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一種雙側(cè)強(qiáng)化傳熱的污泥干燥機(jī)槳葉

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一種雙側(cè)強(qiáng)化傳熱的污泥干燥機(jī)槳葉

技術(shù)領(lǐng)域

[0001] 本發(fā)明屬于污泥干燥技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種雙側(cè)強(qiáng)化傳熱的污泥干燥機(jī)槳葉。

背景技術(shù)

[0002] 隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及城市化進(jìn)程的加快,城市污泥排放量日益增長(zhǎng),穩(wěn)定、高效、無(wú)害的污泥處理技術(shù)是保證我國(guó)環(huán)境安全與居民健康的關(guān)鍵。污泥干燥是污泥處理的關(guān)鍵步驟,國(guó)內(nèi)污泥干燥技術(shù)起步較晚,研發(fā)高效節(jié)能的污泥干燥設(shè)備具有重要的意義。

[0003] 槳葉式干燥機(jī)因具有能耗低,系統(tǒng)造價(jià)低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,適用性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),是目前應(yīng)用最成熟廣泛的污泥干燥設(shè)備之一。槳葉式干燥機(jī)主體結(jié)構(gòu)包括帶有夾套的殼體、空心低速轉(zhuǎn)軸以及焊接在轉(zhuǎn)軸上的若干空心槳葉,夾套和空心槳葉內(nèi)部均可通入蒸汽或?qū)嵊偷葻峤橘|(zhì),對(duì)干燥機(jī)內(nèi)污泥進(jìn)行間壁式加熱,使槳葉與夾套外側(cè)的污泥含水率降低,實(shí)現(xiàn)污泥干燥。

[0004] 盡管目前的槳葉式干燥機(jī)已得到廣泛應(yīng)用,但現(xiàn)有設(shè)計(jì)的干燥效果仍然不夠理想,提升槳葉式干燥機(jī)的干燥效率對(duì)解決污泥處理的環(huán)保難題具有重要意義。研究表明,采用強(qiáng)化傳熱技術(shù)提升干燥機(jī)槳葉兩側(cè)的傳熱能力可以提高污泥內(nèi)水分蒸發(fā)量,從而提高槳葉式干燥機(jī)的干化效率。由于干燥機(jī)槳葉兩側(cè)的運(yùn)行條件以及介質(zhì)的物理性質(zhì)差異很大,強(qiáng)化傳熱技術(shù)的應(yīng)用需要具有針對(duì)性,其中,槳葉外側(cè)污泥黏度較大且對(duì)葉片的腐蝕與沖蝕較強(qiáng),該側(cè)強(qiáng)化傳熱需要考慮污泥在壁面的粘連問(wèn)題及壁面磨損問(wèn)題;而當(dāng)槳葉內(nèi)側(cè)采用蒸汽為工質(zhì)時(shí),其流動(dòng)速度小,工作環(huán)境清潔穩(wěn)定,一些在傳統(tǒng)換熱器領(lǐng)域內(nèi)尚不能廣泛應(yīng)用的先進(jìn)強(qiáng)化傳熱技術(shù)在槳葉內(nèi)側(cè)具有可行性。綜合考慮干燥機(jī)葉片兩側(cè)特點(diǎn),為提升槳葉式干燥機(jī)的干燥效率,本發(fā)明針對(duì)熱介質(zhì)為蒸汽的干燥機(jī),設(shè)計(jì)了一種雙側(cè)強(qiáng)化傳熱的污泥干燥機(jī)槳葉結(jié)構(gòu)。

發(fā)明內(nèi)容

[0005] 為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種雙側(cè)強(qiáng)化傳熱的污泥干燥機(jī)槳葉技術(shù)方案。

[0006] 一種雙側(cè)強(qiáng)化傳熱的污泥干燥機(jī)槳葉,包括干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸和設(shè)置于干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸上的槳葉本體,所述槳葉本體具有槳葉內(nèi)腔,所述槳葉內(nèi)腔與干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸的內(nèi)腔相連通,所述槳葉本體的左側(cè)外壁和/或右側(cè)外壁設(shè)置若干凸起,所述槳葉內(nèi)腔的左側(cè)內(nèi)壁和/或右側(cè)內(nèi)壁設(shè)置疏水涂層。

[0007] 進(jìn)一步地,所述槳葉本體的左右兩側(cè)外壁分別布滿凸起;所述槳葉內(nèi)腔的左右兩側(cè)內(nèi)壁分別設(shè)置疏水涂層。

