申請(qǐng)日2017.01.10
公開(公告)日2017.09.19
IPC分類號(hào)B01F7/04; B01F15/06; C02F11/12
摘要
本實(shí)用新型涉及污泥干燥設(shè)備，旨在提供一種用于污泥干燥機(jī)的具有嚙合葉片的自清攪拌式轉(zhuǎn)軸。包括中空轉(zhuǎn)軸及相連通的中空葉片;每個(gè)葉片組中包括至少兩個(gè)相互交叉的葉片;葉片具有以轉(zhuǎn)軸為中心的對(duì)稱結(jié)構(gòu)，在葉片兩個(gè)末端的表面均設(shè)有同方向的凸出部，使葉片的側(cè)面呈凹字形;同一個(gè)轉(zhuǎn)軸上葉片的凸出部具有相同方向，相鄰轉(zhuǎn)軸上葉片凸出部的方向與之相反;當(dāng)任一葉片處于兩個(gè)轉(zhuǎn)軸所形成的平面上時(shí)，均有一個(gè)位于相鄰轉(zhuǎn)軸上的葉片與其嚙合。本實(shí)用新型能實(shí)現(xiàn)污泥干燥過程中干燥機(jī)的攪拌和自清潔效果，解決污泥在粘滯區(qū)時(shí)難以破碎以及粘壁的問題，增大污泥干燥機(jī)的干燥速率，提高干燥機(jī)的污泥處理能力和粘性處理范圍，同時(shí)避免產(chǎn)生混合死角。
權(quán)利要求書
1.一種用于污泥干燥機(jī)的具有嚙合葉片的自清攪拌式轉(zhuǎn)軸，包括由電機(jī)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)的中空轉(zhuǎn)軸，以及設(shè)于轉(zhuǎn)軸上的中空葉片，葉片與轉(zhuǎn)軸的中空部分相互連通;其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸至少有2根，呈空心圓柱狀;在轉(zhuǎn)軸上間隔布置了多個(gè)葉片組，每個(gè)葉片組中包括至少兩個(gè)相互交叉的葉片;葉片具有以轉(zhuǎn)軸為中心的對(duì)稱結(jié)構(gòu)，在葉片兩個(gè)末端的表面均設(shè)有同方向的凸出部，使葉片的側(cè)面呈凹字形;同一個(gè)轉(zhuǎn)軸上葉片的凸出部具有相同方向，相鄰轉(zhuǎn)軸上葉片凸出部的方向與之相反;當(dāng)任一葉片處于兩個(gè)轉(zhuǎn)軸所形成的平面上時(shí)，均有一個(gè)位于相鄰轉(zhuǎn)軸上的葉片與其嚙合;所述嚙合是指，兩個(gè)葉片之間部分重合且保持間距，一個(gè)葉片的凸出部位于另一個(gè)葉片的凸出部與其轉(zhuǎn)軸之間的范圍內(nèi)，兩個(gè)葉片的凸出部呈相對(duì)方向且具有相同高度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自清攪拌式轉(zhuǎn)軸，其特征在于，每個(gè)葉片組中均包括兩個(gè)相互垂直交叉的葉片;葉片垂直于轉(zhuǎn)軸，其整體呈橢圓星形，外緣是由兩個(gè)與轉(zhuǎn)軸相切的等徑圓弧相交組成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自清攪拌式轉(zhuǎn)軸，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸和葉片具有下述公式中所述的結(jié)構(gòu)或尺寸關(guān)系：
R≥2r 公式(1)
式中，R為葉片外緣的圓弧半徑，r為轉(zhuǎn)軸半徑，l為凸出部的內(nèi)緣與轉(zhuǎn)軸圓心之間的距離，m為凸出部內(nèi)緣與葉片末端之間的距離，n為凸出部的內(nèi)緣的半寬度，x為葉片末端與相鄰轉(zhuǎn)軸圓心之間的最近距離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)中所述的自清攪拌式轉(zhuǎn)軸，其特征在于，所述轉(zhuǎn)軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與電機(jī)相連，且能使相鄰的轉(zhuǎn)軸逆向轉(zhuǎn)動(dòng);該轉(zhuǎn)動(dòng)是同速轉(zhuǎn)動(dòng)或差速轉(zhuǎn)動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3任意一項(xiàng)中所述的自清攪拌式轉(zhuǎn)軸，其特征在于，在相鄰的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸上，能夠相互嚙合的兩個(gè)葉片組的幾何中心是相互對(duì)應(yīng)的，即兩個(gè)葉片組的幾何中心連線垂直于這兩個(gè)轉(zhuǎn)軸。
