本实用新型涉及一种电加热污泥碳化装置，属于处理市政污泥炭化技术领域。
背景技术：
随着城市人口的增加，工业化、城市污废水处理厂的增设，污泥产生量逐渐增加，污泥处理成了环境的焦点。现阶段，污泥处理的主要方式有浓缩、脱水、填埋、干化、焚烧、堆肥，由于污泥中含有大量微生物细胞和有机胶质，脱水困难；有机物主要以固定形式存在，生物降解困难。这些传统处理方式具有处理率低、技术单一、设备水平落后、二次污染风险大等缺点，所以污泥的处理如何实现“减量化”、“无害化”、“稳定化”、“资源化”现已经成为诸多企业关注的焦点中的焦点！
污泥炭化技术是将污泥在炭化装置中进行无氧或微氧的条件下的“干馏”，在干馏和热解的作用下，将污泥有机物转化成水蒸气、不凝性气体和炭。由于污泥碳化是通过干馏和热解方式将污泥中的水分脱出，能源消耗少，不但保留了污泥中的碳值过程，有机物被炭化，而且污泥中的重金属90％可与炭作用转化为结晶态存在，起到固化作用。与其他污泥处理方式相比，污泥碳化的主要优点有：污泥减量化、无臭无有毒气体、碳化后可资源再利用、无二次污染、产生的可燃气亦可回收做热源等。
然而现有技术中的污泥处理碳化装置设计混乱，能源利用率低，生产效率低，污泥碳化质量差，无法保证技术指标的先进性，同时工程造价较高，使得污泥碳化这一优良的环保技术难以被广泛使用。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种电加热污泥碳化装置，节能环保，温度易控制，污泥碳化质量高。
本实用新型所述的电加热污泥碳化装置，包括相互套装在一起的碳化内滚筒和碳化外滚筒；碳化外滚筒第一端通过锥形筒连接出料滚筒，碳化外滚筒第二端连接动力滚筒，动力滚筒外部设有传动齿轮b，传动齿轮b连接驱动装置b；碳化外滚筒外周布置若干电热丝集成单元；碳化内滚筒第一端伸出出料滚筒设置，碳化内滚筒第一端外部设有传动齿轮a，传动齿轮a连接驱动装置a，碳化内滚筒第一端连通螺旋输送机，碳化内滚筒外表面呈螺旋状缠绕电热丝，对应电热丝，碳化内滚筒外部设有碳刷和导电滑环；碳化内滚筒第二端一侧设有出料口。
污泥从螺旋输送机送入碳化内滚筒，在碳化内滚筒中不断翻滚前进受热碳化，并从出料口进入碳化外滚筒中，继续翻滚前进，通过出料滚筒出料。
电热丝集成单元和电热丝从碳化外滚筒外部和碳化外滚筒内部同时加热，污泥在碳化外滚筒和碳化内滚筒中受热均匀，碳化效果好。
所述的电加热污泥碳化装置，还包括密封壳体，密封壳体通过设置隔板依次分隔成动力机械室b、加热室、被动机械室、出料室和动力机械室a；动力滚筒设于动力机械室b内；碳化外滚筒和电热丝集成单元设于加热室内；出料滚筒设于被动机械室内；出料滚筒的出料端设于出料室内，对应出料滚筒的出料端，出料室底部设有出料斗；碳刷和导电滑环设于出料室内；碳化内滚筒第一端设于动力机械室a中，螺旋输送机贯穿密封壳体布置。
所述的出料室上方开设可燃气体排出口，可燃气体排出口通过罗茨风机连接燃烧室，燃烧室连接尾气处理装置。
所述的碳化内滚筒第二端通过联轴器连接旋转轴第一端，旋转轴贯穿动力滚筒设置，旋转轴与动力滚筒之间设有轴承，旋转轴从第二端沿轴线开设冷却空腔，冷却空腔内设有内管，内管和旋转轴第二端设有双向旋转接头。冷却水通过双向旋转接头进入冷却空腔，从冷却空腔进入内管，通过双线旋转接头排出。对轴承和旋转轴起到冷却降温作用。
所述的动力滚筒和旋转轴之间设有隔热层，隔热层设于轴承和碳化外滚筒之间。，阻止热量从碳化外滚筒和碳化内滚筒向旋转轴和轴承传递，保持轴承和旋转轴正常工作温度。