[0008] 進(jìn)一步地,所述凸起為半球形結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)、圓柱狀結(jié)構(gòu)中的一種或多種。

[0009] 進(jìn)一步地,所述槳葉內(nèi)腔中設(shè)置排水擋板,所述排水擋板設(shè)置于槳葉內(nèi)腔底部后端,并沿槳葉內(nèi)腔底部朝向槳葉內(nèi)腔頂部的方向鋪設(shè)。

[0010] 進(jìn)一步地,所述排水擋板的底部與槳葉內(nèi)腔的底部?jī)?nèi)壁連接,排水擋板的頂部與槳葉內(nèi)腔的頂部?jī)?nèi)壁形成流通口,排水擋板的左右兩側(cè)分別與槳葉內(nèi)腔的左右兩側(cè)內(nèi)壁連接。

[0011] 進(jìn)一步地,所述槳葉本體包括左右兩塊側(cè)板、外封板和后端封板,兩塊側(cè)板相對(duì)傾斜設(shè)置,兩塊側(cè)板的前端相連,后端通過(guò)后端封板相連,兩塊側(cè)板的頂部之間通過(guò)外封板相連,兩塊側(cè)板的底部與干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸連接。

[0012] 進(jìn)一步地,兩塊所述側(cè)板的間距從底部到頂部逐漸變大,并且從前到后同樣逐漸變大。

[0013] 進(jìn)一步地,所述側(cè)板為扇環(huán)結(jié)構(gòu);兩塊側(cè)板的前端共同構(gòu)成刀鋒狀結(jié)構(gòu)。

[0014] 進(jìn)一步地,所述外封板的寬度從前到后逐漸變大;所述后端封板的寬度從底部到頂部逐漸變大。

[0015] 進(jìn)一步地,所述干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸內(nèi)腔中設(shè)置連通管道,所述連通管道用于連通槳葉內(nèi)腔與干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸的空腔。

[0016] 與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:

[0017] 本發(fā)明提供了一種雙側(cè)強(qiáng)化傳熱的槳葉式干燥機(jī)新型槳葉,采用外側(cè)壁面布置凸起和內(nèi)側(cè)壁面布置疏水涂層的獨(dú)特設(shè)計(jì),有針對(duì)性地分別強(qiáng)化污泥側(cè)與蒸汽側(cè)的傳熱性能,克服了傳統(tǒng)槳葉式干燥機(jī)干燥效率不高的缺點(diǎn),有效提升了污泥干燥機(jī)的總體干燥效率。

[0018] 本發(fā)明提供了一種加工便捷、尺寸靈活、可批量化生產(chǎn)、適用于現(xiàn)有干燥機(jī)設(shè)計(jì)的新型槳葉式污泥干燥機(jī)槳葉,采用形狀相對(duì)規(guī)則的多部件拼裝方式進(jìn)行加工,各部件均可實(shí)現(xiàn)批量化加工;用于污泥側(cè)強(qiáng)化傳熱的凸起和蒸汽側(cè)強(qiáng)化傳熱的疏水涂層結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單穩(wěn)定、批量加工難度低、尺寸靈活;本發(fā)明提供的新型槳葉可在不改變干燥機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上直接替代現(xiàn)有傳統(tǒng)干燥機(jī)槳葉;

[0019] 綜上,本發(fā)明克服了現(xiàn)有槳葉式干燥機(jī)總體干燥效率不高及干燥效率提升困難的技術(shù)難題,在不改變現(xiàn)有槳葉式干燥機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和額定工質(zhì)參數(shù)的前提下,提出了一種能夠同時(shí)提升污泥側(cè)和蒸汽側(cè)傳熱能力及干燥機(jī)總體干燥效率的新型槳葉設(shè)計(jì),該槳葉具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸靈活、可批量化生產(chǎn)、通用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),為提升現(xiàn)有槳葉式干燥機(jī)干燥效率提供了技術(shù)支持,具有重要的工程實(shí)用價(jià)值。

附圖說(shuō)明

[0020] 圖1為本發(fā)明外部結(jié)構(gòu)主示意圖;

[0021] 圖2為本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖;

[0022] 圖3為本發(fā)明中側(cè)板外壁的凸起結(jié)構(gòu)示意圖。

[0023] 圖中:1?側(cè)板、100?凸起、101?疏水涂層、2?外封板、3?后端封板、4?干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸、5?連通管道、6?排水擋板。

