本實(shí)用新型涉及市政和工業(yè)固體廢物處理領(lǐng)域，提供一種用于污泥碳化工藝的熱交換裝置。

背景技術(shù)：

隨著城市人口的增加，工業(yè)化、城市污廢水處理廠的增設(shè)，污泥產(chǎn)生量逐漸增加，污泥處理成了環(huán)境的焦點(diǎn)。原有技術(shù)的干燥、填埋、堆肥等工藝只是對污泥進(jìn)行簡單的處理，污泥的處理如何實(shí)現(xiàn)“減量化”、“無害化”、“資源化”現(xiàn)已成為諸多企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)中的焦點(diǎn)。污泥碳化技術(shù)是將污泥進(jìn)行無氧或微氧的條件下的“干溜”，使生化污泥中的細(xì)胞裂解，將其中的水分釋放出來，同時(shí)又最大限度地保留了污泥中碳質(zhì)的過程。污泥碳化的優(yōu)勢在于，污泥碳化是通過裂解方式將污泥中的水分脫出，能源消耗少，剩余產(chǎn)物中的碳含量高，發(fā)熱量大，而其它工藝大部分是通過加熱和蒸發(fā)的方式去除污泥中的水分，因此能耗大。炭化后的污泥體積小，污泥中無有毒氣體等，不會(huì)造成二次污染。并且，污泥炭化技術(shù)不僅能有效處理污泥，還能將其制成具有高附加值的活性炭。所以污泥炭化是一種既不會(huì)損壞環(huán)境又能資源回用的經(jīng)濟(jì)型處理技術(shù)。生物炭現(xiàn)有污泥碳化處理系統(tǒng)的換熱裝置存在的問題是，其熱交換器中的物料熱交換不充分、不均勻，且熱交換效率不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)或相關(guān)技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。

本實(shí)用新型的其中一個(gè)目的是：提供一種用于污泥碳化的熱交換裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的熱交換器中物料熱交換不充分、不均勻，且熱交換效率不高的問題。

為了實(shí)現(xiàn)該目的，本實(shí)用新型提供了一種用于污泥碳化工藝的熱交換裝置，包括前熱交換器和后熱交換器，所述前熱交換器的物料出口用于連接反應(yīng)器的物料入口，所述后熱交換器的物料入口用于連接所述反應(yīng)器的物料出口，所述前熱交換器的數(shù)量為多個(gè)且串聯(lián)形成前熱交換器組，和/或，所述后熱交換器的數(shù)量為多個(gè)且串聯(lián)形成后熱交換器組。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：本實(shí)用新型的用于污泥碳化工藝的熱交換裝置，在多個(gè)前熱交換器之間或者多個(gè)后熱交換器之間形成多級熱交換，可以使得物料的熱交換更充分、更均勻，并且可以提高換熱效率以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

優(yōu)選的，所述前熱交換器和后熱交換器包括介質(zhì)流通管道和物料輸送管道，所述物料輸送管道平行于所述介質(zhì)流通管道且分布于所述介質(zhì)流通管道內(nèi)部；所述前熱交換器水平布置，所述后熱交換器豎直布置。

優(yōu)選的，所述前熱交換器的介質(zhì)流通管道內(nèi)設(shè)置有三根所述物料輸送管道，所述后熱交換器的介質(zhì)流通管道內(nèi)設(shè)置有七根所述物料輸送管道。

優(yōu)選的，所述前熱交換器組包括三臺(tái)所述前熱交換器，沿著物料流通方向依次為一級前熱交換器、二級前熱交換器和三級前熱交換器，所述三級前熱交換器一側(cè)設(shè)置有用于熱交換介質(zhì)流入的第一入口，所述一級前熱交換器一側(cè)設(shè)置有用于熱交換介質(zhì)流出的第一出口；

