公布日：2022.07.05
申請日：2022.04.11
分類號：C02F11/123(2019.01)I;C02F11/121(2019.01)I
摘要
本發(fā)明公開了一種滾軋式自適應(yīng)污泥高壓脫水工藝及裝置，該工藝包括以下步驟：通過布料機(jī)構(gòu)將污泥以分撥方式均勻分布在濾布上；污泥中的明水通過濾布孔隙進(jìn)入污水收集裝置；污泥隨濾布和履帶壓板移動咬入斜楔結(jié)構(gòu)被動脫水區(qū)；隨上下履帶壓板同步移動使其之間的空隙逐漸減小，致使濾布包裹著的污泥被壓縮脫水；高壓滾軋脫水區(qū)的壓板與多組主動壓力輥的配合作用下，污泥被高壓滾軋脫水；在出料區(qū)刮料板的輔助作用下，脫水后的污泥在出料口被排出。通過多種脫水方式完成污泥脫水，且通過在線檢測入料口和出料口污泥含水率，在線實(shí)時反饋調(diào)整斜楔結(jié)構(gòu)被動脫水裝置壓板開口角度和高壓脫水裝置各組壓液壓缸的壓力，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測自適應(yīng)污泥高壓脫水。
權(quán)利要求書
1.一種滾軋式自適應(yīng)污泥高壓脫水工藝，其特征在于，采用滾軋式自適應(yīng)污泥高壓脫水裝置實(shí)現(xiàn)滾軋式自適應(yīng)污泥高壓脫水工藝，所述滾軋式自適應(yīng)污泥高壓脫水裝置由包括機(jī)架(1)，上料機(jī)構(gòu)(2)，濾布系統(tǒng)(3)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)(4)，下托輥裝置(5)，限位裝置(6)，壓輥系統(tǒng)(7)，刮料機(jī)構(gòu)(8)及同步機(jī)構(gòu)(9)組成，該高壓脫水工藝包括以下步驟：預(yù)先在機(jī)架(1)上設(shè)置均勻布料區(qū)、重力脫水區(qū)、斜楔被動脫水區(qū)、高壓滾軋脫水區(qū)和卸料區(qū)；通過入料口將污泥輸送至均勻布料區(qū)，且將污泥均勻分布在濾布上，使污泥隨濾布向前移動，并進(jìn)入重力脫水區(qū)，濾布包括上濾布和下濾布；在重力脫水區(qū)污泥所含明水在重力作用下外流，并通過濾布孔隙進(jìn)入污水收集裝置；在上濾布和下濾布的包裹下使污泥向前移動至斜楔被動脫水區(qū)，同時斜楔被動脫水區(qū)內(nèi)設(shè)置有壓板，壓板分為上壓板及下壓板，安裝在壓板兩端的密封組件將上濾布和下濾布邊緣壓緊，且使濾布包裹的污泥無法向兩側(cè)流動，只能隨濾布向前移動；斜楔被動脫水區(qū)的壓板在限位裝置的作用下傾斜一定角度，且使上壓板和下壓板之間形成具有一定開口角度的斜楔形間隙，同時隨著污泥向前移動，上下壓板之間的空隙逐漸減小，使濾布包裹著的污泥被壓縮脫水；通過斜楔被動脫水區(qū)的污泥進(jìn)入到高壓滾軋脫水區(qū)，且高壓滾軋脫水區(qū)的壓板與多組壓力輥的配合作用下，污泥被高壓滾軋脫水；高壓滾軋脫水后的污泥被輸送離開高壓滾軋脫水區(qū)，隨濾布繼續(xù)向前移動，在出料區(qū)刮料板的輔助作用下，脫水后的污泥在出料口被排出；其中，斜楔被動脫水區(qū)、高壓滾軋脫水區(qū)的排水壓力由斜楔被動脫水區(qū)壓板開口度和高壓滾軋脫水區(qū)壓力輥壓力值聯(lián)合控制；斜楔被動脫水區(qū)由若干限位裝置組成，高壓滾軋脫水區(qū)由若干液壓缸驅(qū)動的壓力輥組成；通過入料口和出料口獲取的雙重在線含水監(jiān)測信號反饋，并依據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)優(yōu)選控制策略，時實(shí)動態(tài)調(diào)整斜楔被動脫水區(qū)壓板開口度和高壓滾軋脫水區(qū)壓力輥壓力。
2.一種滾軋式自適應(yīng)污泥高壓脫水裝置，用于實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1中的滾軋式自適應(yīng)污泥高壓脫水工藝，其特征在于，該裝置由所述機(jī)架(1)，所述上料機(jī)構(gòu)(2)，所述濾布系統(tǒng)(3)，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)(4)，所述下托輥裝置(5)，所述限位裝置(6)，所述壓輥系統(tǒng)(7)，所述刮料機(jī)構(gòu)(8)及所述同步機(jī)構(gòu)(9)