固液分離脫水干化一體的制造方法
【專利摘要】一種固液分離脫水干化一體機(jī)，包括筒體和螺旋推進(jìn)器；螺旋推進(jìn)器安裝在筒體中，螺旋推進(jìn)器由轉(zhuǎn)軸、螺旋葉片、進(jìn)料螺桿和出渣螺桿組成，進(jìn)料螺桿和出渣螺桿分別連接在轉(zhuǎn)軸的兩端，進(jìn)料螺桿和出渣螺桿分別安裝在筒體的兩個(gè)端部，進(jìn)料螺桿和出渣螺桿分別與筒體兩端部的螺旋孔嚙合，轉(zhuǎn)軸內(nèi)設(shè)置有與進(jìn)氣通道和出氣孔，螺旋葉片的外圍套裝有相互層疊的定濾片和動(dòng)濾片；筒體兩端部設(shè)有進(jìn)料口和出渣口；筒體上設(shè)有出水口和真空口。該一體機(jī)通過(guò)螺旋擠壓、真空抽吸和負(fù)壓蒸發(fā)及高溫干燥，使物料中的水分快速濾出，并使濾渣干化，提高了固液分離的效率，固液分離的效果好，使泥渣含水率降低到30-55%。
【專利說(shuō)明】固液分離脫水干化一體機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對(duì)含水物料行干燥脫水處理的裝置，屬于固液分離【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]食品、飲料、化工、皮革、焊材、造紙、印染、制藥、市政污水處理工程等行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程或污水處理系統(tǒng)中產(chǎn)生具有較高含水量的物料(污泥)，都要用到固液分離的脫水設(shè)備進(jìn)行脫水處理，目前應(yīng)用較廣泛的是疊螺機(jī)(即疊螺式脫水機(jī))。疊螺機(jī)的疊螺主體是由固定環(huán)和游動(dòng)環(huán)相互層疊，螺旋軸貫穿其中形成的過(guò)濾裝置，前段為濃縮部，后段為脫水部，具有設(shè)計(jì)緊湊、便于維修及更換、不宜堵塞、耗電低、故障少、操作安全、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。當(dāng)螺旋軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，設(shè)在螺旋軸外圍的多重固定環(huán)和游動(dòng)環(huán)相對(duì)移動(dòng)，在重力作用下，水從相對(duì)移動(dòng)的疊環(huán)間隙中濾出，實(shí)現(xiàn)快速濃縮。經(jīng)過(guò)濃縮的物料隨著螺旋軸的轉(zhuǎn)動(dòng)不斷往前移動(dòng)；沿泥餅出口方向，螺旋軸的螺距逐漸變小，環(huán)與環(huán)之間的間隙也逐漸變小，螺旋腔的體積不斷收縮；在出口處內(nèi)壓逐漸增強(qiáng)，在螺旋軸依次連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)推動(dòng)下，物料中的水分受擠壓排出，濾餅含固量不斷升高，最終實(shí)現(xiàn)物料的連續(xù)脫水。螺旋軸的旋轉(zhuǎn)在推動(dòng)物料從濃縮部輸送到脫水部的同時(shí)，推動(dòng)游動(dòng)環(huán)不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)固定環(huán)清掃濾縫，防止堵塞，具有自清洗功能。但是由疊螺機(jī)脫水后的泥餅中含水率仍較高，達(dá)70-85%，并且效率較低。
