CN111908765A - 一种带有自动排尘功能的热风干化装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种带有自动排尘功能的热风干化装置，包括有机架及设于机架内的第一气流回路及第二气流回路；第一气流回路包括依次相通并形成回路的冷却模块、加热模块、干化模块和过滤模块，其中，干化模块、过滤模块和加热模块依次循环相通形成第二气流回路。本发明提供的一种带有自动排尘功能的热风干化装置及其方法，能够在运行过程中自动将粉尘排到污泥干化网带上并随之输送到装置外，通过更新干化装置内部加热器、冷却器、换热器等部件的布置，提高装置整体能源使用效率。最后装置中的加热器、冷却器可为蒸汽压缩式制冷循环中的冷媒‑空气换热器，亦可为普通冷(热)水‑空气换热器，冷热源形式灵活多变，为现实应用提供了便利。

Description

一种带有自动排尘功能的热风干化装置及其方法

技术领域

本发明属于污泥治理的技术领域，涉及一种带有自动排尘功能的热风干化装置及其方法。

背景技术

污泥减量化、稳定化、无害化处理已经成为了当今污泥处理的主题，污泥热风干化作为一种相对经济的污泥减量、稳定和无害的处理方式也越来越得到重视。但是当前污泥热风干化装置仍存在能耗相对较高，装置内部粉尘量较大，装置性能衰减较快，维护和保养难度高等问题。

专利号为ZL201721819705.1的中国专利公开一种污泥干化系统，采用了两级冷却去水和两级加热干化的思路，但其直接对热泵循环进行了外循环水冷降温，没有有效回收冷凝热量。

专利号为201821371974.0的中国专利公开了一种四效除湿热泵，该热泵系统将水冷却器置于空气回热器和空气过滤器之间，降低了空气回热器回收的冷凝热量。

专利号为201920240993.8的中国专利公开了一种污泥烘干装置，该装置带有压缩空气冲洗的空气过滤器系统，能够有效减少中高效过滤器堵塞的情况，但是其过滤装置整体占用空间面积较大，另外需要压缩空气完成吹扫，耗费额外能源，不利于提高装置整体能量利用率。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种带有自动排尘功能的热风干化装置及其方法，能够高效地去除污泥中的水分，实现了污泥减量化、稳定化和无害化功能，并具有自动排尘功能，有效提高装置寿命和换热效率，降低人员维护工作量并降低运行成本。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种带有自动排尘功能的热风干化装置，包括有机架及设于所述机架内的第一气流回路及第二气流回路；所述第一气流回路包括依次相通并形成回路的冷却模块、加热模块、干化模块和过滤模块，其中，所述干化模块、过滤模块和加热模块依次循环相通形成第二气流回路。

优选地，所述干化模块包括沿气流方向依次设置的多层网带。

优选地，所述过滤模块包括沿气流方向依次设置的自动除尘过滤器及粗中效过滤器，其中，所述干化模块与所述自动除尘过滤器及所述加热模块形成第二气流回路。

优选地，所述冷却模块包括沿气流方向依次设置的换热器、第一级冷却器、第二级冷却器。

优选地，所述加热模块包括沿第一气流回路气流方向依次设置的第一级加热器和第一级送风机；以及沿第二气流回路气流方向依次设置的第二级加热器和第二级送风机。

优选地，所述第二气流回路由所述干化模块中的全部或部分网带形成的区域、所述自动除尘过滤器、所述第二级加热器及第二级送风机依次循环相通形成。

优选地，所述机架的框架结构上设有隔板和穿孔板，所述隔板的表面设有保温层，所述穿孔板上设有多个穿孔。

更优选地，相邻所述穿孔之间设有间距。

更优选地，所述穿孔板上穿孔直径为2～5cm。

更优选地，所述穿孔板上的孔隙率≥60％。

更优选地，所述机架的框架结构包括外部受力框架和内部风道隔断框架，所述隔板设于外部受力框架和内部风道隔断框架上，所述穿孔板设于外部受力框架。

更优选地，所述机架内设有外置设备平台，所述外置设备平台一侧与穿孔板相连接且其余多侧与隔板相连接。

更优选地，所述网带包括有第一层网带、第二层网带，所述第一层网带、第二层网带沿干化污泥的第一气流回路方向依次设置。

进一步优选地，所述第二层网带设于第二气流回路上，用于接收第二级送风机输入的由第二级加热器加热的经自动除尘过滤器过滤的空气进行干化。

更优选地，所述自动除尘过滤器包括有固定箱体，所述固定箱体内设有气固分离芯体，所述气固分离芯体沿空气流入方向依次设有第一级扰流层、第二级气固分离层、第三级气固分离层，所述第一级扰流层包括有多个扰流板，所述第二级气固分离层包括有多个第二级气固分离器，所述第三级气固分离层包括有多个第三级气固分离器，所述第二级气固分离器、第三级气固分离器分别贯穿固定箱体的边框且在固定箱体的边框上形成多个排尘口。