所述后熱交換器組包括六臺(tái)所述前熱交換器，沿著物料流通方向依次為一級后熱交換器、二級后熱交換器、三級后熱交換器、四級后熱交換器、五級后熱交換器和六級后熱交換器，所述六級后熱交換器一側(cè)設(shè)置有用于熱交換介質(zhì)流入的第二入口，所述一級后熱交換器一側(cè)設(shè)置有用于熱交換介質(zhì)流出的第二出口；

所述第一入口通過第一管路連接所述第二出口，所述第一出口連接所述第二入口，使得所述前熱交換器組和所述后熱交換器組之間形成熱交換介質(zhì)的第一循環(huán)回路。

優(yōu)選的，二級前熱交換器和三級前熱交換器之間，靠近所述二級前熱交換器設(shè)置有用于熱交換介質(zhì)流通的第三入口，靠近所述三級前熱交換器設(shè)置有第三出口；所述第三入口通過第二管路連接所述第二出口，使得所述一級前熱交換器、二級前熱交換器和所述后熱交換器組之間形成熱交換介質(zhì)的第二循環(huán)回路，且所述第一管路和所述第二管路擇一導(dǎo)通；

所述第三出口通過第三管路連接所述第一入口，使得所述三級前熱交換器自身形成熱交換介質(zhì)的第三循環(huán)回路；所述第二管路導(dǎo)通時(shí)，所述第三循環(huán)回路接通；所述第一管路導(dǎo)通時(shí)，所述第三循環(huán)回路斷開；

所述第三管路接入到介質(zhì)熱交換器中，且所述介質(zhì)熱交換器通過接入高溫?fù)Q熱管道給所述第三管路中的熱交換介質(zhì)升溫。

優(yōu)選的，所述第三入口和所述第三出口之間連接有開關(guān)閥，且所述第一管路導(dǎo)通時(shí)，所述開關(guān)閥接通，所述第二管路導(dǎo)通時(shí)，所述開關(guān)閥斷開。

優(yōu)選的，所述反應(yīng)器的加熱介質(zhì)入口連接熱源裝置的出口，所述反應(yīng)器的加熱介質(zhì)出口通過第四管路連接所述熱源裝置的回流口，并在所述反應(yīng)器和所述熱源裝置之間形成循環(huán)加熱回路；所述第四管路上并聯(lián)有所述高溫?fù)Q熱管道。

優(yōu)選的，所述高溫?fù)Q熱管道和所述第四管路上分別設(shè)置有流量調(diào)節(jié)閥，用于調(diào)節(jié)所述高溫?fù)Q熱管道和所述第四管路中加熱介質(zhì)的流量。

優(yōu)選的，所述前熱交換器組和所述后熱交換器組的數(shù)量均為兩個(gè)。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的用于污泥碳化工藝的熱交換裝置的連接關(guān)系示意圖；

圖2和圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例的前熱交換器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4和圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例的后熱交換器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、前熱交換器；2、后熱交換器；3、第一開關(guān)閥；4、第二開關(guān)閥；5、第三開關(guān)閥；6、第四開關(guān)閥；7、流量調(diào)節(jié)閥；8、排氣調(diào)節(jié)閥；9、介質(zhì)熱交換器；10、反應(yīng)器；11、導(dǎo)熱油爐；12、泵； 13、介質(zhì)流通管道；14、物料輸送管道。

具體實(shí)施方式

為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本實(shí)用新型中的具體含義。

為了能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步的詳細(xì)描述。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

請參見圖1，本實(shí)施例的用于污泥碳化工藝的熱交換裝置，包括前熱交換器1和后熱交換器2，所述前熱交換器1的物料出口連接反應(yīng)器10的物料入口，所述后熱交換器2的物料入口連接所述反應(yīng)器 10的物料出口。所述前熱交換器1的數(shù)量為多個(gè)且串聯(lián)形成前熱交換器組，和/或，所述后熱交換器2的數(shù)量為多個(gè)且串聯(lián)形成后熱交換器組。

本實(shí)施例的用于污泥碳化工藝的熱交換裝置，在多個(gè)前熱交換器之間或者多個(gè)后熱交換器之間形成多級熱交換，從而可以對物料進(jìn)行分級熱交換，使得物料的熱交換更充分、更均勻，并且可以提高換熱效率以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

