一種利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備的制作方法
【專利摘要】一種利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備，包括汽車發動機、廢熱能量回收裝置、風路、車載模塊化污泥干化裝置、熱泵輔助能源，其特征在于：包括從汽車廢熱中提取熱量，通過能量回收裝置制取中低溫工質空氣；所述的汽車廢熱包括發動機熱量和汽車尾氣中的熱量，所制取的工質空氣從風路進入污泥干化裝置干化污泥。進一步的，還可以通過熱泵熱回收系統可以對污泥干化提供輔助能量；所述的污泥干化裝置為模塊化污泥干化箱，該干燥箱為車載移動式和汽車結為一體組成污泥干化設備。
【專利說明】一種利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種污泥干化設備，特別是涉及一種利用汽車廢熱的移動式
[0002]污泥干化設備。【背景技術】
[0003]污泥干燥是一個能量凈支出的過程，耗能費用在一個標準干燥系統中占運行成本的比例大于80%。因此污泥處理屬于高耗能行業，而能源是國民經濟的重要物質基礎，它直接影響到國家安全、可持續發展及社會穩定。在污泥處理過程中降低能耗、強化換熱、提高能量的利用率已經成為了主要問題。既減輕了國家對污泥處理的經濟負擔，又對污泥中能量的回收利用有積極的推動作用，發展前景廣闊。
[0004]目前現有污泥干化設備中，不管是直接式還是間接式都是采用熱源直接通入干燥設備中干燥污泥。普遍使用的設備有采用高溫蒸汽或者導熱油進行間接干化，直接導致的就是優質一次能源的大量使用，處理成本居高不下，很難成為污泥處理的出路；還有采用高溫煙氣進行直接干化，雖然利用的煙氣屬于廢熱，不直接消耗優質一次能源，但是污泥中的部分有機物在高溫下會分解出有毒有害氣體，對環境造成非常嚴重的二次污染，也不是一種可持續的方法。
[0005]對于污泥處理，始終是要找到一條即不消耗一次優質能源，又不對環境造成二次污染的有效途徑。而在現實生活中，汽車作為能源的消耗大戶，而其發動機效率一般只有40%，如何利用大量浪費的熱能成為各國科學界大力研究的方向。
【發明內容】
[0006]本發明的目的就是為了解決上面提到的問題，提供一種可以有效利用汽車廢熱作為制取中低溫工質空氣進行污泥干化的設備，同時模塊化污泥干化箱和汽車組合成為移動式污泥干化設備，可以提供在汽車的移動過程中進行污泥干化。
[0007]—種利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備，包括汽車發動機、能量回收裝置、尾氣管道、工質空氣送風風管路、工質空氣回風風管路、車載模塊化污泥干化裝置，其特征在于:包括從所述的汽車發動機通過冷卻水供水管路和冷卻水回水管路與能量回收裝置連接，并通過該能量回收裝置與工質空氣換熱，經過加熱后的空氣經過工質空氣送風風管進入車載模塊化污泥干化裝置中，對污泥進行直接干化，并經過工質空氣回風風管路返回能量回收裝置，且在工質空氣回風風管上設置冷卻裝置，使工質空氣回風風管內的濕熱工質空氣降溫除濕。
[0008]所述的利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備，其特征在于所述的車載模塊化污泥干化裝置還包括尾氣管道輸送發動機尾氣進入中間接干燥器對原始污泥進行預熱和初步干化。
[0009]所述的利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備，其特征在于所述的汽車發動機為水冷汽車發動機，發動機冷卻水溫度在90°C以上。[0010]所述的利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備，其特征在于所述的車載模塊化污泥干化裝置由污泥進料口、間接干燥箱、間接干燥器、直接干燥箱和污泥出料口組成。
[0011]所述的利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備，其特征在于所述的直接干燥箱為與工質空氣直接接觸式污泥干燥系統，形式包括帶式、盤式等常見干燥設備。
[0012]所述的利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備，其特征在于所述的工質空氣回風風管路上還連接有輔助熱泵能量回收裝置，干化污泥之后濕熱工質空氣由工質空氣回風風管引入熱泵能量回收裝置中，經過蒸發器降溫除濕之后，之后經過冷凝器加熱，再經由能量回收裝置加熱到設定溫度。
[0013]所述的利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備，其特征在于所述的能量回收裝置由冷卻水供水管路接入，經過能量回收裝置換熱之后，由冷卻水回水管路接回冷卻發動機。
