本發(fā)明涉及糊狀產(chǎn)品、例如但非限定地來自污水凈化站的廢棄污泥的熱干燥領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

廢棄污泥包含水和一些干物質(zhì)。污泥干度表示污泥的干物質(zhì)含量。一般地，當(dāng)污泥干度在10-25％之間時，污泥即所謂呈糊狀，當(dāng)污泥干度在25-85％之間時污泥即所謂呈固態(tài)，當(dāng)污泥干度大于85％時污泥即所謂干燥狀。

廢棄污泥的干燥、即將它們轉(zhuǎn)化為干燥污泥，有利于其增值再利用。特別是干燥污泥不會發(fā)酵，這有利其儲存條件，干燥污泥可以用作肥料撒播或可作為燃料燃燒。

在現(xiàn)有技術(shù)中已知允許借助以下類型的干燥器使包含在污泥中的水蒸發(fā)的幾種熱干燥方法：

－直接接觸式干燥器，其通過使一般為氣體的熱流體與污泥直接接觸來通過對流實(shí)現(xiàn)干燥；

－間接接觸式干燥器，其通過由載熱流體加熱的壁將干燥熱量傳遞給污泥而利用傳導(dǎo)實(shí)現(xiàn)干燥，載熱流體一般為氣體或液體；

－使用直接接觸式和間接接觸式干燥器原理的混合干燥器。

熱干燥的主要缺點(diǎn)是它的實(shí)施導(dǎo)致巨大的能量消耗，從而導(dǎo)致經(jīng)營成本高。為了干燥廢棄污泥，現(xiàn)有的干燥器一般需要大約900-1100kwh/tee(tee指tonned'eauevaporée，表示每公噸蒸發(fā)水)的能量。

一類非常廣泛使用的直接接觸式干燥器是帶式干燥器。帶式干燥器一般包括一個或多個傳送帶，待干燥污泥布置于傳送帶上，在傳送帶上承受與污泥移動方向平行或垂直地施加的熱空氣流。一般，污泥借助擠壓器或顆粒機(jī)預(yù)先成形，以增大熱交換面積。

帶式干燥器非常牢固，并且使用容易。但是，它們具有如下幾種缺點(diǎn)或限制：

－為了在干燥器的出口得到具有給定干度的污泥，使用低的干燥溫度意味著要使用攪動大量空氣的大尺寸干燥器，這會產(chǎn)生高耗電；

－它們不能防止污泥自熱的危險，因?yàn)樵谕ㄟ^熱空氣流動實(shí)現(xiàn)干燥的情況下，污泥在干燥器出口的溫度可能很難被帶到低于30℃。

因此，本發(fā)明的一個目的是冷卻離開干燥器的污泥，以便能夠無自熱危險地儲存這些污泥。實(shí)際上，污泥自熱對任何干燥器操作人員都是一個非常重大的問題。其特征在于儲存中的干燥污泥的溫度上升很大。該溫度上升可能導(dǎo)致通過自燃引發(fā)的儲存裝置中的陰燃火。該自熱源于局部增加污泥溫度的氧化還原反應(yīng)。污泥的溫度加速這些氧化還原反應(yīng)。另外，如果污泥開始時是熱的，則最終達(dá)到的溫度將會更高，以后還可能發(fā)生其它燃燒反應(yīng)。

在例如在如文獻(xiàn)wo2004/046629中描述的帶式干燥器的方法中，已知使環(huán)境空氣在干燥器末端進(jìn)入，從而可有助冷卻已干燥污泥。但是，這種冷卻不是受控制的，因?yàn)榭諝獾倪M(jìn)入用于補(bǔ)償由于封閉空氣環(huán)路的凈化和干燥器減壓所導(dǎo)致的空氣輸出。

為了最大程度地限制自熱危險，污泥應(yīng)強(qiáng)制地被冷卻到一般低于35℃、有利地低于20℃的溫度。然而，在干燥步驟，污泥在干燥器中的溫度一般高于50℃，甚至80℃。因此無控制地少量輸入處于環(huán)境溫度的空氣并不能有效控制干燥器出口溫度。

已知帶式干燥器的另一缺點(diǎn)是：當(dāng)輸入污泥的干度不夠時，以及當(dāng)干燥器中使用的干燥溫度較低時，污泥可能堵塞傳送帶。

實(shí)際上，在污泥干燥的過程中，污泥可能經(jīng)過一般相當(dāng)于干度為45-55％的塑性步驟，在該步驟，污泥變得黏稠。

為了克服該缺點(diǎn)，已知使一部分污泥循環(huán)，或者以便避免污泥在干燥器內(nèi)經(jīng)過塑性步驟，或者以便制備上游污泥來使污泥與采用的干燥技術(shù)相容。

但是，循環(huán)復(fù)雜化并且難以管理。

專利ep0781741b1描述了可以通過一級干燥中使用的部分能量的再利用來減少能量消耗的一種熱干燥系統(tǒng)。一級干燥實(shí)現(xiàn)預(yù)蒸發(fā)步驟。該干燥系統(tǒng)的二級在于再利用來自一級的能量的帶式干燥器。

