圆盘式干燥机的优势与性能分析
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来源：常州市百得干燥工程有限公司 发布日期：2018/10/29 8:30:45 浏览：627
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随着我国城市污水处理率的逐年提高，污泥产量也急剧增加，根据环境保护部《2010年环境统计年报》显示2010年底，我国共统计有2881座城市污水处理厂，设计处理能力为12331万t/d，全年共处理废水337.2亿t/d。据此推算，我国城市每年污泥产量预计近3000万t/d(以含水率80％计)。对污泥进行有效的减量化、无害化处理处置已成为环境保护的重要任务。
污泥干化是污泥*终处置的一个中间环节，经干化处理后的污泥，能获得达到自持燃烧水平的低位发热量，并可达到一定的卫生学无害化水平，为污泥后续处置提供条件。
污泥干化设备有许多不同的种类,其中常见的类型有:
(1) 直接加热式。原理为对流加热,代表设备有转鼓、流化床等;
(2) 间接加热式。原理为传导或接触加热,代表设备有螺旋、圆盘、薄层、碟片、桨式等;
(3) 热辐射加热式。有带式、螺旋式等。
在众多的污泥热干化工艺中，其中圆盘干燥机与桨叶干燥机是干化技术中常用的干燥设备，属于间接干化设备，具有设备结构紧凑、热效率高、污染物少、产品质量高等特点，在发达国家都经长期使用运行，技术成熟，在污泥干化中备受重视。
一、圆盘干燥机 性能分析
早在20世纪40年代，挪威的巴茨发明了圆盘干燥机，主要由定子(外壳)、转子(转盘)和驱动装置组成。转子中心轴和圆盘都是中空的，热油(180～220℃)、热水或者高压蒸汽(0.4～1.1MPa)通过其中并加热转盘，将热量传递给干化产品。圆盘边缘的搅拌器将污泥均匀缓慢地推进，通过整个干燥机，产生的热蒸汽冷凝在圆盘腔的内壁上，形成冷凝水并导出干燥机。为了防止污泥粘附在圆盘上，在圆盘之间装有刮刀，使得圆盘干燥机不仅能进行污泥的全干化，也能适应污泥的半干化，区别仅在于其辅助设备(造粒机)以及电控系统。
(1) 圆盘干燥机 设备概述
圆盘式干燥机主体由一个圆筒形的外壳和一组中心贯穿的圆盘组成。圆盘组是中空的，热介质从这里流过，把热量通过圆盘间接传输给污泥。污泥在圆盘与外壳之间通过，接受圆盘传递的热，蒸发水分。污泥水分蒸发形成的水蒸气聚集在圆盘上方的穹顶里，被少量的通风带出干化机。圆盘有两个作用：一是它给污泥提供足够大的换热面积；二是它缓慢转动，它上面的小推进器推动污泥向指定的方向流动并起到很好的搅拌作用。圆盘干化机利用每个圆盘的双面传热，可以在小空间里提供很大的换热面积，这使得圆盘干化机体型紧凑。圆盘的转动变频可调，转速约为5r/min，因此磨损很小。圆盘盘面与轴是垂直的，所以它本身的转动不影响污泥的流向，圆盘边缘有一些小桨叶，这些小桨叶有一定的倾角，既帮助污泥定向流动，又起到搅拌的作用。外壳是不动的，它容纳污泥和污泥蒸发产生的水蒸气。外壳内壁有固定的刮刀。刮刀很长，伸到圆盘之间的空隙，防止有大块污泥固结在盘片上。与圆盘上的桨叶类似，固定刮刀也起到搅拌的作用。
(2) 圆盘干燥机 设备结构
① 筒体近似一个圆柱体外壳，上部高起，空出容纳物料废蒸汽的空间，并设有废蒸汽出口。
② 转盘中心轴是干化转盘的承载部件，它是一个中空轴，所有的转盘焊接在这个中空轴上。每片转盘由两个对扣的圆盘焊接而成。中心轴内腔与所有转盘内腔相连通。为了提高转盘的坚固性，空心转盘内腔分布着许多铆钉，铆钉两端支撑着左右两个圆盘。 (3) 圆盘干燥机 设备结构图 
二、桨叶干燥机 性能分析
桨叶式干燥机是一种以热传导为主的卧式搅拌型连续干燥设备，主要由带夹套的筒体、空心桨叶轴及驱动装置组成，从轴端的旋转接头导入导出，加热介质分别进入干燥机壳体夹套和桨叶轴内腔、将干燥机内壁中空叶片、空心轴加热，通过热传导的方式对物料进行干化。物料连续进入干燥机内。在中空桨叶连续转动搅拌作用下不停地翻转，能够充分均匀地受热 倾斜的桨叶在转动的同时将干化后的物料输送至出料口排出。
