隧道式微波加热联合热风干燥装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种隧道式微波加热联合热风干燥装置及方法，装置包括集料仓、螺旋搅拌轴、陶瓷介质管、出料仓、圆柱形谐振腔、变频电机。本发明专利技术结构简单，具有加热均匀、热损失小、热效率高、破壁灭菌、肥分回收、连续处理、可处理物料多样、自动化程度高等特点，具有较高的实用价值。

【技术实现步骤摘要】
隧道式微波加热联合热风干燥装置及方法
本专利技术涉及一种隧道式微波加热联合热风干燥装置及方法。
技术介绍
随着社会不断的发展，如今污水污泥的产量大幅度提高，由于污泥含水率高且含有大量微生物和重金属等，不能直接用于填埋、焚烧以及回收，需要先进行脱水处理。但由于污泥粘性大，内部为絮凝体结构，对水的吸附性很大，一般的机械脱水方法无法达到低含水量的标准，因此需要对污泥进行预处理破坏污泥内部结构并灭菌除臭，使得污泥失水易脱水。随着微波领域的不断延伸，微波处理污泥作为先进的预处理污泥手段，应用到污泥处理过程中。污水污泥的处理在城市污水处理领域越来越受到关注，由于水是吸收微波较好的介质，微波处理技术具有节能高效、均匀加热、常规加热、降解有机物、低温杀菌的特性，特别是低温杀菌提供了一种能够较多保持污泥营养成分的加热杀菌方法，顺应了污泥农用的发展趋势。目前国内微波加热装置主要集中在食品加热和物料烘干等领域，对于一般的隧道式微波加热装置，大都是物料放在传送带上，微波设备朝一个方向上进行功率的输送。这样的微波加热设备存在的不足是：物料只能随传送带移动，由于微波穿透深度较浅，只有靠近微波源的物料表面深度被加热，而内部因为微波能量辐射不足造成加热不均；同时物料热量会传热至传送带导致大量热损失；物料加热能量仅来源于微波能量，由于功率限制会造成加热腔体较长，整个装置体积较大。因此对于粘性较大、流动力强、颗粒小等物料的加热，迫切需要一种加热均匀、热损失小、加热效率高、装置成本低的微波加热装置。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种隧道式微波加热联合热风干燥装置及方法，使得微波加热过程热均匀、热损失小、热效率高，能有效对各类物料，甚至可对具有酸碱性、氧化性、粘度大等特殊物料进行处理，尤其可以应用于污泥处理等传统加热设备难以处理的场景。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案为：所述隧道式微波加热联合热风干燥装置包括集料仓、螺旋搅拌轴、陶瓷介质管、出料仓、圆柱形谐振腔、变频电机。其特征是：所述的集料仓从侧面看为U型，集料仓顶部为圆形污泥入料口，左侧壁安装螺旋搅拌轴轴承，右侧面开孔与陶瓷介质管截面形状相同。污泥进入集料仓由螺旋搅拌轴输送至陶瓷介质管加热腔。所述螺旋搅拌轴中心轴为实心金属轴，绕轴分布螺旋状叶片。一端贯穿集料仓与变频电机转轴连接，另一端安装在出料仓轴承座上。所述螺旋搅拌轴与陶瓷介质管同轴线，并安装于陶瓷介质管内部。所述陶瓷介质管截面形状为封闭U型，介质管圆弧面与圆柱形谐振腔同轴心，所述陶瓷介质管两端固定安装在圆柱形谐振腔两侧壁。所述出料仓从侧面看形状为倒U型，出料仓顶部为蒸汽出风口，底部为出料口，其中出料口外部形状为倒置棱台形状。所述出料仓左侧开孔形状与陶瓷介质管截面形状尺寸相同，右侧仓壁安装搅拌轴轴承。所述圆柱形谐振腔内部有两个圆柱形腔室，中间由圆盘形金属隔板分隔开，腔体轴心开有与陶瓷介质管截面相同的通孔。所述圆柱形谐振腔左右两侧壁对应物料进出口位置开有微波抑制槽，所述微波抑制槽开口围绕陶瓷介质管外壁周向布置，且槽口深度交替变化以抑制不同模式的电磁波泄漏。所述圆柱形谐振腔外壁柱面分布多个波导口，波导口根据实际情况可直线布置，也可围绕外壁周向布置，同属于本权利内容。所述干燥热风进风口截面为扁矩形，安装于集料仓与微波谐振腔之间，一端进风，另一端进风方向与陶瓷介质管U型顶部平面平行。所述变频电机通过减速器与螺旋搅拌轴连接，并由控制系统控制。进一步作为本专利技术的技术方案改进，在所述圆柱形谐振腔内腔壁、集料仓、出料仓安装有多个红外测温仪。所述隧道式微波加热联合热风干燥方法，包括以下步骤：步骤一：浓缩污泥通过污泥泵送入集料仓中，经变频电机驱动螺旋搅拌轴将污泥送入陶瓷介质加热管中。步骤二：关闭出料仓门，采用微波加热污泥，循环通入90℃干燥热风带走水蒸气，变频电机带动螺旋搅拌轴间歇式搅拌污泥，破碎污泥结构并使污泥快速升温至90℃-100℃。