CN107014198B - 可调温的四效除湿干燥系统 - Google Patents

可调温的四效除湿干燥系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种可调温的四效除湿干燥系统，自动恒温除湿装置可调温的四效除湿干燥系统，包括至少两套除湿热泵组件和一组辅助换热组件，所述除湿热泵组件包括至少一个制冷剂模块和一个空气模块；所述辅助换热组件由两个换热器通过循环管路串接组成，在所述循环管路上设置冷媒进口和冷媒出口。本发明有如下优点：可提高除湿量10％以上；可以实现密闭式干燥过程，污泥干燥过程中没有异味排放，无需安装除臭装置；分开设计循环风量及除湿风量，可以缩短污泥干燥周期且防止污泥干燥粉尘产生；可满足污泥干燥模型结构设计要求同时减小除湿热泵主体结构体积；该设备结构紧凑，占地面积小，维修空间小。

Description

可调温的四效除湿干燥系统
【技术领域】
本发明涉及干燥设备领域，具体为一种可调温的四效除湿干燥系统。
【背景技术】
目前，常用的干化系统主要以直接干燥转鼓式工艺、多层台阶式干化工艺、转盘式干化工艺、流化床干化工艺等为主。然而，污泥带式干燥因对湿污泥适应性强、维修部件少、使用寿命长、干燥温度低等优势，受到广泛关注，具有很好的市场应用前景；热泵除湿结合网带式干燥污泥干化技术为污泥带式干燥一种新趋势，其在节能性、环保性等方面具有很大的优势，污泥热泵除湿干化技术将主导污泥带式干燥。
但是，现有除湿热泵干燥设备的除湿性能受工况影响，干燥过程需要外界空气冷却或冷却水进行温度调节，调温调节范围小，除湿量偏小；采用外界空气冷却式会造成热空气外泄且异味排出，影响周边环境；无法适合污泥干燥过程中干燥阶段不同风量要求；无法适合物料干燥过程中干燥阶段不同温度、湿度要求；无法实现干燥温度自动调整，无法实现较低温度条件下干燥特别是实现低温干燥；对于物料含水率较高时循环风量偏小，干燥周期长；占地面积较大、维修空间大，无法满足模块式结构要求。
【发明内容】
本发明的目的在于克服以上所述现有技术存在的不足，提供一种效率高，结构紧凑、占地面积小、没有异味排放及处理周期短的可调温的四效除湿干燥系统。
为达到上述目的，本实用新型发明的技术方案是：可调温的四效除湿干燥系统包括至少两套除湿热泵组件和一组辅助换热组件，所述除湿热泵组件包括两个制冷剂模块和一个空气模块，所述制冷剂模块由一级制冷模块和二级制冷模块组成，所述一级制冷模块包括一级冷凝器、一级蒸发器和压缩机，所述压缩机出口与所述一级冷凝器的入口连接，所述一级冷凝器的出口通过膨胀阀与所述一级蒸发器的入口连接，所述一级蒸发器的出口与所述压缩机的入口连接；所述二级制冷模块包括二级冷凝器、二级蒸发器和压缩机，所述压缩机出口与所述二级冷凝器的入口连接，所述二级冷凝器的出口通过膨胀阀与所述二级蒸发器的入口连接，所述二级蒸发器的出口与所述压缩机的入口连接；所述辅助换热组件由至少两个换热器通过管道串接形成循环回路；所述空气模块包括进气管和回热器，所述进气管通过换热器与所述回热器的热侧连接，所述回热器的热侧通过风管与蒸发器连接，所述蒸发器通过风管与回热器的冷侧连接，回热器冷侧通过风管与所述冷凝器连接。
所述辅助换热组件上的第一换热器和第二换热器分别安装于第一除湿热泵组件的第一回热器的热侧和第二除湿热泵组件的的第二回热器的热侧。
第一除湿热泵组件的所述空气模块的进风管通过空气过滤器与第一换热器和所述第一回热器的热侧连接，第一回热器的热侧通过风管与一级蒸发器和二级蒸发器连接，所述一级蒸发器和二级蒸发器通过风管与第一回热器的冷侧连接，第一回热器冷侧通过风管与所述二级冷凝器连接，二级冷凝器出来的空气被引向送风口，所述送风口设置送风机。
