專利名稱：一種污泥干化系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
一種污泥干化系統(tǒng)技術領域[0001]本實用新型涉及污泥干化領域，具體涉及一種用于污泥干化，以蒸汽作為熱源的污泥干化系統(tǒng)。
背景技術：
[0002]隨著我國城市化進程的加快及城市基礎設施的加強，城市污水處理率逐步提高， 隨之產(chǎn)生了大量市政污泥。這些污泥如果得不到及時、有效和穩(wěn)定的處理，將成為我國區(qū)域環(huán)境和人民生活安全的極大隱患。此外，造紙、化工、制革、印染等工業(yè)生產(chǎn)過程和江河湖泊疏浚等，也會產(chǎn)生大量的污泥。污泥的無害化已經(jīng)成為城市科學發(fā)展過程中必須解決的重大環(huán)保問題。[0003]污水處理廠經(jīng)過脫水后的污泥含水率仍高達60 - 85%，這些污泥不論用什么方式進行最終處置，都將因為其物化特性的原因，嚴重影響處置工藝的效果，所以污泥的干燥顯得十分重要。干燥后的污泥是一種有價值的原料和燃料，在安全的條件下易于儲存，除可在焚燒爐進行焚燒，或作為生產(chǎn)水泥的燃料外，還可以作為園林綠化的肥料。[0004]傳統(tǒng)的污泥干燥方式主要有微波干燥、流化干燥、真空干燥、接觸式熱傳遞干燥等幾種干燥方法，但這些干燥方法有一個共同點，就是它們的干燥過程都是建立在通過消耗大量能源提供蒸發(fā)污泥水分所需要的汽化潛熱，然后把這些熱量直接排放出去或通過熱交換間接排放出去，造成了熱資源的極大浪費。在常規(guī)的污泥干燥工藝中，熱源的利用分為 污泥從環(huán)境溫度加溫到100°c時的物理顯熱、污泥水分蒸發(fā)時的氣化潛熱、污泥干燥后排出干燥設備與環(huán)境溫差所產(chǎn)生的物理顯熱、排煙損失及干燥機的散熱損失等。根據(jù)業(yè)內(nèi)的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，在污泥干燥中，每蒸發(fā)Ikg的污泥含水量，要消耗約1. 2kg的蒸汽，或2790kj的熱量。由于這些原因，在污泥處理與處置工藝中，污泥的干燥工序會消耗大量的能源，導致成本高居不下，使污泥的處置在國內(nèi)成為一個難題。根據(jù)計算，當干燥機工作腔內(nèi)絕對壓強下降至10000 時，污泥中水份的蒸騰溫度為46°C，所產(chǎn)生的飽和蒸汽焓為2583. 72kj/kg，其中氣化潛熱為2392kj/kg。從計算結果分析，回收這部分汽化潛熱是干燥節(jié)能的關鍵。實用新型內(nèi)容[0005]本實用新型的目的在于提供了一種新型的，經(jīng)濟有效和節(jié)能的污泥干化系統(tǒng)，該系統(tǒng)可通過模塊化技術，實現(xiàn)不同規(guī)模的污泥干化、半干化處理，為后續(xù)的污泥處置和利用提供先行的條件。[0006]本實用新型采用的技術方案為一種污泥干化系統(tǒng)，包括[0007]—用于輸送污泥的螺旋輸送機；[0008]一干燥機，所述干燥機包括一外殼和可轉動地安裝于外殼內(nèi)的熱交換器，所述外殼上的入料口與螺旋輸送機的出料口耦接，所述外殼上還設置有用于輸出經(jīng)干燥的污泥的出料管和用于輸出污泥干燥過程中產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽的出氣口 ；以及，[0009]一蒸汽噴射真空泵，所述蒸汽噴射真空泵包括引射室和文丘里管，所述引射室的出口與文丘里管的入口耦接，所述文丘里管的出口經(jīng)一混合蒸汽輸送管道與所述熱交換器連通；所述引射室的低壓飽和蒸汽入口與所述出氣口連通；所述引射室內(nèi)安裝有與高壓管道連通的噴嘴，所述噴嘴的出口與引射室的出口相對。