其中，前熱交換器組中的多級前熱交換器，其作用在于給進(jìn)入反應(yīng)器10的物料也即污泥進(jìn)行預(yù)熱，從而使得進(jìn)入到反應(yīng)器10中的污泥達(dá)到設(shè)定溫度，此處的設(shè)定溫度一般但是不局限為50℃～80℃。后熱交換器組中的多級后熱交換器，作用在于對從反應(yīng)器10輸出的物料也即生物炭進(jìn)行降溫，從而使得從后熱交換器組輸出后的生物炭可以輸入到后續(xù)卸壓裝置中。顯然多級串聯(lián)的熱交換器(本實(shí)施例中，只要沒有限定的情況下，熱交換器均指的是前熱交換器和后熱交換器)，其能夠更加有效的實(shí)現(xiàn)以上目的。

由于現(xiàn)有技術(shù)的熱交換器適用于污泥和生物炭的換熱時(shí)，其容易出現(xiàn)物料粘滯的現(xiàn)象。并且，存在流動(dòng)性差、換熱效率低、換熱周期長等缺點(diǎn)。因此本實(shí)施例提出一種新的前熱交換器1和后熱交換器2，下面分別描述前熱交換器1和后熱交換器2。

本實(shí)施例的前熱交換器1，請參見圖2和圖3，包括介質(zhì)流通管道13以及設(shè)置在所述介質(zhì)流通管道13中的物料輸送管道14。其中，熱交換介質(zhì)通過N1口通入到所述介質(zhì)流通管道13和物料輸送管道 14之間的空間，之后從N2口流出；物料通過N3口通入到物料輸送管道14內(nèi)，從而使得熱交換介質(zhì)和物料之間充分接觸，之后從N4 口排出。

優(yōu)選介質(zhì)流通管道13和物料輸送管道14均為直線管道，從而減少管道內(nèi)壁對物料和熱交換介質(zhì)的阻力。并且，優(yōu)選但是不必須，介質(zhì)流通管道13和物料輸送管道14，其橫截面均呈圓形，材質(zhì)均采用316L不銹鋼材質(zhì)。

從圖3中可知，和前熱交換器1的級數(shù)對應(yīng)，此處一根所述介質(zhì)流通管道13中設(shè)置的物料輸送管道14的數(shù)量為三根。由于介質(zhì)流通管道13中物料輸送管道14的數(shù)量越多，則物料輸送能力越弱，但是物料與熱交換介質(zhì)之間的熱接觸面積越大。本實(shí)施例針對污泥的特點(diǎn)，選擇在介質(zhì)流通管道13中設(shè)置三根物料輸送管道14，以在換熱效率和換熱效果之間尋求一個(gè)合理的平衡。當(dāng)然，物料輸送管道14的數(shù)量不受附圖3的限制。

上述前熱交換器1水平布置，也即介質(zhì)流通管道13和物料輸送管道14的軸線均位于水平面上，從而極大的降低了物料輸送的阻力。并且，從圖1中可知，多級前熱交換器均位于同一水平面上，該種分布節(jié)省空間，且可進(jìn)一步方便物料的泵送。

本實(shí)施例的后熱交換器2，請參見圖4和圖5，也包括介質(zhì)流通管道13以及設(shè)置在所述外管道中的物料輸送管道14。

和上述前熱交換器1不同之處在于，本實(shí)施例的后熱交換器2，其介質(zhì)流通管道13中設(shè)置有七根物料輸送管道14。并且，后熱交換器2豎直放置，從而對于單個(gè)后熱交換器2而言，生物炭從后熱交換器2頂端輸入，并且從后熱交換器2底端輸出；而熱交換介質(zhì)從后熱交換器2的底端輸入，從后熱交換器2的頂端輸出，以保證生物炭和熱交換介質(zhì)之間換熱充分。

