CN108503183A - 一种市政污泥快速干化成型处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种市政污泥快速干化成型处理装置，包括高压脉冲发生装置、驱动系统和主控电路，所述高压脉冲发生装置的信号端与主控电路交互连接，所述主控电路的信号端与驱动系统交互连接，所述高压脉冲发生装置的内部设置有脉冲信号控制电路和斩波器，所述脉冲信号控制电路的输出端与斩波器相连接，所述脉冲信号控制电路内部设置有调压器，高压脉冲发生装置内部的电场强度和脉冲频率、脉宽对高压脉冲电场处理污水污泥效率有明显的影响作用，采用参数较小的脉宽和频率，电使在场强度增加，电极距离不变的情况下，单位体积污泥中微生物、菌胶团等获得的能量增加，从而致死率提高，使其可以更有效的应用于工业化生产中。

Description

一种市政污泥快速干化成型处理装置

技术领域

本发明涉及污泥成型处理装置领域，具体为一种市政污泥快速干化成型处理装置。

背景技术

随着我国工业化的发展、城市人口的不断增加，产生的工业废水和城市生活污水越来越多，据统计，我国每年的污水排放量已达到5.11*10⁴亿吨，这给污水处理行业提出了更高的要求，带来很大的压力，我国大多数污水处理厂处理污水后产生的污泥并没有经过必要的处理就直接运出，这带来了占用土地、污染地表和地下水等环境问题，现在有效的污泥处理方法是将污泥焚烧，将燃烧产物用于制砖等，实现了循环利用，但是污泥焚烧要加入大量的煤炭，这主要是污泥含水率高导致的，达到80％-100％，当污泥含水率降低到60％以下时，污泥可以自持燃烧，减少对辅助燃料的消耗，因此污泥焚烧制砖技术需要先对污泥进行有效的脱水处理，而传统的机械脱水方法只能将污泥脱水至80％，所以需要寻找新的污泥脱水处理方法。

我国污泥处理这个行业起步比较晚，水平比较落后，主要体现在工艺、设备落后，污泥处理程度不高。据有关统计，我国拥有稳定污泥处理设施的污水处理厂不足25％，拥有比较完善的处理工艺和设备的处理厂也还不到10％，很多地方的污泥，只是经过简单地浓缩就运出处理厂，污染情况可想而知。当然这与我国的污泥处理观念态度也有关系，在我国，很长一段时间里，包括现在，各地方还是只重视对污水的处理，而不考虑最终产物污泥的处理。目前国内除北京、天津、上海等几个大城市有示范类型的污泥最终处理设施，大多数城市处于前期研究和观望状态。根据调查，我国目前污水处理剩余的污泥，约有44.8％的污泥农用，约31％的污泥被填埋，约10.5％的污泥采用其它处理方式处理，最后未经处置的约13.7％，本发明从改变污泥理化特性角度出发，提出了用高压脉冲电场预处理污泥的脱水方法。

例如，申请号为201720232159.5，专利名称为一种市政污泥快速干化成型装置的实用新型专利：

其通过离心风机使加热器的热风对污泥水分进行蒸发，以上结构实现了污泥的快速干化，通过滚轮、成型结构对污泥进行造型，整体结构简单，成本低，污泥干化速度快，可广泛用于城市污泥处理。

但是，现有的市政污泥快速干化成型处理装置存在以下缺陷：

(1)实际污泥焚烧时遇到成本高的问题：这主要是污泥含水率太高，达到100％-80％，这样燃烧污泥的话就需要加入大量的煤粉才能使其顺利燃烧，也就是需要煤的助燃，这就增加了污泥处理的成本，而且产生了硫化物等中间污染物，不利于环境保护，所以需要想办法进一步降低污泥含水率；

(2)现有的研究发现污泥含水率高的原因主要是污泥中菌胶团网络的稳定作用，这些菌胶团是污水生化处理过程中产生的，很难被机械作用破坏，而且污泥微生物细胞壁的刚性结构阻碍了胞内物质的释放，同时现有的高压脉冲系统对污泥进行处理装置，在影响脉冲电场处理效果的诸多因素中，电场强度和脉冲数是最为主要的因素，电极的形式对处理效果也有影响；