這種帶有污泥預(yù)蒸發(fā)的干燥系統(tǒng)可以得到700-800kwh/tee的減少能耗。

但是，這種兩級式干燥系統(tǒng)具有如下幾種缺點(diǎn)：

－它使用分別相應(yīng)于一級干燥和二級干燥的兩個干燥器，并且要求在兩個干燥器之間實(shí)現(xiàn)污泥的擠出作業(yè)，這需要對該空間進(jìn)行強(qiáng)通風(fēng)；

－由于從預(yù)蒸發(fā)步驟輸出的一般為40-60％的污泥干度，以及由于為干燥污泥而在二級中要求的一般為120℃的干燥溫度，能量環(huán)路沒有被優(yōu)化。

在現(xiàn)有技術(shù)中還知道一些干燥方法，在這些方法中，利用在其它裝置(熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機(jī)、熱泵、鍋爐等)中的一般為50-90℃的殘熱(chaleurfatale)即余熱的低溫?zé)崃?，來加熱熱干燥器的干燥流體。

但是，殘熱一般不足以完全干燥帶式干燥器中的污泥。因此，使用殘余能量的已知干燥方法的能耗是巨大的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一目的是提出一種優(yōu)化能耗的帶式熱干燥方法。

本發(fā)明的另一目的是提出一種可以減小帶式干燥器尺寸的帶式熱干燥方法。

本發(fā)明還有另一目的是提出一種可以在污泥儲存前強(qiáng)冷污泥的帶式熱干燥方法。

本發(fā)明還有一目的是提出一種可以干燥低干度污泥的帶式熱干燥方法。

本發(fā)明的另一目的是提出適用于任何類型污泥、例如但非限定地適用于脫水差的污泥的帶式熱干燥方法，。

本發(fā)明還有另一目的是提出一種使污泥干燥更安全尤其以便防止自熱危險的帶式熱干燥方法。

通過一種糊狀產(chǎn)品、特別是廢棄污泥的熱干燥方法到達(dá)該目的，該方法包括：

－將糊狀產(chǎn)品置放到至少一條傳送帶上的置放步驟，在輸入模塊中實(shí)現(xiàn)置放；

－將糊狀產(chǎn)品從輸入模塊移動到輸出模塊的移動步驟，通過所述至少一條傳送帶的移動實(shí)現(xiàn)糊狀產(chǎn)品的移動；

－從所述至少一條傳送帶提取糊狀產(chǎn)品的步驟，在輸出模塊中實(shí)現(xiàn)提取，

其特征在于，該方法在移動步驟的期間另外包括：

－高溫干燥步驟，其中，糊狀產(chǎn)品在至少一個高溫干燥室內(nèi)經(jīng)受高溫空氣流，然后是

－低溫干燥步驟，其中，糊狀產(chǎn)品在至少一個低溫干燥室內(nèi)經(jīng)受低溫空氣流，低溫空氣流的溫度低于高溫空氣流的溫度，低溫干燥步驟在高溫干燥步驟后進(jìn)行。

在借助帶式干燥器實(shí)現(xiàn)干燥時，使干燥作業(yè)分布成多個步驟進(jìn)行并且在多個室內(nèi)使用不同質(zhì)量的空氣允許：

－給帶式干燥器提供低干度污泥，這種低干度污泥如果沒有進(jìn)行污泥循環(huán)作業(yè)就可能不會在帶式干燥器中被干燥；

－優(yōu)化帶式干燥器的尺寸。

根據(jù)一有利特征，高溫空氣在到達(dá)所述至少一個高溫干燥室中的糊狀產(chǎn)品時的溫度高于100℃，優(yōu)選在100℃至200℃的范圍內(nèi)。

根據(jù)另一有利特征，低溫空氣在到達(dá)所述至少一個低溫干燥室中的糊狀產(chǎn)品時的溫度在20℃至90℃的范圍內(nèi)。

又根據(jù)另一有利特征，當(dāng)糊狀產(chǎn)品從高溫干燥步驟轉(zhuǎn)換到低溫干燥步驟時，糊狀產(chǎn)品的干度約為25-50％，優(yōu)選為25-35％。

在一有利實(shí)施方式中，用在從所述至少一個高溫干燥室輸出的空氣流中回收的熱量升高低溫空氣的溫度。

特別是，回收的熱量有利地包括從所述至少一個高溫干燥室輸出的空氣流中包含的水汽的冷凝熱。

也可用殘熱加熱低溫干燥空氣。

這些特征可以減少帶式干燥器的能耗。

該方法優(yōu)選另外相繼包括：

－在低溫空氣流接觸糊狀產(chǎn)品后干燥低溫空氣流的干燥步驟；

－使已干燥空氣流通過并熱接觸熱泵的冷凝器來加熱已干燥空氣流的加熱步驟，加熱步驟產(chǎn)生被加熱的空氣流；

－將被加熱的空氣流作為低溫空氣流再利用的步驟。

根據(jù)一有利特征，對于干燥步驟，使低溫空氣流通過熱泵的蒸發(fā)器。

在一優(yōu)選實(shí)施方式中，用熱泵使低溫干燥空氣達(dá)到希望的溫度，而利用熱泵的蒸發(fā)器來冷卻已經(jīng)經(jīng)過低溫干燥步驟的糊狀產(chǎn)品。因此，糊狀產(chǎn)品被冷卻輸出，這有利于它們的保存而沒有自熱危險。另外，這樣通過熱泵提高溫度所提取的熱量用于使低溫空氣流達(dá)到希望的溫度。

