申请日2017.08.09
公开（公告）日
2017.11.17
IPC分类号
C02F11/12
摘要
本发明提出一种 污泥预热装置，其包括壳体、空心螺旋轴、旋转接头和驱动装置，其中，壳体上设有进料口和出料口；空心螺旋轴贯穿于壳体内部；驱动装置用于驱动空心螺旋轴旋转；空心螺旋轴内具有一可用于热介质流通的空腔结构，旋转接头被构造为与空心螺旋轴内的空腔结构连通以作为热介质进出空心螺旋轴的通道。进一步，本发明还公开一种污泥干化系统，包括污泥预热装置、污泥干化装置和热能回收装置。通过该污泥预热装置可实现对物料的预热和推动双重作用，通过该污泥干化系统能实现废热的有效再利用，从而实现能源消耗最小化。
权利要求书
1.一种污泥预热装置，其特征在于，包括壳体、空心螺旋轴、旋转接头和驱动装置，其中，壳体上设有进料口和出料口；空心螺旋轴贯穿于壳体内部；
驱动装置用于驱动空心螺旋轴旋转以实现对污泥的输送；
空心螺旋轴内具有一可用于热介质流通的空腔结构，旋转接头被构造为与空心螺旋轴内的空腔结构连通以作为热介质进出空心螺旋轴的通道，热介质经旋转接头进入空心螺旋轴的空腔结构以实现对污泥的预热。
2.如权利要求1所述的污泥预热装置，其特征在于，空心螺旋轴包括中空轴管、布置于轴管两端的轴头和轴尾、布置在中空轴管外壁的螺旋结构；
旋转接头布置轴头侧并具有介质输入口和介质输出口；
轴头内具有一连接旋转接头和中空轴管的连通通道，连通通道包括与介质输入口连通的介质输入通道和与介质输出口连通的介质输出通道；
中空轴管内具有与介质输入通道连通的第一腔室，螺旋结构内具有与介质输出通道连通的第二腔室；
中空轴管两端与螺旋结构首末两端的接触处设有第一连通孔和第二连通孔，第一腔室通过第一连通孔与第二腔室连通，第二腔室通过第二连通孔与介质输出通道连通；
依次连通的介质输入通道、第一腔室、第二腔室和介质输出通道共同构成空心螺旋轴的空腔结构。
3.如权利要求2所述的污泥预热装置，其特征在于，中空轴管内具有一径向布置且外周与中空轴管内壁相帖合的挡板，连通通道内具有一轴向布置的进气管道，挡板上设有一与进气管道外径大小相适应的开口；
进气管道的前端与旋转接头的介质输入口连通，后端插接于挡板上的开口
处，以形成介质输入通道及与位于介质输入通道外周的介质输出通道。
4.如权利要求3所述的污泥预热装置，其特征在于，挡板径向布置在螺旋结构末端的第二连通孔处。
5.如权利要求2所述的污泥预热装置，其特征在于，所述螺旋结构包括自轴头方向依次布置在中空轴管外壁上的第一螺旋片和第二螺旋片；第一螺旋片和第二螺旋片的根部固定在轴管上且间隔一定距离并行布置；第一螺旋片和第二螺旋片的外圆部相互连接共同围合成第二腔室。
6.如权利要求5所述的污泥预热装置，其特征在于，第一螺旋片和第二螺旋片均朝向物料流动的方向倾斜。
7.如权利要求5所述的污泥预热装置，其特征在于，靠进料口侧的螺旋片的外圆部呈开口朝物料流动方向的弧形曲面结构并与另一螺旋片的外圆部固定连接。
8.如权利要求7所述的污泥预热装置，其特征在于，第一螺旋片和第二螺旋片的根部通过焊接方式与轴管固定连接；具有弧形曲面结构的螺旋片的外圆部低于另一螺旋片的外圆部，并通过焊接方式固定在另螺旋片的外圆部上。
9.如权利要求1所述的污泥预热装置，其特征在于，还包括套设于壳体外壁的夹套，所述夹套具有依次连通的热介质进口、热介质流通通道及热介质出口，热介质经热介质进口进入夹套内的热介质流通通道以实现对污泥的预热。
10.一种污泥干化系统，其特征在于，包括污泥预热装置、污泥干化装置和热能回收装置，污泥预热装置为采用如权利要求1至9任意一项所述的污泥预热装置；污泥干化装置采用间接式干化方式；热能回收装置包括热能回收本体、蒸汽和冷凝水混合进口、闪蒸蒸汽出口和冷凝水出口，所述蒸汽和冷凝水混合进口与污泥干化装置连接，所述闪蒸蒸汽出口与污泥预热装置连接。
说明书
污泥预热装置及污泥干化系统
技术领域
本发明涉及污泥干化处理技术领域，特别涉及一种污泥预热装置及污泥干化系统。
背景技术
随着经济的发展和人民生活水平的提高，城市化进程不断加快，工业污水、生活污水产生量越来越大，由此产生的污泥量也越来越大，同时我国工业领域发展迅速，医药、化工类企业的污泥排放量快速增长，随之带来的环境污染越来越严重。为此，国家大力支持污泥减量和焚烧技术，其中干化技术得到了较大的发展和推广应用。
