CN110482828A - 一种工业污泥干化系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业污泥干化系统,所述工业污泥干化系统包括干燥房、集热装置、加热装置、预冷装置和冷凝装置,所述加热装置、干燥房、预冷装置以及冷凝装置之间依次通过气流管路连接构成循环的气流回路,所述集热装置连接所述加热装置为加热装置提供热能,所述预冷装置设为水换热器,所述冷凝装置设为空气换热器。本发明的工业污泥干化系统尤其适合地处北方等气候干燥地区的工厂干化应用,该系统摒弃了压缩制冷除湿环节,从而极大地降低了干化过程中的能耗,降低了处置成本。
Description
技术领域
本发明公开了一种工业污泥干化系统,属于污泥干化技术领域。
背景技术
目前我国的污泥除湿技术主要有热泵除湿干燥、微波除湿干燥技术、超声波技术、种植植物干燥等,现有的干化技术通过对污泥减重化确实一定程度上降低了污泥运输费用,避免了传统的跑冒滴漏等环保问题,但是这些干化技术普遍存在干化后的物质含水率仍旧比较高,往往达不到要求,为了进一步提高其干化程度,则需要耗费成倍的能耗,导致干化过程能耗过高,处置费用高。
发明内容
本发明提供了一种工业污泥干化系统,相对于传统热泵除湿干燥系统,本系统摒弃了压缩制冷除湿环节,从而极大地降低了干化过程中的能耗,降低了处置成本。
本发明的一方面涉及一种工业污泥干化系统,所述工业污泥干化系统包括干燥房、集热装置、加热装置、预冷装置和冷凝装置,所述加热装置、干燥房、预冷装置以及冷凝装置之间依次通过气流管路连接构成循环的气流回路,所述集热装置连接所述加热装置为加热装置提供热能,所述预冷装置设为水换热器,所述冷凝装置设为空气换热器,所述集热装置与所述加热装置之间的热能转移为热传递,且所述热传递的传热介质为水。
本发明的另一方面涉及一种工业污泥干化系统的集热装置,所述集热装置包括采用工厂余热的热传递水箱和/或采用太阳能发电加热的电加热水箱。
本发明的另一方面涉及一种工业污泥干化系统的水换热器,所述水换热器至少包括一个冷却水通道和一个与所述冷却水通道相邻设置的气体通道,所述冷却水通道用于冷却水通过,所述气体通道用于干燥房出来的气体通过。
本发明的另一方面涉及一种工业污泥干化系统的空气换热器,所述空气换热器包括若干个相互间隔设置的冷凝通道和冷却气体通道,所述冷凝通道用于干燥房出来的气体通过,所述冷却气体通道用于冷却气体通过。
本发明的第一方面涉及的一种工业污泥干化系统,还包括水喷雾装置,所述水喷雾装置设于所述冷却气体通道的入口处,水喷雾装置喷洒出水雾混合入冷却气体通道内的冷却气体中。
本发明的第一方面涉及的一种工业污泥干化系统,所述冷凝通道与所述冷却气体通道之间的隔离介质为铝板。
本发明的第一方面涉及的一种工业污泥干化系统,还包括空气过滤器,所述空气过滤器设于所述冷却气体通道的入口前端的气流管路上。
本发明的另一方面涉及一种工业污泥干化系统的干燥房,所述干燥房的下部设有气体入口,干燥房的上部设有气体出口。
本发明的第一方面涉及的一种工业污泥干化系统,所述干燥房内设有污泥传输网带架,所述污泥传输网带架上设有多层污泥传输层。
本发明涉及的一种工业污泥干化系统的干燥房,所述气体出口处设有第二过滤器。
本发明带来了以下有益效果:本发明的工业污泥干化系统其干燥气体被加热装置加热升温后进入到干燥房内对干燥房中的污泥进行干化,然后这些干燥气体夹杂着干燥房内的水气一起流出干燥房,并在流出的气流管路上经过水换热器制成的预冷装置进行第一次降温,达到预冷效果,继而经过空气换热器制成的冷凝装置内进一步降温,此时,这些干燥气体中夹杂着的水气在冷凝装置中凝为液态,干燥气体则穿过冷凝装置再次进入加热装置被二次加热,进行下一次循环。因此,本系统摒弃了压缩制冷除湿环节,从而极大地降低了干化过程中的能耗,降低了处置成本。