进一步优选地，所述扰流板贯穿固定箱体的边框且在固定箱体的边框上形成多个排气口。

进一步优选地，所述第一级扰流层中，多个所述扰流板并排且相邻扰流板之间设有间距。

进一步优选地，所述第二级气固分离层中，多个所述第二级气固分离器并排且相邻第二级气固分离器之间设有间距。

进一步优选地，所述第三级气固分离层中，多个所述第三级气固分离器并排且相邻第三级气固分离器之间设有间距。

进一步优选地，相邻所述扰流板之间的间隔距离为25-35mm；相邻所述第二级气固分离器之间的间隔距离为25-35mm；相邻所述第三级气固分离器之间的间隔距离为25-35mm。

进一步优选地，所述扰流板与第二级气固分离器之间的层间距为9～10mm；所述第二级气固分离器与第三级气固分离器之间的层间距为10-14mm。

进一步优选地，所述扰流板与第二级气固分离器交错分布，所述第二级气固分离器与第三级气固分离器交错分布。

进一步优选地，所述扰流板、第二级气固分离器、第三级气固分离器均呈中空且一侧开口的三角柱体，所述开口侧两端设有折弯倒角，所述扰流板的开口与空气流入方向相背，所述第二级气固分离器、第三级气固分离器的开口与空气流入方向相迎。

进一步优选地，所述固定箱体呈矩形，所述固定箱体的长边所在边框上设有法兰边，所述法兰边上预设有螺栓孔，所述法兰边通过螺栓孔与机架之间螺纹连接。

进一步优选地，所述排尘口正对第二层网带。

更优选地，所述粗中效过滤器包括粗效过滤器和中效袋式过滤器。

进一步优选地，所述粗效过滤器为符合EN 779-2012欧盟标准的G4级别空气过滤器。

进一步优选地，所述中效袋式过滤器为符合EN 779-2012欧盟标准的F9级别空气过滤器。

更优选地，所述换热器为叉流式空气回热器。

更优选地，所述第一级冷却器、第二级冷却器为蒸汽压缩式制冷循环中的冷媒-空气蒸发器或者水-空气表冷器。

更优选地，所述换热器与第一级冷却器之间经第一级冷却通道相连通，所述第一级冷却器与第二级冷却器之间经第二级冷却通道相连通，所述第二级冷却器与换热器之间经第三级冷却通道相连通。

更优选地，所述第一级加热器、第二级加热器为蒸汽压缩式制冷循环中的冷媒-空气冷凝器或者热水-空气换热器。

更优选地，所述第一级加热器与换热器之间经第一级加热通道相连通，所述第一级加热器与第一级送风机之间经第二级加热通道相连通，所述第一级送风机与第一层网带之间经第三级加热通道相连通，所述第一层网带与第二级网带之间经第一级干化通道相连通，所述第二级网带与自动除尘过滤器之间经第二级干化通道相连通，所述自动除尘过滤器与粗中效过滤器之间经第三级干化通道相连通，所述第二级送风机与自动除尘过滤器之间经第一级旁通风道相连通，所述第二级送风机、第二级加热器、第二级网带之间经第二级旁通风道相连通。

优选地，所述冷却模块和加热模块所在区域的边角设有导流板。

本发明第二方面提供一种带有自动排尘功能的热风干化装置的使用方法，包括以下步骤：

1)在机架中由冷却模块使空气冷却，使空气中水蒸气的冷凝，形成低温低湿空气；

2)将步骤1)获得的低温低湿空气由加热模块加热后，形成高温低湿空气；

3)将步骤2)获得的高温低湿空气输入干化模块的多级网带中，对网带承载物进行干化，形成含固体颗粒物的低温高湿空气；

4)将步骤3)获得的含固体颗粒物的低温高湿空气输入过滤模块，由自动除尘过滤器去除空气中的固体颗粒物，形成低温高湿的初步净化空气；

5)将一部分步骤4)获得的初步净化空气加热后回流干化模块的网带区，继续对全部或部分网带承载物进行干化；将另一部分步骤4)获得的初步净化空气经过滤模块的中高效过滤器过滤后得到净化空气，再由冷却模块使净化空气冷却，使净化空气中的水蒸气冷凝，形成低温低湿空气，再循环进行步骤2)-5)。

