CN211005067U - 污泥热泵烘干气流优化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了涉及污泥烘干领域的污泥热泵烘干气流优化系统，该系统包括凝结水收集装置、送风设备、热泵系统、风循环系统及污泥处理设备；热泵系统负责热风的供应并将湿空气中的水蒸气冷凝集流至凝结水收集装置，热空气经送风设备导入烘干房，对传送链带上的污泥进行烘干，形成的湿空气经上部出风口回流至热泵系统；送风机出流热风流经下层链带后风速衰减，因此，传送链带上层污泥烘干气流流速较下层低，而上层污泥含水率较下层高，含水率和风速不匹配，烘干效率较低；本实用新型于上下层传送链带中间设置导流隔板组件，使上层烘干气流增速，增强上层高含水率污泥的传质效果，由此，通过优化烘干气流系统，显著提升污泥烘干效率。

Description

污泥热泵烘干气流优化系统

技术领域

本实用新型涉及一种污泥处理系统，特别涉及一种污泥烘干系统。

背景技术

目前，随着我国经济社会的发展，国内的工业废水和生活污水的产量不断提高，在处理上述污水的过程中会产生污泥这一副产物。2018年中国污泥总产量为5665万吨，GEPResearch预期到2020年中国污泥总产量将达到6177万吨，预计未来三年年复合增长率为4%左右。污泥组分复杂，含有氮、磷、钾等营养元素，有机质可利用成分，有毒有害难降解的有机物、重金属及病原菌，且污泥含水量高，易腐化致恶臭。为实现污泥无害化和资源化的目标，需对污泥进行烘干处理。

热泵烘干技术具有高能效的特点，且热泵系统可靠性高，在污泥烘干领域应用广泛。但是，烘房内部供风存在效率低的问题，传送网带式烘干模式下污泥烘干过程中含水率逐渐降低，而实际送风未考虑传送网带上下层污泥含水率的差异，单纯靠增加热泵功率不能有效提升烘干效率。因此，需设计一种基于梯级送风理念的热泵烘干气流系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种污泥热泵烘干气流优化系统，符合梯级送风原则，实现污泥含水率与风速的匹配，增强传热传质效果，降低污泥烘干能耗。

本实用新型的目的是这样实现的：一种污泥热泵烘干气流优化系统，包括凝结水收集装置、送风设备、热泵系统、风循环系统及污泥处理设备；

所述凝结水收集装置包括设置在热泵系统（1）外部的凝结水管（15）、水罐（16），凝结水收集装置用以收集热泵系统内热交换后产生的冷凝水；

所述送风设备包括设置在烘房（17）底部的送风机（3）和电机（4），送风设备用以将热泵系统（1）产生的热空气吹入烘房内；

所述热泵系统（1）用以产生热空气，同时还可接受烘房（17）产生的湿空气，对其进行冷凝处理，并且实现烘房（17）内空气循环；

所述风循环系统包括进风管道（2）、污泥出口侧挡风板（5）、导流隔板组件（9）、左侧挡风板（14）、出风口（12）、出风管道（13），风循环系统用以实现烘房（17）与热泵系统（1）之间实现空气循环，所述进风管道（2）连接热泵系统（1）出风口与送风机（3），所述污泥出口侧挡风板（5）、左侧挡风板（14）用以实现烘房（17）内热空气导向，所述导流隔板组件（9）用以控制污泥处理设备之间空气的流速，所述出风口（12）、出风管道（13）用以连接烘房（17）与热泵系统（1）进风口；

所述污泥处理设备包括进泥口（10）、传送链带（8）、链带侧挡板（7）、出泥口挡板（6），污泥处理设备用以输送污泥，使得污泥与热空气充分接触，实现烘干，所述传送链带（8）设置在烘房（17）中部。

作为本实用新型的进一步限定：所述传送链带（8）设置有两层。

作为本实用新型的进一步限定：所述左侧挡风板（14）设置在上层传送连带（8）出料端旁，左侧挡风板（14）在起到热空气导向作用的同时，还起到污泥由上层传送连带（8）转移至下层传送连带（8）时导向的作用，所述污泥出口侧挡风板（5）设置在下层传送连带（8）出料端下方、出泥口挡板（6）旁，污泥出口侧挡风板（5）在起到热空气导向作用的同时，还起到污泥排出导向作用。

