CN110131987B - 一种***闭环式污泥除湿烘干*** - Google Patents

一种***闭环式污泥除湿烘干*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种***闭环式污泥除湿烘干***，包括箱体，箱体被隔板分隔成污泥干化区和除湿加热区，其特征在于：所述除湿加热区具有至少三种风道：主风道，自进风向出风方向依次设置有预冷***蒸发器、主抽湿***蒸发器和预冷***副冷凝器；内平衡第一风道，内平衡第一风道上设置有预冷***主冷凝器；内平衡第二风道，内平衡第二风道上设置有主抽湿***冷凝器。本发明优点在于：本发明能够实现整个烘干***平稳可靠的闭环运行，无需频繁的进行外置散热。

Description

一种***闭环式污泥除湿烘干***
技术领域
本发明涉及一种烘干***，特别涉及一种***闭环式污泥除湿烘干***。
背景技术
随着国家经济实力的增强，国民环保意识的提高，城市污水处理行业得到迅速发展，城市污泥和企业污泥的产量与日俱增，污泥的处置和开发利用问题日益为人们所关注。
传统对于污泥的处理方式是采用冷凝法的干燥设备，其工作原理是：行业采用冷凝法的干燥设备基本原理相似，通常是通过制冷***使来自干燥室的湿空气降温脱湿，当湿空气流经蒸发器时，利用蒸发器蒸发吸热对空气进行降温而排出其中的大部分凝结水；脱湿后的干冷空气流再经与蒸发器同一制冷***的冷凝器时，冷凝器冷凝放热加热空气，空气变为热风，以便进行产品的干燥。
目前市场上采用上述空调制冷***原理的干燥设备主要存在以下问题：
由于物料的物理状态变化以及风道的设计原因，会打破压缩机组蒸发器和冷凝器的冷热平衡，需要额外增设与***连接的外冷却器，以便***在工作过程中，频繁的将超负荷的热量排放至***外的环境中去；无法实现真正的闭环运行，不但浪费了热能、频繁的高压失衡和高压冲击也造成制冷***的压缩机工况较差。
也有部分设备制造商为了解决上述问题，将压缩机蒸发器进风温度通过设备外置的冷却塔结合设备内置回热器将进入蒸发器能承受的温度上限值控制在恒定的温度，从而保证压缩机***正常的运行，该***虽然能够解决压缩机***蒸发器的承受温度问题，改善压缩机工况。但冷凝器放热性能受到限制，同样的，外置的冷却的不断卸温造成热量严重损失。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够建立稳定的***内平衡且节能的***闭环式污泥除湿烘干***。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种***闭环式污泥除湿烘干***，包括箱体，箱体被隔板分隔成污泥干化区和除湿加热区，其创新点在于：所述除湿加热区具有第一顶层回风口、底层出风口，第一顶层回风口与污泥干化区的顶部连通，底层出风口与污泥干化区的底部连通；除湿加热区具有至少一种风道：主风道，主风道的进风端为第一顶层回风口，出风端为底层出风口；在该主风道上自进风向出风方向依次设置有预冷***蒸发器、主抽湿***蒸发器和预冷***副冷凝器；所述预冷***蒸发器、预冷***副冷凝器接入同一预冷压缩制冷***内，所述主抽湿***蒸发器接入主抽湿压缩制冷***内。
优选的，所述除湿加热区具有至少一个第一顶层回风口、至少一个第二顶层回风口以及至少一个第三顶层回风口，所述的第一顶层回风口、第二顶层回风口、第三顶层回风口均与污泥干化区的顶部连通；
除湿加热区还具有至少一个中层出风口、至少一个底层出风口，所述中层出风口与污泥干化区的中部连通，底层出风口与污泥干化区的底部连通；
除湿加热区具有至少三种风道：
主风道，主风道的进风端为第一顶层回风口，出风端为底层出风口；在该主风道上自进风向出风方向依次设置有预冷***蒸发器、主抽湿***蒸发器和预冷***副冷凝器；
内平衡第一风道，内平衡第一风道的进风端为第二顶层回风口，出风端为中层出风口；内平衡第一风道上设置有预冷***主冷凝器；
