垃圾烘干爐的制作方法

本發明涉及城市生活垃圾焚燒處理技術領域，尤其是涉及一種垃圾烘干爐。

背景技術：

相關技術中指出，城市生活垃圾是人們日常生活產生的廢棄物，若得不到合理的處理，將嚴重威脅人類居住的環境，焚燒制能和低溫熱解是對城市生活垃圾進行無害化、資源化處理的有效手段，然而，城市生活垃圾的水分很高，平均在40％-50％，夏季則高達80％，這對于后續的焚燒和熱解非常不利，所以城市生活垃圾的脫水干燥(即烘干)勢在必行。

相關技術中的垃圾烘干工藝主要包括以下三種，分別為滾筒式烘干工藝、帶式烘干工藝以及隧道式烘干工藝，其中每種烘干工藝都存在一定的弊端。

具體地，滾筒式烘干工藝是將城市生活垃圾連續地加入到旋轉的滾筒內，一般采用高溫煙氣與城市生活垃圾順流直接接觸的方式進行烘干，高溫煙氣的溫度通常為140℃-350℃(根據不同的熱源)，停留時間約為10min-20min，適用于粒度小于等于60mm的城市生活垃圾。滾筒式烘干工藝的弊端表現為：烘干之前需將垃圾破碎至粒度小于等于60mm，對粒度要求較為嚴格，且滾筒式烘干裝置的占地面積大、傳動部件多，維修保養工作量大。

帶式烘干工藝是將城市生活垃圾均勻地鋪在傳送帶上，熱風從上而下與城市生活垃圾直接接觸進行烘干，熱風的溫度一般為80℃-120℃，停留時間約10min-20min，適用于粒度小于等于40mm的城市生活垃圾。帶式烘干工藝的弊端表現為：烘干之前需將垃圾破碎至粒度小于等于40mm，對粒度要求較為嚴格，且帶式烘干裝置的占地面積大、傳動部件復雜、投資大，烘干的熱效率低。

隧道式烘干工藝是將城市生活垃圾放入長度為30m-40m、高度為60m-70m的隧道窯中，熱風通過底部從下而上與城市生活垃圾直接接觸進行烘干，熱風溫度約80℃-90℃，停留時間8h-24h，適于用粒度80mm-400mm的城市生活垃圾。隧道式烘干工藝的弊端表現為：隧道式烘干裝置的占地面積大，垃圾的停留時間長，工藝復雜度高。

技術實現要素：

本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明在于提出一種垃圾烘干爐，所述垃圾烘干爐對物料粒度要求低、占地面積小、結構簡單、工藝簡單、能耗低。

根據本發明的垃圾烘干爐，包括：爐體，所述爐體的頂部具有進料口，所述爐體的底部具有出料口，所述爐體的側壁具有貫穿的煙氣進口和煙氣出口，所述煙氣進口位于所述煙氣出口的下方；上料裝置，所述上料裝置與所述進料口相連通以將物料通入所述爐體內；出料裝置，所述出料裝置設在所述出料口的下方；以及閥門，所述閥門設在所述出料口處以打開或關閉所述出料口。

根據本發明的垃圾烘干爐，通過向靜止的立式爐體內自上而下地通入物料，且自下而上地通入用于烘干的煙氣，從而實現物料的烘干，這種烘干方式對物料的粒度要求低，且物料的停留時間短，烘干的工藝流程簡易，且烘干過程中的能耗低，從而極大地降低了生產成本。另外，立式爐體的占地面積小，方便實用，適用范圍廣。

具體地，所述爐體包括在上下方向上彼此相連的第一爐體和第二爐體，所述第一爐體位于所述第二爐體的上方，且所述第二爐體的橫截面積小于所述第一爐體的橫截面積，其中所述進料口形成在所述第一爐體的頂部，所述出料口形成在所述第二爐體的底部。

進一步地，所述第二爐體的上端的橫截面積大于所述第二爐體的下端的橫截面積。

可選地，所述第二爐體從上到下橫截面積逐漸減小。

具體地，所述煙氣進口鄰近所述第一爐體的下端設置，所述煙氣出口鄰近所述第一爐體的上端設置。

可選地，所述上料裝置和所述出料裝置均為輸送皮帶。

具體地，所述進料口處設有第一過濾網。

具體地，所述煙氣出口處設有第二過濾網。

可選地，所述閥門每隔20mim-30min開啟一次。

可選地，所述物料的粒度取值范圍為40mm-400mm。

本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。

附圖說明

圖1是根據本發明實施例的垃圾烘干爐的示意圖。

附圖標記：

100：垃圾烘干爐；

1：爐體；11：進料斗；111：進料口；112：第一過濾網；

12：第一爐體；121：煙氣進口；122：煙氣出口；1221：第二過濾網；

13：第二爐體；131：出料口；132：閥門；

2：上料裝置；21：上料輸送皮帶的進口處滾輪；22：上料輸送皮帶的出口處滾輪；

3：出料裝置；31：出料輸送皮帶的進口處滾輪；32：出料輸送皮帶的出口處滾輪；

4：支撐柱。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本發明的不同結構。為了簡化本發明的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。當然，它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發明。此外，本發明可以在不同例子中重復參考數字和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。此外，本發明提供了的各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其他工藝的可應用于性和/或其他材料的使用。

