專利名稱:多層式有機物干燥系統(tǒng)的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種多層式有機物干燥系統(tǒng),特別是涉及一種為了使污泥等含有較多水分的有機物干燥而使用的多層式有機物干燥系統(tǒng)。
背景技術:
為了使污泥等含有較多水分的有機物干燥,有人提出了一種多層式有機物干燥系統(tǒng),該系統(tǒng)從上層向下層以多層的方式輸送有機物,并且鼓風過熱蒸汽而使有機物干燥。如專利文獻1所示,利用配置在各層且旋轉的多個耙(rake)依次橫向地輸送有機物,在各層的端部使有機物下落到下一層,接著利用下層的耙橫向地輸送有機物。這樣,能夠從上層向下層以多層的方式輸送有機物。并且,能夠使加熱氣體沿與有機物的輸送方向相同的方向流動(并流),使有機物干燥。另外,在專利文獻2中公開了這樣一種技術,即,在有機物的輸送部件的最后工序 (干燥末期)中,使有機物與風量較小的蒸發(fā)蒸汽接觸,從而彌補干燥的不足,并且抑制粉塵混入到蒸汽中,抑制集塵裝置的大型化。有機物的輸送方向與過熱蒸汽的流動方向的關系不僅有使兩者沿同向移動的“并流方式”,而且還有兩者彼此反向地移動的“交流(對流)方式”。并流方式具有能夠穩(wěn)定地控制溫度的優(yōu)點,但存在專利文獻1那樣的末端處的加熱不足的問題。交流方式雖然熱效率較高,還能夠使有機物碳化,但存在容易變成局部加熱、難以控制整體的溫度的缺點。另外,也有利用作為并流方式和交流方式的組合,即所謂的“2分流方式”進行的干燥方法,該方法將過熱蒸汽供給到輸送通路徑的中間位置,沿有機物的輸送方向來看,使過熱蒸汽在比中間位置靠上游側以交流的方式流動,在比中間位置靠下流側以并流的方式流動。但是,在多層式有機物干燥系統(tǒng)中,在上層必須進行高溫下的干燥,在下層必須進行低溫下的干燥。因此,在2分流方式中,由于干燥機入口的過熱蒸汽溫度是一樣的,因此難以同時滿足上游側的條件和下流側的條件,存在效率低且運轉控制難的缺點。另外,在僅利用并流方式、交流方式形成通過流路、或僅利用2分流方式形成通過流路的情況下,通過流路變長,過熱蒸汽的溫度響應性較差,存在容易發(fā)生過度干燥或干燥不足的問題。而且,長流路也存在內(nèi)部壓力損失增大、循環(huán)風扇大型化的問題。此外,在進行由低溫熱源(三百多攝氏度的排氣)進行的干燥的情況下,傳熱面積增大,在使用過熱蒸汽循環(huán)型的干燥機的情況下,循環(huán)蒸汽的流量是產(chǎn)生蒸汽流量的12 15倍左右,因此干燥機內(nèi)部的流速容易過快,會產(chǎn)生粉塵飛散等問題。日本特開平2-71900號公報日本特開2004-190990號公報
實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的問題在于,提供一種能夠消除上述問題、容易控制整體的溫度、熱利用效率高、即使在利用低溫熱源的情況下也能抑制過熱蒸汽的流速過快的多層式有機物干燥系統(tǒng)。為了解決上述問題,本實用新型的多層式有機物干燥系統(tǒng)具有下述那樣的技術特征。(1) 一種多層式有機物干燥系統(tǒng),其包括輸送部件,其從上層向下層以多層的方式輸送有機物;干燥室,其收容該輸送部件,該系統(tǒng)將過熱蒸汽鼓風到該干燥室內(nèi),來干燥該有機物,其特征在于,在過熱蒸汽的導入部與該干燥室之間具有加壓室,該加壓室用于將過熱蒸汽鼓風到該干燥室內(nèi),在過熱蒸汽的導出部與該干燥室之間具有減壓室,該減壓室用于自該干燥室排出過熱蒸汽,在該加壓室與該干燥室之間、以及該干燥室與該減壓室之間設置有用于調節(jié)過熱蒸汽的流量的蒸汽流調節(jié)部件。