專利名稱：污泥造粒破拱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種造粒技術(shù)，尤其是涉及一種污泥造粒破拱裝置。
背景技術(shù)：
污泥大多是指城市生 活污水廠沉淀析出的有機(jī)及少數(shù)無(wú)機(jī)廢物。由于存在絮凝齊U，其含有的水分大多被絮凝的有機(jī)物包容在分子結(jié)構(gòu)間隙中，我們稱之為內(nèi)含水，很難被去除，現(xiàn)有的機(jī)械脫水方法，如臥式離心脫水、板框壓濾、帶式壓濾都只能脫水至含固量18 22%，即使采用高溫?zé)崴夂蟮奈勰啵仓荒苊撍梁塘?0 40%。為了使污泥能夠符合我們的后續(xù)處置エ藝的要求，還必須使用熱能的方法來(lái)脫去一部分水分，以適應(yīng)填埋或焚燒的要求。隨著人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的不斷增強(qiáng)，國(guó)際環(huán)境保護(hù)的無(wú)國(guó)界合作進(jìn)ー步深化，城市污泥、エ業(yè)污泥的健全化、無(wú)害化工作又被提高到一個(gè)新的臺(tái)階。而污泥干化作為ー個(gè)必不可少的污泥處理階段，其中能源消耗作為干化過(guò)程中主要消耗指標(biāo)，尤為眾人關(guān)注。污泥干化過(guò)程中，如何在保證安全潔凈的前提下，提高單臺(tái)產(chǎn)量，最大限度地降低能源消耗，已經(jīng)成為眾多科研工作者研究的課題。污泥干燥造粒過(guò)程中，濕污泥物料在投料過(guò)程中容易架橋，阻塞入料ロ，如專利200620149123中采用的是設(shè)置破拱輥來(lái)防止物料架橋，但是這種方式無(wú)法使破拱后的物料分散接受干燥，使污泥物料只集中在入料口下方，使得造粒機(jī)械只有小部分有效工作，機(jī)器利用率低，產(chǎn)量低，浪費(fèi)能源。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種污泥造粒破拱裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，能耗低，功效高，利用離心カ的作用，將濕污泥物料有效分散，極大地提高造粒機(jī)的利用率，提高單臺(tái)產(chǎn)量，有效降低動(dòng)能、熱能消耗。具體技術(shù)方案如下一種污泥造粒破拱裝置，包括圓筒式中空結(jié)構(gòu)的干化造粒筒體；位于筒體上的污泥物料入料ロ和污泥顆粒出料ロ；設(shè)置在筒體上部，入料口下方的破拱裝置；設(shè)置在筒體內(nèi)的，兩排或兩排以上齒型對(duì)軋輥；在所述齒形對(duì)軋輥的每個(gè)軋輥之下，分別設(shè)有ー個(gè)活動(dòng)刮刀，用于清理軋輥表面殘留物；在所述齒形對(duì)軋輥的每個(gè)軋輥中部，通過(guò)回轉(zhuǎn)接頭設(shè)有熱源進(jìn)出口，加熱軋輥外表面；所述的破拱裝置由ー個(gè)分割分流裝置構(gòu)成，包括至少3個(gè)破拱葉片，所述破拱葉片外端向下，與水平線形成一定角度，內(nèi)端固定連接在傳動(dòng)主軸上；所述傳動(dòng)主軸和減速電機(jī)直連，并固定在筒體頂部。通過(guò)傳動(dòng)主軸帶動(dòng)破拱葉片旋轉(zhuǎn)，對(duì)污泥進(jìn)料形成分流離心的作用力，從而防止物料架橋。所述齒型對(duì)軋輥由ー個(gè)相同的電驅(qū)動(dòng)動(dòng)カ驅(qū)動(dòng)，使各軋輥具有相同的角速度；所述的兩排或兩排以上齒型對(duì)軋輥在筒體內(nèi)上下結(jié)構(gòu)排列，位于上方的齒形對(duì)軋輥直徑小于位于下方的齒形對(duì)軋輥的直徑，使上一排齒型對(duì)軋輥的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)外圍線速度小于下ー排齒型對(duì)軋輥的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)外圍線速度。