下面參考圖1描述根據本發明實施例的垃圾烘干爐100。

如圖1所示，根據本發明實施例的垃圾烘干爐100，包括：爐體1、上料裝置2、出料裝置3以及閥門132。

具體地，如圖1所示，爐體1可以構造為立式爐體，其中立式爐體沿豎直方向進料、出料，例如可以自上向下地進料，且自上向下地出料，從而爐體1的頂部可以具有進料口111，進料口111可以直接設置在爐體1上，且進料口111可以沿上下方向貫穿爐體1的頂部，例如沿上下方向貫穿下文所述的第一爐體12的頂部，爐體1的底部具有出料口131，出料口131可以沿上下方向貫穿爐底的底部，例如沿上下方向貫穿下文所述的第二爐體13的底部，從而物料(例如待烘干的垃圾)可以自上向下地從進料口111進入爐體1內，且爐體1內的物料可以在重力或者其他力的作用下從爐體1底部的出料口131排出。

另外，參照圖1，進料口111還可以間接設置在爐體1上，例如爐體1的頂部可以敞開以構造為進口，進口的頂部設有進料斗11，進料斗11的底部敞開以與爐體1的頂部的進口相連通，進料斗11的頂部敞開以構造為進料口111，從而進料口111可以間接地設置在爐體1上。

其中，參照圖1，立式爐體1的橫向(在水平方向上的)尺寸可以小于立式爐體1的縱向(在豎直方向上的)尺寸，從而立式爐體1在水平面上的占地面積較小，以節省空間，且便于應用。

進一步地，上料裝置2與進料口111相連通以將物料通入爐體1內，出料裝置3設在出料口131的下方以將爐體1內的物料輸送走。如圖1所示，上料裝置2用于運輸物料，且上料裝置2的物料出口(例如下文所述的上料輸送皮帶的出口處滾輪22)可以連通至爐體1的進料口111，從而上料裝置2可以將物料運輸至爐體1內，出料裝置3也用于運輸物料，出料裝置3的物料進口(例如下文所述的出料輸送皮帶的進口處滾輪31)可以設在爐體1的出料口131的正下方，從而從出料口131流出的物料可以直接進入出料裝置3的物料進口，進而被出料裝置3輸送到下一工序等處。

如圖1所示，閥門132(例如板閥)可以設在出料口131處以打開或關閉出料口131，具體地，當閥門132關閉時出料口131得以封閉，此時物料可以停留在爐體1內進行烘干，當閥門132打開時出料口131得以打開，此時爐體1內烘干后的物料可以從出料口131釋放出來，然后進入到出料裝置3上，進而被出料裝置3輸送走。

進一步地，爐體1的側壁具有貫穿的煙氣進口121和煙氣出口122，煙氣進口121位于煙氣出口122的下方，參照圖1，煙氣進口121可以沿水平方向貫穿爐體1的側壁，煙氣出口122也可以沿水平方向貫穿爐體1的側壁，煙氣出口122的設置高度大于煙氣進口121的設置高度，在煙氣進口121處可以設置風機(圖未示出)，風機用于將溫度較高的煙氣從煙氣進口121輸入到爐體1內，溫度較高的煙氣由于其密度較小，可以向上流動，從而可以對爐體1內的物料進行烘干作業，然后煙氣再從設置高度較高的煙氣出口122或者爐體1頂部的進料口111流出。

由此，當持續地向爐體1內注入溫度較高的煙氣時，可以有效地提高物料的烘干效果。另外，當連續地從進料口111處向爐體1內輸入自上向下運動的物料時，逆著物料的運動方向、自下向上運動的煙氣可以有效且充分地烘干物料，從而縮短物料的停留時間，且可以有效地降低對物料的粒度要求，例如粒度為40mm-400mm的物料均適用。

