一种圆管式干化机的制作方法

本发明属于污泥热干化、固废热脱附及热分解的技术领域，具体涉及一种圆管式干化机。

背景技术：

在能源、化工、石油、纺织印染、造纸、市政等领域，通常会产生大量含湿量较高的污泥。

污泥的成分非常复杂，除含有大量的水分外，还含有大量的有机质、难降解的有机物、多种微量元素、病原微生物和寄生虫卵、重金属等成分，并伴有恶臭。

目前污泥的处置方法有填埋、农用、焚烧等。污泥焚烧具有减量化、无害化、资源化的显著优点。在焚烧过程中所有病菌均被灭杀，重金属稳定性提高，有毒有机物被氧化分解，焚烧后污泥剩余灰的体积远远小于机械脱水后污泥的体积，约为其十分之一。目前在世界范围内污泥焚烧都得到了广泛的应用，并且在未来污泥处置的比例将会进一步提高。

目前国外应用较多的污泥处理方法为先干化后焚烧，污泥的干化系统目前种类繁多，投资产能及运行成本、是否产生二次污染等工艺差别较大。按热介质与污泥接触的方式可分为：直接接触加热式、间接接触加热式、非接触加热式、混合加热式等。

间接接触加热式，是用热介质(如蒸汽、导热油、熔盐等)加热器壁，从而使器壁另一侧的湿污泥受热、水分蒸发，属于传导传热方式。间接接触加热式干燥，优点是热介质不与污泥直接接触，而是通过热交换间壁将热传递给湿污泥，使污泥中的水分蒸发，热载体不会受到污泥的污染，干燥产生的尾气量很小，干燥热效率较高，尾气脱臭易于处理。

根据污泥水份含量多少，污泥干化一般经历糊状区、粘滞区、块状区、颗粒区几个过程，然后污泥得到干化水分逐渐降低。目前应用较广的间接接触加热式干化机为：空心桨叶干化机及圆盘干化机。这两种干化机的污泥干化，都是从干化机的进端经过热介质间接加热并逐渐移动到出料端，污泥在干化机内部加热面四周的刮片及螺旋桨叶推动下只能前进不能后退返混到进料端。这就造成了这两种干化机的污泥停留在粘滞区时间长，此时污泥极易粘附在加热面上不易脱落，造成污泥热阻增加干化速率降低，虽然通过刮刀刮板破碎污泥，但都不能很好解决污泥的粘滞问题。

另外，随着污泥干化脱水的进行，污泥体积大量减少，这两种干化机的后端加热面同比前端加热面接触到的污泥量大减，造成后端加热面只能是底部部分加热污泥，加热面未得到有效热利用，相当于浪费了部分加热面。

还有，这两种干化机主轴周围的加热面采用的都是板式结构，这种结构承压能力差，所以如采用蒸汽干化时，一般只能控制最高饱和蒸气压力为0.2～0.8MPa，这相应限制了加热蒸汽的温度提高，不利于提高单位面积的干化传热速率。

还有，目前使用的这两种干化机干化废气经连接管道离开干化机后才进行旋风除尘，这造成干化废气带有大量粉尘堵塞连接管道，距离越远越严重，外部收集尘也造成系统复杂。

技术实现要素：

为了克服目前技术存在的缺点，本发明的目的是提供一种圆管式干化机。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:

一种圆管式干化机，包括传动机构、机器支架、夹套式加热机壳、热轴圆管加热盘组；

所述的夹套式加热机壳设有夹套热介质进口、夹套热介质出口、污泥出料口；

所述的夹套式加热机壳上部连接有集气室，集气室上设有污泥进料口、污泥进料分散机、载气入口、干化废气旋风除尘器、干化废气出口；

所述的热轴圆管加热盘组包括进口轴头、出口轴头、热介质进口旋转接头、热介质出口旋转接头、空心热轴及其周围分布的若干个圆管加热盘；所述的圆管加热盘垂直安装在空心热轴上，相邻两个圆管加热盘呈旋转180°安装；

所述的圆管加热盘包括进口环管集箱、出口环管集箱、若干圈换热环管，换热环管一头汇集连接到进口环管集箱，换热环管另一头汇集连接到出口环管集箱；换热环管最外圈圆管四周设有若干均布的推进刮板，在换热环管内部圆管四周设有若干均布的退后刮板；换热环管之间及进口环管集箱、出口环管集箱之间连接有若干加固支撑；所述的出口环管集箱连接到空心热轴上，空心热轴的一端连接到出口轴头，出口轴头连接到热介质出口旋转接头；所述的进口环管集箱连接到空心热轴内部的热介质进口总管上，热介质进口总管连接到进口轴头，进口轴头连接至热介质进口旋转接头。

与现有技术相比，本发明具有如下优点:

由于采用内部圆管加热盘，提高了耐压强度，便于使用中高压蒸汽加热，进而提高干化机的单位加热面的干化能力，降低了设备造价。

由于多圈换热环管的每根圆管之间有间隙，在推进刮板和退后刮板的相对作用下，干泥和湿泥得到返混并强化搅拌，使污泥干化快速通过粘滞区，降低前段污泥水分，提高了后端加热面周围的污泥量，整体提高了干化机的单位加热面的干化能力，降低了设备造价。

