CN103539329A - 一种利用汽车废热的移动式污泥干化设备 - Google Patents

Abstract

一种利用汽车废热的移动式污泥干化设备，包括汽车发动机、废热能量回收装置、风路、车载模块化污泥干化装置、热泵辅助能源，其特征在于：包括从汽车废热中提取热量，通过能量回收装置制取中低温工质空气；所述的汽车废热包括发动机热量和汽车尾气中的热量，所制取的工质空气从风路进入污泥干化装置干化污泥。进一步的，还可以通过热泵热回收系统可以对污泥干化提供辅助能量；所述的污泥干化装置为模块化污泥干化箱，该干燥箱为车载移动式和汽车结为一体组成污泥干化设备。

Description

一种利用汽车废热的移动式污泥干化设备

技术领域

本发明涉及一种污泥干化设备，特别是涉及一种利用汽车废热的移动式

污泥干化设备。

背景技术

污泥干燥是一个能量净支出的过程，耗能费用在一个标准干燥系统中占运行成本的比例大于80％。因此污泥处理属于高耗能行业，而能源是国民经济的重要物质基础，它直接影响到国家安全、可持续发展及社会稳定。在污泥处理过程中降低能耗、强化换热、提高能量的利用率已经成为了主要问题。既减轻了国家对污泥处理的经济负担，又对污泥中能量的回收利用有积极的推动作用，发展前景广阔。

目前现有污泥干化设备中，不管是直接式还是间接式都是采用热源直接通入干燥设备中干燥污泥。普遍使用的设备有采用高温蒸汽或者导热油进行间接干化，直接导致的就是优质一次能源的大量使用，处理成本居高不下，很难成为污泥处理的出路；还有采用高温烟气进行直接干化，虽然利用的烟气属于废热，不直接消耗优质一次能源，但是污泥中的部分有机物在高温下会分解出有毒有害气体，对环境造成非常严重的二次污染，也不是一种可持续的方法。

对于污泥处理，始终是要找到一条即不消耗一次优质能源，又不对环境造成二次污染的有效途径。而在现实生活中，汽车作为能源的消耗大户，而其发动机效率一般只有40％，如何利用大量浪费的热能成为各国科学界大力研究的方向。

发明内容

本发明的目的就是为了解决上面提到的问题，提供一种可以有效利用汽车废热作为制取中低温工质空气进行污泥干化的设备，同时模块化污泥干化箱和汽车组合成为移动式污泥干化设备，可以提供在汽车的移动过程中进行污泥干化。

一种利用汽车废热的移动式污泥干化设备，包括汽车发动机、能量回收装置、尾气管道、工质空气送风风管路、工质空气回风风管路、车载模块化污泥干化装置，其特征在于：包括从所述的汽车发动机通过冷却水供水管路和冷却水回水管路与能量回收装置连接，并通过该能量回收装置与工质空气换热，经过加热后的空气经过工质空气送风风管进入车载模块化污泥干化装置中，对污泥进行直接干化，并经过工质空气回风风管路返回能量回收装置，且在工质空气回风风管上设置冷却装置，使工质空气回风风管内的湿热工质空气降温除湿。

所述的利用汽车废热的移动式污泥干化设备，其特征在于所述的车载模块化污泥干化装置还包括尾气管道输送发动机尾气进入中间接干燥器对原始污泥进行预热和初步干化。

所述的利用汽车废热的移动式污泥干化设备，其特征在于所述的汽车发动机为水冷汽车发动机，发动机冷却水温度在90℃以上。

所述的利用汽车废热的移动式污泥干化设备，其特征在于所述的车载模块化污泥干化装置由污泥进料口、间接干燥箱、间接干燥器、直接干燥箱和污泥出料口组成。

所述的利用汽车废热的移动式污泥干化设备，其特征在于所述的直接干燥箱为与工质空气直接接触式污泥干燥系统，形式包括带式、盘式等常见干燥设备。

所述的利用汽车废热的移动式污泥干化设备，其特征在于所述的工质空气回风风管路上还连接有辅助热泵能量回收装置，干化污泥之后湿热工质空气由工质空气回风风管引入热泵能量回收装置中，经过蒸发器降温除湿之后，之后经过冷凝器加热，再经由能量回收装置加热到设定温度。

