱空氣，使殼體1的內(nèi)壁得到均勻有效的加熱，并通過(guò)熱壁的熱傳導(dǎo)作用將熱量交換給物料腔3。[0026]殼體1內(nèi)還包括轉(zhuǎn)子5，轉(zhuǎn)子5與裝置在殼體1頂部的電機(jī)2相連，并與殼體1同軸，轉(zhuǎn)子5的不同位置上設(shè)置有不同曲線的葉片6。所述的葉片6為不同曲線的金屬刀片。 開啟電機(jī)2，轉(zhuǎn)子5在電機(jī)2的驅(qū)動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)葉片6，形成強(qiáng)烈渦流，產(chǎn)生的離心力促使污泥物料均勻附著在物料腔3內(nèi)壁上。[0027]物料腔3內(nèi)的污泥物料運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樽詺んw1下部的進(jìn)料口 8至殼體1上部的出料口 7，高溫介質(zhì)腔4內(nèi)循環(huán)的高溫介質(zhì)流向與物料腔3內(nèi)的污泥物料運(yùn)動(dòng)方向相同，為自殼體1下部至殼體1上部做螺線運(yùn)動(dòng)。高溫介質(zhì)與污泥物料在垂直面上的同向運(yùn)動(dòng)，引導(dǎo)物料沿一個(gè)方向向前運(yùn)動(dòng)，避免了干顆粒與過(guò)熱氣流的接觸，從而減少了粉塵產(chǎn)生、積聚、過(guò)熱的風(fēng)險(xiǎn)。[0028]所述高溫介質(zhì)的螺線運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)方向與殼體1內(nèi)轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)方向相反，即與污泥物料的旋轉(zhuǎn)方向相反，若轉(zhuǎn)子5為順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，則高溫介質(zhì)為逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。高溫介質(zhì)與污泥物料在水平面上的反向運(yùn)動(dòng)，使熱空氣采用對(duì)流模式加熱污泥物料，帶走熱傳導(dǎo)產(chǎn)生的蒸汽， 所有的污泥物料顆粒均勻按照一個(gè)即定的方向和速度運(yùn)動(dòng)，徹底避免了物料紊流、錯(cuò)流可能導(dǎo)致的熱量不均勻分布。[0029]污泥物料與高溫介質(zhì)的反向運(yùn)動(dòng)，與殼體1內(nèi)部的轉(zhuǎn)子5的高速旋流形成共同作用，推動(dòng)污泥物料沿殼體1內(nèi)壁向上出口方向做螺線運(yùn)動(dòng)。電機(jī)2高速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的強(qiáng)烈旋流使污泥物料得到均勻的攪拌，在離心力的作用下，在殼體1內(nèi)壁上形成一層物料薄層，污泥物料顆粒個(gè)不斷地與熱壁短暫接觸，旋流使得污泥物料的換熱均勻、頻繁， 每個(gè)污泥物料顆粒均獲得極高的換熱比表面積，污泥物料顆粒在物料腔4內(nèi)與殼體1熱壁的快速接觸、反復(fù)包裹、攜帶和穿流下，完成接觸、反應(yīng)、滅菌、干燥等過(guò)程。所述的物料薄層以一定的速率，從殼體1的進(jìn)料口 8到出料口 7做環(huán)形螺線移動(dòng)，通過(guò)控制電機(jī)2調(diào)整轉(zhuǎn)子 5的旋轉(zhuǎn)速率和控制出料口 7的溫度，可實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)干燥過(guò)程的精確控制，干燥時(shí)間短，污泥物料顆粒的換熱效率高，避免了反復(fù)加熱冷卻的熱損失。[0030]本實(shí)用新型的突出優(yōu)勢(shì)在于解決方案的靈活性。它可以適應(yīng)各種能源、各種溫度條件、絕大部分物料的性質(zhì)、粘度、含水率、產(chǎn)品的最終含固率。這些特點(diǎn)使得它可以以當(dāng)今技術(shù)所能達(dá)到的最低成本，提供各種不同的解決方案，以適應(yīng)各種減量化、資源化的目標(biāo)。 可以精確控制和優(yōu)化物料的干燥時(shí)間和分布，具有安全性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性等特點(diǎn)。