申请日2016.08.16
公开(公告)日2016.12.14
IPC分类号C02F11/12
摘要
本发明提出一种应用于污泥干化机的搅拌桨片结构。本发明的搅拌桨片结构适用于空心桨式污泥干化机，所述搅拌桨片在以空心热轴为轴心的转动同时，还在活动范围内沿该空心热轴发生往复平移运动，从而有利于及时消除在空心热轴的热接触面粘结的污泥;桨片还具有扭转震动功能，从而可以减轻污泥在桨片表面的粘结，并加大搅拌力度，可抑制污泥浆的结块;本发明以污泥焚烧的烟气回流驱动，提升了燃烧烟气的利用效率，不增加空心热轴电机的驱动负荷，不减小污泥浆输送的通道空间，不容易发生意外卡死和机器损坏事故。
摘要附图
权利要求书
1.一种应用于污泥干化机的搅拌桨片结构，其特征在于，所述搅拌桨片包括：可滑动固定部(301)、桨叶(302)、桨叶承托部(303);所述可滑动固定部(301)套置在空心桨轴(204A、205A)上，并且可以沿着空心桨轴(204A、205A)的外壁面在一预定的移位范围以内滑动;可滑动固定部(301)具有刮削刃(301A)，刮削刃(301A)在可滑动固定部(301)沿着空心热轴滑动的过程中其刀刃贴附于空心热轴的外壁面，刮削除去空心热轴外表面粘附的污泥浆;桨叶(302)、桨叶承托部(303)均安装在该可滑动固定部301;其中桨叶(302)通过枢轴(302A)安装在可滑动固定部(301)上，并且可绕该枢轴(302A)在一定范围内摆动;桨叶承托部(303)接触桨叶(303)并为桨叶(303)提供一定的支撑力，使其安装稳固，并且减小了空心桨轴的非轴向受力，并且为桨叶(302)的摆动提供限位作用。
2.根据权利要求1所述的搅拌桨片结构，其特征在于，所述可滑动固定部(301)与污泥干化机的烟气推动轴的活塞结构固定连接，从而被活塞带动以与污泥浆流动方向相同的方向滑动;并且，滑动到位以后，所述桨叶(302)继续绕轴心旋转而受到污泥浆的反作用力，带动失去活塞推动的可滑动固定部(301)向与污泥浆流动方向相反的方向滑动，从而实现复位。
3.根据权利要求1所述的搅拌桨片结构，其特征在于，所述刮削刃(301A)具有截面轮廓为波浪线形的刀刃。
4.根据权利要求1所述的搅拌桨片结构，其特征在于，每个可滑动固定部(301)上可以设置一片或者两片桨叶。
5.根据权利要求1所述的搅拌桨片结构，其特征在于，桨叶(302)具有弧面的接触部(302B)，并且通过该接触部(302B)与桨叶承托部(303)相接触。
6.根据权利要求5所述的搅拌桨片结构，其特征在于，桨叶(302)具有定位杆(302C)，所述定位杆(302C)自接触部(302B)延伸至桨叶承托部(303)的限位槽(303A)，从而为桨叶(302)的摆动提供限位作用，避免其摆动过度。
7.一种应用搅拌桨片结构的污泥干化机，其特征在于，包括：驱动马达、双轴传动箱、热交换腔体、第一空心桨、第二空心桨、热介质输送泵、导热夹套、空气入口、蒸汽出口、入料口和出料口;驱动马达用于为第一空心桨和第二空心桨绕其空心桨轴转动提供驱动力;双轴传动箱连接驱动马达的电机轴，并且具有两个转矩输出轴，两个转矩输出轴分别与第一空心桨和第二空心桨的空心桨轴连接，从而直接带动两个空心桨转动;第一空心桨包括空心桨轴和若干组根据以上任意一项权利要求所述的搅拌桨片，第二空心桨包括空心桨轴与若干组根据以上任意一项权利要求所述的搅拌桨片;空心桨轴内流通由热介质输送泵输送的导热油、热蒸汽等热交换介质，位于热交换腔体下方的导热夹套内也由热介质输送泵输送热交换介质;空气由空气入口进入热交换腔体内，带动水分脱除而产生的水蒸气自蒸汽出口排出;经初步机械脱水后的污泥原料自入料口进入热交换腔体，从出料口出料。
8.根据权利要求7所述的污泥干化机，其特征在于，所述空心桨轴包括主轴以及烟气推动轴;所述主轴传动转矩并在其内部流通上述热交换介质;烟气推动轴内部通入污泥焚烧产生的高温高压烟气;烟气推动轴具有活塞结构;所述活塞结构固定连接到所述搅拌桨片，并且活塞结构可在烟气推动下可以沿着烟气推动方向运行;烟气推动轴具有泄气阀，用于可控地排出烟气。