目前，污泥干化处理方法中应用最为广泛的是间接式干化工艺，而间接式干化工艺大多采用蒸汽加热，一次蒸汽压力一般在0.6MPa左右，释放热量后为饱和水状态，还含有一部分热量可以回收利用，但没有回收利用此部分热量的设备，这样就造成了很大的能源浪费。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种污泥预热装置及污泥干化系统，能够有效利用废热，以实现经济节约最大化、能源消耗最小化。
为达上述目的，本发明提出一种污泥预热装置，其包括壳体、空心螺旋轴、旋转接头和驱动装置，其中，壳体上设有进料口和出料口；空心螺旋轴贯穿于壳体内部；驱动装置用于驱动空心螺旋轴旋转以实现对污泥的输送；空心螺旋轴内具有一可用于热介质流通的空腔结构，旋转接头被构造为与空心螺旋轴内的空腔结构连通以作为热介质进出空心螺旋轴的通道，热介质经旋转接头进入空心螺旋轴的空腔结构以实现对污泥的预热。
作为一种优选方案，空心螺旋轴包括中空轴管、布置于轴管两端的轴头和轴尾、布置在中空轴管外壁的螺旋结构；旋转接头布置轴头侧并具有介质输入口和介质输出口；轴头内具有一连接旋转接头和中空轴管的连通通道，连通通道包括与介质输入口连通的介质输入通道和与介质输出口连通的介质输出通道；中空轴管内具有与介质输入通道连通的第一腔室，螺旋结构内具有与介质输出通道连通的第二腔室；中空轴管两端与螺旋结构首末两端的接触处设有第一连通孔和第二连通孔，第一腔室通过第一连通孔与第二腔室连通，第二腔室通过第二连通孔与介质输出通道连通；依次连通的介质输入通道、第一腔室、第二腔室和介质输出通道共同构成空心螺旋轴的空腔结构。
作为一种优选方案，中空轴管内具有一径向布置且外周与中空轴管内壁相帖合的挡板，连通通道内具有一轴向布置的进气管道，挡板上设有一与进气管道外径大小相适应的开口；进气管道的前端与旋转接头的介质输入口连通，后端插接于挡板上的开口处，以形成介质输入通道及与位于介质输入通道外周的介质输出通道。
作为一种优选方案，挡板径向布置在螺旋结构末端的第二连通孔处。
作为一种优选方案，所述螺旋结构包括自轴头方向依次布置在中空轴管外壁上的第一螺旋片和第二螺旋片；第一螺旋片和第二螺旋片的根部固定在轴管上且间隔一定距离并行布置；第一螺旋片和第二螺旋片的外圆部相互连接共同围合成第二腔室。
作为一种优选方案，第一螺旋片和第二螺旋片均朝向物料流动的方向倾斜。如向出料口侧倾斜。
作为一种优选方案，第一螺旋片和第二螺旋片的根部通过焊接方式与轴管固定连接。
作为一种优选方案，靠进料口侧的螺旋片的外圆部呈开口朝物料流动方向的弧形曲面结构并与另一螺旋片的外圆部固定连接。
作为一种优选方案，具有弧形曲面结构的螺旋片的外圆部低于另一螺旋片的外圆部，并通过焊接方式固定在另螺旋片的外圆部上。
作为一种优选方案，具有弧形曲面结构的螺旋片采用冲压工艺制作。
作为一种优选方案，第一螺旋片和第二螺旋片的材料为不锈钢。
作为一种优选方案，该污泥预热装置还包括套设于壳体外壁的夹套。
作为一种优选方案，所述夹套具有依次连通的热介质进口、热介质流通通道及热介质出口，热介质经热介质进口进入夹套内的热介质流通通道以实现对污泥的预热。可见，热介质可同时经具有热介质流通的夹套和空心螺旋轴内的空腔结构以实现对污泥的预热，
本发明还公开一种污泥干化系统，包括污泥预热装置、污泥干化装置和热能回收装置，污泥预热装置采用本发明所公开的具有上述任意一项所述结构特征的污泥预热装置；污泥干化装置采用间接式干化方式；热量回收装置被构造为收集污泥干化装置排出的冷凝水，并将冷凝水中的闪蒸蒸汽提取出后送入污泥预热装置进行再利用。
作为一种优选方案，热能回收装置包括热能回收本体、蒸汽和冷凝水混合进口、闪蒸蒸汽出口和冷凝水出口，污泥干化装置包括干化机本体、物料入口、物料出口和疏水阀，热能回收装置的蒸汽和冷凝水混合进口与污泥干化装置连接，具体可通过管道与污泥干化装置的疏水阀连接；热能回收装置的闪蒸蒸汽出口与污泥预热装置连接，具体可通过通道与污泥预热装置的热介质输入端连接。
本发明具有如下有益效果：
(1)相比现有技术中的普通螺旋输送机只能起到推动物料前进的功能，本发明所公开的污泥预热装置通过其特殊结构形式的空心螺旋轴设计，既可以通入热介质对污泥进行预热，又可以起到推动物料前进的作用，实现了预热和推动双重作用。
(2)基于本发明所公开的污泥干化系统，污泥预热装置可通过热能回收装置回收污泥干化装置疏水闪蒸出的蒸汽，并利用该蒸汽对进入污泥干化装置之前的污泥进行预热，从而实现废热的有效再利用，经济节约最大化、能源消耗最小化，同时还能有效避免输送管道内水锤，延长设备的使用寿命。