论文部分内容阅读
摘要：用于污泥干燥设备（接触式干燥机）中的一种操作简单，单位体积的传热面积较大，热效率高，使用寿命长，可加热蒸发，也可冷却结晶的双轴式自清洁螺旋搅拌器。
关键词：双轴式 自清洁 楔形桨叶 热效率高
引言
目前国内外研制和使用的污泥干燥设备可分为两类，接触式干燥机和对流式干燥机，接触式干燥中的桨叶干燥机，是各类污泥干燥设备中技术较为成熟、投资与操作费用组合较为理想的污泥干化设备。桨叶干燥机的核心技术是双轴式螺旋搅拌器的设计，物料由双轴式螺旋搅拌器输送加热干化后送至出料口并排出机外。物料在输送过程中，在桨叶搅拌、混合与分散的同时受到来自桨叶和夹套双重加热作用，从而实现对物料的干燥、蒸发。设计一种操作简单，单位体积的传热面积较大，热效率高，使用寿命长，可加热蒸发，也可冷却结晶的搅拌器是关键，双轴式自清洁螺旋搅拌器的正是在此前提下研制的。
1、产品结构及功能
双轴式自清洁螺旋搅拌器由以下设备构成：壳体、搅拌轴、桨叶、轴承、联轴器、电机、减速机、机械密封、旋转接头及热源设备等。搅拌器的主要材料采用304不锈钢；热效率高，操作控制简单本身对物料晶粒无损坏，本身具有自清理作用，磨损量小，设备尺寸变小，环境污染小。
双轴式自清洁螺旋搅拌器原理是将原料从进料口连续定量加入机内，由中空桨叶输送加热干化后送至出料口并排出机外。物料在输送过程中，在中空桨叶搅拌、混合与分散的同时受到来自中空桨叶和夹套双重加热作用，从而实现对物料的干燥、蒸发。热载体可采用导热油、蒸汽、水等，热载体直接进入外壳夹套内旋转的中空桨叶轴内，单位体积的传热面积较大，热效率高。该机可连续操作，也可间歇操作；可常压操作，也可对热敏性物料进行真空干燥，并回收溶剂；可加热蒸发，也可冷却结晶；可作为二级干燥中的预干燥，也可用作蒸发、浓缩过程的结晶、干燥操作。
针对具体的物料，采用特殊的试验方法，来确定相应的叶片结构，并努力将这种实验技术和设计技术开发成为专有技术；在生产实践中解决和提高楔形桨叶的自净能力，来提高桨叶传热作用；研究旋转桨叶的倾斜面和颗粒或粉末层的联合运动所产生的分散力，使附着于加热斜面上的物料易于自动清除，使桨叶保持高效的传热功能。研究两轴桨叶反向旋转速度和配合比，在桨叶交替地分段压缩（在两轴桨叶斜面相距最近时）和膨胀（在两轴桨叶面相距离最远时）斜面上的物料时，使传热面附近物料的搅动达到最佳状态，来提高传热效果。
2、主要技术指标
（1）双轴式自清洁螺旋搅拌器能耗低：由于间接加热，没有大量携带空气带走热量，干燥器外壁又设置 保温层，对浆状物料，蒸发1kg水仅需1.2kg水蒸汽。热效率高，最高可达95%，是气流干燥的4-6倍，是盘塔式干燥的2-3倍
（2）双轴式螺旋搅拌器系统造价低：单位有效容积内拥有巨大的传热面，在较小的空间内布置了较大的干燥面积，缩短处理时间，设备尺寸变小。以单位容积的传热面积以及相同量相同处理要求物料的处理时间为衡量标准；
（3）处理物料范围广：使用不同热介质，既可处理热敏性物料，又可处理需高温处理的物料。常用介质有：水蒸汽、导热油、热水、冷却水等。既可连续操作也可间歇操作，可在很多领域应用。
（4）环境污染小：对有污染的物料或需回收溶剂的工况，可采用闭路循环。检测噪音小于85db。无粉尘污染，操作环境清洁，符合环保要求。