优选地，步骤3)或5)中，所述网带承载物为污泥。

本发明第三方面提供一种带有自动排尘功能的热风干化装置在污泥干化中的用途。

如上所述，本发明提供的一种带有自动排尘功能的热风干化装置及其方法，具有以下有益效果：

(1)本发明提供的一种带有自动排尘功能的热风干化装置及其方法，其采用的自动除尘过滤器能够自动排出污泥中的大部分固体颗粒物，该过滤器结构简单，净化效果好，占有空间小，有效提高中高效过滤器寿命，降低人员维护工作量并降低运行成本，同时对第二级加热器防堵塞和防结垢起到显著作用，提高空气加热回路的能源利用效率。

(2)本发明提供的一种带有自动排尘功能的热风干化装置及其方法，其通过多级通道以及自动除尘过滤器的保护作用，能够有效提高整体装置的换热效率，从而提高装置的能源利用效率，防止装置换热性能衰退过快。

(3)本发明提供的一种带有自动排尘功能的热风干化装置及其方法，科学有序地将各类换热器、加热器、冷却器高效组合在一起，可以实现污泥干化的高效运行，其中的加热器、冷却器可作为蒸汽压缩式制冷循环中的冷媒-空气换热器(冷凝器和蒸发器)，亦可作为普通冷(热)水-空气换热器，冷热源形式灵活多变，为现实应用提供了便利。

(4)本发明提供的一种带有自动排尘功能的热风干化装置及其方法，该装置采用多级加热和冷却部件，能够高效地去除污泥中的水分；该装置实现了污泥减量化、稳定化和无害化功能。

附图说明

图1显示为本发明的一种带有自动排尘功能的热风干化装置的正面结构示意图。

图2显示为本发明的一种带有自动排尘功能的热风干化装置的背面结构示意图。

图3显示为本发明的一种带有自动排尘功能的热风干化装置的基于图1的A-A剖面图。

图4显示为本发明的一种带有自动排尘功能的热风干化装置的基于图1的B-B剖面图。

图5显示为本发明的一种带有自动排尘功能的热风干化装置中自动除尘过滤器的内部结构原理图。

图6显示为本发明的一种带有自动排尘功能的热风干化装置中自动除尘过滤器的外部三维立体结构图。

附图标记

100 机架

101 隔板

102 穿孔板

103 外置设备平台

104 导流板

200 干化模块

201 第一层网带

202 第二层网带

300 过滤模块

310 自动除尘过滤器

311 固定箱体

3111 排尘口

3112 排气口

3113 法兰边

312 第一级扰流层

3121 扰流板

313 第二级气固分离层

3131 第二级气固分离器

314 第三级气固分离层

3141 第三级气固分离器

320 粗中效过滤器

400 冷却模块

401 换热器

402 第一级冷却器

403 第二级冷却器

500 加热模块

501 第一级加热器

502 第一级送风机

503 第二级加热器

504 第二级送风机

601 第一级冷却通道

602 第二级冷却通道

603 第三级冷却通道

604 第一级加热通道

605 第二级加热通道

606 第一级干化通道

607 第二级干化通道

608 第三级干化通道

609 第一级旁通风道

610 第二级旁通风道

611 第三级加热通道

d 间隔距离

H 层间距

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图6。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本发明第一方面提供一种带有自动排尘功能的热风干化装置，如图1-4所示，包括有机架100及设于所述机架100内的第一气流回路及第二气流回路；所述第一气流回路包括依次相通并形成回路的冷却模块400、加热模块500、干化模块200和过滤模块300，其中，所述干化模块200、过滤模块300和加热模块500依次循环相通形成第二气流回路。

在一个优选的实施例中，如图2-4所示，所述干化模块200包括沿气流方向依次设置的多层网带。

在一个优选的实施例中，如图2-4所示，所述过滤模块300包括沿气流方向依次设置的自动除尘过滤器310及粗中效过滤器320，其中，所述干化模块200与所述自动除尘过滤器310及所述加热模块500形成第二气流回路。

在一个优选的实施例中，如图1所示，所述冷却模块400包括沿气流方向依次设置的换热器401、第一级冷却器402、第二级冷却器403。所述换热器401接收通过粗中效过滤器320的空气，依次经第一级冷却器402、第二级冷却器403进行冷凝后形成低温低湿空气，再由所述换热器401回收低温低湿空气中的冷凝热量后输出。