[0003]真空脫水機(jī)也是一種脫水設(shè)備，包括空心轉(zhuǎn)鼓及抽氣系統(tǒng)和傳動(dòng)裝置，空心轉(zhuǎn)鼓部分浸在物料槽內(nèi)，轉(zhuǎn)鼓由許多并接的扇形體間隔組成，表面覆蓋一層濾布，每個(gè)間隔用一根管子連接至分配頭上。轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于真空作用，使轉(zhuǎn)鼓內(nèi)外形成壓力差，促使物料吸附于濾布之上，液體通過(guò)濾布沿真空管道流出，通過(guò)連續(xù)抽真空使吸附在轉(zhuǎn)鼓上的物料進(jìn)行干燥，形成濾餅，通過(guò)刮刀裝置使濾餅從濾布上脫落。這種真空脫水機(jī)濾餅清除過(guò)程復(fù)雜，泥餅中含水率仍較高，脫水效率較低。
[0004]CN101200342公開(kāi)的《一種壓榨式物料脫水裝置及其工作方法》，裝置包括機(jī)架、料缸和液壓油缸，料缸和液壓油缸都安裝在機(jī)架上，液壓油缸位于料缸上面或料缸下面；料缸為筒狀料缸，料缸的上端開(kāi)口，下端密封，出水孔分布于料缸側(cè)壁；料缸上端設(shè)有與料缸內(nèi)徑相匹配的壓板，壓板的背面與液壓油缸的活塞或機(jī)架上部滑板相連接；機(jī)架上設(shè)有定位器；料缸固定安裝在機(jī)架的底盤(pán)上，料缸上部設(shè)有進(jìn)料口 ；料缸底部設(shè)有擋水盤(pán)；液壓油缸上設(shè)有液壓油油管。啟動(dòng)液壓油缸，液壓油缸的活塞帶動(dòng)壓板在料缸內(nèi)運(yùn)動(dòng)或帶動(dòng)料缸向上運(yùn)動(dòng)，向料缸內(nèi)的物料施加壓力，通過(guò)壓板對(duì)料缸內(nèi)的物料反復(fù)壓榨，降低物料含水量。由于水分與物料顆粒結(jié)合的特性，這種采用機(jī)械方法的脫水裝置具有一定的限制，脫水效果難以滿足要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有固液分離脫水技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種固液分離效果好、效率高的固液分離脫水干化一體機(jī)。[0006]本發(fā)明的固液分離脫水干化一體機(jī)，采用以下技術(shù)方案:
該一體機(jī)，包括筒體和螺旋推進(jìn)器；螺旋推進(jìn)器安裝在筒體中，螺旋推進(jìn)器由轉(zhuǎn)軸、螺旋葉片、進(jìn)料螺桿和出渣螺桿組成，進(jìn)料螺桿和出渣螺桿分別連接在轉(zhuǎn)軸的兩端，進(jìn)料螺桿和出渣螺桿兩者之一與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，另一個(gè)螺桿的內(nèi)部設(shè)置有進(jìn)氣孔，進(jìn)料螺桿和出渣螺桿分別安裝在筒體的兩個(gè)端部，筒體兩端部均設(shè)有螺旋孔，進(jìn)料螺桿和出渣螺桿分別與筒體兩端部的螺旋孔嚙合，轉(zhuǎn)軸內(nèi)設(shè)置有與進(jìn)氣孔連通的進(jìn)氣通道，轉(zhuǎn)軸外壁上分布有與進(jìn)氣通道連通的出氣孔，螺旋葉片設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上，螺旋葉片的外圍套裝有相互層疊的定濾片和動(dòng)濾片，定濾片穿串在一起并固定在筒體兩個(gè)端部，相鄰的兩個(gè)定濾片之間設(shè)置一個(gè)動(dòng)濾片，相鄰的定濾片和動(dòng)濾片之間形成濾縫；筒體的一個(gè)端部設(shè)有進(jìn)料口，另一端部設(shè)有出渣口 ；筒體上設(shè)有出水口和真空口。
[0007]筒體由密封外殼、前座和后座組成，密封外殼連接在前座和后座之間。
