Dumblo džiovinimo sistema

Valstybės išleistame miesto nuotekų valymo įrenginių dumblo valymo ir šalinimo techniniame vadove siūlomi keturi dumblo šalinimo būdai: žemės naudojimas, sanitarinis sąvartynas, statybinių medžiagų panaudojimas ir sausas deginimas. Dėl vis ryškesnių dumblo naudojimo apribojimų ir neigiamų veiksnių žemės ūkyje, sąvartynuose, jūroje ir kituose aspektuose, dumblo džiovinimo, deginimo apdorojimo ir šalinimo metodas buvo plačiai naudojamas ir plačiai propaguojamas įvairiose šalyse, todėl neabejotina, kad dumblo džiovinimas ir deginimas šiame etape taps viena svarbiausių ir idealiausių techninių šalinimo schemų.

Atsižvelgiant į tai, kad įmonės susidarantis dumblas turi pavojingų atliekų technines charakteristikas, produktų deginimą ir šalinimą po džiovinimo bei garo šilumos šaltinio poreikį, būtina visapusiškai įvertinti jo saugumą, techninį pritaikomumą, ekonominį pritaikomumą, pritaikymą ir reklamą, kartu su dumblo džiovinimui naudojamos džiovinimo proceso įrangos tipu, buvo palyginti ir atrinkti šeši dumblo džiovinimo proceso įrangos tipai: skystojo sluoksnio, dviejų pakopų, plonasluoksnės, mentelės, disko ir purškimo. Atsižvelgiant į minėtų šešių džiovinimo įrenginių techninį brandumą, sistemos stabilumą, eksploatavimo saugą ir šalinimo aplinkos apsaugą, galiausiai buvo nustatytas plonasluoksnės džiovinimo proceso įrangos tipas.

1. Plonasluoksnio džiovintuvo įrangos komponentai

Paprastai plonasluoksnis džiovintuvas sudarytas iš cilindrinio korpuso su kaitinimo sluoksniu, korpuse esančio besisukančio rotoriaus ir rotoriaus pavaros įtaiso. Rotorius turi daug skirtingų formų ir specifikacijų mentelių, mentelė ir rotorius yra pritvirtinti varžtais, o surinkimo režimą galima lanksčiai reguliuoti, kad būtų galima prisitaikyti prie besikeičiančių dumblo savybių ir valymo pajėgumo; visas plonasluoksnio džiovintuvo korpusas yra sujungtas į sekcijas. Atsižvelgiant į skirtingus šalinimo reikalavimus, jį galima suskirstyti į kelias kaitinimo zonas ir gali būti valdomas individualiai, reguliuojama temperatūra, atliekamas lankstus jungiklis ir kiti valdymo elementai.

Paskleidimo mentės yra paskirstytos rotoriaus purvo įleidimo ir purvo išleidimo galuose. Ant kiekvieno cilindro purvo įleidimo galo stulpelio sumontuoti keturi paskleidimo grandiklio mentės, kurios yra išdėstytos 45° kampu su kolonėlės linija. Tokio montavimo tikslas – užtikrinti, kad dumblas, patekęs į cilindrą, iš karto prisitvirtintų prie karštos sienelės paviršiaus ir atliktų transportavimo į išleidimo galą funkciją, iš viso 72 vnt.; Ant kiekvieno purvo galo stulpelio sumontuoti du galinio dangtelio paskleidimo grandiklio mentės, o paskleidimo grandiklio mentės padavimo gale sumontuotos įstrižai 45° kampu, kad montavimo tikslas būtų buferizuoti produkto inercijos jėgą išleidžiant, kad būtų pasiekta laisvo išleidimo gravitacijos funkcija, iš viso 36 vnt.

Transmisijos mentės yra paskirstytos rotoriaus vidurinėje srityje, o kiekvienoje kolonoje sumontuota po 40 menčių, iš viso 720 menčių.

Įvairių tipų peiliai visapusiškai įgyvendina svarbias dumblo paskirstymo, paskleidimo, grandymo, maišymo, maišymo, savaiminio valymo ir transportavimo karštos sienelės paviršiumi funkcijas. Apibendrinant galima teigti, kad kai šlapias dumblas patenka iš vieno horizontalios džiovyklės galo, besisukantis rotorius jį iš karto nepertraukiamai paskirsto karštos sienelės paviršiuje, sudarydamas ploną medžiagos sluoksnį. Kol rotoriaus peiliai nuolat rieda ploną šlapio dumblo sluoksnį, paskirstytą ant karštos sienelės paviršiaus, transportavimo peiliai su rotoriuje įdiegta kreipiamojo kampo funkcija sukasi kartu su rotoriaus sukimosi apskritimu. Pusiau sausos dumblo dalelės, susidariusios dumblo plono sluoksnio formavimo ir džiovinimo procese, tam tikru linijiniu greičiu horizontaliai juda rotoriaus ašine kryptimi ir juda į priekį į dumblo išleidimo angą kitame plonos plėvelės džiovintuvo gale. Plonos plėvelės džiovintuvo ašinis ilgis yra ne tik horizontali linija nuo padavimo galo iki išleidimo galo, bet ir užbaigia dumblo padavimą ir išleidimą visame horizontaliame cilindriniame plonos plėvelės džiovintuve. Šio proceso metu šlapias dumblas tolygiai kaitinamas garo karštos sienelės, o vanduo išgarinamas. Šlapio dumblo buvimo laikas plonasluoksniame džiovintuve yra 10–15 min., todėl galima greitai paleisti, sustabdyti ir ištuštinti, o proceso veikimas ir įrangos reguliavimo valdymas yra labai greiti.