[0010]優(yōu)選地，所述出氣口經(jīng)一蒸發(fā)過濾器與低壓飽和蒸汽入口相通，使污泥干燥所產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽先進行過濾后再進入引射室中，保證蒸汽的純凈度。[0011]優(yōu)選地，所述混合蒸汽輸送管道通過一旋轉密封器與熱交換器相通，使整個蒸汽循環(huán)通路處于密封狀態(tài)。[0012]優(yōu)選地，所述文丘里管包括順次連通的吸收室、混合室和擴壓室，其中，所述吸收室的直徑從引射室的出口處至與混合室的連接處越來越大，所述擴壓室的直徑從與混合室的連接處至與混合蒸汽輸送管道的連接處越來越小。[0013]優(yōu)選地，所述出料管上安裝有控制出料的旋轉出料閥，以控制經(jīng)過干燥以后的污泥定量從出料口排出，并利用污泥在閥片、閥座的填充密封作用與螺旋輸送機共同為干燥機內(nèi)腔真空環(huán)境的建立提供密封條件，在此，螺旋輸送機的螺旋軸的速度為干燥機定量提供污泥，并利用螺桿的壓實效應，將位于干燥機入料口處的污泥壓實，進而為干燥機真空環(huán)境的建立提供密封條件。[0014]優(yōu)選地，所述熱交換器還設置有出水管，以排出蒸汽經(jīng)熱交換后形成的凝結水。[0015]優(yōu)選地，所述熱交換器為空心槳葉熱交換器，所述空心槳葉熱交換器包括可轉動地安裝于外殼內(nèi)的空心主軸，以及安裝于空心主軸上的與空心主軸相通的空心槳葉，所述文丘里管的出口經(jīng)混合蒸汽輸送管道與所述空心主軸連通。該種結構的熱交換器具有節(jié)能、傳導系數(shù)大和熱交換效率高的特點。[0016]優(yōu)選地，所述空心槳葉的縱向中截面為三角形，這種具有斜面的空心槳葉使其具有自潔能力。[0017]優(yōu)選地，所述空心槳葉包括安裝于空心主軸一側上的第一組空心槳葉和安裝于空心主軸的與所述側相對的另一側上的第二組空心槳葉；第一組空心槳葉的縱向中截面為中垂線位于與空心主軸垂直的平面上的等腰三角形，第二組空心槳葉的縱向中截面為中垂線位于與空心主軸垂直的平面上的與第一組空心槳葉互為倒置設置的等腰三角形。[0018]優(yōu)選地，所述第一組空心槳葉和第二組空心槳葉彼此相隔設置。[0019]本實用新型的有益效果為本實用新型的污泥干化系統(tǒng)利用蒸汽噴射真空泵的文丘里效應使干燥機工作腔形成真空，同時也利用了噴嘴的過熱高壓蒸汽，對干燥機內(nèi)因干燥作用所產(chǎn)生的低溫負壓飽和蒸汽進行加溫加壓處理，避免其在進入干燥機的熱交換器內(nèi)之前，因壓力上升過早產(chǎn)生汽液狀態(tài)變化并釋放汽化潛熱，從而實現(xiàn)了被蒸發(fā)水份汽化潛熱的循環(huán)利用。


[0020]圖1為本實用新型所述污泥干化系統(tǒng)的結構示意圖。
具體實施方式
[0021]
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進一步說明。[0022]如圖1所示，本實用新型的污泥干化系統(tǒng)包括用于輸送污泥的螺旋輸送機1，干燥機2和蒸汽噴射真空泵5。干燥機2包括一外殼和可轉動地安裝于外殼內(nèi)的熱交換器，外殼上的入料口與螺旋輸送機的出料口 103耦接，外殼上還設置有用于輸出經(jīng)干燥的污泥的出料管205和用于輸出污泥干燥過程中產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽的出氣口 204。污泥從輸送設備通過螺旋輸送機1的進料斗101進入螺桿輸送腔102內(nèi)，并在螺桿的輸送作用下進入干燥機2內(nèi)。