具有主动排水结构的圆盘干化机的制作方法

本实用新型涉及环保领域，特别涉及一种具有主动排水结构的圆盘干化机。

背景技术：

随着我国城市化进程的加快，大量的污水产生并得到处理。依据数据统计，截至2015年，全国城镇污水日处理能力达到2.17亿立方米，实际日处理量为1.7亿立方米。于此同时，污水厂运行过程中产生的生活污泥也成为急需解决的难题。目前，我国生活污泥产量>3500万吨/年，而我国印染、造纸、石化、制革等行业也产生大量污泥，其中印染污泥产量2150万吨/年。污泥处理处置现状远不能达到稳定化、减量化、无害化和资源化处置要求。

在污泥热干化系统中，圆盘干化机是一种较为常见的干化机。圆盘干化机的核心部件是空心轴及均布在轴上的空心圆盘，轴与圆盘的空腔相连，圆盘上通常布置有刮泥耙、刮刀等，推动并保证污泥轴向运动。正常工作时，圆盘干化机外壳固定不动，中心轴转动，污泥走壳程，高温蒸汽走空心轴，高温蒸汽在圆盘中与污泥进行间接换热，变为凝结水，污泥中的水被加热后变为水蒸汽，用于回收利用。通常，凝结水依靠蒸汽压力及虹吸管排出圆盘干化机。然而，在运行过程中，由于凝结水无法及时排出，处于中心轴出水液面以下的圆盘都充满着冷凝水，相变换热面积大大减少，换热效率降低，且由于大量积液长期处于轴的下半部分，中心轴承受的压应力较大，弯曲变形较大，设备使用寿命及安全性均降低；且由于设备整体质量较大，驱动功耗增加，存在浪费能源的问题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种具有主动排水结构的圆盘干化机，从而克服现有技术的圆盘干化机在运行过程中凝结水无法及时排出的缺点。

本实用新型提供了一种具有主动排水结构的圆盘干化机，该圆盘干化机包括：干化机外壳；空心轴，空心轴贯穿干化机外壳；盘片，盘片分布在空心轴上，并且盘片位于干化机外壳内；污泥入口，污泥入口开设于干化机外壳上部；污泥出口，污泥出口开设于干化机外壳下部；蒸汽入口，蒸汽入口设置于干化机外壳一侧；以及输水螺旋，输水螺旋设置于与蒸汽入口相对的干化机外壳的另一侧。

优选地，上述技术方案中，盘片是由两片圆盘对焊形成的，盘片内部具有空腔，空腔被分区隔板分隔为多个空腔区域。

优选地，上述技术方案中，在每个空腔区域中包含一个长管和一个短管，长管和短管靠近所述隔板设置，每个空腔区域中的长管与短管相互紧靠地设置，短管的长度与长管的长度的比值为1：3-1：2。

优选地，上述技术方案中，长管和短管均穿过空心轴的中心线，每个圆盘对应的所有管在轴向错开布置。

优选地，上述技术方案中，短管一端与空心轴外壁平齐；所有长管紧邻分区隔板。

优选地，上述技术方案中，长管和短管在整个圆周方向交错布置。

优选地，上述技术方案中，输水螺旋焊接在输水螺旋外筒上，输水螺旋跟随空心轴旋转。

优选地，上述技术方案中，水蒸汽从输水螺旋和输水螺旋外筒的缝隙返回至空心轴中。

优选地，上述技术方案中，当受限于盘片宽度时，将部分管子布置于同一圆周平面，部分管子避开位于同一直线上的对管。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型提出一种具有主动排水结构的圆盘干化机，可以将高温蒸汽相变换热产生的凝结水及时排出，从而降低设备因受热不均导致的设备形变，显著提高了换热效率。

