CN114992888A - 一种用于污泥低温干化的耐腐蚀型热泵 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于污泥低温干化的耐腐蚀型热泵，包括；保温壳体、一级冷凝器、水冷盘管、回热器和蒸发器，所述保温壳体的内部设置有隔板，所述一级冷凝器安装在保温壳体的内部顶端，所述水冷盘管位于过滤机构的下方，所述回热器位于水冷盘管的下方，所述回热器的外侧设置有二级冷凝器，所述气液分离器的内侧设置有压缩机，所述压缩机的内侧设置有干燥过滤器，所述干燥过滤器的内侧设置有膨胀阀，所述蒸发器位于膨胀阀的上方。该用于污泥低温干化的耐腐蚀型热泵，横置蒸发器大大缩短了冷凝水排放路径，充分利用从水冷盘管内流出的热水，节约能源，避免杂质堵塞过滤网，便于暂时集中收集空气中的杂质。

Description

一种用于污泥低温干化的耐腐蚀型热泵

技术领域

本发明涉及污泥干化技术领域，具体为一种用于污泥低温干化的耐腐蚀型热泵。

背景技术

热泵污泥低温干化技术，是利用热泵将低位热能转换为高位热能，依靠电能消耗转换为热能，对污泥进行烘干的一种技术，污泥低温干化处理技术作为新兴的污泥减量方式以其独特的优势最近几年在国内迅速推广开来，为解决防腐的问题，市面上提出多种污泥低温干化机，授权公告号为CN210885773U的中国实用新型提出分离式热泵污泥低温干化机，它包括封闭的污泥低温干化机主体，污泥低温干化机主体内设有污泥干化室、空气换热室、风路循环系统；热泵制冷循环系统设置于污泥低温干化机主体外，热泵制冷循环系统与风路循环系统完全隔离；热泵制冷循环系统包括冷凝器、蒸发器、制冷压缩机、膨胀阀；空气换热室内设有低温除湿表冷器和高温加热表冷器；高温加热表冷器的进水管、出水管分别接冷凝器的出水管、进水管，形成水管路系统A；低温除湿表冷器的进水管、出水管分别接蒸发器的出水管、进水管，形成水管路系统B。该分离式热泵污泥低温干化机解决了热泵制冷系统易受污染空气腐蚀的问题，可有效延长设备的使用寿命并提高热泵系统的稳定性；

在快速推广应用的同时，低温干化机为污泥低温干化技术核心设备，热泵系统是低温干化机的中部部件，通过热泵系统循环使用空气，但在实际应用中面临着种种问题；

1、一般热泵中蒸发器都是竖置式，这种方式使水冷盘管和回热器处的冷凝水和蒸发器位置的冷凝水无法完全联通，冷凝水无法快速排出容易使蒸发器长期“浸泡”在冷凝水中，另外靠近上部的冷凝水向下流，路径长，同时也造成了越靠近下部，冷凝水量越大且浸泡的时间越长，而一些腐蚀性介质就存在于冷凝水中，导致蒸发器最容易先遭受腐蚀；

2、一般通过水冷盘管对温热的空气进行初步降温处理，冷水在水冷盘管内流动，与空气进行换热后，冷水变成热水，但内流出的热水直接排放至外界，不便于再次利用换热后从水冷盘管内流出的热量；

3、为防止气流中夹带的粉尘污染换热器，影响换热效率以及腐蚀换热器，在回风气流到达换热器之前增加了过滤装置，过滤装置内的过滤网易被堵塞，且不便于暂时集中收集空气中的杂质，影响过滤效果；

因此，我们提出一种用于污泥低温干化的耐腐蚀型热泵，以便于解决上述中提出的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于污泥低温干化的耐腐蚀型热泵，以解决上述背景技术中提出的现有的用于污泥低温干化的耐腐蚀型热泵，竖置式的蒸发器致使靠近上部的冷凝水向下流，路径长，不便于再次利用换热后从水冷盘管内流出的热量，过滤装置内的过滤网易被堵塞，且不便于暂时集中收集空气中的杂质，影响过滤效果的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于污泥低温干化的耐腐蚀型热泵，包括；

