專利名稱：太陽能、高溫雙熱源熱泵污泥干燥裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種潮濕物料的干燥裝置，尤其涉及一種能大批量千燥 潮濕污泥的加工設(shè)備。
背景技術(shù)：
目前，污泥干化已成為污泥處理的一個(gè)重要手段，得到了包括發(fā)展中閨
家在內(nèi)的環(huán)境工程界的重視?，F(xiàn)有的污泥干燥方式主要采用機(jī)械:干燥，主要 有閃蒸式、薄膜式、噴霧式、多效蒸發(fā)式等類型。其技術(shù)原理為熱傳導(dǎo)、熱 對流和熱輻射。但利用這些技術(shù)干化污泥要消耗大量的能源，為了保障干化 裝置運(yùn)行的安全性能和不產(chǎn)生二次污染，還要有成套的設(shè)備做可靠的保證， 因此使污泥處理成本大大提高。由于污泥干化的 -次性投資及運(yùn)行費(fèi)用高使 好多城市污水處理廠"望而怯步"，嚴(yán)重阻礙了屮小型城市污水處理廠污泥 處理的進(jìn)程。目前好多中小型城市污水處理廠"泥滿為患"，對環(huán)境已造成 了二次污染。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型提供了一種利用太陽能作為輔助熱源，并結(jié)合有大流量加工 處理設(shè)備的太陽能、高溫雙熱源熱泵污泥干燥裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是它包括一干燥機(jī)和熱泵，干燥機(jī)內(nèi)設(shè)有多^ 帶式傳送裝置、風(fēng)道及連接熱泵的進(jìn)出風(fēng)道，干燥機(jī)的進(jìn)料口上設(shè)有潮濕物 料進(jìn)給裝置，出料口輸出干燥物料，它設(shè)有太陽能空氣集熱器，在熱泵上設(shè)
有輔助進(jìn)氣口；太陽能空氣集熱器上設(shè)有風(fēng)機(jī)，其出氣口分別通過設(shè)有閥門 的管道與熱泵的輔助進(jìn)氣口、干燥機(jī)與熱泵之間的進(jìn)風(fēng)道相連，其進(jìn)氣口分 別通過設(shè)有閥門的管道與干燥機(jī)與熱泵之間的出風(fēng)道、外界相連。
它還設(shè)有控制器，各管道內(nèi)設(shè)有溫度、風(fēng)量感應(yīng)器，所述的各管道上的 閥門為電磁閥，各溫度、風(fēng)量感應(yīng)器、電磁閥分別連接控制器。
千燥機(jī)的進(jìn)料口的潮濕物料進(jìn)給裝置包括依次連接的物料輸送帶、混合 輸送一體機(jī)、造粒機(jī)。
所述的造粒機(jī)為二次造粒機(jī)。
本實(shí)用新型改變了原有技術(shù)使用單一熱源干燥潮濕物料的模式，在裝置 中增加了太陽能空氣集熱器做為熱泵的輔助熱源，大大節(jié)約了能源消耗。釆 用了成熟的干燥技術(shù)"污泥混合造粒干燥裝置"確保了裝置的加工處理能力， 并使處理后的污泥具有二次使用價(jià)值。千化后的污泥實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定化、減量化、 無害化、資源化。在裝置中設(shè)置的控制器、感應(yīng)器及電磁閥，能使裝置根據(jù) 環(huán)境狀況實(shí)現(xiàn)自動化操作，可根據(jù)環(huán)境溫度調(diào)節(jié)是否啟動熱泵，因?yàn)樵谀戏?夏季太陽能的溫度己能滿足加工需要。本實(shí)用新型自動化程度高，能源消耗 少，處理效果好。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
圖中l(wèi)是出料口， 2是千燥機(jī)，3是二次造粒機(jī)，4是混合輸料一體機(jī)， 5是熱泵，6是太陽能集熱器，7是風(fēng)機(jī)。 圖2是本實(shí)用新型的工作原理圖具體實(shí)施方式