圖1中給出了前熱交換器組包括三級前熱交換器且后熱交換器組包括六級后熱交換器的情形。應(yīng)當(dāng)理解的是，圖1不構(gòu)成對本實(shí)施例的限制，除了前熱交換器組和后熱交換器組均只包括一級熱交換器的情形以外，其它任意級數(shù)的前熱交換器組和后熱交換器組均包括在本實(shí)施例的涵蓋范圍中。

綜合預(yù)熱效果和預(yù)熱效率等多個(gè)因素，本實(shí)施例優(yōu)選前熱交換器組包括三臺(tái)前熱交換器1，且沿著物料流通方向依次為一級前熱交換器、二級前熱交換器和三級前熱交換器。

其中，“物料流通方向”指的是附圖1中從左至右的方向，從而使得物料最終通入到反應(yīng)器10中。由于一級前熱交換器、二級前熱交換器和三級前熱交換器對污泥進(jìn)行分級預(yù)熱，從而一級前熱交換器、二級前熱交換器和三級前熱交換器中的污泥溫度逐漸升高，最終從三級前熱交換器中輸出的污泥達(dá)到設(shè)定溫度。

請進(jìn)一步參見圖1，在三級前熱交換器一側(cè)設(shè)置有用于熱交換介質(zhì)流入的第一入口，在所述一級前熱交換器一側(cè)設(shè)置有用于熱交換介質(zhì)流出的第一出口。從而熱交換介質(zhì)從第一入口進(jìn)入之后，依次經(jīng)過三級前熱交換器、二級前熱交換器和一級前熱交換器，最后從一級前熱交換器一側(cè)的第一出口流回后熱交換器組。該種情況下，熱交換介質(zhì)進(jìn)入三級前熱交換器時(shí)溫度最高，經(jīng)過二級前熱交換器和一級前熱交換器后溫度逐漸降低，從而滿足各個(gè)前熱交換器1對污泥預(yù)熱的要求。

由上可知，前熱交換器組中，污泥是從左至右流通，而熱交換介質(zhì)是從右至左流通，也即物料流通方向和熱交換介質(zhì)流通方向相反，使得物料和熱交換介質(zhì)換熱充分。

假設(shè)輸入前熱交換器組的物料，其初始溫度為10℃～30℃，最終離開前熱交換器組的物料溫度需要達(dá)到50℃～80℃，那么前熱交換器1的數(shù)量為三個(gè)時(shí)，每個(gè)前熱交換器1只需要對物料升溫15℃左右。

本實(shí)施例的后熱交換器組，其各個(gè)后熱交換器組分別包括六臺(tái)串聯(lián)的后熱換交換器2，沿著物料流通方向依次為一級后熱交換器、二級后熱交換器、三級后熱交換器、四級后熱交換器、五級后熱交換器和六級后熱交換器。

同理，此處“物料流通方向”指的是附圖1中從左至右的方向，從而使得從反應(yīng)器10輸出的物料進(jìn)入到后熱交換器組中，并通過后熱交換器組輸入到卸壓裝置中。由于一級后熱交換器、二級后熱交換器、三級后熱交換器、四級后熱交換器、五級后熱交換器和六級后熱交換器對污泥進(jìn)行分級降溫，從而一級后熱交換器、二級后熱交換器、三級后熱交換器、四級后熱交換器、五級后熱交換器和六級后熱交換器中的生物炭溫度逐漸降低，最終從六級后熱交換器中輸出的生物炭達(dá)到設(shè)定溫度。

請進(jìn)一步參見圖1，在所述六級后熱交換器一側(cè)設(shè)置有用于熱交換介質(zhì)流入的第二入口，所述一級后熱交換器一側(cè)設(shè)置有用于熱交換介質(zhì)流出的第二出口。從而熱交換介質(zhì)從第二入口進(jìn)入之后，依次經(jīng)過六級后熱交換器、五級后熱交換器、四級后熱交換器、三級后熱交換器、二級后熱交換器和一級后熱交換器，最后從一級后熱交換器一側(cè)的第二出口流回前熱交換器組。該種情況下，熱交換介質(zhì)進(jìn)入六級后熱交換器時(shí)溫度最高，經(jīng)過后續(xù)后熱交換器2后溫度逐漸降低，從而滿足各個(gè)后熱交換器2中對生物炭降溫的要求。

