Slamtørkersystem

I følge den tekniske veiledningen for slambehandling og -avhending av urbane avløpsrenseanlegg, utgitt av staten, foreslås fire metoder for avhending av slam, nemlig arealbruk, sanitær deponi, bruk av byggematerialer og tørrforbrenning. På grunn av de stadig mer fremtredende begrensningene og ugunstige faktorene for slam i landbruk, deponi, sjø og andre aspekter, har slamtørking, forbrenning og avhending blitt mye brukt og promotert i forskjellige land. Det er ingen tvil om at slamtørking og -avhending vil bli en av de viktigste og mest ideelle tekniske avhendingsmetodene på dette stadiet.

I henhold til slammet som genereres av et selskap har de tekniske egenskapene til farlig avfall, forbrenning og avhending av produktene etter tørking, og behovet for dampvarmekilde, er det nødvendig å vurdere dets sikkerhet, tekniske tilpasningsevne, økonomiske tilpasningsevne, anvendelse og markedsføring, kombinert med typen tørkeprosessutstyr som brukes i slamtørking som er satt i drift. Seks typer slamtørkeprosessutstyr, inkludert fluidisert sjikttype, totrinnstype, tynnsjikttype, padletype, skivetype og spraytype, ble sammenlignet og valgt. Kombinert med teknisk modenhet, systemstabilitet, driftssikkerhet og miljøvern for avhending av de ovennevnte seks tørkeutstyrene, ble typen tynnfilmtørkeprosessutstyr endelig bestemt.

1. Utstyrskomponenter i tynnfilmtørker

Generelt sett består en tynnfilmtørker av et sylindrisk skall med et varmelag, en roterende rotor i skallet og en drivanordning for rotoren. Rotoren er utstyrt med mange forskjellige former og spesifikasjoner for padlen, padlen og rotoren er festet med bolter, og monteringsmåten kan justeres fleksibelt for å tilpasse seg endringer i slamegenskaper og behandlingskapasitet. Hele skallet til tynnfilmtørkeren er kombinert i seksjoner. I henhold til forskjellige avhendingskrav kan den deles inn i flere varmeområder, og kan realisere individuell kontroll, temperaturjustering, fleksibel bryter og andre betjeningselementer.

Spredebladene er fordelt ved slaminnløpsenden og slamutløpsenden på rotoren. Fire spredeskrapeblader er montert på hver søyle i slaminnløpsenden av sylinderen, som er montert i en vinkel på 45° i forhold til søylelinjen. Formålet med en slik installasjon er å sikre at slammet umiddelbart fester seg til overflaten av den varme veggen etter at det har kommet inn i sylinderen, og har som funksjon å transportere til utløpsenden, totalt 72 deler. To endedeksel-spredeskrapeblader er montert på hver søyle i slamenden, og spredeskrapebladene ved mateenden er montert i en skrå vinkel på 45°, slik at formålet med installasjonen er å buffere produktets treghetskraft under utlading for å oppnå funksjonen med fri utlading ved tyngdekraft, totalt 36 deler.

Girbladene er fordelt i rotorens midtområde, og 40 blader er installert på hver søyle, totalt 720 blader.

De forskjellige typene blader realiserer omfattende de viktige funksjonene for slamfordeling, spredning, skraping, omrøring, tilbakeblanding, selvrensing og transport på den varme veggoverflaten fra funksjonen. Kort sagt, når det våte slammet kommer inn fra den ene enden av den horisontale tørkeren, fordeles det umiddelbart kontinuerlig på overflaten av den varme veggen av den roterende rotoren for å danne et tynt lag med materiale. Mens bladene på rotoren kontinuerlig ruller det tynne laget med vått slam fordelt på overflaten av den varme veggen, roterer transportbladene med vinkelfunksjonen installert på rotoren med rotorens sirkulære rotasjon. De halvtørre slampartiklene som genereres i prosessen med slamtynnlag og tørking viser en horisontal overføring med rotorens aksiale retning med en viss lineær hastighet, og beveger seg fremover til slamutløpet i den andre enden av tynnfilmtørkeren. Den aksiale lengden på tynnfilmtørkeren er ikke bare den horisontale linjen fra mateenden til utløpsenden, men fullfører også mating og utmating av slammet i hele den horisontale sylinderformede tynnfilmtørkeren. I denne prosessen varmes det våte slammet jevnt opp av den dampvarme veggen, og vannet fordampes. Oppholdstiden for vått slam i tynnfilmtørkeren er 10–15 minutter, noe som gir rask start, stopp og tømming, og prosessdriften og justeringskontrollen av utstyret er svært rask.

