CN207958098U - 一种气流循环式低温热污泥干燥设备 - Google Patents

Abstract

一种气流循环式低温热污泥干燥设备，包括有污泥干化系统、热泵循环系统、空气循环系统；脱水污泥经切条机处理成具有一定形状的污泥后，污泥通过切条机进料口经多层链条传送带输送作用不断沿着链条运动方向移动，并通过风机通入干燥的热空气，使干热空气与干化室内的污泥形成热交换模式，同时热泵进行辅助除湿增温；能耗低、适用性广、工艺组装灵活、全封闭无尾气排放、安全性能高。

Description

一种气流循环式低温热污泥干燥设备

技术领域

本实用新型属于污泥干化设备技术领域，具体涉及一种气流循环式低温热污泥干燥设备。

背景技术

随着社会经济和城市工业化进程的高度发展，国家对优美生态环境的重视日益提高，对工业化所产生污泥的妥善处置成为人类美好生活的必要要求。近年来，我国污泥处理和处置的新技术研发已经取得巨大的进步，如自然晾晒干化、压滤热干化、微波加热干化、太阳能干化等，虽然具有蒸发速率高、干化速度快、新能源的利用等优点，但存在能源不连续性、能源消耗高、运行费用高，存在爆炸风险、易产生二次污染，安全环保问题突出，工艺要求严格、适用范围限制多等不足，因此，需要进一步改进。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种气流循环式低温热污泥干燥设备，能耗低、适用性广、工艺组装灵活、全封闭无尾气排放、安全性能高。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种气流循环式低温热污泥干燥设备，包括有污泥干化系统、热泵循环系统、空气循环系统；

所述污泥干化系统包括切条机、污泥传送带、螺旋送料器；所述切条机与螺旋送料器之间设有数组污泥传送带，切条机位于最上层的污泥传送带的物料进口端上方，螺旋送料器位于最下层的污泥传送带干料出口端下方，螺旋送料器与所述污泥传送带连接；所述污泥传送带安装在机架上。

所述热泵循环系统包括蒸发器、省能器、压缩机、膨胀阀、冷凝器、第一回热器、风机；所述冷凝器位于污泥干化系统物料进口处；所述蒸发器位于除湿系统湿热空气出口处；所述省能器与蒸发器相连，位于蒸发器下方；所述压缩机与省能器相连后再与冷凝器相连，压缩机位于省能器左下方；所述膨胀阀位于蒸发器的进口端；冷凝器与热泵相连；所述风机设在干化系统和热泵系统中间，所述风机安装在干化系统和热泵中间；

所述空气循环系统由回热器、风机、冷凝器组成；所述湿热空气首先进入第一回热器，第一回热器的输出端在与蒸发器相连，第二回热器的输出端与冷凝器相连。

所述的污泥传送带至少有三组，由上之下分层设置，上一层污泥传送带的出料端下方为下一层污泥传送带的进料端。

所述的蒸发器位于第一回热器的下方。

所述的风机为离心风机。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型为解决现有技术问题存在的缺陷，利用干燥低温空气来干化处理污水处理和工业现场产生的污泥，利用热泵除湿系统，不断循环干燥机冷凝过程排出的空气在低温条件下干燥污泥，这样利用了低温余热，最大限度地降低能耗、实现污泥减量化和资源化，同时避免恶臭尾气排放和后续污水处理问题，取得较好的的经济效益和安全环保效益。

本实用新型利用制冷系统使湿热空气降温脱湿同时通过热泵原理回收空气水份凝结潜热加热空气；气流循环式低温热污泥干燥设备适合各类型污泥“减量化、稳定化、无害化和资源化”处理。不受外界温度和地区限制，传统自然晾晒、压滤只能将污泥含水率降至80％左右，且污泥有机物含量高时，脱水干化效果受比阻和粘度影响较大。本实用新型可去除污泥间隙水、毛细水、吸附水和大部分的内部水，可将含水率85％泥饼干燥成为含水10％污泥颗粒，分离效果好，处理规模、出料含水率(10-40％)均可根据工艺要求灵活调整；

本实用新型气流循环式低温热污泥干燥设备干化过程无需接入外界热量，能源消耗仅为压缩机输入的电耗，空气循环系统回收了高温空气结露过程的显热损失，可用来预热干热空气，同时使蒸发器冷量用于空气降温减少，而用于降温除湿过程冷量增加，提高除湿量；热泵系统可回收所有排风过程潜热和显热，不向外界排放废热。能耗仅为传统干化方式能耗的1/3。

传统污泥多采用高温干化，研究表明在100℃-300℃范围内，污泥在干化过程中会挥发出大量烷类、芳烃类等有机气体：一是会造成二次尾气排放，需增设后续尾气处理设施；二是有机气体和污泥干化产生的粉尘在高温下遇氧气和着火点极易发生爆炸，存在安全风险。本实用新型气流循环式低温热污泥干燥设备可实现污泥干化全程在低温(40-75℃)条件下封闭运行，无爆炸隐患，无尾气排放，进一步节约了成本，实现了安全环保效益。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图中：1、切条机；2、污泥；3、污泥传送带；4、螺旋送料器；5、风机；6、第一回热器；7、蒸发器；8、压缩机；9、冷凝器；10、热泵；11、冷凝水收集器；12、省能器；13、第二回热器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的结构原理和工作原理作进一步详细说明。

