专利名称：多层式有机物干燥系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多层式有机物干燥系统，特别是涉及一种为了使污泥等含有较多水分的有机物干燥而使用的多层式有机物干燥系统。
背景技术：
为了使污泥等含有较多水分的有机物干燥，有人提出了一种多层式有机物干燥系统，该系统从上层向下层以多层的方式输送有机物，并且鼓风过热蒸汽而使有机物干燥。如专利文献1所示，利用配置在各层且旋转的多个耙(rake)依次横向地输送有机物，在各层的端部使有机物下落到下一层，接着利用下层的耙横向地输送有机物。这样，能够从上层向下层以多层的方式输送有机物。并且，能够使加热气体沿与有机物的输送方向相同的方向流动(并流)，使有机物干燥。另外，在专利文献2中公开了这样一种技术，即，在有机物的输送部件的最后工序 (干燥末期)中，使有机物与风量较小的蒸发蒸汽接触，从而弥补干燥的不足，并且抑制粉尘混入到蒸汽中，抑制集尘装置的大型化。有机物的输送方向与过热蒸汽的流动方向的关系不仅有使两者沿同向移动的“并流方式”，而且还有两者彼此反向地移动的“交流(对流)方式”。并流方式具有能够稳定地控制温度的优点，但存在专利文献1那样的末端处的加热不足的问题。交流方式虽然热效率较高，还能够使有机物碳化，但存在容易变成局部加热、难以控制整体的温度的缺点。另外，也有利用作为并流方式和交流方式的组合，即所谓的“2分流方式”进行的干燥方法，该方法将过热蒸汽供给到输送通路径的中间位置，沿有机物的输送方向来看，使过热蒸汽在比中间位置靠上游侧以交流的方式流动，在比中间位置靠下流侧以并流的方式流动。但是，在多层式有机物干燥系统中，在上层必须进行高温下的干燥，在下层必须进行低温下的干燥。因此，在2分流方式中，由于干燥机入口的过热蒸汽温度是一样的，因此难以同时满足上游侧的条件和下流侧的条件，存在效率低且运转控制难的缺点。另外，在仅利用并流方式、交流方式形成通过流路、或仅利用2分流方式形成通过流路的情况下，通过流路变长，过热蒸汽的温度响应性较差，存在容易发生过度干燥或干燥不足的问题。而且，长流路也存在内部压力损失增大、循环风扇大型化的问题。此外，在进行由低温热源(三百多摄氏度的排气)进行的干燥的情况下，传热面积增大，在使用过热蒸汽循环型的干燥机的情况下，循环蒸汽的流量是产生蒸汽流量的12 15倍左右，因此干燥机内部的流速容易过快，会产生粉尘飞散等问题。日本特开平2-71900号公报日本特开2004-190990号公报
实用新型内容本实用新型要解决的问题在于，提供一种能够消除上述问题、容易控制整体的温度、热利用效率高、即使在利用低温热源的情况下也能抑制过热蒸汽的流速过快的多层式有机物干燥系统。为了解决上述问题，本实用新型的多层式有机物干燥系统具有下述那样的技术特征。(1) 一种多层式有机物干燥系统，其包括输送部件，其从上层向下层以多层的方式输送有机物；干燥室，其收容该输送部件，该系统将过热蒸汽鼓风到该干燥室内，来干燥该有机物，其特征在于，在过热蒸汽的导入部与该干燥室之间具有加压室，该加压室用于将过热蒸汽鼓风到该干燥室内，在过热蒸汽的导出部与该干燥室之间具有减压室，该减压室用于自该干燥室排出过热蒸汽，在该加压室与该干燥室之间、以及该干燥室与该减压室之间设置有用于调节过热蒸汽的流量的蒸汽流调节部件。(2)在上述(1)所述的多层式有机物干燥系统的基础上，其特征在于，设置在该加压室与该干燥室之间的该蒸汽流调节部件是将过热蒸汽的流动方向切换成该输送部件的上层侧、或下层侧、或上层侧和下层侧这两层的部件。(3)在上述(1)或( 所述的多层式有机物干燥系统的基础上，其特征在于，该过热蒸汽的导入部形成在该加压室的上部，该过热蒸汽的导出部形成在该减压室的下部。