一种MVR污泥带式干化机的制作方法

本实用新型涉及干燥设备领域，具体为一种MVR污泥带式干化机。

背景技术：

污泥干化是一种利用热能从污泥中去除大部分含水量的过程，通过加热使物料中的湿分(一般指水分或其他可挥发性液体成分)汽化逸出，以获得规定湿含量的固体物料。干燥的目的是为了物料使用或进一步加工的需要。由于自然干燥远不能满足生产发展的需要，各种机械化干燥机越来越广泛地得到应用。

干燥过程需要消耗大量热能，为了节省能量，某些湿含量高的物料、含有固体物质的悬浮液或溶液一般先经机械脱水或加热蒸发，再在干燥机内干燥，以得到干的固体。在干燥过程中需要同时完成热量和质量(湿分)的传递，保证物料表面湿分蒸汽分压(浓度)高于外部空间中的湿分蒸汽分压，保证热源温度高于物料温度。

热量从高温热源以各种方式传递给湿物料，使物料表面湿分汽化并逸散到外部空间，从而在物料表面和内部出现湿含量的差别。内部湿分向表面扩散并汽化，使物料湿含量不断降低，逐步完成物料整体的干燥。

目前，常用的干化系统主要以直接干燥转鼓式工艺、多层台阶式干化工艺、转盘式干化工艺、流化床干化工艺，带式干燥工艺等为主。

其中污泥带式干燥因对湿污泥适应性强、维修部件少、使用寿命长等优势受到广泛关注，具有很好的市场应用前景；MVR蒸汽压缩、蒸汽加热器与网带式干化技术结合为污泥带式干燥一种新趋势，其在节能性、环保性等方面具有很大的优势，MVR污泥干化技术将主导污泥带式干燥。

现有污泥干化机存在以下问题：

(1)能耗高：污泥干化是能量净消耗过程，能耗费用通常占污泥处理总费用的80％以上；传统污泥干化设备采用加热排湿方式，能源利用率低；每蒸发一吨水消耗蒸汽量约1.5吨，另消耗电量约70kw.h；

(2)存在安全风险，污泥干化避免爆炸通常采用充惰性气体的方式降低含氧量；

(3)不环保：排放大量臭气，需专门的尾气处理系统；干化车间工作环境差；干化过程供热热源采用锅炉，也排放大量的尾气，存在二次污泥问题；

因此，有必要对现有干燥设备进行改进。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服以上所述现有技术存在的不足，提供一种环保节能且安全的MVR污泥带式干化机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种MVR污泥带式干化机，包括干燥箱体1、辅助箱体2、污泥成型装置3、至少一层网带4、蒸汽加热器5、MVR蒸汽压缩装置6和污泥换热器7，辅助箱体2与干燥箱体1通过风道连接，所述干燥箱体1内设有至少一层网带4，网带4的一端上部设有污泥进料口11，污泥进料口11下方为污泥成型装置3，用于将待干燥污泥成型到所述网带4上，所述蒸汽加热器5及所述MVR蒸汽压缩装置6安装于所述干燥箱体1侧边的辅助箱体2内。所述蒸汽加热器5的安装在辅助箱体2紧靠干燥箱体1的一侧，位于网带4下部，经过蒸汽加热器5加热的热风通入网带4下部，并向上穿过网带4来对污泥进行干燥。

所述干燥箱体1与辅助箱体2组成一个密闭空间，中间通过风道连接，内部空间充满水蒸气，在蒸汽加热器5的通风机51的作用下，水蒸气在干燥箱体1与辅助箱体2之间往复流动，从干燥箱体1进入辅助箱体2的低过热度的水蒸气分成两部分，一部分水蒸气经过MVR蒸汽压缩装置6，由MVR蒸汽压缩装置6的蒸汽入口61进入气体净化装置62，净化后经由蒸气压缩机进气口63进入蒸气压缩机64加压并通过蒸气压缩机排气口65排出到蒸气加热器5管程，水蒸气的压力与温度升高，冷凝温度同时升高，高温高压的水蒸气通入蒸汽加热器5的管程，并在高温下冷凝放热，冷凝水通过管程进入设置在干化机外部的污泥换热器7，最后通过污泥换热器7的排水口排出；另一部分低过热度的水蒸气通过蒸汽加热器5的壳程，利用蒸汽加热器5将低过热度水蒸气加热为高过热度水蒸气，并通入干燥箱体1中，利用水蒸气的高过热度使污泥中的水分蒸发，达到污泥干化的目的。

优选的是，所述网带4设置有两层，第一层网带41和第二层网带42依上至下分层设置，所述第一层网带41末端下部为第二层网带42始端，待干燥污泥在第一层网带末端落入所述第二层网带42始端上，第一层网带41与第二层网带42连接处设有倾斜放置的污泥滑板45。