步骤三：系统控制电机停车，微波间歇输入功率，并保温灭菌除臭一段时间（根据物料特性选择是否保温和具体保温时间），随后开启出料仓门，电机启动带动螺旋搅拌轴输送处理完成后的污泥出料，同时入料口开启进料。步骤四：出仓污泥进入离心脱水机或机械脱水机进行深度脱水，水蒸气冷凝后回收作液体有机肥。本专利技术至少具有以下有益效果：此污泥微波加热联合热风干燥装置采用微波与干燥热风联合作用，一方面微波促进污泥内部迅速升，另一方面循环干燥热风快速带走管内蒸汽和污泥上表面游离水分，相对于传统单一的微波加热，大大提高了加热效率并节约了能源。螺旋搅拌轴动作由系统控制，根据需要可设定正反向搅拌、搅拌时间、搅拌速度、停止保温等功能，并破碎污泥内部结构促进水解，相对于传送带大大降低了热损失，并促进了较厚污泥均匀加热和快速升温。本专利技术结构简单，具有加热均匀、热损失小、热效率高、破壁灭菌、肥分回收、连续处理、可处理物料多样、自动化程度高等特点，具有较高的使用价值。附图说明图1为本专利技术装置装配体剖面图。图2为本专利技术装置装配体整体图。图3为本专利技术装置装配体俯视图。图4为陶瓷介质管结构图。图5为圆柱形谐振腔结构图。附图标记说明：1-入料口2-集料仓3-螺旋搅拌轴4-螺旋叶片5-微波抑制槽6-陶瓷介质管7-支撑座8-出料口9-出料仓10-蒸汽出风口11-腔室隔板12-圆柱形谐振腔13-波导口14-干燥热风入风口15-变频电机16-减速器。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为对本专利技术的限定。图1与图2是本专利技术隧道式微波加热联合热风干燥装置的装配体剖面图和装配整体效果图。如图1和图2所示，所述隧道式微波加热联合热风干燥装置包括集料仓2、螺旋搅拌轴3、陶瓷介质管6、出料仓9、圆柱形谐振腔12、变频电机15。所述的集料仓2从侧面看为U型，集料仓2顶部为圆形污泥入料口1，左侧壁安装螺旋搅拌轴3的轴承，右侧面开孔与陶瓷介质管6截面圆弧直径相同。污泥进入集料仓2由螺旋搅拌轴3输送至陶瓷介质管6内。所述螺旋搅拌轴3中心轴为实心金属轴，绕轴分布螺旋叶片4，一端贯穿集料仓2左侧壁通过变速器16与变频电机15转轴连接，另一端安装在出料仓9右侧壁轴承座上。所述螺旋搅拌轴3与陶瓷介质管6圆弧面中心同轴线，并安装于陶瓷介质管6内部。所述螺旋搅拌轴3动作由系统控制，根据需要可设定正反向搅拌、搅拌时间、搅拌速度、停止保温等功能。所述出料仓9从侧面看形状为倒U型，出料仓9顶部为蒸汽出风口10，底部为出料口8，其中出料口8外部形状为倒置棱台形状。所述出料仓9左侧开孔形状与陶瓷介质管6截面形状尺寸相同，右侧仓壁安装搅拌轴3轴承。所述变频电机15通过减速器16与螺旋搅拌轴3连接，并由控制系统控制，如图3所示。所述陶瓷介质管6截面形状为封闭U型，如图4所示。陶瓷介质管6圆弧面与圆柱形谐振腔12同轴心，所述陶瓷介本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种隧道式微波加热联合热风干燥装置，其特征在于，包括集料仓（2）、螺旋搅拌轴（3）、陶瓷介质管（6）、出料仓（9）、圆柱形谐振腔（12）、变频电机（15）;所述螺旋搅拌轴（3）安装方式为水平贯穿集料仓（2）、圆柱形谐振腔（12）、出料仓（9），并置于陶瓷介质管（6）内部，中心与陶瓷介质管（6）的U型圆弧面同轴线;所述干燥热风进风口（14）截面为扁矩形，安装于集料仓（2）与圆柱形谐振腔（12）之间，一端进风，另一端出风方向与陶瓷介质管（6）的U型顶部平面平行。/n

【技术特征摘要】
1.一种隧道式微波加热联合热风干燥装置，其特征在于，包括集料仓（2）、螺旋搅拌轴（3）、陶瓷介质管（6）、出料仓（9）、圆柱形谐振腔（12）、变频电机（15）;所述螺旋搅拌轴（3）安装方式为水平贯穿集料仓（2）、圆柱形谐振腔（12）、出料仓（9），并置于陶瓷介质管（6）内部，中心与陶瓷介质管（6）的U型圆弧面同轴线;所述干燥热风进风口（14）截面为扁矩形，安装于集料仓（2）与圆柱形谐振腔（12）之间，一端进风，另一端出风方向与陶瓷介质管（6）的U型顶部平面平行。


2.一种隧道式微波加热联合热风干燥方法，包括以下步骤：
步骤一：浓缩污泥通过污泥泵由入料口（1）送入集料仓（2）中，经变频电机（15）驱动螺旋搅拌轴（3）将污泥送入陶瓷介质管（6）中;步骤二：关闭出料口（8）阀门，微波由...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚进，张坤，李嘉赓，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51