還可有利地根據(jù)電能成本價的浮動調(diào)節(jié)熱泵的運(yùn)行。例如，如果夜間電能免費(fèi)而白天付費(fèi)，則熱泵可以只在夜間啟動。

也可將熱泵蒸發(fā)器用于冷凝在與糊狀產(chǎn)品接觸后并且已經(jīng)經(jīng)過第一冷凝步驟的低溫空氣流中包含的水的第二冷凝步驟。這里又只消耗被熱泵吸收的較少能量，就可得到方法中有利的雙重?zé)嵝?yīng)。

優(yōu)選地，調(diào)節(jié)熱泵功率，以便使從熱泵的冷凝器輸出的空氣不超過預(yù)定的高的溫度閾值；并且調(diào)節(jié)低溫干燥步驟的功率，以便向下不超過熱泵的蒸發(fā)器的低的溫度閾值。因此將熱泵保持在熱泵有效的溫度范圍內(nèi)。

如上面已經(jīng)提到的，但在一更特別的實(shí)施方式中，該方法有利地在低溫干燥步驟后另外包括冷卻步驟，在冷卻步驟，糊狀產(chǎn)品在至少一個冷卻室內(nèi)經(jīng)受冷空氣流，冷空氣流的溫度低于低溫空氣流的溫度，優(yōu)選用熱泵的蒸發(fā)器處產(chǎn)生的冷量冷卻糊狀產(chǎn)品，而使用熱泵的冷凝器來至少部分地加熱其中一空氣流。

根據(jù)一有利特征，冷空氣在到達(dá)所述至少一個冷卻室中的糊狀產(chǎn)品時的溫度在-5℃到30℃的范圍內(nèi)，優(yōu)選在5℃至20℃的范圍內(nèi)。

在一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述至少一條傳送帶包括第一和第二傳送帶，糊狀產(chǎn)品在置放步驟的期間被放置于第一傳送帶上，在移動步驟的期間被轉(zhuǎn)移到第二傳送帶上，轉(zhuǎn)移在返回模塊中進(jìn)行。一般地，糊狀產(chǎn)品在干度大于約55％、即此時糊狀產(chǎn)品已經(jīng)超過它們干燥的塑性步驟，被轉(zhuǎn)移到另一傳送帶上。

優(yōu)選，在轉(zhuǎn)移之前及在轉(zhuǎn)移后在第二低溫干燥室中，在第一低溫干燥室內(nèi)實(shí)現(xiàn)低溫干燥步驟。

在置放步驟的過程中，將優(yōu)選為面條形的糊狀產(chǎn)品置放于所述至少一條傳送帶上。

本發(fā)明還涉及用于應(yīng)用符合上述一個或多個特征的方法的干燥器，該干燥器包括：

－輸入模塊，用于給處理路徑的上游端供給糊狀產(chǎn)品；

－至少一條傳送帶，傳送帶能在處理路徑的上游端接收糊狀產(chǎn)品并使糊狀產(chǎn)品沿處理路徑移動；

－輸出模塊，輸出模塊能在處理路徑的下游端提取糊狀產(chǎn)品；

－沿處理路徑在輸入模塊之后的至少一個高溫干燥模塊，高溫干燥模塊包括至少一個高溫干燥室和至少一個高溫回路，所述至少一個高溫回路能夠產(chǎn)生所述至少一個高溫干燥室內(nèi)的高溫空氣流；

－沿處理路徑在高溫干燥模塊與輸出模塊之間的至少一個低溫干燥模塊，低溫干燥模塊包括至少一個低溫干燥室和至少一個低溫回路，所述至少一個低溫回路能夠產(chǎn)生所述至少一個低溫干燥室內(nèi)的低溫空氣流，低溫空氣流的溫度低于高溫空氣流的溫度。

根據(jù)一有利特征，干燥器另外包括沿處理路徑在低溫干燥模塊與輸出模塊之間的至少一個冷卻模塊，所述至少一個冷卻模塊包括至少一個冷卻室和至少一個冷卻回路，所述至少一個冷卻回路能夠產(chǎn)生所述至少一個冷卻室內(nèi)的冷空氣流，冷空氣流的溫度低于低溫空氣流的溫度。

根據(jù)另一有利特征，干燥器另外包括至少一個轉(zhuǎn)移模塊，轉(zhuǎn)移模塊能夠在沿處理路徑在確定步驟將糊狀產(chǎn)品從一條傳送帶轉(zhuǎn)移到另一傳送帶。

又根據(jù)另一有利特征，兩個傳送帶疊置。

干燥器有利地還包括相鄰室之間的熱隔絕部件。

干燥器優(yōu)選包括用于使室的至少一部分保持負(fù)壓的部件。

在一優(yōu)選實(shí)施方式中，所述至少一個高溫回路包括至少一個冷凝器，冷凝器能夠冷凝所述至少一個高溫干燥室內(nèi)的空氣流中所包含的水的至少一部分水，所述至少一個冷凝器用作加熱低溫空氣流的加熱部件。