在一个优选的实施例中，如图1所示，所述加热模块500包括沿第一气流回路气流方向依次设置的第一级加热器501和第一级送风机502；以及沿第二气流回路气流方向依次设置的第二级加热器503和第二级送风机504。所述第一级加热器501设于换热器401与第一级送风机502之间，用以将经换热器401回收冷凝热量后输出的空气加热后由第一级送风机502输入干化模块200的网带中干化污泥；所述第二级加热器503、第二级送风机504沿通过自动除尘过滤器310的空气的输出方向依次设置，用以由第二级加热器503对经自动除尘过滤器310过滤的空气加热后，经第二级送风机504输入干化模块200的网带中干化污泥。

在进一步优选的实施例中，如图3所示，所述第二气流回路由所述干化模块200中的全部或部分网带形成的区域、所述自动除尘过滤器310、所述第二级加热器503及第二级送风机504依次循环相通形成。

在一个优选的实施例中，如图1-4所示，所述机架100的框架结构上设有隔板101和穿孔板102，所述隔板101的表面设有保温层，所述穿孔板102上设有多个穿孔。

具体来说，所述保温层采用具有保温作用的材料，能够承受干化、冷却、加热的温度变化。

具体来说，相邻所述穿孔之间设有间距。

具体来说，所述穿孔板102上穿孔直径为2～5cm。

具体来说，所述穿孔板102上的孔隙率≥60％。

具体来说，所述穿孔板102的材质为不锈钢。

在进一步优选的实施例中，所述机架100的框架结构包括外部受力框架和内部风道隔断框架，所述隔板101设于外部受力框架和内部风道隔断框架上，所述穿孔板102设于外部受力框架。

所述外部受力框架和内部风道隔断框架，可以通过左右拼接，实现模块化设计和制造。

在进一步优选的实施例中，如图1、4所示，所述机架100内设有外置设备平台103，所述外置设备平台103一侧与穿孔板102相连接且其余多侧与隔板101相连接。

所述外置设备平台103用于放置制冷循环的主要部件，如压缩机等，以实现非蒸汽压缩式制冷循环，也可用于放置实现蒸汽压缩式制冷循环所需要的部件。所述外置设备平台103独立于设备内部空气循环之外，能够分离部件与内部高温或者高湿循环空气接触，能够有效提高部件如压缩机的使用寿命，降低运维成本。

所述穿孔板102通过穿孔有利于外置设备平台103上的外置设备自然通风散热。

在一个优选的实施例中，如图2、3、4所示，所述网带包括有第一层网带201、第二层网带202，所述第一层网带201、第二层网带202沿干化污泥的第一气流回路方向依次设置。

在进一步优选的实施例中，如图2、3、4所示，所述第二层网带202设于第二气流回路上，用于接收第二级送风机504输入的由第二级加热器503加热的经自动除尘过滤器310过滤的空气进行干化。

上述第一层网带201、第二层网带202为不锈钢网带或者聚丙烯网带。

具体来说，上述第一层网带201、第二层网带202为不锈钢网带时，所述不锈钢网带的上表面敷设聚酯或者聚乙烯。所述聚酯或者聚乙烯材料对污泥粘性低。

具体来说，所述不锈钢网带采用不锈钢钢丝编制而成，所述不锈钢钢丝直径不小于2.0mm，所述不锈钢网带上网孔短边不小于10mm，所述不锈钢网带上网孔长边不小于20mm。所述不锈钢网带的性能参数应符合JB/T 9155-2000标准中规定的相关要求。

所述网带的数量根据污泥干化的停留时间设置，不同层网带的带速可以各自独立调节，且可间歇独立运行。

在一个优选的实施例中，如图5、6所示，所述自动除尘过滤器310包括有固定箱体311，所述固定箱体311内设有气固分离芯体，所述气固分离芯体沿空气流入方向依次设有第一级扰流层312、第二级气固分离层313、第三级气固分离层314，所述第一级扰流层312包括有多个扰流板3121，所述第二级气固分离层313包括有多个第二级气固分离器3131，所述第三级气固分离层314包括有多个第三级气固分离器3141，所述第二级气固分离器3131、第三级气固分离器3141分别贯穿固定箱体311的边框且在固定箱体311的边框上形成多个排尘口3111。

所述自动除尘过滤器310作为空气过滤器，能够有效过滤空气，空气依次通过第一级扰流层312、第二级气固分离层313、第三级气固分离层314后输出，而空气中的污泥颗粒物依靠重力作用，经与第二级气固分离器313、第三级气固分离器314相连通的排尘口3111排至第二级网带202并随之排至装置外。