所述的碳化外滚筒内壁上呈螺旋状布置外导料板；碳化内滚筒内壁上呈螺旋状布置内导料板；内导料板和外导料板螺旋方向相反。内导料板和外导料板螺旋方向相反，确保物料能够完成从碳化内滚筒向碳化外滚筒顺序完成进料和出料，实现了连续进料和出料，实现了连续碳化，节约能源，提高生产效率。
所述的出料口与碳化内滚筒第二端之间倾斜布置挡料板。挡料板防止污泥继续沿出料口往后运动，形成堆积。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型通过在碳化外滚筒外部布置电热丝集成单元，在碳化内滚筒外表面呈螺旋状布置电热丝，从碳化外滚筒外部和碳化内滚筒内部同时加热，碳化外滚筒和碳化内滚筒内污泥加热更加均匀，热效率高，碳化效果更好；温度控制精确，受热面积大，受热均匀，污泥炭化质量高；
2、碳化外滚筒和碳化内滚筒结构独立，且其动力各自独立，装置可控性好，可根据污泥含水率分别调节内、外炭化滚筒的速度，有效利用能源；
3、采用电加热清洁、安全、环保、温度易控制；
4、装置简单，采用电加热取代气加热模式，无空气压缩机、点火器及燃气相关的辅助设备，装置投资少，安装简便，占地面积少；
5、套装的碳化外滚筒和碳化内滚筒，实现了连续运行，短距离，双行程，减小设备占地面积，提高污泥碳化效率。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图，
图2是本实用新型所述装置中炭化内滚筒结构示意图；
图3是本实用新型装置炭化外滚筒结构示意图；
图4是本实用新型装置炭旋转轴结构示意图；
图5为图2中a-a线的剖面示意图，显示内导料板结构形状；
图6是图3中d-d的剖面示意图，显示外导料板结构形状；
图7是图1中b-b线的剖面示意图；
图8是图1中c-c线的剖面示意图；
图9为电热丝集成单元结构示意图；
图中：1、炭化内滚筒2、炭化外滚筒3、旋转轴4、螺旋输送机5、污泥料仓6、传动齿轮a7、支撑滚圈a8、导电滑环9、碳刷10、可燃气体排出口11、支撑滚圈b12、电热丝13、联轴器14、隔热层15、轴承16、支撑滚圈c17、孔挡圈18、传动齿轮b19、内管20、双向旋转接头21、动力机械室b22、电机b23、轴挡圈24、托辊c25、隔板26、电热丝集成单元27、密封壳体28、加热室29、托辊b30、被动机械室31、出料斗32、防尘罩33、出料室34、托辊a35、电机a36、动力机械室a37、罗茨风机38、燃烧室39、尾气处理装置；
1.1、连接轴1.2、挡料板1.3、出料口1.5、内导料板1.6、封板；
2.1、动力滚筒2.3、外导料板2.4、锥形筒2.5、螺旋出料板2.6、出料滚筒；
20.1、冷却水进口20.2、冷却水出口。
图1中箭头表示冷却水流动方向。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案作进一步清楚、完整地描述：
实施例1
如图1～图9所示，本实用新型所述的电加热污泥碳化装置，包括相互套装在一起的碳化内滚筒1和碳化外滚筒2；碳化外滚筒2第一端通过锥形筒2.4连接出料滚筒2.6，碳化外滚筒2第二端连接动力滚筒2.1，动力滚筒2.1外部设有传动齿轮b18，传动齿轮b18连接驱动装置b，驱动装置b可以为电机b22；碳化外滚筒2外周布置若干电热丝集成单元26；碳化内滚筒1第一端伸出出料滚筒2.6设置，出料滚筒2.6内壁安装螺旋出料板2.5；碳化内滚筒1第一端外部设有传动齿轮a6，传动齿轮a6连接驱动装置a，驱动装置a可以为电机a35；碳化内滚筒外壁设有支撑滚圈a7，支撑滚圈a7设于托辊a34上；碳化内滚筒1第一端连通螺旋输送机4，螺旋输送机4顶端安装污泥料仓5，碳化内滚筒1第一端设有封板1.6，螺旋输送机4贯穿封板1.6设置；碳化内滚筒1外表面呈螺旋缠绕状电热丝12，对应电热丝12，碳化内滚筒1外部设有碳刷9和导电滑环8；碳化内滚筒1第二端一侧设有出料口1.3。出料滚筒2.6外壁有支撑滚圈b11,支撑滚圈b11置于托辊b29上。动力滚筒2.1外壁有支撑滚圈c16，支撑滚圈c16置于托辊c24上。
