CN209042949U - 一种利用干热风干燥收集粉煤灰的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及粉煤灰干燥、收集设备技术领域，公开了一种利用干热风干燥收集粉煤灰的系统，包括热泵装置、搅拌干燥装置、沉积室、分离器和循环风机，所述热泵装置、搅拌干燥装置、沉积室和分离器通过循环管路依次连接形成闭合循环回路，所述循环风机设于所述循环管路上。本实用新型提供利用干热风干燥收集粉煤灰的系统，能够对湿粉煤灰进行充分干燥，并且根据不同的粒径分级分离，还能实现热空气中热量的循环利用，节能环保。

Description

一种利用干热风干燥收集粉煤灰的系统

技术领域

本实用新型涉及粉煤灰干燥、收集设备技术领域，更具体地说，涉及一种利用干热风干燥收集粉煤灰的系统，主要应用于燃煤电厂排出的含湿量较大的粉煤灰固废的干燥、收集。

背景技术

粉煤灰是从煤燃烧后的烟气中收捕下来的细灰，是燃煤电厂排出的主要固体废物，对环境具有一定危害性。同时，粉煤灰因为具有一定的火山灰特性和自硬性，可以用在建筑和筑路等工程项目中。目前，部分火电厂采用水力方式除灰，因此排出的粉煤灰含湿量较大，活性低，细度不均，难以高效利用。如果对粉煤灰进行干燥和分级处理，则可以大大可以提高粉煤灰利用价值，变废为宝。

现有的物料烘干设备主要利用干燥筒进行烘干，干燥筒连接有进料机构和热源机构，进料机构连接有送料机构，送料机构连接有打散机构，干燥后的物料通过卸料系统进行卸料。现有干燥设备存在以下缺陷：第一，含湿量较大的粉煤灰存在结块现象，即使经过干燥筒烘干，其中仍然会有部分粉煤灰干燥不彻底，从而影响粉煤灰的整体活性；第二，粉煤灰需要根据不同的细度进行分级而提高利用率，目前的干燥设备不具备分级功能，使用上存在不便；第三，目前的干燥设备耗能较高，不够节能、环保。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种利用干热风干燥收集粉煤灰的系统，能够对湿粉煤灰进行充分干燥，并且将干燥粉煤灰分级分离，系统内热能循环利用，节能环保。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种利用干热风干燥收集粉煤灰的系统，其特征在于，包括热泵装置、搅拌干燥装置、沉积室、分离器和循环风机，所述热泵装置、搅拌干燥装置、沉积室和分离器通过循环管路依次连接形成闭合循环回路，所述循环风机设于所述循环管路上。

进一步地，所述热泵装置包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀，所述蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀通过制冷剂管路依次连接形成闭合循环回路，并且所述蒸发器和冷凝器设于所述循环管路上。

进一步地，所述蒸发器的下方设有冷凝水收集装置。

进一步地，所述沉积室的上部设有进风口，下部设有出风口，底部设有漏斗状收集部，所述进风口和出风口通过循环管路分别与所述搅拌干燥装置和所述分离器连接。

进一步地，所述沉积室内上部正对所述进风口的位置设有导流板。

进一步地，所述分离器为布袋分离器或旋风分离器。

进一步地，所述热泵装置和分离器之间的循环管路上设有过滤装置。

进一步地，所述分离器为静电分离器。

进一步地，包括一个所述循环风机，所述循环风机设置于所述热泵装置和搅拌干燥装置之间的循环管路上。

进一步地，包括两个所述循环风机，其中一个设于所述热泵装置和搅拌干燥装置之间的循环管路上，另一个设于所述热泵装置和分离器之间的循环管路上。

本实用新型提供了一种利用干热风干燥收集粉煤灰的系统，其特征在于，包括热泵装置、搅拌干燥装置、沉积室、分离器和循环风机，所述热泵装置、搅拌干燥装置、沉积室和分离器通过循环管路依次连接形成闭合循环回路，所述循环风机设于所述循环管路上，使得整个系统中的热风快速流动形成闭路循环。首先，热泵装置将高温干燥空气输入搅拌干燥装置对湿粉煤灰进行干燥，充分干燥的粉煤灰失水后变成干粉煤灰颗粒，从而被流动的空气携带进入分离器，而干燥不充分的粉煤灰由于含水重量较大，不会轻易被流动的空气带走，这样就能保证收集到的粉煤灰是充分干燥的，而不会出现干燥不彻底的问题。其次，系统采用了沉积室和分离器的两级分离方式，沉积室一方面具有较大的空间，热气流可以在沉积室内对其携带的干粉煤灰颗粒进一步干燥，另一方面粒径大、质量大的干粉煤灰颗粒可以在重力作用下自动沉淀在沉积室的底部达到分离的目的；而分离器则可以进一步分离粒径较小的干粉煤灰颗粒，从而将不同细度的干粉煤灰分别进行收集，提高粉煤灰的利用率，特别适用于含粒径大、质量大的粉煤灰颗粒的湿粉煤灰废料的干燥和分级分离。再次，经过搅拌干燥装置的低温湿热气流经过蒸发器后，其中的水蒸气冷凝排出系统，保证用于加热及干燥的空气处于低湿度状态，提高了粉煤灰的干燥效率。同时，整个系统形成闭合循环回路，蒸发器回收了粉煤灰干燥装置排出的湿热空气中水分凝结的潜热，并通过热泵装置进行循环利用，使得系统中循环空气的余热得到最大化地利用，从而减少整个系统的能耗，达到节能的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一个实施例中一种利用干热风干燥收集粉煤灰的系统的结构示意图。