(3)现有的污泥脱水是直接采用浓缩、自然干化和普通机械脱水的方式，但是只能将污泥脱水至80％左右，而根据研究表明当污泥含水率在60％以下时，污泥可以自持燃烧，即污泥焚烧时可以利用前面污泥燃烧产生的热量对湿污泥进行预热，也就是不需要一直加煤就能燃烧，这就降低了煤的用量，也就降低了成本，减少了环境污染，因此，要实现污泥在不加过多煤的条件下焚烧、制砖，循环利用，就需要找到一种新的污泥脱水方法，使得污泥含水率降到60％以下。

发明内容

为了克服现有技术方案的不足，本发明提供一种市政污泥快速干化成型处理装置，能有效的解决背景技术提出的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种市政污泥快速干化成型处理装置，包括高压脉冲发生装置、驱动系统和主控电路，所述高压脉冲发生装置的信号端与主控电路交互连接，所述主控电路的信号端与驱动系统交互连接，所述高压脉冲发生装置的内部设置有脉冲信号控制电路和斩波器，所述脉冲信号控制电路的输出端与斩波器相连接，所述脉冲信号控制电路内部设置有调压器，所述调压器的信号端连接有整流桥，所述整流桥的输出端并接有储能电容，所述整流桥的正向端连接有脉冲变压器，所述脉冲变压器的输入端还连接有绝缘栅双极晶体管，所述绝缘栅双极晶体管的栅极连接有IGBT驱动电路，所述绝缘栅双极晶体管的漏极与储能电容相连接，所述脉冲变压器的输出端连接有处理室接口；

所述斩波器的输出端还连接有脉冲升压器，所述脉冲升压器的信号输出端还连接有高压脉冲输出器，所述斩波器的信号输入端与主控电路相连接，所述主控电路的内部设置有单片机控制器，所述单片机控制器的信号端连接有PWM脉冲生产器，所述PWM脉冲生产器的输出端连接有功率驱动电路，所述功率驱动电路的信号端连接有斩波器，所述功率驱动电路的控制端还连接有功率管保护电路，所述单片机控制器的信号端还连接有人机交互界面，所述单片机控制器的信号端还连接有通讯电路；

所述驱动系统包括主控芯片，所述主控芯片的I/O口通过接口电路分别连接有电压检测线圈电路、电流检测传感器、可调电位器和过压保护电路，所述主控芯片的RT1接口连接有时钟电路，所述主控芯片的复位端连接有复位电路，所述主控芯片的PWM接口连接有输出驱动电路，所述输出驱动电路的信号端通过接口电路与IGBT驱动电路相连接。

进一步地，所述IGBT驱动电路的内部设置有驱动芯片，所述驱动芯片的第八引脚连接有光电耦合器，所述光电耦合器的输入端分别连接有第一限流电阻和非门电路，所述第一限流电阻的另一端直接接地，所述非门电路的输出端连接有或非门电路，所述或非门电路的信号控制端与单片机控制器相连接，所述或非门电路的输出端与驱动芯片相连接，所述驱动芯片的第一引脚分别连接有隔离二极管和稳压二极管，所述隔离二极管的输出端与排针接口A相连接，所述驱动芯片的第五引脚还连接有第二限流电阻，所述第二限流电阻的另一端与排针接口相连接，所述第二限流电阻的另一端还连接有第一限幅器和第二限幅器，所述第一限幅器和第二限幅器之间串联连接，所述第二限幅器的另一端连接有电源负极。

进一步地，所述驱动芯片的第四引脚还通过第三限流电阻与光电耦合器相连接，所述驱动芯片的第四引脚还连接有电源正极，所述驱动芯片的第四引脚还连接有第一电容和第二电容，所述第一电容和第二电容之间串联连接，所述第二电容的另一端与驱动芯片相连接，所述第二电容的另一端与电源负极相连接，所述第一电容和第二电容之间还通过控制线与电源负极相连接。