組成；所述上料機(jī)構(gòu)(2)包括設(shè)置在所述機(jī)架(1)一端的入料斗(201)，所述入料斗(201)靠近所述機(jī)架(1)中間位置的一端設(shè)置有布料裝置(202)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種滾軋式自適應(yīng)污泥高壓脫水裝置，其特征在于，所述布料裝置(202)包括設(shè)置在所述入料斗(201)靠近所述機(jī)架(1)中間位置一端的布料輥(20201)，所述布料輥(20201)的兩端連接有軸承座一(20202)，所述軸承座一(20202)設(shè)置在所述機(jī)架(1)內(nèi)，所述布料輥(20201)的外側(cè)壁圓周方向設(shè)置有若干布料導(dǎo)板(20203)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種滾軋式自適應(yīng)污泥高壓脫水裝置，其特征在于，所述濾布系統(tǒng)(3)包括設(shè)置在所述機(jī)架(1)內(nèi)上下兩端的上濾布系統(tǒng)及下濾布系統(tǒng)，所述上濾布系統(tǒng)與所述下濾布系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同且方向相反；所述上濾布系統(tǒng)及所述下濾布系統(tǒng)均包括設(shè)置在機(jī)架(1)上的若干濾布托輥(301)，所述濾布托輥(301)的兩端連接有軸承座二(302)，且所述軸承座二(302)設(shè)置在所述機(jī)架(1)內(nèi)，所述濾布托輥(301)的外側(cè)之間繞有濾布(303)，所述濾布(303)的內(nèi)部一端設(shè)置有濾布清洗裝置(304)，所述濾布(303)遠(yuǎn)離所述濾布清洗裝置(304)的一端且位于一個所述濾布托輥(301)的端部設(shè)置有張緊裝置(305)，所述濾布清洗裝置(304)與所述張緊裝置(305)之間且位于所述濾布(303)的外側(cè)設(shè)置有糾偏裝置(306)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種滾軋式自適應(yīng)污泥高壓脫水裝置，其特征在于，所述驅(qū)動機(jī)構(gòu)(4)包括上驅(qū)動機(jī)構(gòu)及下驅(qū)動機(jī)構(gòu)，所述上驅(qū)動機(jī)構(gòu)及所述下驅(qū)動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，且所述上驅(qū)動機(jī)構(gòu)及所述下驅(qū)動機(jī)構(gòu)與所述上濾布系統(tǒng)與所述下濾布系統(tǒng)一一對應(yīng)；所述上驅(qū)動機(jī)構(gòu)及所述下驅(qū)動機(jī)構(gòu)均包括設(shè)置在所述濾布(303)內(nèi)的主動軸(401)及從動軸(402)，所述主動軸(401)及所述從動軸(402)的兩端均連接有驅(qū)動鏈輪(403)及軸承座三(404)，且所述軸承座三(404)設(shè)置在所述機(jī)架(1)內(nèi)，兩個所述驅(qū)動鏈輪(403)之間繞有驅(qū)動鏈條(405)，且所述驅(qū)動鏈輪(403)與所述驅(qū)動鏈條(405)平行布置；兩個所述驅(qū)動鏈條(405)之間設(shè)置有若干壓板(406)，且若干所述壓板(406)沿所述驅(qū)動鏈條(405)的形狀陣列設(shè)置，所述壓板(406)正面的兩端均設(shè)置有密封件(407)，且所述密封件(407)帶有齒形結(jié)構(gòu)，所述上驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的所述密封件(407)與所述下驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的所述密封件(407)咬合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種滾軋式自適應(yīng)污泥高壓脫水裝置，其特征在于，所述下托輥裝置(5)包括設(shè)置在所述機(jī)架(1)內(nèi)橫向排列的若干支撐輥(501)，所述支撐輥(501)的兩端均依次設(shè)置有支撐托輪(502)及軸承座四(503)，所述支撐托輪(502)的型面與所述驅