附图说明
图1为本发明所述一种工业污泥干化系统的结构图;
图2为本发明所述一种工业污泥干化系统的冷凝装置的气流方向示意图;
图3为本发明所述一种工业污泥干化系统的冷凝装置的剖面示意图。
具体实施方案
为了更好的理解上述技术方案,下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案做详细的说明。
实施例
参照附图1-3所示,本实施例公开了一种工业污泥干化系统,所述工业污泥干化系统包括干燥房1、集热装置、加热装置7、预冷装置15和冷凝装置12,所述加热装置7、干燥房1、预冷装置15以及冷凝装置12之间依次通过气流管路连接构成循环的气流回路,所述集热装置连接所述加热装置7为加热装置7提供热能,所述预冷装置15设为水换热器,所述冷凝装置12设为空气换热器,所述集热装置与所述加热装置7之间的热能转移为热传递,且所述热传递的传热介质为水。
所述集热装置用于收集热量提供给所述加热装置7,在其中一种实施方式中,所述集热装置包括采用工厂余热的热传递水箱8,其中,工厂余热来源于工厂废弃的热水、热气等热源,使其经过上述热传递水箱8时对该热传递水箱8内的收集热量的水进行加热,获得热量以用于所述加热装置7使用。在其中另一种实施方式中,所述集热装置包括采用太阳能发电加热的电加热水箱9,具体的,所述采用太阳能发电加热的电加热水箱9由太阳能发电装置10和电加热水箱9组成,太阳能发电装置10利用太阳能转化为电能,通过发电的电能用于给所述电加热水箱9加热水箱中的水,从而储备能量以备所述加热装置7使用。可以理解的是,工厂余热属于废弃能源的二次利用,其成本低,有助于降低本污泥干化系统的能源成本。
所述预冷装置15用于对干燥气体的预冷却,在本实施例中,所述预冷装置15选用的是水换热器。具体的,所述水换热器至少包括一个冷却水通道和一个与所述冷却水通道相邻设置的气体通道,所述冷却水通道用于冷却水通过,所述气体通道用于干燥房1出来的气体通过。气体通道内的气体与冷却水通道中通过的冷却水之间通过热传递的方式将气体的部分热量由冷却水带走,从而使干燥房1出来的气体温度下降一个较小的幅度,起到对该部分气体的预冷效果,以提高干燥气体在冷凝装置12中水冷凝效率。在本实施例中,所述气体通道设为一个较大的气体腔室,所述冷却水通道为采用高导热材料制成的管体件以螺旋方式布置在上述气体腔室内通过,其中,所述高导热材料可以选用铝材或铜材等,且该管体件应该尽量设置为薄壁件,以增加其热传递效率。
所述冷凝装置12用于对经过预冷后的干燥气体进一步快速冷却,以使干燥气体中夹杂着的水气冷凝为液态水,去除水气的干燥气体再次进入所述加热装置7中被加热升温后继续下一轮循环。在本实施例中,所述冷凝装置12包括空气过滤器14、水喷雾装置13、空气换热器和风机11,所述空气过滤器14、水喷雾装置13、空气换热器和风机11依次连接形成连通的风流通通道。其中,所述空气换热器包括若干个相互间隔设置的冷凝通道和冷却气体通道,所述冷凝通道用于干燥房1出来的气体通过,所述冷却气体通道用于冷却气体通过。所述水喷雾装置13设于所述冷却气体通道的入口处,水喷雾装置13喷洒出水雾混合入冷却气体通道内的冷却气体中。本冷凝装置12通过风机11的抽风作用,将室外冷空气从空气过滤器14端吸入,经过空气换热器过滤掉空气中的灰尘杂质后,这些空气再流入空气换热器中,并且在经过空气换热器入口时与水喷雾装置13喷洒的水雾混合,从而利于空气流动将水雾带入水喷雾装置13内,起到快速降温冷却气体通道,与此同时,干燥气体回路中的干燥气体持续流经冷凝通道,从而在冷凝通道与冷却气体通道之间的隔离介质上形成温差传热,并且干燥气体中夹杂的水气会冷凝为液体水珠停留在隔离介质上,干燥气体则被冷却降温后流出空气换热器,从室外吸入的冷却空气则由于吸收了干燥气体的热量升温后从空气换热器的另一端流出。为了提高冷凝通道内的干燥气体与冷却气体通道的冷却空气之间的热传递效率,所述冷凝通道与所述冷却气体通道之间的隔离介质优选为铝板,因为铝板具有较好的热传导性。