根據(jù)一有利特征，低溫空氣流在經(jīng)過初次加熱后被所述至少一個冷凝器再加熱。

根據(jù)另一有利特征，低溫空氣流在從低溫干燥室輸出后通過熱泵的蒸發(fā)器，然后以便由熱泵的冷凝器進(jìn)行所述初次加熱。

又根據(jù)另一有利特征，低溫空氣流在低溫干燥室的出口與所述蒸發(fā)器之間通過交換器，以便部分地冷凝包含在低溫空氣流中的水，交換器特別是失水(eauperdue)式交換器。

因此，熱泵的功率可以更低。這樣，它的冷凝器溫度更適中，因此其效率更高。

根據(jù)一有利特征，干燥器包括用熱泵、特別是上述熱泵的冷凝器產(chǎn)生的冷量來冷卻從低溫干燥室輸出的糊狀產(chǎn)品的部件。

干燥器可以包括至少一個低溫?zé)崴芈?，水在低溫?zé)崴芈分醒h(huán)，以便加熱低溫空氣流。

有利的是，在所述至少一個低溫?zé)崴芈分醒h(huán)的水被所述至少一個冷凝器加熱，冷凝器用于冷凝從高溫干燥室輸出的高溫空氣流中存在的水汽。

作為變型，但優(yōu)選組合地，在所述至少一個低溫?zé)崴芈分醒h(huán)的水也可被至少一個外部能源加熱，外部能源可以是殘熱源。

通常，所述至少一個低溫回路優(yōu)選包括：

－用于使從低溫干燥室輸出的低溫空氣流干燥的部件；

－熱泵，熱泵的冷凝器安裝成用于加熱經(jīng)過干燥的低溫空氣流。

在這種情況下，有利地安裝熱泵的蒸發(fā)器，以便使從低溫干燥室輸出的低溫空氣流干燥。

作為變型或組合地，熱泵的蒸發(fā)器也可安裝成產(chǎn)生用于冷卻從低溫干燥室輸出的糊狀產(chǎn)品的冷卻空氣流。

在一實(shí)施方式中，干燥器包括交換器如失水式交換器、或任何其它冷卻部件，用于保證至少初步地冷凝包含在從低溫干燥室輸出的空氣流中的水。

根據(jù)另一有利特征，冷卻回路和低溫回路具有一個共同部分。

在本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)中尤其是，通過產(chǎn)生專門的冷空氣實(shí)現(xiàn)污泥的冷卻，可以通過熱泵的運(yùn)行控制專門的冷空氣的溫度和流量。因此，可以管控干燥器出口的已干燥污泥的溫度，以便達(dá)到可以無自熱危險地儲存這些污泥的冷卻目的。

因此本發(fā)明可以通過精確控制裝置產(chǎn)生的冷空氣的溫度和/或流量而精細(xì)地控制冷卻的熱參數(shù)，以便達(dá)到既定的冷卻目標(biāo)，即一般將污泥冷卻到低于35℃、有利地低于20℃的溫度。

另外，本發(fā)明可以使用熱來供給干燥器熱量，所述熱被“泵送”以產(chǎn)生冷量。

附圖說明

通過閱讀對完全非限定性實(shí)施例和實(shí)施方式的詳細(xì)描述以及以下附圖將了解本發(fā)明的其它的優(yōu)點(diǎn)和特征：

圖1示意地以側(cè)立面圖表示符合本發(fā)明的帶式干燥器和它的空氣回路的第一實(shí)施方式；

圖2示意地以側(cè)立面圖表示符合本發(fā)明的帶式干燥器和它的空氣回路的第二實(shí)施方式。

具體實(shí)施方式

下面描述的實(shí)施方式是非限定性的，尤其可以考慮本發(fā)明的這種變型：其只包括描述特征的選擇——如果該特征選擇足以賦予技術(shù)優(yōu)點(diǎn)或者足以使本發(fā)明不同于現(xiàn)有技術(shù)的話，所述特征獨(dú)立于描述的其它特征(即便在包括所述其它特征的一個句子內(nèi)該選擇也是獨(dú)立的)。該選擇包括至少一個特征，優(yōu)選是沒有結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)或者只有部分結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)的功能性特征——如果僅該部分細(xì)節(jié)就足以賦予技術(shù)優(yōu)點(diǎn)或足以使本發(fā)明不同于現(xiàn)有技術(shù)的話。

在該文獻(xiàn)中：

－將高溫空氣在其中流動的室稱為高溫干燥室，高溫空氣的溫度優(yōu)選高于100℃，優(yōu)選在100℃-200℃之間；

－將低溫空氣在其中流動的室稱為低溫干燥室，低溫空氣的溫度優(yōu)選在20℃-90℃之間；

－將冷空氣在其中流動的室稱為冷卻室，冷空氣的溫度優(yōu)選在-5℃-30℃之間，優(yōu)選在5℃-20℃之間。

另外，術(shù)語“高溫空氣”、“低溫空氣”和“冷空氣”都是互相相對的，即表示高溫空氣的溫度高于低溫空氣的溫度，低溫空氣的溫度高于冷空氣的溫度。

在該文獻(xiàn)中使用的詞匯中，回路包括形成管道并連接零件如冷凝器、風(fēng)機(jī)和室等的環(huán)路。

圖1表示包括上帶98和下帶99的帶式干燥器。

該帶式干燥器包括用于放置例如干度為16-30％之間的糊狀產(chǎn)品、尤其是廢棄污泥的輸入模塊31。例如，該模塊從儲存塔接收脫水污泥，將這些污泥(通過擠壓)轉(zhuǎn)化為面條狀，然后將其置放到帶式干燥器的上帶98上。