（5）操作费用低：低速搅拌及合理的结构。磨损量小，费用很低。操作控制简单。本身对物料晶粒无损坏。
（6）操作稳定：由于楔型浆叶特殊的压缩--膨胀搅拌作用，使物料颗粒充分与传热面接触，在轴向区间内，物料的温度、湿度、混合度梯度很小，从而保证了工艺的稳定性。本身具有自清理作用，防止物料结疤和粘壁。
3、产品创新点：
双轴式自清洁螺旋搅拌器的传热、冷却、搅拌的特性使它可以完成以下单元操作：煅烧（低温）、冷却、干燥（溶剂回收）、加热（融化）、反应和灭菌；搅拌桨叶同时又是传热面，使单位有效容积内传热面积增大，缩短了处理时间。楔型桨叶传热面同时具有自清洁功能；压缩--膨胀搅拌功能使物料混和均匀。物料沿轴向成"活塞流"运动，在轴向区间内，物料的温度、湿度、混合度梯度很小；用导热油做热介质，桨叶干燥机可完成低温煅烧工作。轴向区间内温度、湿度、混合度的均匀性，使得设备可用来加热或融化，或进行一些固体物料反应；桨叶干燥机可用来对污泥或其他物料进行灭菌处理。单位有效容积内较大的加热面积，很快能将物料加热到灭菌温度，避免了长时间加热而改变物料品质。
结束语
双轴式自清洁螺旋搅拌器热效率高，操作控制简单本身对物料晶粒无损坏，本身具有自清洁作用，磨损量小，缩短了处理时间，设备尺寸变小，极大地减少了建筑面积及建筑空间，环境污染小。该类型搅拌器有着广泛的市场前景和较高的附加值。
参考文献：
[1]孙恒，陈作模.机械原理（第六版）. 北京：机械工业出版社，2001.5.
[2]陈志平、章序文主编，搅拌与混合设备设计选用手册.北京：化学工业出版社，2004.4
[3]王凯 虞军等编 搅拌设备 北京：化学工业出版社，2003.8
[4]吴宗泽主编，机械零件设计手册.北京：机械工业出版社，2003.11
关键词：双轴式 自清洁 楔形桨叶 热效率高
引言
目前国内外研制和使用的污泥干燥设备可分为两类，接触式干燥机和对流式干燥机，接触式干燥中的桨叶干燥机，是各类污泥干燥设备中技术较为成熟、投资与操作费用组合较为理想的污泥干化设备。桨叶干燥机的核心技术是双轴式螺旋搅拌器的设计，物料由双轴式螺旋搅拌器输送加热干化后送至出料口并排出机外。物料在输送过程中，在桨叶搅拌、混合与分散的同时受到来自桨叶和夹套双重加热作用，从而实现对物料的干燥、蒸发。设计一种操作简单，单位体积的传热面积较大，热效率高，使用寿命长，可加热蒸发，也可冷却结晶的搅拌器是关键，双轴式自清洁螺旋搅拌器的正是在此前提下研制的。
1、产品结构及功能
双轴式自清洁螺旋搅拌器由以下设备构成：壳体、搅拌轴、桨叶、轴承、联轴器、电机、减速机、机械密封、旋转接头及热源设备等。搅拌器的主要材料采用304不锈钢；热效率高，操作控制简单本身对物料晶粒无损坏，本身具有自清理作用，磨损量小，设备尺寸变小，环境污染小。
双轴式自清洁螺旋搅拌器原理是将原料从进料口连续定量加入机内，由中空桨叶输送加热干化后送至出料口并排出机外。物料在输送过程中，在中空桨叶搅拌、混合与分散的同时受到来自中空桨叶和夹套双重加热作用，从而实现对物料的干燥、蒸发。热载体可采用导热油、蒸汽、水等，热载体直接进入外壳夹套内旋转的中空桨叶轴内，单位体积的传热面积较大，热效率高。该机可连续操作，也可间歇操作；可常压操作，也可对热敏性物料进行真空干燥，并回收溶剂；可加热蒸发，也可冷却结晶；可作为二级干燥中的预干燥，也可用作蒸发、浓缩过程的结晶、干燥操作。