进一步地，所述通讯电路的内部设置有通讯控制芯片，所述通讯控制芯片的第一引脚通过第三电容与通讯控制芯片的第三引脚相连接，所述通讯控制芯片的第二引脚通过第四电容直接接地，所述通讯控制芯片的第四引脚还连接有第五电容，所述第五电容的另一端与通讯控制芯片的第五引脚相连接，所述通讯控制芯片的第六引脚通过第七电容直接接地，所述通讯控制芯片的电源端分别连接有外部电源和第六电容，所述第六电容的另一端直接接地，所述第六电容的另一端直接与通讯控制芯片的接地端相连接，所述通讯控制芯片信号收发端分别连接有排针接口B。

进一步地，所述功率驱动电路包括单片机控制芯片，所述单片机控制芯片的复位端分别连接有第一滤波电容和分流电阻，所述分流电阻的另一端连接有按键，所述按键的另一端与第一滤波电容相连接，所述单片机控制芯片的收发控制端并接有第二滤波电容，所述单片机控制芯片的控制端还连接晶振，所述晶振的两端并接有第三滤波电容和第四滤波电容，所述第三滤波电容和第四滤波电容的另一端直接与单片机控制芯片的接地端相连接，所述单片机控制芯片的第六引脚还连接有第五滤波电容，所述第五滤波电容的另一端与单片机控制芯片的第七引脚相连接，所述第五滤波电容另一端还通过第四电阻直接接地。

进一步地，所述按键的控制端还连接有第六滤波电容，所述第六滤波电容的另一端与单片机控制芯片的接地端相连接。

进一步地，所述单片机控制芯片的I/O连接有第五电阻，所述第五电阻的另一端连接有发光二极管，所述发光二极管的导通端与第一滤波电容的总支路相连接，所述单片机控制芯片的I/O口还通过上拉电阻与第一滤波电容的总支路相连接。

进一步地，所述人机交互界面的内部设置有Labview控制模块，所述Labview控制模块的控制端连接有集成控制模块。

进一步地，所述主控芯片的信号端还连接有RS232接口，所述RS232接口的信号交互端还连接有液晶显示屏。

进一步地，所述主控芯片的电源端连接有电源模块，所述电源模块的内部设置有电源转换电路，所述电源转换电路的内部设置有电压源，所述电压源的两端并接有第七电阻和第一稳压二极管，所述第七电阻与第一稳压二极管之间串联连接，且七电阻与第一稳压二极管的串接节点处连接有输出信号线，所述输出信号线的输出端连接有第八电容，所述第八电容的另一端与第七电阻相连接，所述输出信号线的输出端还连接有第九电容，所述第九电容的另一端与第一稳压二极管相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的污泥快速干化成型处理装置采用基于单片机的控制系统，利用功率电力电子器件成型脉冲，通过大功率脉冲变压器升压，产生高压方波脉冲，其优点如下：①可以简单地得到需要的高压脉冲，波形的脉冲前沿比较陡，能量的利用率比较高，大部分都是作用在电极之间；②脉冲参数调节起来比较方便，频率和脉宽通过改变功率管的导通参数即可，幅值可以通过改变输入交流电压的大小来调节，通过脉冲变压器将电力电子器件的耐压问题转变为耐流问题；

(2)本发明的污泥快速干化成型处理装置，其内部的电场强度和脉冲频率、脉宽对高压脉冲电场处理污水污泥效率有明显的影响作用，采用参数较小的脉宽和频率，使电场强度增加，电极距离不变的情况下，单位体积污泥中微生物、菌胶团等获得的能量增加，从而致死率提高，使其可以更有效的应用于工业化生产中。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的驱动系统示意图；

图3为本发明的脉冲信号控制电路图；

图4为本发明的IGBT驱动电路图；

图5为本发明的通讯电路图；

图6为本发明的电源转换电路图；

图7为本发明的功率驱动电路图。

图中标号：

1-高压脉冲发生装置；2-主控电路；3-驱动系统；

101-脉冲信号控制电路；102-斩波器；103-脉冲升压器；104-高压脉冲输出器；

201-单片机控制器；202-PWM脉冲生产器；203-通讯电路；204-人机交互界面；205-功率驱动电路；206-功率管保护电路；207-Labview控制模块；208-集成控制模块；