在进一步优选的实施例中，如图6所示，所述扰流板3121贯穿固定箱体311的边框且在固定箱体311的边框上形成多个排气口3112。所述扰流板3121用于将气流引向第二级气固分离层313，同时在气流从第二层气固分离层313折返后，还能起到防止气流回流的作用，使气流进入第三级气固分离器314。

在进一步优选的实施例中，所述固定箱体311、气固分离芯体的材质均为不锈钢。所述气固分离芯体焊接在固定箱体311内。

在进一步优选的实施例中，如图5所示，所述第一级扰流层312中，多个所述扰流板3121并排且相邻扰流板3121之间设有间距。上述结构能够有效干扰空气流向，使空气粉尘混合气流通过扰流板3121之后强制进入第二级气固分离器3131，使流道面积减小，使空气流速加快，加强气固分离效果，同时还能起到防止气流回流的作用，使气流进入第三级气固分离器3141。

在进一步优选的实施例中，如图5所示，所述第二级气固分离层313中，多个所述第二级气固分离器3131并排且相邻第二级气固分离器3131之间设有间距。能够使空气和颗粒物实现第一次分离。

在进一步优选的实施例中，如图5所示，所述第三级气固分离层314中，多个所述第三级气固分离器3141并排且相邻第三级气固分离器3141之间设有间距。能够使空气和颗粒物实现第二次分离。

在进一步优选的实施例中，如图5所示，相邻所述扰流板3121之间的间隔距离d为25-35mm，优选为30mm；相邻所述第二级气固分离器3131之间的间隔距离d为25-35mm，优选为30mm；相邻所述第三级气固分离器3141之间的间隔距离d为25-35mm，优选为30mm。

上述相邻扰流板3121之间的间隔距离d为相邻扰流板3121中，一个扰流板3121的开口侧一端与另一个扰流板3121的开口侧相对一端之间的水平距离。

上述相邻第二级气固分离器3131之间的间隔距离d为相邻第二级气固分离器3131中，一个第二级气固分离器3131的开口侧一端与另一个第二级气固分离器3131的开口侧相对一端之间的水平距离。

上述相邻第三级气固分离器3141之间的间隔距离d为相邻第三级气固分离器3141中，一个第三级气固分离器3141的开口侧一端与另一个第三级气固分离器3141的开口侧相对一端之间的水平距离。

在进一步优选的实施例中，如图5所示，所述扰流板3121与第二级气固分离器3131之间的层间距H为9～10mm；所述第二级气固分离器3131与第三级气固分离器3141之间的层间距H为10-14mm，优选为12mm。

上述扰流板3121与第二级气固分离器3131之间的层间距H为扰流板3121的三角柱体顶端至第二级气固分离器3131的三角柱体顶端之间的垂直距离。

上述第二级气固分离器3131与第三级气固分离器3141之间的层间距H为第二级气固分离器3131的三角柱体顶端至第三级气固分离器3141的三角柱体顶端之间的垂直距离。

在进一步优选的实施例中，如图5所示，所述扰流板3121与第二级气固分离器3131交错分布，所述第二级气固分离器3131与的第三级气固分离器3141交错分布。

在进一步优选的实施例中，如图5所示，所述扰流板3121、第二级气固分离器3131、第三级气固分离器3141均呈中空且一侧开口的三角柱体，所述开口侧两端设有折弯倒角，所述扰流板3121的开口与空气流入方向相背，所述第二级气固分离器3131、第三级气固分离器3141的开口与空气流入方向相迎。所述扰流板3121、第二级气固分离器3131、第三级气固分离器3141均由金属板折弯铸造而成。

具体来说，如图5所示，所述第二级气固分离器3131内形成第二级气固分离区。使固体颗粒物因气流离心和分离器阻挡包络作用下，在第二级气固分离区内空气和颗粒物实现第一次分离。实现第一次分离的颗粒物在重力作用下沿着第二级气固分离层313，从排尘口3111排出。

具体来说，如图5所示，所述第三级气固分离器3141内形成第三级气固分离区。使实现第一次分离后剩余空气和颗粒物因气流离心和分离器阻挡包络作用下，在第三级气固分离区内空气和颗粒物实现第二次分离。实现第二次分离的颗粒物在重力作用下沿着第三级气固分离层314，从排尘口3111排出，最终完成空气的净化。