保温壳体，所述保温壳体的内部设置有隔板，所述保温壳体的内部底端安装有集水盘；

一级冷凝器，所述一级冷凝器安装在保温壳体的内部顶端，所述一级冷凝器的下方设置有过滤机构，所述过滤机构包括外壳、马达、丝杆、清扫板、过滤网、承接槽、活性炭板、安装槽和限定板，所述外壳的内部安装有自带蓄电结构的马达，所述马达的输出端固定有丝杆，所述丝杆的外端螺纹连接有清扫板，所述清扫板的下方设置有过滤网，所述过滤网的前后端均开设有用于收集杂质的承接槽，所述过滤网的下方设置有活性炭板，所述外壳的底端开设有安装槽，所述安装槽的内侧设置有限定板；

水冷盘管，所述水冷盘管位于过滤机构的下方，所述水冷盘管的外侧固定有换热水集中盒，贴在水冷盘管外侧面的换热水集中盒的顶端安装有温度传感器，所述换热水集中盒的内端安装有输送管，所述输送管内安装有控制阀，所述输送管位于2组换热水集中盒之间，远离水冷盘管的换热水集中盒的底端等间距安装有空心换热板；

回热器，所述回热器位于水冷盘管的下方，所述回热器的外侧设置有二级冷凝器；

气液分离器，所述气液分离器位于二级冷凝器的下方，所述气液分离器的内侧设置有压缩机，所述压缩机的内侧设置有干燥过滤器，所述干燥过滤器的内侧设置有膨胀阀；

蒸发器，所述蒸发器位于膨胀阀的上方。

优选的，所述集水盘位于凝水部件下部，所述集水盘上部空间联通。

优选的，所述蒸发器水平安装在保温壳体中间位置，蒸发器距离集水盘一定高度。

优选的，所述外壳与保温壳体的连接方式为卡合连接，且清扫板通过丝杆与外壳构成滑动结构。

优选的，所述清扫板的下表面与过滤网的上表面贴合，所述过滤网的下表面与活性炭板的上表面紧密贴合。

优选的，所述限定板转动安装在安装槽的内部，且活性炭板通过限定板定位在外壳的内部。

优选的，所述空心换热板的纵截面呈折线形结构，且空心换热板位于二级冷凝器的外侧。

优选的，所述蒸发器与所述回热器间通过隔板隔开，所述一级冷凝器安装在所述回热器出风位置，所述回热器对称分布在保温壳体的内部。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该用于污泥低温干化的耐腐蚀型热泵，横置蒸发器大大缩短了冷凝水排放路径，充分利用从水冷盘管内流出的热水，节约能源，避免杂质堵塞过滤网，便于暂时集中收集空气中的杂质；

1.调整了内部结构形式，横置蒸发器大大缩短了冷凝水排放路径，最大程度缩短了冷凝水排放路径，同时底部集水盘完全互通，能够保证及时的将冷凝水排出机外；

2.当水冷盘管内部流出的经过换热后的水温度高于从二级冷凝器内流出的空气温度后，打开控制阀，热水流向空心换热板，与从二级冷凝器内流出的空气进行换热，加热从二级冷凝器内流出的空气，充分利用从水冷盘管内流出的热水，节约能源；