优选的是，所述蒸汽加热器5安装在辅助箱体2内位于第一层网带41下部和第二层网带42下部，经过蒸汽加热器5加热的热风分别通入各层网带4下部，并向上穿过网带4来对污泥进行干燥。

优选的是，所述蒸汽加热器5为翅片管结构，所述污泥换热器7为管壳式换热器。

优选的是，所述污泥成型装置3包括进料破碎机构31和挤条机构32，所述进料破碎机构31通过输送管与挤条机构32的进料管连接；所述挤条机构32包括圆柱形割刀、驱动电机和清理装置组成，由污泥输送机构输送来的污泥经过破碎机构和挤条机构的挤压、切割，形成细条状污泥条，落到网带4上。

优选的是，所述干燥箱体1内设置有均风板12，所述均风板12设置在所述第二层网带42底部和上部，用于将经过蒸汽加热器5加热后的热风进行均匀分配；在所述第一层网带41与第二层网带42之间设置有混风空间，所述混风空间与所述辅助箱体2相通，用于将一次干燥后的空气与新空气混合后再对第一层网带上的污泥进行干燥。

与现有技术相比，本实用新型有如下优点：

(1)节能性：除湿性能比可达5kg水/kWh，相对传统污泥干化(燃煤)可节能50％以上；相对燃油燃气节能更多；若采用晚间低谷电，节能效果更明显；

(2)适用性：可满足含水率从65-82.5％污泥干化可将含水率80％泥饼一次干燥成为含水10％污泥颗粒；采用连续网带干燥模式，不受污泥黏糊区的影响，适合各类型污泥干化系统(包括含砂量大污泥)，易损件少，易维护，使用寿命长；

(3)安全性：低温(60-100℃)全封闭干化工艺，抑制挥发性气体挥发，可安全运行；

(4)环保性：无尾气排放，无需臭气处理系统；整个干化过程可都在密闭环境条件下进行，不会有气体排到外界环境中，不会造成二次环境污染；

附图说明

图1 MVR污泥干化机结构及运行示意图

图2 MVR污泥干化机左视结构及运行示意图

图3 MVR蒸汽压缩装置6结构示意图

图4 污泥换热器7结构示意图

干燥箱体 1、污泥进料口 11、辅助箱体 2、污泥成型装置 3、进料破碎机构 31、挤条机构 32、驱动电机 33、网带 4、第一层网带 41、第二层网带 42、上层网带减速电机 43、下层网带减速电机 44、污泥滑板 45、蒸汽加热器 5、通风机 51、MVR蒸汽压缩装置 6、蒸汽入口 61、气体净化装置 62、蒸气压缩机进气口 63、蒸气压缩机 64、蒸气压缩机排气口 65、污泥换热器 7、清洁水排水口 12、螺旋输送机 8、干污泥排出口 9、螺旋输送机减速电机 10；泥污入口 71、上壳体 72、下壳体 73、污泥出口 74、进水口 75、检修口 76、固定支座 77、排水口 78。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细的说明：

如图1、图2所示，MVR污泥带式干化机，包括干燥箱体1、辅助箱体2、污泥成型装置3、至少一层网带4、蒸汽加热器5、MVR蒸汽压缩装置6和污泥换热器7，辅助箱体2与干燥箱体1通过风道连接，所述干燥箱体1内设有至少一层网带4，网带4的一端上部设有污泥进料口11，污泥进料口11下方为污泥成型装置3，用于将待干燥污泥成型到所述网带4上，所述蒸汽加热器5及所述MVR蒸汽压缩装置6安装于所述干燥箱体1侧边的辅助箱体2内。

本实施例优选两层网带，第一层网带41和第二层网带42依上至下分层设置，所述第一层网带41末端下部为第二层网带42始端，第一层网带41在上层网带减速电机43的带动下运行输送待干燥污泥，待干燥污泥在其末端落入所述第二层网带42始端上，第二层网带42在下层网带减速电机44的带动下运行，将待干燥污泥输送到螺旋输送机8并排出干污泥排出口9。螺旋输送机8通过螺旋输送机减速电机10驱动。第一层网带41与第二层网带42连接处设有倾斜放置的污泥滑板45，对污泥起导向作用。

所述蒸汽加热器5的安装在辅助箱体2紧靠干燥箱体1的一侧，位于第一层网带41下部和第二层网带42下部，经过蒸汽加热器5加热的热风分别通入各层网带4下部，并向上穿过网带4来对污泥进行干燥。

