CN109485222B - 一种热泵型分温区干燥*** - Google Patents

Abstract

一种热泵型分温区干燥***，包括第一干燥通道、第二干燥通道、第三干燥通道、回热器、压缩机、蒸发器、膨胀阀、第一冷凝器、第二冷凝器及第三冷凝器，所述膨胀阀、蒸发器、压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器及第三冷凝器通过循环管道依次连接形成热泵；第一干燥通道、第二干燥通道和第三干燥通道分别设有进风口和出风口，第一冷凝器设在第一干燥通道内，第一干燥通道上设有第一风机；第二冷凝器设在第二干燥通道内，第二干燥通道上设有第二风机；蒸发器和第三冷凝器沿风进出方向先后地设在第三干燥通道内，回热器的冷端设在蒸发器的进风侧，回热器的热端设在蒸发器与第三冷凝器之间，第三干燥通道上设有第三风机。本发明提高了干燥热能的利用效率。

Description

一种热泵型分温区干燥***

技术领域

本发明涉及干燥设备技术领域，具体涉及了一种热泵型分温区干燥***。

背景技术

随着我国社会经济和城市的发展，城市污水的产生量不断增加。近几年来，国家从政策和财力上都积极支持，建设了大批城市污水处理厂，以保持水环境。然而，城市污水污泥处理仍是个技术难题，处置不当将造成严重二次污染。现阶段，通常采用的方法是对污泥进行干化处理后再新型后续的回收处理。污泥干化***以机械脱水及燃料热力脱水为主。现有的燃料热体脱水干化设备存在如下问题：(1)机械脱水过程，污泥中的细菌都不能被有效杀灭，给污泥的后续回收处理带来了隐患。(2)脱水过程中产生的高温烟气直接排放至周围环境中，对环境造成了较大的污染。

由于热泵在干燥除湿方面具有较好效率和效果，现有技术越来越多地采用热泵对污泥进行干化，特别是带有回热器的热泵干燥设备，现有带有回热器的热泵干燥设备包括回热器、风机、压缩机、蒸发器、膨胀阀以及冷凝器，压缩机、蒸发器、膨胀阀以及冷凝器依次连接形成热泵，蒸发器和冷凝器之间形成干燥介质通道，回热器的热端设在蒸发器的进风侧，回热器的冷端设在蒸发器和冷凝器之间，风机用于将经过冷凝器的干燥介质输送出去，干燥介质依次经过回热器的热端、蒸发器、回热器的冷端和冷凝器后输送出去，也即是干燥介质经过了降温-降温除湿-等湿加热-等湿加热四个过程，相对于热泵干燥机大大提高了干燥效果。但是现有带有回热器的热泵干燥设备只能实现单级干燥，经过单级干燥后，干燥介质仍具有较高的温度，造成热能浪费，干燥能效低。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种热泵型分温区干燥***，以提高污泥的干燥效果和能效。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种热泵型分温区干燥***，包括第一干燥通道、第二干燥通道、第三干燥通道、回热器、压缩机、蒸发器、膨胀阀、第一冷凝器、第二冷凝器及第三冷凝器，所述膨胀阀、蒸发器、压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器及第三冷凝器通过循环管道依次连接形成热泵；第一干燥通道、第二干燥通道和第三干燥通道分别设有进风口和出风口，第一冷凝器设在第一干燥通道内，第一干燥通道上设有第一风机；第二冷凝器设在第二干燥通道内，第二干燥通道上设有第二风机；蒸发器和第三冷凝器沿风进出方向先后地设在第三干燥通道内，回热器的冷端设在蒸发器的进风侧，回热器的热端设在蒸发器与第三冷凝器之间，第三干燥通道上设有第三风机。

由上可知，本发明通过设有三个干燥通道和三个冷凝器，每个通道内对应设有一个冷凝器，形成3个相对独立的温区，每个温区的温度及湿度不同，第一干燥通道对应第一温区，第一温区：这个区温度比较高，达到80～100度，对污泥起到杀菌消毒以及快速干燥作用，属于高温干燥区；第二干燥通道对应第二温区，第二温区：这个区域热量比较大，为对污泥主要干化部分，采用大风量循环处理，属于中温干燥区；第三干燥通道对应第三温区，第三温区：这个区域的循环风先通过热回收器的冷端进行预冷，然后进入蒸发器进行降温除湿，除湿后的空气经过热回收器的热端进行升温，再进入第三冷凝器进行升温，形成干燥的热风，对污泥进行最后的冷却及干燥。

综上所述，本发明在单一的热泵干燥***的基础上对干燥过程进行分区干燥，很好的契合喇叭干燥过程，干燥前期采用高温的干燥空气、后期采用低温高速的干燥空气可以获得较高的干燥速率；

