申请日2018.12.18
公开(公告)日2019.03.26
IPC分类号C02F11/127
摘要
一种用于污泥干化的旋风系统，其包括料仓、螺旋输送管、高速旋风机、偏心文丘里管、楔形扭管分流器、半双风道旋风分离器、迂回离心减速沉降器以及喷淋塔。通过偏心文丘里管利用气体湍流初步破碎物料并分流后送入半双风道旋风分离器进行初步干化分离，含有较大固体颗粒的污泥可直接排出或者再次进入偏心文丘里管进行固液干化分离，同时含有较小颗粒的气体进入迂回离心减速沉降器进行二次深度固液干化分离，最终分离出的气体输入喷淋塔进行处理以减少污染。该装置为无动力部件，且模块化设计，结构紧凑，可靠性高。
权利要求书
1.一种用于污泥干化的旋风系统，其特征在于：包括用于盛料和下料的料仓(1)、用于输送物料的螺旋输送管(2)、用于输入气流的高速旋风机(3)、用于将物料混入气流的偏心文丘里管(4)、楔形扭管分流器(5)、半双风道旋风分离器(6)、迂回离心减速沉降器(7)和喷淋塔(8);螺旋输送管(2)两端分别与料仓(1)和偏心文丘里管(4)相连，所述高速旋风机(3)的两端分别与空压机和偏心文丘里管(4)相连，所述偏心文丘里管(4)的管道出口与半双风道旋风分离器(6)连接，所述半双风道旋风分离器(6)的上方出口(605)与迂回离心减速沉降器(7)，所述半双风道旋风分离器(6)的下方出口(609)与偏心文丘里管(4)可通过管道与偏心文丘里管(4)连通形成循环，所述迂回离心减速沉降器(7)包括与喷淋塔(8)连接的气体出口(704)和用于收集已干化处理物料的沉降室(705)。
2.如权利要求1所述的用于污泥干化的旋风系统，其特征在于：所述偏心文丘里管(4)包括与所述螺旋输送管(2)连接的污泥入口(404)、与所述高速旋风机(3)连接的旋风入口(401)、收缩段(402)、扩张段(403)和循环回路入口(405);偏心文丘里管(4)的前端设有旋风入口(401)，中部为收缩段(402)，偏心文丘里管(4)的管径从前端和尾端同时向中部收缩段(402)减小，顺着气体流动方向斜向接入两段管到分别为污泥入口(404)和循环回路入口(405)。
3.如权利要求2所述的用于污泥干化的旋风系统，其特征在于：所述偏心文丘里管(4)的尾段设有楔形扭管分流器(5)，楔形扭管分流器(5)后的出口与半双风道旋风分离器(6)的入口螺旋管(601)相连。
4.如权利要求3所述的用于污泥干化的旋风系统，其特征在于：所述楔形扭管分流器(5)包括有楔形分流片(501)和扭转管(502)，楔形分流片(501)设置为水平方向，将管道平均分为上气体通道和下流体通道，水平设置的楔形分流片(501)所分离的上下两个半圆通道分别对应着扭转管(502)的两个通道，横置的扭转管(502)将原本上下分布的两个管道扭转为水平分布的两个管道。
5.如权利要求2所述的用于污泥干化的旋风系统，其特征在于：所述半双风道旋风分离器(6)包括入口螺旋管(601)、挡板(604)、上方出口(605)、收集室(606)、旋风部电子阀门(607)、稳压待输送室(608)和下方出口(609);上方出口(605)与迂回离心减速沉降器(7)的物料入口(701)相连;下方出口(609)与偏心文丘里管(4)的循环回路入口(405)相连，形成循环。
6.如权利要求5所述的用于污泥干化的旋风系统，其特征在于：半双风道旋风分离器(6)整体呈倒锥形，上方出口(605)为管状，下端端部收口，另有一同心圆筒状的挡板(604)紧贴上壁面将半双风道旋风分离器(6)内部空间分隔为内测区域(602)和外侧区域(603);入口螺旋管(601)设有双风道涡管，分别对应连接楔形扭管分流器(5)通过扭转管水平分布的两个管道，双风道涡管再分别切向连通半双风道旋风分离器(6)的内测区域(602)和外侧区域(603)的外侧壁面。