还包括密封壳体27，密封壳体27通过设置隔板25依次分隔成动力机械室b21、加热室28、被动机械室30、出料室33和动力机械室a36；动力滚筒2.1设于动力机械室b21内；碳化外滚筒2和电热丝集成单元26设于加热室28内；出料滚筒2.6设于被动机械室30内；出料滚筒2.6的出料端设于出料室33内；导电滑环和碳刷外部设有防尘罩32，防尘罩32、碳刷9和导电滑环8设于出料室33内，对应出料滚筒2.6的出料端，出料室33底部设有出料斗31；碳化内滚筒1第一端设于动力机械室a36中，螺旋输送机4贯穿密封壳体27布置，污泥料仓5设于密封壳体27外部。
出料室33上方开设可燃气体排出口10，可燃气体排出口10通过罗茨风机37连接燃烧室38，燃烧室38连接尾气处理装置39。罗茨风机37、燃烧室38和尾气处理装置39均为常规现有技术，不予赘述。
碳化内滚筒1第二端通过联轴器13连接旋转轴3第一端，旋转轴3贯穿动力滚筒2.1设置，旋转轴3与动力滚筒2.1之间设有轴承15，旋转轴3从第二端沿轴线开设冷却空腔，冷却空腔内设有内管19，内管19和旋转轴3第二端设有双向旋转接头20，双向旋转接头20包括冷却水进口20.1和冷却水出口20.2。冷却水从冷却水进口20.1进入，通过内管19，然后流入旋转轴3空腔内，通过冷却水出口20.2流出。
动力滚筒2.1和旋转轴3之间设有隔热层14，隔热层14设于轴承15和碳化外滚筒2之间。轴承15另一侧，动力滚筒内壁上设有孔挡圈17，旋转轴外壁上设有轴挡圈23，孔挡圈17和轴挡圈23起限位作用。碳化内滚筒1通过连接轴1.1与联轴器13相连接。
碳化外滚筒2内壁上呈螺旋状布置外导料板2.3；碳化内滚筒1内壁上呈螺旋状布置内导料板1.5；内导料板1.5和外导料板2.3螺旋方向相反。
出料口1.3与碳化内滚筒1第二端之间倾斜布置挡料板1.2。
工作过程或工作原理：
污泥从污泥料仓进入螺旋输送机，从螺旋输送机进入碳化内滚筒，在碳化内滚筒中，碳化内筒不断转动的同时，内导料板对污泥进行推动翻转，污泥不断翻滚前进受热碳化，并从出料口进入碳化外滚筒中，设于出料口一侧的挡料板，防止污泥继续沿出料口往后运动，形成堆积。
污泥再碳化外滚筒的转动以及外导料板推动中继续翻转前进，污泥在碳化内滚筒中前进方向与在碳化外滚筒中前进方向相反，保持污泥从进料，通过碳化内滚筒、碳化外滚筒和出料的连续性。
碳化外滚筒外部的电热丝集成单元从碳化外滚筒外部对污泥加热，电热丝集成单元与碳化外滚筒不接触。电热丝从碳化内滚筒上对污泥加热，对于碳化内滚筒中的污泥有加热作用，对于碳化内滚筒外部套装的碳化外滚筒中的污泥也起到良好的加热效果，加热更均匀，通过测量温度后调整电热丝集成单元和调整电加热丝加热温度，目前，现有技术中，对电加热模式，控制温度比燃气模式更容易控制，温度控制更精准，能够更好的控制污泥碳化效果。
污泥到达出料滚筒后，螺旋出料板推动污泥出料，在出料室内通过出料斗出料。
本实用新型中对结构的方向以及相对位置关系的描述，如前后左右上下的描述，不构成对本实用新型的限制，仅为描述方便。
技术特征：
