專利名稱：用于污泥干化機(jī)的具有逆向傾斜交錯(cuò)互清式轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)軸的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及污泥處理設(shè)備，具體涉及一種用于污泥干化機(jī)的具有逆向傾斜交錯(cuò)互清式轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)軸。
背景技術(shù)：
市政和工業(yè)污水處理廠會(huì)產(chǎn)生大量的剩余污泥，剩余污泥具有含水率高、體積大、 質(zhì)量大等特點(diǎn)，若不進(jìn)行妥善處理會(huì)給環(huán)境帶來(lái)巨大危害。剩余污泥經(jīng)脫水后含水率仍高達(dá)80%，體積、質(zhì)量仍較大，不利于后續(xù)處理處置。不論污泥最終采用何種處理處置方式，降低污泥含水率都十分重要。機(jī)械脫水的方法只能去除污泥中的自由水，如需進(jìn)一步降低污泥的含水率則需使用污泥干化機(jī)，采用熱干化的方式將污泥中的水分蒸發(fā)?，F(xiàn)有的污泥干化機(jī)多采用間接傳熱的加熱方式，傳熱工質(zhì)的熱量經(jīng)換熱壁間接傳遞給污泥。含水率較高的污泥呈現(xiàn)流體狀態(tài)，隨著其在干化過(guò)程中含水率的降低，塑性逐步顯現(xiàn)，并產(chǎn)生極大的粘性，極易粘附在換熱壁的表面，不利于污泥的均勻混合和蒸發(fā)表面的更新。污泥層表面水分蒸發(fā)后將結(jié)殼，由于污泥殼的傳熱系數(shù)低，如果污泥殼不能被破碎， 殼內(nèi)污泥向外傳熱的效率也隨之降低，導(dǎo)致干化機(jī)的綜合傳熱系數(shù)降低。同時(shí)，污泥內(nèi)水分通過(guò)污泥殼向外傳質(zhì)的速率也顯著降低，導(dǎo)致污泥干化速率降低，制約了污泥干化機(jī)的處理量。目前常用的間接傳熱槳葉式污泥干化機(jī)根據(jù)處理量設(shè)置兩根或四根轉(zhuǎn)軸，相鄰的轉(zhuǎn)軸逆向轉(zhuǎn)動(dòng)，每根轉(zhuǎn)軸上設(shè)置若干組槳葉，槳葉為雙葉楔形設(shè)計(jì)，垂直安裝于轉(zhuǎn)軸上。由于相鄰槳葉之間的距離相同，轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)槳葉的相對(duì)空間位置沒(méi)有明顯的變化，對(duì)于污泥這種粘性物料的干化，沒(méi)有很好的自清潔效果。粘附在槳葉表面的污泥層的厚度等于葉片間距，難以從葉片上剝離，從而影響了干化速率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)污泥干化過(guò)程中粘結(jié)污泥層的破碎和剝離，以提高污泥干化機(jī)的綜合傳熱系數(shù)和污泥干化速率的具有逆向傾斜交錯(cuò)互清式轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)軸。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的內(nèi)容為提供一種用于污泥干化機(jī)的具有逆向傾斜交錯(cuò)互清式轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)軸，包括至少兩根轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的主體呈空心圓柱狀；在轉(zhuǎn)軸上等距分布若干個(gè)中空的轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)內(nèi)部與轉(zhuǎn)軸內(nèi)部相互連通，在轉(zhuǎn)盤(pán)的圓周上還設(shè)置若干刮片；各轉(zhuǎn)盤(pán)均傾斜安裝且與垂直于空心轉(zhuǎn)軸的剖面之間形成相同的夾角α，同一根空心轉(zhuǎn)軸上相鄰轉(zhuǎn)盤(pán)的傾斜方向相反；同時(shí)，還應(yīng)滿足下述要求H > 3R/2公式(I)H+h < L-R/2公式(2)L · tan a+A/cos α < D/2公式⑶
式中，R為空心轉(zhuǎn)軸的直徑、L為相鄰空心轉(zhuǎn)軸的軸心間距、D為同一根空心轉(zhuǎn)軸上相鄰兩個(gè)傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)的圓心間距、H為轉(zhuǎn)盤(pán)的半徑、h為轉(zhuǎn)盤(pán)上刮片高度、A為傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)的厚度。作為改進(jìn)，傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)與垂直于空心轉(zhuǎn)軸的剖面之間夾角α的范圍為10° 20°。作為改進(jìn)，各轉(zhuǎn)盤(pán)在其所處轉(zhuǎn)軸上的安裝位置是對(duì)應(yīng)于相鄰轉(zhuǎn)軸上的相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)安裝位置之間的中心點(diǎn)。作為改進(jìn),轉(zhuǎn)軸連接至傳動(dòng)機(jī)構(gòu),相鄰的轉(zhuǎn)軸逆向同速或差速轉(zhuǎn)動(dòng)。