置放到輸入模塊31中的上帶98上的污泥通過上帶98被移動到轉(zhuǎn)移模塊32，轉(zhuǎn)移模塊32用于使這些污泥從上帶98移轉(zhuǎn)到下帶99上。到達(dá)轉(zhuǎn)移模塊32中的下帶99上的污泥通過下帶99被移動到用于使污泥從干燥器排出的輸出模塊33。

在圖1所示的實(shí)施方式中，帶式干燥器包括與輸入模塊31相鄰的高溫干燥室34。該高溫干燥室實(shí)現(xiàn)高溫干燥步驟，即用熱空氣“束縛(saisissement)”污泥，以阻止污泥在上帶98上流動。

位于上帶98上的高溫干燥室34這里與位于下帶99上的冷卻室35疊置。冷卻室35可以在通過有利地與之相鄰的輸出模塊33排出污泥前強(qiáng)冷污泥。這種冷卻可以無危險地、尤其是無自熱危險地長時間儲存。

高溫干燥室34和冷卻室35通過機(jī)械和熱隔絕板分開。

圖1的帶式干燥器還包括位于一方面高溫干燥室34和冷卻室35、與另一方面轉(zhuǎn)移模塊32之間的低溫干燥室36。

高溫干燥室34、低溫干燥室36和冷卻室35通過下面描述的加熱系統(tǒng)和空氣回路接收相應(yīng)的空氣流。

高溫干燥模塊

高溫干燥模塊表示高溫干燥室34和與之連通的高溫回路。

高溫回路用于通過高溫干燥室34的高溫輸入環(huán)路1使熱空氣在高溫干燥室34中流動。通過任何適當(dāng)加熱系統(tǒng)加熱該熱空氣。在圖1的例子中，該加熱系統(tǒng)包括熱源5和交換系統(tǒng)4，交換系統(tǒng)4例如由油、蒸汽或其它熱介質(zhì)、燃燒煙氣(例如發(fā)動機(jī)廢氣)又或空氣流燃燒器式交換器構(gòu)成。

原理是通過風(fēng)機(jī)8使被加熱系統(tǒng)4、5加熱的空氣在高溫回路中循環(huán)，以便通過高溫輸入環(huán)路1給高溫干燥室34提供溫度優(yōu)選高于100℃、優(yōu)選在100-200℃之間的低濕度空氣，以便使包含在位于高溫干燥室34中的上帶98上的污泥中所含的水迅速并強(qiáng)烈汽化。

控制通過高溫輸出環(huán)路2從高溫干燥室34輸出的仍是熱的并且含有水汽的空氣的溫度和濕度，以便獲得溫度一般為95℃、濕度為95％的接近飽和的空氣(見下面的“調(diào)節(jié)”部分)。

然后使通過高溫輸出環(huán)路2從高溫干燥室34輸出的空氣通過它包含的水在冷凝器3中冷凝而被除濕。

使用的冷凝器可以是直接冷凝器(將水噴射到廢水霧，或者將水噴射到水霧中并且通過外部水環(huán)路冷卻該水，并補(bǔ)充循環(huán)水)，或者是間接冷凝器(水/霧交換器)。

優(yōu)選確定帶式干燥器的尺寸，以便獲得40-90℃、優(yōu)選約70℃的水環(huán)路6，用以相對高溫干燥模塊的汽化熱俘獲幾乎全部冷凝熱。

然后，除濕空氣以一般為40-90℃的溫度從冷凝器3輸出并通過上述加熱系統(tǒng)重新加熱。

除濕空氣的一部分被風(fēng)機(jī)40抽吸，用以使高溫干燥模塊處于負(fù)壓及進(jìn)行除味處理。

低溫干燥模塊

低溫干燥模塊是指低溫干燥室36和與之連通的低溫回路。

在中間環(huán)路15中流動的冷空氣的溫度一般在-10℃到30℃之間，優(yōu)選10℃，該冷空氣被交換器16中的制冷流體19加熱到10-60℃、一般30℃的溫度。然后該空氣在交換器17中被冷凝器3所產(chǎn)生的熱水環(huán)路6加熱到40-90℃、一般70℃的溫度。該非常干燥的熱空氣通過連接交換器17和低溫干燥室36的低溫輸入環(huán)路10流動到低溫干燥室36中。

通過低溫輸出環(huán)路11從低溫干燥室36提取的空氣是冷的和潮濕的。然后該空氣包含的水在水交換器12中、例如通過失水(eauperdue)13被冷凝。水13之所以稱為“失水”，是因?yàn)樵撍溥M(jìn)并且冷出或溫出，而并非必然使用了該水。這樣干燥的空氣以10-40℃、一般20℃的調(diào)節(jié)溫度從交換器12輸出。調(diào)節(jié)主要在于調(diào)節(jié)失水的流量。然后通過它包含的水在熱泵18的蒸發(fā)器部分14中冷凝使干燥空氣進(jìn)一步干燥，以便空氣冷卻到在-10℃到30℃之間、優(yōu)選為10℃的一般溫度。