附图说明

图1是本实用新型一种具有主动排水结构的圆盘干燥机优选实施例的结构示意图；

图2是盘片内部结构示意图；

图3是单个空腔区域360°转动示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如图1-2所示，根据本实用新型的优选实施方式的圆盘干化机包括：干化机外壳、空心轴1、盘片、污泥入口11、污泥出口12、蒸汽入口13以及输水螺旋8。其中，空心轴1贯穿干化机外壳，空心轴通过前端轴承6和后端轴承7支撑。盘片分布在空心轴上，并且盘片位于干化机外壳内。污泥入口11开设于干化机外壳上部，污泥出口12开设于干化机外壳下部。蒸汽入口13设置于干化机外壳一侧。输水螺旋8设置于与蒸汽入口13相对的干化机外壳的另一侧。

上述方案中，盘片2是由两片圆盘对焊形成的，盘片2内部具有空腔，空腔被分区隔板5分隔为多个空腔区域。在每个空腔区域中包含一个长管4和一个短管3，长管4和短管3靠近所述隔板设置，每个空腔区域中的长管与短管相互紧靠地设置，短管的长度与长管的长度的比值为1：3-1：2。长管3和短管4均穿过空心轴1的中心线，每个圆盘对应的所有管在轴向错开布置。优选地，短管3一端与空心轴1外壁平齐，所有长管4紧邻分区隔板5，长管4和短管3在整个圆周方向交错布置。输水螺旋8焊接在输水螺旋外筒9上，输水螺旋8跟随空心轴旋转。水蒸汽从输水螺旋8和输水螺旋外筒9的缝隙返回至空心轴1中。当受限于盘片宽度时，将部分管子布置于同一圆周平面，部分管子避开位于同一直线上的对管。

优选地，圆盘干化机还包括凝结水出口14，被携带至凝结水出口的水蒸汽通过单向阀10返回至蒸汽入口13。长管和短管在轴向错开布置，以防止圆盘转动的过程中，顶部圆盘分区的水回到底部圆盘中。

以下参照图3介绍本实用新型的工作原理。

在图3的（1）中，当短管位于0°处时，短管和长管都在空心轴的液位以上，凝结水不会倒流至盘片中，短管持续进汽，长管尚未淹没于盘片液位以下前也可进汽；当盘片逐渐转动时，长管开始作为水蒸气通道。由0°-180°（按顺序参见图3中的（1）-（2）-（3）-（4）），该分隔扇区持续在进水蒸汽，蓄水量逐渐增多，当位于图3的（4）位置时，盘片内积水量达到最大，然后开始排水；由180°-360°（按顺序参见图3中的（4）-（5）-（6）-（1）），凝结水通过位于扇区底部的短管直接排出，直到转变为图3的（6）中的状态时，长管有一定排水作用。0°至360°全过程，每时每刻所有分隔扇区都有凝结水，但当扇区位于空心轴上方时，凝结水产生的速度远小于排出速度，水可以及时排出。

需要说明的是，短管与空心轴外径平齐可使凝结水在重力的作用下由盘片空腔底部排入空心轴，而在不排水的时候可持续进汽。短管在整个周期中交替进汽和排水。长管深入盘片内部，当扇区在空心轴上部时，仍旧能够通过长管进蒸汽。在整个转动周期内，长管与短管始终在空心轴液面以上。始终保证至少一根管子在进汽，进行相变换热，同时由于长、短管在一个旋转周期内交替排水，可保持下半圆扇区内始终不会积存太多凝结水，维持整个盘片的相变换热，从而提高了换热效率。

输水螺旋焊接于输水螺旋外筒上，由变频电机驱动，随着输水螺旋转动，螺旋出口液位逐渐升高，可通过螺距的设置加工，使得出口维持在充满状态，而空心轴中的凝结水液位则低于内径的1/3或更低。卷携带入输水螺旋的水蒸汽可通过输水螺旋叶片与外筒内壁之间的缝隙返回至空心轴，或者可以在螺旋叶片大径周边适当增加孔洞，由于凝结水的表面张力远大于水蒸汽，水蒸汽将优先通过孔洞返回到中空轴的上半部分。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。