作为本实用新型的进一步限定：所述述导流隔板组件（9）设置在两层传送链带（8）之间。

作为本实用新型的进一步限定：所述导流隔板组件（9）中包括多对呈对称“八”字型的倾斜隔板，相邻两对倾斜隔板之间经水平隔板相连。

作为本实用新型的进一步限定：所述倾斜隔板底部铰接在烘房（17）侧壁上，且倾斜隔板与水平面夹角角度为45°~60°。

作为本实用新型的进一步限定：倾斜隔板长度为水平隔板长度的两倍。

作为本实用新型的进一步限定：所述送风机（3）出风口朝正上方。

作为本实用新型的进一步限定：所述出泥口挡板（6）为一种弹簧挡板。

作为本实用新型的进一步限定：所述链带侧挡板（7）与传送链带（8）相配合。

本实用新型采用上述技术方案具有以下优点：

1、本实用新型风循环系统呈封闭式，且出泥口挡板设计成弹簧式，有效避免烘房气流外泄，以免烘房内部有害气体对环境造成污染。

2、本实用新型在传送链带横向上两侧布置链带侧挡板，避免污泥下落至烘房地面，造成设备损坏或增加底部气流阻力。

3、本实用新型针对传送链带上下两层污泥含水率的差异性，依据梯级送风理念，设计导流隔板组件，提升上层污泥烘干气流风速，增强上层高含水率污泥的传质效果，显著提升污泥烘干效率。

附图说明

图1为本实用新型的污泥热泵烘干气流优化系统示意图。

图2为本实用新型的传送链带间隔板组件不同倾斜角度、倾斜隔板长度及横隔板长度示意图。

图3为本实用新型的烘房内部烘干气流速度场云图。

附图标记说明：1热泵系统、2进风管道、3送风机、4电机、5污泥出口侧挡风板、6出泥口挡板、7链带侧挡板、8传送链带、9导流隔板组件、10进泥口、11烘房支架、12出风口、13出风管道、14左侧挡风板、15凝结水管、16水罐，17烘房。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1-2所示的一种污泥热泵烘干气流优化系统，包括凝结水收集装置、送风设备、热泵系统、风循环系统及污泥处理设备；

凝结水收集装置包括设置在热泵系统1外部的凝结水管15、水罐16，凝结水收集装置用以收集热泵系统1内热交换后产生的冷凝水；

送风设备包括设置在烘房17底部的送风机3和电机4，送风设备用以将热泵系统1产生的热空气吹入烘房内，送风机3出风口朝正上方；

热泵系统1用以产生热空气，同时还可接受烘房17产生的湿空气，对其进行冷凝处理，并且实现烘房17内空气循环；

风循环系统包括进风管道2、污泥出口侧挡风板5、导流隔板组件9、左侧挡风板14、出风口12、出风管道13，风循环系统用以实现烘房17与热泵系统1之间实现空气循环，进风管道2连接热泵系统1出风口与送风机3，污泥出口侧挡风板5、左侧挡风板14用以实现烘房17内热空气导向，导流隔板组件9用以控制污泥处理设备之间空气的流速，出风口12、出风管道13用以连接烘房17与热泵系统1进风口；

污泥处理设备包括进泥口10、传送链带8、链带侧挡板7、出泥口挡板6，污泥处理设备用以输送污泥，使得污泥与热空气充分接触，实现烘干，传送链带8设置在烘房17中部，出泥口挡板6为一种弹簧挡板，链带侧挡板7与传送链带8相配合，传送链带8设置有两层，左侧挡风板14设置在上层传送连带8出料端旁，左侧挡风板14在起到热空气导向作用的同时，还起到污泥由上层传送连带8转移至下层传送连带8时导向的作用，污泥出口侧挡风板5设置在下层传送连带8出料端下方、出泥口挡板6旁，污泥出口侧挡风板5在起到热空气导向作用的同时，还起到污泥排出导向作用，导流隔板组件9设置在两层传送链带8之间，导流隔板组件9中包括多对呈对称“八”字型的倾斜隔板，相邻两对倾斜隔板之间经水平隔板相连，倾斜隔板底部铰接在烘房支架11上，且倾斜隔板与水平面夹角角度为45°~60°。

参见图1，热泵系统1中冷凝器出口热风通过电机4带动的送风机3朝正上方输送至烘房17，受左侧挡风板14和污泥出口侧挡风板5约束，热风由底部集中吹向传送链带8上的污泥，使得污泥中的水分通过污泥内部孔隙析出并被热风裹挟，并由出风管道13流至热泵系统1，热泵系统1中蒸发器对湿空气进行冷凝除湿，凝结水从凝结水管15集流至水罐16中。

所述污泥处理设备，污泥由进泥口10导入，经传送链带8传送，内部的水分扩散并蒸发至热空气中，并且含水率沿污泥传送方向逐渐下降，最后输送至出泥口挡板6，实现烘干污泥的回收。

考虑到污泥烘干所需的时间较长，传送链带8分上下两层，使得污泥逐渐烘干并满足回收要求，同时，考虑到污泥本身的柔性，易下落至地面，对地面上布置的设备造成损坏，为传送链带8配合链带侧挡板7，有效避免污泥经传送链带8侧面溢出。

