[0001]
本发明涉及污泥处理领域，尤其涉及一种变螺距空心螺旋叶片回转式污泥干化炉。
背景技术：
[0002]
污泥是污水处理后的产物，含有大量有毒有害物质，如果得不到有效处理，会对环境造成二次污染。目前污泥焚烧是一种比较安全和经济的污泥处理方式，其中利用回转式污泥焚烧炉来处理污泥的技术应用较为广泛，但这种技术普遍存在着污泥燃烧效率不足和对环境污染较大等问题。回转式污泥焚烧炉的滚筒内一般焊接有定螺距螺旋叶片，在焚烧炉运行时，螺旋叶片推动着污泥匀速从滚筒内低温区到高温区。在此过程中污泥的含水率和体积量不断减小，污泥变得更加容易燃烧，但由于污泥在滚筒内各区域的停留时间相等，降低了污泥的燃尽程度和燃烧效率。不仅如此，回转式污泥焚烧炉中还存在着焚烧烟气和炉渣没有得到充分利用导致焚烧效率不高，以及污泥在回转时易形成小球团使污泥燃尽程度不足造成环境污染等问题。
[0003]
公开号cn209039310u的发明专利专利公开了一种内部设置有分散齿辊的污泥、油渣、粪料多层干化装置，包括干化筒体、驱动机构与密封套，其中干化釜筒体外壁上设置有驱动干化筒体转动的驱动机构，在干化筒体的两端处设置有密封套，干化筒体内设置有多层相互嵌套的干化釜且每层干化釜的内壁上固定有螺旋叶片，在位于中心的那层干化釜内固定有齿辊，齿辊包括筒状骨架与尖齿，除最外层干化釜外在每层干化釜的外壁上固定有多块横向隔板。其结构中齿辊上的尖齿可以对垃圾进行刺破，增加垃圾的受热面积，而干化釜外壁上设置的横向隔板便于垃圾停留在干化釜外壁上，接受釜体表面散发的热量，并防止垃圾快速从干化釜表面滑下向干化釜的底部，导致热量无法渗透。但由于上述结构中齿辊的存在，限制了干化筒中物料的处理量，同时阻挡了热源在干化筒中的扩散，导致垃圾的干燥效率不高。
[0004]
cn109340768b的发明专利公开了一种危废物回转式焚烧炉内膛结构，包括耐火层，保温层，内膛筒和外膛筒。所述内膛筒外侧装有导气肋，相邻肋间形成气道，并沿气道开若干通孔，在每个孔上装有定支撑引气管。所述定支撑引气管的一端与内膛筒相连，一端封堵，且靠近堵头处下部，引气管沿轴线的法线方向开有若干通孔，并配有喷嘴，而通孔处下部装有定支撑板。所述内膛筒随炉体转动，而所述外膛筒固定静止。其结构清晰，通过导气肋与内、外膛筒形成的气道和定支撑引气管结构，可促进燃料气在炉内分布更合理，物料燃烧更充分，且能有效防止内膛筒壁面上物料结焦。但危废物在内膛中回转时易形成小球状体，导致焚烧不彻底，而在内膛危废物焚烧过程中始终没有利用到焚烧炉渣或烟气余热，热源没有得到充分利用。
技术实现要素：
[0005]
本发明的目的是提供一种变螺距空心螺旋叶片回转式污泥干化炉，提高污泥的燃
烧程度和燃烧效率，污泥燃烧处理的稳定性能够得到有效保障。
[0006]
实现本发明目的的技术方案是：一种变螺距空心螺旋叶片回转式污泥干化炉，包括内筒、外筒和加热机构；所述内筒同轴固定于外筒中，内筒内腔与外筒内腔连通，并构成物料传输通道；所述外筒在传动装置的驱动下沿轴线旋转；所述内筒和外筒的内壁上分别设有推动物料移动的第一螺旋叶片和第二螺旋叶片；所述第一螺旋叶片和第二螺旋叶片的旋向相反；所述第一螺旋叶片的叶片高度和螺距随着物料移动方向逐步降低和缩短；所述第二螺旋叶片的螺距随着物料移动方向逐渐缩短；所述加热机构与内筒和外筒连接，并为内筒和外筒提供热源。