[0008]螺旋葉片的螺距沿筒體設(shè)置進(jìn)料口 一端至設(shè)置出渣口 一端的方向逐漸變小。
[0009]定濾片和動(dòng)濾片之間的濾縫沿筒體設(shè)置進(jìn)料口的端部至設(shè)置出渣口的端部的方向逐漸變小。
[0010]進(jìn)料螺桿和出渣螺桿為圓形截面的單頭螺旋桿，相應(yīng)地筒體兩端部的螺旋孔為雙頭螺旋孔。另一種，進(jìn)料螺桿和出渣螺桿為橢圓形截面的雙頭螺旋桿，相應(yīng)地筒體兩端部的螺旋孔為三頭螺旋孔。
[0011]螺旋推進(jìn)器由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)料螺桿和出渣螺桿作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，含水物料由進(jìn)料口進(jìn)入，進(jìn)料螺桿與其嚙合的螺旋孔連續(xù)地嚙合形成密封腔，這些密封腔容積不變地作勻速軸向運(yùn)動(dòng)，把物料由進(jìn)料口輸送至筒體內(nèi)，在筒體內(nèi)不斷被螺旋葉片推動(dòng)往前；溫度在50°C-800°c的氣體(空氣或其它氣體)通過(guò)進(jìn)氣孔和進(jìn)氣通道進(jìn)入螺桿，并由分布在轉(zhuǎn)軸上的出氣孔進(jìn)入筒體內(nèi)部，與物料充分?jǐn)噭?dòng)混合，打破物料中被鎖住的水團(tuán)，使物料中的水充分濾出，部分水被高溫氣體加熱蒸發(fā)；同時(shí)定濾片和動(dòng)濾片相對(duì)移動(dòng)，物料中的水從定濾片和動(dòng)濾片之間的濾縫中濾出；同時(shí)通過(guò)真空口對(duì)筒體內(nèi)部抽氣,使筒體內(nèi)部處于真空負(fù)壓狀態(tài)，降低物料中水的沸點(diǎn)，加速物料中水分的蒸發(fā)，濾出的水由出水口排出；被定濾片和動(dòng)濾片脫水以及高溫干化后的物料形成濾渣，出渣螺桿與其嚙合的螺旋孔連續(xù)嚙合形成密封腔，這些密封腔容積不變地作勻速軸向運(yùn)動(dòng)，把濾渣由筒體內(nèi)輸送至出渣口排出。
[0012]本發(fā)明通過(guò)螺旋推進(jìn)器輸送擠壓、真空抽吸和負(fù)壓蒸發(fā)及高溫干燥，使物料中的水分快速濾出，并使濾渣干化，提高了固液分離的效率，固液分離的效果好，使泥渣含水率降低至Ij 30-55%。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]附圖是本發(fā)明固液分離脫水干化一體機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1.后座，2.轉(zhuǎn)軸，3.定濾片，4.動(dòng)濾片，5.螺旋葉片，6.出氣孔，7.進(jìn)料口，
8.出渣口，9.密封外殼，10.出水口，11.真空口，12.前座，13.進(jìn)氣孔，14.減速機(jī)，15.進(jìn)料襯套，16.出渣襯套，17.支架，18.出渣螺桿，19.進(jìn)料螺桿，20.連接桿，21.進(jìn)氣通道。
【具體實(shí)施方式】
[0015]如附圖所示，本發(fā)明的固液分離脫水干化一體機(jī)，主要包括筒體和螺旋推進(jìn)器，螺旋推進(jìn)器安裝在筒體中。筒體由密封外殼9、前座12 (筒體前端部)和后座I (筒體后端部)組成，密封外殼9的兩端分別設(shè)置有前座12和后座I，密封外殼9連接在前座12和后座I之間。螺旋推進(jìn)器由轉(zhuǎn)軸2、螺旋葉片5、進(jìn)料螺桿19和出渣螺桿18組成，進(jìn)料螺桿19和出渣螺桿18分別連接在轉(zhuǎn)軸2的兩端，進(jìn)料螺桿19和出渣螺桿18分別通過(guò)軸承安裝在前座12和后座I上，前座12與進(jìn)料螺桿19之間設(shè)置有進(jìn)料襯套15，后座I與出渣螺桿18之間設(shè)置有出渣襯套16。