3. Plonasluoksnio džiovintuvo išmetamųjų dujų surinkimo procesas

Plonasluoksnio džiovintuvo tiekiamo dumblo drėgnumas yra 75–85 % (apskaičiuota kaip 80 %), o plonasluoksnio džiovintuvo pagaminto dumblo drėgnumas yra apie 35 %. Pusiau sausas, granuliuotas dumblas per kitos pakopos transportavimo įrangą transportuojamas į kitą įrenginį. Plonos plėvelės džiovintuvo darbo procese susidarančios mišrios nešiklio dujos, tokios kaip vandens garai, dulkės ir kvapo dujos, juda atvirkščiai cilindre esančiam dumblui ir iš išmetamųjų dujų bako, esančio virš dumblo padavimo angos, vamzdynu išleidžiamos į kondensatorių. Kondensatoriuje nešiklio dujų vanduo kondensuojamas iš garų, o nesikondensuojančios dujos lašeliais atskiriamos ir išleidžiamos į džiovinimo sistemą per išmetamųjų dujų sukeltą traukos ventiliatorių. Plonasluoksnio džiovintuvo išmetamųjų dujų kiekis yra santykinai mažas, paprastai sudaro tik 5–10 % sistemos garavimo. Išmetamųjų dujų sukelto traukos ventiliatorius visoje džiovinimo sistemoje sukuria mikro neigiamo slėgio būseną, kad būtų išvengta kvapo dujų ir dulkių perpildymo.

2. Pagrindinės plonasluoksnės džiovinimo proceso įrangos techniniai parametrai

Pagal šio projekto poreikius, vieno dumblo džiovinimo sistemos dumblo apdorojimo našumas yra 2,5 t/h (esant 80 % drėgmės kiekiui), o dumblo drėgmės kiekis – 35 %. Vieno plonasluoksnio džiovintuvo paros dumblo apdorojimo našumas yra 60 t/d (esant 80 % drėgmės kiekiui), nominalus vieno plonasluoksnio džiovintuvo garavimo našumas yra 1,731 t/h, vieno plonasluoksnio džiovintuvo šilumos mainų plotas yra 50 m2, o dumblo įleidimo angos drėgmės kiekis yra 80 %, o dumblo išleidimo angos drėgmės kiekis – 35 %. Plonasluoksnio džiovintuvo šilumos šaltinis yra sočiųjų garų, o garo tiekimo kokybė yra importuoti parametrai: garo temperatūra yra 180 ℃, garo slėgis – 1,0 MPa, vieno plonasluoksnio džiovintuvo garo suvartojimas yra 2,33 t/h, o plonasluoksnių džiovintuvų skaičius yra 2, po vieną vienkartiniam naudojimui.

180 ℃ temperatūros sočiųjų garų slėginiu vamzdynu transportuojama į linijinę džiovyklę ir jie naudojami kaip šilumos šaltinis netiesiogiai šildyti pusiau sausą dumblą. Pusiau sausame dumble esantis vanduo toliau išgarinamas linijinėje džiovyklėje. Atsižvelgiant į faktinį dumblo produkto poreikį (paleidimą ir sustabdymą), galutinis dumblas gali pasiekti 10 % drėgmės kiekį ir patekti į produkto aušintuvą.

Linijinio džiovintuvo apdorojimo pajėgumas yra 0,769 t/h (drėgmės kiekis 35 %), nominalus garavimas yra 0,214 t/h, šilumos mainų plotas yra 50 m2, linijinio džiovintuvo dumblo įleidimo angos drėgmės kiekis yra 35 %, dumblo išleidimo angos drėgmės kiekis yra 10 %, linijinio džiovintuvo garo kokybės įleidimo angos parametrai: garo temperatūra yra 180 ℃, garo slėgis yra 1,0 MPa, vieno linijinio džiovintuvo garo suvartojimas yra 0,253 t/h, o kiekis aprūpintas 1 komplektu.