9.根据权利要求7所述的污泥干化机，其特征在于，所述可滑动固定部内周具有凹口，主轴的外缘凸出部嵌入该凹口，从而使可滑动固定部在滑动的同时可以以空心桨轴为轴心转动。
说明书
一种应用于污泥干化机的搅拌桨片结构
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域，尤其涉及一种应用于污泥干化机的搅拌桨片结构。
背景技术
污泥是在工农业生产和城市生活当中形成的一种重要的污染产出物，在给水水源净化、生活污水排放处理、造纸、印染等工业废水处理、河道疏浚开挖和下水道清淤等活动中都会产生污泥。污泥中含有大量有害微生物、重金属和有机污染物，如果不加以妥善处置，会对自然环境和人民健康带来严重的负面影响。
污泥焚烧是使污泥中的可燃性物质在高温下产生燃烧，令其氧化分解，从而达到降低污泥容量、杀灭有害微生物、去除毒性以及充分利用能源的目的。污泥焚烧是目前在国外应用较为广泛和成熟的污泥高温处理技术，可以使污泥体积最小化，并且具有处理速度快，场地限制少、降低运输堆放成本、二次利用能源的优势。污泥焚烧技术在我国近年来也得到了长足的发展。
污泥焚烧包括污泥原料收集、机械脱水、污泥干化、焚烧、焚烧烟气处理、焚烧后废料处理、热量回收利用等环节。污泥干化是污泥焚烧当中必需的工艺步骤。污泥原料经过机械脱水处理后的含水率仍保持在80%左右，为了实现焚烧，就需要通过干化处理进一步将其含水率降低至40%-50%左右。
污泥干化过程主要是水分蒸发的过程，根据导热介质与污泥接触的方式，分为直接干化、间接干化。直接干化是以热空气或热烟气作为导热介质流过污泥的表面，通过直接接触向污泥传输热量。间接干化中，导热油等导热介质不与污泥产生直接接触，而是通过流经热交换器内部，将热量传输给热交换器外部的污泥，促使污泥水分蒸发。
空心桨片污泥干化机是一种实现污泥间接干化的设备。如图1所示，空心桨片污泥干化机的热交换器部分主要包括：交换器腔体1、一组双杆的空心热轴2、导热夹套3、桨片4。导热油作为导热介质，经电阻丝加热至160摄氏度以上后，流入空心热轴以及导热夹套;湿污泥由入料口进入交换器腔体，与空心热轴以及导热夹套接触，从而吸收由导热油传导的热量，促进湿污泥当中水分的蒸发。同时，空心热轴在电动机的驱动下转动，带动以空心热轴 为轴心固定安装的桨片对污泥的搅动，搅动所起的作用包括：使污泥形成粘稠污泥浆、促使污泥浆均匀受热、给污泥浆提供推动输送力从而使其运动至出料口。在桨片的搅动下，所形成的粘稠污泥浆不易因水分蒸发发生板结;而且，由于两杆空心热轴以相对的方向转动，使得桨片相互捏合，在干化过程中对污泥浆提供挤压剪切力作用，使污泥浆不会粘附在桨片和空心热轴上而形成热阻。
但是，在腔体的后半段，污泥浆因含水率持续下降而变得愈发粘稠，桨片的挤压作用效果变弱，还是会使污泥粘结于热接触的表面而无法脱落，甚至空心热轴的整个接触面都被板结的污泥覆盖，造成导热效果的严重降低。同时，污泥还会粘结于浆片上，造成浆片的搅动作用被削弱，对泥浆运动的推动作用也被降低，并且增加了转动负荷。
在现有技术中，解决当污泥浆含水率下降到一定程度时粘结覆盖空心热轴的热接触面这一问题的主要手段是安置附加的破碎结构将板结的污泥打碎使其脱落。例如，经检索，中国专利文献CN104496147公开了在桨叶外缘设置打碎杆，打碎杆由单独一电机驱动，且该电机的转动方向与空心热轴驱动电机的转动方向相反，因而，随着打碎杆的反向转动，将块状污泥打碎。中国专利文献CN201344712公开了在相邻的空心桨叶之间设有刮棒，刮棒破坏两个桨叶之间的整块污泥，并且干燥过程中物料不易粘壁，提高了干躁速度。
但是，安装这些附加的破碎结构会使在空心热轴的驱动负荷更为增大，或者需要另设驱动电机从而增加了设备成本;而且破碎结构的起效范围有局限，不能使整个空心热轴及各片桨片均能够消除污泥的粘结;这些附加的破碎结构的存在减小了污泥浆输送的通道空间，增大了输送污泥浆的阻碍;由于通道空间变小，遇到污泥浆中夹杂较大较硬的污泥块时，容易造成卡死或引起设备强烈震动，甚至会危及整个系统的正常运转。
发明内容