高温干燥区可直接实现对污泥表面的干燥，很好的预防湿污泥出现粘黏的情况，同时因高温区干燥气体温度高达80～100度，可同时对污泥含有的大量有害细菌进行消灭；

采用分区干燥的方式，分区干燥的方式能多次利用冷凝器产生的干燥热能，提高了干燥热能的利用效率，采用分区干燥的方式比单一采用高温干燥更加节省能源。

作为本发明的一种改进，还包括箱体，所述第一干燥通道、第二干燥通道、第三干燥通道、回热器、压缩机、蒸发器、膨胀阀、第一冷凝器、第二冷凝器及第三冷凝器设在箱体内的一侧，所述箱体内的另一侧设有干燥区；所述第一干燥通道、第二干燥通道和第三干燥通道依次由上至下设置，且所述第一干燥通道、第二干燥通道和第三干燥通道的出风口朝向箱体内的另一侧。

作为本发明的一种改进，所述第二干燥通道和第三干燥通道的进风口前设有共用进风通道，所述第三干燥通道的进风口内在回热器的冷端前设有水冷预冷换热器。

作为本发明的一种改进，所述第三风机设在回热器的冷端与蒸发器之间，所述回热器的热端与第三冷凝器之间设有加强风机。

作为本发明的一种改进，所述干燥区设有进料单元，进料单元下方设有第一带式输送机，第一带式输送机的下方设有第二带式输送机，第二带式输送机下方设有第三带式输送机，箱体在第三带式输送机下方设有出料口，物料从进料单元输入到第一带式输送机上，物料经过第一带式输送机传送后掉落在第二带式输送机上，物料经过第二带式输送机传送后掉落在第三带式输送机上，物料经过第三带式输送机传送至出料口，第一带式输送机正对向第一干燥通道的出风口，第二带式输送机正对向第二干燥通道的出风口。

进一步地，所述进料单元为进料漏斗。

与现有技术相比，本发明技术方案的创新点和有益效果在于：

本发明在单一的热泵干燥***的基础上对干燥过程进行分区干燥，很好的契合喇叭干燥过程，干燥前期采用高温的干燥空气、后期采用低温高速的干燥空气可以获得较高的干燥速率；

高温干燥区可直接实现对污泥表面的干燥，很好的预防湿污泥出现粘黏的情况，同时因高温区干燥气体温度高达80～100度，可同时对污泥含有的大量有害细菌进行消灭；

采用分区干燥的方式，分区干燥的方式能多次利用冷凝器产生的干燥热能，提高了干燥热能的利用效率，采用分区干燥的方式比单一采用高温干燥更加节省能源。

附图说明

图1为本发明热泵型分温区干燥***的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。

实施例

请参考图1，一种热泵型分温区干燥***，包括第一干燥通道1、第二干燥通道2、第三干燥通道3、回热器、压缩机9、蒸发器8、膨胀阀7、第一冷凝器4、第二冷凝器5及第三冷凝器6，所述膨胀阀7、蒸发器8、压缩机9、第一冷凝器4、第二冷凝器5及第三冷凝器6通过循环管道依次连接形成热泵；

第一干燥通道1、第二干燥通道2和第三干燥通道3分别设有进风口和出风口，第一冷凝器4设在第一干燥通道1内，第一干燥通道1上设有第一风机10；第二冷凝器5设在第二干燥通道2内，第二干燥通道2上设有第二风机11；

蒸发器8和第三冷凝器6沿风进出方向先后地设在第三干燥通道3内，回热器的冷端12设在蒸发器8的进风侧，回热器的热端13设在蒸发器8与第三冷凝器6之间，第三干燥通道3上设有第三风机14。

由上可知，本发明通过设有三个干燥通道和三个冷凝器，每个通道内对应设有一个冷凝器，形成3个相对独立的温区，每个温区的温度及湿度不同，第一干燥通道对应第一温区，第一温区：这个区温度比较高，达到80～100度，对污泥起到杀菌消毒以及快速干燥作用，属于高温干燥区；第二干燥通道对应第二温区，第二温区：这个区域热量比较大，为对污泥主要干化部分，采用大风量循环处理，属于中温干燥区；第三干燥通道对应第三温区，第三温区：这个区域的循环风先通过热回收器的冷端进行预冷，然后进入蒸发器进行降温除湿，除湿后的空气经过热回收器的热端进行升温，再进入第三冷凝器进行升温，形成干燥的热风，对污泥进行最后的冷却及干燥。

综上所述，本发明在单一的热泵干燥***的基础上对干燥过程进行分区干燥，很好的契合喇叭干燥过程，干燥前期采用高温的干燥空气、后期采用低温高速的干燥空气可以获得较高的干燥速率；