301-主控芯片；302-接口电路；303-电压检测线圈电路；304-电流检测传感器；305-可调电位器；306-过压保护电路；307-电源模块；308-输出驱动电路；309-IGBT驱动电路；310-RS232接口；311-液晶显示屏；312-时钟电路；313-复位电路；314-电源转换电路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图7所示，本发明提供了一种市政污泥快速干化成型处理装置，包括高压脉冲发生装置1、驱动系统3和主控电路2，所述高压脉冲发生装置1的信号端与主控电路2交互连接，所述主控电路1的信号端与驱动系统3交互连接，所述高压脉冲发生装置1的内部设置有脉冲信号控制电路101和斩波器102，所述脉冲信号控制电路101的输出端与斩波器102相连接，所述脉冲信号控制电路101内部设置有调压器T，所述调压器T的信号端连接有整流桥Z，所述整流桥Z的输出端并接有储能电容C，所述整流桥Z的正向端连接有脉冲变压器M，所述脉冲变压器M的输入端还连接有绝缘栅双极晶体管IGBT，所述绝缘栅双极晶体管IGBT的栅极连接有IGBT驱动电路309，所述绝缘栅双极晶体管IGBT的漏极与储能电容C相连接，所述脉冲变压器M的输出端连接有处理室接口JC。

本实施例中，整流选的是整流桥模块，储能电容C作为滤波储能，绝缘栅双极晶体管IGBT作为功率开关控制与变压器初级串联，利用特制的脉冲升压变压器对高精度脉冲波形进行升压，通过处理室接口JC将高压直接作用于处理室上。

本实施例中，调压器T是对普通工频电进行调压，通过改变低压脉冲的电压幅值来达到调节高压幅值的目的。

本实施例中，交流电220V经过调压器T得到可调的0-220V交流电压；然后经过整流桥Z整流后变成0-300V左右的直流电压存储在脉冲电容中；在触发脉冲的作用下绝缘栅双极晶体管IGBT有规律的导通关闭，将直流电压变成0-120Hz左右的交变脉冲电压施加在脉冲变压器初级；最后经高频脉冲变压器升压，可以得到最大幅值可达15kV的高频脉冲高压。

所述斩波器102的输出端还连接有脉冲升压器103，所述脉冲升压器103的信号输出端还连接有高压脉冲输出器104，所述斩波器102的信号输入端与主控电路2相连接，所述主控电路2的内部设置有单片机控制器201，所述单片机控制器201的信号端连接有PWM脉冲生产器202，所述PWM脉冲生产器202的输出端连接有功率驱动电路205，所述功率驱动电路205的信号端连接有斩波器102，所述功率驱动电路205的控制端还连接有功率管保护电路206，所述单片机控制器201的信号端还连接有人机交互界面204，所述单片机控制器201的信号端还连接有通讯电路203，所述人机交互界面204的内部设置有Labview控制模块207，所述Labview控制模块207的控制端连接有集成控制模块208。

本实施例中，用单片机控制器201产生PWM信号，经过驱动电路放大后控制功率管有效工作，通过功率驱动电路205以及功率管保护电路206，保证整个电路的安全稳定工作，为了方便操作使用，在控制电路上加上指示灯和液晶屏显示各参数，液晶屏只要通过RS232接口与单片机连接即可。

所述驱动系统3包括主控芯片301，所述主控芯片301的I/O口通过接口电路302分别连接有电压检测线圈电路303、电流检测传感器304、可调电位器305和过压保护电路306，所述电流检测传感器304采用TKC-200F型号的传感器，当待测电流从传感器穿过，就可以在输出端测得电压大小，最大检测电流可达200A，所述可调电位器选用3053590S-2-103型号的10K多圈电位器，称阻值范围10K，阻值允许偏差5％，额定功率2W，圈数10圈，所述主控芯片301的RT1接口连接有时钟电路312，所述主控芯片301的复位端连接有复位电路313，所述主控芯片301的PWM接口连接有输出驱动电路308，所述输出驱动电路308的信号端通过接口电路与IGBT驱动电路309相连接，所述主控芯片301的信号端还连接有RS232接口310，所述RS232接口310的信号交互端还连接有液晶显示屏311。