(2)在上述(1)所述的多層式有機物干燥系統(tǒng)的基礎上,其特征在于,設置在該加壓室與該干燥室之間的該蒸汽流調節(jié)部件是將過熱蒸汽的流動方向切換成該輸送部件的上層側、或下層側、或上層側和下層側這兩層的部件。(3)在上述(1)或( 所述的多層式有機物干燥系統(tǒng)的基礎上,其特征在于,該過熱蒸汽的導入部形成在該加壓室的上部,該過熱蒸汽的導出部形成在該減壓室的下部。(4)在上述(1) (3)中任意一項所述的多層式有機物干燥系統(tǒng)的基礎上,設置在該加壓室與該干燥室之間的該蒸汽流調節(jié)部件是在輸送含水率為45%以下的有機物的層中、將被鼓風來的過熱蒸汽的溫度調節(jié)為250°C以下的部件。(5)在上述(1) (4)中任意一項所述的多層式有機物干燥系統(tǒng)的基礎上,設置在該干燥室與該減壓室之間的該蒸汽流調節(jié)部件是將該減壓室的過熱蒸汽調節(jié)到規(guī)定溫度的部件。在本實用新型的多層式有機物干燥系統(tǒng)中,在過熱蒸汽的導入部與該干燥室之間具有用于將過熱蒸汽鼓風到該干燥室內(nèi)的加壓室,在過熱蒸汽的導出部與該干燥室之間具有用于自該干燥室排出過熱蒸汽的減壓室,而且在該加壓室與該干燥室之間、以及該干燥室與該減壓室之間設置有用于調節(jié)過熱蒸汽的流量的蒸汽流調節(jié)部件,因此易于控制溫度,且也能使過熱蒸汽的熱利用效率設定得較高。而且,還能抑制過熱蒸汽的流速過量地增加。此外,設置在加壓室與干燥室之間的蒸汽流調節(jié)部件具有風向調節(jié)功能,該功能將過熱蒸汽的流動方向切換成輸送部件的上層側、或下層側、或上層側和下層側這兩層,因此能夠在各層分開使用交流方式和并流方式,提高熱利用效率。在將過熱蒸汽的流動方向切換成輸送部件的上層側時,自該加壓室鼓風來的過熱蒸汽形成沿與輸送部件的輸送方向相反的方向流動的空氣流(交流方式),因此能夠使有機物有效地干燥,在將過熱蒸汽的流動方向切換成輸送部件的下層側時,自該加壓室鼓風來的過熱蒸汽形成沿與輸送部件的輸送方向相同的方向流動的空氣流(并流方式),因此能夠易于控制溫度。并且,過熱蒸汽的導入部形成在加壓室的上部,過熱蒸汽的導出部形成在減壓室的下部,因此在加壓室中,易于將高溫的蒸汽供給到輸送部件的上層,在減壓室中,能夠從自干燥室排出的蒸汽中溫度比較低的蒸汽開始,將這些蒸汽導出到外部。此外,該導入部和該導出部分別位于有機物干燥系統(tǒng)的對角線上,因此能夠順利地進行該有機物干燥系統(tǒng)整體的空氣的循環(huán)。另外,在輸送含水率為45%以下的有機物的層中,設置在加壓室與干燥室之間的蒸汽流調節(jié)部件將被鼓風來的過熱蒸汽的溫度調節(jié)為250°C以下,因此能夠抑制有機物的過度干燥。此外,設置在干燥室與減壓室之間的蒸汽流調節(jié)部件將該減壓室的過熱蒸汽調節(jié)到規(guī)定溫度,因此能夠使過熱蒸汽達到最佳的溫度,從而在循環(huán)利用過熱蒸汽時,也能提高過熱蒸汽所具有的熱量的利用效率。
圖1是表示本實用新型的多層式有機物干燥系統(tǒng)的大概結構的圖。圖2的是表示本實用新型的多層式有機物干燥系統(tǒng)所使用的輸送部件的一例的圖。圖3的是表示本實用新型的多層式有機物干燥系統(tǒng)所使用的蒸汽流調節(jié)部件的一例的圖。
具體實施方式
