公布日：2023.10.10
申請日：2023.08.31
分類號：C02F11/10(2006.01)I;C02F11/122(2019.01)I
摘要
本發(fā)明涉及污泥脫水技術(shù)領(lǐng)域，提供一種水熱碳化產(chǎn)物脫水設(shè)備，包括：機(jī)座，具有殼體；壓濾單元，具有軸線水平布置且轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于殼體內(nèi)的濾筒，濾筒內(nèi)設(shè)有壓力腔、用于水熱碳化產(chǎn)物的脫水以得到泥餅和過濾水；進(jìn)料單元，用于水熱碳化產(chǎn)物的進(jìn)料；卸料單元，用于泥餅的卸料；排水單元，用于過濾水的排放；其中，進(jìn)料單元、卸料單元分別設(shè)于濾筒內(nèi)下部、內(nèi)上部，濾筒外側(cè)壁與殼體內(nèi)側(cè)壁之間的區(qū)域?yàn)榕潘唬潘畣卧O(shè)于排水腔底部。本發(fā)明利用水熱碳化反應(yīng)后水熱碳化產(chǎn)物自身的余壓進(jìn)行首次壓濾，實(shí)現(xiàn)了水熱碳化產(chǎn)物的一級脫水，簡化了設(shè)備結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求書
1.一種水熱碳化產(chǎn)物脫水設(shè)備，其特征在于，包括：機(jī)座，具有殼體；壓濾單元，具有軸線水平布置且轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于所述殼體內(nèi)的濾筒，所述濾筒內(nèi)設(shè)有壓力腔、用于水熱碳化產(chǎn)物的脫水以得到泥餅和過濾水；進(jìn)料單元，用于水熱碳化產(chǎn)物的進(jìn)料；卸料單元，用于所述泥餅的卸料；及排水單元，用于所述過濾水的排放；其中，所述進(jìn)料單元、卸料單元分別設(shè)于所述濾筒內(nèi)下部、內(nèi)上部，所述濾筒外側(cè)壁與所述殼體內(nèi)側(cè)壁之間的區(qū)域?yàn)榕潘唬雠潘畣卧O(shè)于所述排水腔底部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水熱碳化產(chǎn)物脫水設(shè)備，其特征在于：所述濾筒一端封閉、一端開口，其封閉端與固定設(shè)于所述殼體外的第一驅(qū)動(dòng)器相傳動(dòng)連接，其開口端動(dòng)密封連接有靜止不動(dòng)的異型封板；所述異型封板固定連接有沿所述濾筒軸向延伸的異型隔板，所述異型隔板側(cè)端與所述濾筒封閉端動(dòng)密封配合，所述異型隔板下端與所述進(jìn)料單元的擋板中部相連接、上端與所述卸料單元的槽體一側(cè)相連接，所述擋板傾斜設(shè)置、其下端及所述槽體另一側(cè)均與所述濾筒內(nèi)側(cè)壁動(dòng)密封配合；所述濾筒、異型封板、異型隔板、擋板及槽體之間的封閉區(qū)域即為所述壓力腔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水熱碳化產(chǎn)物脫水設(shè)備，其特征在于：所述壓力腔沿所述濾筒向上轉(zhuǎn)動(dòng)的方向從下到上依次分為集水區(qū)、渣水分流區(qū)及擠壓區(qū)；所述集水區(qū)位于所述濾筒內(nèi)底部；所述渣水分流區(qū)與所述進(jìn)料單元的出料口正對；所述擠壓區(qū)內(nèi)設(shè)有與所述濾筒同向同線速度旋轉(zhuǎn)、用于擠壓泥餅的壓輥，所述壓輥與所述異型封板轉(zhuǎn)動(dòng)且滑動(dòng)連接，所述壓輥通過滑動(dòng)以自動(dòng)調(diào)節(jié)其與所述濾筒內(nèi)側(cè)壁之間的間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的水熱碳化產(chǎn)物脫水設(shè)備，其特征在于：所述擠壓區(qū)上方的壓力腔為干燥區(qū)；所述干燥區(qū)對應(yīng)的異型封板上開設(shè)有進(jìn)氣口、用于引入水熱碳化反應(yīng)產(chǎn)生的帶壓帶熱量氣體以對泥餅進(jìn)行干燥。