一种干化造粒控制方法及采用该方法的立式干化造粒一体化设备技术

本发明专利技术涉及一种干化造粒控制方法及采用该方法的立式干化造粒一体化设备，其方法采用电机控制刀轴总成转动以搅拌或切割待干化物料，通过电机输出电流来判定待干化物料的含水率是否达到要求。其设备包括立式罐体和设在立式罐体内的刀轴总成，所述刀轴总成上布设有断续的螺旋带状的刀片，在每个刀片的前端边设有刃口，各个刀片通过连接杆连接在刀轴总成上；还包括中央控制模块以及与其相连的用以驱动所述刀轴总成转动以搅拌、运送或切割罐体内待干化物料的电机、用以采集电机电流的电流传感器。本发明专利技术只需检测电机电流即可判断罐内待干化物料的含水率是否达到要求，控制方法简单，成本低廉，具有很强的实用性和经济性。

A drying granulation control method and the vertical drying granulation integrated equipment adopting the method

【技术实现步骤摘要】
一种干化造粒控制方法及采用该方法的立式干化造粒一体化设备
本专利技术涉及污泥处理
，特别是一种干化造粒控制方法及采用该方法的立式干化造粒一体化设备。
技术介绍
随着城市人口的增多，需要亟待处理的城市污水、污泥日益增多，而目前也出现了多种多样的污泥烘干、污泥干化设备。现有技术中，在对污泥进行干化时，其含水率是判定干化是否完成的一个重要指标，然而由于干化造粒设备的特殊性（一般通过转动搅拌等方式结合加热操作对罐内的材料进行干化处理），无法直接在罐内设置含水率检测仪器，导致罐内污泥的含水率无法得到估计。现有做法包括以下两种：一、根据设定的目标含水率，通过设置的干化温度、输入的污泥的体积、以及电机的转速等综合因素，计算得到对应含水率的干化时间，将污泥输入设备后经过该设定的干化时间，得到干化后的污泥。但该做法为静态判断含水率的做法，误差较大，得到的处理后的污泥含水率往往与目标含水率相差甚远，不仅计算过程复杂，控制因素众多，且干化效果差强人意。二、通过在干化罐内设置检测含水率的仪器来实时判断罐内的污泥含水率，干化罐的工作原理是通过加热、搅拌污泥来实现其干燥，这使得在罐内设置的含水率检测仪器容易损坏，同时能够实时在线检测污泥含水率的仪器造价昂贵，使得该方法的成本昂贵，且损耗严重。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提出一种干化造粒控制方法及采用该方法的立式干化造粒一体化设备，只需检测电机电流即可判断罐内待干化物料的含水率，控制方法简单，成本低廉，具有很强的实用性和经济性。r>本专利技术采用以下方案实现：一种干化造粒控制方法，采用电机控制刀轴总成转动以搅拌、抛送、切割待干化物料，通过电机电流来确定待干化物料的含水率是否达到要求。进一步地，所述待干化物料为泥料或加入絮凝剂的泥料，该泥料包括但不仅限于污泥。进一步地，刀轴总成在转动过程中，电机电流抵达峰值时判定待干化物料的含水率在50%±5%。其中，该峰值会持续一短暂时间。进一步地，在电机电流抵达峰值区后的下降阶段（该阶段为骤降阶段），根据预设的目标含水率确定其对应的电机电流值，在电机电流下降到所对应的电机电流值时，控制干化的过程结束。进一步地，针对未知的待干化物料，记录其在干化过程中的电机电流曲线，并在干化的过程中对待干化物料进行一次以上的取样进行含水率测试，以拟合得到含水率与电机电流的关系曲线，之后以该含水率与电机电流的关系曲线来判定该物料的不同含水率所对应的电机电流范围。较佳的，电机电流与其负载成正比，当刀轴在转动的过程中受到的阻力增大，即负载变大，此时电机电流对应增大，反之亦然。泥性材料，如污泥、淤泥，或者加入絮凝剂的泥性材料等，有其特有的特性，即当其含水率从高降至百分五十左右的时候，其粘性与硬性最大，会给刀轴总成的运行形成很大的阻力。在干化造粒的过程中，干化罐内的污泥的水分（一般进罐待干化的初始污泥的含水率为百分八十左右）随着搅拌、抛送、切割的进行其含水率逐渐降低，和污泥在刀面上不断滚搓以及随着含水率的降低其粘性不断增大，逐步由泥状形成大直径的球状，当含水率达到百分五十左右的时候，污泥的粘性与硬性达到最大值，此时刀轴总成所受阻力最大，电机电流达到峰值，随着搅拌、抛送、切割的继续进行，污泥由球状被刀片切割并打散成小直径颗粒。此时原泥球体内的水分被快速蒸发，含水率快速下降，因此电机负载也急速降低，电机电流也急速下降。电流达到峰值之后快速下降的这段时间内，含水率基本符合目标含水率（40%、30%或20%等）。在第一次干化一种污泥材料时，首先进行电机电流与含水率的测试，将污泥送进干化造粒设备中，并实时采集电机电流，当电机电流达到最大值之后，停止干化过程，取出其中的材料进行含水率测试，得到当前含水率所对应的电机电流值，如此反复，在电机电流的下降阶段的不同电流值均进行取样测试（也可以从空载电流开始就进行全过程的取样测试），拟合出电机电流-含水率曲线。在之后的干化过程中（相同的电机，相同的污泥材料），只需实时采集电流值，并根据目标含水率，对应电机电流-含水率曲线获得目标含水率所对应的电机电流值。当电机电流由空载电流上升过了峰值区间之后降到该对应的电机电流值时，降低或者停止刀轴的转动，完成当前的干化工作，得到具有目标含水率的污泥。本专利技术还提供了一种基于上文所述的干化造粒控制方法的立式干化造粒一体化设备，包括立式罐体和设在立式罐体内的刀轴总成，所述刀轴总成上布设有断续的螺旋带状形的刀片，在每个刀片的低位端边设有刃口，各个刀片通过连接杆连接在刀轴总成上；还包括中央控制模块以及与其相连的用以驱动所述刀轴总成转动以搅拌、抛送、切割罐体内待干化物料的电机，用以采集电机电流的电流传感器；该立式干化造粒一体化设备通过电机电流来判定罐体内待干化材料的含水率是否达到要求。工作时，刀轴总成在立式罐体内高速转动，输入到立式罐体内的泥状物料被螺旋状条形的刀片不断抛送、贴壁、切割和下落，物料在刀面上受到刀片的离心力、向前及向上力的作用下在刀片外缘与立式罐体内壁之间形成薄层。由于罐壁的高温使得该薄层被迅速干化、脱落并与连续上送的湿物料混合后继续向上抛送。直至到达最高层刀组后在挡板的导向作用下从刀片内径至轴套外径的空间掉落至罐底。而后又被刀组重新推送至罐壁再次抛送、贴壁、切割、掉落。。。。。。如此反复循环直至达到预定的干化要求。此过程中物料中的水份大量析出并通过罐上部的负压抽吸口抽出。随着含水率的降低和物料在刀面上被不断滚搓，使其从泥状逐步干化形成大直径的球状物，此球状物在上述的循环过程中随即被上一层刀组的刀片刀刃切割，从而被切割、打散成小直径颗粒，使包裹在球状物中难以析出的水份大量挥发，使得物料干化得以加快。散成小直径颗粒后再经上述循环，则完成干化、造粒过程。在整个干化过程中，实时采集电机的电流（可以通过霍尔传感器或者电流互感器），由于电机电流与罐内待干化物料的含水率有对应的关系，根据当前的电机电流值能够判断含水率是否已经达到目标含水率，当判断当前含水率达到目标含水率时，停止干化工作。进一步地，所述刀轴总成包括竖立在立式罐体内的主轴和多个间隔连接在主轴上的刀组，每个刀组包括可拆装连接在主轴上的轴套和均布在轴套上的刀片，所述刀片与轴套之间通过所述连接杆连接。较佳的，每个套环上均布有2-10个的刀片，即在刀轴总成上形成2-10条的断续螺旋。较佳的，同一螺旋面上相邻组的刀片，其下一组刀片的高位与上一组刀片低位之间的高度落差在-50mm至+100mm之间；所述刀片形状为面螺旋形。进一步地，所述刀片具有两段，分别是前段和后段，前段上设有用于与连接杆自由端连接固定的沉孔，后段的宽度小于或等于前段，刀片采用结构钢或合金钢、不锈钢制成，其刃口部位是通过另焊有高硬度金属或堆焊高硬度合金修磨形成；所述刀片的长度为立式罐体内直径的0.2-0.6倍。进一步地，所述立式罐体的罐壳具有夹层，其内通入热源，在立式罐体的下部一侧具有物料进口，在立式罐体的下部另一侧具有物料出口，所述刀轴总成的中心线与立式罐体的中心线重合，刀轴总本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种干化造粒控制方法，其特征在于，采用电机控制刀轴总成转动以搅拌、运送或切割待干化物料，通过电机电流来确定待干化物料的含水率是否达到要求。/n

