CN116813177A - 一种基于水蒸气载热的污泥热泵干燥系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于水蒸气载热的污泥热泵干燥系统，包括第一干燥罐、第二干燥罐、第三干燥罐、加热罐和热泵，所述第一干燥罐的顶端中部固定有入料斗，所述第一干燥罐的后侧面固定有电机，所述电机的输出端固定有第一齿轮，且第一齿轮的底端啮合连接有第二齿轮，所述第二干燥罐固定在第一干燥罐的下表面，所述加热罐的右侧固定有控制面板，所述第三连接管通过第四进气管连接加热罐的前端。该基于水蒸气载热的污泥热泵干燥系统，分阶段干燥污泥，能够在第一干燥罐、第二干燥罐和第三干燥罐的内部同时干燥不同湿度的污泥，方便清理第一干燥罐、第二干燥罐、第三干燥罐的内壁，热量循环流动，减少热量散失。

Description

一种基于水蒸气载热的污泥热泵干燥系统

技术领域

本发明涉及污泥热泵干燥技术领域，具体为一种基于水蒸气载热的污泥热泵干燥系统。

背景技术

在处理污泥时，需要通过污泥热泵干燥系统干燥污泥，方便后期净化污泥，然后填满净化后的污泥，减少环境污染，污泥热泵干燥系统内的热量循环使用，从而减少热量流失，市面上提出多种污泥热泵干燥系统，在干燥过程中，通过蒸气载热；

如授权公告号为CN106495429B的中国发明专利公开了一种污泥干燥机，包括厢体，厢体内设有用于传输污泥的传输带，厢体上端和下端分别设有进料口和出料口，厢体呈密封设置，传输带相对进料口一端设有用于带动空气形成热流的导流风机，传输带下端靠近导流风机一端设有用于加热空气的加热件，传输带下端远离导流风机一端设有用于回收热湿空气中废水的蒸发器，厢体内壁背对导流风机一侧设有用于引导热流流向蒸发器的隔板，蒸发器的出液口上连接有排水管，蒸发器和加热件之间设有用于将热流从蒸发器引向加热件的引流风机。厢体密闭，气流在厢体内形成了一个封闭的热循环，使尽可能多的热量用于污泥干燥，而不是直接排放到空气中导致热量的损耗，提高了能源利用率；

公开号为CN110550847A的中国发明提出一种节能热泵污泥干燥系统，包括一污泥烘箱、一吸收塔、一换热器、一蒸发器、一蒸汽压缩机和驱动装置，污泥烘箱的顶端与吸收塔通过第一空气管连通，污泥烘箱的底端与吸收塔通过第二空气管连通，吸收塔内设置有盐溶液，吸收塔与换热器通过第一稀盐溶液管连通，换热器与蒸发器通过第二稀盐溶液管连通，蒸发器与吸收塔通过浓盐溶液管连通，换热器与蒸发器之间还设置有一蒸汽管，蒸汽压缩机设置在蒸汽管上，通过压缩做功对蒸汽管内的蒸汽加热，并驱动蒸汽流动，驱动装置驱动空气和盐溶液在系统内流动。本发明利用水蒸气载热，结合盐溶液的循环吸湿和除湿，实现能量再利用，有效提高了能量的转运效率，具有良好的经济价值和推广意义；

现有的基于水蒸气载热的污泥热泵干燥系统仍存在以下问题：

1、不能够根据污泥的湿度分阶段干燥污泥，所有的污泥全部使用同一个温度干燥，浪费资源；

污泥在干燥过程中，易粘附在干燥结构上，在卸料时，不能够全部卸出，因此，我们提出一种基于水蒸气载热的污泥热泵干燥系统，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基于水蒸气载热的污泥热泵干燥系统，分阶段干燥污泥，能够在第一干燥罐、第二干燥罐和第三干燥罐的内部同时干燥不同湿度的污泥，方便清理第一干燥罐、第二干燥罐、第三干燥罐的内壁，热量循环流动，减少热量散失。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于水蒸气载热的污泥热泵干燥系统，包括第一干燥罐、第二干燥罐、第三干燥罐、加热罐和热泵：

