CN109592874A - 一种节能型污泥干燥系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种节能型污泥干燥系统，包括造粒机、盘式干燥机、空气预热器、高温水泵和高温侧冷凝器组成的高温热源换热回路；空气预热器、盘式干燥机、造粒机、旋风分离器、水泵、低温侧蒸发器和除臭装置组成的空气路径；低温侧蒸发器、低温级压缩机、中间换热器以及第一膨胀阀组成的低温侧制冷剂回路；中间换热器、高温级压缩机、高温侧冷凝器以及第二膨胀阀组成的高温侧制冷剂回路。本发明通过外加复叠式高温热泵系统，实现冷源侧热量由低温端蒸发器、中间换热器和高温端冷凝器回收至热源侧，热源侧的能量输入，省去了庞大的水路系统和冷却器的费用，节省了污泥干燥系统的成本。同时将系统的余热进行回收利用，降低了污泥干燥系统的运行成本和能耗。
Description
技术领域
本发明属于余热回收利用技术领域，特别涉及一种节能型污泥干燥系统。
背景技术
目前常用的污泥干燥系统如附图1所示，包括造粒机1，盘式干燥机2，旋风分离器3，冷却器4，除臭装置5，空冷器6，水泵7以及其他辅助设备、仪表组成。干燥理论循环过程为：高温蒸汽c通入造粒机1和盘式干燥机2中，分别于高含水率的污泥进行换热，冷凝液进入空冷器6，作为热源给低温空气b加热，冷凝水排出系统；低温空气b在空冷器6中经过加热升温通入盘式干燥机2，与盘式干燥机2内的湿污泥a换热后进入造粒机1继续换热过程，造粒机1内的干燥废气裹挟部分水蒸气形成湿空气进入旋风分离器3，在旋风分离器3内经过分离过程，除去湿空气内的灰尘，干净的湿空气进入冷却器4与冷却水进行换热，降温后由水泵7泵如除臭装置5，精处理后排到大气；含水率较高的湿污泥进入造粒机1开始第一次除湿过程，之后进入盘式干燥机2继续除湿过程，形成达到干燥要求的含水率较低的污泥；冷却水进入冷却器4，将除湿后的湿空气冷却后排除系统。
通过此除湿装置可以将湿污泥的含水量降到要求的较低的含水量，但是这种装置设备投入量大、运行费用高、能耗大，特别是需要较高温度的饱和蒸汽供给，排出系统的湿空气和冷却水的温度较高，并且冷却水路系统占地庞大，造成较大的资金和能源的浪费。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种节能型污泥干燥系统，解决现有技术中污泥干燥系统能耗大、能效低的问题。
本发明的技术方案是：一种节能型污泥干燥系统，包括造粒机、盘式干燥机、空气预热器、高温水泵和高温侧冷凝器组成的高温热源换热回路；空气预热器、盘式干燥机、造粒机、旋风分离器、水泵、低温侧蒸发器和除臭装置组成的空气路径；低温侧蒸发器、低温级压缩机、中间换热器以及第一膨胀阀组成的低温侧制冷剂回路；中间换热器、高温级压缩机、高温侧冷凝器以及第二膨胀阀组成的高温侧制冷剂回路。
本发明的有益效果为：本发明通过外加复叠式高温热泵系统，实现冷源测热量由低温端蒸发器、中间换热器和高温端冷凝器返回至热源侧，降低热源侧的能量输入，使得热源侧提供的能量部分甚至大部分由从冷源侧的回热替代。本发明省去了庞大的水路系统和冷却器的费用，节省了污泥干燥系统的成本。同时将系统的预热进行回收利用，降低了污泥干燥系统的运行成本和能耗。
附图说明
图1传统污泥干燥系统结构示意图；
图2本发明节能型污泥干燥系统结构示意图；
