一种用于市政污泥的热解炉的制作方法

本发明涉及热解炉，尤其是涉及一种用于市政污泥的热解炉。

背景技术：

1、在污泥处理领域，常见的处理方式包括填埋和焚烧。填埋虽然操作简便，但其占用大量土地资源且可能引发长期环境污染问题。相比之下，焚烧处理能更彻底地解决污泥问题。焚烧前，污泥需经预处理，尤其是干燥过程，以大幅降低其含水率，确保污泥能迅速达到燃点并稳定燃烧。

2、近年来，针对污泥干燥与炭化技术的创新不断涌现。例如，一项专利(公告号：202123234465.8)提出了一种三筒回转式干化设备，该设备通过物料依次经过内筒、中筒、外筒的设计，实现了高效干燥。另一项专利(公告号：201821422112.6)则介绍了一种双层滚筒污泥炭化装置，通过将传统单筒结构改进为双筒，不仅优化了炭化环境，还实现了干燥与炭化的一体化操作，显著减少了设备占地面积。在这一过程中，污泥先在内筒完成干燥及初步热解，随后在外筒接受高温烟气的热量，在扬料板的帮助下均匀受热，最终实现从热解到炭化的转变，从而延长了炭化路径，提升了整体炭化效率。

3、尽管上述技术在提高干燥与炭化效率方面取得了显著进展，但现有技术中的干燥与炭化设备，尽管能够有效地减少污泥的含水率并促进炭化过程，但在能量利用效率上仍有待提高。具体而言，从干燥到炭化的过程中，部分输入的能量未能有效转化为热能，用于加速污泥的热解与炭化，而是以热损失的形式散失，导致整体热转换率不高。这一问题限制了设备的能源效率，增加了运行成本，同时也对环境造成了不必要的热能浪费。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于市政污泥的热解炉，以解决上述背景技术中提出现有技术中的干燥与炭化设备，尽管能够有效地减少污泥的含水率并促进炭化过程，但部分输入的能量未能有效转化为热能，用于加速污泥的热解与炭化，而是以热损失的形式散失的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于市政污泥的热解炉，包括依次套接设置的第一筒体、第二筒体和第三筒体；

3、所述第一筒体的内部形成内物料通道；所述内物料通道用于热解大粒径的颗粒物料；

4、所述第一筒体与第二筒体之间形成烟道，所述烟道用作热解炉与外部环境的接口，且用于排放热解过程中产生的高温气体和烟尘；

5、所述第二筒体与第三筒体之间形成外物料通道，所述外物料通道用于热解小粒径的颗粒物料；

6、驱动机构，用于驱动第三筒体以第一筒体、第二筒体和第三筒体的同心轴旋转。

7、进一步的，所述第一筒体、第二筒体和第三筒体的一端安装有用于筛分物料颗粒大小的网套，所述网套外圈开设有用于对应外物料通道的小网孔和对应于内物料通道的大网孔。

8、进一步的，所述网套中心向内凹陷设置，即所述网套表面由外圈小网孔向中心大网孔呈倾斜设置，即所述网套过中轴线的截面呈锥形设置，即由第一筒体、第二筒体和第三筒体的端部向外物料通道以及向内物料通道充入物料时，其网套中心低于网套的外圈设置。

9、进一步的，所述网套可拆卸连接于第三筒体，所述网套上固定连接有套圈，所述套圈套接于第三筒体的端部，所述套圈上螺接有用于抵紧第三筒体圆周侧壁的定位螺栓。

10、进一步的，所述外物料通道内设置有用于刮除第三筒体内壁以及第二筒体外壁结焦物料的刮擦机构。

11、进一步的，所述刮擦机构包括多个固定连接于第三筒体内壁上的第一刮板和多个固定连接于第二筒体外壁上的第二刮板，多个所述第一刮板沿第三筒体的轴向方向分布设置用于刮除第二筒体外壁的结焦物料，多个所述第二刮板沿第二筒体的轴向方向分布设置，用于刮除第三筒体外壁的结焦物料，所述第一刮板与第二刮板均处于外物料通道，当第一刮板与第二刮板处于同一轴线上时，所述第一刮板与第二刮板交错设置。

12、进一步的，所述第一刮板沿第三筒体的内壁呈螺旋分布，所述第二刮板沿第二筒体的内壁也呈螺旋分布。

13、进一步的，所述第二筒体与第三筒体之间环形等距离固定连接有支撑杆。

14、进一步的，所述第一筒体的内部设置有用于运输物料的螺旋输送轴。

15、进一步的，所述驱动机构包括电机、齿轮和外齿环，所述齿轮同轴心固定连接于电机的输出轴上，所述外齿环固定连接于第三筒体的端部，且所述外齿环与第三筒体同轴心设置，所述外齿环与齿轮相互啮合。

16、本发明技术方案可以产生如下技术效果

17、热能利用率显著提升：通过将第一筒体内部的内物料通道与第二筒体和第三筒体之间的外物料通道分离设计，小粒径颗粒物料在外物料通道中热解，而大粒径颗粒物料在内物料通道中热解。这种设计不仅增加了物料与热源的接触面积，提高了热交换效率，而且烟气出口温度因更高效的热利用而降低，减少了热能的浪费。

18、热解效率优化：小粒径颗粒物料在外物料通道中热解，在外物料通道中不受粗颗粒阻挡，可以更均匀地受热，从而加快热解速度。同时，大粒径颗粒物料在内物料通道中热解，避免了细颗粒物的填充效应，使得热解效率更高。