本实施例中，主控芯片301采用飞思卡尔公司汽车电子芯片MC9S12XS128MAL作为主芯片，使得脉冲宽度和频率的方便调节，可以通过采集可变电阻的电压值，经内部自带的AD转换，采集到的不同值对应不同的PWM参数输出。

本实施例中，通过电压检测线圈电路303电路检测线圈上的电压值从而间接的检测输出高压，进而将数据送液晶显示屏311上显示，占空比D和周期T的调节通过可调电位器305实现：检测可调电位器305上的电压值，经AD转换，根据检测到的不同的电压值，与事先标定的标准电压对应的占空比和周期比较，进而往相应的PWM模块寄存器中写入相应的数据，达到调节参数的目的，显示的值就是读取到的相应寄存器中的数据，同时检测处理室的电流I，便于观察处理室的状态，将连接线穿过电流传感器即可，电流传感器会根据流经的电流的大小输出0-5V不同的电压值。

所述IGBT驱动电路309的内部设置有驱动芯片MQ，所述驱动芯片MQ采用M57962L型号的控制芯片，能够驱动不同型号的IGBT，其内部具有退饱和、检测和保护单元，当发生过电流时通过检测IGBT饱和压降来判断IGBT是否过流，如果过流则立刻实施软关断，并向外部电路给出故障信号，采用双电源供电，输出的正驱动电压为+15V，负驱动电压为-10V。

所述驱动芯片MQ的第八引脚连接有光电耦合器OPT，所述光电耦合器OPT的输入端分别连接有第一限流电阻R1和非门电路NOT，所述第一限流电阻R1的另一端直接接地GND，所述非门电路NOT的输出端连接有或非门电路NOR，所述或非门电路NOR的信号控制端与单片机控制器相连接，所述或非门电路NOR的输出端与驱动芯片MQ相连接，所述驱动芯片MQ的第一引脚分别连接有隔离二极管D1和稳压二极管D2，所述隔离二极管D1的输出端与排针接口AJP1相连接，所述驱动芯片MQ的第五引脚还连接有第二限流电阻R2，所述第二限流电阻R2的另一端与排针接口JP1相连接，所述第二限流电阻R2的另一端还连接有第一限幅器D3和第二限幅器D4，所述第一限幅器D3和第二限幅器D4之间串联连接，所述第二限幅器D4的另一端连接有电源负极VDD，所述驱动芯片MQ的第四引脚还通过第三限流电阻R3与光电耦合器OPT相连接，所述驱动芯片MQ的第四引脚还连接有电源正极VCC，所述驱动芯片MQ的第四引脚还连接有第一电容C1和第二电容C2，所述第一电容C1和第二电容C2之间串联连接，所述第二电容C2的另一端与驱动芯片MQ相连接，所述第二电容C2的另一端与电源负极VDD相连接，所述第一电容C1和第二电容C2之间还通过控制线与电源负极VDD相连接。

本实施例中，通过单片机控制I/O口输出PWM波驱动IGBT工作，当IGBT发生过电压或过电流时，它的集电极电压会上升至大于15V，此时电路中的隔离二极管D1截止，M57962L型号的驱动芯片MQ的第一引脚为15V高电平，驱动芯片MQ将第五引脚置低电平，使IGBT截止不工作，同时，驱动芯片MQ将第八引脚置低电平，使光耦合器OPT导通，驱动芯片MQPA0电平从低变高，单片机驱动外接电路将驱动器的输入端13脚置高电平，电路中的稳压二极管D2选用的是1N4751，用于防止隔离二极管D1击穿而损坏驱动芯片MQ，第二限流电阻R2为3.1欧的限流电阻，第一限幅器D3和第二限幅器D4选用的是1N4746组成限幅器，以确保IGBT基极不被击穿。

本实施例中，为了更安全的保证驱动芯片MQ的13，14引脚没有脉冲信号，这里添加了一个非门电路NOT和或非门电路NOR，只要驱动芯片MQ的PA0引脚置高，驱动芯片MQ的13引脚就会置高，驱动芯片无输入脉冲。