所述的利用汽车废热的移动式污泥干化设备，其特征在于所述的能量回收装置由冷却水供水管路接入，经过能量回收装置换热之后，由冷却水回水管路接回冷却发动机。

所述的利用汽车废热的移动式污泥干化设备，其特征在于所述的尾气管路引汽车尾气进入间接干燥器中，对原始污泥进行预热和初步干化，降温后由汽车尾气排出管道排出。

所述的利用汽车废热的移动式污泥干化设备，其特征在于所述工质空气送风风管内的工质空气经过直接干燥箱、工质空气回风风管、冷却装置、能量回收装置形成一个密闭回路，工质空气在这个密闭回路中循环。

所述的利用汽车废热的移动式污泥干化设备，其特征在于所述车载模块化污泥干化装置，设置在中间的隔板将干化箱体分为上下两部分，分别为间接干燥箱和直接干燥箱，污泥通过螺旋下料装置从间接干燥箱进入直接干燥箱。

本发明采用汽车和模块化污泥干化箱相结合的移动式污泥干化设备，一方面可以有效利用汽车发动机的废热作为热源制取中低温工质空气干化污泥，同时有有效的避免了高温干化对环境造成的严重二次污染问题；另一方面，作为移动式污泥干化设备，可以对不同地点的污泥进行有效的处理，以及应对一些突发事件，污泥装车后，在汽车的移动过程中进行污泥处理作业。

附图说明

图1为本发明实施例一的系统图；

图2为本发明实施例二的系统图；

其中：1为车载模块化污泥干化装置；2为热泵能量回收装置；3为尾气管道；4为汽车发动机；5为工质空气送风风管；6为工质空气回风风管；7为冷却水供水管路；8为冷却水回水管路；9为能量回收装置；10为污泥进料口；11为污泥出料口；12冷却装置；13为间接干燥器；14为汽车尾气排出管道；15为间接干燥箱；16为直接干燥箱；17为节流机构；18为蒸发器；19为冷凝器；20为压缩机；21螺旋下料装置；

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述。

实施例一

如图1所示为本发明实施例一的系统图，图中整个污泥干燥系统包括汽车发动机4、能量回收装置9、车载模块化污泥干化装置1。

在本实施例一中，汽车尾气通过尾气管道3引入车载模块化污泥干化装置1中，通过间接干燥器13将热量传给污泥进行间接干化，对原始污泥进行余热和初步干化，降温之后的汽车尾气通过汽车尾气排出管道14排出。

在本实施例一中，汽车发动机4的冷却水通过冷却水供水管路7进入能量回收装置9中进行热回收，将热量置换给工质空气，并通过工质空气送风风管5进入车载模块化污泥干化装置1中的直接干燥箱16，通过工质空气直接和污泥接触，加强换热，提高干化效率；工质空气回风风管6引出，此时该工质空气为湿热空气，含湿量较大，由设置在工质空气回风风管6上的冷却装置12进行降温除湿，再经由能量回收装置9加热到设定温度，最后进入循环进入车载模块化污泥干化装置1中。

在本实施例一中，干化污泥之后的工质空气温度为50℃左右，相对湿度90％以上，由工质空气回风风管6引入冷却装置12，该装置设置有风机和换热器对湿热工质空气进行降温除湿。

在本实施例一中，工质空气经过工质空气送风风管5、直接干燥箱16、工质空气回风风管6、冷却装置12、能量回收装置9形成一个密闭回路，工质空气在这个密闭回路中循环，有效避免污泥干化过程中的臭气直接排放进入大气。

在本实施例一中，车载模块化污泥干化装置1主要由污泥进料口10、间接干燥箱15、间接干燥器13、直接干燥箱16和污泥出料口11组成。

车辆到达污泥存放点后，进行污泥装车，由污泥进料口10进入间接干燥箱15中，汽车离开之后，汽车发动机4开始工作，汽车尾气通过尾气管道3进入间接干燥器13中，给原始污泥进行预热和初步干化；之后污泥由间接干燥箱15进入直接干燥箱16，由经过能量回收装置9加热的工质空气进行干化，将污泥含水率干化到30％以下，干污泥由污泥出料口11送出。

实施例二

本发明实施例二与实施例一的不同之处在于：当汽车发动机4提供的能量不足以干化污泥时，该系统中添加了热泵系统作为辅助能源进行补充。热泵能量回收装置2如图中虚线框中的内容，通过压缩机20使气态冷媒工质增压增温，驱动冷媒工质经过冷凝器19散热凝结成高压液态冷媒，经过节流机构17节流成低压液体，在冷却装置12中吸热蒸发成低压气态，被蒸汽驱动压缩机20吸收回压缩机，如此循环往复，所述的冷却装置12在本实施例中为热泵系统的蒸发器，用于对引出直接干燥箱16的湿热工质空气进行降温除湿。