(4)在上述(1) (3)中任意一项所述的多层式有机物干燥系统的基础上，设置在该加压室与该干燥室之间的该蒸汽流调节部件是在输送含水率为45%以下的有机物的层中、将被鼓风来的过热蒸汽的温度调节为250°C以下的部件。(5)在上述(1) (4)中任意一项所述的多层式有机物干燥系统的基础上，设置在该干燥室与该减压室之间的该蒸汽流调节部件是将该减压室的过热蒸汽调节到规定温度的部件。在本实用新型的多层式有机物干燥系统中，在过热蒸汽的导入部与该干燥室之间具有用于将过热蒸汽鼓风到该干燥室内的加压室，在过热蒸汽的导出部与该干燥室之间具有用于自该干燥室排出过热蒸汽的减压室，而且在该加压室与该干燥室之间、以及该干燥室与该减压室之间设置有用于调节过热蒸汽的流量的蒸汽流调节部件，因此易于控制温度，且也能使过热蒸汽的热利用效率设定得较高。而且，还能抑制过热蒸汽的流速过量地增加。此外，设置在加压室与干燥室之间的蒸汽流调节部件具有风向调节功能，该功能将过热蒸汽的流动方向切换成输送部件的上层侧、或下层侧、或上层侧和下层侧这两层，因此能够在各层分开使用交流方式和并流方式，提高热利用效率。在将过热蒸汽的流动方向切换成输送部件的上层侧时，自该加压室鼓风来的过热蒸汽形成沿与输送部件的输送方向相反的方向流动的空气流(交流方式)，因此能够使有机物有效地干燥，在将过热蒸汽的流动方向切换成输送部件的下层侧时，自该加压室鼓风来的过热蒸汽形成沿与输送部件的输送方向相同的方向流动的空气流(并流方式)，因此能够易于控制温度。并且，过热蒸汽的导入部形成在加压室的上部，过热蒸汽的导出部形成在减压室的下部，因此在加压室中，易于将高温的蒸汽供给到输送部件的上层，在减压室中，能够从自干燥室排出的蒸汽中温度比较低的蒸汽开始，将这些蒸汽导出到外部。此外，该导入部和该导出部分别位于有机物干燥系统的对角线上，因此能够顺利地进行该有机物干燥系统整体的空气的循环。另外，在输送含水率为45%以下的有机物的层中，设置在加压室与干燥室之间的蒸汽流调节部件将被鼓风来的过热蒸汽的温度调节为250°C以下，因此能够抑制有机物的过度干燥。此外，设置在干燥室与减压室之间的蒸汽流调节部件将该减压室的过热蒸汽调节到规定温度，因此能够使过热蒸汽达到最佳的温度，从而在循环利用过热蒸汽时，也能提高过热蒸汽所具有的热量的利用效率。
图1是表示本实用新型的多层式有机物干燥系统的大概结构的图。图2的是表示本实用新型的多层式有机物干燥系统所使用的输送部件的一例的图。图3的是表示本实用新型的多层式有机物干燥系统所使用的蒸汽流调节部件的一例的图。
具体实施方式
接下来，利用下述的优选例来说明本实用新型，但本实用新型并不限定于这些例子。本实用新型的多层式有机物干燥系统包括输送部件(用附图标记6表示各层)， 其从上层向下层以多层的方式输送污泥等含有水分的有机物；干燥室1，其收容该输送部件，该系统将过热蒸汽a鼓风到该干燥室1内，来使该有机物干燥，其特征在于，在过热蒸汽 a的导入部7与该干燥室1之间具有加压室2，该加压室2用于将过热蒸汽a鼓风到该干燥室1内，在过热蒸汽a的导出部8与该干燥室1之间具有减压室3，该减压室3用于自该干燥室1排出过热蒸汽a，在该加压室2与该干燥室1之间、以及该干燥室1与该减压室3之间设置有用于调节过热蒸汽a的流量的蒸汽流调节部件(5、41 46)。作为本实用新型的多层式有机物干燥系统所使用的输送部件，如图2所示，在各层的输送台5上配置多个耙11，利用贯穿各层地配置的旋转轴12使各耙11旋转，从而构成输送部件。图2的(a)是配置在各层上的耙的俯视图，图2的(b)是从横向看去的侧视图。 通过使各耙旋转，能够沿箭头A方向和箭头B方向依次输送有机物。作为输送部件，并不限定于图2所示的耙，也可以利用由环形带形成的输送部件，但为了增加有机物与过热蒸汽的接触面积，优选采用耙那样的还附加具有搅拌功能的输送部件。如图1所示，一边将有机物从干燥室内的上层依次输送到下层，一边利用被鼓风到干燥室内的过热蒸汽使有机物干燥，最后该有机物作为干燥污泥等干燥后的有机物(干燥有机物)而排出。干燥有机物在燃烧炉中被焚烧，或者作为水泥制造设备等的燃料而被