本發(fā)明中，根據(jù)干化機(jī)的規(guī)模，轉(zhuǎn)軸可以是兩根或四根，相鄰轉(zhuǎn)軸逆向旋轉(zhuǎn)；轉(zhuǎn)軸可分別在兩端設(shè)置熱工質(zhì)進(jìn)口和出口，也可采用管中管的形式，在同一端設(shè)置熱工質(zhì)的進(jìn)口和出口 ；傾斜空心轉(zhuǎn)盤(pán)的圓周上設(shè)置若干刮片，能夠使物料隨著傾斜空心轉(zhuǎn)盤(pán)的攪拌而向干化機(jī)的出料口一側(cè)移動(dòng)；空心轉(zhuǎn)軸連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，相鄰的空心轉(zhuǎn)軸逆向同速或差速轉(zhuǎn)動(dòng)。空心轉(zhuǎn)軸的參數(shù)確定的步驟為(I)根據(jù)污泥干化機(jī)的處理能力和所用熱工質(zhì)的種類，確定所需熱工質(zhì)的流量，從而確定空心轉(zhuǎn)軸的直徑R和傾斜空心轉(zhuǎn)盤(pán)的厚度Α。(2)傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)與垂直于空心轉(zhuǎn)軸的剖面的夾角為α的范圍為10° 20° ;α過(guò)小會(huì)使傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)空間相對(duì)位置變化太小，摩擦和相互剪切的效果不明顯；α過(guò)大會(huì)使傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)空間相對(duì)位置變化太大，不利于傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)的設(shè)計(jì)布局，傾角過(guò)大的傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)受力也很大，不利于設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行；α的取值根據(jù)污泥的粘度等性質(zhì)進(jìn)行確定；對(duì)于低粘度污泥，α可取下限，對(duì)于高粘度污泥，α可取上限。(3)為實(shí)現(xiàn)逆向傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)良好的交錯(cuò)互清效果，根據(jù)公式(I)確認(rèn)轉(zhuǎn)盤(pán)的半徑H ；(4)為避免相鄰逆向傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)之間及逆向傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)與空心轉(zhuǎn)軸發(fā)生碰撞，相鄰空心轉(zhuǎn)軸的軸心間距L、同一根空心轉(zhuǎn)軸上相鄰兩個(gè)傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)的圓心間距D、傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)的高度 H和刮片高度h根據(jù)公式(2)和(3)來(lái)確定。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是通過(guò)逆向傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)空間相對(duì)位置和距離的不斷變化，使其表面粘附的污泥層不斷摩擦、剪切，實(shí)現(xiàn)污泥干化過(guò)程中轉(zhuǎn)盤(pán)的相互清潔，解決污泥粘壁問(wèn)題，從而改善污泥層的導(dǎo)熱系數(shù)，增大干化機(jī)的綜合換熱效率，加快污泥中水分的蒸發(fā)速度，提高污泥干化機(jī)的處理能力。提出的設(shè)計(jì)方法可有效的實(shí)現(xiàn)發(fā)明意圖，并可根據(jù)干化機(jī)的規(guī)模，計(jì)算出逆向傾斜交錯(cuò)互清式轉(zhuǎn)盤(pán)的具體參數(shù)，使本發(fā)明適用于各種規(guī)模和類型的干化機(jī)，為其設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。


圖I為逆向傾斜交錯(cuò)互清式轉(zhuǎn)盤(pán)結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為逆向傾斜交錯(cuò)互清式轉(zhuǎn)盤(pán)設(shè)計(jì)計(jì)算示意圖；圖3為逆向傾斜交錯(cuò)互清式轉(zhuǎn)盤(pán)空間相對(duì)位置變化示意圖。
圖4為逆向傾斜交錯(cuò)互清式轉(zhuǎn)盤(pán)空間相對(duì)位置變化示意圖。
具體實(shí)施方式