接下來,利用下述的優(yōu)選例來說明本實用新型,但本實用新型并不限定于這些例子。本實用新型的多層式有機物干燥系統(tǒng)包括輸送部件(用附圖標記6表示各層), 其從上層向下層以多層的方式輸送污泥等含有水分的有機物;干燥室1,其收容該輸送部件,該系統(tǒng)將過熱蒸汽a鼓風到該干燥室1內(nèi),來使該有機物干燥,其特征在于,在過熱蒸汽 a的導入部7與該干燥室1之間具有加壓室2,該加壓室2用于將過熱蒸汽a鼓風到該干燥室1內(nèi),在過熱蒸汽a的導出部8與該干燥室1之間具有減壓室3,該減壓室3用于自該干燥室1排出過熱蒸汽a,在該加壓室2與該干燥室1之間、以及該干燥室1與該減壓室3之間設置有用于調節(jié)過熱蒸汽a的流量的蒸汽流調節(jié)部件(5、41 46)。作為本實用新型的多層式有機物干燥系統(tǒng)所使用的輸送部件,如圖2所示,在各層的輸送臺5上配置多個耙11,利用貫穿各層地配置的旋轉軸12使各耙11旋轉,從而構成輸送部件。圖2的(a)是配置在各層上的耙的俯視圖,圖2的(b)是從橫向看去的側視圖。 通過使各耙旋轉,能夠沿箭頭A方向和箭頭B方向依次輸送有機物。作為輸送部件,并不限定于圖2所示的耙,也可以利用由環(huán)形帶形成的輸送部件,但為了增加有機物與過熱蒸汽的接觸面積,優(yōu)選采用耙那樣的還附加具有攪拌功能的輸送部件。如圖1所示,一邊將有機物從干燥室內(nèi)的上層依次輸送到下層,一邊利用被鼓風到干燥室內(nèi)的過熱蒸汽使有機物干燥,最后該有機物作為干燥污泥等干燥后的有機物(干燥有機物)而排出。干燥有機物在燃燒爐中被焚燒,或者作為水泥制造設備等的燃料而被
j/c Jyn ο本實用新型的多層式有機物干燥系統(tǒng)的特征如圖ι所示,在干燥室ι的過熱蒸汽的入口側設置加壓室2,在干燥室1的過熱蒸汽的出口側設置減壓室3。并且,在干燥室1 與加壓室2之間、以及干燥室1與減壓室3之間形成多個連通孔,在各連通孔處設置用于對過熱蒸汽的流量進行調整的蒸汽流調整部件(41 46、5)。通過采用該種結構,能夠依據(jù)有機物的干燥狀態(tài),由從上層到下層的各層的任意位置將所需的流量的過熱蒸汽導入到干燥室1內(nèi),而且能夠自干燥室1的需要排出過熱蒸汽的位置排出所需的流量的過熱蒸汽。而且,如圖1所示,在輸送部件的所有階段中,也能將過熱蒸汽的流路最短化成僅 1個輸送階段的長度,也能將干燥室內(nèi)部的流速設置成最慢的速度。此外,見后述,配置在干燥室1的入口側的蒸汽流調整部件(41 46)還附加具有風向調節(jié)功能,該功能將過熱蒸汽的流動方向切換成輸送部件的上層側、或下層側、或上層側和下層側這兩層,由此能夠在各層分開使用交流方式和并流方式。另外,還能夠通過對配置在干燥室1的出口側的蒸汽流調整部件5進行操作而調整自干燥室排出的過熱蒸汽的溫度,從而還能高效地利用過熱蒸汽所具有的熱量。接下來,說明圖1所示的多層式有機物干燥系統(tǒng)中的過熱蒸汽的流動方式。首先, 加熱到規(guī)定溫度的過熱蒸汽a被導入到作為加壓室2的入口的導入部7中。加壓室2起到容器(chamber)的作用,通過選擇性地使蒸汽流調整部件(41 46)進行動作,能夠將存儲在加壓室內(nèi)的過熱蒸汽穩(wěn)定地供給到干燥室1內(nèi)。一邊利用蒸汽流調節(jié)部件(41 46)調節(jié)過熱蒸汽的流量和鼓風到干燥室1內(nèi)時的過熱蒸汽的風向,一邊將過熱蒸汽鼓風到干燥室1內(nèi),使在干燥室內(nèi)輸送的有機物干燥。 