1.一种电加热污泥碳化装置，其特征在于，包括相互套装在一起的碳化内滚筒(1)和碳化外滚筒(2)；碳化外滚筒(2)第一端通过锥形筒(2.4)连接出料滚筒(2.6)，碳化外滚筒(2)第二端连接动力滚筒(2.1)，动力滚筒(2.1)外部设有传动齿轮b(18)，传动齿轮b(18)连接驱动装置b；碳化外滚筒(2)外周布置若干电热丝集成单元(26)；碳化内滚筒(1)第一端伸出出料滚筒(2.6)设置，碳化内滚筒(1)第一端外部设有传动齿轮a(6)，传动齿轮a(6)连接驱动装置a，碳化内滚筒(1)第一端连通螺旋输送机(4)，碳化内滚筒(1)外表面呈螺旋状缠绕电热丝(12)，对应电热丝(12)，碳化内滚筒(1)外部设有碳刷(9)和导电滑环(8)；碳化内滚筒(1)第二端一侧设有出料口(1.3)。
2.根据权利要求1所述的电加热污泥碳化装置，其特征在于，还包括密封壳体(27)，密封壳体(27)通过设置隔板(25)依次分隔成动力机械室b(21)、加热室(28)、被动机械室(30)、出料室(33)和动力机械室a(36)；动力滚筒(2.1)设于动力机械室b(21)内；碳化外滚筒(2)和电热丝集成单元(26)设于加热室(28)内；出料滚筒(2.6)设于被动机械室(30)内；出料滚筒(2.6)的出料端设于出料室(33)内，对应出料滚筒(2.6)的出料端，出料室(33)底部设有出料斗(31)；碳刷(9)和导电滑环(8)设于出料室(33)内；碳化内滚筒(1)第一端设于动力机械室a(36)中，螺旋输送机(4)贯穿密封壳体(27)布置。
3.根据权利要求2所述的电加热污泥碳化装置，其特征在于，出料室(33)上方开设可燃气体排出口(10)，可燃气体排出口(10)通过罗茨风机(37)连接燃烧室(38)，燃烧室(38)连接尾气处理装置(39)。
4.根据权利要求1所述的电加热污泥碳化装置，其特征在于，碳化内滚筒(1)第二端通过联轴器(13)连接旋转轴(3)第一端，旋转轴(3)贯穿动力滚筒(2.6)设置，旋转轴(3)与动力滚筒(2.6)之间设有轴承(15)，旋转轴(3)从第二端沿轴线开设冷却空腔，冷却空腔内设有内管(19)，内管(19)和旋转轴(3)第二端设有双向旋转接头(20)。
5.根据权利要求4所述的电加热污泥碳化装置，其特征在于，动力滚筒(2.1)和旋转轴(3)之间设有隔热层(14)，隔热层(14)设于轴承(15)和碳化外滚筒(2)之间。
6.根据权利要求1所述的电加热污泥碳化装置，其特征在于，碳化外滚筒(2)内壁上呈螺旋状布置外导料板(2.3)；碳化内滚筒(1)内壁上呈螺旋状布置内导料板(1.5)；内导料板(1.5)和外导料板(2.3)螺旋方向相反。
7.根据权利要求1所述的电加热污泥碳化装置，其特征在于，出料口(1.3)与碳化内滚筒(1)第二端之间倾斜布置挡料板(1.2)。
技术总结
本实用新型涉及一种电加热污泥碳化装置，属于处理市政污泥炭化技术领域。包括相互套装在一起的碳化内滚筒和碳化外滚筒；碳化外滚筒第一端通过锥形筒连接出料滚筒，碳化外滚筒第二端连接动力滚筒，动力滚筒外部设有传动齿轮B，传动齿轮B连接驱动装置B；碳化外滚筒外周布置若干电热丝集成单元；碳化内滚筒第一端伸出出料滚筒设置，碳化内滚筒第一端外部设有传动齿轮A，传动齿轮A连接驱动装置A，碳化内滚筒第一端连通螺旋输送机，碳化内滚筒外表面呈螺旋状缠绕电热丝，对应电热丝，碳化内滚筒外部设有碳刷和导电滑环；碳化内滚筒第二端一侧设有出料口。本实用新型节能环保，温度易控制，污泥碳化质量高。
技术研发人员：张太信;贾盛磊;刘帆;王丹丹
受保护的技术使用者：山东美陵中联环境工程有限公司
技术研发日：.03.28
技术公布日：.02.07