所述第一干燥罐的顶端中部固定有入料斗，所述第一干燥罐的后侧面固定有电机，所述电机的输出端固定有第一齿轮，且第一齿轮的底端啮合连接有第二齿轮；

所述第二干燥罐固定在第一干燥罐的下表面；

所述第三干燥罐固定在第二干燥罐的下表面，所述第一干燥罐、第二干燥罐和第三干燥罐的左端安装有污泥湿度传感器；

所述第一干燥罐、第二干燥罐和第三干燥罐的中部均安装有螺旋管，所述第一干燥罐内部的螺旋管的后端通过旋转密封圈连接有第一进气管，所述螺旋管的外侧面固定有皮带轮，且皮带轮的外侧连接有传送皮带，所述第一干燥罐内部的螺旋管的前端通过旋转密封圈连接有第一连接管，且第一连接管的顶端和底端均固定有支撑杆，所述螺旋管的外侧面固定有清扫板，所述第二干燥罐内部螺旋管的后端通过旋转密封圈连接有第二连接管，所述第三干燥罐内部螺旋管前端通过旋转密封圈连接有第三连接管，所述第三干燥罐内部螺旋管后端通过旋转密封圈连接有第二连接管的底端，所述第三干燥罐的底端固定有出料管，所述第一干燥罐的底端和第二干燥罐的底端均安装有输送管，所述第一干燥罐、第二干燥罐和第三干燥罐的右上端均连接有折线管，所述折线管的底端安装有灰尘过滤网，且折线管的右端固定有竖管，所述竖管上安装有风机，且风机的底端连接有第二进气管；

所述加热罐位于第一干燥罐的右侧，且加热罐的内部固定有加热片，所述加热罐的顶端安装有出气管，且出气管的外侧安装有进水管，所述加热罐的上表面固定有热泵，所述热泵的输出端固定有第三进气管，所述加热罐的右侧固定有控制面板，所述第三连接管通过第四进气管连接加热罐的前端。

采用上述技术方案，分阶段干燥污泥，能够在第一干燥罐、第二干燥罐和第三干燥罐的内部同时干燥不同湿度的污泥，方便清理第一干燥罐、第二干燥罐、第三干燥罐的内壁，热量循环流动，减少热量散失。

优选的，所述第一干燥罐内部螺旋管的后侧面固定有第二齿轮。

通过第一齿轮、第二齿轮、皮带轮和传送皮带传动，使得三组螺旋管同时旋转。

优选的，所述第一进气管与第三进气管固定连接。

使得第三进气管内部的的蒸气输送至第一进气管。

优选的，所述第二干燥罐内部螺旋管的前端通过旋转密封圈连接有第一连接管的底端。

利用旋转密封圈避免气体从螺旋管与第一连接管的连接处泄漏。

优选的，所述第一干燥罐、第二干燥罐和第三干燥罐的内壁均贴合有清扫板。

通过清扫板的旋转清理第一干燥罐、第二干燥罐和第三干燥罐的内壁。

优选的，所述出料管和输送管内均安装有控制阀。

通过控制阀控制物料的输送。

优选的，所述第二进气管的底端与加热罐的底端相连通。

干燥污泥时产生的蒸气通过第二进气管流向加热罐。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该基于水蒸气载热的污泥热泵干燥系统，分阶段干燥污泥，能够在第一干燥罐、第二干燥罐和第三干燥罐的内部同时干燥不同湿度的污泥，方便清理第一干燥罐、第二干燥罐、第三干燥罐的内壁，热量循环流动，减少热量散失；

