CN211284123U - 一种高效节能热泵污泥干化系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高效节能热泵污泥干化系统，包括空气循环系统和制冷循环系统，所述空气循环系统包括通过通气管路依次连接并形成封闭回路的污泥干燥箱、蒸发器和冷凝器；污泥干燥箱的出气端与冷凝器的进气端还通过与蒸发器并联的旁路风道相连通，在旁路风道上安装电动调节阀门，与冷凝器出气端连接的通气管路上安装在线湿度仪，所述在线湿度仪与电动调节阀门电路连接。本实用新型能够使单位能耗除湿量最大化，大幅度的降低了能耗和污泥干化处理成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及污泥处理技术领域，尤其涉及一种高效节能热泵污泥干化系统。
背景技术
污泥干化是指通过渗滤或蒸发等作用，从污泥中去除大部分含水量的过程。污泥的大规模、工业化处理工艺中最常见的是热力干化。热力干化是指利用燃烧化石燃料所产生的热量或工业余热、废热，通过专门的工艺和设备，使污泥失去部分或大部分水分的过程。
研究发现，单位能耗除湿量随着干燥空气湿度的增大，先增大后减小，因此并不是空气湿度越小，单位能耗除湿量就会越大，在某一湿度下，单位能耗除湿量能够实现最大化。申请号为201820674031.9的专利公开了一种空气热循环式污泥干化系统，具体措施是在整个污泥干化过程中，采用除湿热泵的工作原理，对空气进行脱湿加热，以达到污泥干化的目的，属于热风循环冷凝湿烘干过程。在整个过程中，利用制冷系统，使湿热空气降温脱湿，同时通过热泵原理，回收空气水分凝结潜加热空气，利用干燥空气为干燥架势，物料中水分吸收空气中热量，气化到空气中，以达到干燥的目的，上述系统利用循环热空气对污泥进行干化时，并不能使污泥的单位能耗除湿量得到最大化，因此延长了污泥干化时间，增大了能耗和污泥干化处理成本。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术的不足，提供一种高效节能热泵污泥干化系统，能够使单位能耗除湿量最大化，大幅度的降低了能耗和污泥干化处理成本。本实用新型是通过如下技术方案实现的，提供一种高效节能热泵污泥干化系统，包括空气循环系统和制冷循环系统，所述空气循环系统包括通过通气管路依次连接并形成封闭回路的污泥干燥箱、蒸发器和冷凝器；污泥干燥箱的出气端与冷凝器的进气端还通过与蒸发器并联的旁路风道相连通，在旁路风道上安装电动调节阀门，与冷凝器出气端连接的通气管路上安装在线湿度仪，所述在线湿度仪与电动调节阀门电路连接。
作为优选，在污泥干燥箱的进气端与在线湿度仪之间的通气管路上安装循环风机。
作为优选，所述制冷循环系统包括通过介质管路连接并形成封闭回路的蒸发器和冷凝器，连接于蒸发器输出端和冷凝器输入端的介质管路上安装压缩机，连接于蒸发器输入端和冷凝器输出端的介质管路上安装膨胀阀。
作为优选，压缩机的输出端与膨胀阀之间还连接与冷凝器并联的辅助冷凝器。
作为优选，辅助冷凝器还与溴化锂机组串联。由于当蒸发温度一定时，随着冷凝温度升高，单位能耗除湿量会减小，因此通过溴化锂机组可对制冷剂深度冷凝，降低冷凝温度，以获得最大的单位能耗除湿量。
作为优选，所述溴化锂机组为溴化锂吸收式制冷机。
作为优选，所述蒸发器还通过污水管道与污水处理池连接。空气在蒸发器内与制冷剂间接接触后，温度降低冷凝后的水经污水管道进入污水处理池中。
作为优选，所述通风管路内为空气。
作为优选，所述介质管路内为制冷剂。