第二除湿热泵组件的第二空气模块的进风管通过空气过滤器与所述第二换热器和所述第二回热器的热侧连接，第二回热器的热侧通过风管与另一套除湿热泵组件的一级蒸发器和二级蒸发器连接，所述一级蒸发器和二级蒸发器通过风管与第二回热器的冷侧连接，第二回热器冷侧通过风管与所述二级冷凝器连接，二级冷凝器出来的空气被引向送风口，所述送风口设置送风机。
所述一级冷凝器为风泠凝器，在所述风冷凝器上设置冷却风扇组进行散热。
所述循环回路上设置冷媒进口和冷媒出口；所述冷媒进口与冷却水管连接，所述冷媒出口连接冷却水排出管。
在所述蒸发器与压缩机之间连接热交换器。
在所述热交换器与所述膨胀阀之间设置过滤器。
两套所述除湿热泵组件设置在保温壳体内，且分别位于保温壳体两侧，在所述保温壳体内设置由隔板相隔的混风腔和干燥室。
在所述保温壳体上对应于所述湿热泵组件分别设置空气过滤器，在空气过滤器上设置上层过滤器。
所述第一回热器和第二回热器设置在所述保温壳体中部所述第一回热器和第二回热器之间形成混风腔，所述混风腔下部两侧分别安装一级蒸发器和二级蒸发器。
与现有技术相比，本发明有如下优点：可提高除湿量10％以上；可以实现密闭式干燥过程，污泥干燥过程中没有异味排放，无需安装除臭装置；分开设计循环风量及除湿风量，可以缩短污泥干燥周期且防止污泥干燥粉尘产生；采用循环风机、主风机(除湿风机)外置结构，可满足污泥干燥模型结构设计要求同时减小除湿热泵主体结构体积；该设备结构紧凑，占地面积小，维修空间小，设备只需设置一个方向维修空间，可以充分适合干燥机模块式结构要求。
【附图说明】
图1是本发明可调温的四效除湿干燥系统的流程原理图；
图2是本发明可调温的四效除湿干燥系统的空气流程结构原理图1；
图3是本发明可调温的四效除湿干燥系统的空气流程结构原理图2。
【具体实施方式】
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细的说明。
可调温的四效除湿干燥系统，如图1-3所示，包括至少两套除湿热泵组件和一组辅助换热组件。所述辅助换热组件由至少两个换热器(4，12)通过管道串接形成循环回路，在所述循环回路上设置冷媒进口和冷媒出口。在所述冷媒进口上设置电动比例阀8。所述冷媒进口和冷媒出口处设置控制阀。所述除湿热泵组件包括两个制冷剂模块和一个空气模块，所述制冷剂模块由一级制冷模块和二级制冷模块组成，所述一级制冷模块包括一级冷凝器2、一级蒸发器7和压缩机18，所述压缩机18出口与所述一级冷凝器2的入口连接，所述一级冷凝器2的出口通过膨胀阀23与所述一级蒸发器7的入口连接，所述一级蒸发器7的出口与所述压缩机18的入口连接；所述二级制冷模块包括二级冷凝器16、二级蒸发器6和压缩机18，所述压缩机18出口与所述二级冷凝器16的入口连接，所述二级冷凝器16的出口通过膨胀阀23与所述二级蒸发器6的入口连接，所述二级蒸发器6的出口与所述压缩机18的入口连接；所述空气模块的进风管通过空气过滤器3与第一换热器4和所述第一回热器5的热侧连接，第一回热器5的热侧通过风管与一级蒸发器7和二级蒸发器6连接，所述一级蒸发器7和二级蒸发器6通过风管与第一回热器5的冷侧连接，第一回热器5冷侧通过风管与所述二级冷凝器16连接，二级冷凝器16出来的空气被引向送风口，所述送风口设置送风机15。在所述蒸发器(一级蒸发器7和二级蒸发器6)与压缩机18之间连接热交换器17。所述热交换器17与所述膨胀阀23之间设置过滤器19。