在进一步优选的实施例中，如图6所示，所述固定箱体311呈矩形，所述固定箱体311的长边所在边框上设有法兰边，所述法兰边上预设有螺栓孔，所述法兰边通过螺栓孔与机架100之间螺纹连接。所述法兰边焊接在边框上。

在进一步优选的实施例中，如图4所示，所述排尘口3111正对第二层网带202。用于将颗粒物从排尘口3111排出至第二层网带202上。

在一个优选的实施例中，所述粗中效过滤器320包括粗效过滤器和中效袋式过滤器。用于过滤自动排尘过滤器310过滤时漏过的细小颗粒粉尘。

具体来说，所述粗效过滤器为符合EN 779-2012欧盟标准的G4级别空气过滤器。

具体来说，所述中效袋式过滤器为符合EN 779-2012欧盟标准的F9级别空气过滤器。

在一个优选的实施例中，所述换热器401为叉流式空气回热器。

在一个优选的实施例中，所述第一级冷却器402、第二级冷却器403为蒸汽压缩式制冷循环中的冷媒-空气蒸发器或者水-空气表冷器。

所述换热器401、第一级冷却器402、第二级冷却器403采用防腐且热导率高的材料制成。

在一个优选的实施例中，所述第二级冷却器403中的冷媒温度低于第一级冷却器402。

在一个优选的实施例中，如图1所示，所述换热器401与第一级冷却器402之间经第一级冷却通道601相连通，所述第一级冷却器402与第二级冷却器403之间经第二级冷却通道602相连通，所述第二级冷却器403与换热器401之间经第三级冷却通道603相连通。能够形成空气冷却回路。

在一个优选的实施例中，所述第一级加热器501、第二级加热器503为蒸汽压缩式制冷循环中的冷媒-空气冷凝器或者热水-空气换热器。

所述第一级送风机502可根据实际污泥孔隙率、含水率等情况选择合适的静压值。

所述第二级送风机504可实现正反转。确保装置内温度稳定。

所述第一级加热器501、第二级加热器503采用防腐且热导率高的材料制成。

在一个优选的实施例中，如图3所示，所述第一级加热器501与换热器401之间经第一级加热通道604相连通，所述第一级加热器501与第一级送风机502之间经第二级加热通道605相连通，所述第一级送风机502与第一层网带201之间经第三级加热通道611相连通，所述第一层网带201与第二级网带202之间经第一级干化通道606相连通，所述第二级网带202与自动除尘过滤器310之间经第二级干化通道607相连通，所述自动除尘过滤器310与粗中效过滤器320之间经第三级干化通道608相连通，所述第二级送风机504与自动除尘过滤器310之间经第一级旁通风道609相连通，所述第二级送风机504、第二级加热器503、第二级网带202之间经第二级旁通风道610相连通。

上述冷却模块产生的低温低湿空气经第一级加热器501加热后产生的高温低湿空气，由上述第一级送风机502输入干化模块300的多层网带中，使高温低湿空气具有高静压值。

在一个优选的实施例中，如图1所示，所述冷却模块400和加热模块500所在区域的四周边角设有导流板104。所述导流板104在所在边角区域呈85-95°弧边，优选为90°弧边。能够降低空气流动过程中的阻力。

本发明中多个热风干化装置可进行拼接，实现针对不同去水量的污泥。

本发明第二方面提供一种带有自动排尘功能的热风干化装置的使用方法，包括以下步骤：

1)在机架中由冷却模块使空气冷却，使空气中水蒸气的冷凝，形成低温低湿空气；

2)将步骤1)获得的低温低湿空气由加热模块加热后，形成高温低湿空气；

3)将步骤2)获得的高温低湿空气输入干化模块的多级网带中，对网带承载物进行干化，形成含固体颗粒物的低温高湿空气；

4)将步骤3)获得的含固体颗粒物的低温高湿空气输入过滤模块，由自动除尘过滤器去除空气中的固体颗粒物，形成低温高湿的初步净化空气；

5)将一部分步骤4)获得的初步净化空气加热后回流干化模块的网带区，继续对全部或部分网带承载物进行干化；将另一部分步骤4)获得的初步净化空气经过滤模块的中高效过滤器过滤后得到净化空气，再由冷却模块使净化空气冷却，使净化空气中的水蒸气冷凝，形成低温低湿空气，再循环进行步骤2)-5)。