所述干燥箱体1与辅助箱体2组成一个密闭空间，中间通过风道连接，内部空间充满水蒸气，在蒸汽加热器5的通风机51的作用下，水蒸气在干燥箱体1与辅助箱体2之间往复流动，从干燥箱体1进入辅助箱体2的低过热度的水蒸气分成两部分，一部分水蒸气经过MVR蒸汽压缩装置6，由MVR蒸汽压缩装置6的蒸汽入口61进入气体净化装置62，净化后经由蒸气压缩机进气口63进入蒸气压缩机64加压并通过蒸气压缩机排气口65排出到蒸气加热器5管程(如图3)，水蒸气的压力与温度升高，冷凝温度同时升高，高温高压的水蒸气通入蒸汽加热器5的管程，并在高温下冷凝放热，冷凝水通过管程进入设置在干化机外部的污泥换热器7，最后通过污泥换热器7的排水口排出，实现蒸发水分排出系统的目的。

另一部分低过热度的水蒸气通过蒸汽加热器5的壳程，利用蒸汽加热器5将低过热度水蒸气加热为高过热度水蒸气，并通入干燥箱体1中，利用水蒸气的高过热度使污泥中的水分蒸发，达到污泥干化的目的。

所述污泥成型装置3，包括进料破碎机构31和挤条机构32，所述进料破碎机构31通过输送管与挤条机构32的进料管连接；所述挤条机构32包括圆柱形割刀、驱动电机33和清理装置组成，由污泥输送机构输送来的污泥经过破碎机构和挤条机构的挤压、切割，形成细条状污泥条，落到网带4上。由网带缓慢输送，输送时间由烘干时间确定，每层网带的输送时间为30～60min，经过蒸汽加热器5加热的过热蒸汽由下向上穿过网带，将热量传递给湿污泥同时使水分蒸发。污泥成型装置类似于面刀，材质为不锈钢，防止污泥的腐蚀。

所述蒸汽加热器5为翅片管结构，高温高压蒸汽进入管程，低温低压蒸汽通过壳程，干燥箱体1中蒸发出来的水蒸气经过增压后进入蒸汽加热器5的管程，冷凝放热，冷凝水进入污泥换热器，最后排除系统，实现蒸发水分排出系统的目的。

所述污泥换热器7为管壳式换热器，低温高含水率的污泥与高温冷凝水分别通过换热器的壳程与管程，利用蒸汽冷凝后的热水加热污泥，使污泥的温度升高，经过加热之后的污泥进入污泥成型机成型之后进入干化工序，以达到回收高温冷凝水热量的，使系统能量平衡。污泥换热器与污泥带式干化机位置相对独立，污泥换热器位于干化机外部，根据场地空间及设备布置情况灵活放置，污泥换热器7包括上壳体72、下壳体73；上壳体72上部设有泥污入口71及进水口，下壳体73设有污泥出口74、检修口76、排水口78，污泥换热器7通过固定支座77固定。

所述干燥箱体1内设置有均风板12，所述均风板设置在所述第二层网带42底部和上部，用于将经过蒸汽加热器5加热后的热风进行均匀分配，提高干燥效率；在所述第一层网带41与第二层网带42之间设置有混风空间，所述混风空间与所述辅助箱体2相通，用于将一次干燥后的空气与新空气混合后再对第一层网带上的污泥进行干燥，可以有效提高处理效率。

本实用新型的工作原理如下：

(1)物料流程：

进料→污泥成型机→第一层网带→第二层网带→螺旋出料机。

2)循环风流程

蒸汽加热器壳程→第二层网带→第一层网带→辅助箱体→蒸汽加热器。

3)蒸汽压缩流程

蒸汽入口→气体净化装置→蒸汽压缩装置→蒸汽加热器管程→污泥换热器→排出。

本实用新型采用MVR蒸汽压缩工作，全封闭运行，利用污泥蒸发产生的蒸汽，通过蒸汽压缩提高冷凝温度并利用蒸汽换热器5换热以达到热量循环利用的目的，节约运行费用，脱水能耗比达到5kg.H₂o/kw.h。采用电作为能源，无任何废气废热排放，满足环保要求；采用连续网带干燥模式，适合各类型污泥干化系统(包括含砂量大污泥)，使用寿命长；可将含水率80％泥饼一次干燥成为含水10％污泥颗粒。整个干化过程可都在密闭环境条件下进行，不会有气体排到外界环境中，不会造成二次环境污染。系统运行安全，无爆炸隐患，无需冲氮运行；网带传送速度采用变频控制，污泥出料含水率可调(10-30％)，满足各类型工艺要求。采用模块机组设计，可充分满足带式干燥机模块要求，现场拼装简单。可根据产量的变化和物料种类的变化调整运行的模块数，达到节能目的。

综上所述仅为本实用新型较佳的实施例，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化及修饰，皆应属于本实用新型的技术范畴。