參考附圖，結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。本實(shí)施例中提供了一種用于污泥干化機(jī)的具有逆向傾斜交錯(cuò)互清式轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)軸， 其結(jié)構(gòu)如圖I所示。包括圓柱形轉(zhuǎn)軸I和安裝在轉(zhuǎn)軸I上的若干個(gè)等距分布的逆向傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)2 ;轉(zhuǎn)軸I為中空?qǐng)A管，根據(jù)干化機(jī)的規(guī)模，轉(zhuǎn)軸I可以是兩根或四根；轉(zhuǎn)軸I可分別在兩端設(shè)置熱工質(zhì)進(jìn)口 3和熱工質(zhì)出口 4，也可采用管中管的形式，在同一端設(shè)置熱工質(zhì)的進(jìn)口和出口 ；逆向傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)2采用圓盤(pán)形中空設(shè)計(jì)，與空心轉(zhuǎn)軸I的連接處內(nèi)部聯(lián)通，熱工質(zhì)能夠在空心轉(zhuǎn)軸I和轉(zhuǎn)盤(pán)2內(nèi)部自由流動(dòng)；轉(zhuǎn)盤(pán)2傾斜于空心轉(zhuǎn)軸I的垂直剖面，同一根空心轉(zhuǎn)軸I上的相鄰轉(zhuǎn)盤(pán)2的傾斜方向相反，與空心轉(zhuǎn)軸I的垂直剖面的傾斜角度相等；轉(zhuǎn)盤(pán) 2在空心轉(zhuǎn)軸I上的安裝位置對(duì)應(yīng)相鄰空心轉(zhuǎn)軸I上相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)2安裝位置的中心點(diǎn)； 轉(zhuǎn)盤(pán)2的圓周上設(shè)置若干刮片5，刮片5與空心轉(zhuǎn)軸I的軸向成一定角度，能夠使物料隨著逆向轉(zhuǎn)盤(pán)2的攪拌而向干化機(jī)的出料口一側(cè)移動(dòng)；空心轉(zhuǎn)軸I連接傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，相鄰的空心轉(zhuǎn)軸I逆向轉(zhuǎn)動(dòng)。轉(zhuǎn)軸的具體設(shè)計(jì)參數(shù)如圖2所示。其中，轉(zhuǎn)軸的直徑為R，相鄰轉(zhuǎn)軸的軸心間距為 L，同一根空心轉(zhuǎn)軸上相鄰兩個(gè)傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)的圓心間距為D，傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)的高度為H，傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)上刮片高度為h，傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)的厚度為A，傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)與垂直于空心轉(zhuǎn)軸的剖面的夾角為α。轉(zhuǎn)軸的各個(gè)部件應(yīng)符合下述公式中的要求H > 3R/2公式(I)H+h < L-R/2公式⑵L · tan a +A/cos α < D/2 公式(3)安裝了所述轉(zhuǎn)軸的間接傳熱式污泥干化機(jī)，當(dāng)其運(yùn)行時(shí)，熱工質(zhì)由熱工質(zhì)進(jìn)口 3 進(jìn)入空心轉(zhuǎn)軸1，并在空心轉(zhuǎn)軸I和逆向傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)2之間自由流動(dòng)；干化機(jī)中的濕污泥與空心轉(zhuǎn)軸I和逆向傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)2的表面接觸，熱工質(zhì)所帶熱量通過(guò)熱傳導(dǎo)的方式經(jīng)空心轉(zhuǎn)軸I 和逆向傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)2的表面?zhèn)鬟f給污泥；熱工質(zhì)放熱降溫后經(jīng)熱工質(zhì)出口 4離開(kāi)空心轉(zhuǎn)軸I ; 相鄰的空心轉(zhuǎn)軸I逆向同速或差速轉(zhuǎn)動(dòng)，逆向傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)2上換熱面的空間位置隨空心轉(zhuǎn)軸I 的轉(zhuǎn)動(dòng)不斷變化，逆向傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)2的圓周在相鄰空心轉(zhuǎn)軸I上兩個(gè)相鄰逆向傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)2的安裝位置之間往復(fù)運(yùn)動(dòng)(如圖3、4所示，圖3中所示的轉(zhuǎn)盤(pán)，當(dāng)其轉(zhuǎn)動(dòng)180°后即為圖4狀態(tài))，從而實(shí)現(xiàn)與相鄰空心轉(zhuǎn)軸I上逆向傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)2表面的摩擦和對(duì)逆向傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)2與空心轉(zhuǎn)軸I的夾角的剪切，提高污泥的均勻攪拌效果，實(shí)現(xiàn)污泥干化過(guò)程中逆向傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)2對(duì)粘結(jié)在其表面上污泥的自清潔效果；安裝在逆向傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)2上的刮片5將污泥不斷推向干化機(jī)的出料端，從而實(shí)現(xiàn)污泥干化機(jī)的連續(xù)進(jìn)料和干化；污泥在干化機(jī)內(nèi)的停留時(shí)間，可通過(guò)調(diào)節(jié)空心轉(zhuǎn)軸I的轉(zhuǎn)速或調(diào)整刮片5的傾斜角度來(lái)調(diào)節(jié)，以滿足對(duì)干化后污泥含水率的要求。