(qū)動鏈條(405)內(nèi)形狀貼合，所述軸承座四(503)設(shè)置在所述機(jī)架(1)內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種滾軋式自適應(yīng)污泥高壓脫水裝置，其特征在于，所述限位裝置(6)包括設(shè)置在所述機(jī)架(1)內(nèi)且位于所述上驅(qū)動機(jī)構(gòu)中若干所述壓板(406)之間的限位輥(601)，所述限位輥(601)與所述壓板(406)的背面貼合，所述限位輥(601)的兩端均依次設(shè)置有限位托輪(602)及軸承座五(603)，且所述軸承座五(603)設(shè)置在所述機(jī)架(1)內(nèi)，所述軸承座五(603)的頂端通過連接法蘭與過載保護(hù)裝置(604)連接，所述限位托輪(602)的型面與所述驅(qū)動鏈條(405)內(nèi)形狀貼合；所述過載保護(hù)裝置(604)包括通過法蘭與所述軸承座五(603)連接的導(dǎo)桿(60401)，所述導(dǎo)桿(60401)的頂端設(shè)置有碟形彈簧組(60402)，所述碟形彈簧組(60402)的頂端設(shè)置有螺旋調(diào)節(jié)限位器(60403)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種滾軋式自適應(yīng)污泥高壓脫水裝置，其特征在于，所述壓輥系統(tǒng)(7)包括設(shè)置在所述限位裝置(6)靠近所述刮料機(jī)構(gòu)(8)一端的若干壓力輥(701)，所述壓力輥(701)與所述壓板(406)的背面貼合，所述壓力輥(701)的兩端均依次設(shè)置有壓力托輪(702)及軸承座六(703)，所述軸承座六(703)設(shè)置在所述機(jī)架(1)內(nèi)，所述軸承座六(703)的頂端通過法蘭與液壓缸(704)的活塞桿連接，所述壓力托輪(702)的型面與所述驅(qū)動鏈條(405)內(nèi)形狀貼合。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種滾軋式自適應(yīng)污泥高壓脫水裝置，其特征在于，所述刮料機(jī)構(gòu)(8)包括設(shè)置在所述機(jī)架(1)遠(yuǎn)離所述上料機(jī)構(gòu)(2)一端的兩組刮料板(801)，兩組所述刮料板(801)分別與兩個所述濾布(303)貼合，所述刮料板(801)通過銷軸與所述機(jī)架(1)連接，且所述刮料板(801)的兩端均設(shè)置有調(diào)整桿(802)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種滾軋式自適應(yīng)污泥高壓脫水裝置，其特征在于，所述同步機(jī)構(gòu)(9)包括設(shè)置在兩個所述主動軸(401)一端的同步齒輪(901)，兩個所述主動軸(401)的另一端均連接有液壓馬達(dá)(902)，且兩個所述同步齒輪(901)互相嚙合，所述同步齒輪(901)的凸緣上連接有同步鏈輪一(903)，靠近所述主動軸(401)的所述濾布托輥(301)的端部連接有同步鏈輪二(904)。
發(fā)明內(nèi)容
針對相關(guān)技術(shù)中的問題，本發(fā)明提出一種滾軋式自適應(yīng)污泥高壓脫水工藝及裝置，以克服現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)所存在的上述技術(shù)問題。
為此，本發(fā)明采用的具體技術(shù)方案如下：
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種滾軋式自適應(yīng)污泥高壓脫水工藝，該高壓脫水工藝包括以下步驟：
預(yù)先在機(jī)架上設(shè)置均勻布料區(qū)、重力脫水區(qū)、斜楔被動脫水區(qū)、高壓滾軋脫水區(qū)和卸料區(qū)；
通過入料口將污泥輸送至均勻布料區(qū)，且通過布料機(jī)構(gòu)將污泥以分撥方式均勻分布在濾布上，使污泥隨濾布向前移動，并進(jìn)入重力脫水區(qū)，濾布包括上濾布和下濾布；
污泥所含明水在重力作用下外流，并通過濾布孔隙進(jìn)入污水收集裝置；
在上濾布和下濾布的包裹下使污泥向前移動至斜楔被動脫水區(qū)，同時斜楔被動脫水區(qū)內(nèi)設(shè)置有壓板，壓板分為上壓板及下壓板，安裝在壓板兩端的密封組件將上濾布和下濾布邊緣壓緊，且使濾布包裹的污泥無法向兩側(cè)流動，只能隨濾布向前移動；