需要說明的是，第二入口除了設(shè)置在六級后熱交換器一側(cè)，還可以設(shè)置在六級后熱交換器和五級后熱交換器之間，并且熱交換介質(zhì)通過該第二入口進(jìn)入五級后熱交換器，之后依次進(jìn)入四級后熱交換器、三級后熱交換器、二級后熱交換器和一級后熱交換器。該種情況下，前五級后熱交換器可以和前熱交換器組之間連接形成閉合回路，而六級后熱交換器中可以采用和閉合回路中不同的熱交換介質(zhì)。優(yōu)選六級后熱交換器中采用水作為熱交換介質(zhì)，從而使得六級后熱交換器中降溫徹底，從六級后熱交換器輸出的物料滿足設(shè)定要求。

同理，后熱交換器組中，物料從左側(cè)的后熱交換器2流向右側(cè)的后熱交換器2，熱交換介質(zhì)從右側(cè)的后熱交換器2流向左側(cè)的后熱交換器2，也即對于整個(gè)后熱交換器組而言，物料流通方向和熱交換介質(zhì)流通方向相反，使得物料和熱交換介質(zhì)換熱充分。

其中，根據(jù)從反應(yīng)器10的物料出口處物料溫度和六級后熱交換器的物料出口處的物料溫度之間的差值，選擇設(shè)置六級后熱交換器。應(yīng)當(dāng)理解的是，后熱交換器2不局限為六級。

出于環(huán)保節(jié)能目的，所述第一入口通過第一管路連接所述第二出口，所述第一出口連接所述第二入口，使得所述前熱交換器組和所述后熱交換器組之間形成熱交換介質(zhì)的第一循環(huán)回路。從而，熱交換介質(zhì)在前熱交換器組中對污泥進(jìn)行預(yù)熱后，得到溫度降低的熱交換介質(zhì)，之后將該溫度降低的熱交換介質(zhì)通入到后熱交換器組中對生物炭進(jìn)行降溫。與此同時(shí)，后熱交換器組中的熱交換介質(zhì)回收生物炭的熱能，得到溫度升高的熱交換介質(zhì)。之后再將該溫度升高后的熱交換介質(zhì)被通入到前熱交換器組對污泥進(jìn)行預(yù)熱，如此循環(huán)往復(fù)。

其中，之所以限定第一入口和第二出口之間通過第一管路連接，而對第一出口和第二入口之間的連接方式不做限定，主要因?yàn)楹罄m(xù)需要對第一管路進(jìn)一步描述。

并且，后熱交換器組回收的熱能除了對污泥進(jìn)行預(yù)熱，還可以用于給工廠的附屬設(shè)施冬季供暖，以充分利用剩余熱能，實(shí)現(xiàn)高效節(jié)能。

為了應(yīng)對后熱交換器組中回收的熱量不足以使前熱交換器組中的污泥預(yù)熱至設(shè)定溫度的情況，在二級前熱交換器和三級前熱交換器之間，靠近所述二級前熱交換器設(shè)置有用于熱交換介質(zhì)流通的第三入口，靠近所述三級前熱交換器設(shè)置有第三出口。當(dāng)然，第三入口可以直接設(shè)置在二級前熱交換器本體上，第三出口也可以直接設(shè)置在三級熱交換器本體上。

所述第三入口通過第二管路連接所述第二出口，使得所述一級前熱交換器、二級前熱交換器和所述后熱交換器組之間形成熱交換介質(zhì)的第二循環(huán)回路，且所述第一管路和所述第二管路擇一導(dǎo)通；所述第三出口通過第三管路連接所述第一入口，使得所述三級前熱交換器自身形成熱交換介質(zhì)的第三循環(huán)回路。