低溫回路的空氣的一部分被風(fēng)機(jī)40抽吸，以便使低溫干燥模塊保持負(fù)壓。在圖1所示的例子中，風(fēng)機(jī)40與低溫輸出環(huán)路11連接。

冷卻模塊

冷卻模塊是指冷卻室35和與之連通的冷卻回路。

在圖1的實(shí)施方式中，冷卻回路與低溫回路部分地共同，因?yàn)樵诶鋮s室35中流動的空氣是來自熱泵18的蒸發(fā)器14的空氣的一部分。

在圖2的實(shí)施方式中，冷卻回路是連接熱泵18的蒸發(fā)器14和冷卻室35入口的環(huán)路。

熱泵

在一優(yōu)選實(shí)施方式中，低溫回路包括能夠使在低溫回路中循環(huán)的空氣在交換器16處預(yù)熱的熱泵18，在交換器16中，熱泵18的冷凝器向低溫空氣流提供顯熱。熱泵18也可在蒸發(fā)器14處將在該回路中流動的空氣中包含的水冷凝到非常低的溫度，以便在低溫干燥室36的低溫輸入環(huán)路10處得到極端干燥的空氣。另外，蒸發(fā)器14處產(chǎn)生的一部分冷空氣15通過中間環(huán)路15提供給冷卻室35，以便在污泥提取到輸出模塊33中之前強(qiáng)冷卻污泥。

使用熱泵18不是必需的。尤其是通過如下方式，熱泵有助于帶式干燥器的良好整體效率：在低溫輸入環(huán)路10中產(chǎn)生非常干燥的空氣，該空氣一旦被加熱，就可使用低的干燥流量；又或者在中間環(huán)路15中產(chǎn)生非常冷的空氣，該空氣可冷卻所述冷卻室35中的污泥，并且使用這樣提取到的熱量來非常經(jīng)濟(jì)地加熱其中一流、特別是低溫流。

然后，通過中間環(huán)路15注入到冷卻室35中的冷空氣通過循環(huán)風(fēng)機(jī)151抽吸所產(chǎn)生的負(fù)壓被送往低溫干燥室36中。

在圖2的實(shí)施方式中，另一風(fēng)機(jī)41抽吸從交換器12輸出的空氣的一部分，以使其在熱泵18的蒸發(fā)器14中通過。從交換器12輸出的另一部分空氣用于構(gòu)成低溫空氣流，該另一部分空氣則避過蒸發(fā)器14，直接通向熱泵的冷凝器16。以與上面描述的方式相同的方式，注入到冷卻室35中的干冷空氣然后通過風(fēng)機(jī)151抽吸所產(chǎn)生的負(fù)壓輸送到低溫干燥室36中。

本發(fā)明還涉及沒有熱泵18、沒有制冷流體19、沒有蒸發(fā)器14、及沒有冷凝器16的干燥器。

液壓回路

在一些符合本發(fā)明的帶式干燥器變型中使用了多個液壓回路。

為了控制在熱泵18的冷凝器16中通過之前熱泵18的最佳功率，可以設(shè)置交換器12，例如失水13式交換器。

熱水環(huán)路6通過冷凝器3從高溫回路取出一部分熱量，并加熱低溫回路的空氣?？梢酝ㄟ^殘熱7和/或例如鍋爐9給熱水環(huán)路6提供外部能量。

熱水環(huán)路6的一個好處是：在可獲取到要不然就被浪費(fèi)掉的殘熱7的情況下，可以通過交換器17免費(fèi)加熱在低溫回路中流動的空氣。因此可以控制交換器12和回路13的運(yùn)行，以便允許最大程度地利用這些回路(見下面的“調(diào)節(jié)”部分)。

在一開始就已知存在殘熱的情況下，調(diào)整高溫干燥模塊的尺寸，以便不消耗太多昂貴的能量，除非如果該昂貴能量也是要不然就被浪費(fèi)掉的殘熱。

如果設(shè)計時就已知存在殘熱獲取，這種熱水環(huán)路6可以應(yīng)對所有殘熱獲取情況。另外，可以借助可能的調(diào)節(jié)、特別是通過在高溫干燥模塊中降低干燥度，利用或多或少殘熱7。

根據(jù)本發(fā)明的帶式干燥器可以有一級或多級(在圖1和2中，有與兩個帶98、99對應(yīng)的兩級)，以便優(yōu)化它的特殊消耗。優(yōu)選帶式干燥器為二級式。

使干燥器處于負(fù)壓

如上所述，使干燥器處于負(fù)壓，以阻止氣味擴(kuò)散?？梢酝ㄟ^單一風(fēng)機(jī)40、或者通過專門用于使每個回路處于負(fù)壓的風(fēng)機(jī)建立該負(fù)壓，所述單一風(fēng)機(jī)40使用一組閥門(未示出)，以平衡通過風(fēng)機(jī)151的低溫回路與通過風(fēng)機(jī)8的高溫回路之間的管道。

可以合理設(shè)置一些壓力探頭(未示出)，以便提供與干燥器內(nèi)部壓力有關(guān)的信息。這種信息是重要的，因?yàn)?，一方面，干燥器不?yīng)處于過壓，以避免可能的氣味泄漏，另一方面，干燥器不應(yīng)處于太強(qiáng)的負(fù)壓，以避免空氣可能進(jìn)入干燥器，特別是進(jìn)入輸入模塊31，這種進(jìn)入會強(qiáng)烈改變熱平衡。