1.高热蒸气逐步从第一干燥罐流向第二干燥罐，然后流向第三干燥罐，从而第一干燥罐、第二干燥罐和第三干燥罐内部的干燥温度逐步降低，由于第一干燥罐、第二干燥罐和第三干燥罐内部的污泥湿度逐步增加，在同时加热第一干燥罐、第二干燥罐和第三干燥罐内部的污泥时，能够分阶段干燥污泥；

2.清扫板的旋转清理第一干燥罐、第二干燥罐和第三干燥罐的内壁，从而方便清理第一干燥罐、第二干燥罐、第三干燥罐的内壁；

3.蒸气通过第三进气管、第一进气管、螺旋管、第一连接管、第二连接管、第三连接管、第四进气管和加热罐在第一干燥罐、第二干燥罐和第三干燥罐的内部循环，减少热量散失。

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为本发明侧视剖切结构示意图；

图4为本发明侧视结构示意图；

图5为本发明后视结构示意图；

图6为本发明俯视结构示意图；

图7为本发明清扫板与螺旋管连接整体结构示意图。

图中：1、第一干燥罐；2、入料斗；3、电机；4、第一齿轮；5、第二齿轮；6、第二干燥罐；7、第三干燥罐；8、螺旋管；9、第一进气管；10、皮带轮；11、传送皮带；12、第一连接管；13、支撑杆；14、清扫板；15、第二连接管；16、第三连接管；17、出料管；18、输送管；19、折线管；20、灰尘过滤网；21、污泥湿度传感器；22、竖管；23、风机；24、第二进气管；25、加热罐；26、加热片；27、出气管；28、进水管；29、热泵；30、第三进气管；31、控制面板；32、第四进气管。

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1-7，本发明提供一种技术方案：一种基于水蒸气载热的污泥热泵干燥系统，包括第一干燥罐1、入料斗2、电机3、第一齿轮4、第二齿轮5、第二干燥罐6、第三干燥罐7、螺旋管8、第一进气管9、皮带轮10、传送皮带11、第一连接管12、支撑杆13、清扫板14、第二连接管15、第三连接管16、出料管17、输送管18、折线管19、灰尘过滤网20、污泥湿度传感器21、竖管22、风机23、第二进气管24、加热罐25、加热片26、出气管27、进水管28、热泵29、第三进气管30、控制面板31和第四进气管32，第一干燥罐1的顶端中部固定有入料斗2，第一干燥罐1的后侧面固定有电机3，电机3的输出端固定有第一齿轮4，且第一齿轮4的底端啮合连接有第二齿轮5；

第二干燥罐6固定在第一干燥罐1的下表面；

第三干燥罐7固定在第二干燥罐6的下表面，第一干燥罐1、第二干燥罐6和第三干燥罐7的左端安装有污泥湿度传感器21；

第一干燥罐1、第二干燥罐6和第三干燥罐7的中部均安装有螺旋管8，第一干燥罐1内部的螺旋管8的后端通过旋转密封圈连接有第一进气管9，螺旋管8的外侧面固定有皮带轮10，且皮带轮10的外侧连接有传送皮带11，第一干燥罐1内部的螺旋管8的前端通过旋转密封圈连接有第一连接管12，且第一连接管12的顶端和底端均固定有支撑杆13，螺旋管8的外侧面固定有清扫板14，第二干燥罐6内部螺旋管8的后端通过旋转密封圈连接有第二连接管15，第三干燥罐7内部螺旋管8前端通过旋转密封圈连接有第三连接管16，第三干燥罐7内部螺旋管8后端通过旋转密封圈连接有第二连接管15的底端，第三干燥罐7的底端固定有出料管17，第一干燥罐1的底端和第二干燥罐6的底端均安装有输送管18，第一干燥罐1、第二干燥罐6和第三干燥罐7的右上端均连接有折线管19，折线管19的底端安装有灰尘过滤网20，且折线管19的右端固定有竖管22，竖管22上安装有风机23，且风机23的底端连接有第二进气管24；