3. Avgassinnsamlingsprosess for tynnfilmtørker

Fuktighetsinnholdet i slammet som mates av tynnfilmtørkeren er 75 % ~ 85 % (beregnet som 80 %), og fuktighetsinnholdet i slammet som produseres av tynnfilmtørkeren er omtrent 35 %. Det halvtørre slammet som presenteres som granulært transporteres til neste enhet gjennom neste trinns transportutstyr. Den blandede bærergassen, som vanndamp, rømningsstøv og luktgass, som genereres i tynnfilmtørkerens arbeidsprosess, beveger seg omvendt med slammet i sylinderen og slippes ut i kondensatoren gjennom rørledningen fra eksosgasstanken over slammateporten. I kondensatoren kondenseres vannet fra bærergassen fra dampen, og den ikke-kondenserende gassen separeres av dråper og slippes ut i tørkesystemet gjennom den eksosgassindusert trekkviften. Mengden prosessavgass fra tynnfilmtørkeren er relativt liten, vanligvis bare 5 % ~ 10 % av systemets fordampning. Den eksosinduserte trekkviften setter hele tørkesystemet i en mikronegativ trykktilstand for å unngå overløp av luktgass og støv.

2. Tekniske parametere for hovedutstyr for tynnfilmtørkingsprosess

I henhold til kravene i dette prosjektet er slambehandlingskapasiteten til et enkelt sett med slamtørkesystemer bestemt til å være 2,5 t/t (i henhold til et fuktighetsinnhold på 80 %), og slamfuktighetsinnholdet er 35 %. Den daglige slambehandlingskapasiteten til en enkelt tynnfilmtørker er 60 t/d (i henhold til et fuktighetsinnhold på 80 %), den nominelle fordampningskapasiteten til en enkelt tynnfilmtørker er 1,731 t/t, varmevekslingsarealet til en enkelt tynnfilmtørker er 50 m2, og fuktighetsinnholdet i slaminnløpet er 80 %, og fuktighetsinnholdet i slamutløpet er 35 %. Varmekilden til tynnfilmtørkeren er mettet damp, og kvaliteten på damptilførselen er importerte parametere: damptemperaturen er 180 ℃, damptrykket er 1,0 MPa, dampforbruket til en enkelt tynnfilmtørker er 2,33 t/t, og antallet tynnfilmtørkere er 2, én for én bruk.

Mettet damp på 180 ℃ transporteres til den lineære tørkeren gjennom trykkrørledningen, og den brukes som varmekilde for indirekte å varme opp det halvtørre slammet. Vannet i det halvtørre slammet fordampes videre i den lineære tørkeren. I henhold til det faktiske behovet for slamproduktet (start og stopp), kan det endelige slammet nå 10 % fuktighetsinnhold og gå til produktkjøleren.

Prosesseringskapasiteten til den lineære tørkeren er 0,769 t/t (fuktighetsinnhold 35 %), den nominelle fordampningen er 0,214 t/t, varmevekslingsarealet er 50 m2, fuktighetsinnholdet i slaminnløpet til den lineære tørkeren er 35 %, fuktighetsinnholdet i slamutløpet er 10 %. Dampkvalitetsinnløpsparametrene til den lineære tørkeren er: Damptemperaturen er 180 ℃, damptrykket er 1,0 MPa, dampforbruket til en enkelt lineær tørker er 0,253 t/t, og mengden er utstyrt med 1 sett.