蒸汽噴射真空泵5包括引射室501和文丘里管，引射室501的低壓飽和蒸汽入口可經(jīng)蒸發(fā)過濾器4與出氣口 204連通，文丘里管經(jīng)混合蒸汽輸送管道6與熱交換器連通；在一種實施例中，該文丘里管可包括順次連通的吸收室503、混合室504和擴壓室505，其中， 該吸收室503的直徑從引射室501的出口處至與混合室504的連接處越來越大，該擴壓室 505的直徑從與混合室504的連接處至與混合蒸汽輸送管道6的連接處越來越小，該種直徑的變化可以為線性變化；引射室501內(nèi)安裝有與高壓管道506連通的噴嘴502，噴嘴502的出口與引射室501的出口相對。本實用新型的污泥干化系統(tǒng)的工作原理為較高的工作蒸汽由高壓管道506經(jīng)噴嘴502膨脹形成超音速射流，污泥干燥所產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽經(jīng)出氣口 204和蒸汽過濾器4進入引射室501，由于引射室501里的低壓飽和蒸汽的壓力比工作蒸汽的壓力低，因此使其被吸入到吸收室503形成混合蒸汽，混合蒸汽進入混合室504經(jīng)擴壓室505后，提高了混合蒸汽的飽和壓力與溫度。[0023]該混合蒸汽輸送管道6可通過一旋轉密封器7與熱交換器相通。該出料管205上可安裝控制出料的旋轉出料閥8。該熱交換器還設置有出水管9，以排出蒸汽經(jīng)熱交換后形成的凝結水。上述混合室504 —般可選擇直徑一致的管。[0024]如圖1所示，該熱交換器優(yōu)選為空心槳葉熱交換器，空心槳葉熱交換器包括可轉動地安裝于外殼內(nèi)的空心主軸201 (該空心主軸201可由圖1的電機203驅動)，以及安裝于空心主軸201上的與空心主軸相通的空心槳葉202，文丘里管的出口可經(jīng)混合蒸汽輸送管道6與空心主軸201連通?？招臉~的縱向中截面優(yōu)選為三角形，空心槳葉可通過其斜面反復攪拌、壓縮、松弛并推進物料，使葉面具有自潔能力，加熱面不斷獲得更新，也使槳葉干燥機的傳熱系數(shù)高于其他任何傳導干燥方式。[0025]該空心槳葉在設計上可包括安裝于空心主軸201 —側上的第一組空心槳葉和安裝于空心主軸201的與所述側相對的另一側上的第二組空心槳葉；第一組空心槳葉的縱向中截面為中垂線位于與空心主軸垂直的平面上的等腰三角形，第二組空心槳葉的縱向中截面為中垂線位于與空心主軸垂直的平面上的與第一組空心槳葉互為倒置設置的等腰三角形。該種具體設置更有利于上述功能的體現(xiàn)。[0026]由于干燥機軸承和密封元件的關系，一般空心槳葉干燥機工作參數(shù)為常壓、溫度一般不會超過150°C，同時常壓下液態(tài)水的蒸騰溫度為100°C，所以干燥機槳葉與污泥的最大溫差僅為50°C，干燥強度極低，通常為3kgj20/m2.h。本系統(tǒng)通過噴射真空泵的文丘里效應，使干燥機工作腔形成絕對壓強僅為IOOOOPa的真空，此時污泥中的水份蒸騰溫度為 46°C，干燥機槳葉與污泥之間的最大溫差為104°C，由于這種溫差的增大，所以干燥強度也相應的得到提高，達f^kg. H20/m2. h，干燥速度得到成倍的增長。[0027]以上所述僅為本實用新型較佳的實施方式，并非用來限定本實用新型的實施范圍，但凡在本實用新型的保護范圍內(nèi)所做的等效變化及修飾，皆應認為落入了本實用新型的保護范圍內(nèi)。
權利要求1.一種污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，包括一用于輸送污泥的螺旋輸送機；一干燥機，所述干燥機包括一外殼和可轉動地安裝于外殼內(nèi)的熱交換器，所述外殼上的入料口與螺旋輸送機的出料口耦接，所述外殼上還設置有用于輸出經(jīng)干燥的污泥的出料管和用于輸出污泥干燥過程中產(chǎn)生的低壓飽和蒸汽的出氣口 ；以及，一蒸汽噴射真空泵，所述蒸汽噴射真空泵包括引射室和文丘里管，所述引射室的出口與文丘里管的入口耦接，所述文丘里管的出口經(jīng)一混合蒸汽輸送管道與所述熱交換器連通；所述引射室的低壓飽和蒸汽入口與所述出氣口連通；所述引射室內(nèi)安裝有與高壓管道連通的噴嘴，所述噴嘴的出口與引射室的出口相對。