【技术特征摘要】
1.一种干化造粒控制方法，其特征在于，采用电机控制刀轴总成转动以搅拌、运送或切割待干化物料，通过电机电流来确定待干化物料的含水率是否达到要求。


2.根据权利要求1所述的一种干化造粒控制方法，其特征在于，所述待干化物料为泥料或加入絮凝剂的泥料，该泥料包括但不仅限于污泥。


3.根据权利要求1所述的一种干化造粒控制方法，其特征在于，刀轴总成在转动过程中，电机电流抵达峰值时判定待干化物料的含水率在50%±5%。


4.根据权利要求1所述的一种干化造粒控制方法，其特征在于，在电机电流抵达峰值区后的下降阶段，根据预设的目标含水率确定其对应的电机电流值，在电机电流下降到所对应的电机电流值时，控制干化的过程结束。


5.根据权利要求1所述的一种干化造粒控制方法，其特征在于，针对未知的待干化物料，记录其在干化过程中的电机电流曲线，并在干化的过程中对待干化物料进行一次以上的取样进行含水率测试，以拟合得到含水率与电机电流的关系曲线，之后以该含水率与电机电流的关系曲线来判定该物料的不同含水率所对应的电机电流范围。


6.一种基于权利要求1-5任一项所述的干化造粒控制方法的立式干化造粒一体化设备，其特征在于，包括立式罐体和设在立式罐体内的刀轴总成，所述刀轴总成上布设有断续的螺旋带状形的刀片，在每个刀片的低位端边设有刃口，各个刀片通过连接杆连接在刀轴总成上；
还包括中央控制模块以及与其相连的用以驱动所述刀轴总成转动以搅拌、抛送、切割罐体内待干化物料的电机、用以采集电机电流的电流传感器；该立式干化造粒一体化设备通过电机电流来判定罐体内待干化材料的含水率是否达到要求。


7.根据权利要求6所述的干化造粒控制方法的立式干化造粒一体化设备，其特征在于，所述刀轴总成包括竖立在立式罐体内的主轴和多个间隔连接在主轴上的刀组，每个刀组包括可拆装连接在主轴上的轴套和均布在轴套上的刀片，所述刀片与轴套之间通过所述连接杆连接；

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建津，
申请(专利权)人：福建清道夫环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35