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的水熱碳化產(chǎn)物脫水設(shè)備，其特征在于：所述進(jìn)料單元包括軸線平行于所述濾筒的進(jìn)料管及多個(gè)等距分布的噴頭；所述進(jìn)料管由所述擋板上端支撐于所述壓輥斜下方，其一端用于承接水熱碳化產(chǎn)物的來料、另一端從所述濾筒的開口端伸入所述濾筒內(nèi)下部；每個(gè)所述的噴頭與所述進(jìn)料管垂直連通、其出口端密封穿過所述異型隔板后傾斜地指向所述渣水分流區(qū)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2～4中任意一項(xiàng)所述的水熱碳化產(chǎn)物脫水設(shè)備，其特征在于：所述卸料單元包括螺旋輸送機(jī)、滾刷及刮刀；所述螺旋輸送機(jī)固定設(shè)置、其分為同軸連接的接料段和排料段，所述接料段的槽體從所述濾筒的開口端伸入所述濾筒內(nèi)上部且向所述濾筒的開口端輸料，所述槽體橫截面呈U型結(jié)構(gòu)、其內(nèi)置安裝有無軸螺旋鉸刀，所述排料段位于所述濾筒外、其連接有為所述無軸螺旋鉸刀的旋轉(zhuǎn)提供動(dòng)力的第二驅(qū)動(dòng)器；所述滾刷轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于所述槽體的正上方且與所述濾筒內(nèi)側(cè)壁滾動(dòng)配合；所述刮刀固定安裝于所述槽體遠(yuǎn)離所述異型隔板的一側(cè)頂部且其刃口與所述濾筒內(nèi)側(cè)壁相切。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水熱碳化產(chǎn)物脫水設(shè)備，其特征在于：所述接料段與排料段連接處的橫截面積沿輸料方向逐漸變��；同時(shí)，所述排料段包括帶排泥口的彈性流道構(gòu)件，所述排泥口向下且靠近所述第二驅(qū)動(dòng)器設(shè)置；所述第二驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)軸呈S型結(jié)構(gòu)、其穿過所述彈性流道構(gòu)件后與所述無軸螺旋鉸刀相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的水熱碳化產(chǎn)物脫水設(shè)備，其特征在于：所述排水單元包括V型集水槽及排水管；所述V型集水槽傾斜設(shè)于所述排水腔底部；所述排水管與所述V型集水槽較低的一端連通、用于將所述過濾水排放至濾液池。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水熱碳化產(chǎn)物脫水設(shè)備，其特征在于：所述排水腔頂部的殼體上設(shè)有集氣管；所述殼體內(nèi)沿所述濾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向依次設(shè)有第一擋板及第二擋板；所述第一擋板、第二擋板分別位于所述滾刷、刮刀外側(cè)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的水熱碳化產(chǎn)物脫水設(shè)備，其特征在于：還包括設(shè)于所述殼體頂部的反吹單元；所述反吹單元的多個(gè)噴氣管正對所述滾刷與所述刮刀之間的濾筒、用于吹出壓縮氣體以清洗所述濾筒使其恢復(fù)過濾能力；所述集氣管、噴氣管上均安裝有電磁閥；所述殼體側(cè)面連接有用于檢測所述壓力腔與所述排水腔壓差的測壓元件；所述測壓元件與所述電磁閥電性連接。