在一个优选的实施例中，步骤3)或5)中，所述网带承载物为污泥。

实施例1

使用者获得本发明中的一种带有自动排尘功能的热风干化装置，先打开机架，在网带上放入污泥，并通入空气，关闭机架。空气在装置内部各冷、热、净化部件以及污泥网带之间循环流动，实现污泥减量、无害和稳定处理。空气在设备内部实现冷却除湿→加热升温→吸收污泥水分→空气净化→热量回收再冷却除湿而形成一个空间和能量循环，不向外界排出废气也不吸收外界空气。实现制冷循环的外置设备放置于外置设备平台上，外置设备平台经隔板与机架内其它部分相隔离，外置设备经外置设备平台一侧的穿孔板上的穿孔进行自然通风散热。穿孔板上穿孔直径为2～5cm，穿孔板上的孔隙率≥60％。

由于第三级冷却通道中空气温度低于第一级冷却通道中空气的露点温度，使空气第一次冷却，形成空气中水蒸气第一次冷凝。经过第一次冷却的空气沿空气冷却回路的流入换热器，由换热器有效回收空气中的冷凝热量，提高系统能源利用效率。空气再经第一级冷却通道流入第一级冷却器，由于第一级冷却器表面温度低于第一级冷却通道中空气的露点温度，使空气第二次冷却，形成空气中水蒸气的二次冷凝。空气再经第二级冷却通道流入第二级冷却器，由于第二级冷却器表面温度比第一级冷却器冷却更低，使空气第三次冷却，形成空气中水蒸气的三次冷凝，最终形成低温低湿空气。

低温低湿空气经第三级冷却通道回流换热器，再经过换热器由第一级加热器加热后实现第一次升温，形成高温低湿空气，经第一级加热通道输入第一级送风机，由第一级送风机经第二级加热通道输入第一层网带与污泥充分接触，空气的温度下降、水蒸气含量上升，而污泥得到干化。然后再经第一级干化通道输入第二层网带，与污泥充分接触，空气的温度进一步下降、水蒸气含量进一步上升，而污泥得到干化，形成含固体颗粒物的低温高湿空气。

流出第二层网带的空气经第二级干化通道流入自动除尘过滤器，依次流过固定箱体内气固分离芯体的第一级扰流层、第二级气固分离层、第三级气固分离层。空气和颗粒物因气流离心和分离器阻挡包络作用下，在第二级气固分离器内的第二级气固分离区实现第一次分离，实现第一次分离的颗粒物在重力作用下沿着第二级气固分离层，从排尘口排出。空气和颗粒物因气流离心和分离器阻挡包络作用下，在第三级气固分离区内空气和颗粒物实现第二次分离，实现第二次分离的颗粒物在重力作用下沿着第三级气固分离层，从排尘口排出，最终完成空气的净化，形成低温高湿的初步净化空气。

初步净化后的空气，部分经第一级旁通风道流入第二级送风机，再经第二级加热器加热后实现二次升温，由第二级旁通风道回流第二层网带，与实现第一次升温的空气混合，再输入第二层网带，与污泥充分接触，对污泥进行干化。

初步净化后的空气，部分经第三级干化通道流入粗中效过滤器过滤后得到净化空气，重新流入换热器，进行空气冷却、加热，水蒸气的冷凝，污泥的干化。

实施例2

根据上述实施例1的热风干化装置中对污泥进行干化处理，其中，自动排尘过滤器经过实验研究，

其中实验中的颗粒物粒径分布见表1，自动排尘过滤装置的过滤效率见表2。

由表1、表2可知，本发明中自动排尘过滤器的过风风速在4～6m/s，过滤效率在86.89～90.81％，并能实现自动排尘，能够极大地减轻粗中效过滤器的负担，有效减少细小颗粒物通过粗中效过滤器组合10％以上，整体设备换热效率提高2％以上，延长粗中效过滤器寿命和清洗周期，同时降低人员维护工作量并降低运行成本。

同时，本发明中热风干化装置的单位电量去水量在2.9～3.5kg水/kWh范围内，远超行业标准(NB/T 10156)中2.3kg水/kWh的要求，污泥去水效果明显。

表1颗粒粒径分布表

颗粒粒径范围(μm)	质量分数％
		0-75	10.04
75-150	47.21
		150-300	40.78
300-600	1.90
		600-1180	0.06