所述风循环系统中上下层传送链带8间布置导流隔板组件9，如图2所示，导流隔板组件9中的隔板呈对称“八”字型，倾斜隔板长度为2L、水平隔板长度为L，设置导流隔板组件9可提升上层烘干气流速度，从而增加上层高含水率污泥的传质量，也即水分析出量，进而显著提升污泥烘干效率。

考虑到供给污泥含水率的不同引起的烘干工况变化，隔板倾斜角度设计为45°~60°可调，当所供给污泥含水率较低时，相应增加隔板倾斜角度，减少气流阻力，当所供给污泥含水率较高时，相应减小隔板倾斜角度，进一步提升上层污泥烘干气流风速，增强上层高含水率污泥的传质效果。如图3所示的烘房17内部烘干气流速度场云图，导流隔板上端夹角出口气流流速高达5.5m/s，可有效提升上层污泥与湿空气的对流传热传质效果。

综上所述，本实用新型风循环系统呈封闭式，且出泥口挡板6设计成弹簧式，有效避免烘房17气流外泄，以免烘房17内部有害气体对环境造成污染；为传送链带8配置链带侧挡板7，有效避免污泥从传送链带8侧面溢出造成设备损坏；针对传送链带8上下两层污泥含水率的差异性，依据梯级送风理念，设计导流隔板组件9，提升上层污泥烘干气流风速，增强上层高含水率污泥的传质效果，显著提升污泥烘干效率。

本实用新型并不局限于上述实施例，在本实用新型公开的技术方案的基础上，本领域的技术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征作出一些替换和变形，这些替换和变形均在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种污泥热泵烘干气流优化系统，其特征在于，包括凝结水收集装置、送风设备、热泵系统、风循环系统及污泥处理设备；

所述凝结水收集装置包括设置在热泵系统（1）外部的凝结水管（15）、水罐（16），凝结水收集装置用以收集热泵系统内热交换后产生的冷凝水；

所述送风设备包括设置在烘房（17）底部的送风机（3）和电机（4），送风设备用以将热泵系统（1）产生的热空气吹入烘房内；

所述热泵系统（1）用以产生热空气，同时还可接受烘房（17）产生的湿空气，对其进行冷凝处理，并且实现烘房（17）内空气循环；

所述风循环系统包括进风管道（2）、污泥出口侧挡风板（5）、导流隔板组件（9）、左侧挡风板（14）、出风口（12）、出风管道（13），风循环系统用以实现烘房（17）与热泵系统（1）之间实现空气循环，所述进风管道（2）连接热泵系统（1）出风口与送风机（3），所述污泥出口侧挡风板（5）、左侧挡风板（14）用以实现烘房（17）内热空气导向，所述导流隔板组件（9）用以控制污泥处理设备之间空气的流速，所述出风口（12）、出风管道（13）用以连接烘房（17）与热泵系统（1）进风口；

所述污泥处理设备包括进泥口（10）、传送链带（8）、链带侧挡板（7）、出泥口挡板（6），污泥处理设备用以输送污泥，使得污泥与热空气充分接触，实现烘干，所述传送链带（8）设置在烘房（17）中部。

2.根据权利要求1所述的污泥热泵烘干气流优化系统，其特征在于：所述传送链带（8）设置有两层。

3.根据权利要求2所述的污泥热泵烘干气流优化系统，其特征在于：所述左侧挡风板（14）设置在上层传送连带（8）出料端旁，左侧挡风板（14）在起到热空气导向作用的同时，还起到污泥由上层传送连带（8）转移至下层传送连带（8）时导向的作用，所述污泥出口侧挡风板（5）设置在下层传送连带（8）出料端下方、出泥口挡板（6）旁，污泥出口侧挡风板（5）在起到热空气导向作用的同时，还起到污泥排出导向作用。

4.根据权利要求2所述的污泥热泵烘干气流优化系统，其特征在于：所述导流隔板组件（9）设置在两层传送链带（8）之间。

5.根据权利要求4所述的污泥热泵烘干气流优化系统，其特征在于：所述导流隔板组件（9）中包括多对呈对称“八”字型的倾斜隔板，相邻两对倾斜隔板之间经水平隔板相连。

6.根据权利要求5所述的污泥热泵烘干气流优化系统，其特征在于：所述倾斜隔板底部铰接在烘房（17）侧壁上，且倾斜隔板与水平面夹角角度为45°~60°。

7.根据权利要求5所述的污泥热泵烘干气流优化系统，其特征在于：倾斜隔板长度为水平隔板长度的两倍。

8.根据权利要求1所述的污泥热泵烘干气流优化系统，其特征在于：所述送风机（3）出风口朝正上方。

9.根据权利要求1所述的污泥热泵烘干气流优化系统，其特征在于：所述出泥口挡板（6）为一种弹簧挡板。

10.根据权利要求1所述的污泥热泵烘干气流优化系统，其特征在于：所述链带侧挡板（7）与传送链带（8）相配合。

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