斜楔被動脫水區(qū)的壓板在限位裝置的作用下傾斜一定角度，且使上壓板和下壓板之間形成具有一定開口角度的斜楔形間隙，同時隨著污泥向前移動，上下壓板之間的空隙逐漸減小，使濾布包裹著的污泥被壓縮脫水；
通過斜楔被動脫水區(qū)的污泥進(jìn)入到高壓滾軋脫水區(qū)，且高壓滾軋脫水區(qū)的壓板與多組壓力輥的配合作用下，污泥被高壓滾軋脫水；
高壓滾軋脫水后的污泥被輸送離開高壓滾軋脫水區(qū)，隨濾布繼續(xù)向前移動，在出料區(qū)刮料板的輔助作用下，脫水后的污泥在出料口被排出；
其中，斜楔被動脫水區(qū)、高壓滾軋脫水區(qū)的排水壓力由斜楔被動脫水區(qū)壓板開口度和高壓滾軋脫水區(qū)壓力輥壓力值聯(lián)合控制；
斜楔被動脫水區(qū)由若干限位裝置組成，高壓滾軋脫水區(qū)由若干液壓缸驅(qū)動的壓力輥組成；通過入料口和出料口獲取的雙重在線含水監(jiān)測信號反饋，并依據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)優(yōu)選控制策略，時實(shí)動態(tài)調(diào)整斜楔被動脫水區(qū)壓板開口度和高壓滾軋脫水區(qū)壓力輥壓力。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種滾軋式自適應(yīng)污泥高壓脫水裝置，該裝置由機(jī)架，上料機(jī)構(gòu)，濾布系統(tǒng)，驅(qū)動機(jī)構(gòu)，下托輥裝置，限位裝置，壓輥系統(tǒng)，刮料機(jī)構(gòu)及同步機(jī)構(gòu)組成
上料機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在機(jī)架一端的入料斗，入料斗靠近機(jī)架中間位置的一端設(shè)置有布料裝置。
進(jìn)一步的，為了能夠?qū)⑽勰嗑鶆驅(qū)肷蠟V布系統(tǒng)中的濾布上，并進(jìn)一步輸送至脫水區(qū)，布料裝置包括設(shè)置在入料斗靠近機(jī)架中間位置一端的布料輥，布料輥的兩端連接有軸承座一，軸承座一設(shè)置在機(jī)架內(nèi)，布料輥的外側(cè)壁圓周方向設(shè)置有若干布料導(dǎo)板。
進(jìn)一步的，為了包裹和輸送污泥，并在壓力作用下濾出污水，濾布系統(tǒng)包括設(shè)置在機(jī)架內(nèi)上下兩端的上濾布系統(tǒng)及下濾布系統(tǒng)，上濾布系統(tǒng)與下濾布系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同且方向相反；
上濾布系統(tǒng)及下濾布系統(tǒng)均包括設(shè)置在機(jī)架上的若干濾布托輥，濾布托輥的兩端連接有軸承座二，且軸承座二設(shè)置在機(jī)架內(nèi)，濾布托輥的外側(cè)之間繞有濾布，濾布的內(nèi)部一端設(shè)置有濾布清洗裝置，濾布遠(yuǎn)離濾布清洗裝置的一端且位于一個濾布托輥的端部設(shè)置有張緊裝置，濾布清洗裝置與張緊裝置之間且位于濾布的外側(cè)設(shè)置有糾偏裝置。
進(jìn)一步的，為了能夠使污泥壓出水，且將濾布壓緊，使污泥和污水不沿壓板縱向外泄，驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括上驅(qū)動機(jī)構(gòu)及下驅(qū)動機(jī)構(gòu)，上驅(qū)動機(jī)構(gòu)及下驅(qū)動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)相同，且上驅(qū)動機(jī)構(gòu)及下驅(qū)動機(jī)構(gòu)與上濾布系統(tǒng)與下濾布系統(tǒng)一一對應(yīng)；
上驅(qū)動機(jī)構(gòu)及下驅(qū)動機(jī)構(gòu)均包括設(shè)置在濾布內(nèi)的主動軸及從動軸，主動軸及從動軸的兩端均連接有驅(qū)動鏈輪及軸承座三，且軸承座三設(shè)置在機(jī)架內(nèi)，兩個驅(qū)動鏈輪之間繞有驅(qū)動鏈條，且驅(qū)動鏈輪與驅(qū)動鏈條平行布置；