[0007]
所述内筒的第一螺旋叶片的内部空心，形成沿螺旋线延伸的螺旋气道；所述内筒的外壁上环绕设有与第一螺旋叶片对齐的开口；所述开口连通螺旋气道与外筒内腔。
[0008]
所述内筒的第一螺旋叶片的两侧面分别为垂直面和倾斜面；所述垂直面朝向物料的移动方向，并作为推动物料移动的推动面。
[0009]
所述内筒的内壁上均匀设有若干个内筒刀片；所述内筒刀片的刀刃呈圆弧形，并且与内筒内周面相切；所述外筒的内壁上均匀设有若干个外筒刀片；所述外筒刀片的刀刃呈圆弧形，并且与外筒内周面相切。
[0010]
本发明还包括进料器和窑尾罩；所述内筒的右端与进料器连接，内筒左端与外筒内腔左端连通；所述外筒的左端与加热机构连接，外筒右端伸入窑尾罩中。
[0011]
所述加热机构包括窑头罩和燃烧器；所述外筒的左端设有开口，并且外筒的左端伸入窑头罩内腔中；所述燃烧器设于窑头罩上，并且燃烧器通过窑头罩向内筒和外筒输入热源。
[0012]
所述窑尾罩底部设有排气口和排渣口。
[0013]
所述外筒的外壁通过至少两个支撑装置支撑转动；所述支撑装置包括拖轮和滚圈；所述拖轮固定在外筒的外壁上，并且与滚圈滑动配合。
[0014]
所述传动装置包括大齿圈、小齿圈、驱动电机和减速机；所述驱动电机的输出端与减速机连接；所述小齿圈与减速机的输出端连接；所述大齿圈固定于外筒的外壁上，并且与小齿圈传动连接。
[0015]
采用了上述技术方案，本发明具有以下的有益效果：（1）本发明采用双层无轴螺旋结构，通过内筒对污泥进行干燥和焚烧，外筒对污泥二次加热并排出排渣，内筒采用了螺距呈逐渐缩小的第一螺旋叶片，使污泥进入内筒后的推进速度从快到慢，保证了污泥焚烧的速度，增加了污泥在内筒高温区的停留时间，以及降低了污泥焚烧过程中的升温速率，最终使污泥焚烧的更彻底和减量化更明显，同时还有效提高污泥的干化效率，第一螺旋叶片高度的逐渐降低使污泥在焚烧过程中的受热更加均匀，外筒中的第二螺旋叶片螺距逐渐缩小，使得污泥燃烧后产生的炉渣在外筒中的推进速度从快到慢，在保证排渣速度的前提下增加了炉渣在焚烧炉中的停留时间。
[0016]
（2）本发明的第一螺旋叶片内部空心，形成沿螺旋线延伸的螺旋气道，且螺旋通气道中相应的内筒壁面设有均匀分布的连通孔，使烟气能够在螺旋通气道中流通，对内筒中的污泥进行一定的干燥，有效利用了烟气余热，提高了污泥的燃烧效率。
[0017]
（3）本发明内筒的第一螺旋叶片的两侧面分别为垂直面和倾斜面，垂直面朝向污泥的移动方向，并作为推动污泥移动的推动面，使得第一螺旋叶片在内部设计空心的情况
下不影响对污泥的推动。
[0018]
（4）本发明内筒的内壁上均匀设有若干个内筒刀片，外筒的内壁上均匀设有若干个外筒刀片，对不断推进过程中的污泥进行切割，避免污泥在推进滚动过程中出现过多的小球状体，使污泥受热更均匀。
附图说明
[0019]
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中图1为本发明的结构示意图；图2为本发明的内筒和外筒的结构示意图；图3为本发明的内筒外壁的局部剖视图；图4为本发明的内筒和外筒的侧视剖面图。
[0020]