所述通讯电路203的内部设置有通讯控制芯片MA，所述通讯控制芯片MA采用MAX3232型号的控制芯片，既可以发送数据也可以接收数据，所述通讯控制芯片MA的第一引脚通过第三电容C3与通讯控制芯片MA的第三引脚相连接，所述通讯控制芯片MA的第二引脚通过第四电容C4直接接地GND，所述通讯控制芯片MA的第四引脚还连接有第五电容C5，所述第五电容C5的另一端与通讯控制芯片MA的第五引脚相连接，所述通讯控制芯片MA的第六引脚通过第七电容C7直接接地GND，所述通讯控制芯片MA的电源端分别连接有外部电源VCC和第六电容C6，所述第六电容C6的另一端直接接地GND，所述第六电容C6的另一端直接与通讯控制芯片MA的接地端相连接，所述通讯控制芯片MA信号收发端分别连接有排针接口BJP2。

本实施例中，通讯控制芯片MA在发送数据时，芯片管脚10和11(即INT1和INT2)和单片机两个输出引脚相连，芯片内部设有5V电源和400K的上拉电阻，信号发送从芯片管脚10和11进入，即可以从管脚7和14(即OUTT1和OUTT2)远程发送，接收数据时，远程的数据通过芯片管脚8和13(即INR1和INR2)进入芯片内部(5K的下拉电阻)，通过管脚9和12(即OUTR1和OUTR2)传输到单片机内部。

所述功率驱动电路205包括单片机控制芯片SM，所述单片机控制芯片SM采用STM32系列的控制芯片，所述单片机控制芯片SM的复位端分别连接有第一滤波电容CS1和分流电阻R8，所述分流电阻R8的另一端连接有按键S，所述按键S的另一端与第一滤波电容CS1相连接，单片机控制芯片SM的1脚为复位端，按键S、分流电阻R8、第一滤波电容CS1构成复位电路，电源接通时，电路将自动复位，也可以在程序执行过程中按S进行手动复位。

所述单片机控制芯片SM的收发控制端并接有第二滤波电容CS2，所述单片机控制芯片SM的控制端还连接晶振XT，所述晶振XT的两端并接有第三滤波电容CS3和第四滤波电容CS4，所述晶振XT选用1MHZ的晶体震荡器，和第三滤波电容CS3、第四滤波电容CS4为单片机提供稳定的时钟电路，频率为11MHz，所述第三滤波电容CS3和第四滤波电容CS4的另一端直接与单片机控制芯片SM的接地端相连接，所述单片机控制芯片SM的第六引脚还连接有第五滤波电容CS5，所述第五滤波电容CS5的另一端与单片机控制芯片SM的第七引脚相连接，所述第五滤波电容CS5另一端还通过第四电阻R4直接接地GND，所述按键S的控制端还连接有第六滤波电容CS6，所述第六滤波电容CS6的另一端与单片机控制芯片SM的接地端相连接，所述单片机控制芯片SM的I/O连接有第五电阻R5，所述第五电阻R5的另一端连接有发光二极管LED，所述发光二极管LED的导通端与第一滤波电容CS1的总支路相连接，所述单片机控制芯片SM的I/O口还通过上拉电阻R6与第一滤波电容CS1的总支路相连接。

所述主控芯片301的电源端连接有电源模块307，所述电源模块307的内部设置有电源转换电路314，所述电源转换电路314的内部设置有电压源VS，所述电压源VS的两端并接有第七电阻R7和第一稳压二极管DS1，所述第七电阻R7与第一稳压二极管DS1之间串联连接，且七电阻R7与第一稳压二极管DS1的串接节点处连接有输出信号线OUTPUT，所述输出信号线OUTPUT的输出端连接有第八电容C8，所述第八电容C8的另一端与第七电阻R7相连接，所述输出信号线OUTPUT的输出端还连接有第九电容C9，所述第九电容C9的另一端与第一稳压二极管DS1相连接。