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種水熱碳化產(chǎn)物脫水設(shè)備，以解決現(xiàn)有脫水設(shè)備沒有充分利用水熱碳化產(chǎn)物余壓、余熱高和水熱炭粒易脫水但顆粒微細(xì)的特點(diǎn)，造成脫水設(shè)備復(fù)雜、脫水系統(tǒng)能耗過高的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：一種水熱碳化產(chǎn)物脫水設(shè)備，包括：機(jī)座，具有殼體；壓濾單元，具有軸線水平布置且轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)于所述殼體內(nèi)的濾筒，所述濾筒內(nèi)設(shè)有壓力腔、用于水熱碳化產(chǎn)物的脫水以得到泥餅和過濾水；進(jìn)料單元，用于水熱碳化產(chǎn)物的進(jìn)料；卸料單元，用于所述泥餅的卸料；及排水單元，用于所述過濾水的排放；其中，所述進(jìn)料單元、卸料單元分別設(shè)于所述濾筒內(nèi)下部、內(nèi)上部，所述濾筒外側(cè)壁與所述殼體內(nèi)側(cè)壁之間的區(qū)域?yàn)榕潘唬雠潘畣卧O(shè)于所述排水腔底部。
在本申請公開的一個(gè)實(shí)施例中，所述濾筒一端封閉、一端開口，其封閉端與固定設(shè)于所述殼體外的第一驅(qū)動(dòng)器相傳動(dòng)連接，其開口端動(dòng)密封連接有靜止不動(dòng)的異型封板；所述異型封板固定連接有沿所述濾筒軸向延伸的異型隔板，所述異型隔板側(cè)端與所述濾筒封閉端動(dòng)密封配合，所述異型隔板下端與所述進(jìn)料單元的擋板中部相連接、上端與所述卸料單元的槽體一側(cè)相連接，所述擋板傾斜設(shè)置、其下端及所述槽體另一側(cè)均與所述濾筒內(nèi)側(cè)壁動(dòng)密封配合；所述濾筒、異型封板、異型隔板、擋板及槽體之間的封閉區(qū)域即為所述壓力腔。
在本申請公開的一個(gè)實(shí)施例中，所述壓力腔沿所述濾筒向上轉(zhuǎn)動(dòng)的方向從下到上依次分為集水區(qū)、渣水分流區(qū)及擠壓區(qū)；所述集水區(qū)位于所述濾筒內(nèi)底部；所述渣水分流區(qū)與所述進(jìn)料單元的出料口正對；所述擠壓區(qū)內(nèi)設(shè)有與所述濾筒同向同線速度旋轉(zhuǎn)、用于擠壓泥餅的壓輥，所述壓輥與所述異型封板轉(zhuǎn)動(dòng)且滑動(dòng)連接，所述壓輥通過滑動(dòng)以自動(dòng)調(diào)節(jié)其與所述濾筒內(nèi)側(cè)壁之間的間隙。
在本申請公開的一個(gè)實(shí)施例中，所述擠壓區(qū)上方的壓力腔為干燥區(qū)；所述干燥區(qū)對應(yīng)的異型封板上開設(shè)有進(jìn)氣口、用于引入水熱碳化反應(yīng)產(chǎn)生的帶壓帶熱量氣體以對泥餅進(jìn)行干燥。
在本申請公開的一個(gè)實(shí)施例中，所述進(jìn)料單元包括軸線平行于所述濾筒的進(jìn)料管及多個(gè)等距分布的噴頭；所述進(jìn)料管由所述擋板上端支撐于所述壓輥斜下方，其一端用于承接水熱碳化產(chǎn)物的來料、另一端從所述濾筒的開口端伸入所述濾筒內(nèi)下部；每個(gè)所述的噴頭與所述進(jìn)料管垂直連通、其出口端密封穿過所述異型隔板后傾斜地指向所述渣水分流區(qū)。