最后，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的具體實(shí)施例子。顯然，本發(fā)明不限于以上實(shí)施例子，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均應(yīng)認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于污泥干化機(jī)的具有逆向傾斜交錯(cuò)互清式轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸的主體呈空心圓柱狀；其特征在于，在轉(zhuǎn)軸上等距分布若干個(gè)中空的轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)內(nèi)部與轉(zhuǎn)軸內(nèi)部相互連通， 在轉(zhuǎn)盤(pán)的圓周上還設(shè)置若干刮片；各轉(zhuǎn)盤(pán)均傾斜安裝且與垂直于空心轉(zhuǎn)軸的剖面之間形成相同的夾角α，同一根空心轉(zhuǎn)軸上相鄰轉(zhuǎn)盤(pán)的傾斜方向相反；并且，轉(zhuǎn)軸的參數(shù)應(yīng)符合下述公式中的要求H > 3R/2公式(I)H+h < L-R/2公式(2)L · tan a +A/cos α < D/2公式⑶式中，R為空心轉(zhuǎn)軸的直徑、L為相鄰空心轉(zhuǎn)軸的軸心間距、D為同一根空心轉(zhuǎn)軸上相鄰兩個(gè)傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)的圓心間距、H為轉(zhuǎn)盤(pán)的半徑、h為轉(zhuǎn)盤(pán)上刮片高度、A為傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)的厚度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)軸，其特征在于，所述傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)與垂直于空心轉(zhuǎn)軸的剖面之間夾角α的范圍為10° 20°。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)軸，其特征在于，各轉(zhuǎn)盤(pán)在其所處轉(zhuǎn)軸上的安裝位置是對(duì)應(yīng)于相鄰轉(zhuǎn)軸上的相鄰兩個(gè)轉(zhuǎn)盤(pán)安裝位置之間的中心點(diǎn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的轉(zhuǎn)軸，其特征在于，轉(zhuǎn)軸連接至傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，相鄰的轉(zhuǎn)軸逆向同速或差速轉(zhuǎn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明涉及污泥處理設(shè)備，旨在提供一種用于污泥干化機(jī)的具有逆向傾斜交錯(cuò)互清式轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)軸。該轉(zhuǎn)軸的主體呈空心圓柱狀，在轉(zhuǎn)軸上等距分布若干個(gè)中空的轉(zhuǎn)盤(pán)，轉(zhuǎn)盤(pán)內(nèi)部與轉(zhuǎn)軸內(nèi)部相互連通，在轉(zhuǎn)盤(pán)的圓周上還設(shè)置若干刮片；各轉(zhuǎn)盤(pán)均傾斜安裝且與垂直于空心轉(zhuǎn)軸的剖面之間形成相同的夾角，同一根空心轉(zhuǎn)軸上相鄰轉(zhuǎn)盤(pán)的傾斜方向相反。本發(fā)明通過(guò)逆向傾斜轉(zhuǎn)盤(pán)空間相對(duì)位置和距離的不斷變化，使其表面粘附的污泥層不斷摩擦、剪切，實(shí)現(xiàn)污泥干化過(guò)程中轉(zhuǎn)盤(pán)的相互清潔，解決污泥粘壁問(wèn)題，從而改善污泥層的導(dǎo)熱系數(shù)，增大干化機(jī)的綜合換熱效率，加快污泥中水分的蒸發(fā)速度，提高污泥干化機(jī)的處理能力。
文檔編號(hào)C02F11/12GK102603145SQ20121004258
公開(kāi)日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月23日
發(fā)明者嚴(yán)建華, 倪明江, 岑可法, 李博, 李曉東, 池涌, 王飛, 蔣旭光, 金余其, 陸勝勇, 馬增益, 黃群星 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)