3.丝杆的旋转移动清扫板，利用清扫板的移动清理过滤网，将过滤网上的杂质清理至承接槽，避免杂质堵塞过滤网；

4.湿热空气在降温除湿全过程不与压缩机、膨胀阀、电磁阀、干燥过滤器、各类传感器、压力开关等接触，避免了因为腐蚀介质和水蒸气导致的机械腐蚀和电气故障；

5.一级冷凝器、二级冷凝器、蒸发器中的管路和翅片均采用S31603材质，使得对于原本易于对铜有腐蚀的介质的耐腐蚀性大幅提高，避免管路和翅片被侵蚀。

附图说明

图1为本发明正视剖切结构示意图；

图2为本发明图1中A处放大结构示意图；

图3为本发明图1中B处放大结构示意图；

图4为本发明俯视剖切结构示意图；

图5为本发明外壳俯视剖切结构示意图；

图6为本发明空心换热板与换热水集中盒连接整体结构示意图；

图7为本发明过滤网整体结构示意图；

图8为本发明集水盘正视剖切结构示意图。

图中：1、保温壳体；2、隔板；3、一级冷凝器；4、过滤机构；401、外壳；402、马达；403、丝杆；404、清扫板；405、过滤网；406、承接槽；407、活性炭板；408、安装槽；409、限定板；5、水冷盘管；6、换热水集中盒；7、温度传感器；8、控制阀；9、输送管；10、空心换热板；11、回热器；12、二级冷凝器；13、气液分离器；14、压缩机；15、干燥过滤器；16、膨胀阀；17、蒸发器；18、集水盘。

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。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种用于污泥低温干化的耐腐蚀型热泵，包括保温壳体1、隔板2、一级冷凝器3、过滤机构4、外壳401、马达402、丝杆403、清扫板404、过滤网405、承接槽406、活性炭板407、安装槽408、限定板409、水冷盘管5、换热水集中盒6、温度传感器7、控制阀8、输送管9、空心换热板10、回热器11、二级冷凝器12、气液分离器13、压缩机14、干燥过滤器15、膨胀阀16、蒸发器17和集水盘18，保温壳体1的内部设置有隔板2，保温壳体1的内部底端安装有集水盘18；

一级冷凝器3，一级冷凝器3安装在保温壳体1的内部顶端，一级冷凝器3的下方设置有过滤机构4，过滤机构4包括外壳401、马达402、丝杆403、清扫板404、过滤网405、承接槽406、活性炭板407、安装槽408和限定板409，外壳401的内部安装有自带蓄电结构的马达402，马达402的输出端固定有丝杆403，丝杆403的外端螺纹连接有清扫板404，清扫板404的下方设置有过滤网405，过滤网405的前后端均开设有用于收集杂质的承接槽406，过滤网405的下方设置有活性炭板407，外壳401的底端开设有安装槽408，安装槽408的内侧设置有限定板409；

水冷盘管5，水冷盘管5位于过滤机构4的下方，水冷盘管5的外侧固定有换热水集中盒6，贴在水冷盘管5外侧面的换热水集中盒6的顶端安装有温度传感器7，换热水集中盒6的内端安装有输送管9，输送管9内安装有控制阀8，输送管9位于2组换热水集中盒6之间，远离水冷盘管5的换热水集中盒6的底端等间距安装有空心换热板10；

回热器11，回热器11位于水冷盘管5的下方，回热器11的外侧设置有二级冷凝器12；

气液分离器13，气液分离器13位于二级冷凝器12的下方，气液分离器13的内侧设置有压缩机14，压缩机14的内侧设置有干燥过滤器15，干燥过滤器15的内侧设置有膨胀阀16；

蒸发器17，蒸发器17位于膨胀阀16的上方；

如图1中，集水盘18位于凝水部件下部，集水盘18上部空间联通，由于集水盘18上部空间联通，便于快速输送冷凝水，蒸发器17水平安装在保温壳体1中间位置，蒸发器17距离集水盘18一定高度，避免集水盘18内的冷凝水俯视蒸发器17。

如图1和图5中，外壳401与保温壳体1的连接方式为卡合连接，且清扫板404通过丝杆403与外壳401构成滑动结构，由于清扫板404通过丝杆403与外壳401构成滑动结构，便于移动清扫板404，清扫板404的下表面与过滤网405的上表面贴合，过滤网405的下表面与活性炭板407的上表面紧密贴合，由于清扫板404的下表面与过滤网405的上表面贴合，清扫板404移动清理过滤网405的上表面，限定板409转动安装在安装槽408的内部，且活性炭板407通过限定板409定位在外壳401的内部，由于活性炭板407通过限定板409定位在外壳401的内部，便于拆装活性炭板407。