當(dāng)后熱交換器組中回收的熱量足以對前熱交換器組中的污泥充分預(yù)熱時(shí)，第一管路導(dǎo)通且第二管路斷開，從后熱交換器組流出的熱交換介質(zhì)會(huì)進(jìn)入三級前熱交換器，此時(shí)熱交換介質(zhì)在整個(gè)前熱交換器組和后熱交換器組連接形成的第一循環(huán)回路中循環(huán)。

當(dāng)后熱交換器組中回收的熱量不足以對前熱交換器組中的污泥充分預(yù)熱時(shí)，此時(shí)第二管路導(dǎo)通第一管路斷開，從后熱交換器組流出的熱交換介質(zhì)直接進(jìn)入二級前熱交換器，然后流入一級前熱交換器。而對于溫度要求較高的三級前熱交換器，其通過第三循環(huán)回路進(jìn)行加熱。

由此可知，所述第二管路導(dǎo)通時(shí)，所述第三循環(huán)回路接通；所述第一管路導(dǎo)通時(shí)，所述第三循環(huán)回路斷開。

請參見圖1，可以在第一管路上設(shè)置第三開關(guān)閥5(后續(xù)有對第一開關(guān)閥3和第二開關(guān)閥4的描述)，從而通過第三開關(guān)閥5的通斷控制第一管路的通斷。并且，第二管路的通斷也可以通過閥實(shí)現(xiàn)(附圖1中沒有畫出設(shè)置在第二管路上的閥)。當(dāng)?shù)诙苈穼?dǎo)通時(shí)，為了防止第三循環(huán)回路中的熱交換介質(zhì)流入到二級前熱交換器中，在第三入口和第三出口之間設(shè)置有第四開關(guān)閥6，從而當(dāng)?shù)谝还苈窋嚅_第二管路導(dǎo)通時(shí)，控制第四開關(guān)閥6斷開；當(dāng)?shù)谝还苈穼?dǎo)通第二管路斷開時(shí)，控制第四開關(guān)閥6導(dǎo)通。

為了使得第三循環(huán)回路具有加熱效果，可以將第三管路接入到介質(zhì)熱交換器9中，且所述介質(zhì)熱交換器9通過接入高溫?fù)Q熱管道給所述第三管路中的熱交換介質(zhì)升溫。該介質(zhì)熱交換器9不同于上述前熱交換器1和后熱交換器2，其作用就在于給第三管路中的熱交換介質(zhì)加熱升溫。

從圖1中可知，為了給反應(yīng)器10中的物料進(jìn)行加熱，在反應(yīng)器 10的加熱介質(zhì)入口和加熱介質(zhì)出口之間設(shè)置有熱源裝置。具體地，所述加熱介質(zhì)入口連接熱源裝置的出口，所述加熱介質(zhì)出口通過第四管路連接所述熱源裝置的回流口，并在所述反應(yīng)器10和所述熱源裝置之間形成循環(huán)加熱回路。

本實(shí)施例中，優(yōu)選高溫?fù)Q熱管道和第四管路并聯(lián)，從而高溫?fù)Q熱管道采用給反應(yīng)器10加熱的熱源裝置作為熱源，無需額外設(shè)置熱源，以減小整個(gè)用于污泥碳化工藝的熱交換裝置的占地空間。

本實(shí)施例中，優(yōu)選熱源裝置為導(dǎo)熱油爐11，從而從導(dǎo)熱油爐11 進(jìn)入到反應(yīng)器10中的加熱介質(zhì)為導(dǎo)熱油。并且，優(yōu)選但是不必須前熱交換器組和后熱交換器組中的介質(zhì)也是導(dǎo)熱油。此時(shí)，第三管路和高溫?fù)Q熱管道接入的所述介質(zhì)熱交換器9中進(jìn)行導(dǎo)熱油和導(dǎo)熱油之間的熱交換。