進(jìn)料襯套15和出渣襯套16的內(nèi)孔為螺旋孔，進(jìn)料螺桿19與進(jìn)料襯套15中的螺旋孔嚙合(進(jìn)料螺桿19與進(jìn)料襯套15相當(dāng)于單螺桿泵中的轉(zhuǎn)子和定子)，出渣螺桿18與出渣襯套16中的螺旋孔嚙合。進(jìn)料螺桿19和出渣螺桿18的一種結(jié)構(gòu)為圓形截面的單頭螺旋桿，相應(yīng)地進(jìn)料襯套15和出渣襯套16的內(nèi)孔為雙頭螺旋孔。進(jìn)料螺桿和出渣螺桿的另一種結(jié)構(gòu)為橢圓形截面的雙頭螺旋桿，相應(yīng)地進(jìn)料襯套15和出渣襯套16的內(nèi)孔為三頭螺旋孔。進(jìn)料螺桿19和出渣螺桿18為金屬材料，進(jìn)料襯套15和出渣襯套16為橡膠制成。當(dāng)進(jìn)料螺桿19繞進(jìn)料襯套15中心作行星回轉(zhuǎn)時(shí)，兩者連續(xù)地嚙合形成密封腔，這些密封腔容積不變地作勻速軸向運(yùn)動(dòng)，把物料由進(jìn)料口 7輸送至筒體I內(nèi)。當(dāng)出渣螺桿18繞出渣襯套16中心作行星回轉(zhuǎn)時(shí)，兩者連續(xù)地嚙合形成密封腔，這些密封腔容積不變地作勻速軸向運(yùn)動(dòng)，把物料由筒體I內(nèi)輸送至出渣口 8。
[0016]轉(zhuǎn)軸2上設(shè)置有螺旋葉片5，螺旋葉片5的螺距沿前座12至后座I的方向逐漸變小。螺桿2的內(nèi)部設(shè)有進(jìn)氣通道21，螺桿2的外壁上分布有與進(jìn)氣通道連通的出氣孔6。進(jìn)料螺桿19伸出前座12，并與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，以帶動(dòng)螺桿2、進(jìn)料螺桿19和出渣螺桿18 —起轉(zhuǎn)動(dòng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)可以是減速機(jī)14，也可以是帶傳動(dòng)或鏈傳動(dòng)。出渣螺桿18伸出后座I,出渣螺桿18的內(nèi)部設(shè)有進(jìn)氣孔13，進(jìn)氣孔13與螺桿2內(nèi)部的進(jìn)氣通道21連通。也可以在進(jìn)料螺桿19的內(nèi)部設(shè)有進(jìn)氣孔13，使出渣螺桿18與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接。螺旋葉片5的外圍套裝有相互層疊的定濾片3和動(dòng)濾片4，各個(gè)定濾片3串連在連接桿20上，連接桿20的兩端分別固定在前座12和后座I上，相鄰的兩個(gè)定濾片之間設(shè)置一個(gè)動(dòng)濾片，相鄰的定濾片和動(dòng)濾片之間形成濾縫，定濾片和動(dòng)濾片之間的濾縫沿前座12至后座I的方向逐漸變小。進(jìn)料螺桿19與前座12之間位于進(jìn)料襯套15的外側(cè)設(shè)有一個(gè)進(jìn)料腔，前座12上位于該進(jìn)料腔的上方設(shè)有進(jìn)料口 7。出渣螺桿18與后座I之間位于出渣襯套16的外側(cè)設(shè)有一個(gè)出渣腔，后座I上位于該出渣腔的下方設(shè)有出渣口 8。密封外殼9的底部設(shè)有出水口 10，密封外殼9上還設(shè)有真空口 11。前座12、后座I和密封外殼9形成一個(gè)封閉筒體，并通過(guò)進(jìn)料襯套15和出渣襯套16密封，只能由真空口 11向外抽氣，轉(zhuǎn)軸2上的螺旋葉片5以及螺旋葉片5外部的相互層疊的定濾片3和動(dòng)濾片4都處于這個(gè)密閉筒體中。