如图1和图6中，空心换热板10的纵截面呈折线形结构，且空心换热板10位于二级冷凝器12的外侧，由于空心换热板10的纵截面呈折线形结构，扩大换热面，提高换热效率。

如图1中，蒸发器17与回热器11间通过隔板2隔开，一级冷凝器3安装在回热器11出风位置，回热器11对称分布在保温壳体1的内部，由于蒸发器17与回热器11间通过隔板2隔开，提高防腐性能。

温湿空气与污泥进行过热交换后，载着大量水蒸气由烘房侧回到热泵侧，如图1所示，一级冷凝器3安装在回热器11出风位置，载着大量水蒸气的温湿空气穿过过滤机构4内部的过滤网405和活性炭板407，经过过滤网405和活性炭板407过滤之后，过滤网405过滤空气中的大颗粒杂质，活性炭板407过滤空气中部分有害气体；

经过水冷盘管5预冷，进行一次降温后，流向回热器11，经过回热器11进行二次降温，温度已接近或到达空气的露点温度，少量水蒸气在水冷盘管5或回热器11处凝结后直接落入底部的集水盘18，集水盘18连接热泵左右两侧的凝水单元，集水盘18的底部完全联通，然后湿空气到达横置的蒸发器17进行第三、四次降温，冷凝水向下落入集水盘18，不会堆积，避免了水中物质腐蚀冷凝器，横置的蒸发器17大大缩短了冷凝水排放路径，同时完全畅通的底部进风空间使得集水盘18中的冷凝水在不影响风路的情况下能够尽快排出；

另外通过结构调整，将关键部件、接头焊点、电气元件等转移到风道以外，避免长期工作在腐蚀性环境中，同时热泵系统内的蒸发器17和一级冷凝器3、二级冷凝器12的管路和翅片均采用S31603材质，利用S31603材质提高管路和翅片的防腐性能；

经过蒸发器17的干冷空气重新进入回热器11预热，再经过二级冷凝器12加热进入烘房从而完成湿热空气在热泵系统的降温除湿及加热功能；

当需要清理过滤网405上的杂质时，打开马达402，马达402带动丝杆403旋转，从而与丝杆403螺纹连接的清扫板404在过滤网405上移动，利用清扫板404清理过滤网405，将过滤网405上的杂质移至承接槽406的内部；

当需要取出过滤机构4时，向右移动图1中的外壳401，然后在安装槽408的内部转动限定板409，使得限定板409完全进入安装槽408的内部，活性炭板407失去限定板409的限制，接着向外抽出活性炭板407和过滤网405，对活性炭板407和过滤网405进行处理；

通过水冷盘管5对热空气进行降温处理之后，经过换热的热水从水冷盘管5的内部流出，流向贴近水冷盘管5的换热水集中盒6，通过温度传感器7检测换热水集中盒6内部温度，二级冷凝器12的出风口设置有温度传感器7，通过温度传感器7检测二级冷凝器12出风口流出的空气温度，当二级冷凝器12出风口流出的空气温度低于从水冷盘管5内部流出的换热水温度时，打开控制阀8，换热后的水通过输送管9流向空心换热板10，空心换热板10内部的热水加热从二级冷凝器12流出的空气，再次利用从水冷盘管5内流出的换热水，达到节能的目的，经过换热后的水通过空心换热板10底端的管道流出，空心换热板10采用S31603材质；

一级冷凝器3、马达402、活性炭板407、水冷盘管5、温度传感器7、控制阀8、回热器11、二级冷凝器12、气液分离器13、压缩机14、干燥过滤器15、膨胀阀16和蒸发器17部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，以上便完成该用于污泥低温干化的耐腐蚀型热泵的一系列操作，本说明中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于污泥低温干化的耐腐蚀型热泵，其特征在于：包括；