根據本發明實施例的垃圾烘干爐100，通過向靜止的立式爐體內自上而下地通入物料，且自下而上地通入用于烘干的煙氣，從而實現物料的烘干，這種烘干方式對物料的粒度要求低，且物料的停留時間短，烘干的工藝流程簡易，且烘干過程中的能耗低，例如免除了滾筒烘干工藝中滾筒轉動的動力消耗，以及帶式烘干機皮帶轉動的動力消耗，從而極大地降低了生產成本。另外，立式爐體的占地面積小，方便實用，適用范圍廣。

在本發明的一個實施例中，爐體1包括在上下方向上彼此相連的第一爐體12和第二爐體13，第一爐體12位于第二爐體13的上方，進料口111可以形成在第一爐體12的頂部，出料口131形成在第二爐體13的底部。如圖1所示，第一爐體12和第二爐體13可以分別構造為軸線豎直設置的回轉體空殼，且第二爐體13可以從第一爐體12周壁的底端向下延伸，從而第一爐體12和第二爐體13可以共同限定出容納空間，容納空間的頂部敞開以直接或者間接構造為進料口111，容納空間的底部敞開以構造為出料口131。這里，需要說明的是，第二爐體13可以通過支撐柱4支撐地面上，以保證第二爐體13的下端面與地面上下間隔開。

由此，物料可以從第一爐體12頂部的進料口111進入容納空間內，然后停留在容納空間內進行烘干，烘干結束后再從第二爐體13底部的出料口131排出容納空間。

其中，第二爐體13的橫截面積小于第一爐體12的橫截面積，也就是說，第二爐體13的最大橫截面積可以小于等于第一爐體12的最小橫截面積，且優選地，第一爐體12的容積可以遠大于第二爐體13的容積，這樣，停留在容納空間內的物料可以大部分停留在第一爐體12內，以進行烘干處理。這里，需要說明的是，爐體1的容積可以為第一爐體12的容積與第二爐體13的容積之和。

由此，煙氣進口121可以鄰近第一爐體12的下端設置，煙氣出口122可以鄰近第一爐體12的上端設置。也就是說，煙氣進口121可以沿水平方向貫穿第一爐體12側壁的下部，煙氣出口122可以沿水平方向貫穿第一爐體12側壁的上部，從而溫度較高的煙氣大體停留在第一爐體12內，以對停留在第一爐體12內的大部分物料進行烘干。

優選地，第一爐體12的橫截面積從上到下可以處處相等，例如第一爐體12可以大體構造為回轉圓筒形，從而在烘干的過程中，物料可以比較均勻地分布在第一爐體12內，以更加充分、全面地接觸溫度較高的煙氣，以實現較充分的烘干。優選地，煙氣進口121與煙氣出口122在水平面上的投影分布在第一爐體12直徑方向上的兩端，從而可以延長煙氣的流通路徑，以使煙氣可以更加充分地接觸物料，對物料進行更加全面的烘干。

優選地，第二爐體13的上端的橫截面積大于第二爐體13的下端的橫截面積，例如，第二爐體13從上到下橫截面積可以逐漸減小，也就是說，第二爐體13可以大體構造為倒置的圓錐筒形(漏斗形)，此時，設置在第二爐體13底部的出料口131的橫截面積最小。由此，在卸料時，物料在第二爐體13內可以呈現匯聚、集中的下滑趨勢，且沿著第二爐體13的內壁傾斜從出料口131出排出，從而使得物料可以更加集中地排出，以便于出料裝置3回收物料。這里，需要說明的是，爐體1的具體形狀還可以根據實際要求設置，以更好地滿足實際要求。

在本發明的一個實施例中，參照圖1，上料裝置2可以為輸送皮帶，出料裝置3也可以為輸送皮帶。這里，可以理解的是，輸送皮帶可以包括：兩個滾輪和一條環形皮帶，兩個滾輪彼此間隔開設置，且兩個滾輪的旋轉軸線彼此平行，環形皮帶繞設在兩個滾輪上以通過兩個滾輪的同步轉動實現循環回轉。由此，垃圾烘干爐100的傳動部件簡單，投資成本低。

如圖1所示，上料裝置2可以為上料輸送皮帶，上料輸送皮帶可以整體呈現傾斜向上的延伸趨勢，上料輸送皮帶的進口處滾輪21可以鄰近地面設置，上料輸送皮帶的出口處滾輪22可以設在爐體1進料口111的上方，從而上料裝置2可以將鄰近地面處設置的物料輸送至爐體1的進料口111內。當然，本發明不限于此，上料輸送皮帶的進口處滾輪21還可以根據物料的存放位置具體設置，以更好地滿足實際要求。另外，上料裝置2還可以構造為其他形式，例如上料裝置2還可以是螺旋輸送裝置。