在另一套除湿热泵组件中，第二空气模块的进风管通过空气过滤器3与所述第二换热器12和所述第二回热器11的热侧连接，第二回热器11的热侧通过风管与另一套除湿热泵组件的一级蒸发器7和二级蒸发器6连接，所述一级蒸发器7和二级蒸发器6通过风管与第二回热器11的冷侧连接，第二回热器11冷侧通过风管与所述二级冷凝器16连接，二级冷凝器16出来的空气被引向送风口，所述送风口设置送风机15。在所述蒸发器(一级蒸发器7和二级蒸发器6)与压缩机18之间连接热交换器17。所述热交换器17与所述膨胀阀23之间设置过滤器19。
所述一级冷凝器为风泠凝器，在所述风冷凝器上设置冷却风扇组1进行散热。所述冷媒进口与冷却水管连接，所述冷媒出口连接冷却水排出管。两套除湿热泵组件设置在保温壳体26内，且分别位于保温壳体26两侧，在所述保温壳体26内设置由隔板28相隔的混风腔和干燥室。在所述保温壳体26上对应于所述湿热泵组件分别设置空气过滤器3，在空气过滤器上设置上层过滤器。优选的，所述第一回热器5和第二回热器12设置在所述保温壳体26中部所述第一回热器5和第二回热器12之间形成混风腔，所述混风腔下部两侧分别安装一级蒸发器6和二级蒸发器7。冷凝器分别位于保温壳体26中部两侧。在所述保温壳体26上对应于所述湿热泵组件分别设置空气过滤器2，在空气过滤器2上设置上层过滤器。
工作原理如下：
制冷剂流程原理图(制冷剂包含无机化合物、氟化物纯工质、碳氢化合物或混合制冷剂)
2.2.1 1#一级制冷剂流程
2.2.2 1#二级制冷剂流程
2.2.3 2#一级制冷剂流程
2.2.4 2#二级制冷剂流程
冷却水流程原理图(冷却塔或其他冷却源)
冷却源(冷却塔等)→冷却水→冷却水管→比例电动阀→表冷器→冷却水管→冷却源。
本发明采用四效(四级)降温过程，提高了空气降温能力，处理后空气相对湿度更低；采用冷却水降温过程表冷器对空气进行降温，降温过程同时实现空气除湿，提高机组的除湿量，同时机组耗电量降低；通过调节冷却水水流量实现对空气温度调节，可以实现不同干燥温度调节从而实现不同类别污泥干燥；分开设计循环风量及除湿风量，通过增大循环风量实现含水率较高温度快速干燥；采用压缩机冷凝热直接向外排放(冷却)，可以实现密闭式干燥过程，污泥干燥过程中没有异味排放，无需安装除臭装置；采用循环风机、主风机(除湿风机)外置结构，可满足污泥干燥模型结构设计要求同时减小除湿热泵主体结构体积；该设备结构紧凑，占地面积小，维修空间小，设备只需设置一个方向维修空间，可以充分适合污泥干燥机模块式结构要求；采用现有空气回热技术及双级制冷技术除湿热泵(三效除湿热泵)基础上，通过设置四台(或多台)压缩机，提高污泥干燥除湿热泵整体除湿性能比。
采用现有空气回热技术及双级制冷技术除湿热泵(三效除湿热泵)基础上，通过设置四台(或多台)压缩机，提高污泥干燥除湿热泵整体除湿性能比。
保温壳体26上设置有仪表盘，以监控工作过程中各个设备的运行状态。仪表盘上可以设置有干燥室内温度、湿度、出口风温、电源指示、压缩机运行、风机运行、辅助风机运行、指示设置运行、停止按钮，风机手动、自动按钮故障指示及复位等参数显示。支架及外壳内设置有控制箱，控制箱内可以设置包括压缩机、风机强电控制装置以及除湿、制冷、加热、通风等控制功能模块。
回热器(5，11)为板翅式回热器，即板翅型换热器。板翅式回热器由隔板、翅片、封条、导流片组成，在相邻隔板之间放置翅片和导流片组成夹层，将夹层叠置起来，钎焊成一整体组成板束，配以必要的封头支撑。翅片可以为平直翅片、锯齿翅片、多孔翅片、波纹翅片。