所述干燥房1中放置待干燥的污泥,具体的,所述干燥房1内设有污泥传输网带架2,所述污泥传输网带架2上设有多层污泥传输层3。这些需干化的污泥被放置在污泥传输层3上,并通过污泥传输网带架2将各层污泥传输层3隔开,待干化的污泥由污泥传输层3传入干燥房1内,被干化的污泥由污泥传输层3传出干燥房1外。所述干燥房1的下部设有气体入口5,干燥房1的上部设有气体出口4。干燥气体从干燥房1下部的气体入口5进入干燥房1内,在干燥房1内干燥气体从下至上流经各层污泥传输层3对污泥加热以干燥污泥中的水分,最后干化气体夹带着污泥中水分形成的水气从干燥房1上部的气体出口4流出。在本实施例中,优选的,所述气体出口4处设有第二过滤器6。所述第二过滤器6用于过滤干燥房1中流出的气体,防止干燥房1内污泥杂质被混入干燥气体中影响干燥气体的质量,造成对后端设备的污染。
综上所述,本发明的工业污泥干化系统其干燥气体被加热装置7加热升温后进入到干燥房1内对干燥房1中的污泥进行干化,然后这些干燥气体夹杂着干燥房1内的水气一起流出干燥房1,并在流出的气流管路上经过水换热器制成的预冷装置15进行第一次降温,达到预冷效果,继而经过空气换热器制成的冷凝装置12内进一步降温,此时,这些干燥气体中夹杂着的水气在冷凝装置12中凝为液态,干燥气体则穿过冷凝装置12再次进入加热装置7被二次加热,进行下一次循环。因此,本系统摒弃了压缩制冷除湿环节,从而极大地降低了干化过程中的能耗,降低了处置成本。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种工业污泥干化系统,其特征在于,所述工业污泥干化系统包括干燥房、集热装置、加热装置、预冷装置和冷凝装置,所述加热装置、干燥房、预冷装置以及冷凝装置之间依次通过气流管路连接构成循环的气流回路,所述集热装置连接所述加热装置为加热装置提供热能,所述预冷装置设为水换热器,所述冷凝装置设为空气换热器,所述集热装置与所述加热装置之间的热能转移为热传递,且所述热传递的传热介质为水。
2.如权利要求1所述的一种工业污泥干化系统,其特征在于,所述集热装置包括采用工厂余热的热传递水箱和/或采用太阳能发电加热的电加热水箱。
3.如权利要求1所述的一种工业污泥干化系统,其特征在于,所述水换热器至少包括一个冷却水通道和一个与所述冷却水通道相邻设置的气体通道,所述冷却水通道用于冷却水通过,所述气体通道用于干燥房出来的气体通过。
4.如权利要求1所述的一种工业污泥干化系统,其特征在于,所述空气换热器包括若干个相互间隔设置的冷凝通道和冷却气体通道,所述冷凝通道用于干燥房出来的气体通过,所述冷却气体通道用于冷却气体通过。
5.如权利要求4所述的一种工业污泥干化系统,其特征在于,还包括水喷雾装置,所述水喷雾装置设于所述冷却气体通道的入口处,水喷雾装置喷洒出水雾混合入冷却气体通道内的冷却气体中。
6.如权利要求4所述的一种工业污泥干化系统,其特征在于,所述冷凝通道与所述冷却气体通道之间的隔离介质为铝板。
7.如权利要求4所述的一种工业污泥干化系统,其特征在于,还包括空气过滤器,所述空气过滤器设于所述冷却气体通道的入口前端的气流管路上。
8.如权利要求1所述的一种工业污泥干化系统,其特征在于,所述干燥房的下部设有气体入口,干燥房的上部设有气体出口。
9.如权利要求8所述的一种工业污泥干化系统,其特征在于,所述干燥房内设有污泥传输网带架,所述污泥传输网带架上设有多层污泥传输层。
10.如权利要求8所述的一种工业污泥干化系统,其特征在于,所述气体出口处设有第二过滤器。
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