所述在线湿度仪内置监测部分和控制部分，监测部分实时监测湿度大小，控制部分控制电动调节阀门的开度大小。在系统调试阶段时，每隔一段时间记录一下在线湿度仪上的湿度数值，根据湿度与单位能耗除湿量的曲线，确定干燥空气的湿度是多少时，单位能耗除湿量最大，然后将该湿度数值在在线湿度仪内设定好，当湿度大于或小于在线湿度仪设定的数值时，在线湿度仪控制电动调节阀门的开度，如果监测到的湿度小于在线湿度仪设定的数值时，在线湿度仪控制电动调节阀门开度变大，当监测到的湿度大于在线湿度仪设定的数值时，在线湿度仪控制电动调节阀门开度变小，通过控制旁路风道内空气的通过率，获得最大的单位能耗除湿量。因此通过在线湿度仪实时监测湿度并实时控制电动调节阀门的开度，保证了单位能耗除湿量最大化。在线湿度仪的结构及原理均为现有技术，在此不再赘述。
进入污泥干燥箱内的干热空气经过与污泥直接接触后，吸收污泥中的水分降低温度，然后经通气管路，一路进入蒸发器，另一路通过旁路风道直接进入冷凝器，进入蒸发器的空气在蒸发器内与制冷剂间接接触，温度降低从而去除湿空气中的水分，然后再进入冷凝器；蒸发器内的制冷剂与空气热交换后升温，并通过压缩机压缩做功后转变为高温高压气体，一路进入冷凝器内，另一路进入辅助冷凝器内进行深度冷凝后回到蒸发器；进入冷凝器内的空气与进入冷凝器内的高温高压气体间接接触进行换热，空气吸收热量升温，再次进入污泥干燥箱内干燥污泥，高温高压气体在冷凝器内放热后进入蒸发器，在蒸发器内与空气换热后进入下一个循环。
本实用新型的有益效果为：
本实用新型结构简单，一方面通过设置与蒸发器并联的旁路风道，并在旁路风道上安装电动调节阀门，通过在线湿度仪与电动调节阀门的配合，实现了单位能耗除湿量最大化；另一方面加设有与冷凝器并联的辅助冷凝器，辅助冷凝器与溴化锂机组连接，通过溴化锂机组可对制冷剂深度冷凝，降低冷凝温度，以获得最大的单位能耗除湿量，两方面结合，大幅度的降低了能耗和污泥干化处理成本。
附图说明
图1为本实用新型的流程示意图；
图中所示：
1、污泥干燥箱，2、蒸发器，3、冷凝器，4、旁路风道，5、电动调节阀门，6、通气管路，7、在线湿度仪，8、循环风机，9、介质管路，10、压缩机，11、膨胀阀，12、辅助冷凝器，13、溴化锂机组，14、污水管道，15、污水处理池。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。
如图1所示，本实用新型包括空气循环系统和制冷循环系统。所述空气循环系统包括通过通气管路6依次连接并形成封闭回路的污泥干燥箱1、蒸发器2和冷凝器3。所述通风管路内为空气。
污泥干燥箱1的出气端与冷凝器3的进气端还通过与蒸发器2并联的旁路风道4相连通，在旁路风道4上安装电动调节阀门5，与冷凝器3出气端连接的通气管路6上安装在线湿度仪7，所述在线湿度仪7与电动调节阀门5电路连接。在污泥干燥箱1的进气端与在线湿度仪7之间的通气管路6上安装循环风机8。
所述在线湿度仪7内置监测部分和控制部分，监测部分实时监测湿度大小，控制部分控制电动调节阀门5的开度大小。在系统调试阶段时，每隔一段时间记录一下在线湿度仪7上的湿度数值，根据湿度与单位能耗除湿量的曲线，确定干燥空气的湿度是多少时，单位能耗除湿量最大，然后将该湿度数值在在线湿度仪7内设定好，当湿度大于或小于在线湿度仪7设定的数值时，在线湿度仪7控制电动调节阀门5的开度，如果监测到的湿度小于在线湿度仪7设定的数值时，在线湿度仪7控制电动调节阀门5开度变大，当监测到的湿度大于在线湿度仪7设定的数值时，在线湿度仪7控制电动调节阀门5开度变小，通过控制旁路风道4内空气的通过率，获得最大的单位能耗除湿量。因此通过在线湿度仪7实时监测湿度并实时控制电动调节阀门5的开度，保证了单位能耗除湿量最大化。在线湿度仪7的结构及原理均为现有技术，在此不再赘述。
所述制冷循环系统包括通过介质管路9连接并形成封闭回路的蒸发器2和冷凝器3，连接于蒸发器2输出端和冷凝器3输入端的介质管路9上安装压缩机10，连接于蒸发器2输入端和冷凝器3输出端的介质管路9上安装膨胀阀11。所述介质管路9内为制冷剂。