Nešiklio dujų kondensatoriaus įrangos tipas yra tiesioginio įpurškimo hibridinis kondensatorius, kurio oro įsiurbimo našumas yra 3 500 Nm3/h, įleidžiamųjų dujų temperatūra yra 95–110 ℃, išleidžiamųjų dujų temperatūra yra 90–180 Nm3/h, o išleidžiamųjų dujų temperatūra yra 55 ℃.

Nešiklio dujų sukelto traukos ventiliatoriaus įrangos tipas yra aukšto slėgio išcentrinis ventiliatorius, maksimalus oro įsiurbimo tūris yra 400 Nm3/h, oro slėgis yra 4,8 kPa, nešiklio dujų terpės fiziniai parametrai: temperatūra yra 45 ℃, drėgmė yra 80% ~ 100% drėgno oro kvapo dujų mišinio, vienas džiovinimo sistemos komplektas yra aprūpintas 1 komplektu.

Produkto aušintuvo apdorojimo pajėgumas yra 1,8 t/h, dumblo įleidimo temperatūra yra 110 ° C, dumblo išleidimo temperatūra yra ≤45 ° C, šilumos mainų plotas yra 20 m2, o kiekis yra 1 vienetas.

3. Plonasluoksnio džiovintuvo paleidimo metu suvartojamos energijos ekonominio kiekio analizė

Po beveik pusės mėnesio trukusio plonasluoksnės džiovinimo proceso sistemos paleidimo į eksploataciją ir paleidimo su purvo apkrova, rezultatai yra tokie.

Šio projekto vieno plonasluoksnio džiovintuvo projektinis apdorojimo pajėgumas yra 60 t/d. Šiuo metu vidutinis šlapio dumblo apdorojimas paleidimo laikotarpiu yra 50 t/d (drėgmės kiekis – 79 %), tai yra 83 % projektinio šlapio dumblo apdorojimo masto ir 87,5 % projektinio sauso dumblo apdorojimo masto.

Plonasluoksnio džiovintuvo pagaminto pusiau sauso dumblo vidutinis drėgnumas yra 36 %, o linijinio džiovintuvo eksportuojamo pusiau sauso dumblo drėgnumas yra 36 %, o tai iš esmės atitinka projektinio produkto tikslinę vertę (35 %).

Išmatuotas išoriniu sočiųjų garų matuokliu dumblo džiovinimo ceche, sočiųjų garų suvartojimas yra 25 t/d, o teorinis bendras paros šilumos suvartojimas latentinės garų garavimo šilumos yra 25 t × 1 000 × 2 014,8 kJ/kg ÷ 4,184 kJ = 1,203 871 9 × 107 kcal/d. Vidutinis bendras džiovinimo sistemos išgaruojančio vandens paros kiekis yra (50 t × 0,79) – [50 t × (1–0,79)] ÷ (1–0,36) × 1 000 = 23 875 kg/d. Tuomet dumblo džiovinimo sistemos vienetinis šilumos suvartojimas yra 1,203 871 9 × 107 ÷ 23 875 = 504 kcal/kg išgaravusio vandens; Kadangi dumblo džiovinimo sistemai kinta drėgno dumblo drėgmės kiekis, išorinio garo kokybė ir pusiau sauso dumblo produktų transportavimo įrangos charakteristikos, atsižvelgiant į granuliarumo reikalavimus ir kitus veiksnius, būsimame ilgalaikiame bandomajame veikime būtina optimizuoti įvairių kintamųjų vertes, kad būtų galima apibendrinti geriausias sistemos eksploatavimo sąlygas ir ekonominį energijos suvartojimo rodiklį.

1. Plonasluoksnė džiovyklė

Plonasluoksnio džiovintuvo įrangos struktūrą sudaro cilindrinis korpusas su kaitinimo sluoksniu, korpuse esantis besisukantis rotorius ir rotoriaus pavaros įtaisas: variklis + reduktorius.

Rotorius turi mentes dengimui, maišymui ir varymui. Atstumas tarp menčių ir vidinio apvalkalo yra nuo 5 iki 10 mm. Šildymo paviršius gali būti savaime išsivalantis, o mentes galima reguliuoti ir nuimti atskirai.

Pavaros įtaisas: (variklis + reduktorius) galima pasirinkti dažnio keitiklį arba pastovaus greičio variklį, galima pasirinkti diržinį reduktorių arba pavarų dėžę, galima naudoti tiesioginį prijungimą arba movos jungtį, rotoriaus greitį galima reguliuoti 100 aps./min., rotoriaus išorinio krašto linijinį greitį galima reguliuoti 10 m/s, dumblo buvimo laikas yra 10–15 min.