针对具体的物料，采用特殊的试验方法，来确定相应的叶片结构，并努力将这种实验技术和设计技术开发成为专有技术；在生产实践中解决和提高楔形桨叶的自净能力，来提高桨叶传热作用；研究旋转桨叶的倾斜面和颗粒或粉末层的联合运动所产生的分散力，使附着于加热斜面上的物料易于自动清除，使桨叶保持高效的传热功能。研究两轴桨叶反向旋转速度和配合比，在桨叶交替地分段压缩（在两轴桨叶斜面相距最近时）和膨胀（在两轴桨叶面相距离最远时）斜面上的物料时，使传热面附近物料的搅动达到最佳状态，来提高传热效果。
2、主要技术指标
（1）双轴式自清洁螺旋搅拌器能耗低：由于间接加热，没有大量携带空气带走热量，干燥器外壁又设置 保温层，对浆状物料，蒸发1kg水仅需1.2kg水蒸汽。热效率高，最高可达95%，是气流干燥的4-6倍，是盘塔式干燥的2-3倍
（2）双轴式螺旋搅拌器系统造价低：单位有效容积内拥有巨大的传热面，在较小的空间内布置了较大的干燥面积，缩短处理时间，设备尺寸变小。以单位容积的传热面积以及相同量相同处理要求物料的处理时间为衡量标准；
（3）处理物料范围广：使用不同热介质，既可处理热敏性物料，又可处理需高温处理的物料。常用介质有：水蒸汽、导热油、热水、冷却水等。既可连续操作也可间歇操作，可在很多领域应用。
（4）环境污染小：对有污染的物料或需回收溶剂的工况，可采用闭路循环。检测噪音小于85db。无粉尘污染，操作环境清洁，符合环保要求。
（5）操作费用低：低速搅拌及合理的结构。磨损量小，费用很低。操作控制简单。本身对物料晶粒无损坏。
（6）操作稳定：由于楔型浆叶特殊的压缩--膨胀搅拌作用，使物料颗粒充分与传热面接触，在轴向区间内，物料的温度、湿度、混合度梯度很小，从而保证了工艺的稳定性。本身具有自清理作用，防止物料结疤和粘壁。
3、产品创新点：
双轴式自清洁螺旋搅拌器的传热、冷却、搅拌的特性使它可以完成以下单元操作：煅烧（低温）、冷却、干燥（溶剂回收）、加热（融化）、反应和灭菌；搅拌桨叶同时又是传热面，使单位有效容积内传热面积增大，缩短了处理时间。楔型桨叶传热面同时具有自清洁功能；压缩--膨胀搅拌功能使物料混和均匀。物料沿轴向成"活塞流"运动，在轴向区间内，物料的温度、湿度、混合度梯度很小；用导热油做热介质，桨叶干燥机可完成低温煅烧工作。轴向区间内温度、湿度、混合度的均匀性，使得设备可用来加热或融化，或进行一些固体物料反应；桨叶干燥机可用来对污泥或其他物料进行灭菌处理。单位有效容积内较大的加热面积，很快能将物料加热到灭菌温度，避免了长时间加热而改变物料品质。
结束语
双轴式自清洁螺旋搅拌器热效率高，操作控制简单本身对物料晶粒无损坏，本身具有自清洁作用，磨损量小，缩短了处理时间，设备尺寸变小，极大地减少了建筑面积及建筑空间，环境污染小。该类型搅拌器有着广泛的市场前景和较高的附加值。
参考文献：
[1]孙恒，陈作模.机械原理（第六版）. 北京：机械工业出版社，2001.5.
[2]陈志平、章序文主编，搅拌与混合设备设计选用手册.北京：化学工业出版社，2004.4
[3]王凯 虞军等编 搅拌设备 北京：化学工业出版社，2003.8
[4]吴宗泽主编，机械零件设计手册.北京：机械工业出版社，2003.11