19、物料处理灵活性增强：物料在进入热解炉之前即可通过网套进行筛分，分别进入不同筒体热解，既保证了物料的热解效率，又提高了系统的适应性，即使面对进料量波动也能有效处理。

20、密封性能与输送安全性改善：物料优先通过内筒，由于内筒直径较小，物料的密封性得以加强，减少热能的外泄。此外，采用螺旋输送轴进行物料运输，其直径可以减小，降低了螺旋输送轴因直径过大而受损的风险。

21、刮擦机构的双重功能：在外物料通道中设置刮擦机构，不仅能有效清除筒体内外壁的结焦物料，避免物料粘附，还能作为热传递媒介，进一步增加受热面积，提高热解炉的整体热转换效率。

22、结构稳定性与能耗降低：通过在第二筒体与第三筒体之间设置环形等距分布的支撑杆，增强了热解炉的整体结构稳定性，同时，优化的结构设计有助于降低运行能耗，减少维护成本。

23、综上所述，本发明的热解炉不仅在热解效率、物料处理灵活性、热能利用率和系统稳定性方面表现出显著优势，而且通过独特的结构设计，实现了节能减排的目标，为市政污泥的高效环保处理提供了新的解决方案。

技术特征：

1.一种用于市政污泥的热解炉，其特征在于：包括依次套接设置的第一筒体(110)、第二筒体(120)和第三筒体(130)；

2.根据权利要求1所述的一种用于市政污泥的热解炉，其特征在于：所述第一筒体(110)、第二筒体(120)和第三筒体(130)的一端安装有用于筛分物料颗粒大小的网套(310)，所述网套(310)外圈开设有用于对应外物料通道(160)的小网孔(350)和对应于内物料通道(140)的大网孔(340)。

3.根据权利要求2所述的一种用于市政污泥的热解炉，其特征在于：所述网套(310)中心向内凹陷设置，即所述网套(310)表面由外圈小网孔(350)向中心大网孔(340)呈倾斜设置，即所述网套(310)过中轴线的截面呈锥形设置，即由第一筒体(110)、第二筒体(120)和第三筒体(130)的端部向外物料通道(160)以及向内物料通道(140)充入物料时，其网套(310)中心低于网套(310)的外圈设置。

4.根据权利要求2所述的一种用于市政污泥的热解炉，其特征在于：所述网套(310)可拆卸连接于第三筒体(130)，所述网套(310)上固定连接有套圈(320)，所述套圈(320)套接于第三筒体(130)的端部，所述套圈(320)上螺接有用于抵紧第三筒体(130)圆周侧壁的定位螺栓(330)。

5.根据权利要求4所述的一种用于市政污泥的热解炉，其特征在于：所述外物料通道(160)内设置有用于刮除第三筒体(130)内壁以及第二筒体(120)外壁结焦物料的刮擦机构(200)。

6.根据权利要求4所述的一种用于市政污泥的热解炉，其特征在于：所述刮擦机构(200)包括多个固定连接于第三筒体(130)内壁上的第一刮板(210)和多个固定连接于第二筒体(120)外壁上的第二刮板(220)，多个所述第一刮板(210)沿第三筒体(130)的轴向方向分布设置用于刮除第二筒体(120)外壁的结焦物料，多个所述第二刮板(220)沿第二筒体(120)的轴向方向分布设置，用于刮除第三筒体(130)外壁的结焦物料，所述第一刮板(210)与第二刮板(220)均处于外物料通道(160)，当第一刮板(210)与第二刮板(220)处于同一轴线上时，所述第一刮板(210)与第二刮板(220)交错设置。

7.根据权利要求6所述的一种用于市政污泥的热解炉，其特征在于：所述第一刮板(210)沿第三筒体(130)的内壁呈螺旋分布，所述第二刮板(220)沿第二筒体(120)的内壁也呈螺旋分布。

8.根据权利要求1所述的一种用于市政污泥的热解炉，其特征在于：所述第二筒体(120)与第三筒体(130)之间环形等距离固定连接有支撑杆(170)。

9.根据权利要求1所述的一种用于市政污泥的热解炉，其特征在于：所述第一筒体(110)的内部设置有用于运输物料的螺旋输送轴(180)。

10.根据权利要求4所述的一种用于市政污泥的热解炉，其特征在于：所述驱动机构(400)包括电机(410)、齿轮(420)和外齿环(430)，所述齿轮(420)同轴心固定连接于电机(410)的输出轴上，所述外齿环(430)固定连接于第三筒体(130)的端部，且所述外齿环(430)与第三筒体(130)同轴心设置，所述外齿环(430)与齿轮(420)相互啮合。

技术总结本发明提供了一种用于市政污泥的热解炉，涉及热解炉技术领域，解决了现有技术中的干燥与炭化设备，尽管能够有效地减少污泥的含水率并促进炭化过程，但部分输入的能量未能有效转化为热能，用于加速污泥的热解与炭化，而是以热损失的形式散失的技术问题，具体为一种用于市政污泥的热解炉，包括依次套接设置的第一筒体、第二筒体和第三筒体；第一筒体的内部形成内物料通道；内物料通道用于热解大粒径的颗粒物料；第一筒体与第二筒体之间形成烟道，烟道用作热解炉与外部环境的接口；第二筒体与第三筒体之间形成外物料通道，外物料通道用于热解小粒径的颗粒物料；驱动机构，用于驱动第三筒体以第一筒体、第二筒体和第三筒体的同心轴旋转。技术研发人员：吴云生,安莹玉,田汪洋,车磊受保护的技术使用者：北控水务(中国)投资有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10