旋搓式渣水分离机及渣水分离方法与流程

本发明属于渣水深度分离技术领域，特别是涉及一种旋搓式渣水分离机，以及利用该分离机实现的渣水分离方法。

背景技术：

在石油开采、餐厨垃圾处理、废水处理、污水处理、污泥处理，以及河湖清淤过程中，均需要渣水深度分离设备。现有的渣水分离设备多采用挤压力或离心力工作，受设备挤压强度和转速的限制，采用挤压力、离心力进行渣水分离的设备难以提供低含水率（低于60%）的泥渣。

随着我国各类泥渣产量的大量增加，迫切需要一种能够提供低含水率泥渣的渣水分离脱水设备，降低泥渣的后续处理费用和难度。

技术实现要素：

本发明的第一目的是提供一种旋搓式渣水分离机，本发明的第二目的是提供一种渣水分离方法，以解现有渣水分离设备难以提供低含水率泥渣的问题。

为了实现上述第一目的，本发明提供一种旋搓式渣水分离机，其包括：

分离腔，所述分离腔为圆筒结构，在圆筒的筒壁上设有排水孔；分离腔的一端连接封盖，另一端连接静止旋搓板；所述静止旋搓板的中部为进料凹槽，静止旋搓板的边缘为出料凹槽，出料凹槽上设有出泥孔；在进料凹槽与出料凹槽之间为深度逐渐变浅的连接槽；

旋搓器，所述旋搓器包括转轴、螺旋板和旋转搓板，转轴安装在所述分离腔内，转轴的轴心与分离腔的轴心重合；螺旋板绕在所述转轴上，螺旋板的螺距由靠近进封盖的一端向靠近静止旋搓板的一端逐渐变小；旋转搓板设有围绕转轴的过泥孔，旋转搓板固定在转轴靠近静止旋搓板的一端；

进料管，所述进料管固定连接在分离腔靠近连接封盖一端的筒壁上；

排渣管，所述排渣管安装在所述出泥孔上；

箱型壳体，箱型壳体设置在分离腔下部，用于接收分离腔排水孔的排水；

排水管，所述排水管连接在箱型壳体的底部。

本发明如上所述的旋搓式渣水分离机，进一步，所述圆筒的筒壁上设有均匀排布的排水孔。

本发明如上所述的旋搓式渣水分离机，进一步，所述静止旋搓板上的进料凹槽为圆形结构，所述静止旋搓板上的出料凹槽为环形结构；所述静止旋搓板上的连接槽为渐开线结构凹槽；所述的进料凹槽、连接槽和出料凹槽侧壁布置有出水微孔。

本发明如上所述的旋搓式渣水分离机，进一步，所述螺旋板的外边缘与分离腔内壁的间距为0.05mm～1mm。

本发明如上所述的旋搓式渣水分离机，进一步，所述过泥孔围绕转轴呈环形布置。

本发明如上所述的旋搓式渣水分离机，进一步，还包括驱动装置，所述驱动装置与旋搓器的转轴连接，用于驱动所述转轴转动。

本发明如上所述的旋搓式渣水分离机，进一步，所述驱动装置包括电机和减速机。

为了实现上述第二目的，本发明提供一种渣水分离方法，所述方法利用如上任一项所述的旋搓式渣水分离机进行，包括将待分离的含有渣和水的物料通过进料管加入分离腔并进行脱水的步骤。

本发明的有益效果是：

物料经过两次强力的挤压脱水，能够提供含水率低于60%的泥渣。同时，仅需要一套驱动装置驱动转轴转动即可，无需额外的驱动机构驱动物料的运行，以及物料的二次脱水。为石油开采、餐厨垃圾处理、废水处理、污水处理、污泥处理，以及河湖清淤工程，提供一种实用、高效的渣水分离设备。

附图说明

通过结合以下附图所作的详细描述，本发明的上述和/或其他方面的优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本发明，其中：

图1为本发明一种实施例的旋搓式渣水分离机示意图；

图2为本发明一种实施例的静止旋搓板示意图；

图3为本发明一种实施例的转轴和旋转搓板示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、分离腔，2、静止旋搓板，3、旋搓器，4、进料管，5、排渣管，6、箱型壳体，7、排水管，8、驱动装置，21、进料凹槽，22、出料凹槽，23、连接槽，24、出泥孔，31、转轴，32、螺旋板，33、旋转搓板，34、过泥孔。

具体实施方式

在下文中，将参照附图描述本发明的旋搓式渣水分离机及渣水分离方法的实施例。

在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本发明实施方式及本发明范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。

本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。

图1示出本发明一种实施例的旋搓式渣水分离机，其包括：

分离腔1，分离腔1为圆筒结构，在圆筒的筒壁上设有排水孔；分离腔1的一端连接封盖，另一端连接静止旋搓板2；如图2所示，静止旋搓板2的中部为进料凹槽21，静止旋搓板2的边缘为出料凹槽22，出料凹槽22上设有出泥孔24；在进料凹槽21与出料凹槽22之间为深度逐渐变浅的连接槽23；在如图2所示的实施例中，进料凹槽21为圆形结构，出料凹槽22为环形结构；连接槽23为渐开线结构凹槽；进料凹槽21和连接槽23和出料凹槽的侧壁设有出水微孔。静止旋搓板上的进料凹槽21为圆形结构，静止旋搓板上的出料凹槽22为环形结构；静止旋搓板上的连接槽23为渐开线结构凹槽；进料凹槽、连接槽和出料凹槽侧壁布置有出水微孔。