7.如权利要求6所述的用于污泥干化的旋风系统，其特征在于：半双风道旋风分离器(6)下方的收集室(606)大体呈倒锥形，收集室(606)的下端通过电子阀门(607)连接稳压待输送室(608);稳压待输送室(608)上部分设有气压平衡管(6081)将内部空间与大气相通，位于稳压待输送室(608)下部分的管道与整体中轴线夹角为90°呈L型。
8.如权利要求1所述的用于污泥干化的旋风系统，其特征在于：所述迂回离心减速沉降器(7)包括气体入口(701)、气体出口(704)、沉降室(705)、沉降部电子阀门(706)和设于中段内部的套管(702)和气体出口管(703)，气体出口(704)与喷淋塔(8)相连，迂回离心减速沉降器(7)整体呈锥形台横置，气体入口(701)为一段圆管在直径较小的一端与壁面相切，沉降室(705)在直径较大的一端正下方。
9.根据权利要求4所述的用于污泥干化的旋风系统，其特征还包括：利用气体湍流初步破碎分流的带有楔形分流器的所述偏心文丘里管(4)在收缩段(402)出偏心收缩，其轴线与入口段和扩张段(403)的轴线不重合;污泥入口(404)管道和循环回路入口(405)管道与轴线呈一定角度;其扩张段(403)尾部连接有分流器(5);分流片(501)将管道分为上气体通道和下流体通道两部分，再通过扭转管(502)将上下两个通道的相对位置扭转为横向。
10.根据权利要求8所述的用于污泥干化的旋风系统，其特征还包括：通过扩大截面积使得粉尘减速沉降的所述迂回离心减速沉降器(7)的三段管道等效截面随气体通道增加，气体出口管(703)顶端呈收缩状，沉降室(705)出口与一沉降部电子阀门(706)连接。
说明书
一种用于污泥干化的旋风系统
技术领域
本发明主要涉及污泥干化领域，具体涉及一种用于污泥干化的旋风系统。
背景技术
现阶段，污水厂淤泥减量化技术一般采用“重力压缩+机械脱水”物理方法，此方法处理后的污泥含水量大约在80%左右，之后再转运至其它处理单元进行后续处理。对于80%含水量的污泥而言，其体积大，全国每天多达数千万吨。若采用掩埋，占用大量土地，甚至会造成地面塌陷;若随意放置于空旷地面，会造成二次污染，伴随恶臭，病毒扩散，会造成环境污染，甚至环境灾害。目前，大量污水厂65%污泥(80%含水量)没有得到有效处置，主要是污泥减量化、稳定化、资源化的设施设备建设费用大，运营成本高，造成配套设施不足。因此急需一种体积小、一次性投资低、运行费用低的污泥脱水技术和设备。
目前现有的脱水方法有很多种，如滚筒式、洞道式、真空耙式等。旋风干燥系统其主体是一个或多个旋风分离器，将物料和高速旋风混合后送入旋风分离器，由于污泥和水分的密度不同，在高速的圆周运动中，污泥会撞击筒壁实现固液分离，较大的颗粒将会落到分离器底部，小颗粒和液体在高速旋风的作用下从上方的出口离开。旋风分离器的分离效率很高，并且可以通过调整风速来分离大小不同的颗粒。主要设备是无动力机构，可靠性高，造价低，对环境要求低适应于各种温度和气压。
目前市面上的旋风干燥系统有很多，但仍然存在许多问题。其主要问题集中在：旋风入口处存在能量损失大;物料与旋风混合不均，存在死角;混合料在旋风流道中易产生旋涡、紊流，粉态物、液体不易逸出;固态物与液体分离不彻底，干湿不均;扬尘高等。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术存在的不足，提供一种用于污泥干化的旋风系统，以解决现有旋风系统产品物料与旋风混合不均、存在死角、固态物与液体分离不彻底的问题。
本发明一种用于污泥干化的旋风系统，包括用于盛料和下料的料仓1、用于输送物料的螺旋输送管2、用于输入气流的高速旋风机3、用于将物料混入气流的偏心文丘里管4、楔形扭管分流器5、半双风道旋风分离器6、迂回离心减速沉降器7和喷淋塔8;螺旋输送管2两端分别与料仓1和偏心文丘里管4相连，所述高速旋风机3的两端分别与空压机和偏心文丘里管4相连，所述偏心文丘里管4的管道出口与半双风道旋风分离器6连接，所述半双风道旋风分离器6的上方出口与迂回离心减速沉降器7，所述半双风道旋风分离器6的下方出口609与偏心文丘里管4可通过管道与偏心文丘里管4连通形成循环，所述迂回离心减速沉降器7包括与喷淋塔8连接的气体出口704和用于收集已干化处理物料的沉降室705。