說明書
用于污泥干燥機(jī)的具有嚙合葉片的自清攪拌式轉(zhuǎn)軸
技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型涉及污泥干燥設(shè)備，尤其涉及用于污泥干燥機(jī)的具有嚙合葉片的自清攪拌式轉(zhuǎn)軸。
背景技術(shù)
隨著中國工業(yè)化進(jìn)程的加快及城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的加強(qiáng)，污水的產(chǎn)生及其數(shù)量在不斷的增長，污水處理率逐步提高，伴隨產(chǎn)生了大量剩余污泥。此外，在水環(huán)境治理過程中，江河湖泊疏浚等也會(huì)產(chǎn)生大量的污泥。污泥是一種量大面廣且對(duì)人體和環(huán)境都具有很大危害作用的固體廢棄物。目前，污泥減量化、無害化處置已經(jīng)成為在城鎮(zhèn)水污染控制與治理過程中非解決不可、刻不容緩的重大共性問題。
污泥常見的處置技術(shù)主要包括衛(wèi)生填埋，土地利用、焚燒及建材利用。而一般污水污泥廠排放的機(jī)械脫水污泥含水率仍然高達(dá)80%左右，為了滿足進(jìn)一步的處理和處置要求，往往要將污泥含水率降至40～50%，甚至更低。對(duì)于上述常見污泥處置方法，都需要對(duì)污泥進(jìn)行不同程度的干燥處理，因此污泥干燥是污泥進(jìn)行后續(xù)處理的重要一步。
熱干燥技術(shù)是常用的污泥干燥技術(shù)，其中尤以間接傳熱干燥技術(shù)居多。當(dāng)污泥在間接傳熱干燥機(jī)中干燥時(shí)，含水率較高的污泥將呈現(xiàn)流體狀態(tài)，隨著污泥被干燥，含水率降低，污泥干燥將進(jìn)入粘滯區(qū)(65%-30%左右)，污泥的粘性和塑性將會(huì)隨之上升，并在50%-60%含水率時(shí)達(dá)到最大粘性和塑性，此時(shí)大部分污泥將結(jié)成硬塊并粘附在干燥機(jī)傳熱表面上，且難以破碎、清理，從而阻礙污泥干燥表面更新，以及污泥干燥過程的傳熱傳質(zhì)，進(jìn)而造成污泥干燥速率下降，能耗升高。
現(xiàn)有污泥間接傳熱干燥機(jī)以槳葉式以及圓盤式污泥干燥機(jī)為主，根據(jù)處理量包括單軸，雙軸以及四軸等不同模式，各轉(zhuǎn)軸上按一定距離垂直分布若干葉片，葉片多呈圓盤狀或楔形槳葉狀，由于相鄰葉片之間的空間結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)變化較小或基本無變化，相鄰葉片之間的污泥在干燥過程中受到外力較小，在高粘性狀態(tài)時(shí)易以一定厚度(多為葉片間距)粘附在換熱表面，且難以破碎和干燥，亦即干燥機(jī)攪拌效果和自清潔效果變?nèi)酰瑥亩拐麄�(gè)干燥過程惡化，能耗升高。
由此可見，改進(jìn)干燥機(jī)內(nèi)部轉(zhuǎn)軸和葉片結(jié)構(gòu)以保證干燥機(jī)在處理污泥高粘狀態(tài)時(shí)具有較好的攪拌、自清潔和干燥效果是目前干燥技術(shù)發(fā)展亟需解決的問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于污泥干燥機(jī)的具有嚙合葉片的自清攪拌式轉(zhuǎn)軸，能夠使干燥機(jī)在處理污泥高粘狀態(tài)時(shí)具有較好的攪拌和自清潔效果，以提高干燥機(jī)干燥和傳熱速率。
為解決其技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：
提供一種用于污泥干燥機(jī)的具有嚙合葉片的自清攪拌式轉(zhuǎn)軸，包括由電機(jī)實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)的中空轉(zhuǎn)軸，以及設(shè)于轉(zhuǎn)軸上的中空葉片，葉片與轉(zhuǎn)軸的中空部分相互連通;所述轉(zhuǎn)軸至少有2根，呈空心圓柱狀;在轉(zhuǎn)軸上間隔布置了多個(gè)葉片組，每個(gè)葉片組中包括至少兩個(gè)相互交叉的葉片;葉片具有以轉(zhuǎn)軸為中心的對(duì)稱結(jié)構(gòu)，在葉片兩個(gè)末端的表面均設(shè)有同方向的凸出部，使葉片的側(cè)面呈凹字形;同一個(gè)轉(zhuǎn)軸上葉片的凸出部具有相同方向，相鄰轉(zhuǎn)軸上葉片凸出部的方向與之相反;當(dāng)任一葉片處于兩個(gè)轉(zhuǎn)軸所形成的平面上時(shí)，均有一個(gè)位于相鄰轉(zhuǎn)軸上的葉片與其嚙合;所述嚙合是指，兩個(gè)葉片之間部分重合且保持間距，一個(gè)葉片的凸出部位于另一個(gè)葉片的凸出部與其轉(zhuǎn)軸之間的范圍內(nèi)，兩個(gè)葉片的凸出部呈相對(duì)方向且具有相同高度。