旋搓器3，旋搓器3包括转轴31、螺旋板32和旋转搓板33，转轴31安装在分离腔1内，转轴31的轴心与分离腔1的轴心重合；螺旋板32绕在转轴31上，螺旋板32的螺距由靠近进封盖的一端向靠近静止旋搓板2的一端逐渐变小；如图3所示，旋转搓板33设有围绕转轴31的过泥孔34，旋转搓板33固定在转轴31靠近静止旋搓板2的一端；在如图3所示的实施例中，过泥孔34围绕转轴31呈环形布置。

进料管4，进料管4固定连接在分离腔1靠近连接封盖一端的筒壁上；

排渣管5，排渣管5安装在出泥孔24上；

箱型壳体6，箱型壳体6设置在分离腔1下部，用于接收分离腔1排水孔的排水；

排水管7，排水管7连接在箱型壳体6的底部。

本发明上述实施例旋搓式渣水分离机的工作原理如下：将待分离的含有渣和水的物料通过进料管4加入分离腔1，待处理物料通过进料管进入到分离腔，在螺旋板的旋转下物料逐渐产生朝向静止旋搓板的挤压力，并且越靠近静止旋搓板该挤压力越大；由于挤压作用物料中的大部分水分通过筒壁上设有排水孔排出；当物料到达旋转搓板时，通过旋转搓板上的过泥孔进入到静止旋搓板的进料凹槽，物料由于旋搓板旋转作用和物料之间的挤压作用由进料凹槽、连接槽直至出料凹槽，在该过程中物料中的水分进一步被分离，通过槽内侧壁布置的排水微孔排出。物料中的固态物质通过出料凹槽的出泥孔排出。物料经过两次强力的挤压脱水，能够提供含水率低于60%的泥渣。同时，仅需要一套驱动装置驱动转轴转动即可，无需额外的驱动机构驱动物料的运行，以及物料的二次脱水。

在一种优选的实施例中，圆筒的筒壁上设有均匀排布的排水孔。例如排水孔在轴向上成排均匀排布，在径向上环形均匀排布。或者，根据与其他零部件的安装关系和遮挡关系，排水孔呈不规则方式布置，在受到其他零部件遮挡的位置不设置排水孔。

在本发明上述实施例中，该设备未配备动力装置，在进一步优选的旋搓式渣水分离机中，还包括驱动装置8，驱动装置8与旋搓器3的转轴31连接，用于驱动转轴31转动。在一种优选的实施例中，驱动装置8包括电机和减速机。

以下通过制作步骤进一步描述旋搓式渣水分离机。

1、技术设计

根据渣水分离处理量需要进行整机技术规格设计，通常需要的技术规格为5～30t/h.台；相对应的旋搓式渣水分离机电机减速机功率为3～20kw，转速为0.3～5rpm。

2、设备设计：

根据所确定的技术规格编制设备加工制作图，对应于技术规格为5～30t/h.台的旋搓式渣水分离机，分离腔的长度为1.0～2.0m，直径为200～400mm，进料管管径为50～100mm，排渣管管径50～100mm，排水管管径为100～2000mm。

3、组件制作：

分离腔：在一段厚壁无缝钢管（长度1.0～2.0m，管径200～400mm）上用激光密穿微孔，两端各焊接一片法兰，一端用螺栓联接一片带有中心轴孔、外侧安装有轴承的法兰板，该端上部开孔焊接一个法兰短管（进料管4）。

旋搓器：在转轴31上焊接螺旋板32，螺旋板32外边缘与分离腔1内壁微隙配合，转轴31尾端垂直焊接旋转搓板33，旋转搓板33外边缘与分离腔1内壁微隙配合，例如螺旋板32的外边缘与分离腔1内壁的间距为0.05mm～1mm。

静止旋搓板2：在一个与分离腔1尾端法兰等径的堵板中部铣出一个圆形凹槽（进料凹槽21），周边铣出一个环形凹槽（出料凹槽22），自圆形凹槽边向外铣数条深度逐渐变浅的、渐开线凹槽，直至环形凹槽（连接槽23）。在进料凹槽，出料凹槽、连接槽凹槽内激光密穿微孔。在环形凹槽内开出泥孔24，并在另一面联接排渣管5。

箱型壳体：用钢板制作收水槽，用型钢制作机架。

4、设备组装：

将旋搓器插入分离腔。

用螺栓联接静止旋搓板与分离腔尾端法兰（使排渣管位于上部）。

将组装好的旋搓器、分离腔固定于机架上。

用联轴器联接电机减速机与旋搓器。

将电机减速机固定于机架上。

5、设备运行：本发明为成套设备，整机安放在车间地坪上，接通外部给料、排水管，以及外部电源线，开启旋搓式渣水分离机即可投入运行。

上述披露的各技术特征并不限于已披露的与其它特征的组合，本领域技术人员还可根据发明之目的进行各技术特征之间的其它组合，以实现本发明之目的为准。