熱和空氣隔絕

至少在干燥器包括多于一個的帶時，在高溫干燥室34與冷卻室35之間設(shè)置強(qiáng)化熱隔絕，以便不會加熱用于冷卻污泥的冷卻室35。

在高溫干燥室34與低溫干燥室36之間也設(shè)置隔絕。該隔絕的目的是進(jìn)一步防止這兩個室之間太大的空氣流動(通過向低溫干燥室36的泄漏，使高溫干燥室34冷卻、或者使高溫干燥室34的熱量損失)。不需要完全隔絕，因?yàn)?，即使空氣從高溫干燥?4流到低溫干燥室36，該空氣也將參與污泥的干燥。

低溫干燥室36中的負(fù)壓優(yōu)選略大于高溫干燥室34中的負(fù)壓(即低溫干燥室中的壓力低于高溫干燥室中的壓力)。

帶的數(shù)量

可以設(shè)置單一條帶。在這種情況下，不使用任何轉(zhuǎn)移模塊32，并且具有其熱隔絕的冷卻室35就恰好處于一個或多個低溫干燥模塊后。

在設(shè)置多條帶、例如三或四條帶的情況下，設(shè)置原理相似：三個模塊(高溫干燥模塊、低溫干燥模塊和冷卻模塊)布置成空氣從冷卻室流向低溫干燥室，在高溫干燥室與低溫干燥室之間中性流動，優(yōu)選從高溫干燥室流向低溫干燥室。

空氣流動

對于高溫干燥模塊、低溫干燥模塊或冷卻模塊，空氣流動可以無區(qū)別地從高向低或從低向高進(jìn)行。

從冷卻室35輸出的空氣被引向低溫干燥室36的任何區(qū)域中。另外，空氣可以無區(qū)別地從上向下、從下向上沿帶移動方向或沿相反方向穿過帶流動，空氣可以例如受布置于給定室內(nèi)的帶兩側(cè)上的擋板引導(dǎo)。

回路、尤其是高溫或低溫回路，還可包括空氣過濾器，空氣過濾器設(shè)置成用以方便對過濾器進(jìn)行除垢或更換的作業(yè)。

風(fēng)機(jī)定位

風(fēng)機(jī)8、40、151在它們各自的空氣回路上的定位并不限于上面描述的例子。這些風(fēng)機(jī)應(yīng)能使空氣在這些回路中流動并穿過交換器，允許使干燥器中處于必要時優(yōu)化的負(fù)壓。

可以通過能夠使空氣分布在干燥器的帶的寬度上的導(dǎo)流器來實(shí)現(xiàn)空氣在高溫干燥模塊、低溫干燥模塊和冷卻模塊中的分布。

另外，高溫干燥模塊、低溫干燥模塊和冷卻模塊可以由相同的室構(gòu)成，并且每個包括一個或多個用于允許調(diào)節(jié)空氣分布的循環(huán)風(fēng)機(jī)、以及一個或多個交換器。

運(yùn)行例

案例1：無免費(fèi)能量并且?guī)в袩岜?/p>

在該例子中，具有以下特征的污泥到達(dá)輸入模塊31：干度20％、溫度20℃、流量2000kg/h。

在高溫干燥室34中干燥污泥直到達(dá)到約為32％的干度，這相當(dāng)于750kg/h的蒸發(fā)水量。為了蒸發(fā)水，空氣回路包括至少一個風(fēng)機(jī)8，風(fēng)機(jī)8在高溫干燥室的入口1吹送16600nm³/h的180℃的熱空氣。

在高溫干燥室34的出口2，通過蒸發(fā)包含在污泥中的水使空氣冷卻，以便達(dá)到100℃的溫度。

在冷凝器3中，環(huán)路6可以將熱空氣流的空氣冷卻到80℃的溫度。水環(huán)路以約75℃的溫度離開，已吸收約626kw。

然后通過熱源5消耗679kw在交換系統(tǒng)4中將熱空氣加熱到180℃。

對于大約50000nm³/h的流量，水環(huán)路6可以在10處把低溫回路的空氣加熱到70℃的溫度。

在11處從低溫干燥室36輸出的空氣溫度約為38℃，已能使包含在污泥中的全部待蒸發(fā)水蒸發(fā)，以便達(dá)到希望的干度。

被供給15℃的水的交換器12可以把空氣溫度帶到20℃，這相當(dāng)于使空氣包含的大量水冷凝。

在使所有空氣通過熱泵經(jīng)過進(jìn)一步干燥的情況下(圖1)，熱泵將空氣冷卻到10℃的溫度，然后將空氣重新加熱到約32℃的溫度。約5000nm³/h的空氣在15處取出以注入到冷卻室35中，允許將污泥冷卻到約20℃的溫度。

在該第一案例中，熱泵的耗電約70kwe?？偟恼舭l(fā)水量為每小時1.56tee(每公噸蒸發(fā)水)，得到440kwhth/tee的耗熱。

案例2：無免費(fèi)能并且無熱泵

在無熱泵的情況下，把一級干燥提高到35％的干度，從而增加了約為770kw的一級耗能。這樣可以在第二級上回收更大量的能量，因?yàn)椴辉傩枰ㄟ^熱泵加熱到32℃，而是保持在20℃。