本实施例中，电源转换电路314内部采用9.1V的第一稳压二极管DS1和第七电阻R7串联，将24V电压分成+15V和-10V。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种市政污泥快速干化成型处理装置，包括高压脉冲发生装置(1)、驱动系统(3)和主控电路(2)，其特征在于：所述高压脉冲发生装置(1)的信号端与主控电路(2)交互连接，所述主控电路(2)的信号端与驱动系统(3)交互连接，所述高压脉冲发生装置(1)的内部设置有脉冲信号控制电路(101)和斩波器(102)，所述脉冲信号控制电路(101)的输出端与斩波器(102)相连接，所述脉冲信号控制电路(101)内部设置有调压器(T)，所述调压器(T)的信号端连接有整流桥(Z)，所述整流桥(Z)的输出端并接有储能电容(C)，所述整流桥(Z)的正向端连接有脉冲变压器(M)，所述脉冲变压器(M)的输入端还连接有绝缘栅双极晶体管(IGBT)，所述绝缘栅双极晶体管(IGBT)的栅极连接有IGBT驱动电路(309)，所述绝缘栅双极晶体管(IGBT)的漏极与储能电容(C)相连接，所述脉冲变压器(M)的输出端连接有处理室接口(JC)；

所述斩波器(102)的输出端还连接有脉冲升压器(103)，所述脉冲升压器(103)的信号输出端还连接有高压脉冲输出器(104)，所述斩波器(102)的信号输入端与主控电路(2)相连接，所述主控电路(2)的内部设置有单片机控制器(201)，所述单片机控制器(201)的信号端连接有PWM脉冲生产器(202)，所述PWM脉冲生产器(202)的输出端连接有功率驱动电路(205)，所述功率驱动电路(205)的信号端连接有斩波器(102)，所述功率驱动电路(205)的控制端还连接有功率管保护电路(206)，所述单片机控制器(201)的信号端还连接有人机交互界面(204)，所述单片机控制器(201)的信号端还连接有通讯电路(203)；

所述驱动系统(3)包括主控芯片(301)，所述主控芯片(301)的I/O口通过接口电路(302)分别连接有电压检测线圈电路(303)、电流检测传感器(304)、可调电位器(305)和过压保护电路(306)，所述主控芯片(301)的RT1接口连接有时钟电路(312)，所述主控芯片(301)的复位端连接有复位电路(313)，所述主控芯片(301)的PWM接口连接有输出驱动电路(308)，所述输出驱动电路(308)的信号端通过接口电路与IGBT驱动电路(309)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种市政污泥快速干化成型处理装置，其特征在于：所述IGBT驱动电路(309)的内部设置有驱动芯片(MQ)，所述驱动芯片(MQ)的第八引脚连接有光电耦合器(OPT)，所述光电耦合器(OPT)的输入端分别连接有第一限流电阻(R1)和非门电路(NOT)，所述第一限流电阻(R1)的另一端直接接地(GND)，所述非门电路(NOT)的输出端连接有或非门电路(NOR)，所述或非门电路(NOR)的信号控制端与单片机控制器(201)相连接，所述或非门电路(NOR)的输出端与驱动芯片(MQ)相连接，所述驱动芯片(MQ)的第一引脚分别连接有隔离二极管(D1)和稳压二极管(D2)，所述隔离二极管(D1)的输出端与排针接口A(JP1)相连接，所述驱动芯片(MQ)的第五引脚还连接有第二限流电阻(R2)，所述第二限流电阻(R2)的另一端与排针接口A(JP1)相连接，所述第二限流电阻(R2)的另一端还连接有第一限幅器(D3)和第二限幅器(D4)，所述第一限幅器(D3)和第二限幅器(D4)之间串联连接，所述第二限幅器(D4)的另一端连接有电源负极(VDD)。

3.根据权利要求2所述的一种市政污泥快速干化成型处理装置，其特征在于：所述驱动芯片(MQ)的第四引脚还通过第三限流电阻(R3)与光电耦合器(OPT)相连接，所述驱动芯片(MQ)的第四引脚还连接有电源正极(VCC)，所述驱动芯片(MQ)的第四引脚还连接有第一电容(C1)和第二电容(C2)，所述第一电容(C1)和第二电容(C2)之间串联连接，所述第二电容(C2)的另一端与驱动芯片(MQ)相连接，所述第二电容(C2)的另一端与电源负极(VDD)相连接，所述第一电容(C1)和第二电容(C2)之间还通过控制线与电源负极(VDD)相连接。