Utstyrstypen for bærergasskondensator er en hybridkondensator med direkte innsprøytning, med et luftinntak på 3500 Nm3/t, en innløpsgasstemperatur på 95~110 ℃, en utløpsgasstemperatur på 90~180 Nm3/t og en utløpsgasstemperatur på 55 ℃.

Utstyrstypen til bæregassindusert trekkvifte er en høytrykks-sentrifugalvifte, det maksimale luftsugevolumet er 400 Nm3/t, lufttrykket er 4,8 kPa, de fysiske parametrene til bæregassmediet: temperaturen er 45 ℃, fuktigheten er 80% ~ 100% våtluftluktgassblanding, et enkelt sett med tørkesystem er utstyrt med 1 sett.

Produktkjølerens prosesseringskapasitet er 1,8 t/t, slaminnløpstemperaturen er 110 °C, slamutløpstemperaturen er ≤45 °C, varmevekslingsarealet er 20 m2, og mengden er 1 enhet.

3. Analyse av økonomisk energiforbruk under igangkjøring av tynnfilmtørker

Etter nesten en halv måned med enkeltstående igangkjøring og igangkjøring av slambelastning av tynnfilmstørkeprosesssystemet, er resultatene som følger.

Prosesseringskapasiteten til en enkelt tynnfilmstørker i dette prosjektet er 60 t/d. For tiden er gjennomsnittlig våtslambehandling i løpet av igangkjøringsperioden 50 t/d (fuktighetsinnholdet er 79 %), som har nådd 83 % av den designede våtbasebehandlingsskalaen for slam og 87,5 % av den designede tørrbasebehandlingsskalaen for slam.

Det gjennomsnittlige fuktighetsinnholdet i det halvtørre slammet produsert av tynnfilmtørkeren er 36 %, og fuktighetsinnholdet i det halvtørre slammet eksportert av den lineære tørkeren er 36 %, noe som i utgangspunktet er i tråd med målverdien for designproduktet (35 %).

Målt med den eksterne mettede dampmåleren i slamtørkeverkstedet er forbruket av mettet damp 25 t/d, og det teoretiske totale daglige varmeforbruket av latent varme fra dampfordampning er 25 t × 1 000 × 2 014,8 kJ/kg ÷ 4,184 kJ = 1,203 871 9 × 10 7 kcal/d. Den gjennomsnittlige daglige totale fordampningsvannmengden for tørkesystemet er (50 t × 0,79) - [50 t × (1-0,79)] ÷ (1-0,36) × 1 000 = 23 875 kg/d. Da er enhetsvarmeforbruket for slamtørkesystemet 1,203 871 9 × 10 7 ÷ 23 875 = 504 kcal/kg fordampet vann; Fordi slamtørkingssystemet er utsatt for endringer i fuktighetsinnholdet i vått slam, kvaliteten på ekstern damp og egenskapene til transportutstyr for halvtørre slamprodukter med tanke på granularitetskrav og andre faktorer, er det nødvendig å optimalisere verdien av ulike variabler i fremtidig langsiktig prøvedrift for å oppsummere de beste driftsforholdene og den økonomiske energiforbruksindeksen for systemet.

1. Tynnfilmtørketrommel

Utstyrsstrukturen til tynnfilmtørkeren består av et sylindrisk skall med varmelag, en roterende rotor i skallet og en drivanordning for rotoren: motor + reduksjonsgir.

Rotoren er utstyrt med blader for belegning, blanding og fremdrift. Avstanden mellom bladene og det indre skallet er 5 til 10 mm. Varmeflaten kan være selvrensende, og bladene kan justeres og fjernes individuelt.

Drivenhet: (motor + reduksjonsgir) frekvensomforming eller konstant hastighetsmotor kan velges, remreduksjonsgir eller girkasse kan velges, direkte tilkobling eller koblingstilkobling kan brukes, rotorhastigheten kan kontrolleres ved 100 o/min, rotorens ytterkant lineær hastighet kan kontrolleres ved 10 m/S, slamoppholdstid er 10~15 min.