附图标号为：内筒1、第一螺旋叶片1-1、螺旋气道1-2、条形开口1-3、内筒刀片1-4；外筒2、第二螺旋叶片2-1、外筒刀片2-2、连接件2-3、保温层2-4；传动装置3、大齿圈3-1、小齿圈3-2、驱动电机3-3、减速机3-4；加热机构4、窑头罩4-1、燃烧器4-2；进料器5；窑尾罩6、排气口6-1、排渣口6-2；支撑装置7、拖轮7-1、滚圈7-2。
具体实施方式
[0021]
实施例一见图1至图4，本实施例的变螺距空心螺旋叶片回转式污泥干化炉，包括内筒1、外筒2和加热机构4。
[0022]
内筒1设于外筒2中，并且内筒1与外筒2同轴共线。外筒2内腔中设有与内筒1固定连接的连接件2-3。内筒1内腔与外筒2内腔连通，并构成物料传输通道。外筒2在传动装置3的驱动下沿轴线旋转。内筒1和外筒2的内壁上分别设有推动物料移动的第一螺旋叶片1-1和第二螺旋叶片2-1。第一螺旋叶片1-1和第二螺旋叶片2-1的旋向相反。第一螺旋叶片1-1的叶片高度和螺距随着物料移动方向逐步降低和缩短。第二螺旋叶片2-1的螺距随着物料移动方向逐渐缩短。加热机构4与内筒1和外筒2连接，并为内筒1和外筒2提供热源。外筒2的外壁上设有保温层2-4。
[0023]
在本实施例中，内筒1的第一螺旋叶片1-1的内部空心，形成沿螺旋线延伸的螺旋气道1-2。内筒1的外壁上环绕设有与第一螺旋叶片1-1对齐的条形开口1-3。条形开口1-3连通螺旋气道1-2与外筒2内腔。在本实施例实施时，条形开口1-3为在内筒1的外壁上沿螺旋气道1-2的延伸路径切割出来的一个供外筒2烟气进入螺旋气道1-2的开口。内筒2内腔中的高温烟气通过条形开口1-3进入螺旋气道1-2中，加热第一螺旋叶片1-1，对内筒1内腔中的污泥进一步干燥。
[0024]
在本实施例中，内筒1的第一螺旋叶片1-1的两侧面分别为垂直面和倾斜面。垂直
面朝向物料的移动方向，并作为推动物料移动的推动面。第一螺旋叶片1-1倾斜面的设置可以有效避免阻碍污泥移动，而垂直面又能够对污泥产生足够的推动力，进一步提高污泥推动效率。
[0025]
在本实施例中，内筒1的内壁上均匀设有若干个内筒刀片1-4。内筒刀片1-4的刀刃呈圆弧形，并且与内筒1内周面相切。外筒2的内壁上均匀设有若干个外筒刀片2-2。外筒刀片2-2的刀刃呈圆弧形，并且与外筒2内周面相切。外筒2和内筒1在旋转下，分别通过外筒刀片2-2和内筒刀片1-4对内腔中的污泥切割，避免污泥成团，提高加热效率。
[0026]
在本实施例中，还包括进料器5和窑尾罩6。内筒1的右端与进料器5连接，内筒1左端与外筒2内腔左端连通。外筒2的左端与加热机构4连接，外筒2右端伸入窑尾罩6中。窑尾罩6底部设有排气口6-1和排渣口6-2。进料器5固定在窑尾罩6上，并且输出端伸入内筒1的内腔右端中，为内筒1内腔输送污泥。加热机构4包括窑头罩4-1和燃烧器4-2。外筒2的左端设有开口，并且外筒2的左端伸入窑头罩4-1内腔中。燃烧器4-2设于窑头罩4-1上，并且燃烧器4-2通过窑头罩4-1向内筒1和外筒2输入热源。
[0027]
在本实施例中，外筒2的外壁通过至少两个支撑装置7支撑转动。支撑装置7包括拖轮7-1和滚圈7-2。拖轮7-1固定在外筒2的外壁上，并且与滚圈7-2滑动配合。
[0028]