4.根据权利要求1所述的一种市政污泥快速干化成型处理装置，其特征在于：所述通讯电路(203)的内部设置有通讯控制芯片(MA)，所述通讯控制芯片(MA)的第一引脚通过第三电容(C3)与通讯控制芯片(MA)的第三引脚相连接，所述通讯控制芯片(MA)的第二引脚通过第四电容(C4)直接接地(GND)，所述通讯控制芯片(MA)的第四引脚还连接有第五电容(C5)，所述第五电容(C5)的另一端与通讯控制芯片(MA)的第五引脚相连接，所述通讯控制芯片(MA)的第六引脚通过第七电容(C7)直接接地(GND)，所述通讯控制芯片(MA)的电源端分别连接有外部电源(VCC)和第六电容(C6)，所述第六电容(C6)的另一端直接接地(GND)，所述第六电容(C6)的另一端直接与通讯控制芯片(MA)的接地端相连接，所述通讯控制芯片(MA)信号收发端分别连接有排针接口B(JP2)。

5.根据权利要求1所述的一种市政污泥快速干化成型处理装置，其特征在于：所述功率驱动电路(205)包括单片机控制芯片(SM)，所述单片机控制芯片(SM)的复位端分别连接有第一滤波电容(CS1)和分流电阻(R8)，所述分流电阻(R8)的另一端连接有按键(S)，所述按键(S)的另一端与第一滤波电容(CS1)相连接，所述单片机控制芯片(SM)的收发控制端并接有第二滤波电容(CS2)，所述单片机控制芯片(SM)的控制端还连接晶振(XT)，所述晶振(XT)的两端并接有第三滤波电容(CS3)和第四滤波电容(CS4)，所述第三滤波电容(CS3)和第四滤波电容(CS4)的另一端直接与单片机控制芯片(SM)的接地端相连接，所述单片机控制芯片(SM)的第六引脚还连接有第五滤波电容(CS5)，所述第五滤波电容(CS5)的另一端与单片机控制芯片(SM)的第七引脚相连接，所述第五滤波电容(CS5)另一端还通过第四电阻(R4)直接接地(GND)。

6.根据权利要求5所述的一种市政污泥快速干化成型处理装置，其特征在于：所述按键(S)的控制端还连接有第六滤波电容(CS6)，所述第六滤波电容(CS6)的另一端与单片机控制芯片(SM)的接地端相连接。

7.根据权利要求5所述的一种市政污泥快速干化成型处理装置，其特征在于：所述单片机控制芯片(SM)的I/O连接有第五电阻(R5)，所述第五电阻(R5)的另一端连接有发光二极管(LED)，所述发光二极管(LED)的导通端与第一滤波电容(CS1)的总支路相连接，所述单片机控制芯片(SM)的I/O口还通过上拉电阻(R6)与第一滤波电容(CS1)的总支路相连接。

8.根据权利要求1所述的一种市政污泥快速干化成型处理装置，其特征在于：所述人机交互界面(204)的内部设置有Labview控制模块(207)，所述Labview控制模块(207)的控制端连接有集成控制模块(208)。

9.根据权利要求1所述的一种市政污泥快速干化成型处理装置，其特征在于：所述主控芯片(301)的信号端还连接有RS232接口(310)，所述RS232接口(310)的信号交互端还连接有液晶显示屏(311)。

10.根据权利要求1所述的一种市政污泥快速干化成型处理装置，其特征在于：所述主控芯片(301)的电源端连接有电源模块(307)，所述电源模块(307)的内部设置有电源转换电路(314)，所述电源转换电路(314)的内部设置有电压源(VS)，所述电压源(VS)的两端并接有第七电阻(R7)和第一稳压二极管(DS1)，所述第七电阻(R7)与第一稳压二极管(DS1)之间串联连接，且七电阻(R7)与第一稳压二极管(DS1)的串接节点处连接有输出信号线(OUTPUT)，所述输出信号线(OUTPUT)的输出端连接有第八电容(C8)，所述第八电容(C8)的另一端与第七电阻(R7)相连接，所述输出信号线(OUTPUT)的输出端还连接有第九电容(C9)，所述第九电容(C9)的另一端与第一稳压二极管(DS1)相连接。