為了對所述第四管路和所述高溫?fù)Q熱管道中的導(dǎo)熱油流量進(jìn)行調(diào)節(jié)，可以在高溫?fù)Q熱管道和所述第四管路上分別設(shè)置流量調(diào)節(jié)閥 7。優(yōu)選高溫?fù)Q熱管道和第四管路上的流量調(diào)節(jié)閥7相關(guān)，從而當(dāng)高溫?fù)Q熱管道上流量調(diào)節(jié)閥7開度減小時(shí)，第四管路上的流量調(diào)節(jié)閥7 開度增大；反之，當(dāng)高溫?fù)Q熱管道上流量調(diào)節(jié)閥7開度增大時(shí)，第四管路上的流量調(diào)節(jié)閥7開度減小。

此外，從圖1中可以發(fā)現(xiàn)，各個(gè)后熱交換器2均對應(yīng)設(shè)置有一個(gè)排氣調(diào)節(jié)閥8，該排氣調(diào)節(jié)閥8可以用于排出熱交換介質(zhì)中的氣體。并且，在熱交換介質(zhì)的回路上設(shè)置有泵12，用于泵送熱交換介質(zhì)。

值得強(qiáng)調(diào)的是，在多個(gè)串聯(lián)的熱交換器形成一個(gè)熱交換器組的基礎(chǔ)上，還可以設(shè)置多個(gè)熱交換器組，且多個(gè)熱交換器組之間并聯(lián)。例如圖1中，并聯(lián)的前熱交換器組和后熱交換器組的數(shù)量均為兩個(gè)，從而兩個(gè)熱交換器組可以交替工作。當(dāng)然，附圖1不構(gòu)成對本實(shí)施例的限制，本實(shí)施例的用于污泥碳化工藝的熱交換裝置，其前熱交換器組和后熱交換器組的數(shù)量均可以為其它任意數(shù)。

具體的，當(dāng)其中一個(gè)熱交換器組對其中的物料進(jìn)行充分熱交換時(shí)，其它熱交換器組可以將經(jīng)過充分熱交換的物料輸送至污泥水熱碳化系統(tǒng)的后續(xù)裝置中，使得物料可以平穩(wěn)緩慢的經(jīng)過各組熱交換器組，以保證物料和熱交換器組中的熱交換介質(zhì)進(jìn)行充分熱交換。此外，由于多個(gè)熱交換器組之間交替工作，從而可以保證熱交換裝置工作連續(xù)進(jìn)行，以提高用于污泥碳化工藝的熱交換裝置的換熱效率。

并且，當(dāng)本實(shí)施例的用于污泥碳化工藝的熱交換裝置工作連續(xù)進(jìn)行時(shí)，其還可以提高預(yù)熱回收率，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的效果。

其中，當(dāng)前熱交換器組的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，可以對進(jìn)入反應(yīng)器10 的污泥進(jìn)行充分預(yù)熱，并保證用于污泥碳化工藝的熱交換裝置的換熱效率。當(dāng)后熱交換器組的數(shù)量為多個(gè)時(shí)，可以對從反應(yīng)器10輸出的生物炭進(jìn)行充分降溫，并保證用于污泥碳化工藝的熱交換裝置的換熱效率。

而本實(shí)施例的用于污泥碳化工藝的熱交換裝置，既包括前熱交換器組或后熱交換器組的數(shù)量為多個(gè)的情況，還包括前熱交換器組和后熱交換器組的數(shù)量均為多個(gè)的情況。優(yōu)選前熱交換器組和后熱交換器組的數(shù)量均為多個(gè)，從而兼具上述提到的有益效果。

本實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)前熱交換器組之間的交替工作，優(yōu)選但是不必須兩個(gè)所述前熱交換器組的物料入口分別連接一個(gè)第一開關(guān)閥3。并且，可以采用控制器控制上述第一開關(guān)閥3的通斷。從而，當(dāng)前熱交換器組連接的第一開關(guān)閥3導(dǎo)通時(shí)，污泥可以在該前熱交換器組中流通，并輸送至后續(xù)反應(yīng)器10中；當(dāng)前熱交換器組連接的第一開關(guān)閥3斷開時(shí)，污泥停留在該前熱交換器組中進(jìn)行加熱，直至其預(yù)熱完成。