2. Linijinis džiovyklės korpusas

Linijinis džiovintuvas yra U formos sraigtinio konvejerio tipo, o transmisijos mentė yra specialiai suprojektuota ir apdorota taip, kad būtų išvengta dumblo dalelių išstūmimo ir pjovimo. Linijinio džiovintuvo korpusas ir besisukantis velenas yra šildymo dalys, o korpuso korpusą galima išardyti. Išskyrus šildymo dalis, su dumblu besiliečianti dalis pagaminta iš nerūdijančio plieno 316 L arba lygiavertės medžiagos, o kitos dalys – iš anglinio plieno, t. y. linijinio džiovinimo įranga pagaminta iš SS304+CS.

3. Kondensatorius

Nešiklio dujų kondensatoriaus funkcija – išplauti išmetamąsias dujas iš dumblo džiovintuvo, kad dujose esančios kondensuojamos dujos kondensuotųsi. Įrangos konstrukcijos tipas yra tiesioginio purškimo kondensatorius, o apdorojimo medžiaga – SS304.

4. Produktų aušintuvai

Produkto aušintuvo funkcija – sumažinti pusiau sauso dumblo temperatūrą nuo 110 °C iki maždaug 45 °C, o šilumos perdavimo plotas yra 21 m2, o galia – 4 kW. Pagrindinė jo apdorojimo ir gamybos medžiaga yra SS304+CS.

Pastaraisiais metais plonasluoksnio dumblo džiovinimo procesas išpopuliarėjo dėl savo techninių savybių, todėl tai yra efektyvus ir veiksmingas dumblo apdorojimo metodas. Proceso metu naudojamas plonasluoksnis džiovintuvas, kuris greitai ir efektyviai pašalina drėgmę iš dumblo, paliekant sausą granuliuotą produktą, kurį lengva tvarkyti ir transportuoti. Kartu su įvairių technologijų procesų sistemų įrangos eksploatavimo patirtimi dumblo džiovinimo ir deginimo srityje, dumblo plonasluoksnio džiovinimo proceso techninės charakteristikos yra tokios.

1. Pagrindinės plonasluoksnės dumblo džiovyklos techninės savybės yra jos paprastumas integruojant. Šiam metodui reikia mažiausiai pagalbinės įrangos, jį paprasta valdyti ir valdyti. Džiovinimo procesui nereikia maišyti atgal, o dumblas tiesiogiai praleidžia „plastiko stadiją“ (dumblo klampumo zoną), todėl procesas tampa efektyvesnis ir optimizuotas. Be to, susidarančių atliekų kiekis yra santykinai mažas, o atliekų dujų apdorojimo procesas yra paprastas, todėl tai yra ekonomiškas, efektyvus ir ekologiškas dumblo džiovinimo variantas.

2. Eksploatavimo ekonomiškumas yra dar vienas svarbus plonasluoksnės dumblo džiovinimo proceso mašinos aspektas. Ji žinoma dėl santykinai mažo energijos suvartojimo ir nuolat didelio garinimo efektyvumo. Taip pat galima atgauti ir perdirbti šildymo terpę, o tai dar labiau sumažina energijos sąnaudas. Be to, įranga yra tvirta, mažos priežiūros išlaidos ir minimali stebėjimo, todėl tai yra ekonomiškas dumblo džiovinimo sprendimas.

3. Plonasluoksnės dumblo džiovyklos bruožas taip pat yra eksploatacinis lankstumas. Ji tinka džiovinti įvairių tipų pastos pavidalo dumblą ir gali pagaminti vienodo pavidalo dumblo daleles su bet kokiu drėgmės kiekiu. Šis procesas pasižymi mažu kietųjų dalelių kiekiu, lengvu paleidimu ir sustabdymu bei trumpu ištuštinimo laiku, o tai dar labiau padidina jos eksploatacinį lankstumą.

4. Plonasluoksnio dumblo džiovinimo procesas yra žinomas dėl savo saugumo ir aplinkos apsaugos. Jame naudojama daugiaaspektė inertinė konstrukcija, pvz., N2, garai ir savaiminio užgesimo aptikimas. Procesas vyksta neigiamo slėgio uždaroje sistemoje, kurioje yra mažai deguonies, nėra kvapo ir dulkių nuotėkio, todėl sumažėja dulkių sprogimo tikimybė ir užtikrinamas dumblo džiovinimo proceso saugumas bei aplinkos apsauga.

Apibendrinant, plonasluoksnio dumblo džiovinimo proceso techninės charakteristikos daro jį efektyviu, ekonomišku ir aplinkai nekenksmingu dumblo apdorojimo būdu. Šis procesas pasižymi visapusišku paprastumu, eksploatavimo ekonomiškumu, eksploataciniu lankstumu, saugumu ir aplinkos apsauga ir kt., todėl yra vertingas dumblo džiovinimo įrangos sprendimas.