高温干燥区可直接实现对污泥表面的干燥，很好的预防湿污泥出现粘黏的情况，同时因高温区干燥气体温度高达80～100度，可同时对污泥含有的大量有害细菌进行消灭；

采用分区干燥的方式，分区干燥的方式能多次利用冷凝器产生的干燥热能，提高了干燥热能的利用效率，采用分区干燥的方式比单一采用高温干燥更加节省能源。

在本实施例中，本发明还包括箱体15，所述第一干燥通道1、第二干燥通道2、第三干燥通道3、回热器、压缩机9、蒸发器8、膨胀阀7、第一冷凝器4、第二冷凝器5及第三冷凝器6设在箱体15内的一侧，所述箱体15内的另一侧设有干燥区；所述第一干燥通道1、第二干燥通道2和第三干燥通道3依次由上至下设置，且所述第一干燥通道1、第二干燥通道2和第三干燥通道3的出风口朝向箱体15内的另一侧。将干燥区和热泵换热置于箱体内，热泵在箱体内形成闭式循环的换热***，能降低干燥介质的热量散失，实现闭式循环干燥，进一步节省干燥能源。

在本实施例中，所述第二干燥通道2和第三干燥通道3的进风口前设有共用进风通道16，所述第三干燥通道3的进风口内在回热器的冷端12前设有水冷预冷换热器17。进入第三干燥通道前的干燥介质先经过水冷预冷换热器进行冷却水预冷除湿，可获得更加干燥的干燥介质，得到更高的干燥效率。

在本实施例中，所述第三风机14设在回热器的冷端12与蒸发器8之间，所述回热器的热端13与第三冷凝器6之间设有加强风机18。通过加强风机获得更加高的干燥速率。

在本实施例中，在上述基础上，再作进一步地改进，所述干燥区设有进料单元19，进料单元19下方设有第一带式输送机20，第一带式输送机20的下方设有第二带式输送机21，第二带式输送机21下方设有第三带式输送机22，箱体15在第三带式输送机22下方设有出料口23，物料从进料单元19输入到第一带式输送机20上，物料经过第一带式输送机20传送后掉落在第二带式输送机21上，物料经过第二带式输送机21传送后掉落在第三带式输送机22上，物料经过第三带式输送机22传送至出料口23，第一带式输送机20正对向第一干燥通道1的出风口，第二带式输送机21正对向第二干燥通道2的出风口。干燥区由上至下依次设有三层带式输送机，分别与三个干燥通道的出风口相对应，干燥介质从干燥通道的出风口吹送至带式输送机带面上对物料进行干燥，这样物料从第一带式输送机至第三带式输送机依次地经过了三个不同温区，从而在一个闭式循环箱体内实现分温区干燥，而且通过控制带式输送机的转速可以控制物料的干燥时间，达到干燥程度的控制。另外，在本实施例中，所述进料单元19为进料漏斗。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种热泵型分温区干燥***，其特征在于：包括第一干燥通道、第二干燥通道、第三干燥通道、回热器、压缩机、蒸发器、膨胀阀、第一冷凝器、第二冷凝器及第三冷凝器，所述膨胀阀、蒸发器、压缩机、第一冷凝器、第二冷凝器及第三冷凝器通过循环管道依次连接形成热泵；

第一干燥通道、第二干燥通道和第三干燥通道分别设有进风口和出风口，第一冷凝器设在第一干燥通道内，第一干燥通道上设有第一风机；第二冷凝器设在第二干燥通道内，第二干燥通道上设有第二风机；

蒸发器和第三冷凝器沿风进出方向先后地设在第三干燥通道内，回热器的冷端设在蒸发器的进风侧，回热器的热端设在蒸发器与第三冷凝器之间，第三干燥通道上设有第三风机;

热泵型分温区干燥***还包括箱体，所述第一干燥通道、第二干燥通道、第三干燥通道、回热器、压缩机、蒸发器、膨胀阀、第一冷凝器、第二冷凝器及第三冷凝器设在箱体内的一侧，所述箱体内的另一侧设有干燥区；所述第一干燥通道、第二干燥通道和第三干燥通道依次由上至下设置，且所述第一干燥通道、第二干燥通道和第三干燥通道的出风口朝向箱体内的另一侧;

所述第二干燥通道和第三干燥通道的进风口前设有共用进风通道，所述第三干燥通道的进风口内在回热器的冷端前设有水冷预冷换热器;

干燥区设有进料单元，所述进料单元下方设有第一带式输送机，第一带式输送机的下方设有第二带式输送机，第二带式输送机下方设有第三带式输送机，箱体在第三带式输送机下方设有出料口，物料从进料单元输入到第一带式输送机上，物料经过第一带式输送机传送后掉落在第二带式输送机上，物料经过第二带式输送机传送后掉落在第三带式输送机上，物料经过第三带式输送机传送至出料口，第一带式输送机正对向第一干燥通道的出风口，第二带式输送机正对向第二干燥通道的出风口。

2.根据权利要求1所述的热泵型分温区干燥***，其特征在于：所述第三风机设在回热器的冷端与蒸发器之间，所述回热器的热端与第三冷凝器之间设有加强风机。