優(yōu)選地，在其筒體的下部設(shè)有ー個(gè)熱氣進(jìn)風(fēng)ロ ；在其筒體的上部設(shè)有至少ー個(gè)出風(fēng)ロ ；其筒體壁上設(shè)有氣體導(dǎo)流板。利用熱空氣為筒體空載部分提供熱源。優(yōu)選地，所述的齒型對(duì)軋輥的布局可以是單列多排或是多列多排，可以根據(jù)實(shí)際干化造粒需要進(jìn)行設(shè)定。優(yōu)選地，在其筒體的出料ロ設(shè)有ー個(gè)排料裝置。優(yōu)選地，該造粒機(jī)還設(shè)有檢修門、觀察孔、空氣預(yù)熱器、預(yù)熱空氣調(diào)節(jié)閥、引風(fēng)機(jī)部件。本實(shí)用新型一種污泥造粒破拱裝置具有以下有益效果(I)利用離心カ的作用，將濕污泥物料有效分散，極大地提高造粒機(jī)的利用率，提高單臺(tái)產(chǎn)量。(2)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，造粒過(guò)程中無(wú)須添加干粉，減少粉塵爆炸環(huán)境，提高安全性；(3)產(chǎn)品含固率可調(diào)，適用于各種不同性質(zhì)的濕物料，具有較高的靈活性。

圖I是本實(shí)用新型污泥造粒破拱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圈2是沿圖I中A-A線所剖的局部斷面示意圖；圖3是沿圖I中A-A線所剖的局部斷面的另ー種形式的示意圖；圖4是沿圖I中B-B線所剖的局部斷面示意圖；其中1-筒體，2-入料ロ，3-出料ロ，4-破拱裝置，41-破拱葉片，42-傳動(dòng)主軸，5-第一排齒型對(duì)軋輥，6-第二排齒型對(duì)軋輥，7-第三排齒型對(duì)軋輥，8-齒形刀片，10-熱源進(jìn)出口，11-熱氣進(jìn)風(fēng)ロ，12-出風(fēng)ロ，13-氣體導(dǎo)流板，14-排料裝置，15-傳動(dòng)齒輪，16-傳動(dòng)齒輪，17-中間齒輪，18-熱源進(jìn)出ロ，19-嚙合成型槽，20-熱源介質(zhì)，21-齒面，22-齒面，23-軋輥壁。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)做進(jìn)ー步的說(shuō)明。參見(jiàn)圖I，本實(shí)用新型實(shí)施例包括圓筒式中空結(jié)構(gòu)的干化造粒筒體I。位于筒體I上的污泥物料入料ロ 2和污泥顆粒出料ロ 3。設(shè)置在筒體上部，入料ロ 2下方的破拱裝置4。設(shè)置在筒體內(nèi)的，第一排齒型對(duì)軋輥5、第二排齒形對(duì)軋輥6及第三排齒形對(duì)軋輥7。在所述齒形對(duì)軋輥的每個(gè)軋輥之下，分別設(shè)有ー個(gè)活動(dòng)刮刀8，用于清理軋輥表面殘留物。在所述齒形對(duì)軋輥的每個(gè)軋輥中部，通過(guò)回轉(zhuǎn)接頭設(shè)有熱源進(jìn)出ロ 10，用于加熱軋棍外表面。所述齒型對(duì)軋輥由ー個(gè)相同的電驅(qū)動(dòng)動(dòng)カ驅(qū)動(dòng)，使各軋輥具有相同的角速度；所述的第一排齒型對(duì)軋輥5、第二排齒形對(duì)軋輥6及第三排齒形對(duì)軋輥7在筒體內(nèi)上下結(jié)構(gòu)排列，第一排齒型對(duì)軋輥5的直徑小于第二排齒形對(duì)軋輥6的直徑，第二排齒型對(duì)軋輥6的直徑小于第三排齒形對(duì)軋輥7的直徑，使齒型對(duì)軋輥的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)外圍線速度從上到下一次變大。所述的破拱裝置4由ー個(gè)分割分流裝置構(gòu)成，包括至少3個(gè)破拱葉片41，所述破拱葉片41外端向下，與水平線形成一定角度，內(nèi)端固定連接在傳動(dòng)主軸42上；所述傳動(dòng)主軸42和減速電機(jī)直連，并固定在筒體I頂部。