其中，附图中标记如下：

10-热泵装置，11-蒸发器，12-压缩机，13-冷凝器，14-膨胀阀，20-搅拌干燥装置，30-沉积室，31-进风口，32-出风口，33-收集部，34-导流板，40- 分离器，50-循环风机，60-过滤装置。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1，图1为本实用新型一个实施例中一种利用干热风干燥收集粉煤灰的系统的结构示意图。

如图1所示，本实用新型提出了一种利用干热风干燥收集粉煤灰的系统，包括热泵装置10、搅拌干燥装置20、沉积室30、分离器40和循环风机50。所述热泵装置10、搅拌干燥装置20、沉积室30和分离器40通过循环管路依次连接形成闭合循环回路，所述循环风机50设于所述循环管路上，使得整个系统中的热风快速流动形成闭路循环。其中，热泵装置10，用于向搅拌干燥装置 20输出干燥的热空气，并且利用系统中循环热空气中残存的余热；搅拌干燥装置20，具有进料口，湿粉煤灰从进料口装载入搅拌干燥装置20后，在其中被干燥的热空气循环烘干。搅拌干燥装置20内部具有搅拌装置，可以将结块的粉煤灰进行粉碎，使得干燥更加彻底、高效；沉积室30，一方面用于干粉煤灰颗粒的二次干燥，另一方面用于在气流通过时，粒径大、质量大的干粉煤灰颗粒受重力影响从而自行沉积、分离；分离器40，用于将循环热空气所携带的干燥粉煤灰进行分离和收集；循环风机50，用于使系统中的空气循环流动。

所述搅拌干燥装置20包括干燥仓、进料口、进风口和排风口，所述干燥仓的内部具有搅拌装置，所述搅拌装置具有搅拌轴，搅拌轴上设有搅拌桨叶，搅拌轴与驱动装置连接，进风口和排风口分别通过循环管路与热泵装置10和沉积室30连接。湿粉煤灰从进料口装载入搅拌干燥装置20，驱动装置驱动搅拌轴转动，带动搅拌桨叶对结块粉煤灰进行粉碎，并且湿粉煤灰在轴向进行循环翻滚。热泵装置10输出的干热气流从进风口进入干燥仓对湿粉煤灰进行干燥，干燥充分的干粉煤灰颗粒随气流从排风口排出，进入后续的分离步骤。

所述热泵装置10包括蒸发器11、压缩机12、冷凝器13和膨胀阀14。所述蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀通过制冷剂管路依次连接形成闭合循环回路，并且所述蒸发器和冷凝器设于循环管路上。运行时，分离器40排出的低温湿空气进入热泵装置10的蒸发器，使低温湿空气中的热量传递给蒸发器中低温低压的制冷介质，湿空气中的水蒸气冷凝下来，使低温湿空气转变成低温干空气。低温干空气通过循环管路进入热泵装置10的冷凝器，冷凝器中高温高压制冷介质的热量传递到低温干空气中，使低温干空气转变成高温干空气，再转变为干燥的热风输入搅拌干燥装置20。通过热泵装置10可以最大化地利用湿空气中水蒸气的潜热来提高输出干空气的温度，大大提高能源利用效率，降低系统的能耗。为了方便将冷凝水收集、排出，所述蒸发器的下方可以设置冷凝水收集装置。

如图1所示，在本实用新型的一个实施例中，所述沉积室30为一竖直设置的气流通道，具有宽广的内部空间，沉积室30的上部设有进风口31，下部设有出风口32，底部设有漏斗状收集部33。所述进风口31和出风口32通过循环管路分别与搅拌干燥装置20和分离器40连通。从搅拌干燥装置排出的携带干粉煤灰颗粒的热气流进入沉积室的内部空间后，在流动过程中可以对所携带的干粉煤灰颗粒进行再次干燥，相当于粉煤灰的二次干燥，因此，即使从搅拌干燥装置排出的热气流中携带了少量未充分干燥的粉煤灰颗粒，在经过沉积室的二次干燥后，也会变成充分干燥的干粉煤灰，进一步保证了分离得到的粉煤灰的活性。

为了使沉积室达到更好的粉煤灰沉积效果，需要在沉积室的内部空间中形成均匀的空气流场。在所述沉积室30内上部所述进风口31的相对位置设置导流板34，可以引导气流在沉积室30的内部空间中形成更加均匀的流场，从而达到更好的粉煤灰沉积效果。此外，导流板34还可以降低进风口31气流对沉积室30内壁的直接冲击，防止粉煤灰颗粒在进风口的相对位置内壁上聚集。