[0014]所述的利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備，其特征在于所述的尾氣管路引汽車尾氣進入間接干燥器中，對原始污泥進行預熱和初步干化，降溫后由汽車尾氣排出管道排出。
[0015]所述的利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備，其特征在于所述工質空氣送風風管內的工質空氣經過直接干燥箱、工質空氣回風風管、冷卻裝置、能量回收裝置形成一個密閉回路，工質空氣在這個密閉回路中循環。
[0016]所述的利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備，其特征在于所述車載模塊化污泥干化裝置，設置在中間的隔板將干化箱體分為上下兩部分，分別為間接干燥箱和直接干燥箱，污泥通過螺旋下料裝置從間接干燥箱進入直接干燥箱。
[0017]本發明采用汽車和模塊化污泥干化箱相結合的移動式污泥干化設備，一方面可以有效利用汽車發動機的廢熱作為熱源制取中低溫工質空氣干化污泥，同時有有效的避免了高溫干化對環境造成的嚴重二次污染問題；另一方面，作為移動式污泥干化設備，可以對不同地點的污泥進行有效的處理，以及應對一些突發事件，污泥裝車后，在汽車的移動過程中進行污泥處理作業。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1為本發明實施例一的系統圖；
[0019]圖2為本發明實施例二的系統圖；
[0020]其中:1為車載模塊化污泥干化裝置；2為熱泵能量回收裝置；3為尾氣管道；4為汽車發動機；5為工質空氣送風風管；6為工質空氣回風風管；7為冷卻水供水管路；8為冷卻水回水管路；9為能量回收裝置；10為污泥進料口 ；11為污泥出料口 ；12冷卻裝置；13為間接干燥器；14為汽車尾氣排出管道；15為間接干燥箱；16為直接干燥箱；17為節流機構；18為蒸發器；19為冷凝器；20為壓縮機；21螺旋下料裝置；
【具體實施方式】
[0021] 下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述。
[0022]實施例一
[0023]如圖1所示為本發明實施例一的系統圖，圖中整個污泥干燥系統包括汽車發動機
4、能量回收裝置9、車載模塊化污泥干化裝置I。[0024]在本實施例一中，汽車尾氣通過尾氣管道3引入車載模塊化污泥干化裝置I中，通過間接干燥器13將熱量傳給污泥進行間接干化，對原始污泥進行余熱和初步干化，降溫之后的汽車尾氣通過汽車尾氣排出管道14排出。
[0025]在本實施例一中，汽車發動機4的冷卻水通過冷卻水供水管路7進入能量回收裝置9中進行熱回收，將熱量置換給工質空氣，并通過工質空氣送風風管5進入車載模塊化污泥干化裝置I中的直接干燥箱16，通過工質空氣直接和污泥接觸，加強換熱，提高干化效率；工質空氣回風風管6引出，此時該工質空氣為濕熱空氣，含濕量較大，由設置在工質空氣回風風管6上的冷卻裝置12進行降溫除濕，再經由能量回收裝置9加熱到設定溫度，最后進入循環進入車載模塊化污泥干化裝置I中。
[0026]在本實施例一中，干化污泥之后的工質空氣溫度為50°C左右，相對濕度90%以上，由工質空氣回風風管6引入冷卻裝置12，該裝置設置有風機和換熱器對濕熱工質空氣進行降溫除濕。
[0027]在本實施例一中，工質空氣經過工質空氣送風風管5、直接干燥箱16、工質空氣回風風管6、冷卻裝置12、能量回收裝置9形成一個密閉回路，工質空氣在這個密閉回路中循環，有效避免污泥干化過程中的臭氣直接排放進入大氣。
[0028]在本實施例一中，車載模塊化污泥干化裝置I主要由污泥進料口 10、間接干燥箱
15、間接干燥器13、直接干燥箱16和污泥出料口 11組成。
[0029]車輛到達污泥存放點后，進行污泥裝車，由污泥進料口 10進入間接干燥箱15中，汽車離開之后，汽車發動機4開始工作，汽車尾氣通過尾氣管道3進入間接干燥器13中，給原始污泥進行預熱和初步干化 ；之后污泥由間接干燥箱15進入直接干燥箱16，由經過能量回收裝置9加熱的工質空氣進行干化，將污泥含水率干化到30%以下，干污泥由污泥出料口 11送出。
[0030]實施例二
[0031]本發明實施例二與實施例一的不同之處在于:當汽車發動機4提供的能量不足以干化污泥時，該系統中添加了熱泵系統作為輔助能源進行補充。熱泵能量回收裝置2如圖中虛線框中的內容，通過壓縮機20使氣態冷媒工質增壓增溫，驅動冷媒工質經過冷凝器19散熱凝結成高壓液態冷媒，經過節流機構17節流成低壓液體，在冷卻裝置12中吸熱蒸發成低壓氣態，被蒸汽驅動壓縮機20吸收回壓縮機，如此循環往復，所述的冷卻裝置12在本實施例中為熱泵系統的蒸發器，用于對引出直接干燥箱16的濕熱工質空氣進行降溫除濕。