通過(guò)傳動(dòng)主軸42帶動(dòng)破拱葉片41旋轉(zhuǎn)，對(duì)污泥進(jìn)料形成分流離心的作用力，從而防止物料架橋。在筒體I的下部設(shè)有ー個(gè)熱氣進(jìn)風(fēng)ロ 11 ;在筒體I的上部設(shè)有至少ー個(gè)出風(fēng)ロ12 ;筒體I壁上設(shè)有氣體導(dǎo)流板13。利用熱空氣為筒體I空載部分提供熱源。 在其筒體的出料ロ設(shè)有ー個(gè)排料裝置14。本實(shí)用新型的工作原理如下在污泥物料從其筒體I上端的入料ロ 2進(jìn)入后，通過(guò)破拱裝置4防止物料架橋而順利使物料落入第一排齒形對(duì)軋輥5的輥溝槽內(nèi)。當(dāng)嚙合齒形對(duì)軋輥相向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，置于齒面21的邊緣局部的物料由于重力和局部齒頂?shù)哪Σ亮Φ淖饔茫S著齒的轉(zhuǎn)動(dòng)被扯入對(duì)夾兩齒輥的軸向溝槽中并繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)直至進(jìn)入齒形嚙合槽中自然形成條狀物，針對(duì)不同物料可選擇設(shè)計(jì)合理的齒輥直徑以滿足吸入摩擦力和條狀成形力的矢量和的平衡，使得條狀成形カ為最小。同時(shí)針對(duì)有些軟體中有不規(guī)則硬塊的雜質(zhì)(如河道污泥中的磚塊)，還可以設(shè)置不同的軋輥直徑，使其起到分揀的功效。與此同時(shí)傳入軋輥內(nèi)腔的熱源(蒸汽或?qū)嵊偷?經(jīng)齒形對(duì)軋輥壁的傳導(dǎo)，在空載區(qū)域時(shí)齒形對(duì)軋輥壁吸收內(nèi)部熱源(或熱空氣供給的熱能)儲(chǔ)存的能量瞬間傳導(dǎo)給物料表面，由于溫差極大，熱傳導(dǎo)速度快，物料急劇受熱，條狀顆粒表面迅速升溫，并且由于急熱作用，使物料表皮與嚙合齒槽面之間形成蒸汽膜，物料出現(xiàn)爆炸裂紋、表皮脆化、體積急劇收縮等現(xiàn)象，這種裂紋、脆皮的生成和體積收縮使條形物料從齒槽中在重力的作用下可以自然脫出。條形物料在槽中受熱(表面)時(shí)形成的高壓蒸汽膜，具有隔離條形物料與槽底面的能力，并且由于齒形溝槽設(shè)有脫模角，表面干化脆化的條形狀物料在重力作用下，自然排出溝槽,完成第一歩成形表面干化、脆化過(guò)程。上述具有裂紋的表皮脆化的干燥的條狀物由干物料粘度大(或其它特性)，所含水分(溶剤)可能有一部分漫分子結(jié)構(gòu)中的內(nèi)含水(結(jié)晶水或其它)，導(dǎo)致顆粒內(nèi)部水分(或溶剤)向外部轉(zhuǎn)移的能力較差，同時(shí)齒輥非接觸物料區(qū)域的高溫?zé)彷椛?、?duì)流，筒體I部分的熱輻射、對(duì)流，內(nèi)部氣體的對(duì)流換熱使得上述脫離嚙合成型槽19的物料表面仍在繼續(xù)蒸發(fā)，因此在短時(shí)間內(nèi)，脆化的表皮不會(huì)被反潮，在落下后進(jìn)入第二排齒形對(duì)軋輥6，被扯進(jìn)齒槽中，第二排齒形對(duì)軋輥6的齒面線速度比第一排齒形對(duì)軋輥5高，當(dāng)已成形的物料長(zhǎng)條進(jìn)入第二排齒形對(duì)軋輥6后，由于線速度差，物料長(zhǎng)條被粒斷并自由落在第二排齒形對(duì)軋輥6上，這種自由落體導(dǎo)致物料長(zhǎng)條無(wú)規(guī)則分布在第二排齒形對(duì)軋輥6的齒面22上，被第ニ排軋輥切斷形成短的條狀或無(wú)規(guī)則顆粒，這些物料在第二排輥齒槽中，表面同樣被急劇加熱，物料顆粒同樣由于高壓蒸汽膜的作用而被隔離并脆化、裂化、硬化，當(dāng)成形顆粒運(yùn)動(dòng)到底部由于重力的作用脫離齒溝。如上所述，當(dāng)進(jìn)入第三排齒型對(duì)軋輥7吋，條狀更短，顆粒更為均勻，顆粒表面得到了更好地脆化、裂化、硬化。筒體I內(nèi)齒型對(duì)軋輥，即第一排齒型對(duì)軋輥5，第二排齒型對(duì)軋輥6，第三排齒型對(duì)軋輥7等等的加熱介質(zhì)是通過(guò)熱源回轉(zhuǎn)接頭的熱源進(jìn)出口 10或熱氣進(jìn)風(fēng)ロ 11供給熱風(fēng)的。