兩個驅(qū)動鏈條之間設(shè)置有若干壓板，且若干壓板沿驅(qū)動鏈條的形狀陣列設(shè)置，壓板正面的兩端均設(shè)置有密封件，且密封件帶有齒形結(jié)構(gòu)，上驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的密封件與下驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的密封件咬合。
進(jìn)一步的，為了支撐上驅(qū)動機(jī)構(gòu)中的若干壓板，下托輥裝置包括設(shè)置在機(jī)架內(nèi)橫向排列的若干支撐輥，支撐輥的兩端均依次設(shè)置有支撐托輪及軸承座四，支撐托輪的型面與驅(qū)動鏈條內(nèi)形狀貼合，軸承座四設(shè)置在機(jī)架內(nèi)。
進(jìn)一步的，為了調(diào)整壓板開口角度，限位裝置包括設(shè)置在機(jī)架內(nèi)且位于上驅(qū)動機(jī)構(gòu)中若干壓板之間的限位輥，限位輥與壓板的背面貼合，限位輥的兩端均依次設(shè)置有限位托輪及軸承座五，且軸承座五設(shè)置在機(jī)架內(nèi)，軸承座五的頂端通過連接法蘭與過載保護(hù)裝置連接，限位托輪的型面與驅(qū)動鏈條內(nèi)形狀貼合；
過載保護(hù)裝置包括通過法蘭與軸承座五連接的導(dǎo)桿，導(dǎo)桿的頂端設(shè)置有碟形彈簧組，碟形彈簧組的頂端設(shè)置有螺旋調(diào)節(jié)限位器。
進(jìn)一步的，為了提供污泥脫水壓力，壓輥系統(tǒng)包括設(shè)置在限位裝置靠近刮料機(jī)構(gòu)一端的若干壓力輥，壓力輥與壓板的背面貼合，壓力輥的兩端均依次設(shè)置有壓力托輪及軸承座六，軸承座六設(shè)置在機(jī)架內(nèi)，軸承座六的頂端通過法蘭與液壓缸的活塞桿連接，壓力托輪的型面與驅(qū)動鏈條內(nèi)形狀貼合。
進(jìn)一步的，為了對濾布表面粘連的污泥進(jìn)行清理，且可以實(shí)現(xiàn)刮料板端部與濾布之間的間隙，刮料機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在機(jī)架遠(yuǎn)離上料機(jī)構(gòu)一端的兩組刮料板，兩組刮料板分別與兩個濾布貼合，刮料板通過銷軸與機(jī)架連接，且刮料板的兩端均設(shè)置有調(diào)整桿。
進(jìn)一步的，為了實(shí)現(xiàn)兩個驅(qū)動鏈條同步，兩個濾布同步，以及驅(qū)動鏈條與濾布之間同步，同步機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在兩個主動軸一端的同步齒輪，兩個主動軸的另一端均連接有液壓馬達(dá)，且兩個同步齒輪互相嚙合，同步齒輪的凸緣上連接有同步鏈輪一，靠近主動軸的濾布托輥的端部連接有同步鏈輪二。
進(jìn)一步的，同步鏈輪也可以使用同步皮帶輪。
本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明通過重力脫水、斜楔被動脫水、高壓滾軋脫水對污泥進(jìn)行脫水，并且通過在線檢測入料口和出料口污泥含水率，實(shí)時調(diào)整斜楔被動脫水裝置壓板開口角度和高壓滾軋脫水裝置各組壓液壓缸的壓力，以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)污泥高壓滾軋脫水。其中，通過采用重力脫水、斜楔被動脫水、高壓滾軋脫水組合脫水工藝協(xié)同處理，對污泥進(jìn)行脫水。斜楔被動脫水方法采用角度調(diào)控背壓緩沖式斜楔自鎖污泥導(dǎo)入裝置。高壓滾軋脫水方法采用液壓控制滾軋式線載荷加壓方式，且?guī)в袎毫Ψ答伩刂乒δ�，確保與污泥入量隨機(jī)性、非均勻性相適應(yīng)，與污泥含水量變化相適應(yīng)實(shí)現(xiàn)高壓力、低能耗對污泥進(jìn)行強(qiáng)力脫水。根據(jù)含水率監(jiān)測結(jié)果實(shí)現(xiàn)多級多工位自適應(yīng)污泥脫水控制策略。結(jié)構(gòu)上通過雙液壓馬達(dá)驅(qū)動與雙齒輪嚙合同步結(jié)構(gòu)，解決了生產(chǎn)過程中由排水阻力異性形成的上下鏈板不同步問題，濾布驅(qū)動輥與履帶同步齒輪軸采用鏈輪或皮帶傳動，并考慮速比調(diào)節(jié)，協(xié)調(diào)了濾布與對應(yīng)履帶的同步性，實(shí)現(xiàn)傳動系統(tǒng)自適應(yīng)控制。
（發(fā)明人：陳家東;鄧志勇）