在本实施例中，传动装置3包括大齿圈3-1、小齿圈3-2、驱动电机3-3和减速机3-4。驱动电机3-3的输出端与减速机3-4连接。小齿圈3-2与减速机3-4的输出端连接。大齿圈3-1固定于外筒2的外壁上，并且与小齿圈3-2传动连接。
[0029]
具体实施时，传动装置3工作，驱动外筒2旋转，通过外筒2内腔中设置的支撑件2-3带动内筒1与外筒2同步旋转。固定在窑尾罩6上的进料器5伸进内筒1内腔右端，并向内筒1内腔输送污泥，焊接固定在内筒1内壁上的第一螺旋叶片1-1推进内筒1中的污泥从右向左不断向加热机构4方向靠近，随着第一螺旋叶片1-1的螺距逐渐缩短，使得污泥的推进速度从快到慢，增加了污泥在内筒1的高温区（内筒1左端）的停留时间，降低了污泥焚烧过程中的升温速率，同时保证了污泥在内筒1中的焚烧速度，达到燃烧更充分和燃烧效率更高的效果。在第一螺旋叶片1-1推进污泥的过程中，第一螺旋叶片1-1的高度也在逐渐减小，增加污泥的受热面积，同时内筒1中均匀分布的内筒刀片1-4随着内筒1的旋转不断对推进过程中的污泥进行切割，避免污泥在推进滚动过程中出现过多的小球状体，使污泥受热更均匀。
[0030]
窑头罩4-1上固定有燃烧器4-2，燃烧器4-2的喷射火焰端口正对着内筒1左端端口，向内筒1中的污泥输送热源，对其进行干燥和燃烧。污泥在内筒1中燃烧过后产生炉渣和烟气，然后再进入到外筒2中。焊接固定在外筒2中的第二螺旋叶片2-1推进炉渣从左至右不断向窑尾罩6方向靠近，随着第二螺旋叶片2-1的螺距逐渐缩小，炉渣的推进速度从快到慢，在保证排渣速度的前提下增加了炉渣在外筒2中的停留时间，减小了散热损失，而外筒2中均匀分布的外筒刀片2-2随着外筒2的旋转不断对推进过程中的污泥进行切割，进一步的减小炉渣在排出焚烧装置前所携带的热量。由于第一螺旋叶片1-1形成螺旋气道1-2以及内筒1的外壁上的条形开口1-3，使外筒2的烟气能够在螺旋气道1-2中流通，对内筒1的第一螺旋叶片1-1再次进行加热，实现对内筒1中的污泥进行一步的干燥，有效利用了烟气余热。最终炉渣和烟气通过窑尾罩6底部上的排渣口6-2和排气口6-1排出。
[0031]
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡
在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：
1.一种变螺距空心螺旋叶片回转式污泥干化炉，其特征在于：包括内筒（1）、外筒（2）和加热机构（4）；所述内筒（1）同轴固定于外筒（2）中，内筒（1）内腔与外筒（2）内腔连通，并构成物料传输通道；所述外筒（2）在传动装置（3）的驱动下沿轴线旋转；所述内筒（1）和外筒（2）的内壁上分别设有推动物料移动的第一螺旋叶片（1-1）和第二螺旋叶片（2-1）；所述第一螺旋叶片（1-1）和第二螺旋叶片（2-1）的旋向相反；所述第一螺旋叶片（1-1）的叶片高度和螺距随着物料移动方向逐步降低和缩短；所述第二螺旋叶片（2-1）的螺距随着物料移动方向逐渐缩短；所述加热机构（4）与内筒（1）和外筒（2）连接，并为内筒（1）和外筒（2）提供热源。2.