筒體I內(nèi)齒型對(duì)軋輥，即第一排齒型對(duì)軋輥5，第二排齒型對(duì)軋輥6，第三排齒型對(duì)軋輥7的傳動(dòng)方式可采用側(cè)位的齒輪結(jié)構(gòu)，如圖I所示的中間齒輪17、傳動(dòng)齒輪15、傳動(dòng)齒輪16進(jìn)行多級(jí)傳動(dòng)，并保持相同的角速度，當(dāng)然也可采取其它形式傳動(dòng)。所述的齒形對(duì)軋輥的直徑Di\D2\……Dn的關(guān)系為各齒形對(duì)軋輥的直徑由上至下逐漸増大，即D1 < D2
<......< Dn。參見(jiàn)圖2至4，附圖示出了軋輥齒形的設(shè)計(jì)構(gòu)造和嚙合狀況示意情況，其中圖2示 出了齒面21的構(gòu)造，而圖3示出了齒面22的構(gòu)造。圖4示出了嚙合狀況。其圖2至4中19為嚙合成型槽，20為熱源介質(zhì)，23為軋輥壁，另外a :齒寬b :齒深c :齒底圓中心到齒面的距離R(或r):齒底圓半徑0-a/2Y :脫模角0_某正數(shù)值D :軋輥外圓直徑根據(jù)需要確定，可以是等值或不等值6 :嚙合齒尖軸向間隙e :嚙合齒尖徑向間隙再參見(jiàn)圖1，所述的齒形刀片9可以是以這樣的方式安裝，但不局限于此。其中(在徑向斷面上)a :齒頂尖點(diǎn)與軋輥軸心連線與軋輥心的垂直對(duì)稱中心線的夾角0_某ー數(shù)值(根據(jù)需要定)。^ :齒片底面與齒尖點(diǎn)處齒底(或外圓)面的切線的夾角0_某ー數(shù)值(根據(jù)需要定)。所述的齒型對(duì)軋輥的布局可以是單列多排，如圖I所示，也可以是多列多排。破拱裝置4安裝于第一排齒形對(duì)軋輥5的上部，其破拱葉片41外端向下傾斜，與水平線形成一定角度，傳動(dòng)主軸42帶動(dòng)破拱葉片41旋轉(zhuǎn)，對(duì)污泥進(jìn)料形成分流離心的作用力，從而防止污泥物料架橋，并均勻落入第一排齒形對(duì)軋輥中。當(dāng)需要分揀出造粒原料內(nèi)部大硬塊時(shí)，可根據(jù)物性設(shè)計(jì)合理的齒形對(duì)軋輥直徑。筒體I內(nèi)氣體排出方式，可以是密閉負(fù)壓調(diào)控引風(fēng)，也可以是真空抽出或敞開(kāi)散發(fā)形式。若需補(bǔ)充進(jìn)氣時(shí)，可以設(shè)置空氣預(yù)熱系統(tǒng)。若需要控制造粒機(jī)內(nèi)氣體某元素含量時(shí)，可以設(shè)置相應(yīng)的監(jiān)控系統(tǒng)。或者也可以由閉路循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)置旁通以排出蒸發(fā)氣體。利用本實(shí)用新型可以達(dá)到以下有益效果(I)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，造粒過(guò)程中無(wú)須添加干粉，減少粉塵爆炸環(huán)境，提高安全性；(2)產(chǎn)品含固率可調(diào)，適用于各種不同性質(zhì)的濕物料，具有較高的靈活性；(3)熱效率高，熱損失少，大大提高了設(shè)備處理能力，從而降低運(yùn)行成本。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，通過(guò)以上說(shuō)明可以很清楚地理解具體實(shí)施例。