如圖1，本實(shí)用新型包括一干燥機(jī)2和熱泵5，千燥機(jī)2內(nèi)設(shè)有多層帶式 傳送裝置、風(fēng)道及連接熱泵5的進(jìn)出風(fēng)道，干燥機(jī)2的進(jìn)料口上設(shè)有潮濕物 料進(jìn)給裝置，出料口l輸出干燥物料，它設(shè)有太陽能空氣集熱器6，在熱泵 5上設(shè)有輔助進(jìn)氣口；太陽能空氣集熱器6上設(shè)有風(fēng)機(jī)7，其出氣口分別通 過設(shè)有閥門的管道與熱泵5的輔助進(jìn)氣口 、千燥機(jī)2與熱泵5之間的進(jìn)風(fēng)道 相連，其進(jìn)氣U分別通過設(shè)有閥門的管道與千燥機(jī)2與熱泵5之間的出風(fēng)道、 外界相連。
本實(shí)用新型還設(shè)有控制器，各管道內(nèi)設(shè)有溫度、風(fēng)量感應(yīng)器，各管道l二 的閥門為電磁閥，各溫度、風(fēng)量感應(yīng)器、電磁閥分別連接控制器。
千燥機(jī)2的進(jìn)料口的潮濕物料進(jìn)給裝置包括依次連接的物料輸送帶、二 次造粒機(jī)3、混合輸送一體機(jī)4。
如圖2，本實(shí)用新型的工作原理是
①污泥在脫水機(jī)中進(jìn)行機(jī)械脫水，脫水后污泥含水率為80%左右，經(jīng)無 軸螺旋輸送機(jī)送至定量給料機(jī)，進(jìn)行定量給料。
通過兩套定量給料機(jī)分別將含水率80%和含水率10%的污泥用皮帶輸 送機(jī)I、 II分別送至混合輸料一體機(jī)4內(nèi)進(jìn)行千濕污泥混合均勻。(這樣做 的目的是為了避免污泥在千燥過程中產(chǎn)生的膠黏特性，使之在千燥時(shí)不產(chǎn)牛. 黏附板結(jié)，干不透現(xiàn)象，同時(shí)也擴(kuò)展了可允許的濕污泥含濕量的波動范圍。)
③ 在污泥混合輸料--體機(jī)4中將50%(含水率80%)的濕污泥與50%(含 水率10%)干污泥進(jìn)行混合均勻，混合后的污泥含水率《50%。
④ 混合污泥流至立式二次造粒機(jī)3進(jìn)行造粒，造粒機(jī)為II錄造粒，粒 徑為3mm，顆粒均勻而堅(jiān)實(shí)，成品率〉98%。
⑤連續(xù)式多組不銹鋼網(wǎng)帶干燥機(jī)2，為封閉的長方形機(jī)體，長X寬X高 二5.3mX1.5mX3m。內(nèi)設(shè)三組不銹鋼多孔帶式輸送機(jī)，高度方向上下分布， 首尾相接，有效干燥面積15. 6m2。粒狀污泥通過旋轉(zhuǎn)給料閥和布料器，均布 在不銹鋼網(wǎng)帶上，傳送帶速度和布泥厚度可自動調(diào)整(當(dāng)機(jī)內(nèi)熱風(fēng)溫度發(fā)生 變化時(shí)，將自動調(diào)整網(wǎng)帶的運(yùn)行速度，保證顆粒污泥最終含水率)。輸送機(jī) 按照設(shè)定的速度帶著顆粒污泥來回運(yùn)送、翻轉(zhuǎn)蒸發(fā)污泥顆粒的水分，干燥機(jī) 2處理污泥量250 kg/h，物料在干燥機(jī)2內(nèi)停留時(shí)間1 h，千燥機(jī)2的千燥 強(qiáng)度(2. 5 kg H20/h 帶寬。干燥機(jī)2內(nèi)熱風(fēng)溫度80°C，千燥機(jī)2內(nèi)配置f 良好的熱風(fēng)循環(huán)裝置。熱風(fēng)經(jīng)風(fēng)機(jī)向傳送帶循環(huán)送風(fēng)，對顆粒污泥進(jìn)行干化， 最后達(dá)到含水率《10%的顆粒污泥經(jīng)旋轉(zhuǎn)閥門送出千燥機(jī)2。吸收顆粒污泥中 水分的濕熱氣體經(jīng)引風(fēng)機(jī)排出送至除塵裝置除塵，然后送至熱泵5除濕。