根据权利要求1所述的变螺距空心螺旋叶片回转式污泥干化炉，其特征在于：所述内筒（1）的第一螺旋叶片（1-1）的内部空心，形成沿螺旋线延伸的螺旋气道（1-2）；所述内筒（1）的外壁上环绕设有与第一螺旋叶片（1-1）对齐的条形开口（1-3）；所述条形开口（1-3）连通螺旋气道（1-2）与外筒（2）内腔。3.根据权利要求1或2之一任意一项所述的变螺距空心螺旋叶片回转式污泥干化炉，其特征在于：所述内筒（1）的第一螺旋叶片（1-1）的两侧面分别为垂直面和倾斜面；所述垂直面朝向物料的移动方向，并作为推动物料移动的推动面。4.根据权利要求1所述的变螺距空心螺旋叶片回转式污泥干化炉，其特征在于：所述内筒（1）的内壁上均匀设有若干个内筒刀片（1-4）；所述内筒刀片（1-4）的刀刃呈圆弧形，并且与内筒（1）内周面相切；所述外筒（2）的内壁上均匀设有若干个外筒刀片（2-2）；所述外筒刀片（2-2）的刀刃呈圆弧形，并且与外筒（2）内周面相切。5.根据权利要求1所述的变螺距空心螺旋叶片回转式污泥干化炉，其特征在于：还包括进料器（5）和窑尾罩（6）；所述内筒（1）的右端与进料器（5）连接，内筒（1）左端与外筒（2）内腔左端连通；所述外筒（2）的左端与加热机构（4）连接，外筒（2）右端伸入窑尾罩（6）中。6.根据权利要求5所述的变螺距空心螺旋叶片回转式污泥干化炉，其特征在于：所述加热机构（4）包括窑头罩（4-1）和燃烧器（4-2）；所述外筒（2）的左端设有开口，并且外筒（2）的左端伸入窑头罩（4-1）内腔中；所述燃烧器（4-2）设于窑头罩（4-1）上，并且燃烧器（4-2）通过窑头罩（4-1）向内筒（1）和外筒（2）输入热源。7.根据权利要求5所述的变螺距空心螺旋叶片回转式污泥干化炉，其特征在于：所述窑尾罩（6）底部设有排气口（6-1）和排渣口（6-2）。8.根据权利要求1所述的变螺距空心螺旋叶片回转式污泥干化炉，其特征在于：所述外筒（2）的外壁通过至少两个支撑装置（7）支撑转动；所述支撑装置（7）包括拖轮（7-1）和滚圈（7-2）；所述拖轮（7-1）固定在外筒（2）的外壁上，并且与滚圈（7-2）滑动配合。9.根据权利要求1所述的变螺距空心螺旋叶片回转式污泥干化炉，其特征在于：所述传动装置（3）包括大齿圈（3-1）、小齿圈（3-2）、驱动电机（3-3）和减速机（3-4）；所述驱动电机（3-3）的输出端与减速机（3-4）连接；所述小齿圈（3-2）与减速机（3-4）的输出端连接；所述大齿圈（3-1）固定于外筒（2）的外壁上，并且与小齿圈（3-2）传动连接。
技术总结
本发明公开了一种变螺距空心螺旋叶片回转式污泥干化炉，包括内筒、外筒和加热机构；所述内筒同轴固定于外筒中，内筒内腔与外筒内腔连通，并构成物料传输通道；所述外筒在传动装置的驱动下沿轴线旋转；所述内筒和外筒的内壁上分别设有推动物料移动的第一螺旋叶片和第二螺旋叶片；所述第一螺旋叶片和第二螺旋叶片的旋向相反；所述第一螺旋叶片的叶片高度和螺距随着物料移动方向逐步降低和缩短；所述第二螺旋叶片的螺距随着物料移动方向逐渐缩短。本发明内筒采用了螺距呈逐渐缩小的第一螺旋叶片，使污泥进入内筒后的推进速度从快到慢，保证了污泥焚烧的速度，增加了污泥在内筒高温区的停留时间，以及降低了污泥焚烧过程中的升温速率。速率。速率。
技术开发人、权利持有人：龚中良 黄存华 夏雅平 唐一斌 黄志权 于小凡