桨叶式干燥机具有能耗低、热量利用率高、安全可靠、设备占地与投资省、运行维护费用低、有自净能力、干燥颗粒运动规律性强等特点。
(1) 桨叶干燥机 设备概述
桨叶式干燥机是一种双轴(或四轴)卧式搅拌干燥设备。*早由由前联邦德国开发成功，之后日本引进了该项技术，并进行了改进，开发了双轴和四轴两种结构、十多种规格的系列产品。该设备干燥所需热量依靠热传导间接加热，因此干燥过程不需或只需少量气体以带走湿分。这就极大地减少了被气体带走的这部分热量损失，提高了热量利用率，是一种节能型干燥设备。它适合颗粒状及粉末物料的干燥，对膏状物料也能进行干燥。
(2) 桨叶干燥机 设备结构
① 筒体——热夹套，筒体由一个近似W型结构腔体和顶盖组成，腔体内部容纳物料，中空夹套内通加热介质；顶盖设置进料口、人孔、和蒸发气体出口。
② 桨叶轴——设备有两根相互啮合的中空桨叶轴，每片空心桨叶焊接在中空的轴上，轴内腔与所有转盘内腔相连通。轴内结构分L型和G型两种，主要要功能是：进输送物料；搅拌混合物料 ；加热物料。
根据通入轴内的热载体是液体或气体，轴内结构分为液体L型和气体G型两种。轴内设置了芯管将进入空心轴的热流体与释放热量后降温的冷流体隔离开，不不相混合。
在叶片内腔与轴内腔之间有两根长短不一的短管连接。其中一个长的管子为进气管。为了防止轴内冷凝液由进气管流向叶片会阻碍蒸汽的正常流动，进气管一端伸入轴内，另一端伸出轴外，其伸入轴内和伸出轴外的长度分别根据轴内可能积存的冷凝液深度和叶片旋转一周能产生的冷凝液量来设计，保证冷凝液不淹没管口。另一个较短管的作用是及时将叶片内的冷凝液排出轴腔，管子的一端与轴外表面平齐，叶片内一有冷凝液就能及时排掉，另一端伸入轴内一定长度是为了防止轴内冷凝液倒灌到叶片内，造成蒸汽无法进入叶片。
③ 主动轴和从动轴之间采用相互啮合的齿轮传动。 (3) 桨叶干燥机 设备结构图 
三、圆盘干燥机与桨叶干燥机 性能对比
(1) 圆盘干燥机与桨叶干燥机在发达国家都经长期使用运行，都较为成熟；
(2) 两种干燥机的工作原理非常近似，外壳中空有夹套，中空轴和中空叶片(盘片)，属压力容器，均为间接加热干燥设备；
(3) 工程实施时外部接入条件要求基本一致，只是桨叶干燥机外型尺寸稍有不同，在污泥干化工程上可以互相替代；
(4) 粘性污泥适应性
桨叶干燥机的栔形桨叶对污泥有切割作用，因此该设备对粘性不大的污泥有一定的自洁净功能。但对于粘性强的污泥，由于栔形桨叶不是等截面，不能使用刮泥刀，因此将导致干燥面粘附污泥，影响干燥效果和设备干燥能力；
圆盘干燥机的盘片对污泥完全没有切割力，但设有刮泥刀，完全可以适应高粘性污泥，刮泥刀的检修甚至更换非常便利，费用低；
(5) 耐磨和安全性
*污泥的含沙量约比发达国家多一倍，因此设备选型应充分考虑耐磨性。
桨叶干燥机的空心栔形桨叶是压力容器，内部有0.3～1.3MP的压力，是设备的结构件。由于对污泥有切割作用，运行一段时间后必然导致磨损，发生导热油或蒸汽泄露(如采用导热油为热源，可能导致安全事故)，从而增加设备维修费用、降低运行时间和使用寿命。
同样作为压力容器，圆盘干燥机的盘片也是结构件，内部有0.3～1.3MP的压力，盘片对污泥完全没有切割力，因此不易磨损，对污泥的推动和搅拌是靠盘片边缘的推进搅拌器(小片钢板，靠螺栓固定在盘片边缘，非结构件)的作用，更换方便，维修费用低。
(6) 单台设备处理能力主要取决于设备换热面积，桨叶干燥机一般只能做到300m2的换热面积，设备难以大型化；圆盘干燥机可以做到400～500m2的换热面积，单台设备处理能力更大；
(7) 桨叶干燥机一般采用双轴或四轴，结构复杂；圆盘干燥机是单轴，结构简单，故障率和维护费用低；
(8) 桨叶干燥机运行阻力大，圆盘干燥机运行阻力小。圆盘干燥机单位换热面积的电耗大约是桨叶干燥机的1/3～1/4，因此更适用于污泥干化低能耗的要求。 
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