一种多孔烘干单元的制作方法

本发明涉及烘干设备技术领域，尤其涉及一种多孔烘干单元。

背景技术：

污泥是污水处理后的产物，是一种由有机残片、细菌菌体、无机颗粒、胶体等组成的极其复杂的非均质体。污泥的主要特性是含水率高（可高达99%以上），有机物含量高，容易腐化发臭，并且颗粒较细，比重较小，呈胶状液态。它是介于液体和固体之间的浓稠物，可以用泵运输，但它很难通过沉降进行固液分离。污水处理厂以及自来水厂的污泥成为现在急需处理的对象。

现有技术中针对污泥的烘干处理方式有很多种，例如采用掺煤焚烧的方式处理污泥：以焚烧为核心的污泥处理方法是最彻底的污泥处理方法之一，它能使有机物全部碳化，杀死病原体，可最大限度地减少污泥体积；但是其缺点在于处理设施投资大，处理费用高，而且产生强致癌物质二恶英。还可以采用双轴降热式烘干机来处理污泥，但是采用这种处理方式会消耗很多的能源。

技术实现要素：

为了解决现有技术存在的问题，本发明提出了一种能够对污泥等物料进行烘干的多孔烘干单元。

为了实现上述目的，本发明提出了一种多孔烘干单元，包括由管道进行连接的热泵部和烘干部，其中所述热泵部包括由管道依次连接的热力膨胀阀、分液器、空气源蒸发器以及压缩机；所述烘干部包括金属体，在所述金属体的前后方向上开设若干物料孔，在其上下方向上开设若干排气孔，在其左右方向上采用热装工艺或胀管工艺穿管形成若干热源管道，所述物料孔、排气孔和热源管道两两相互垂直设置，所述物料孔与排气孔还相交连通形成排气交叉口，所述烘干部还包括带有进气管的进气连接管和带有出气管的出气连接管，所述若干热源管道经U型管接头相连接形成多个串联的通道，所述通道的两端分别连接至所述进气连接管和出气连接管，所述进气管和出气管分别经管道连接至压缩机和热力膨胀阀。

优选的是，所述金属体采用长方体形状的铝质金属体或者铜质金属体，所述热源管道为铜管、不锈钢金属管或者钛合金金属管。

优选的是，所述排气交叉口的直径不大于所述物料孔直径的15%。

优选的是，所述物料孔和排气孔均采用阵列的形式排列；采用热装工艺或者胀管工艺穿管形成N行热源管道，其中奇数行的热源管道和偶数行的热源管道各自呈阵列形式排列，并且相邻两行的各热源管道相间排列，每列热源管道经由U型管接头相连接形成串联的通道，所述通道的两端分别连接至所述进气连接管和出气连接管。

优选的是，所述金属体的外表面设有隔热涂层，所述隔热涂层采用有机硅材料或者无机硅材料。

优选的是，所述物料孔和排气孔的内壁上涂覆特氟龙涂层或者石墨烯涂层。

优选的是，所述空气源蒸发器上还设有空气源风机。

优选的是，所述多孔烘干单元还包括进料装置，所述进料装置包括呈锥筒状的物料仓，所述物料仓的一端与进料板相连接，其另一端与螺杆送料机相连接，所述螺杆送料机还与电动机相连接，所述螺杆送料机上设有进料口；其中所述进料板上设有若干通孔，所述通孔与所述金属体中的物料孔对应连接。

优选的是，所述通孔包括进料孔和导孔，所述进料孔的孔径比所述物料孔的孔径小10%，所述进料孔与所述物料孔对应连接，所述导孔呈锥筒状，所述进料板端面的导孔的孔径大于所述导孔另一端面的孔径。

本发明的该方案的有益效果在于上述多孔烘干单元能够对污泥等物料进行烘干，并且在烘干过程中无粉尘产生，其采用蓄热效果较好的金属体作为换热介质，能够使热源气体的热量更充分的作用于物料，达到烘干的目的。

附图说明

图1示出了本发明所涉及的多孔烘干单元的结构示意图。

图2示出了本发明所涉及的烘干部的主视结构示意图。

图3示出了图2中A的放大图。

图4示出了本发明所涉及的烘干部的俯视结构示意图。

图5示出了本发明所涉及的烘干部的侧视结构示意图。

图6示出了带有进料机制的烘干部的侧视结构示意图。

附图标记：1-金属体，2-物料孔，3-排气孔，4-排气交叉口，5-热源管道，6-U型管接头，7-进气连接管，8-进气管，9-出气连接管，10-出气管，11-隔热涂层，12-进料板，121-进料孔，122-导孔，13-物料仓，14-螺杆送料机，15-进料口，16-电动机，17-压缩机，18-空气源蒸发器，181-铜管，182-翅片，183-蒸发器连接管，19-热力膨胀阀，20-管道，21-水蒸汽，22-分液器，23-空气源风机，M-烘干部。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

如图1所示，本发明所涉及的多孔烘干单元包括由管道20进行连接的热泵部和烘干部M，其中所述热泵部包括由管道20依次连接起来的热力膨胀阀19、分液器22、空气源蒸发器18以及压缩机17。