在該第二案例中，總熱耗約為500kwh/tee，并且耗電為0(沒有熱泵)。

案例3：有免費(fèi)能并且有熱泵

考慮能提供300kwhth/tee、即在本案例中為468kwth的熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電機(jī)的免費(fèi)能的情形。

對于26％的一級出口干度、從而需要在該一級中僅消耗432kwhth，就達(dá)到最佳的系統(tǒng)平衡。

如果安裝了熱泵，在冷凝器3中的冷凝和為水環(huán)路6中增加殘余能量7則允許通過交換器17提供空氣需求。

在該第三案例中，在這種情況下，熱泵的耗電為100kwe，這花費(fèi)280kwh/tee和63kwhe/tee的熱耗。

調(diào)節(jié)

在輸入模塊31中的污泥干度、在高溫干燥室34出口的污泥干度、和在輸出模塊33中的污泥干度的基礎(chǔ)上確定干燥器的尺寸，使得冷凝器3中產(chǎn)生的能量恰好足以在17處提供給低溫回路。

實(shí)際上，干燥器熱耗的最佳化使得不再需要提供外部能量9就足以干燥低溫干燥室中的污泥。實(shí)施的調(diào)節(jié)允許始終保持于該最佳化周圍，同時控制在通過輸出模塊33從干燥器提取污泥之前的污泥最終干度，這取決于污泥輸入所述輸入模塊31中的污泥輸入流量和干度的改變。

例如，將9處的能耗信號提供給干燥器，該信號的作用是在一定范圍內(nèi)增加離開交換系統(tǒng)4的空氣溫度設(shè)定值(congsigne)，以便增加高溫干燥模塊34中的干燥度。

測量輸出模塊33處的污泥干度的內(nèi)置干度測量器允許調(diào)整低溫干燥室36的低溫輸入回路10中必需的干燥條件，因此調(diào)整9處的能量需求。

特別是，可以根據(jù)輸出模塊33中的污泥干度建立低溫輸入環(huán)路10中的溫度設(shè)定值、或低溫輸出環(huán)路11中的溫度或濕度設(shè)定值?？梢酝ㄟ^鍋爐9、或任何其它帶來或多或少能量的附加能量提供系統(tǒng)來管控這些設(shè)定值。

在不需要附加能量9的情況下，設(shè)備自動調(diào)節(jié)。如果環(huán)路6中的水變得太熱，例如因?yàn)榈蜏馗稍锬K的干燥需求較低(干度太高)及因?yàn)橹虚g環(huán)路15中的空氣流量減小，冷凝器3中的冷凝較差進(jìn)行，交換系統(tǒng)4的再加熱需求就較小，從而自動減小高溫干燥室34出口的干度。

在環(huán)路6中的水溫急劇增加、例如達(dá)到接近汽化的狀態(tài)、或者交換系統(tǒng)4的入口溫度太高例如高于100℃的情況下，則自動管控通過外部能量5的交換系統(tǒng)4的出口處溫度設(shè)定值以進(jìn)行降低。

另外，可以例如基于從冷凝器輸出的空氣流或者在冷凝器出口基于制冷劑來測量熱泵18的冷凝器16處的溫度。

實(shí)際上，熱泵18的蒸發(fā)器14與冷凝器16之間的溫差越小，熱泵越有效。因此，對于系統(tǒng)的有效性，最好還是限制熱泵的高溫，哪怕需要通過其它方式完成加熱。因此，熱泵的蒸發(fā)器可具備的冷功率受到限制。如果熱泵的蒸發(fā)器溫度增加，則冷功率就不足以進(jìn)行冷凝而使得空氣中保持濕度，并且不足以產(chǎn)生冷卻空氣。因?yàn)槔鋮s空氣所需的功率不是直接可控制的，則需要增加失水13的流量，以增加一級冷凝中的干燥。

熱泵的管控

熱泵18取出熱量，以便達(dá)到冷空氣(全部或部分氣流)溫度的給定設(shè)定值。該設(shè)定值可以來自輸出模塊33中的污泥溫度測量值。

熱泵18的冷凝器16中的加熱沒有被管控，而是熱泵18運(yùn)行的結(jié)果。

控制交換器12中的冷凝，以具有取決于操作者的冷凝出口設(shè)定溫度，以獲得可以進(jìn)行更好干燥的更干燥的空氣。也可采用取決于熱泵18出口空氣的希望溫度的溫度。

可以設(shè)置其它調(diào)節(jié)如調(diào)節(jié)帶的移動速度，特別是當(dāng)干燥器具有多級時。

包括多個不同熱環(huán)路的根據(jù)本發(fā)明的干燥器可以具有多個用于調(diào)節(jié)和控制最終干度的參數(shù)，并同時耗能最小。

當(dāng)然，本發(fā)明并不限于剛才描述的實(shí)施例，可以對這些例子帶來許多設(shè)置，而不超過本發(fā)明的范圍。另外，本發(fā)明的不同的特征、形式、變型和實(shí)施方式可以根據(jù)不同組合互相結(jié)合，前提是它們不是互不相容和互相排斥的。