加热罐25位于第一干燥罐1的右侧，且加热罐25的内部固定有加热片26，加热罐25的顶端安装有出气管27，且出气管27的外侧安装有进水管28，加热罐25的上表面固定有热泵29，热泵29的输出端固定有第三进气管30，加热罐25的右侧固定有控制面板31，第三连接管16通过第四进气管32连接加热罐25的前端；

如图3和图4中，第一干燥罐1内部螺旋管8的后侧面固定有第二齿轮5，通过第一齿轮4、第二齿轮5、皮带轮10和传送皮带11传动，使得三组螺旋管8同时旋转。

如图1、图3、图5和图6中，第一进气管9与第三进气管30固定连接，使得第三进气管30内部的的蒸气输送至第一进气管9。

如图3和图4中，第二干燥罐6内部螺旋管8的前端通过旋转密封圈连接有第一连接管12的底端，利用旋转密封圈避免气体从螺旋管8与第一连接管12的连接处泄漏。

如图1、图2和图7中，第一干燥罐1、第二干燥罐6和第三干燥罐7的内壁均贴合有清扫板14，通过清扫板14的旋转清理第一干燥罐1、第二干燥罐6和第三干燥罐7的内壁。

如图1和图3中，出料管17和输送管18内均安装有控制阀，通过控制阀控制物料的输送。

如图1中，第二进气管24的底端与加热罐25的底端相连通，干燥污泥时产生的蒸气通过第二进气管24流向加热罐25。

在使用该基于水蒸气载热的污泥热泵干燥系统时，打开电机3，电机3带动第一齿轮4旋转，从而与第一齿轮4啮合连接的第二齿轮5旋转，使得第一干燥罐1内部的螺旋管8旋转，由于皮带轮10和传送皮带11的传动，使得第二干燥罐6和第三干燥罐7内部的螺旋管8旋转；

通过加热片26加热加热罐25内部的水，产生的蒸气通过热泵29输送至第三进气管30，然后蒸气进入第一进气管9的内部，从而进入第一干燥罐1内部的螺旋管8的内部，然后流向第一连接管12，接着通过第一连接管12流向第二干燥罐6内部的螺旋管8，接着蒸气再流向第二连接管15，然后通过第二连接管15流向第三干燥罐7内部的螺旋管8，最后蒸气流向第三连接管16，通过第三连接管16再次流向第四进气管32，然后流回加热罐25，通过进水管28向加热罐25的内部输送水，当需要放气时，打开出气管27上的阀门，气体流出，通过蒸气加热第一干燥罐1、第二干燥罐6和第三干燥罐7的内部环境；

污泥通过入料斗2进入第一干燥罐1的内部，利用螺旋管8内部的蒸气加热污泥，同时螺旋管8的旋转搅动污泥，使得污泥与热量充分接触，从而初步加热污泥，通过第一干燥罐1内部的污泥湿度传感器21监测第一干燥罐1内部的污泥湿度，当污泥湿度达到要求之后，打开第一干燥罐1底端输送管18上的阀门，污泥进入第二干燥罐6的内部，通过螺旋管8的旋转将第一干燥罐1内部的污泥全部输送至第二干燥罐6；

然后污泥在第二干燥罐6内进行二次加热，在第三干燥罐7的内部进行最后的加热，从而完成污泥的加热，干燥后的污泥通过出料管17流出；

在干燥污泥的过程中，产生的蒸气通过折线管19进入竖管22，打开风机23，蒸气通过第二进气管24进入加热罐25的内部，蒸气产生的余热加热加热罐25内部的水，减少热量流失，通过控制面板31控制加热片26；

螺旋管8的旋转带动清扫板14旋转，利用清扫板14的旋转清理第一干燥罐1、第二干燥罐6和第三干燥罐7的内壁，同时清理灰尘过滤网20的内侧面，避免灰尘堵塞灰尘过滤网20的过滤面，以上便完成该基于水蒸气载热的污泥热泵干燥系统的一系列操作，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 (7)