保温壳体(1)，所述保温壳体(1)的内部设置有隔板(2)，所述保温壳体(1)的内部底端安装有集水盘(18)；

一级冷凝器(3)，所述一级冷凝器(3)安装在保温壳体(1)的内部顶端，所述一级冷凝器(3)的下方设置有过滤机构(4)，所述过滤机构(4)包括外壳(401)、马达(402)、丝杆(403)、清扫板(404)、过滤网(405)、承接槽(406)、活性炭板(407)、安装槽(408)和限定板(409)，所述外壳(401)的内部安装有自带蓄电结构的马达(402)，所述马达(402)的输出端固定有丝杆(403)，所述丝杆(403)的外端螺纹连接有清扫板(404)，所述清扫板(404)的下方设置有过滤网(405)，所述过滤网(405)的前后端均开设有用于收集杂质的承接槽(406)，所述过滤网(405)的下方设置有活性炭板(407)，所述外壳(401)的底端开设有安装槽(408)，所述安装槽(408)的内侧设置有限定板(409)；

水冷盘管(5)，所述水冷盘管(5)位于过滤机构(4)的下方，所述水冷盘管(5)的外侧固定有换热水集中盒(6)，贴在水冷盘管(5)外侧面的换热水集中盒(6)的顶端安装有温度传感器(7)，所述换热水集中盒(6)的内端安装有输送管(9)，所述输送管(9)内安装有控制阀(8)，所述输送管(9)位于2组换热水集中盒(6)之间，远离水冷盘管(5)的换热水集中盒(6)的底端等间距安装有空心换热板(10)；

回热器(11)，所述回热器(11)位于水冷盘管(5)的下方，所述回热器(11)的外侧设置有二级冷凝器(12)；

气液分离器(13)，所述气液分离器(13)位于二级冷凝器(12)的下方，所述气液分离器(13)的内侧设置有压缩机(14)，所述压缩机(14)的内侧设置有干燥过滤器(15)，所述干燥过滤器(15)的内侧设置有膨胀阀(16)；

蒸发器(17)，所述蒸发器(17)位于膨胀阀(16)的上方。

2.根据权利要求1所述的一种用于污泥低温干化的耐腐蚀型热泵，其特征在于：所述集水盘(18)位于凝水部件下部，所述集水盘(18)上部空间联通。

3.根据权利要求1所述的一种用于污泥低温干化的耐腐蚀型热泵，其特征在于：所述蒸发器(17)水平安装在保温壳体(1)中间位置，蒸发器(17)距离集水盘(18)一定高度。

4.根据权利要求1所述的一种用于污泥低温干化的耐腐蚀型热泵，其特征在于：所述外壳(401)与保温壳体(1)的连接方式为卡合连接，且清扫板(404)通过丝杆(403)与外壳(401)构成滑动结构。

5.根据权利要求1所述的一种用于污泥低温干化的耐腐蚀型热泵，其特征在于：所述清扫板(404)的下表面与过滤网(405)的上表面贴合，所述过滤网(405)的下表面与活性炭板(407)的上表面紧密贴合。

6.根据权利要求1所述的一种用于污泥低温干化的耐腐蚀型热泵，其特征在于：所述限定板(409)转动安装在安装槽(408)的内部，且活性炭板(407)通过限定板(409)定位在外壳(401)的内部。

7.根据权利要求1所述的一种用于污泥低温干化的耐腐蚀型热泵，其特征在于：所述空心换热板(10)的纵截面呈折线形结构，且空心换热板(10)位于二级冷凝器(12)的外侧。

8.根据权利要求1所述的一种用于污泥低温干化的耐腐蚀型热泵，其特征在于：所述蒸发器(17)与所述回热器(11)间通过隔板(2)隔开，所述一级冷凝器(3)安装在所述回热器(11)出风位置，所述回热器(11)对称分布在保温壳体(1)的内部。

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