表2自动排尘过滤器的过滤效率与过风速度关系

流速(m/s)	过滤效率(％)
		2	73.72
4	86.89
		6	90.81
8	93.01
		10	94.32

综上所述，本发明提供的一种带有自动排尘功能的热风干化装置及其方法，能够在运行过程中自动将粉尘排到污泥干化网带上并随之输送到装置外，通过更新干化装置内部加热器、冷却器、换热器等部件的布置，提高装置整体能源使用效率。最后装置中的加热器、冷却器可为蒸汽压缩式制冷循环中的冷媒-空气换热器，亦可为普通冷(热)水-空气换热器，冷热源形式灵活多变，为现实应用提供了便利。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种热风干化装置，其特征在于，包括有机架(100)及设于所述机架(100)内的第一气流回路及第二气流回路；所述第一气流回路包括依次相通并形成回路的冷却模块(400)、加热模块(500)、干化模块(200)和过滤模块(300)，其中，所述干化模块(200)、过滤模块(300)和加热模块(500)依次循环相通形成第二气流回路。

2.根据权利要求1所述的一种热风干化装置，其特征在于，所述热风干化装置包括下列特征中的一项或多项：

A)所述干化模块(200)包括沿气流方向依次设置的多层网带；

B)所述过滤模块(300)包括沿气流方向依次设置的自动除尘过滤器(310)及粗中效过滤器(320)，其中，所述干化模块(200)与所述自动除尘过滤器(310)及所述加热模块(500)形成第二气流回路；

C)所述冷却模块(400)包括沿气流方向依次设置的换热器(401)、第一级冷却器(402)、第二级冷却器(403)；

D)所述加热模块(500)包括沿第一气流回路气流方向依次设置的第一级加热器(501)和第一级送风机(502)；以及沿第二气流回路气流方向依次设置的第二级加热器(503)和第二级送风机(504)。

3.根据权利要求2所述的一种热风干化装置，其特征在于，所述第二气流回路由所述干化模块(200)中的全部或部分网带形成的区域、所述自动除尘过滤器(310)、所述第二级加热器(503)及第二级送风机(504)依次循环相通形成。

4.根据权利要求1所述的一种热风干化装置，其特征在于，所述机架(100)的框架结构上设有隔板(101)和穿孔板(102)，所述隔板(101)的表面设有保温层，所述穿孔板(102)上设有多个穿孔。

5.根据权利要求2所述的一种热风干化装置，其特征在于，所述网带包括有第一层网带(201)、第二层网带(202)，所述第一层网带(201)、第二层网带(202)沿干化污泥的第一气流回路方向依次设置。

6.根据权利要求2所述的一种热风干化装置，其特征在于，所述自动除尘过滤器(310)包括有固定箱体(311)，所述固定箱体(311)内设有气固分离芯体，所述气固分离芯体沿空气流入方向依次设有第一级扰流层(312)、第二级气固分离层(313)、第三级气固分离层(314)，所述第一级扰流层(312)包括有多个扰流板(3121)，所述第二级气固分离层(313)包括有多个第二级气固分离器(3131)，所述第三级气固分离层(314)包括有多个第三级气固分离器(3141)，所述第二级气固分离器(313)、第三级气固分离器(314)分别贯穿固定箱体(311)的边框且在固定箱体(311)的边框上形成多个排尘口(3111)。

7.根据权利要求6所述的一种热风干化装置，其特征在于，所述扰流板(3121)、第二级气固分离器(3131)、第三级气固分离器(3141)均呈中空且一侧开口的三角柱体，所述开口侧两端设有折弯倒角，所述扰流板(3121)的开口与空气流入方向相背，所述第二级气固分离器(3131)、第三级气固分离器(3141)的开口与空气流入方向相迎。

8.根据权利要求6所述的一种热风干化装置，其特征在于，所述扰流板(3121)贯穿固定箱体(311)的边框且在固定箱体(311)的边框上形成多个排气口(3112)。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种热风干化装置的使用方法，包括以下步骤：

1)在机架中由冷却模块使空气冷却，使空气中水蒸气的冷凝，形成低温低湿空气；

2)将步骤1)获得的低温低湿空气由加热模块加热后，形成高温低湿空气；

3)将步骤2)获得的高温低湿空气输入干化模块的多级网带中，对网带承载物进行干化，形成含固体颗粒物的低温高湿空气；

4)将步骤3)获得的含固体颗粒物的低温高湿空气输入过滤模块，由自动除尘过滤器去除空气中的固体颗粒物，形成低温高湿的初步净化空气；

5)将一部分步骤4)获得的初步净化空气加热后回流干化模块的网带区，继续对全部或部分网带承载物进行干化；将另一部分步骤4)获得的初步净化空气经过滤模块的中高效过滤器过滤后得到净化空气，再由冷却模块使净化空气冷却，使净化空气中的水蒸气冷凝，形成低温低湿空气，再循环进行步骤2)-5)。

10.根据权利要求1-8任一所述的一种热风干化装置在污泥干化中的用途。

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