當(dāng)然，為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)前熱交換器組之間的交替工作，除了通過第一開關(guān)閥3控制物料的流通之外，還需要設(shè)置第二開關(guān)閥4控制熱交換介質(zhì)的流通。

從圖1中可知，本實(shí)施例中，在兩個(gè)前熱交換器組的第一出口位置分別連接有一個(gè)第二開關(guān)閥4，從而前熱交換器組對應(yīng)的第二開關(guān)閥4導(dǎo)通時(shí)，熱交換介質(zhì)可以在該前熱交換器組流通。

對于某一個(gè)前熱交換器組而言，如果第一開關(guān)閥3斷開，此時(shí)導(dǎo)通該前熱交換器組對應(yīng)的第二開關(guān)閥4，從而使得流通的熱交換介質(zhì)對該前熱交換器組中的污泥進(jìn)行充分預(yù)熱。反之，如果某個(gè)前熱交換器組的第一開關(guān)閥3導(dǎo)通，說明位于前熱交換器組中的污泥預(yù)熱充分，此時(shí)可以斷開該前熱交換器組對應(yīng)的第二開關(guān)閥4。

同理，為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)后熱交換器組之間的交替工作，同樣可以通過設(shè)置第一開關(guān)閥3控制物料流通，并且通過設(shè)置第二開關(guān)閥4 控制熱交換介質(zhì)的流通。其中，后熱交換器組的第一開關(guān)閥3和第二開關(guān)閥4之間的通斷同樣存在一定聯(lián)系，以實(shí)現(xiàn)多個(gè)后熱交換器組的工作交替。

從圖1中可知，后熱交換器組的第二開關(guān)閥4設(shè)置在熱交換介質(zhì)的第二入口處，當(dāng)然也可以將第二開關(guān)閥4設(shè)置在熱交換介質(zhì)的第二出口處或者是其它位置，只要可以控制后熱交換器組中的熱交換介質(zhì)的流通即可。同理，后熱交換器組的第一開關(guān)閥3，以及前熱交換器組的第一開關(guān)閥3和第二開關(guān)閥4的設(shè)置位置均不受附圖的限制，只要可以實(shí)現(xiàn)物料或者熱交換介質(zhì)的控制即可。

并且需要說明的是，當(dāng)熱交換器組的數(shù)量為兩個(gè)以外的其它數(shù)量時(shí)，也可以通過第一開關(guān)閥3和第二開關(guān)閥4實(shí)現(xiàn)交替工作，其原理和熱交換器組數(shù)量為兩個(gè)時(shí)候的原理相同，此處不再贅述。

其中，優(yōu)選每隔5～8分鐘切換熱交換器組對應(yīng)的第一開關(guān)閥3 和第二開關(guān)閥4的通斷，從而多個(gè)控制熱交換器組之間的交替。并且，對應(yīng)每個(gè)熱交換器可以分別設(shè)置一個(gè)監(jiān)控儀表，用于監(jiān)控各個(gè)熱交換器的工作狀態(tài)，并基于監(jiān)控結(jié)果控制該用于污泥碳化工藝的熱交換裝置。

附圖1中，為了區(qū)分熱交換介質(zhì)、加熱介質(zhì)和物料的輸送管路，熱交換介質(zhì)的第一循環(huán)回路、第二循環(huán)回路和第三循環(huán)回路用虛線表示，循環(huán)加熱回路用點(diǎn)畫線表示，物料的輸送管路用實(shí)現(xiàn)表示。

上述提到的閥的類型不受限制，其可以是任意現(xiàn)有技術(shù)中公開的閥。

以上實(shí)施方式僅用于說明本實(shí)用新型，而非對本實(shí)用新型的限制。盡管參照實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行各種組合、修改或者等同替換，都不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。