其中：1-造粒机 2-盘式干燥机 3-旋风分离器 4-冷却器 5-除臭装置 6-空气预热器 7-水泵 8-高温冷凝器 9-膨胀阀 10-中间换热器 11-压缩机 12-膨胀阀 13-低温蒸发器 14-压缩机 15-高温水泵 16-水泵 a-湿污泥 b-低温空气 c-高温蒸汽 d-冷却水 e-高温端制冷剂 f-低温端制冷剂。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明节能型污泥干燥系统，包括热源高温蒸汽c经过造粒机1、盘式干燥机2、空气预热器6、高温水泵15和高温侧冷凝器8组成的高温热源换热回路；低温空气b经过空气预热器6、盘式干燥机2、造粒机1、旋风分离器3、水泵16、低温侧蒸发器13和除臭装置5组成的(湿)空气路径；制冷剂f经过低温侧蒸发器13、低温级压缩机14、中间换热器10以及膨胀阀12组成的低温侧制冷机回路；制冷剂e经过中间换热器10、高温级压缩机11、高温侧冷凝器8以及膨胀阀9组成的高温侧制冷剂回路。
热源侧传热形式：高温蒸汽c(160℃)分别输送到造粒机1和盘式换热器2中进行换热，在两个设备中散热成为160℃的饱和液，饱和液进入到空气预热器6中与低温蒸汽b进行换热，冷凝成42℃的饱和液，经过高温水泵15进入到复叠式热泵高温冷凝器8换热，变为160℃蒸汽输送到系统高温蒸汽供给端，替代部分外来高温蒸汽供给。低温空气b(20℃)经空气预热器6加热成为高温空汽，输送到盘式换热器2中与湿污泥换热除湿，经过一次换热后的干燥废气被输送到造粒机1中继续除湿换热，裹挟部分水蒸气被输送到旋风分离器3，完成降温除灰的湿空气经过水泵16进入高温热泵低温端蒸发器13中放热，降温后的湿空气经过除臭装置5排出系统；制冷剂f在复叠式热泵的低温端工作，在低温端蒸发器13中吸热经过压缩机14进入中间换热器10，通过第一膨胀阀12降温降压后继续被输送到低温端蒸发器13中完成一次换热循环过程；制冷剂e在复叠式热泵的高温端工作，在中间换热器10中吸热经过压缩机11进入高温端冷凝器8，通过膨胀阀9降温降压后继续被输送到中间换热器10中完成一次换热循环过程。
湿污泥物料的干燥过程为：湿污泥物料a首先进入造粒机1中与高温蒸汽以及干燥废气进行一次换热除湿过程，之后进入盘式换热器2中与高温蒸汽以及高温空气进行二次换热除湿过程，形成达到要求的低湿度的干污泥。
本发明提供的一种节能型污泥干燥系统与传统的污泥干燥系统相比，增加了复叠式高温热泵换热机组，包括低温端蒸发器13、低温侧压缩机14、中间换热器10、膨胀阀12、高温侧压缩机11、高温端冷凝器8、膨胀阀9。省去了传统的系统中的冷却器以及冷却水系统。整个系统的操作分为预热阶段和运行阶段。
当进行污泥干燥操作时，首先使用外供高温蒸汽对整个系统干燥段(造粒机1、盘式换热器2和空气预热器6)进行预热，之后向系统中投入湿污泥a开始干燥过程，同时开启复叠式热泵机组，回收经旋风分离器3排除的湿空气的热量，并将空气预热器6排出的冷凝水加热为160℃的高温蒸汽输送到干燥段，替代部分外来蒸汽供给，此时需要减少外来蒸汽供给的流量。当热泵机组向系统干燥段输送的高温蒸汽流量稳定后，污泥干燥系统即实现稳定运行。
尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种节能型污泥干燥系统，其特征在于，包括造粒机、盘式干燥机、空气预热器、高温水泵和高温侧冷凝器组成的高温热源换热回路；空气预热器、盘式干燥机、造粒机、旋风分离器、水泵、低温侧蒸发器和除臭装置组成的空气路径；低温侧蒸发器、低温级压缩机、中间换热器以及第一膨胀阀组成的低温侧制冷剂回路；中间换热器、高温级压缩机、高温侧冷凝器以及膨胀阀组成的高温侧制冷剂回路。
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