具體實(shí)施方式

[0024] 在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“頂部”、“底部”、“外側(cè)”、“內(nèi)側(cè)”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。其中,術(shù)語(yǔ)“頂部”是指槳葉本體遠(yuǎn)離干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸的一端,術(shù)語(yǔ)“底部”是指槳葉本體靠近干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸的一端。

[0025] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

[0026] 請(qǐng)參閱圖1?3,一種雙側(cè)強(qiáng)化傳熱的污泥干燥機(jī)槳葉,包括干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸4和安裝于干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸4外壁上的槳葉本體,槳葉本體的數(shù)量和尺寸可根據(jù)實(shí)際需要進(jìn)行選擇,槳葉本體具有槳葉內(nèi)腔,干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸4與槳葉內(nèi)腔連接的壁面上開(kāi)設(shè)若干孔洞并安裝連通管道5,連通管道5使槳葉本體空腔與干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸4的內(nèi)腔連通。

[0027] 繼續(xù)參閱圖1和圖2,槳葉本體包括左右兩塊側(cè)板1、一塊外封板2和一塊后端封板3。側(cè)板1為投影形狀為扇環(huán)結(jié)構(gòu)的金屬板,兩塊側(cè)板1前端加工出一定角度的斜坡面,拼接后焊接,形成呈刀鋒狀端面,以便在旋轉(zhuǎn)時(shí)更好地切分污泥。側(cè)板1后端與后端封板3的邊緣焊接,底部與污泥干燥機(jī)的干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸4外壁面焊接,頂部與外封板2的邊緣焊接,兩塊側(cè)板

1呈一定夾角傾斜相對(duì)布置,形成底部窄頂部寬、前端窄后端寬的漸變形結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空腔用于蒸汽流動(dòng),前端刀鋒狀端面在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中具有切分污泥的作用。外封板2為寬度從前向后逐漸變大的圓弧形金屬板,投影形狀近似為三角形。后端封板3為梯形金屬板,其寬度從底部到頂部逐漸變大,底部與污泥干燥機(jī)的干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸4外壁焊接,頂部與外封板2的邊緣焊接,左右側(cè)面與兩塊側(cè)板1焊接,最終在槳葉本體內(nèi)部形成封閉的槳葉內(nèi)腔,將污泥與蒸汽完全隔開(kāi)。

[0028] 繼續(xù)參閱圖1?3,側(cè)板1的外壁面與污泥接觸實(shí)現(xiàn)干燥,外壁面采用機(jī)械加工或焊接的方式布置一定數(shù)量和尺寸的凸起100,半球形凸起100優(yōu)選結(jié)構(gòu)如圖3所示,采用半球形結(jié)構(gòu),此外也可以設(shè)置成長(zhǎng)方體結(jié)構(gòu)、圓柱狀結(jié)構(gòu)等,凸起100能夠顯著增加污垢與外壁面的接觸面積,從而提升傳熱量,同時(shí)凸起100的壁面有助于避免污泥含水率梯度過(guò)大而形成的大面積粘壁結(jié)殼,使干污泥盡快脫離壁面,間接提升了側(cè)板1外壁面?zhèn)鳠嵝阅?。?cè)板1的內(nèi)壁面與流速很低的高溫蒸汽接觸,通過(guò)冷凝傳熱向污泥側(cè)提供熱量,內(nèi)壁面采用化學(xué)腐蝕、電化學(xué)沉積、陽(yáng)極氧化等方法制備出微納米結(jié)構(gòu),然后采用低表面能有機(jī)材料進(jìn)行修飾,加工出一定厚度的疏水涂層101,低表面能物質(zhì)比如有機(jī)聚合物、聚乙烯、聚丙烯等,疏水涂層101能夠使側(cè)板1內(nèi)壁進(jìn)行的膜狀冷凝轉(zhuǎn)變?yōu)橹闋罾淠?,從而大幅提高?cè)板1內(nèi)壁面的傳熱系數(shù),并加速液滴的脫離。其中,只要實(shí)現(xiàn)疏水涂層101的接觸角小于90°即可滿足設(shè)計(jì)要求,不必過(guò)分追求過(guò)小的接觸角。

[0029] 繼續(xù)參閱圖2,排水擋板6為梯形金屬板,布置在槳葉本體內(nèi)部靠近底部后端的區(qū)域,其沿徑向設(shè)置,即底部朝向頂部的方向,長(zhǎng)度為側(cè)板1扇環(huán)寬度的1/4?1/2,以與槳葉內(nèi)腔頂部形成流通口,其底部與污泥干燥機(jī)的干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸4外壁焊接,左右側(cè)面與兩塊側(cè)板1焊接,其作用是配合干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸4的旋轉(zhuǎn),將冷凝液收集并約束在槳葉本體的底部后端,確保冷凝液及時(shí)排出。