内平衡第二风道，内平衡第二风道的进风端为第三顶层回风口，出风端同样为底层出风口；内平衡第二风道上设置有主抽湿***冷凝器；
所述预冷***蒸发器、预冷***主冷凝器、预冷***副冷凝器接入同一预冷压缩制冷***内，所述主抽湿***蒸发器、主抽湿***冷凝器接入同一主抽湿压缩制冷***内。
优选的，所述预冷压缩制冷***包括预冷压缩机、预冷***蒸发器、膨胀阀组件一、预冷***主冷凝器和预冷***副冷凝器；所述预冷压缩机、预冷***副冷凝器、预冷***主冷凝器、膨胀阀组件一和预冷***蒸发器通过管道依次首尾衔接构成一个内循环压缩制冷***；
所述主抽湿压缩制冷***包括主抽湿压缩机、主抽湿***蒸发器、主抽湿***冷凝器和膨胀阀组件二，所述主抽湿压缩机、主抽湿***冷凝器、膨胀阀组件二和主抽湿***蒸发器通过另外的管道依次首尾衔接形成另一个内循环压缩制冷***。
优选的，所述预冷***主冷凝器和预冷***副冷凝器均具有两个，所述两个预冷***主冷凝器并联设置，两个预冷***副冷凝器并联设置。
优选的，所述预冷压缩制冷***还包括一用于***热平衡排外应急的***备份冷凝器，该***备份冷凝器安装在除湿加热区的箱体上，用于设备因空载或需要而将多余热量释放，所述***备份冷凝器并联设置在预冷压缩机与预冷***副冷凝器之间的管道上。
优选的，所述中层出风口、底层出风口分别设置有引风机。
工作原理
首先，经过除湿加热区除湿加热后的干燥热风从污泥干化区的底部进入，自下而上经过污泥干化区的输送带对污泥进行烘干，在此过程中，干燥的热风逐渐吸收水汽，并从污泥干化区的顶部作为顶层回风重新进入除湿加热区；
顶层回风中的大部分风通过第一顶层回风口进入主风道，经过预冷***蒸发器时，预冷***蒸发器吸收顶层回风的热量，对顶层回风降温，回风被降温后相对湿度被大幅度提高；相对湿度较高的顶层回风再经过主抽湿***蒸发器进行二次降温，使得顶层回风中的水分被冷凝，实现对顶层回风的除湿后，再由预冷***副冷凝器对其进行加热，形成干燥的热风，最后通过引风机由底层出风口再次送入污泥干化区进行循环使用；
顶层回风中的小部分风通过第二顶层回风口进入独立的内平衡第一风道内，利用该小部分温度较低的顶层回风与预冷***主冷凝器进行热交换被加热后，通过中层出风口再次送入污泥干化区中部，既能够对污泥干化区中温度相对较低的上层部分进行额外升温，提升污泥干化区上部烘干效率，又能够平衡预冷压缩制冷***中预冷***主冷凝器的热负荷要求；
而顶层回风中的另一小部分风通过第三顶层回风口进入内平衡第二风道内，该部分顶层回风则由主抽湿***冷凝器进行加热后，经过底部出风口回到污泥干化区。
本发明的优点在于：
本发明中，利用预冷***蒸发器来对顶层回风进行预冷，进而大幅提升主抽湿***蒸发器进行抽湿的效果，而为了满足预冷***蒸发器处于的预冷压缩***的***平衡需求，将预冷***副冷凝器紧邻设置于主抽湿***蒸发器之后，经过预冷***蒸发器并再经过主抽湿***蒸发器吸热后较低温度的顶层回风能够很好的对预冷***副冷凝器散热，且预冷***主冷凝器则由独立的内平衡第一风道进行散热，利用两个预冷***主、副冷凝器共同来实现预冷压缩***的内平衡，改善其压缩机的恶劣工况；而对于主抽湿压缩制冷***，由于在主抽湿蒸发器之前前置了预冷***蒸发器，也大大降低了主抽湿蒸发器所在的主抽湿压缩制冷***的压力，再结合位于内平衡第二风道中的主抽湿冷凝器来进行主抽湿压缩制冷***平衡，进而实现整个烘干***平稳可靠的闭环运行，无需频繁的进行外置散热。
附图说明
图1为本发明实施例的***闭环式污泥除湿烘干***原理图。
图2为本发明第二实施例的***闭环式污泥除湿烘干***原理图。
图3为第二实施例中一内循环压缩制冷***原理图。
图4为第二实施例中另一内循环压缩制冷***原理图。
具体实施方式