j/c Jyn ο本实用新型的多层式有机物干燥系统的特征如图ι所示，在干燥室ι的过热蒸汽的入口侧设置加压室2，在干燥室1的过热蒸汽的出口侧设置减压室3。并且，在干燥室1 与加压室2之间、以及干燥室1与减压室3之间形成多个连通孔，在各连通孔处设置用于对过热蒸汽的流量进行调整的蒸汽流调整部件(41 46、5)。通过采用该种结构，能够依据有机物的干燥状态，由从上层到下层的各层的任意位置将所需的流量的过热蒸汽导入到干燥室1内，而且能够自干燥室1的需要排出过热蒸汽的位置排出所需的流量的过热蒸汽。而且，如图1所示，在输送部件的所有阶段中，也能将过热蒸汽的流路最短化成仅 1个输送阶段的长度，也能将干燥室内部的流速设置成最慢的速度。此外，见后述，配置在干燥室1的入口侧的蒸汽流调整部件(41 46)还附加具有风向调节功能，该功能将过热蒸汽的流动方向切换成输送部件的上层侧、或下层侧、或上层侧和下层侧这两层，由此能够在各层分开使用交流方式和并流方式。另外，还能够通过对配置在干燥室1的出口侧的蒸汽流调整部件5进行操作而调整自干燥室排出的过热蒸汽的温度，从而还能高效地利用过热蒸汽所具有的热量。接下来，说明图1所示的多层式有机物干燥系统中的过热蒸汽的流动方式。首先， 加热到规定温度的过热蒸汽a被导入到作为加压室2的入口的导入部7中。加压室2起到容器(chamber)的作用，通过选择性地使蒸汽流调整部件(41 46)进行动作，能够将存储在加压室内的过热蒸汽稳定地供给到干燥室1内。一边利用蒸汽流调节部件(41 46)调节过热蒸汽的流量和鼓风到干燥室1内时的过热蒸汽的风向，一边将过热蒸汽鼓风到干燥室1内，使在干燥室内输送的有机物干燥。 另外，通过使设置在干燥室1与减压室3之间的蒸汽流调节部件5进行动作，能够对排出到减压室3内的过热蒸汽的流量进行调整。并且，操作不同位置的蒸汽流调整部件5所排出的过热蒸汽的温度不同，因此也能通过操作蒸汽流调整部件5而对排出到减压室3内的过热蒸汽的温度进行调整。减压室3起到用于吸出干燥室1内的过热蒸汽的抽吸容器的作用。利用鼓风风扇 10来实现减压室3的减压状态。过热蒸汽(循环蒸汽，附图标记b)自减压室3经过导出部 8而被排出，被输送向鼓风风扇10。通过了鼓风风扇10的蒸汽被输送到换热器9中，在使该蒸汽上升至规定的温度后，重新利用为过热蒸汽a。在本实用新型的多层式有机物干燥系统中，如上所述，优选循环地使用过热蒸汽。 这是因为，循环地使用过热蒸汽，能够抑制在使污泥等有机物干燥时所产生的臭味排放到外部，而且能够有效地利用过热蒸汽所保持的热量。在使有机物干燥时，会产生蒸汽并混入到过热蒸汽中。因此，过热蒸汽的压力升高，所以不需要的蒸汽作为多余蒸汽(自有机物蒸发的蒸汽)被排出到外部。此时，通过将多余蒸汽用作向焚烧炉或水泥制造设备供给的空气的一部分，能够在高温下处理多余蒸汽，还能将蒸汽中含有的臭味分解去除。在燃烧炉、水泥制造设备中排出的燃烧气体等高温的排出气体被导入到换热器9 中。在本实用新型的多层式有机物干燥系统中，即使在利用被导入到换热器中的燃烧气体等加热用气体的温度为大约300°C左右的低温热源的情况下，由于能使干燥室内的过热蒸汽的流路极端地缩短，因此也不会使干燥室内部的过热蒸汽的流速过快。也就是说，在利用低温热源的情况下，即使过热蒸汽(循环蒸汽)量是自有机物蒸发的蒸发蒸汽量的12 15 倍，也能通过缩短供各过热蒸汽通过的流路来抑制蒸汽通过面积，因此过热蒸汽的流速不会过快。