[0032]在本實施例二中，工質空氣經過工質空氣送風風管5、車載模塊化污泥干化裝置
1、工質空氣回風風管6、熱泵能量回收裝置2、能量回收裝置9形成一個密閉回路，工質空氣在這個密閉回路中循環，有效避免污泥干化過程中的臭氣直接排放進入大氣。
[0033]在本實施例二中，汽車發動機4的冷卻水通過冷卻水供水管路7進入能量回收裝置9中進行熱回收，將熱量置換給工質空氣，并通過工質空氣送風風管5進入車載模塊化污泥干化裝置I中的直接干燥箱16中干化污泥，干化污泥之后的濕熱工質空氣由工質空氣回風風管6引入熱泵系統2中，經過冷卻裝置12降溫除濕之后，之后經過冷凝器19加熱，再經由能量回收裝置9加熱到設定溫度，最后進入循環進入車載模塊化污泥干化裝置I中。
[0034]其余未述部分詳見實施例一，不再重復。
【權利要求】
1.一種利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備，包括汽車發動機(4)、能量回收裝置(9)、尾氣管道(3)、工質空氣送風風管路(5)、工質空氣回風風管路(6)、車載模塊化污泥干化裝置(I)，其特征在于:包括從所述的汽車發動機(4)通過冷卻水供水管路(7)和冷卻水回水管路(8)與能量回收裝置(9)連接，并通過該能量回收裝置(9)與工質空氣換熱，經過加熱后的空氣經過工質空氣送風風管(5)進入車載模塊化污泥干化裝置(I)中，直接干化污泥，并經過工質空氣回風風管路(6)返回能量回收裝置(9)，且在工質空氣回風風管(6)上設置冷卻裝置(12)，使工質空氣回風風管(6)內的濕熱工質空氣降溫除濕。
2.根據權利要求1所述的利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備，其特征在于所述的車載模塊化污泥干化裝置(I)還包括尾氣管道(3)輸送發動機尾氣進入中間接干燥器(13)對原始污泥進行預熱和初步干化。
3.根據權利要求2所述的利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備，其特征在于所述的汽車發動機(4)為水冷汽車發動機，發動機冷卻水溫度在90°C以上。
4.根據權利要求2所述的利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備，其特征在于所述的車載模塊化污泥干化裝置(I)由污泥進料口(10)、間接干燥箱(15)、間接干燥器(13)、直接干燥箱(16)和污泥出料口(11)組成。
5.根據權利要求4所述的利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備，其特征在于所述的直接干燥箱為與工質空氣直接接觸式污泥干燥系統，形式包括帶式、盤式等常見干燥設備。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備，其特征在于所述的工質空氣回風風管路(6)上還連接有輔助熱泵能量回收裝置(2)，干化污泥之后濕熱工質空氣由工質空氣回風風管出)引入熱泵能量回收裝置(2)中，經過蒸發器(18)降溫除濕之后，之后經過冷凝器(19)加熱，再經由能量回收裝置(9)加熱到設定溫度。·
7.根據權利要求6所述的利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備，其特征在于所述的能量回收裝置(9)由冷卻水供水管路(7)接入，經過能量回收裝置(9)換熱之后，由冷卻水回水管路⑶接回冷卻發動機(4)。
8.根據權利要求7所述的利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備，其特征在于所述的尾氣管路⑶引汽車尾氣進入間接干燥器(13)中，對原始污泥進行預熱和初步干化，降溫后由汽車尾氣排出管道(14)排出。
9.根據權利要求8所述的利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備，其特征在于所述工質空氣送風風管(5)內的工質空氣經過直接干燥箱(16)、工質空氣回風風管(6)、冷卻裝置(12)、能量回收裝置(9)形成一個密閉回路，工質空氣在這個密閉回路中循環。
10.根據權利要求9所述的利用汽車廢熱的移動式污泥干化設備，其特征在于所述車載模塊化污泥干化裝置(I)，設置在中間的隔板將干化箱體分為上下兩部分，分別為間接干燥箱(15)和直接干燥箱(16)，污泥通過螺旋下料裝置(21)從間接干燥箱(15)進入直接干燥箱(16)。
【文檔編號】F01N5/02GK103539329SQ201210247332
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月13日 優先權日:2012年7月13日
【發明者】張信榮, 盛劍霄, 鄭秋云 申請人:北大工學院紹興技術研究院