在本申請公開的一個(gè)實(shí)施例中，所述卸料單元包括螺旋輸送機(jī)、滾刷及刮刀；所述螺旋輸送機(jī)固定設(shè)置、其分為同軸連接的接料段和排料段，所述接料段的槽體從所述濾筒的開口端伸入所述濾筒內(nèi)上部且向所述濾筒的開口端輸料，所述槽體橫截面呈U型結(jié)構(gòu)、其內(nèi)置安裝有無軸螺旋鉸刀，所述排料段位于所述濾筒外、其連接有為所述無軸螺旋鉸刀的旋轉(zhuǎn)提供動(dòng)力的第二驅(qū)動(dòng)器；所述滾刷轉(zhuǎn)動(dòng)安裝于所述槽體的正上方且與所述濾筒內(nèi)側(cè)壁滾動(dòng)配合；所述刮刀固定安裝于所述槽體遠(yuǎn)離所述異型隔板的一側(cè)頂部且其刃口與所述濾筒內(nèi)側(cè)壁相切。
在本申請公開的一個(gè)實(shí)施例中，所述接料段與排料段連接處的橫截面積沿輸料方向逐漸變��；同時(shí)，所述排料段包括帶排泥口的彈性流道構(gòu)件，所述排泥口向下且靠近所述第二驅(qū)動(dòng)器設(shè)置；所述第二驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)軸呈S型結(jié)構(gòu)、其穿過所述彈性流道構(gòu)件后與所述無軸螺旋鉸刀相連接。
在本申請公開的一個(gè)實(shí)施例中，所述排水單元包括V型集水槽及排水管；所述V型集水槽傾斜設(shè)于所述排水腔底部；所述排水管與所述V型集水槽較低的一端連通、用于將所述過濾水排放至濾液池。
在本申請公開的一個(gè)實(shí)施例中，所述排水腔頂部的殼體上設(shè)有集氣管；所述殼體內(nèi)沿所述濾筒的轉(zhuǎn)動(dòng)方向依次設(shè)有第一擋板及第二擋板；所述第一擋板、第二擋板分別位于所述滾刷、刮刀外側(cè)。
在本申請公開的一個(gè)實(shí)施例中，還包括設(shè)于所述殼體頂部的反吹單元；所述反吹單元的多個(gè)噴氣管正對所述滾刷與所述刮刀之間的濾筒、用于吹出壓縮氣體以清洗所述濾筒使其恢復(fù)過濾能力；所述集氣管、噴氣管上均安裝有電磁閥；所述殼體側(cè)面連接有用于檢測所述壓力腔與所述排水腔壓差的測壓元件；所述測壓元件與所述電磁閥電性連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：1、利用水熱碳化反應(yīng)后水熱碳化產(chǎn)物自身的余壓進(jìn)行首次壓濾，實(shí)現(xiàn)了水熱碳化產(chǎn)物的一級脫水，簡化了設(shè)備結(jié)構(gòu)。
2、通過設(shè)于擠壓區(qū)且與濾筒同向旋轉(zhuǎn)的壓輥，可對泥餅進(jìn)行擠壓，實(shí)現(xiàn)了水熱碳化產(chǎn)物的二級脫水。
3、通過干燥區(qū)引入帶壓帶熱量氣體以對泥餅進(jìn)行壓濾和干燥，充分利用水熱碳化反應(yīng)產(chǎn)生的余熱余壓，實(shí)現(xiàn)了水熱碳化產(chǎn)物的三級脫水，解決了現(xiàn)有脫水系統(tǒng)能耗過高的問題。
4、第二驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)軸運(yùn)行時(shí)，彈性流道構(gòu)件使得輸料全程相對密閉，形成沿軸線連續(xù)降壓作用，彈性流道構(gòu)件入口和排泥口的壓力差可達(dá)15bar以上，從而有效避免了因?yàn)樾读隙鸬男箟�，維持了壓力腔的壓力以使其與排水腔始終存在適當(dāng)?shù)膲翰睿⒈ＷC了從排泥口排出的泥餅（水熱炭）因壓力小而不會(huì)亂濺。
5、設(shè)置的測壓元件可對壓力腔與排水腔的壓差進(jìn)行有效控制，從而保障水熱碳化產(chǎn)物（水熱炭漿）脫水過程的穩(wěn)定運(yùn)行。
（發(fā)明人：歐陽云生）
