本實用新型涉及一種污泥處理系統,具體是一種利用熱泵進行污泥干燥的設備。
背景技術:
污泥是城市生活污水、工業廢水處理過程中產生的固體廢棄物,這種污泥含水量高、易腐爛、含有細菌、重金屬等有毒物質,因此需要對污泥進行無害化處理和再利用,目前我國污泥的無害化處置率低于25%,發展嚴重落后。污泥處理的難點在于脫水、干燥(減量化)和最終的處置,徹底的干燥減量化路線可以使其剩余物后續處置簡單且不受制約,無論進行填埋、焚燒還是建材化,都具有靈活和低成本的特性。但是,現有的污泥干燥技術通常需要高額的投資和運營成本。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于克服上述現有技術的不足,提供一種高效節能且低成本的一種熱泵干燥系統。
為實現上述目的,本實用新型采用以下技術方案:
一種熱泵干燥系統,包括
熱泵系統,其包括由前級蒸發器、前級壓縮機、前級冷凝器、前級節流閥相連構成的第一工質循環回路以及由次級蒸發器、次級壓縮機、次級冷凝器、次級節流閥相連構成的第二工質循環回路;
進出料系統,包括通過管道依次相連的切條機、高效旋風干燥器、旋風除塵器以及葉輪出料器,所述切條機上設置有密閉式進料斗;
旋風干燥系統,包括設在切條機前端的出風口、設在旋風除塵器后端的回風口、以及設在回風口與出風口之間的供空氣流通的風道,風道依次通過風機、前級蒸發器、轉輪除濕裝置的處理區域和次級冷凝器;
以及用于控制熱泵系統的啟停以及風機、各閥門開關的控制系統,其包括測量溫度和濕度的溫度傳感器和濕度傳感器。
所述前級冷凝器和次級蒸發器結合成為蒸發冷凝換熱器。
所述風道在風機的前端還連接一尾氣回收管道,所述尾氣回收管道通過所述轉輪除濕裝置的再生區域。
所述熱泵系統在所述蒸發冷凝換熱器與所述前級節流閥之間設置有一空氣換熱器,所述尾氣回收管道經過所述轉輪除濕裝置的再生區域連通至所述空氣換熱器。
所述風道在風機前還連接風管式等離子除塵器。
采用上述技術方案后,本實用新型與背景技術相比,具有如下優點:
本實用新型系統利用轉輪除濕裝置進一步對蒸發器冷凝后的空氣除濕;熱泵循環工質多余的冷凝熱通過空氣換熱器形成高溫熱風對轉輪除濕裝置的再生區進行再生,形成的濕熱空氣回到前級蒸發器前的尾氣回收管道,提高了尾氣熱量的回收率;采用多級熱泵逐級加熱,合理的提高了旋風干燥系統的干燥介質溫度;通過對旋風干燥器的結構改進,增加了螺旋風道結構、高度可調的升氣管和底部錐狀穩渦器結構。綜合以上有效措施,提高了污泥干燥系統的干燥效率,降低了能耗和成本,而且整個系統密閉循環,無臭氣排放,高效節能環保。
附圖說明
圖1為本實用新型的流程示意圖;
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白,以下結合附圖及實施例,對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解,此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
實施例
本發明一種熱泵干燥系統包括熱泵系統、旋風干燥系統、進出料系統和控制系統。
如圖1所示,其中熱泵系統包括由前級蒸發器21、前級壓縮機24、蒸發冷凝換熱器26、前級節流閥23相連構成的第一工質循環回路以及由蒸發冷凝換熱器26、次級壓縮機28、次級冷凝器29、次級節流閥27相連構成的第二工質循環回路;其中蒸發冷凝換熱器26是由第一工質循環回路的前級冷凝器和第二工質循環回路的次級蒸發器相結合構成,即次級蒸發器吸收前級冷凝器釋放的工質冷凝熱,通過次級壓縮機做功,獲得更高位的熱量用于加熱干燥介質。第一工質循環回路和第二工質循環回路構成兩級熱泵串聯逐級加熱,選用合適的制冷工質,在保證低能耗的前提下合理的提高了干燥介質溫度。
進出料系統包括通過管道依次相連的切條機11、一級或多級高效旋風干燥器12、旋風除塵器14以及葉輪出料器13,切條機11上連接有密閉式進料斗,高效旋風干燥器12設置有螺旋風道結構、高度可調的升氣管和底部錐狀穩渦器結構。
旋風干燥系統包括設在切條機11前端的出風口、設在旋風除塵器14后端的回風口、以及連接在回風口與出風口之間的供空氣流通的風道1,風道1依次通過風管式等離子除塵器15、風機16、前級蒸發器21、轉輪除濕裝置22的處理區域、次級冷凝器29和風機10,風道1在風機16的前端還連接尾氣回收管道2,尾氣回收管道2經過轉輪除濕裝置22的再生區域連接至空氣換熱器25,空氣換熱器25設置在熱泵系統在第一工質循環回路的蒸發冷凝換熱器26與前級節流閥23的之間,將前一級熱泵的制冷劑多余的冷凝熱通過空氣換熱器25形成高溫熱風對轉輪除濕裝置22的再生區域進行加熱再生,形成的濕熱空氣通過尾氣回收管道2與風道1里的空氣混合。
混合后的濕熱空氣經過初級蒸發器21冷凝除濕后進入轉輪除濕裝置22的處理區域,經初級蒸發器21除濕后的冷凝水經冷凝水管排出,轉輪除濕裝置22的轉輪分為處理區域和再生區域,在轉輪除濕過程中,轉輪在驅動裝置帶動下緩慢旋轉,轉輪處理區域的吸濕劑吸附空氣中水分子達到飽和狀態后,轉到再生區域由經空氣換熱器25處理后送出的高溫空氣進行脫附再生,恢復轉輪的吸濕能力,再繼續對空氣進行除濕,這一過程周而復始,干燥空氣連續的經溫度調節后送入指定風道,達到高精度的溫濕度控制。
控制系統用于控制熱泵系統的啟停以及風機、各閥門的開關,其包括用于測量溫度和濕度的溫度傳感器和濕度傳感器。
本實用新型的工作過程如下:
干燥物質流程:含水率80%左右的污泥從切條機11上的進料斗進入,在高效旋風干燥器12中干化到30%的含水率,最后從葉輪出料器13排出。
干燥介質流程:由旋風干燥系統提供的干燥介質熱風對含水率高的污泥進行干燥,干燥后形成的濕熱尾氣由回風口進入風管式等離子除塵器15進行除塵,然后與轉輪除濕裝置22的再生區域排出的濕熱空氣混合后由風機16送經初級蒸發器21冷凝除濕后進入轉輪除濕裝置22的處理區域,經過轉輪除濕裝置22進一步除濕后吸收次級冷凝器29釋放的工質冷凝熱,最終變成熱干空氣由送風口吹出對污泥進行干燥處理。
以上所述,僅為本實用新型較佳的具體實施方式,但本實用新型的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此,本實用新型的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。