另外,通過使設置在干燥室1與減壓室3之間的蒸汽流調節(jié)部件5進行動作,能夠對排出到減壓室3內(nèi)的過熱蒸汽的流量進行調整。并且,操作不同位置的蒸汽流調整部件5所排出的過熱蒸汽的溫度不同,因此也能通過操作蒸汽流調整部件5而對排出到減壓室3內(nèi)的過熱蒸汽的溫度進行調整。減壓室3起到用于吸出干燥室1內(nèi)的過熱蒸汽的抽吸容器的作用。利用鼓風風扇 10來實現(xiàn)減壓室3的減壓狀態(tài)。過熱蒸汽(循環(huán)蒸汽,附圖標記b)自減壓室3經(jīng)過導出部 8而被排出,被輸送向鼓風風扇10。通過了鼓風風扇10的蒸汽被輸送到換熱器9中,在使該蒸汽上升至規(guī)定的溫度后,重新利用為過熱蒸汽a。在本實用新型的多層式有機物干燥系統(tǒng)中,如上所述,優(yōu)選循環(huán)地使用過熱蒸汽。 這是因為,循環(huán)地使用過熱蒸汽,能夠抑制在使污泥等有機物干燥時所產(chǎn)生的臭味排放到外部,而且能夠有效地利用過熱蒸汽所保持的熱量。在使有機物干燥時,會產(chǎn)生蒸汽并混入到過熱蒸汽中。因此,過熱蒸汽的壓力升高,所以不需要的蒸汽作為多余蒸汽(自有機物蒸發(fā)的蒸汽)被排出到外部。此時,通過將多余蒸汽用作向焚燒爐或水泥制造設備供給的空氣的一部分,能夠在高溫下處理多余蒸汽,還能將蒸汽中含有的臭味分解去除。在燃燒爐、水泥制造設備中排出的燃燒氣體等高溫的排出氣體被導入到換熱器9 中。在本實用新型的多層式有機物干燥系統(tǒng)中,即使在利用被導入到換熱器中的燃燒氣體等加熱用氣體的溫度為大約300°C左右的低溫熱源的情況下,由于能使干燥室內(nèi)的過熱蒸汽的流路極端地縮短,因此也不會使干燥室內(nèi)部的過熱蒸汽的流速過快。也就是說,在利用低溫熱源的情況下,即使過熱蒸汽(循環(huán)蒸汽)量是自有機物蒸發(fā)的蒸發(fā)蒸汽量的12 15 倍,也能通過縮短供各過熱蒸汽通過的流路來抑制蒸汽通過面積,因此過熱蒸汽的流速不會過快。在本實用新型的多層式有機物干燥系統(tǒng)中,通過使對鼓風到干燥室內(nèi)的過熱蒸汽的流量和流動方向進行調節(jié)的蒸汽流調節(jié)部件(41 46)和調節(jié)自干燥室排出的過熱蒸汽的流量的蒸汽流調節(jié)部件5適當組合地進行動作,能夠形成多樣的流路。[0042]此外,在鼓風到干燥室內(nèi)的過熱蒸汽的流量大于自干燥室排出的過熱蒸汽的流量的情況下,過熱蒸汽易于停留在干燥室內(nèi),從而使過熱蒸汽的壓力升高,能夠進行使過熱蒸汽的熱容量增加了的干燥處理。另外,在自干燥室排出的過熱蒸汽的流量大于鼓風到干燥室內(nèi)的過熱蒸汽的流量的情況下,能夠使過熱蒸汽順利地流動,從而能夠使過熱蒸汽高效地循環(huán)。另外,設置在加壓室2與干燥室1之間的蒸汽流調節(jié)部件(41 46)具有風向調節(jié)功能,該功能將過熱蒸汽的流動方向切換成輸送部件的上層側、或下層側、或上層側和下層側這兩層,所以能在有機物的輸送通路的中途適當?shù)卦O定并流方式、交流方式的部分。因此,易于控制溫度,也能較高地設定過熱蒸汽的熱利用效率。在將過熱蒸汽的流動方向切換成輸送部件的上層側時,自該加壓室鼓風來的過熱蒸汽形成沿與輸送部件的輸送方向相反的方向流動的空氣流(交流方式),能夠有效地使有機物干燥。另外,在將過熱蒸汽的流動方向切換成輸送部件的下層側時,自該加壓室鼓風來的過熱蒸汽形成沿與輸送部件的輸送方向相同的方向流動的空氣流(并流),因此能夠易于控制溫度。