参见图1，一种气流循环式低温热污泥干燥设备，包括有污泥干化系统、热泵循环系统、空气循环系统；

所述污泥干化系统包括切条机1、污泥传送带3、螺旋送料器4；所述切条机1与螺旋送料器4之间设有数组污泥传送带3，切条机1位于最上层的污泥传送带3的物料进口端上方，螺旋送料器4位于最下层的污泥传送带3干料出口端下方，螺旋送料器4与所述污泥传送带连接；所述污泥传送带安装在机架上。

所述热泵循环系统包括蒸发器7、省能器12、压缩机8、膨胀阀、冷凝器9、第一回热器6、风机5；所述冷凝器位于污泥干化系统物料进口处；所述蒸发器位于除湿系统湿热空气出口处，除湿系统(参见图1)，图1左半部分是污泥干化室，右半部分属于除湿系统，在本申请中，除湿包括热泵系统和空气循环系统，实际上就是热泵的制冷剂循环和空气循环之间的热交换实现了对空气的除湿，除湿系统包括右回热器、蒸发器、冷凝器、压缩机、风机；所述省能器12与蒸发器7相连，位于蒸发器下方；所述压缩机8与省能器12相连后再与冷凝器9相连，压缩机8位于省能器左下方；所述膨胀阀位于蒸发器的进口端，高压常温的制冷剂液体流过膨胀阀后，变成低压低温的制冷剂液体流入蒸发器迅速蒸发，从而实现向外界吸热的目的；冷凝器与热泵10相连；所述风机为离心风机。所述风机安装在干化系统和热泵系统中间，干热空气通过风机进入污泥干化室，在设备排布方面，干化室是在左边，热泵系统是在右边，所以风机是在热泵源的西南侧角方向；

所述空气循环系统由回热器、风机、冷凝器组成；所述湿热空气首先进入第一回热器，第一回热器的输出端再与蒸发器7相连，第二回热器输出端与冷凝器相连，回热器的作用就是回收热量，回热器装在蒸发器之前，回收的是从干化室出来的湿热空气的热量，这部分热量相当于储存起来，用于在冷凝器之后的干热空气的再次加热，起到一个能量再利用，进一步提高效率、降低能耗的作用；所述风机安装在污泥干化系统进口处，参见图1，风机5在热泵系统的出口处，干化系统的进口处。

所述的污泥传送带3至少有三组，由上之下分层设置，上一层污泥传送带3的出料端下方为下一层污泥传送带3的进料端。

所述的冷凝器9位于第二回热器13的下方。

本实用新型工作原理：含水率75％-85％左右的脱水污泥经切条机1处理成具有一定形状的污泥后，污泥2首先通过切条机1进料口经多层链条传送带3输送作用不断沿着链条运动方向移动，并通过风机4通入干燥的热空气，使干热空气与干化室内的污泥2形成热交换模式，同时热泵进行辅助除湿增温。

第一、污泥2上进下出，干热空气下进上出，通过错流分布方式增加了气固接触面积，对污泥进行脱水干化，经用3层链条传送带，延长接触时间、提高干化效率，污泥2移动至螺旋送料器4时已满足干化要求，通过螺旋送料器4将干料运送至干料收集系统进行收集处置。

第二、干热空气与污泥2经过热传递后形成湿热空气，从出风口处排出，再经过热泵车间内的空气循环系统增温除湿，经过回热器、水冷及蒸发器后，将湿热空气中的凝结水排出，形成低温干燥空气；再经过压缩机、冷凝器形成高温干燥空气，进入污泥干化系统循环使用。

第三、热泵循环系统采用除湿热泵，通过蒸发器、冷凝器、回热器使得湿热空气与制冷剂进行2次热交换，同时回收排风过程所产生的所有显热和潜热，达到循环利用、降低能耗的目的。

以上为本实用新型较佳的实施方式，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改，因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种气流循环式低温热污泥干燥设备，其特征在于，包括有污泥干化系统、热泵循环系统、空气循环系统；

所述污泥干化系统包括切条机(1)、污泥传送带(3)、螺旋送料器(4)；所述切条机(1)与螺旋送料器(4)之间设有数组污泥传送带(3)，切条机(1)位于最上层的污泥传送带(3)的物料进口端上方，螺旋送料器(4)位于最下层的污泥传送带(3)干料出口端下方，螺旋送料器(4)与所述污泥传送带连接；所述污泥传送带安装在机架上；

所述热泵循环系统包括蒸发器(7)、省能器(12)、压缩机(8)、膨胀阀、冷凝器(9)、回热器(6)、风机(5)；所述冷凝器位于污泥干化系统物料进口处；所述蒸发器位于除湿系统湿热空气出口处；所述省能器(12)与蒸发器(7)相连，位于蒸发器下方；所述压缩机(8)与省能器(12)相连后再与冷凝器(9)相连，压缩机(8)位于省能器左下方；所述膨胀阀位于蒸发器的进口端；冷凝器与热泵(10)相连；所述风机为离心风机，风机设在干化系统和热泵系统中间；

所述空气循环系统由回热器、风机、冷凝器组成；所述回热器的输入端与第二回热器(13)相连，回热器的输出端再与蒸发器(7)相连。

2.根据权利要求1所述的一种气流循环式低温热污泥干燥设备，其特征在于，所述的污泥传送带(3)至少有三组，由上之下分层设置，上一层污泥传送带(3)的出料端下方为下一层污泥传送带(3)的进料端。

3.根据权利要求1所述的一种气流循环式低温热污泥干燥设备，其特征在于，所述的冷凝器(9)位于第二回热器(13)的下方。