⑥熱泵5，由壓縮機(jī)、冷凝器、節(jié)流裝置和蒸發(fā)器組成。其中流動的1: 質(zhì)在蒸發(fā)器中吸收了千燥機(jī)2內(nèi)排出的濕熱氣體中的熱量，從低壓液態(tài)工質(zhì) 蒸發(fā)成低壓蒸氣，經(jīng)Bi縮機(jī)增壓成高溫高壓的蒸氣；在冷凝器中，高溫高m 的工質(zhì)釋放出熱量加熱除濕后的干燥氣體，而工質(zhì)本身則從氣體冷凝成高)i;: 液態(tài)，通過節(jié)流裝置對高壓液態(tài)工質(zhì)產(chǎn)生了阻塞效應(yīng)，降低了壓力，如此反 復(fù)則形成熱泵制熱除濕的循環(huán)。
干燥機(jī)2排出的氣體，是含水分很高的濕熱氣體，其相對濕度在75、0% 左右，當(dāng)進(jìn)入熱泵5的除濕蒸發(fā)器時(shí)，由于蒸發(fā)器表面溫度低于氣體露點(diǎn)溫 度，在蒸發(fā)器表面將水冷凝下來，以液態(tài)水的狀態(tài)排出裝置外。使溫?zé)釟怏w 相對溫度下降，成為千燥氣體后進(jìn)入熱泵5增熱為污泥千化提供熱量，氣休 在干燥機(jī)2內(nèi)為等焓增溫降溫過程，在熱泵5內(nèi)為除濕增溫過程'熱泵5排
出熱風(fēng)溫度^9(TC。該裝置采用了性能良好的高溫共質(zhì)和高效節(jié)能的除濕制 熱機(jī)組，熱泵5的制熱系數(shù)C0P〉4。熱泵5除自身循環(huán)除濕制熱外，并能從 不同的熱源取熱，當(dāng)太陽能集熱器6熱風(fēng)溫度滿足干燥機(jī)2內(nèi)溫度時(shí)，由太 陽能集熱器6熱風(fēng)供熱，當(dāng)不能滿足干燥機(jī)2溫度時(shí)，太陽能集熱器6熱風(fēng) 做為熱泵5的低位能源，寒冷季節(jié)也可用電或其他的余熱加熱空氣作為熱泵 5的低位能源，熱泵5的能源轉(zhuǎn)換都是自動化完成。 ⑦平板型太陽能集熱器6
污泥干燥的熱源由熱泵5、太陽能集熱器6組成供熱裝置，熱泵5是供 熱裝置中的關(guān)鍵設(shè)備。太陽能集熱器6是供熱裝置中的輔助設(shè)備，蒸汽壓縮 式熱泵5在冬天溫度很低時(shí)，熱泵5裝置的效率低，而太陽能集熱器6在低 溫時(shí)集熱效率較高，熱泵裝置與太陽能集熱裝置結(jié)合有效的解決了這個(gè)問 題。太陽能的利用提高了干燥的節(jié)能效益，降低了干燥成本。太陽能集熱器 6為平板型、拼裝式空氣集熱器，總采光面積130W;太陽能空氣集熱器6 能有效的收集太陽輻射能并轉(zhuǎn)換為太陽能，將空氣加熱到^定溫度，經(jīng)管道 送至干燥機(jī)2或熱泵5。太陽能供熱裝置由太陽能集熱器6，風(fēng)機(jī)7，進(jìn)風(fēng)、 排風(fēng)閥及管道組成，集熱器采取陣列布置，集熱器、吸熱板為網(wǎng)板型?？诊w 流道設(shè)計(jì)合理，保溫層保溫效果好，確保太陽的輻射能最大程度的轉(zhuǎn)換為空 氣的潛熱能，太陽能平板集熱器的集熱效率達(dá)60%。
綜上所述，本實(shí)用新型的能耗費(fèi)用低，熱泵5能回收溫?zé)峥諝庵械娘@熱
和潛熱，能量得到r充分合理的利用，是一種公認(rèn)的高效節(jié)能設(shè)備，太陽能
與熱彔聯(lián)合工作進(jìn)-步降低了能耗。不污染環(huán)境，太陽能為綠色能源，太陽 能熱泵千化污泥的全過程為封閉裝置，不需要排出濕分，同時(shí)也不會排出
害的臭氣，千化后含水率10%的污泥已成為無臭味的顆粒(可直接做商品出售 或利用)，不會污染環(huán)境。污泥干化質(zhì)量好，太陽能熱泵干燥裝置干燥污泥 是封閉的空間循環(huán)進(jìn)行，不受外界氣候條件的影響， 一年四季均在同一條件 下平穩(wěn)運(yùn)行，所以千燥質(zhì)量穩(wěn)定。污泥是利用絮凝劑沉淀后壓榨出來的膠狀 固體微團(tuán)，成分結(jié)構(gòu)復(fù)雜，吸水力強(qiáng)，干燥機(jī)的干化溫度均可調(diào)節(jié)，而且可 以控制傳送帶的速度，滿足了污泥干化的理想條件，干燥成品含水率均勻， 乂能保持顆粒污泥中的有機(jī)成分(如重金屬不超標(biāo)可做肥料)，有利于污泥 資源化。安全性好，污泥顆粒在千燥中由于采用多帶機(jī)式千燥機(jī)，運(yùn)行速度 低，運(yùn)行平穩(wěn)，不會使污泥顆粒相互摩擦碰撞而產(chǎn)生粉塵，合理的熱風(fēng)配青