在本实用新型的多层式有机物干燥系统中，通过使对鼓风到干燥室内的过热蒸汽的流量和流动方向进行调节的蒸汽流调节部件(41 46)和调节自干燥室排出的过热蒸汽的流量的蒸汽流调节部件5适当组合地进行动作，能够形成多样的流路。[0042]此外，在鼓风到干燥室内的过热蒸汽的流量大于自干燥室排出的过热蒸汽的流量的情况下，过热蒸汽易于停留在干燥室内，从而使过热蒸汽的压力升高，能够进行使过热蒸汽的热容量增加了的干燥处理。另外，在自干燥室排出的过热蒸汽的流量大于鼓风到干燥室内的过热蒸汽的流量的情况下，能够使过热蒸汽顺利地流动，从而能够使过热蒸汽高效地循环。另外，设置在加压室2与干燥室1之间的蒸汽流调节部件(41 46)具有风向调节功能，该功能将过热蒸汽的流动方向切换成输送部件的上层侧、或下层侧、或上层侧和下层侧这两层，所以能在有机物的输送通路的中途适当地设定并流方式、交流方式的部分。因此，易于控制温度，也能较高地设定过热蒸汽的热利用效率。在将过热蒸汽的流动方向切换成输送部件的上层侧时，自该加压室鼓风来的过热蒸汽形成沿与输送部件的输送方向相反的方向流动的空气流(交流方式)，能够有效地使有机物干燥。另外，在将过热蒸汽的流动方向切换成输送部件的下层侧时，自该加压室鼓风来的过热蒸汽形成沿与输送部件的输送方向相同的方向流动的空气流(并流)，因此能够易于控制温度。作为各蒸汽流调节部件，可以利用图1所示那样的由1个叶片构成的风门 (damper)来构成该蒸汽流调节部件，但本实用新型并不限定于此，也可以使用图3那样的风门。在图3的(a)中，作为本实用新型所使用的蒸汽流调节部件的一例，例示具有两个叶片的风门13。风门13的两个叶片能够彼此独立地开闭，从而能够多样地设定被鼓风到输送台的上层侧和下层侧的过热蒸汽的流量和风向。当采用风门13时，通过像图3的(b)那样地关闭上层侧并打开下层侧，能够将过热蒸汽只鼓风到下层。另外，通过像图3的(c)那样使风门13相对于输送台呈水平状态， 不会使上层侧和下层侧的蒸汽混合，能够在上层侧形成交流的蒸汽流，在下层侧形成并流的蒸汽流。并且，如图3的(d)所示，在完全关闭风门的情况下，能够防止来自加压室的蒸汽流流入，从而能够防止过度干燥等。图3所示的风门表示用作加压室与干燥室之间的蒸汽流调节部件的例子，但是， 当然也能将该风门利用为干燥室与减压室之间的蒸汽流调节部件5。通过适当地调节减压室侧的蒸汽流调节部件5，能够调节自干燥室排出的蒸汽流的流量，并且能够抑制自干燥有机物产生的粉尘排出到减压室内。另外，被导入到干燥室内的过热蒸汽的温度从上层到下层都为相同的温度。在最下层(干燥进行最多的位置)的温度高于250°C的情况下、且利用过热蒸汽处理的有机物的含水率为45%以下的情况下，形成甚至使有机物中含有的挥发成分蒸发的干馏、在蒸汽中产生焦油等过度干燥状态。因此，优选过热蒸汽的温度为250°C以下。在本实用新型的多层式有机物干燥系统中，如图1所示，过热蒸汽的导入部7形成在加压室2的上部，过热蒸汽的导出部8形成在减压室3的下部。这是因为，上述这样地设置，在加压室2中易于将高温的蒸汽供给到输送部件的上层，在减压室3中能够从自干燥室 1排出的蒸汽中温度比较低的蒸汽开始，将这些蒸汽导入到外部，此外，该导入部和该导出部分别配置在有机物干燥系统的对角线上，能够顺利地进行有机物干燥系统整体的空气的循环。另外，由于设置在干燥室1与减压室3之间的蒸汽流调节部件5将减压室3的过热蒸汽的温度调节到规定温度，因此能够提高过热蒸汽的热利用效率，能够将该过热蒸汽作为循环蒸汽而重新利用，作为新的过热蒸汽a进行供给。另外，作为该减压室内的过热蒸汽的温度，优选140°C以上或140°C左右的温度。