作為各蒸汽流調節(jié)部件,可以利用圖1所示那樣的由1個葉片構成的風門 (damper)來構成該蒸汽流調節(jié)部件,但本實用新型并不限定于此,也可以使用圖3那樣的風門。在圖3的(a)中,作為本實用新型所使用的蒸汽流調節(jié)部件的一例,例示具有兩個葉片的風門13。風門13的兩個葉片能夠彼此獨立地開閉,從而能夠多樣地設定被鼓風到輸送臺的上層側和下層側的過熱蒸汽的流量和風向。當采用風門13時,通過像圖3的(b)那樣地關閉上層側并打開下層側,能夠將過熱蒸汽只鼓風到下層。另外,通過像圖3的(c)那樣使風門13相對于輸送臺呈水平狀態(tài), 不會使上層側和下層側的蒸汽混合,能夠在上層側形成交流的蒸汽流,在下層側形成并流的蒸汽流。并且,如圖3的(d)所示,在完全關閉風門的情況下,能夠防止來自加壓室的蒸汽流流入,從而能夠防止過度干燥等。圖3所示的風門表示用作加壓室與干燥室之間的蒸汽流調節(jié)部件的例子,但是, 當然也能將該風門利用為干燥室與減壓室之間的蒸汽流調節(jié)部件5。通過適當?shù)卣{節(jié)減壓室側的蒸汽流調節(jié)部件5,能夠調節(jié)自干燥室排出的蒸汽流的流量,并且能夠抑制自干燥有機物產(chǎn)生的粉塵排出到減壓室內(nèi)。另外,被導入到干燥室內(nèi)的過熱蒸汽的溫度從上層到下層都為相同的溫度。在最下層(干燥進行最多的位置)的溫度高于250°C的情況下、且利用過熱蒸汽處理的有機物的含水率為45%以下的情況下,形成甚至使有機物中含有的揮發(fā)成分蒸發(fā)的干餾、在蒸汽中產(chǎn)生焦油等過度干燥狀態(tài)。因此,優(yōu)選過熱蒸汽的溫度為250°C以下。在本實用新型的多層式有機物干燥系統(tǒng)中,如圖1所示,過熱蒸汽的導入部7形成在加壓室2的上部,過熱蒸汽的導出部8形成在減壓室3的下部。這是因為,上述這樣地設置,在加壓室2中易于將高溫的蒸汽供給到輸送部件的上層,在減壓室3中能夠從自干燥室 1排出的蒸汽中溫度比較低的蒸汽開始,將這些蒸汽導入到外部,此外,該導入部和該導出部分別配置在有機物干燥系統(tǒng)的對角線上,能夠順利地進行有機物干燥系統(tǒng)整體的空氣的循環(huán)。另外,由于設置在干燥室1與減壓室3之間的蒸汽流調節(jié)部件5將減壓室3的過熱蒸汽的溫度調節(jié)到規(guī)定溫度,因此能夠提高過熱蒸汽的熱利用效率,能夠將該過熱蒸汽作為循環(huán)蒸汽而重新利用,作為新的過熱蒸汽a進行供給。另外,作為該減壓室內(nèi)的過熱蒸汽的溫度,優(yōu)選140°C以上或140°C左右的溫度。在本實用新型的多層式有機物干燥系統(tǒng)中,即使在利用工業(yè)上利用價值較低的 300°C以下的低溫熱源的情況下,也能如圖1所示地確保多條過熱蒸汽的流路,且流路短, 還能夠抑制流量的增加,因此能夠使干燥機主體、換熱器小型化。而且,例如如圖1所示在13層的多層式干燥機(過熱蒸汽不通過上層的第1層, 因此有效的層數(shù)為12層)中,通過分別在加壓室側和減壓室側各最多設置6處蒸汽流調節(jié)部件,形成12條蒸汽流路,能夠同時在各層分別使用交流方式、并流方式。另外,內(nèi)部流速為1條流路方式的內(nèi)部流速的1/12,能夠大幅減少與流速的2次方成正比地增大的內(nèi)部壓力損失。因此,無需設置循環(huán)風扇,能夠實現(xiàn)裝置的小型化、節(jié)能化。并且,在本實用新型中,由于進行將有機物的輸送通路徑分成多個地與過熱蒸汽進行接觸的、所謂的分流處理,因此容易控制過熱蒸汽的向干燥室鼓風的鼓風口或從干燥室排出的排出口處的溫度,能夠進行穩(wěn)定的干燥處理。產(chǎn)業(yè)上的可利用件如上所述,采用本實用新型,能夠提供容易控制整體的溫度、熱利用效率高、即使在利用低溫熱源的情況下也能抑制過熱蒸汽的流速過快的多層式有機物干燥系統(tǒng)。