本发明的***闭环式污泥除湿烘干***，包括箱体，箱体被隔板分隔成污泥干化区a和除湿加热区b，污泥干化区a采用自上而下移动的物料输送带来输送污泥，除湿加热区b为污泥干化区a提供自下而上的循环热风，污泥干化区a的上层区域温度相对下层区域更低。
其中，如图1所示，除湿加热区b具有第一顶层回风口101、底层出风口3，第一顶层回风口101与污泥干化区的顶部连通，底层出风口3与污泥干化区a的底部连通；
为了顺利的对循环经过污泥干化区a的空气进行除湿加热，除湿加热区具有至少一种风道：
主风道4，主风道4的进风端为第一顶层回风口101，出风端为底层出风口3；在该主风道4上自进风向出风方向依次设置有预冷***蒸发器72、主抽湿***蒸发器8和预冷***副冷凝器75；而预冷***蒸发器72、预冷***副冷凝器75接入同一预冷压缩制冷***内，主抽湿***蒸发器8接入主抽湿压缩制冷***内。
其目的是通过有源的预冷***蒸发器来对顶层回风进行预冷，进而大幅提升主抽湿***蒸发器进行抽湿的效果。
作为本发明更优化的实施方案：
如图2所示，本发明的***闭环式污泥除湿烘干***，包括箱体，箱体被隔板分隔成污泥干化区a和除湿加热区b，除湿加热区b具有至少一个第一顶层回风口101、至少一个第二顶层回风口102以及至少一个第三顶层回风口103，第一顶层回风口101、第二顶层回风口102、第三顶层回风口103均与污泥干化区a相对温度较低的顶部连通。
除湿加热区还具有至少一个中层出风口2、至少一个底层出风口3，中层出风口2与污泥干化区a的中部连通，底层出风口3与污泥干化区a的底部连通；
本发明中，除湿加热区b具有至少三个风道：
主风道4，主风道4的进风端为第一顶层回风口101，出风端为底层出风口3；在该主风道4上自进风向出风方向依次设置有预冷***蒸发器72、主抽湿***蒸发器82和预冷***副冷凝器75。
内平衡第一风道5，内平衡第一风道5的进风端为第二顶层回风口102，出风端为中层出风口2；内平衡第一风道5上设置有预冷***主冷凝器74。
内平衡第二风道6，内平衡第二风道6的进风端为第三顶层回风口103，出风端同样为底层出风口3；内平衡第二风道6上设置有主抽湿***冷凝器83。
其中，如图3所示，预冷***蒸发器72、预冷***主冷凝器74、预冷***副冷凝器75接入同一预冷压缩制冷***内，具体的：预冷压缩制冷***包括预冷压缩机71、预冷***蒸发器72、膨胀阀组件一73、预冷***主冷凝器74和预冷***副冷凝器75；预冷压缩机71、预冷***副冷凝器75、预冷***主冷凝器74、膨胀阀组件一73和预冷***蒸发器72通过管道依次首尾衔接构成一个内循环压缩制冷***；
而如图4所示，主抽湿***蒸发器82、主抽湿***冷凝器83接入同一主抽湿压缩制冷***内，具体的，主抽湿压缩制冷***包括主抽湿压缩机81、主抽湿***蒸发器82、主抽湿***冷凝器83和膨胀阀组件二84，主抽湿压缩机81、主抽湿***冷凝器83、膨胀阀组件二84和主抽湿***蒸发器82通过另外的管道依次首尾衔接形成另一个内循环压缩制冷***。
本实施例中，为了提高整个***的工作稳定性，还可在预冷压缩制冷***和主抽湿压缩制冷***内设置***备份冷凝器，例如：
预冷压缩制冷***还包括一用于***热平衡排外应急的***备份冷凝器76（参见图3），该***备份冷凝器76安装在除湿加热区b的箱体侧壁或顶部，可将热量排放至箱体外，***备份冷凝器76并联设置在预冷压缩机71与预冷***副冷凝器75之间的管道上。正常工况下，***备份冷凝器76被短路，不工作，当相关传感器检测到该***负荷过高后，或者***内部温度过高，则关闭与***备份冷凝器76并联的管路，启动***备份冷凝器76，进而将热量排出箱体外。
本发明中，预冷***主冷凝器和预冷***副冷凝器可以均是一个，中层出风口2、底层出风口3分别设置有引风机9、10，用于进行风的循环，本实施例中，主风道4、内平衡第二风道6共用一个引风机。