[0030] 繼續(xù)參閱圖1和圖2,連通管道5為一定長(zhǎng)度的金屬圓管,焊接在干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸4上,將槳葉內(nèi)腔與干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸4的內(nèi)部空腔連通。在干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸4旋轉(zhuǎn)過(guò)程中,當(dāng)槳葉本體在上時(shí),底部積聚的冷凝液通過(guò)連通管道5排出槳葉本體,進(jìn)入干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸4。當(dāng)槳葉本體在其余位置時(shí),蒸汽通過(guò)連通管道5進(jìn)入槳葉本體內(nèi)部對(duì)冷凝蒸汽進(jìn)行補(bǔ)充。

[0031] 可選地,側(cè)板1、外封板2、后端封板3、干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸4、連通管道5、排水擋板6共同構(gòu)成本實(shí)施例主體結(jié)構(gòu),采用鑄鐵、碳鋼、不銹鋼等金屬加工,也可根據(jù)實(shí)際情況選取其他金屬材質(zhì)。

[0032] 本實(shí)施例的制造過(guò)程如下:

[0033] 本實(shí)施例根據(jù)設(shè)計(jì)尺寸,分別采用機(jī)械加工將側(cè)板1、外封板2、后端封板3、連通管道5、排水擋板6依次加工完畢,在各部件邊緣預(yù)留焊接位置,同時(shí)準(zhǔn)備好用于安裝的干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸4。

[0034] 采用機(jī)械加工或焊接的方式,按照設(shè)計(jì)尺寸,在側(cè)板1外壁面加工或安裝一定數(shù)量、尺寸和排布間距的凸起100,凸起100尺寸不變或可變均符合要求。

[0035] 采用化學(xué)腐蝕、電化學(xué)沉積、陽(yáng)極氧化等方法,按照設(shè)計(jì)尺寸,在側(cè)板1內(nèi)壁面加工一定尺寸的疏水涂層101,涂層厚度不變或可變均符合要求。

[0036] 在干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸4指定位置處確定好槳葉本體的安裝位置,并在該區(qū)域加工出3個(gè)連通孔,在連通孔處依次安裝并焊接3個(gè)連通管道5。

[0037] 將2塊已加工完成的雙側(cè)強(qiáng)化傳熱的側(cè)板1前端端面對(duì)齊并進(jìn)行焊接。

[0038] 將已加工完成的排水擋板6焊接在2塊側(cè)板1的指定裝配位置。

[0039] 將外封板2與2塊側(cè)板1的頂部位置焊接。

[0040] 將后端封板3與2塊側(cè)板1后端位置焊接,共同構(gòu)成槳葉主體結(jié)構(gòu)。

[0041] 將上述焊接好槳葉主體結(jié)構(gòu)與干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸4上指定位置進(jìn)行配合并焊接,完成槳葉主體與干燥機(jī)轉(zhuǎn)軸的連接與內(nèi)部腔體密封。

[0042] 檢查裝配與焊接質(zhì)量,清理焊渣。

[0043] 本實(shí)施例克服了現(xiàn)有槳葉式干燥機(jī)干燥效率不高、效率提升困難的技術(shù)難題,在不改變干燥機(jī)及轉(zhuǎn)軸總體結(jié)構(gòu)的前提下,提出了一種能夠同時(shí)強(qiáng)化雙側(cè)傳熱能力及干燥機(jī)總體效率的新型槳葉,該槳葉結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、批量加工難度小、通用性強(qiáng),為提升現(xiàn)有槳葉式干燥機(jī)干燥效率提供了技術(shù)支持。

[0044] 需要說(shuō)明的是,本發(fā)明中的凸起100并非完全限制為標(biāo)準(zhǔn)半球形,當(dāng)變換凸起100的尺寸或形狀時(shí),應(yīng)該涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。同理,排水擋板6并非限制為完全按照扇環(huán)結(jié)構(gòu)的底部朝向頂部的方向設(shè)置,當(dāng)排水擋板6變換為與之接近的狀態(tài)時(shí),應(yīng)該涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。

[0045] 最后應(yīng)說(shuō)明的是:上述實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案,而非對(duì)其限制;盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明,本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改,或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換;而這些修改或者替換,并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。


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