所述烘干部M的结构示意图如图2-5所示，所述烘干部M包括金属体1，所述金属体1可采用长方体形状的导热系数较高的金属体，例如铝质金属体或者铜质金属体。在所述金属体1的前后方向上开设若干物料孔2，在其上下方向上开设若干排气孔3，在其左右方向上采用热装工艺或者胀管工艺穿管形成若干热源管道5，所述热源管道5可采用铜管、不锈钢金属管或者钛合金金属管，其中所述物料孔2、排气孔3和热源管道5两两相互垂直设置并且其截面均呈圆形，为了使烘干时产生的水蒸汽顺利从所述排气孔3排出，本发明所涉及的物料孔2与排气孔3应垂直设置并使二者相交连通，以便形成排气交叉口4，如图3所示，所述排气交叉口4的直径不大于所述物料孔2直径的15%，以达到能快速排出烘干物料时所产生的水蒸汽，同时又能防止物料进入排气孔3内形成堵塞。所述烘干部M还包括带有进气管8的进气连接管7和带有出气管10的出气连接管9，所述金属体1内穿管形成的若干热源管道5经U型管接头6相连接形成多个串联的通道，所述通道的两端分别连接至所述进气连接管7和出气连接管9，所述进气管8和出气管10分别经管道20连接至压缩机17和热力膨胀阀19。其中所述U型管接头6与所述热源通道5采用焊接的方式相连接。

在本实施例中，所述物料孔2和排气孔3均采用阵列的形式设置于所述金属体1内。为使物料受热均匀，假设采用热装工艺或胀管工艺穿管形成N行热源管道5，如图5所示，其中奇数行的热源管道5和偶数行的热源管道5各自呈阵列式穿插在所述金属体1内，并且相邻两行的各热源管道5相间排列，将每列热源管道5经由U型管接头6相连接形成串联的通道，将该通道的两端分别连接至所述进气连接管7和出气连接管9。所述物料孔2、排气孔3和热源管道5的设置方式不局限于以上设置方式。为防止烘干过程，工作人员不小心触碰金属体1发生烫伤事故，所述金属体1的外表面可以涂覆一层隔热涂层11，具体的隔热涂层11可以采用有机硅材料或者无机硅材料。本发明所涉及的多孔烘干单元还可以在所述物料孔2以及排气孔3的内壁上涂覆特氟龙涂层或者石墨烯涂层，以便使所述物料孔2以及排气孔3的内壁更加的润滑，使物料的进料动作更加顺利的进行。

在具体的使用过程中，将物料置于所述物料孔2内，经所述压缩机17压缩后形成的高温高压的热源气体会经管道20输送至所述进气管8，进而传送至所述热源管道5，以便与所述金属体1换热，所述金属体1升温后与所述物料孔2内的物料换热以达到烘干的目的，烘干过程中产生的水蒸汽21会经由所述排气孔3排出。热源气体经过热源管道5放热后形成液态从所述出气管10排出，之后经管道20输送至所述热力膨胀阀19进行节流降压形成低温低压的气体，该低温低压的气体经所述分液器22等分成若干份后对应输送至所述空气源蒸发器18中的铜管181内，所述空气源蒸发器18起到吸热脱水的作用，该气体在所述空气源蒸发器18中通过所述空气源蒸发器18的铜管181和翅片182吸收空气中的热量，由于所述空气源蒸发器18设置于所述烘干部M的上方，最佳设置位置为所述烘干部M的正上方，以便使上述低温低压气体吸收所述排气孔3排出的水蒸汽21中的热量，带着这些热量，上述气体又经蒸发器连接管183以及管道20输送至所述压缩机17中进行吸气压缩以形成高温高压的热源气体，高温高压的热源气体会经管道20再次输送至所述进气管8中，进行下一轮循环的换热以便使物料得到充分的烘干。本发明所涉及的空气源蒸发器18上还可以设有空气源风机23，以便加速空气流动，使所述水蒸汽21向上蒸发的速度加快，确保所述空气源蒸发器18中的气体能够吸收充足的热量。

本发明所涉及的热力膨胀阀19、分液器22、空气源蒸发器18、空气源风机23以及压缩机17的结构以及它们之间的连接关系均为现有技术，在此不做赘述。

在具体的使用过程中，物料的添加方式可以采用手动添加的方式，为了节省人力以及时间成本，使烘干单元更加的机械化，可以采用进料装置实现物料的添加，具体如图6所示，所述进料装置包括呈锥筒状的物料仓13，所述物料仓13直径较大的一端与进料板12相连接，其另一端与螺杆送料机14相连接，所述螺杆送料机14还与电动机16相连接，所述螺杆送料机14上设有进料口15。其中所述进料板12上设有若干通孔，所述通孔的数量以及排列方式与所述金属体1中物料孔2一致，所述通孔与所述物料孔2对应连接。为了使物料添加进所述物料孔2内时的凝结度更大，每个通孔包括进料孔121以及导孔122，所述进料孔121的孔径比所述物料孔2的孔径小10%左右，所述进料孔121与所述物料孔2对应连接，所述导孔122呈锥筒状，所述进料板12端面的导孔122的孔径大于所述导孔122另一端面的孔径，也就是说所述导孔122孔径较小的一端与所述进料孔121相连通，其孔径较大的一端与物料仓13相连通。在需要添加物料时，由所述电动机16带动所述螺杆送料机14运行，由所述进料口15添加进来的物料就会被所述螺杆送料机14推送至物料仓13，进而经由所述导孔122以及进料孔121传送至所述物料孔2中。当采用机械化的进料装置时，为了提高物料的处理量以及烘干效果，可以采用多级烘干单元进行烘干作业，各级烘干单元的物料孔2对应相连通。

本发明所涉及的多孔烘干单元能够对污泥等物料进行烘干，并且在烘干过程中无粉尘产生，其采用蓄热效果较好的金属体作为换热介质，能够使热源气体的热量更充分的作用于物料，达到烘干的目的。