如圖1所示，出料裝置3為出料輸送皮帶，出料輸送皮帶可以整體呈現水平的延伸趨勢，且出料輸送皮帶的進口處滾輪31可以位于出料口131的正下方，從而出料裝置3可以將從出料口131處卸下的物料輸送走。其中，出料輸送皮帶的出口處滾輪32可以根據物料的實際輸送地點具體設置，以更好地滿足實際要求。另外，出料裝置3還可以構造為其他形式，例如出料裝置3還可以是螺旋輸送裝置。

具體地，參照圖1，當溫度較高的煙氣從進料口111或者煙氣出口122流出時，煙氣可能帶走一些粒度較小的物料，由此，需要在進料口111處以及煙氣出口122處設置過濾網以實現過濾，從而避免物料從進料口111或者煙氣出口122處流走。其中，物料的粒度取值范圍可以為40mm-400mm。

進料口111處可以設有第一過濾網112。如圖1所示，第一過濾網112的形狀與進料口111的橫截面形狀可以完全相同，且第一過濾網112的孔徑小于物料的最小粒度(例如40mm)，從而可以有效地避免物料從進料口111處流出。

煙氣出口122處設有第二過濾網1221，其中，第二過濾網1221的形狀與煙氣出口122的橫截面形狀可以完全相同，且第二過濾網1221的孔徑小于物料的最小粒度(例如40mm)，從而可以有效地避免物料從煙氣出口122處流出。

這里，需要說明的是，在向爐體1內通入物料之前，可以首先將第一過濾網112打開，進料結束后將第一過濾網112關閉，然后向爐體1內通入溫度較高的煙氣進行烘干作業。當然，本發明不限于此，垃圾烘干爐100在工作的過程中，可以一邊向爐體1內通入物料，一邊向爐體1通入溫度較高的煙氣進行烘干作業，此時，第一過濾網112上可以開設進料通孔，上料裝置2的物料出口與進料通孔相連通，從而可以實現加料和烘干的同時進行。

為了避免物料在爐體1內烘干時間過長引起著火等問題，需要定時卸料，具體地，可以每隔20mim-30min開啟閥門132一次，以實現卸料，具體地，每次排出的物料的體積可以為爐體1容積的1/4-1/3，其中，爐體1的容積可以為第一爐體12與第二爐體13的容積之和。

下面將參考圖1描述根據本發明實施例的垃圾烘干爐100。

首先可以將原生態城市生活垃圾經過破袋、篩分處理，得到粒度在40mm～400mm的范圍內的物料，然后通過上料裝置2(例如上料輸送皮帶)通入爐體1內，熱煙氣可以通過風機從爐體1下部的煙氣進口121通入爐體1內，熱煙氣與物料直接接觸以對物料進行烘干，經過熱交換后的煙氣從爐體1上部的煙氣出口122以及爐體1的頂部排出，由于煙氣出口122和爐體1的頂部分別設有第二過濾網1221(例如網狀的鐵絲罩)和第一過濾網112(例如網狀的鐵絲罩)，從而可以防止煙氣量過大吹走粒度較小、質量較輕的物料。

為防止烘干時間過長而引發著火，從而每隔20min-30min出一次料，也就是說，烘干每進行20min-30min后，打開閥門132以將烘干后的物料從爐體1底部的出料口131排出一次，具體地，每次排出的物料的體積可以為爐體1容積的1/4-1/3，物料從出料口131落入出料裝置3(例如出料輸送皮帶)得以輸出。

例如在本發明的其中一個示例中，當第一爐體12的直徑為1.5m，且第一爐體12與第二爐體13的總體積為3m³時，向爐體1內通入含水量為50％、粒度為40mm～400mm的物料(該物料的組成可以為塑料、織物、紙片、橡膠以及木竹，其中各組成成分的質量百比可以為46.2％、21.4％、20.7％、3.0％以及8.7％)，向爐體1內通入的煙氣量為3800m³/h、溫度為120℃-130℃的煙氣，煙氣出口122可以輸出溫度為40℃-50℃的煙氣，每隔25min出一次料，且每次排出的物料的體積為爐體1容積的1/4-1/3，排出物料的含水量降至12％。其中，含水量可以理解為物料所含的水分質量與物料的總質量之比。這樣，采用溫度較低的煙氣對物料進行烘干可以理解為低溫烘干工藝，該工藝的熱耗低。另外，需要說明的是，爐體1的尺寸、形狀還可以根據實際要求設置，且垃圾烘干爐100的工藝參數還可以根據實際要求設置，以更好地滿足實際要求。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是兩個或兩個以上，除非另有明確具體的限定。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

盡管已經示出和描述了本發明的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本發明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由權利要求及其等同物限定。