基于刮塵角度可調的圓盤式防爆安全干化機的制作方法

本發明涉及污泥處理設備領域，特別涉及污泥干化技術領域，具體為基于刮塵角度可調的圓盤式防爆安全干化機。

背景技術：

城鎮生活污水處理后會產生大量污泥，這些污泥如果不能得到及時、有效和穩定的處理，將為城市區域環境和人民生活的安全帶來極大的隱患。此外，造紙、化工、制革、印染等工業過程和江河湖泊疏浚等也會產生大量的污泥。

污泥的減量化、無害化已經成為城市科學發展過程中必須解決的重大環保問題。污水處理廠產生的污泥經脫水后含水率仍高達80％，體積、質量較大，不利于后續處理處置。不論最終污泥采用何種處理處置方式，污泥水分的降低都十分重要。機械脫水處理技術只能去除污泥中的自由水，如需進一步降低污泥的含水率則需采用熱干化的方式。

含水率較高的污泥呈現流體狀態，隨著其在干化過程中含水率的降低，塑性逐步顯現，并產生極大的粘性。現有的污泥干化機多采用間接傳熱的加熱方式，傳熱工質的熱量經熱壁間接傳遞給污泥。隨著干化的進行，污泥含水率降低，體積減小，極易粘附在熱壁的表面，不利于污泥的均勻混合和蒸發表面的更新。污泥表面水分蒸發后將結殼，由于污泥殼的傳熱系數低，如果污泥殼不能被破碎，殼內污泥向外傳熱的效率也隨之降低，導致干化機的綜合傳熱系數降低。同時，污泥內水分通過污泥殼向外傳質的速率也顯著降低，導致污泥干化速率降低，制約了污泥干化機的處理量。

目前常用的間接傳熱槳葉式污泥干化機，根據處理量設置兩根或四根攪拌轉軸，相鄰的攪拌轉軸逆向轉動。每根攪拌轉軸上設置若干個攪拌槳葉(圓盤)，槳葉設計為楔形雙葉，并垂直安裝于攪拌轉軸上。相鄰攪拌轉軸上的槳葉間隔分布，并相互齒合，以實現攪拌效果的強化。

目前，本領域中的技術研發人員，關注的焦點是怎樣提高污泥的干化效果及效率，如何降低干化后污泥的含水量，降低能耗等方面。

技術實現要素：

針對現有圓盤式污泥干化設備，申請人經過長時間研究，發現其存在的致命缺點是，圓盤干化機內屬于高溫(100-180℃)，高塵(污泥干化并旋轉推進產生的粉塵，干污泥粉塵可燃)空氣環境，且處于摩擦狀態，存在爆炸的風險較大；并且，現有污泥干化設備中，圓盤片周面的刮板為固定結構，不能針對粉塵壓力進行方向的改變，刮塵效率較低。因此，本發明提供一種安全性能高的基于刮塵角度可調的圓盤式防爆安全干化機。

為了解決上述問題，本發明采用如下方案：

一種基于刮塵角度可調的圓盤式防爆安全干化機，包括殼體，殼體中安裝有攪拌軸，攪拌軸上隔開安裝有圓盤片，殼體的頂部設有污泥進口、蒸汽出口，底部設有干污泥出口，攪拌軸由一端的電機驅動，攪拌軸為空心結構，其一端為熱蒸汽入口并插置有冷凝水導出管，所述殼體包括安裝所述攪拌軸并與所述攪拌軸同軸的半圓筒及從所述半圓筒上側向上延伸而成的穹頂，所述殼體的截面結構為：從所述穹頂的頂端至所述半圓筒的中心之間的間距為所述半圓筒半徑的1-2倍；所述穹頂的頂部沿著攪拌軸的軸向間隔安裝有多塊上隔板及下隔板，所述下隔板的上端與穹頂的內頂面具有導塵間隙；

所述圓盤片的周面安裝有可調式刮板組件，所述可調式刮板組件包括安裝于圓盤片周面的密封腔、安裝于所述密封腔上的可轉動刮板及安裝于所述密封腔中用于驅動所述可轉動刮板轉動的驅動組件。