压缩机10的输出端与膨胀阀11之间还连接与冷凝器3并联的辅助冷凝器12，辅助冷凝器12还与溴化锂机组13串联，所述溴化锂机组13为溴化锂吸收式制冷机，溴化锂吸收式制冷机包括通过管路连接的蒸发器、冷凝器、吸收器和发生器，溴化锂吸收式制冷机为现有技术，在此不再赘述。由于当蒸发温度一定时，随着冷凝温度升高，单位能耗除湿量会减小，因此通过溴化锂机组13可对制冷剂深度冷凝，降低冷凝温度，以获得最大的单位能耗除湿量。
进入污泥干燥箱1内的干热空气经过与污泥直接接触后，吸收污泥中的水分降低温度，然后经通气管路6，一路进入蒸发器2，另一路通过旁路风道4直接进入冷凝器3，进入蒸发器2的空气在蒸发器2内与制冷剂间接接触，温度降低从而去除湿空气中的水分，然后再进入冷凝器3；蒸发器2内的制冷剂与空气热交换后升温，并通过压缩机10压缩做功后转变为高温高压气体，一路进入冷凝器3内，另一路进入辅助冷凝器12内进行深度冷凝后回到蒸发器2；进入冷凝器3内的空气与进入冷凝器3内的高温高压气体间接接触进行换热，空气吸收热量升温，再次进入污泥干燥箱1内干燥污泥，高温高压气体在冷凝器3内放热后进入蒸发器2，在蒸发器2内与空气换热后进入下一个循环。所述蒸发器2还通过污水管道14与污水处理池15连接，空气在蒸发器2内与制冷剂间接接触后，温度降低冷凝后的水经污水管道14进入污水处理池15中。
本实用新型结构简单，一方面通过设置与蒸发器2并联的旁路风道4，并在旁路风道4上安装电动调节阀门5，通过在线湿度仪7与电动调节阀门5的配合，实现了单位能耗除湿量最大化；另一方面加设有与冷凝器3并联的辅助冷凝器12，辅助冷凝器12与溴化锂机组13连接，通过溴化锂机组13可对制冷剂深度冷凝，降低冷凝温度，以获得最大的单位能耗除湿量，两方面结合，大幅度的降低了能耗和污泥干化处理成本。
当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本实用新型未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术方案并非是对本实用新型的限制，参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨，也应属于本实用新型的权利要求保护范围。
Claims (7)
1.一种高效节能热泵污泥干化系统，其特征在于：包括空气循环系统和制冷循环系统，所述空气循环系统包括通过通气管路(6)依次连接并形成封闭回路的污泥干燥箱(1)、蒸发器(2)和冷凝器(3)；污泥干燥箱(1)的出气端与冷凝器(3)的进气端还通过与蒸发器(2)并联的旁路风道(4)相连通，在旁路风道(4)上安装电动调节阀门(5)，与冷凝器(3)出气端连接的通气管路(6)上安装在线湿度仪(7)，所述在线湿度仪(7)与电动调节阀门(5)电路连接。
2.根据权利要求1所述的一种高效节能热泵污泥干化系统，其特征在于：在污泥干燥箱(1)的进气端与在线湿度仪(7)之间的通气管路(6)上安装循环风机(8)。
3.根据权利要求1所述的一种高效节能热泵污泥干化系统，其特征在于：所述制冷循环系统包括通过介质管路(9)连接并形成封闭回路的蒸发器(2)和冷凝器(3)，连接于蒸发器(2)输出端和冷凝器(3)输入端的介质管路(9)上安装压缩机(10)，连接于蒸发器(2)输入端和冷凝器(3)输出端的介质管路(9)上安装膨胀阀(11)。
4.根据权利要求3所述的一种高效节能热泵污泥干化系统，其特征在于：压缩机(10)的输出端与膨胀阀(11)之间还连接与冷凝器(3)并联的辅助冷凝器(12)。
5.根据权利要求4所述的一种高效节能热泵污泥干化系统，其特征在于：辅助冷凝器(12)还与溴化锂机组(13)串联。
6.根据权利要求5所述的一种高效节能热泵污泥干化系统，其特征在于：所述溴化锂机组(13)为溴化锂吸收式制冷机。
7.根据权利要求1所述的一种高效节能热泵污泥干化系统，其特征在于：所述蒸发器(2)还通过污水管道(14)与污水处理池(15)连接。
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