也不會揚(yáng)塵。干燥室內(nèi)溫度〈8(TC，為低溫干燥，污泥顆粒不會在千燥過程 中由于過熱而自燃，避免了常規(guī)污泥干化中由于粉塵堆積和污泥自燃而產(chǎn)生 的不安全隱患。結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小，自動化程度高，整個(gè)千化過程可^ fi動，半自動或手動配置以滿足不同用戶需求。用途廣泛，本實(shí)用新型除用 于污泥千燥外，還可以用在農(nóng)產(chǎn)品及工業(yè)原料的千燥。
權(quán)利要求1、太陽能、高溫雙熱源熱泵污泥干燥裝置，它包括一干燥機(jī)和熱泵，干燥機(jī)內(nèi)設(shè)有多層帶式傳送裝置、風(fēng)道及連接熱泵的進(jìn)出風(fēng)道，干燥機(jī)的進(jìn)料口上設(shè)有潮濕物料進(jìn)給裝置，出料口輸出干燥物料，其特征在于，它設(shè)有太陽能空氣集熱器，在熱泵上設(shè)有輔助進(jìn)氣口；太陽能空氣集熱器上設(shè)有風(fēng)機(jī)，其出氣口分別通過設(shè)有閥門的管道與熱泵的輔助進(jìn)氣口、干燥機(jī)與熱泵之間的進(jìn)風(fēng)道相連，其進(jìn)氣口分別通過設(shè)有閥門的管道與干燥機(jī)與熱泵之間的出風(fēng)道、外界相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能、高溫雙熱源熱泵污泥干燥裝置， 其特征在于，它還設(shè)有控制器，各管道內(nèi)設(shè)有溫度、風(fēng)量感應(yīng)器，所 述的各管道上的閥門為電磁閥，各溫度、風(fēng)量感應(yīng)器、電磁閥分別連 接控制器。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的太陽能、高溫雙熱源熱泵污泥干燥裝置， 其特征在于，干燥機(jī)的進(jìn)料口的潮濕物料進(jìn)給裝置包括依次連接的物 料輸送帶、混合輸送一體機(jī)、造粒機(jī)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的太陽能、高溫雙熱源熱泵污泥干燥裝置， 其特征在于，所述的造粒機(jī)為二次造粒機(jī)。
專利摘要太陽能、高溫雙熱源熱泵污泥干燥裝置。本實(shí)用新型涉及一種潮濕物料的干燥裝置。它包括一干燥機(jī)和熱泵，干燥機(jī)內(nèi)設(shè)有多層帶式傳送裝置、風(fēng)道及連接熱泵的進(jìn)出風(fēng)道，干燥機(jī)的進(jìn)料口上設(shè)有潮濕物料進(jìn)給裝置，出料口輸出干燥物料，它設(shè)有太陽能空氣集熱器，在熱泵上設(shè)有輔助進(jìn)氣口；太陽能空氣集熱器上設(shè)有風(fēng)機(jī)，其出氣口分別通過設(shè)有閥門的管道與熱泵的輔助進(jìn)氣口、干燥機(jī)與熱泵之間的進(jìn)風(fēng)道相連，其進(jìn)氣口分別通過設(shè)有閥門的管道與干燥機(jī)與熱泵之間的出風(fēng)道、外界相連。本實(shí)用新型大大節(jié)約了能源消耗，干化后的污泥實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定化、減量化、無害化、資源化，本實(shí)用新型自動化程度高，能源消耗少，處理效果好。
文檔編號F26B21/06GK201011479SQ20072003439
公開日2008年1月23日 申請日期2007年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月9日
發(fā)明者方躍飛, 王明根, 田正祥, 袁福平 申請人:王明根