2. Lineær tørketrommelkropp

Den lineære tørkeren bruker U-formet skruetransportørtype, og transmisjonsbladet er spesialdesignet og bearbeidet for å unngå ekstrudering og kutting av slampartikler. Skallet og den roterende akselen til den lineære tørkeren er varmedeler, og skallet kan demonteres. Bortsett fra varmedelene er delen som er i kontakt med slammet laget av rustfritt stål 316 L eller tilsvarende materiale, og de andre delene er laget av karbonstål, det vil si at det lineære tørkeutstyret er laget av SS304+CS.

3. Kondensator

Funksjonen til bærergasskondensatoren er å vaske avgassen fra slamtørkeren slik at den kondenserbare gassen i gassen kondenserer. Utstyrets strukturtype er direktesprøytekondensator, og prosesseringsmaterialet er SS304.

4. Produktkjølere

Produktkjølerens funksjon er å redusere det halvtørre slammet på 110 °C til omtrent 45 °C, med et varmeoverføringsareal på 21 m2 og en effekt på 4 kW. Det er hovedmaterialet for prosessering og produksjon av SS304+CS.

Tynnfilmslamtørkingsprosessen har blitt populær de siste årene på grunn av dens tekniske egenskaper, noe som gjør den til en effektiv og virkningsfull slambehandlingsmetode. Prosessen innebærer bruk av tynnfilmstørker for raskt og effektivt å fjerne fuktighet fra slammet, og etterlate et tørt, granulært produkt som er lett å håndtere og transportere. Kombinert med driftserfaring fra prosesssystemutstyr med ulike teknologier innen slamtørking og forbrenning, er de tekniske egenskapene til tynnfilmslamtørkingsprosessen som følger.

1. De viktigste tekniske egenskapene til tynnfilmslamtørkeren er dens enkle integrering. Denne metoden krever minst mulig tilleggsutstyr og er enkel å betjene og kontrollere. Tørkeprosessen krever ikke tilbakeblanding, og slammet hopper direkte over "plaststadiet" (slamviskositetssonen), noe som gjør prosessen mer effektiv og strømlinjeformet. I tillegg er mengden generert avgass relativt liten, og avgassbehandlingsprosessen er enkel, noe som gjør den til et økonomisk, effektivt og miljøvennlig slamtørkingsalternativ.

2. Driftsøkonomi er et annet viktig aspekt ved tynnfilmslamtørkemaskinen. Den er kjent for sitt relativt lave energiforbruk og gjennomgående høye fordampningseffektivitet. Gjenvinning og resirkulering av varmemediet er også mulig, noe som reduserer energikostnadene ytterligere. I tillegg er utstyret robust, har lave vedlikeholdskostnader og krever minimal overvåking, noe som gjør det til en kostnadseffektiv løsning for slamtørking.

3. Driftsfleksibilitet er også en bemerkelsesverdig egenskap ved tynnfilmslamtørkeren. Den er egnet for tørking av forskjellige typer pastøkt slam og kan produsere ensartede produktslampartikler med ethvert fuktighetsinnhold. Denne prosessen har lav faststoffmengde, enkel start og stopp og kort tømmetid, noe som ytterligere forbedrer driftsfleksibiliteten.

4. Tynnfilmslamtørkingsprosessen er kjent for sin sikkerhet og miljøvern. Den benytter en flerfasettert inert design som N2, damp og selvslukkende deteksjon. Prosessen opererer i et lukket system med negativt trykk med lav oksygenmengde, ingen lukt og ingen støvlekkasje, noe som reduserer muligheten for støveksplosjon og sikrer sikkerheten og miljøvern for slamtørkingsprosessen.

Oppsummert gjør de tekniske egenskapene til tynnfilmslamtørkingsprosessen den til et effektivt, økonomisk og miljøvennlig slambehandlingsalternativ. Denne prosessen har egenskaper som omfattende enkelhet, driftsøkonomi, driftsfleksibilitet, sikkerhet og miljøvern, etc., og er en verdifull løsning for slamtørkingsutstyr.