2.根據(jù)權利要求1所述的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于所述出氣口經(jīng)一蒸發(fā)過濾器與低壓飽和蒸汽入口相通。
3.根據(jù)權利要求1所述的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于所述混合蒸汽輸送管道通過一旋轉密封器與熱交換器相通。
4.根據(jù)權利要求1所述的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于所述文丘里管包括順次連通的吸收室、混合室和擴壓室，其中，所述吸收室的直徑從引射室的出口處至與混合室的連接處越來越大，所述擴壓室的直徑從與混合室的連接處至與混合蒸汽輸送管道的連接處越來越
5.根據(jù)權利要求1所述的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于所述出料管上安裝有控制出料的旋轉出料閥。
6.根據(jù)權利要求1所述的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于所述熱交換器還設置有出水管。
7.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于所述熱交換器為空心槳葉熱交換器，所述空心槳葉熱交換器包括可轉動地安裝于外殼內(nèi)的空心主軸，以及安裝于空心主軸上的與空心主軸相通的空心槳葉，所述文丘里管的出口經(jīng)混合蒸汽輸送管道與所述空心主軸連通。
8.根據(jù)權利要求7所述的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于所述空心槳葉的縱向中截面為三角形。
9.根據(jù)權利要求8所述的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于所述空心槳葉包括安裝于空心主軸一側上的第一組空心槳葉和安裝于空心主軸的與所述側相對的另一側上的第二組空心槳葉；第一組空心槳葉的縱向中截面為中垂線位于與空心主軸垂直的平面上的等腰三角形，第二組空心槳葉的縱向中截面為中垂線位于與空心主軸垂直的平面上的與第一組空心槳葉互為倒置設置的等腰三角形。
10.根據(jù)權利要求9所述的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于所述第一組空心槳葉和第二組空心槳葉彼此相隔設置。
專利摘要本實用新型公開了一種污泥干化系統(tǒng)，包括螺旋輸送機；干燥機，包括外殼和熱交換器，外殼上的入料口與螺旋輸送機的出料口耦接，外殼上還設置有出料管和出氣口；蒸汽噴射真空泵，包括引射室和文丘里管，引射室的出口與文丘里管的入口耦接，所丘里管的出口經(jīng)一混合蒸汽輸送管道與熱交換器連通；引射室的低壓飽和蒸汽入口與出氣口連通；引射室內(nèi)安裝有與高壓管道連通的噴嘴，噴嘴的出口與引射室的出口相對。本實用新型利用文丘里效應使干燥機內(nèi)形成真空，同時利用噴嘴的過熱高壓蒸汽，對干燥機內(nèi)產(chǎn)生的低溫負壓飽和蒸汽進行加溫加壓處理，避免其在進入熱交換器之前，因壓力上升過早產(chǎn)生汽液狀態(tài)變化并釋放汽化潛熱。
文檔編號C02F11/12GK202297341SQ20112041298
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權日2011年10月26日
發(fā)明者何杰雄, 林進猛 申請人:廣東國能中林實業(yè)有限公司