作為上述技術方案的進一步改進：

所述上隔板的頂端通過兩側的支撐塊與穹頂固連，所述下隔板的下端通過兩側的橫梁與穹頂固連。

所述上隔板的頂端與穹頂的內頂面具有泄塵間隙，所述泄塵間隙的高度小于導塵間隙的高度。

所述泄塵間隙的高度為所述導塵間隙高度的1/6至1/3之間。

靠近所述泄塵間隙的穹頂的內頂面固定安裝有擋塵板，所述擋塵板的高度大于所述泄塵間隙的高度。

所述擋塵板位于遠離污泥進口的一側。

所述殼體的一端的穹頂頂部設有污泥進口，另一端的半圓筒底部設有干污泥出口，所述干污泥出口連接傾斜向上設置的螺旋輸送器。

從所述穹頂的頂端至所述半圓筒的中心之間的間距為半圓筒半徑的1.5倍。

所述密封腔有內隔板分隔成內腔及外腔，所述驅動組件包括固定于所述內腔中的電機、與所述電機輸出軸相連主動齒輪及安裝于所述外腔中的絲杠組件、從動齒輪，所述絲杠組件包括與所述從動齒輪固連的絲桿及與所述絲桿配合的螺母套，所述螺母套滑動安裝于支撐板的滑孔中，所述支撐板與所述內隔板固連；所述可轉動刮板通過鉸軸鉸接于外腔中并通過兩側的限位桿限定轉動角度；所述可轉動刮板靠近鉸軸的一端側面設有抵靠槽并通過彈簧與支撐板連接，所述螺母套的端部抵靠于所述抵靠槽中。

所述殼體中靠近所述圓盤片的內壁安裝有多個壓力感應器，控制單元根據所述壓力感應器檢測的信號，控制所述電機的啟動狀態。

本發明的技術效果在于：

本發明改變了傳統的圓筒狀殼體結構，增設穹頂結構，并采用隔板擋塵、泄壓的方式，可徹底避免爆炸，提高安全性；并且，隔板經過巧妙設計，其擋塵效果好、防爆效果佳；本發明巧妙設計的可擺動的刮板，靈活使用，及時調節殼體內的粉塵、污泥壓力，可進行定點降壓，保證設備運行安全，調整污泥推進速度，提高后半程污泥界面，增加換熱效率，同時減小圓盤裸露帶來的局部溫度過高(污泥會燃燒起來)和爆炸風險。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明中殼體的端面圖。

圖3為本發明中可調式刮板組件的結構圖。

圖4為本發明中可調式刮板組件的一使用狀態圖。

圖5為本發明中可調式刮板組件的另一使用狀態圖。

圖中：1、殼體；10、半圓筒；11、穹頂；12、上隔板；13、下隔板；14、導塵間隙；15、支撐塊；16、橫梁；17、泄塵間隙；18、擋塵板；19、螺旋輸送器；24、可調式刮板組件；241、密封腔；2411、內腔；2412、外腔；242、可轉動刮板；2421、抵靠槽；244、內隔板；245、電機；246、主動齒輪；247、從動齒輪；248、絲桿；249、螺母套；250、支撐板；251、鉸軸；252、限位桿；253、彈簧；2、攪拌軸；3、圓盤片；4、污泥進口；5、蒸汽出口；6、干污泥出口；7、電機；8、熱蒸汽入口；9、冷凝水導出管。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步說明。

如圖1所示，本實施例的基于刮塵角度可調的圓盤式防爆安全干化機，包括殼體1，殼體1中安裝有攪拌軸2，攪拌軸2上隔開安裝有圓盤片3，殼體1的頂部設有污泥進口4、蒸汽出口5，底部設有干污泥出口6，攪拌軸2由一端的電機7驅動，攪拌軸2為空心結構，其一端為熱蒸汽入口8并插置有冷凝水導出管9。殼體1包括安裝攪拌軸2并與攪拌軸2同軸的半圓筒10及從半圓筒10上側向上延伸而成的穹頂11，殼體1的截面結構為：從穹頂11的頂端至半圓筒10的中心之間的間距為半圓筒10半徑的1-2倍；穹頂11的頂部沿著攪拌軸2的軸向間隔安裝有多塊上隔板12及下隔板13，下隔板13的上端與穹頂11的內頂面具有導塵間隙14。

如圖3所示，圓盤片的周面安裝有可調式刮板組件24，可調式刮板組件24包括安裝于圓盤片3周面的密封腔241、安裝于密封腔241上的可轉動刮板242及安裝于密封腔241中用于驅動可轉動刮板242轉動的驅動組件。密封腔241有內隔板244分隔成內腔2411及外腔2412，驅動組件包括固定于內腔2411中的電機245、與電機245輸出軸相連主動齒輪246及安裝于外腔中的絲杠組件、從動齒輪247，絲杠組件包括與從動齒輪247固連的絲桿248及與絲桿248配合的螺母套249，螺母套249滑動安裝于支撐板250的滑孔中，支撐板250與內隔板244固連；刮板242通過鉸軸251鉸接于外腔2412中并通過兩側的限位桿252限定轉動角度；刮板242靠近鉸軸251的一端側面設有抵靠槽2421并通過彈簧253與支撐板250連接，螺母套249的端部抵靠于抵靠槽2421中。

可調式刮板組件24中可轉動刮板242的使用狀態如圖3至圖5所示，圖3為可轉動刮板242未擺動狀態圖。當需要將可轉動刮板242擺動時，啟動電機245，電機245通過嚙合的主動齒輪246及從動齒輪247帶動絲桿248轉動，絲桿248驅動螺母套249向前伸出，從而推動刮板242繞著鉸軸251轉動，實現擺動，擺動后的狀態如圖4所示；當電機245反轉時，借助彈簧253，刮板242反向擺動，擺動狀態如圖5所示。