此外，底层出风口3处设置有辅助加热器11，可用于对进入污泥干化区底部的热风进一步加热，提高进风温度，辅助加热器11通常设置在底层出风口3的引风机10的进风侧。
当然本领域技术人员应当了解，上述三种风道、冷凝器、蒸发器、风机的数量及位置仅仅是示例性的，不是局限性，例如：参见图2，预冷***主冷凝器和预冷***副冷凝器均具有两个，两个预冷***主冷凝器并联设置，两个预冷***副冷凝器并联设置。主风道4和内平衡第二风道6采用独立的风机，这里不再赘述。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征以及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种***闭环式污泥除湿烘干***，包括箱体，箱体被隔板分隔成污泥干化区和除湿加热区，其特征在于：
所述除湿加热区具有第一顶层回风口、底层出风口，第一顶层回风口与污泥干化区的顶部连通，底层出风口与污泥干化区的底部连通；
除湿加热区具有至少一种风道：
主风道，主风道的进风端为第一顶层回风口，出风端为底层出风口；在该主风道上自进风向出风方向依次设置有预冷***蒸发器、主抽湿***蒸发器和预冷***副冷凝器；
所述预冷***蒸发器、预冷***副冷凝器接入同一预冷压缩制冷***内，所述主抽湿***蒸发器接入主抽湿压缩制冷***内；
所述除湿加热区具有至少一个第一顶层回风口、至少一个第二顶层回风口以及至少一个第三顶层回风口，所述的第一顶层回风口、第二顶层回风口、第三顶层回风口均与污泥干化区的顶部连通；
除湿加热区还具有至少一个中层出风口、至少一个底层出风口，所述中层出风口与污泥干化区的中部连通，底层出风口与污泥干化区的底部连通；
除湿加热区具有至少三种风道：
主风道，主风道的进风端为第一顶层回风口，出风端为底层出风口；在该主风道上自进风向出风方向依次设置有预冷***蒸发器、主抽湿***蒸发器和预冷***副冷凝器；
内平衡第一风道，内平衡第一风道的进风端为第二顶层回风口，出风端为中层出风口；内平衡第一风道上设置有预冷***主冷凝器；
内平衡第二风道，内平衡第二风道的进风端为第三顶层回风口，出风端同样为底层出风口；内平衡第二风道上设置有主抽湿***冷凝器；
所述预冷***蒸发器、预冷***主冷凝器、预冷***副冷凝器接入同一预冷压缩制冷***内，所述主抽湿***蒸发器、主抽湿***冷凝器接入同一主抽湿压缩制冷***内。
2.根据权利要求1所述的***闭环式污泥除湿烘干***，其特征在于：
所述预冷压缩制冷***包括预冷压缩机、预冷***蒸发器、膨胀阀组件一、预冷***主冷凝器和预冷***副冷凝器；所述预冷压缩机、预冷***副冷凝器、预冷***主冷凝器、膨胀阀组件一和预冷***蒸发器通过管道依次首尾衔接构成一个内循环压缩制冷***；
所述主抽湿压缩制冷***包括主抽湿压缩机、主抽湿***蒸发器、主抽湿***冷凝器和膨胀阀组件二，所述主抽湿压缩机、主抽湿***冷凝器、膨胀阀组件二和主抽湿***蒸发器通过另外的管道依次首位衔接形成另一个内循环压缩制冷***。
3.根据权利要求2所述的***闭环式污泥除湿烘干***，其特征在于：所述预冷***主冷凝器和预冷***副冷凝器均具有两个，所述两个预冷***主冷凝器并联设置，两个预冷***副冷凝器并联设置。
4.根据权利要求2所述的***闭环式污泥除湿烘干***，其特征在于：所述预冷压缩制冷***还包括一用于***热平衡排外应急的***备份冷凝器，该***备份冷凝器安装在除湿加热区的箱体上，用于设备因空载或需要而将多余热量释放，所述***备份冷凝器并联设置在预冷压缩机与预冷***副冷凝器之间的管道上。
5.根据权利要求2所述的***闭环式污泥除湿烘干***，其特征在于：所述中层出风口、底层出风口分别设置有引风机。
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