[0017]為了便于通過(guò)真空口 11對(duì)筒體內(nèi)抽氣，使其處于真空狀態(tài)，在出水口 10處設(shè)有水封。出水口 10和真空口 11也可以為一個(gè)，即把出水口 10同時(shí)作為真空口，這樣可以不設(shè)水封。
[0018]為了便于出水，在后座I的底部設(shè)置有支架17，在前座12的底部也設(shè)置一個(gè)高度低于支架17的支架，使密封外殼9、前座12、后座I和螺桿2均處于前座12底后座I高的傾斜狀態(tài)。
[0019]上述固液分離脫水干化一體機(jī)的工作過(guò)程如下所述:
減速機(jī)14驅(qū)動(dòng)進(jìn)料螺桿19、轉(zhuǎn)軸2和出渣螺桿18 —起轉(zhuǎn)動(dòng)。含水物料由進(jìn)料口 7進(jìn)入，落入進(jìn)料腔，進(jìn)料螺桿19與進(jìn)料襯套15連續(xù)地嚙合形成密封腔，這些密封腔容積不變地作勻速軸向運(yùn)動(dòng)，把物料由進(jìn)料口 7輸送至筒體I內(nèi)，進(jìn)料螺桿19轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)始終與進(jìn)料襯套15接觸密封。溫度在50°C以上(一般為50-800°C )的空氣或其它氣體，通過(guò)進(jìn)氣孔13和進(jìn)氣通道14進(jìn)入轉(zhuǎn)軸2，并由分布在轉(zhuǎn)軸2上的出氣孔6進(jìn)入層疊的定濾片和動(dòng)濾片內(nèi)部；同時(shí)通過(guò)真空口 11使筒體內(nèi)部的氣體排出，達(dá)到真空負(fù)壓狀態(tài)。螺旋葉片5帶動(dòng)動(dòng)濾片移動(dòng)，動(dòng)濾片與定濾片相對(duì)移動(dòng)，物料中的水從相對(duì)移動(dòng)的動(dòng)濾片與定濾片間隙中被快速濾出，物料隨著轉(zhuǎn)軸2的轉(zhuǎn)動(dòng)不斷被螺旋葉片5推動(dòng)往前，同時(shí)與高溫氣體充分混合，攪動(dòng)物料，打破物料中被鎖住的水團(tuán)，使物料中的水被濾出的同時(shí)被加熱，使水分蒸發(fā)。在重力和真空作用下，水由出水口 10排出。被定濾片和動(dòng)濾片脫水和高溫干化后的物料形成濾渣。出渣螺桿18與渣襯套16連續(xù)地嚙合形成密封腔，這些密封腔容積不變地作勻速軸向運(yùn)動(dòng)，把濾渣由筒體I內(nèi)輸送至出渣口8排出。
【權(quán)利要求】
1.一種固液分離脫水干化一體機(jī)，包括筒體和螺旋推進(jìn)器；其特征是:螺旋推進(jìn)器安裝在筒體中，螺旋推進(jìn)器由轉(zhuǎn)軸、螺旋葉片、進(jìn)料螺桿和出渣螺桿組成，進(jìn)料螺桿和出渣螺桿分別連接在轉(zhuǎn)軸的兩端，進(jìn)料螺桿和出渣螺桿兩者之一與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，另一個(gè)螺桿的內(nèi)部設(shè)置有進(jìn)氣孔，進(jìn)料螺桿和出渣螺桿分別安裝在筒體的兩個(gè)端部，筒體兩端部均設(shè)有螺旋孔，進(jìn)料螺桿和出渣螺桿分別與筒體兩端部的螺旋孔嚙合，轉(zhuǎn)軸內(nèi)設(shè)置有與進(jìn)氣孔連通的進(jìn)氣通道，轉(zhuǎn)軸外壁上分布有與進(jìn)氣通道連通的出氣孔，螺旋葉片設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上，螺旋葉片的外圍套裝有相互層置的定濾片和動(dòng)濾片，定濾片芽串在一起并固定在筒體兩個(gè)端部，相鄰的兩個(gè)定濾片之間設(shè)置一個(gè)動(dòng)濾片，相鄰的定濾片和動(dòng)濾片之間形成濾縫；筒體的一個(gè)端部設(shè)有進(jìn)料口，另一端部設(shè)有出渣口 ；筒體上設(shè)有出水口和真空口 ； 螺旋推進(jìn)器由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，進(jìn)料螺桿和出渣螺桿作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，含水物料由進(jìn)料口進(jìn)入，進(jìn)料螺桿與其嚙合的螺旋孔連續(xù)地嚙合形成密封腔，這些密封腔容積不變地作勻速軸向運(yùn)動(dòng)，把物料由進(jìn)料口輸送至筒體內(nèi)，在筒體內(nèi)不斷被螺旋葉片推動(dòng)往前；溫度在50°C-800°C的氣體通過(guò)進(jìn)氣孔和進(jìn)氣通道進(jìn)入螺桿，并由分布在轉(zhuǎn)軸上的出氣孔進(jìn)入筒體內(nèi)部，與物料充分?jǐn)噭?dòng)混合，打破物料中被鎖住的水團(tuán)，使物料中的水充分濾出，部分水被高溫氣體加熱蒸發(fā)；同時(shí)定濾片和動(dòng)濾片相對(duì)移動(dòng)，物料中的水從定濾片和動(dòng)濾片之間的濾縫中濾出；同時(shí)通過(guò)真空口對(duì)筒體內(nèi)部抽氣,使筒體內(nèi)部處于真空負(fù)壓狀態(tài)，降低物料中水的沸點(diǎn)，加速物料中水分的蒸發(fā)，濾出的水由出水口排出；被定濾片和動(dòng)濾片脫水以及高溫干化后的物料形成濾渣，出渣螺桿與其嚙合的螺旋孔連續(xù)嚙合形成密封腔，這些密封腔容積不變地作勻速軸向運(yùn)動(dòng)，把濾渣由筒體內(nèi)輸送至出渣口排出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固液分離脫水干化一體機(jī)，其特征是:所述筒體由密封外殼、前座和后座組成，密封外殼連接在前座和后座之間； 進(jìn)料螺桿和出渣螺桿為圓形截面的單頭螺旋桿，進(jìn)料襯套和出渣襯套的內(nèi)孔為雙頭螺旋孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固液分離脫水干化一體機(jī)，其特征是:所述螺旋葉片的螺距沿筒體設(shè)置進(jìn)料口的端部至設(shè)置出渣口的端部的方向逐漸變小。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固液分離脫水干化一體機(jī)，其特征是:所述定濾片和動(dòng)濾片之間的濾縫沿筒體設(shè)置進(jìn)料口的端部至設(shè)置出渣口的端部的方向逐漸變小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固液分離脫水干化一體機(jī)，其特征是:所述進(jìn)料螺桿和出渣螺桿為圓形截面的單頭螺旋桿，筒體兩端部的螺旋孔為雙頭螺旋孔。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的固液分離脫水干化一體機(jī)，其特征是:所述進(jìn)料螺桿和出渣螺桿為橢圓形截面的雙頭螺旋桿，筒體兩端部的螺旋孔為三頭螺旋孔。
【文檔編號(hào)】F26B25/00GK103697679SQ201310691500
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月17日
【發(fā)明者】許中華 申請(qǐng)人:許中華