進一步的，作為進一步優選方案，在殼體1中靠近圓盤片3的內壁安裝有多個壓力感應器(未畫出)，通過控制單元根據壓力感應器檢測的信號，控制電機245的啟動狀態。如，當壓力傳感器檢測到此處的壓力較大(粉塵壓力)時，控制單元單獨啟用此處的刮板電機245，帶動刮板擺動，從而調節刮塵方向，及時降低粉塵壓力。

本發明中，采用在原有筒體狀的干化機殼體的頂部，增高設置穹頂11并設置上隔板12及下隔板13，目的在于：由于申請人發現，現有的圓盤干化機工作時，筒體內高溫高塵的環境，易出現爆炸的風險，一旦爆炸后果不堪設想；經試驗表明，當降低殼體內的氣壓時，并不影響污泥的干化效果；由于粉塵一般是集中在殼體的頂部，故整體來說，頂部粉塵密度較大，粉塵之間、粉塵與空氣之間的摩擦程度較大，導致溫度高、壓強較大。本發明增加穹頂11，一方面增大了了殼體頂部的空間，使得頂部集中的粉塵空間增大，采用擴容的方式降壓，效果明顯；另一方面，通過設置高低的上隔板12及下隔板13，使得粉塵在相鄰隔板之間導向，堆積在隔板表面后，沿著隔板下降，從而降低粉塵之間的摩擦程度。

進一步的，上隔板12的頂端通過兩側的支撐塊15與穹頂11固連，下隔板13的下端通過兩側的橫梁16與穹頂11固連。上隔板12的頂端與穹頂11的內頂面具有泄塵間隙17，所述泄塵間隙17的高度小于導塵間隙14的高度。申請人在研發過程中巧妙的發現，當上隔板12與穹頂11的頂面形成封閉狀態時，由于堆積在上隔板12與穹頂11頂面之間的灰塵顆粒較多，特別是角落處更為密集，灰塵在此處一方面容易粘附形成塊，另一方面其摩擦程度還是較大，溫度較高，還是存在爆炸隱患。因此，申請人進一步研究發現，只需將上隔板12與穹頂11的頂面之間隔開一段距離，形成泄塵間隙17，泄塵間隙17可完全解決上述問題，利用灰塵流通，起到局部降壓作用。降壓的同時不能影響擋塵效果，故泄塵間隙17的高度小于導塵間隙14，作為優選，泄塵間隙17的高度為所述導塵間隙高度的1/6至1/3之間時，其效果好，如可以是1/5，1/4等。

進一步的，為了布置于灰塵從泄塵間隙17穿過后，直接導入至后方空處，故在靠近所述泄塵間隙17的穹頂11的內頂面固定安裝有擋塵板18，擋塵板18的高度大于所述泄塵間隙17的高度。在擋塵板18的阻擋下，保證泄壓后的灰塵碰撞擋塵板18，沿著板表面下滑；由于污泥從殼體1的一端進入，另一端導出，故所述擋塵板18位于遠離污泥進口4的一側。

如圖1、圖2所示，殼體1的截面結構為：從穹頂11的頂端至半圓筒10的中心之間的間距h為半圓筒10半徑r的1-2倍。對穹頂11的高度進行限制，若穹頂太低，則減壓效果不佳，隔板的擋塵效果也隨之下降；若穹頂太高，則會大幅提升設備成本，且污泥進口4與圓盤片3之間的距離太大，污泥進入殼體1時，對圓盤片3的沖擊力大，導圓盤片3變形、磨損大，從而需要短周期更換，其維護成本高。試驗表面，當從穹頂11的頂端至半圓筒10的中心之間的間距h為半圓筒10半徑r的1.5倍時，杜絕爆炸的同時，避免成本增加。

如圖1所示，穹頂11的截面為半圓形，其半徑與半圓筒10的截面半徑相等。殼體1的截面呈腰形對稱結構，其使用壽命更長，制作工藝更簡單，成本更低。

本發明中，如圖1所示，殼體1的一端的穹頂11頂部設有污泥進口4，另一端的半圓筒10底部設有干污泥出口6，干污泥出口6連接傾斜向上設置的螺旋輸送器19。傾斜向上的螺旋輸送器19的巧妙之處在于，能避免直接從殼體1底部的干污泥出口6輸出的污泥揚塵，并且能利用螺旋輸送器19的輸出流量。

以上所舉實施例為本發明的較佳實施方式，僅用來方便說明本發明，并非對本發明作任何形式上的限制，任何所屬技術領域中具有通常知識者，若在不脫離本發明所提技術特征的范圍內，利用本發明所揭示技術內容所作出局部改動或修飾的等效實施例，并且未脫離本發明的技術特征內容，均仍屬于本發明技術特征的范圍內。