本實(shí)用新型并不限制于此，凡按照本實(shí)用新型的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的不同變化，均 落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種污泥造粒破拱裝置，包括 圓筒式中空結(jié)構(gòu)的干化造粒筒體； 位于筒體上的污泥物料入料口和污泥顆粒出料口； 設(shè)置在筒體上部，入料口下方的破拱裝置； 設(shè)置在筒體內(nèi)的，兩排或兩排以上齒型對(duì)軋輥； 在所述齒形對(duì)軋輥的每個(gè)軋輥之下，分別設(shè)有一個(gè)活動(dòng)刮刀，用于清理軋輥表面殘留物； 在所述齒形對(duì)軋輥的每個(gè)軋輥中部，通過(guò)回轉(zhuǎn)接頭設(shè)有熱源進(jìn)出口，加熱軋輥外表面； 其特征在于所述的破拱裝置由一個(gè)分割分流裝置構(gòu)成，包括至少3個(gè)破拱葉片，所述破拱葉片外端向下，與水平線形成一定角度，內(nèi)端固定連接在傳動(dòng)主軸上；所述傳動(dòng)主軸和減速電機(jī)直連，并固定在筒體頂部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污泥造粒破拱裝置，其特征在于所述齒型對(duì)軋輥由一個(gè)相同的電驅(qū)動(dòng)動(dòng)力驅(qū)動(dòng)，使各軋輥具有相同的角速度；所述的兩排或兩排以上齒型對(duì)軋輥在筒體內(nèi)上下結(jié)構(gòu)排列，位于上方的齒形對(duì)軋輥直徑小于位于下方的齒形對(duì)軋輥的直徑，使上一排齒型對(duì)軋輥的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)外圍線速度小于下一排齒型對(duì)軋輥的轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)外圍線速度。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污泥造粒破拱裝置，其特征在于在其筒體的下部設(shè)有一個(gè)熱氣進(jìn)風(fēng)口 ；在其筒體的上部設(shè)有至少一個(gè)出風(fēng)口 ；其筒體壁上設(shè)有氣體導(dǎo)流板。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污泥造粒破拱裝置，其特征在于所述的齒型對(duì)軋輥的布局可以是單列多排或是多列多排。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污泥造粒破拱裝置，其特征在于在其筒體的出料口設(shè)有一個(gè)排料裝置。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的污泥造粒破拱裝置，其特征在于該造粒機(jī)還設(shè)有檢修門、觀察孔、空氣預(yù)熱器、預(yù)熱空氣調(diào)節(jié)閥、引風(fēng)機(jī)部件。
專利摘要本實(shí)用新型涉及造粒技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種污泥造粒破拱裝置，包括圓筒式中空結(jié)構(gòu)的筒體；位于筒體上的入料口和出料口；設(shè)置在筒體上部，入料口下方的破拱裝置；設(shè)置在筒體內(nèi)的，兩排或兩排以上齒型對(duì)軋輥；在所述齒形對(duì)軋輥的每個(gè)軋輥之下，分別設(shè)有一個(gè)活動(dòng)刮刀；在所述齒形對(duì)軋輥的每個(gè)軋輥中部，通過(guò)回轉(zhuǎn)接頭設(shè)有熱源進(jìn)出口；所述的破拱裝置由一個(gè)分割分流裝置構(gòu)成，包括至少3個(gè)破拱葉片，所述破拱葉片外端向下，與水平線形成一定角度，內(nèi)端固定連接在傳動(dòng)主軸上；所述傳動(dòng)主軸和減速電機(jī)直連，并固定在筒體頂部。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，更加便利于后續(xù)的加工過(guò)程，能夠有效降低動(dòng)能、熱能消耗。
文檔編號(hào)B01J2/22GK202398345SQ20112046740
公開(kāi)日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者陳明雄 申請(qǐng)人:浙江閣銳環(huán)保工程有限公司