干化机外送干化废气先行经过集气室上部的旋风除尘器，除掉的粉尘落于干化机内，减少了后续管路的堵塞。

本发明可广泛应用于各种污泥处理领域中的热干化，例如市政污泥、工业污泥、油田油泥，也可对一些固废进行热脱附及热分解。

附图说明

图1是本发明的整体结构主视图

图2是本发明的整体结构左视图

图3是本发明的热轴圆管加热盘组主视图

图4是本发明的热轴圆管加热盘组左视放大图

图中：

传动机构1、机器支架2、夹套式加热机壳3、热轴圆管加热盘组4、夹套热介质进口5、夹套热介质出口6、集气室7，污泥进料口8、污泥进料分散机9、载气入口10、干化废气旋风除尘器11、干化废气出口12、空心热轴13、圆管加热盘14、进口轴头15、出口轴头16、热介质进口旋转接头17、热介质出口旋转接头18、换热环管19、进口环管集箱20、出口环管集箱21、加固支撑22、推进刮板23，退后刮板24、热介质进口总管25、污泥出料口26。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

一种圆管式干化机，包括传动机构1、机器支架2、夹套式加热机壳3、热轴圆管加热盘组4；

所述的夹套式加热机壳3设有夹套热介质进口5、夹套热介质出口6、污泥出料口26；

所述的夹套式加热机壳3上部连接有集气室7，集气室上设有污泥进料口8、污泥进料分散机9、载气入口10、干化废气旋风除尘器11、干化废气出口12；

所述的热轴圆管加热盘组4包括进口轴头15、出口轴头16、热介质进口旋转接头17、热介质出口旋转接头18、空心热轴13及其周围分布的若干个圆管加热盘14；所述的圆管加热盘14垂直安装在空心热轴13上，相邻两个圆管加热盘14呈旋转180°安装；

所述的圆管加热盘14包括进口环管集箱20、出口环管集箱21、若干圈换热环管19，换热环管19一头汇集连接到进口环管集箱20，换热环管另一头汇集连接到出口环管集箱21；换热环管19最外圈圆管四周设有若干均布的推进刮板23，在换热环管19内部圆管四周设有若干均布的退后刮板24；换热环管19之间及进口环管集箱19、出口环管集箱20之间连接有若干加固支撑22；所述的出口环管集箱21连接到空心热轴13上，空心热轴13的一端连接到出口轴头16，出口轴头16连接到热介质出口旋转接头18；所述的进口环管集箱20连接到空心热轴13内部的热介质进口总管25上，热介质进口总管25连接到进口轴头15，进口轴头15连接至热介质进口旋转接头17。

圆管式干化机污泥干化工作过程是这样的：

热介质(导热油或蒸汽、熔盐等)一路通过热介质进口旋转接头17进入，经过进口轴头15进入空心热轴13中的热介质进口总管25，然后通过热介质进口总管25进入并列的各个加热污泥的圆管加热盘14中的进口环管集箱20，再经过圆管加热盘14的若干圈换热环管19(图4中是四圈换热环管19)汇集进入出口环管集箱21，然后热介质进入空心热轴13内和热介质进口总管25之间的环隙空间，再经过出口轴头16、热介质出口旋转接头18流出，热介质通过各个圆管加热盘14及空心热轴13的外表面传热给污泥干化使用。

同时热介质(导热油或蒸汽、熔盐等)另一路通过夹套热介质进口5进入夹套式加热机壳3，通过夹套的内表面提供热量给污泥干化使用，换热后的热介质通过夹套热介质出口6流出。

湿污泥输送到污泥进料口8，经过污泥进料分散机9分散后，送入干化机的夹套式加热机壳3内的热轴圆管加热盘组4进行干化。

传动机构1带动热轴圆管加热盘组4旋转，湿污泥首先落入进料端的圆管加热盘14，在此和污泥出料端经过退后刮板24返回的部分较干的污泥搅拌混合，然后逐渐通过每组圆管加热盘14的加热及推进刮板23移动推料至出料端的污泥出料口26，使得干化污泥排出干化机。

由于换热环管19之间有缝隙，这样每组圆管加热盘14的推进刮板23及退后刮板24进行小范围的返混，全部圆管加热盘14的推进刮板23及退后刮板24进行大返混，相当于送入的湿污泥和部分返回的半干污泥进行搅拌，降低了湿污泥的粘性，使污泥干化得以快速脱离粘滞区，强化了污泥和换热面的结合和脱落，达到换热面的自清洁防粘结作用。

污泥在换热环管19之间缝隙推进退后，均匀了进料端和出料端的料位差，提高了出料端的料位，充分利用了干化机出料端的换热面加热干化污泥，并让出料端的污泥作为热载体返料将热量带回进料端掺混干化湿污泥。

通过载气入口10将载气送入集气室7，污泥干化产生的蒸汽、不凝气随载气一起带走进入干化废气旋风除尘器11除尘后，经干化废气出口12排出，干化废气去下一步洗涤冷凝分离处理。载气可以用烟气、氮气、二氧化碳气等。

实施例一

采用导热油为热介质，以烟气为载气，对市政污泥进行干化，进入干化机的市政污泥含水量为80％，经过本发明的圆盘干化机干化后含水率为35％。

实施例二

采用蒸汽为热介质，以烟气为载气，对某工业污泥进行干化，进入干化机的湿污泥含水量为70％，经过本发明的圆盘干化机干化后含水率为25％。

实施例三

采用导热油为热介质，以氮气为载气，对油田油泥进行干化，进入干化机的油田油泥含水量为70％，含油量为10％，经过本发明的圆盘干化机干化后油泥含水率为35％，含油率为3％。

上述各实施例仅是本发明的优选实施方式，在本技术领域内，凡是基于本发明技术方案上的变化和改进，不应排除在本发明的保护范围之外。