鉴于上述现有技术中存在的以上问题，本发明提出一种应用于污泥干化机的搅拌桨片结构。本发明的搅拌桨片结构适用于空心桨式污泥干化机，所述搅拌桨片在以空心热轴为轴心的转动同时，还在活动范围内沿该空心热轴发生往复平移运动，从而有利于及时消除在空心热轴的热接触面粘结的污泥;桨片还具有扭转震动功能，从而可以减轻污泥在桨片表面的粘结，并加大搅拌力度，可抑制污泥浆的结块;本发明以污泥焚烧的烟气回流驱动，提升了燃烧烟气的利用效率，不增加空心热轴电机的驱动负荷，不减小污泥浆输送的通道空间，不容易发生意外卡死和机器损坏事故。
本发明提供了一种应用于污泥干化机的搅拌桨片结构，其特征在于，所述搅拌桨片包括：可滑动固定部(301)、桨叶(302)、桨叶承托部(303);所述可滑动固定部(301)套置在空心桨轴(204A、205A)上，并且可以沿着空心桨轴(204A、205A)的外壁面在一预定的移位范围以内滑动;可滑动固定部(301)具有刮削刃(301A)，刮削刃(301A)在可滑动固定部(301)沿着空心热轴滑动的过程中其刀刃贴附于空心热轴的外壁面，刮削除去空心热轴外表面粘附的污泥浆;桨叶(302)、桨叶承托部(303)均安装在该可滑动固定部301;其中桨叶(302)通过枢轴(302A)安装在可滑动固定部(301)上，并且可绕该枢轴(302A)在一定范围内摆动;桨叶承托部(303)接触桨叶(303)并为桨叶(303)提供一定的支撑力，使其安装稳固，并且减小了空心桨轴的非轴向受力，并且为桨叶(302)的摆动提供限位作用。
优选的是，所述可滑动固定部(301)与污泥干化机的烟气推动轴的活塞结构固定连接，从而被活塞带动以与污泥浆流动方向相同的方向滑动;并且，滑动到位以后，所述桨叶(302)继续绕轴心旋转而受到污泥浆的反作用力，带动失去活塞推动的可滑动固定部(301)向与污泥浆流动方向相反的方向滑动，从而实现复位。
优选的是，所述刮削刃(301A)具有截面轮廓为波浪线形的刀刃。
优选的是，每个可滑动固定部(301)上可以设置一片或者两片桨叶。
优选的是，桨叶(302)具有弧面的接触部(302B)，并且通过该接触部(302B)与桨叶承托部(303)相接触。
进一步优选的是，桨叶(302)具有定位杆(302C)，所述定位杆(302C)自接触部(302B)延伸至桨叶承托部(303)的限位槽(303A)，从而为桨叶(302)的摆动提供限位作用，避免其摆动过度。
应用本发明搅拌桨片结构的污泥干化机，其特征在于，包括：驱动马达、双轴传动箱、热交换腔体、第一空心桨、第二空心桨、热介质输送泵、导热夹套、空气入口、蒸汽出口、入料口和出料口;驱动马达用于为第一空心桨和第二空心桨绕其空心桨轴转动提供驱动力;双轴传动箱连接驱动马达的电机轴，并且具有两个转矩输出轴，两个转矩输出轴分别与第一空心桨和第二空心桨的空心桨轴连接，从而直接带动两个空心桨转动;第一空心桨包括空心桨轴和若干组本发明提出的搅拌桨片，第二空心桨包括空心桨轴与若干组本发明提出的搅拌桨片;空心桨轴内流通由热介质输送泵输送的导热油、热蒸汽等热交换介质，位于热交换腔体下方的导热夹套内也由热介质输送泵输送热交换介质;空气由空气入口进入热交换腔体内，带动水分脱除而产生的水蒸气自蒸汽出口排出;经初步机械脱水后的污泥原料自入料口 进入热交换腔体，从出料口出料。
优选的是，所述空心桨轴包括主轴以及烟气推动轴;所述主轴传动转矩并在其内部流通上述热交换介质;烟气推动轴内部通入污泥焚烧产生的高温高压烟气;烟气推动轴具有活塞结构;所述活塞结构固定连接到所述搅拌桨片，并且活塞结构可在烟气推动下可以沿着烟气推动方向运行;烟气推动轴具有泄气阀，用于可控地排出烟气。
优选的是，所述可滑动固定部内周具有凹口，主轴的外缘凸出部嵌入该凹口，从而使可滑动固定部在滑动的同时可以以空心桨轴为轴心转动。
可见，本发明在不增加空心热轴电机的驱动负荷，不减小污泥浆输送的通道空间的情况下，通过改进空心桨搅拌桨片自身的结构，可有效清除在空心桨轴表面以及桨叶自身粘附的污泥桨，避免污泥浆粘结产生的问题，增加热交换效率，提高转矩利用率，强化搅拌效果，且不容易发生意外卡死和机器损坏事故。