本實(shí)用新型中，每個(gè)葉片組中均包括兩個(gè)相互垂直交叉的葉片;葉片垂直于轉(zhuǎn)軸，其整體呈橢圓星形，外緣是由兩個(gè)與轉(zhuǎn)軸相切的等徑圓弧相交組成的。
本實(shí)用新型中，所述轉(zhuǎn)軸和葉片具有下述公式中所述的結(jié)構(gòu)或尺寸關(guān)系：
R≥2r 公式(1)
式中，R為葉片外緣的圓弧半徑，r為轉(zhuǎn)軸半徑，l為凸出部的內(nèi)緣與轉(zhuǎn)軸圓心之間的距離，m為凸出部內(nèi)緣與葉片末端之間的距離，n為凸出部的內(nèi)緣的半寬度，x為葉片末端與相鄰轉(zhuǎn)軸圓心之間的最近距離。
本實(shí)用新型中，所述轉(zhuǎn)軸通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與電機(jī)相連，且能使相鄰的轉(zhuǎn)軸逆向轉(zhuǎn)動(dòng);該轉(zhuǎn)動(dòng)是同速轉(zhuǎn)動(dòng)或差速轉(zhuǎn)動(dòng)。
本實(shí)用新型中，在相鄰的兩個(gè)轉(zhuǎn)軸上，能夠相互嚙合的兩個(gè)葉片組的幾何中心是相互對(duì)應(yīng)的，即兩個(gè)葉片組的幾何中心連線垂直于這兩個(gè)轉(zhuǎn)軸。
本實(shí)用新型中，干燥機(jī)導(dǎo)熱通過熱工質(zhì)在轉(zhuǎn)軸和葉片的空腔內(nèi)流動(dòng)實(shí)現(xiàn)，熱工質(zhì)可由轉(zhuǎn)軸一端進(jìn)入，再從另一端流出，也可采用管內(nèi)分管等形式使熱工質(zhì)從同一端進(jìn)入流出;污泥在干燥機(jī)的流動(dòng)主要依靠干燥機(jī)自身傾斜所產(chǎn)生的勢能差來完成。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：
(1)本實(shí)用新型通過轉(zhuǎn)軸葉片結(jié)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)過程中周期性的相互嚴(yán)密嚙合使葉片之間的相對(duì)空間發(fā)生急劇變化，使附著在干燥機(jī)葉片和壁面上的污泥不停的受到來自其他與其相嚙合葉片或與壁面相鄰近葉片頂端凸出結(jié)構(gòu)的大范圍、近距離的外力壓迫，從而發(fā)生劇烈形變、剪切、破碎和脫落，實(shí)現(xiàn)污泥干燥過程中干燥機(jī)的攪拌和自清潔效果，解決污泥在粘滯區(qū)時(shí)難以破碎以及粘壁的問題，保證污泥換熱表面不斷更新，從而增大污泥干燥機(jī)的干燥速率，提高干燥機(jī)的污泥處理能力和粘性處理范圍。此外，葉片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相較于現(xiàn)有的槳葉式以及圓盤式污泥干燥機(jī)，多個(gè)葉片組的嚴(yán)密嚙合和葉片頂端凸出結(jié)構(gòu)有效擴(kuò)大了葉片在干燥機(jī)內(nèi)的運(yùn)動(dòng)空間，使葉片運(yùn)動(dòng)范圍幾乎覆蓋了整個(gè)干燥機(jī)內(nèi)部空間，避免了混合死角的產(chǎn)生。
(2)本實(shí)用新型提出的設(shè)計(jì)方法能夠有效的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的意圖，根據(jù)干燥機(jī)材質(zhì)、所需污泥處理能力、污泥種類和熱工質(zhì)種類，可確定轉(zhuǎn)軸的所有參數(shù)，保證本實(shí)用新型能夠運(yùn)用于不同類型不同處理規(guī)模的干燥機(jī)，為各類干燥機(jī)的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