在本实用新型的多层式有机物干燥系统中，即使在利用工业上利用价值较低的 300°C以下的低温热源的情况下，也能如图1所示地确保多条过热蒸汽的流路，且流路短， 还能够抑制流量的增加，因此能够使干燥机主体、换热器小型化。而且，例如如图1所示在13层的多层式干燥机(过热蒸汽不通过上层的第1层， 因此有效的层数为12层)中，通过分别在加压室侧和减压室侧各最多设置6处蒸汽流调节部件，形成12条蒸汽流路，能够同时在各层分别使用交流方式、并流方式。另外，内部流速为1条流路方式的内部流速的1/12，能够大幅减少与流速的2次方成正比地增大的内部压力损失。因此，无需设置循环风扇，能够实现装置的小型化、节能化。并且，在本实用新型中，由于进行将有机物的输送通路径分成多个地与过热蒸汽进行接触的、所谓的分流处理，因此容易控制过热蒸汽的向干燥室鼓风的鼓风口或从干燥室排出的排出口处的温度，能够进行稳定的干燥处理。产业上的可利用件如上所述，采用本实用新型，能够提供容易控制整体的温度、热利用效率高、即使在利用低温热源的情况下也能抑制过热蒸汽的流速过快的多层式有机物干燥系统。
权利要求1.一种多层式有机物干燥系统，该系统包括输送部件，其从上层向下层以多层的方式输送有机物；干燥室，其收容该输送部件，该系统将过热蒸汽鼓风到该干燥室内，来使该有机物干燥，其特征在于，在过热蒸汽的导入部与该干燥室之间具有加压室，该加压室用于将过热蒸汽鼓风到该干燥室内；在过热蒸汽的导出部与该干燥室之间具有减压室，该减压室用于自该干燥室排出过热蒸汽；在该加压室与该干燥室之间、以及该干燥室与该减压室之间设置有用于调节过热蒸汽的流量的蒸汽流调节部件。
2.根据权利要求1所述的多层式有机物干燥系统，其特征在于，设置在该加压室与该干燥室之间的该蒸汽流调节部件是将过热蒸汽的流动方向切换成该输送部件的上层侧、或下层侧、或上层侧和下层侧这两层的部件。
3.根据权利要求1所述的多层式有机物干燥系统，其特征在于，该过热蒸汽的导入部形成在该加压室的上部，该过热蒸汽的导出部形成在该减压室的下部。
4.根据权利要求2所述的多层式有机物干燥系统，其特征在于，该过热蒸汽的导入部形成在该加压室的上部，该过热蒸汽的导出部形成在该减压室的下部。
5.根据权利要求1 4中任意一项所述的多层式有机物干燥系统，其特征在于，设置在该加压室与该干燥室之间的该蒸汽流调节部件是在输送含水率为45%以下的有机物的层中、将被鼓风来的过热蒸汽的温度调节为250°C以下的部件。
6.根据权利要求1 4中任意一项所述的多层式有机物干燥系统，其特征在于， 设置在该干燥室与该减压室之间的该蒸汽流调节部件是将该减压室的过热蒸汽调节到规定温度的部件。
7.根据权利要求5所述的多层式有机物干燥系统，其特征在于，设置在该干燥室与该减压室之间的该蒸汽流调节部件是将该减压室的过热蒸汽调节到规定温度的部件。
专利摘要本实用新型提供一种容易控制整体的温度、热利用效率高、即使在利用低温热源的情况下也能抑制过热蒸汽的流速过快的多层式有机物干燥系统。该系统包括输送部件，其从上层向下层以多阶段(5)的方式输送有机物；干燥室(1)，其收容该输送部件，该系统将过热蒸汽(a)鼓风到该干燥室内，来使该有机物干燥，其特征在于，在过热蒸汽的导入部(7)与该干燥室之间具有用于将过热蒸汽鼓风到该干燥室内的加压室(2)，在过热蒸汽的导出部(8)与该干燥室之间具有用于自该干燥室排出过热蒸汽的减压室(3)，在该加压室(2)与该干燥室之间以及该干燥室与该减压室(3)之间设置有用于调节过热蒸汽的流量的蒸汽流调节部件(41～46、5)。
文档编号F26B17/00GK202195668SQ20112015334
公开日2012年4月18日 申请日期2011年5月12日 优先权日2011年3月30日
发明者榎本祐辅, 横堀哲生 申请人:住友大阪水泥股份有限公司