權利要求1.一種多層式有機物干燥系統(tǒng),該系統(tǒng)包括輸送部件,其從上層向下層以多層的方式輸送有機物;干燥室,其收容該輸送部件,該系統(tǒng)將過熱蒸汽鼓風到該干燥室內(nèi),來使該有機物干燥,其特征在于,在過熱蒸汽的導入部與該干燥室之間具有加壓室,該加壓室用于將過熱蒸汽鼓風到該干燥室內(nèi);在過熱蒸汽的導出部與該干燥室之間具有減壓室,該減壓室用于自該干燥室排出過熱蒸汽;在該加壓室與該干燥室之間、以及該干燥室與該減壓室之間設置有用于調節(jié)過熱蒸汽的流量的蒸汽流調節(jié)部件。
2.根據(jù)權利要求1所述的多層式有機物干燥系統(tǒng),其特征在于,設置在該加壓室與該干燥室之間的該蒸汽流調節(jié)部件是將過熱蒸汽的流動方向切換成該輸送部件的上層側、或下層側、或上層側和下層側這兩層的部件。
3.根據(jù)權利要求1所述的多層式有機物干燥系統(tǒng),其特征在于,該過熱蒸汽的導入部形成在該加壓室的上部,該過熱蒸汽的導出部形成在該減壓室的下部。
4.根據(jù)權利要求2所述的多層式有機物干燥系統(tǒng),其特征在于,該過熱蒸汽的導入部形成在該加壓室的上部,該過熱蒸汽的導出部形成在該減壓室的下部。
5.根據(jù)權利要求1 4中任意一項所述的多層式有機物干燥系統(tǒng),其特征在于,設置在該加壓室與該干燥室之間的該蒸汽流調節(jié)部件是在輸送含水率為45%以下的有機物的層中、將被鼓風來的過熱蒸汽的溫度調節(jié)為250°C以下的部件。
6.根據(jù)權利要求1 4中任意一項所述的多層式有機物干燥系統(tǒng),其特征在于, 設置在該干燥室與該減壓室之間的該蒸汽流調節(jié)部件是將該減壓室的過熱蒸汽調節(jié)到規(guī)定溫度的部件。
7.根據(jù)權利要求5所述的多層式有機物干燥系統(tǒng),其特征在于,設置在該干燥室與該減壓室之間的該蒸汽流調節(jié)部件是將該減壓室的過熱蒸汽調節(jié)到規(guī)定溫度的部件。
專利摘要本實用新型提供一種容易控制整體的溫度、熱利用效率高、即使在利用低溫熱源的情況下也能抑制過熱蒸汽的流速過快的多層式有機物干燥系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括輸送部件,其從上層向下層以多階段(5)的方式輸送有機物;干燥室(1),其收容該輸送部件,該系統(tǒng)將過熱蒸汽(a)鼓風到該干燥室內(nèi),來使該有機物干燥,其特征在于,在過熱蒸汽的導入部(7)與該干燥室之間具有用于將過熱蒸汽鼓風到該干燥室內(nèi)的加壓室(2),在過熱蒸汽的導出部(8)與該干燥室之間具有用于自該干燥室排出過熱蒸汽的減壓室(3),在該加壓室(2)與該干燥室之間以及該干燥室與該減壓室(3)之間設置有用于調節(jié)過熱蒸汽的流量的蒸汽流調節(jié)部件(41~46、5)。
文檔編號F26B17/00GK202195668SQ20112015334
公開日2012年4月18日 申請日期2011年5月12日 優(yōu)先權日2011年3月30日
發(fā)明者榎本祐輔, 橫堀哲生 申請人:住友大阪水泥股份有限公司