蒸发器为翅片管式蒸发器。翅片管式蒸发器由基管和翅片组成，翅片安装在基管上；基管采用铜光管或内螺纹铜管；翅片为铝或者铜材料的波纹片、天窗式或波纹天窗式。冷凝器为翅片管式换热器；翅片管式换热器由基管和翅片组成，翅片安装在基管上；基管采用铜光管或内螺纹铜管；翅片为铝或者铜材料的波纹片、天窗式或波纹天窗式。壳体保温中的支架应采用型钢材、板金加工或铝合金型材；外壳可以为具备保温性能的复合保温板，保温层厚度不小于25mm，也可以为复合板内层板应具防腐蚀性能良好的热镀锌钢板、铝板或不锈钢板。隔板28可以采用耐腐蚀性好的镀锌板或者铝板制作。接水盘可以采用耐腐蚀铝板或者不锈钢板；凝结水排放管可以采用热镀锌钢管或不锈钢管，并有存水弯头设置。一级冷凝器可以是采用壳管式、钎焊板式或套管式，其水流程应考虑耐腐蚀性。
以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明申请专利范围及发明说明内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (9)

1.可调温的四效除湿干燥系统，其特征在于，包括至少两套除湿热泵组件和一组辅助换热组件，所述除湿热泵组件包括两个制冷剂模块和一个空气模块，所述制冷剂模块由一级制冷模块和二级制冷模块组成，所述一级制冷模块包括一级冷凝器、一级蒸发器和压缩机，所述压缩机出口与所述一级冷凝器的入口连接，所述一级冷凝器的出口通过膨胀阀与所述一级蒸发器的入口连接，所述一级蒸发器的出口与所述压缩机的入口连接；所述二级制冷模块包括二级冷凝器、二级蒸发器和压缩机，所述压缩机出口与所述二级冷凝器的入口连接，所述二级冷凝器的出口通过膨胀阀与所述二级蒸发器的入口连接，所述二级蒸发器的出口与所述压缩机的入口连接；所述辅助换热组件由至少两个换热器通过管道串接形成循环回路；所述空气模块包括进气管和回热器，所述进气管通过其中一个所述换热器与所述回热器的热侧连接，所述回热器的热侧通过风管与蒸发器连接，所述蒸发器通过风管与回热器的冷侧连接，回热器冷侧通过风管与所述冷凝器连接。
2.根据权利要求1所述的可调温的四效除湿干燥系统，其特征在于，所述辅助换热组件上的第一换热器和第二换热器分别安装于第一除湿热泵组件的第一回热器的热侧和第二除湿热泵组件的第二回热器的热侧。
3.根据权利要求2所述的可调温的四效除湿干燥系统，其特征在于，第一除湿热泵组件的所述空气模块的进风管通过空气过滤器与第一换热器和所述第一回热器的热侧连接，第一回热器的热侧通过风管与一级蒸发器和二级蒸发器连接，所述一级蒸发器和二级蒸发器通过风管与第一回热器的冷侧连接，第一回热器冷侧通过风管与所述二级冷凝器连接，二级冷凝器出来的空气被引向送风口。
4.根据权利要求3所述的可调温的四效除湿干燥系统，其特征在于，第二除湿热泵组件的第二空气模块的进风管通过空气过滤器与所述第二换热器和所述第二回热器的热侧连接，第二回热器的热侧通过风管与另一套除湿热泵组件的一级蒸发器和二级蒸发器连接，所述一级蒸发器和二级蒸发器通过风管与第二回热器的冷侧连接，第二回热器冷侧通过风管与所述二级冷凝器连接，二级冷凝器出来的空气被引向送风口。
5.根据权利要求4所述的可调温的四效除湿干燥系统，其特征在于，所述一级冷凝器为风泠凝器，在所述风冷凝器上设置冷却风扇组进行散热。
6.根据权利要求1所述的可调温的四效除湿干燥系统，其特征在于，所述循环回路上设置冷媒进口和冷媒出口；所述冷媒进口与冷却水管连接，所述冷媒出口连接冷却水排出管。
7.根据权利要求1所述的可调温的四效除湿干燥系统，其特征在于，在所述蒸发器与压缩机之间连接热交换器。
8.根据权利要求7所述的可调温的四效除湿干燥系统，其特征在于，在所述热交换器与所述膨胀阀之间设置过滤器。
9.根据权利要求1所述的可调温的四效除湿干燥系统，其特征在于，两套所述除湿热泵组件设置在保温壳体内，且分别位于保温壳体两侧，在所述保温壳体内设置由隔板相隔的混风腔和干燥室。
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