优选地，所述偏心文丘里管4包括与所述螺旋输送管2连接的污泥入口404、与所述高速旋风机3连接的旋风入口401、收缩段402、扩张段403和循环回路入口405;偏心文丘里管4的前端设有旋风入口401，中部为收缩段402，偏心文丘里管4的管径从前端和尾端同时向中部收缩段402减小，顺着气体流动方向斜向接入两段管到分别为污泥入口404和循环回路入口405。
优选地，所述偏心文丘里管4的尾段设有楔形扭管分流器5，楔形扭管分流器5后的出口与半双风道旋风分离器6的入口螺旋管601相连。
优选地，所述楔形扭管分流器5包括有楔形分流片501和扭转管502，楔形分流片501设置为水平方向，将管道平均分为上气体通道和下流体通道，水平设置的楔形分流片501所分离的上下两个半圆通道分别对应着扭转管502的两个通道，横置的扭转管502将原本上下分布的两个管道扭转为水平分布的两个管道。
优选地，所述半双风道旋风分离器6包括入口螺旋管601、挡板604、上方出口605、收集室606、电子阀门607、稳压待输送室608和下方出口609;上方出口605与迂回离心减速沉降器7的物料入口701相连;下方出口609与偏心文丘里管4的循环回路入口405相连，形成循环。
优选地，半双风道旋风分离器6整体呈倒锥形，上方出口605为管状，下端端部收口，另有一同心圆筒状的挡板604紧贴上壁面将半双风道旋风分离器6内部空间分隔为内测区域602和外侧区域603;入口螺旋管601设有双风道涡管，分别对应连接扭转管水平分布的两个管道，双风道涡管再分别切向连通半双风道旋风分离器6的内测区域602和外侧区域603的外侧壁面。
优选地，半双风道旋风分离器6下方的收集室606大体呈倒锥形，收集室606的下端通过电子阀门607连接稳压待输送室608;稳压待输送室608上部分设有气压平衡管6081将内部空间与大气相通，位于稳压待输送室608下部分的管道与整体中轴线夹角为90°呈L型。
优选地，所述迂回离心减速沉降器7包括气体入口701、气体出口704、沉降室705、电子阀门706和设于中段内部的套管702和气体出口管703，气体出口704与喷淋塔8相连，迂回离心减速沉降器7整体呈锥形台横置，气体入口701为一段圆管在直径较小的一端与壁面相切，沉降室705在直径较大的一端正下方。
优选地，利用气体湍流初步破碎分流的带有楔形分流器的所述偏心文丘里管4在收缩段402出偏心收缩，其轴线与入口段和扩张段403的轴线不重合;污泥入口404管道和循环回路入口405管道与轴线呈一定角度;其扩张段403尾部连接有分流器5;分流片501将管道分为上气体通道和下流体通道两部分，再通过扭转管502将上下两个通道的相对位置扭转为横向。
优选地，通过扩大截面积使得粉尘减速沉降的所述迂回离心减速沉降器7的三段管道等效截面随气体通道增加，气体出口管703顶端呈收缩状，沉降室705出口与一沉降部电子阀门706连接。
有益效果：
本发明通过偏心文丘里管利用气体湍流初步破碎物料并分流后送入半双风道旋风分离器进行初步干化分离，含有较大固体颗粒的污泥可直接排出或者再次进入偏心文丘里管进行固液干化分离，同时含有较小颗粒的气体进入迂回离心减速沉降器进行二次深度固液干化分离，最终分离出的气体输入喷淋塔进行处理以减少污染。该装置为无动力部件，且模块化设计，结构紧凑，可靠性高。
采用本发明的污泥干化的旋风系统具有如下优点：
(1)无动力部件，可靠性高;(2)模块化设计，结构紧凑;(3)偏心文丘里管，流线型通道无死角，扩张段集中扩散涡流，用于破碎混合污泥，减少能量损失;(4)半双风道旋风分离器，分离短路流，使污泥充分破碎，提高效率;(5)迂回离心减速沉降器，离心段保证分离效率，减速沉降段有效减少出口扬尘。