1.一种基于水蒸气载热的污泥热泵干燥系统，包括第一干燥罐(1)、第二干燥罐(6)、第三干燥罐(7)、加热罐(25)和热泵(29)，其特征在于：

所述第一干燥罐(1)的顶端中部固定有入料斗(2)，所述第一干燥罐(1)的后侧面固定有电机(3)，所述电机(3)的输出端固定有第一齿轮(4)，且第一齿轮(4)的底端啮合连接有第二齿轮(5)；

所述第二干燥罐(6)固定在第一干燥罐(1)的下表面；

所述第三干燥罐(7)固定在第二干燥罐(6)的下表面，所述第一干燥罐(1)、第二干燥罐(6)和第三干燥罐(7)的左端安装有污泥湿度传感器(21)；

所述第一干燥罐(1)、第二干燥罐(6)和第三干燥罐(7)的中部均安装有螺旋管(8)，所述第一干燥罐(1)内部的螺旋管(8)的后端通过旋转密封圈连接有第一进气管(9)，所述螺旋管(8)的外侧面固定有皮带轮(10)，且皮带轮(10)的外侧连接有传送皮带(11)，所述第一干燥罐(1)内部的螺旋管(8)的前端通过旋转密封圈连接有第一连接管(12)，且第一连接管(12)的顶端和底端均固定有支撑杆(13)，所述螺旋管(8)的外侧面固定有清扫板(14)，所述第二干燥罐(6)内部螺旋管(8)的后端通过旋转密封圈连接有第二连接管(15)，所述第三干燥罐(7)内部螺旋管(8)前端通过旋转密封圈连接有第三连接管(16)，所述第三干燥罐(7)内部螺旋管(8)后端通过旋转密封圈连接有第二连接管(15)的底端，所述第三干燥罐(7)的底端固定有出料管(17)，所述第一干燥罐(1)的底端和第二干燥罐(6)的底端均安装有输送管(18)，所述第一干燥罐(1)、第二干燥罐(6)和第三干燥罐(7)的右上端均连接有折线管(19)，所述折线管(19)的底端安装有灰尘过滤网(20)，且折线管(19)的右端固定有竖管(22)，所述竖管(22)上安装有风机(23)，且风机(23)的底端连接有第二进气管(24)；

所述加热罐(25)位于第一干燥罐(1)的右侧，且加热罐(25)的内部固定有加热片(26)，所述加热罐(25)的顶端安装有出气管(27)，且出气管(27)的外侧安装有进水管(28)，所述加热罐(25)的上表面固定有热泵(29)，所述热泵(29)的输出端固定有第三进气管(30)，所述加热罐(25)的右侧固定有控制面板(31)，所述第三连接管(16)通过第四进气管(32)连接加热罐(25)的前端。

2.根据权利要求1所述的一种基于水蒸气载热的污泥热泵干燥系统，其特征在于：所述第一干燥罐(1)内部螺旋管(8)的后侧面固定有第二齿轮(5)。

3.根据权利要求1所述的一种基于水蒸气载热的污泥热泵干燥系统，其特征在于：所述第一进气管(9)与第三进气管(30)固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于水蒸气载热的污泥热泵干燥系统，其特征在于：所述第二干燥罐(6)内部螺旋管(8)的前端通过旋转密封圈连接有第一连接管(12)的底端。

5.根据权利要求1所述的一种基于水蒸气载热的污泥热泵干燥系统，其特征在于：所述第一干燥罐(1)、第二干燥罐(6)和第三干燥罐(7)的内壁均贴合有清扫板(14)。

6.根据权利要求1所述的一种基于水蒸气载热的污泥热泵干燥系统，其特征在于：所述出料管(17)和输送管(18)内均安装有控制阀。

7.根据权利要求1所述的一种基于水蒸气载热的污泥热泵干燥系统，其特征在于：所述第二进气管(24)的底端与加热罐(25)的底端相连通。