[0031]本實(shí)用新型不限于污泥干化裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)布置，所有利用薄膜換熱原理，采用 XL旋流工藝干化技術(shù)的污泥干化裝置都落于本實(shí)用新型請(qǐng)求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種污泥干化爐，包括 封閉殼體，加熱器，電機(jī)；設(shè)置在殼體下部的進(jìn)料口，用于投入污泥物料； 設(shè)置在殼體上部的出料口，用于輸出物料干品； 設(shè)置在殼體內(nèi)部的物料腔，用于污泥物料運(yùn)動(dòng)； 設(shè)置在殼體外壁的高溫介質(zhì)腔，用于循環(huán)高溫介質(zhì)；設(shè)置在殼體內(nèi)部的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的不同位置上設(shè)置有葉片，用于使污泥物料進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；其特征在于所述的轉(zhuǎn)子與殼體同軸，轉(zhuǎn)子通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)，形成渦流，使污泥物料在離心力的作用下在殼體內(nèi)壁上形成物料薄層，該薄層以一定的速率，從進(jìn)料口到出料口做環(huán)形螺線運(yùn)動(dòng)；所述的高溫介質(zhì)腔內(nèi)循環(huán)的高溫介質(zhì)自下至上做螺線運(yùn)動(dòng)，所述高溫介質(zhì)的螺線運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)方向與殼體內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反。
2.如權(quán)利要求1所述的污泥干化爐，其特征在于所述的電機(jī)與轉(zhuǎn)子相連，用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子高速運(yùn)轉(zhuǎn)，并通過(guò)調(diào)整轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)速率，控制物料腔內(nèi)污泥物料的運(yùn)動(dòng)速率。
3.如權(quán)利要求1所述的污泥干化爐，其特征在于殼體內(nèi)的物料腔和設(shè)置在殼體外壁的高溫介質(zhì)腔為兩個(gè)封閉腔體，并且通過(guò)殼體熱壁的熱傳導(dǎo)作用進(jìn)行熱量交換。
4.如權(quán)利要求1所述的污泥干化爐，其特征在于所述的物料腔內(nèi)壁為帶有一定傾角的漏斗型。
5.如權(quán)利要求1所述的污泥干化爐，其特征在于所述的葉片為不同曲線的金屬刀片。
專利摘要本實(shí)用新型涉及污泥干化技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種污泥干化爐，包括封閉殼體，加熱器，電機(jī)；設(shè)置在殼體下部的進(jìn)料口；設(shè)置在殼體上部的出料口；設(shè)置在殼體內(nèi)部的物料腔；設(shè)置在殼體外壁的高溫介質(zhì)腔；設(shè)置在殼體內(nèi)部的轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子的不同位置上設(shè)置有葉片；所述的轉(zhuǎn)子與殼體同軸，轉(zhuǎn)子通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)，形成渦流，使污泥物料在離心力的作用下在殼體內(nèi)壁上形成物料薄層，該薄層以一定的速率，從進(jìn)科口到出料口做環(huán)形螺線運(yùn)動(dòng)；所述的高溫介質(zhì)腔內(nèi)循環(huán)的高溫介質(zhì)自下至上做螺線運(yùn)動(dòng)，所述高溫介質(zhì)的螺線運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)方向與殼體內(nèi)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反。本實(shí)用新型可以精確控制和優(yōu)化物料的干燥時(shí)間和分布，具有安全性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)保性等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)C02F11/12GK202322579SQ20112039727
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月13日
發(fā)明者陳明雄 申請(qǐng)人:浙江閣銳環(huán)保工程有限公司