系统中的所述分离器40可以选用现有技术中的旋风分离器、布袋分离器或静电分离器。旋风分离器，是用于气固体系或者液固体系的分离的一种设备，工作原理为靠气流切向引入造成的旋转运动，使具有较大惯性离心力的固体颗粒或液滴甩向外壁面分开。布袋分离器是用于气固体系分离的一种设备，设备中间有滤袋，空气通过滤袋后粉尘被捕捉下来沉积到袋底。静电分离器是通过高压静电、把导体物质与非导体物质进行分离，可用于空气中粉尘的捕集。从分离效果来说，静电分离器分离效果最好，布袋分离器次之，旋风分离器最末。当选用旋风分离器或布袋分离器时，分离器40排出的低温湿热气流中可能还会裹挟一些没有完全分离的微小粉尘颗粒，可以在热泵装置10和分离器之间的循环管路上设置一过滤装置60，除去这些粉尘颗粒。

本实用新型提出的利用干热风干燥收集粉煤灰的系统中，根据实际需要，可以仅设置一个循环风机50，也可以设置两个或以上的循环风机50，以提供更加强劲的空气循环动力。循环风机50的设置位置，如果仅有一个循环风机 50，优选设置于热泵装置10和搅拌干燥装置20之间的循环管路上，使得搅拌干燥装置20中形成足够强劲的气流将干燥的粉煤灰携带出去；如果设有两个循环风机50，优选其中一个设于热泵装置10和搅拌干燥装置20之间的循环管路上，另一个设于热泵装置10和分离器40之间的循环管路上，从而为整体系统提供足够的空气的流动。

本实用新型提出的利用干热风干燥收集粉煤灰的系统在作业时，将湿粉煤灰从进料口装载入搅拌干燥装置20，热泵装置10将干燥的热空气源源不断地输入搅拌干燥装置20内部对湿粉煤灰进行干燥。干燥充分的干粉煤灰颗粒随热风从搅拌干燥装置20排出，进入沉积室30，而未充分干燥的粉煤灰由于含湿量较大不会随热风离开搅拌干燥装置20，会继续留在其中进行反复干燥。从搅拌干燥装置20排出的热风携带干燥的粉煤灰首先进入沉积室30，粒径大、质量大的粉煤灰受重力影响从而自行沉积在沉积室30底部，达到分离的目的；然后气流携带未被分离的干粉煤灰颗粒进入分离器40，在分离器40中将粒径较小的干粉煤灰颗粒分离出来，从而收集到不同细度的粉煤灰。从分离器40 排出的低温湿热气流再进入热泵装置10转变成干燥的高温热气流，输入搅拌干燥装置20内部干燥湿粉煤灰，实现热量的循环利用，减少了系统的能耗。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种利用干热风干燥收集粉煤灰的系统，其特征在于，包括热泵装置、搅拌干燥装置、沉积室、分离器和循环风机，所述热泵装置、搅拌干燥装置、沉积室和分离器通过循环管路依次连接形成闭合循环回路，所述循环风机设于所述循环管路上。

2.根据权利要求1所述的利用干热风干燥收集粉煤灰的系统，其特征在于，所述热泵装置包括蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀，所述蒸发器、压缩机、冷凝器和膨胀阀通过制冷剂管路依次连接形成闭合循环回路，并且所述蒸发器和冷凝器设于所述循环管路上。

3.根据权利要求2所述的利用干热风干燥收集粉煤灰的系统，其特征在于，所述蒸发器的下方设有冷凝水收集装置。

4.根据权利要求1所述的利用干热风干燥收集粉煤灰的系统，其特征在于，所述沉积室的上部设有进风口，下部设有出风口，底部设有漏斗状收集部，所述进风口和出风口通过循环管路分别与所述搅拌干燥装置和所述分离器连接。

5.根据权利要求4所述的利用干热风干燥收集粉煤灰的系统，其特征在于，所述沉积室内上部正对所述进风口的位置设有导流板。

6.根据权利要求1所述的利用干热风干燥收集粉煤灰的系统，其特征在于，所述分离器为布袋分离器或旋风分离器。

7.根据权利要求6所述的利用干热风干燥收集粉煤灰的系统，其特征在于，所述热泵装置和分离器之间的循环管路上设有过滤装置。

8.根据权利要求1所述的利用干热风干燥收集粉煤灰的系统，其特征在于，所述分离器为静电分离器。

9.根据权利要求1～8任一项中所述的利用干热风干燥收集粉煤灰的系统，其特征在于，包括一个所述循环风机，所述循环风机设置于所述热泵装置和搅拌干燥装置之间的循环管路上。

10.根据权利要求1～8任一项中所述的利用干热风干燥收集粉煤灰的系统，其特征在于，包括两个所述循环风机，其中一个设于所述热泵装置和搅拌干燥装置之间的循环管路上，另一个设于所述热泵装置和分离器之间的循环管路上。