在本实施例二中，工质空气经过工质空气送风风管5、车载模块化污泥干化装置1、工质空气回风风管6、热泵能量回收装置2、能量回收装置9形成一个密闭回路，工质空气在这个密闭回路中循环，有效避免污泥干化过程中的臭气直接排放进入大气。

在本实施例二中，汽车发动机4的冷却水通过冷却水供水管路7进入能量回收装置9中进行热回收，将热量置换给工质空气，并通过工质空气送风风管5进入车载模块化污泥干化装置1中的直接干燥箱16中干化污泥，干化污泥之后的湿热工质空气由工质空气回风风管6引入热泵系统2中，经过冷却装置12降温除湿之后，之后经过冷凝器19加热，再经由能量回收装置9加热到设定温度，最后进入循环进入车载模块化污泥干化装置1中。

其余未述部分详见实施例一，不再重复。

Claims (10)

1.一种利用汽车废热的移动式污泥干化设备，包括汽车发动机(4)、能量回收装置(9)、尾气管道(3)、工质空气送风风管路(5)、工质空气回风风管路(6)、车载模块化污泥干化装置(1)，其特征在于：包括从所述的汽车发动机(4)通过冷却水供水管路(7)和冷却水回水管路(8)与能量回收装置(9)连接，并通过该能量回收装置(9)与工质空气换热，经过加热后的空气经过工质空气送风风管(5)进入车载模块化污泥干化装置(1)中，直接干化污泥，并经过工质空气回风风管路(6)返回能量回收装置(9)，且在工质空气回风风管(6)上设置冷却装置(12)，使工质空气回风风管(6)内的湿热工质空气降温除湿。

2.根据权利要求1所述的利用汽车废热的移动式污泥干化设备，其特征在于所述的车载模块化污泥干化装置(1)还包括尾气管道(3)输送发动机尾气进入中间接干燥器(13)对原始污泥进行预热和初步干化。

3.根据权利要求2所述的利用汽车废热的移动式污泥干化设备，其特征在于所述的汽车发动机(4)为水冷汽车发动机，发动机冷却水温度在90℃以上。

4.根据权利要求2所述的利用汽车废热的移动式污泥干化设备，其特征在于所述的车载模块化污泥干化装置(1)由污泥进料口(10)、间接干燥箱(15)、间接干燥器(13)、直接干燥箱(16)和污泥出料口(11)组成。

5.根据权利要求4所述的利用汽车废热的移动式污泥干化设备，其特征在于所述的直接干燥箱为与工质空气直接接触式污泥干燥系统，形式包括带式、盘式等常见干燥设备。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的利用汽车废热的移动式污泥干化设备，其特征在于所述的工质空气回风风管路(6)上还连接有辅助热泵能量回收装置(2)，干化污泥之后湿热工质空气由工质空气回风风管(6)引入热泵能量回收装置(2)中，经过蒸发器(18)降温除湿之后，之后经过冷凝器(19)加热，再经由能量回收装置(9)加热到设定温度。

7.根据权利要求6所述的利用汽车废热的移动式污泥干化设备，其特征在于所述的能量回收装置(9)由冷却水供水管路(7)接入，经过能量回收装置(9)换热之后，由冷却水回水管路(8)接回冷却发动机(4)。

8.根据权利要求7所述的利用汽车废热的移动式污泥干化设备，其特征在于所述的尾气管路(3)引汽车尾气进入间接干燥器(13)中，对原始污泥进行预热和初步干化，降温后由汽车尾气排出管道(14)排出。

9.根据权利要求8所述的利用汽车废热的移动式污泥干化设备，其特征在于所述工质空气送风风管(5)内的工质空气经过直接干燥箱(16)、工质空气回风风管(6)、冷却装置(12)、能量回收装置(9)形成一个密闭回路，工质空气在这个密闭回路中循环。

10.根据权利要求9所述的利用汽车废热的移动式污泥干化设备，其特征在于所述车载模块化污泥干化装置(1)，设置在中间的隔板将干化箱体分为上下两部分，分别为间接干燥箱(15)和直接干燥箱(16)，污泥通过螺旋下料装置(21)从间接干燥箱(15)进入直接干燥箱(16)。

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