一种烘干系统及污泥烘干设备的制作方法

本发明属于机械技术领域，尤其涉及一种烘干系统及污泥烘干设备。

背景技术：

污泥是废水、污水处理过程中污染物的浓缩，并具有含水量高、体积大、形态复杂、输送困难等特性。一般先将污泥干化后再进行后续处理，对于污泥的干化有自然蒸发法和机械脱水法两种，机械脱水法具有污泥干化效率高的特点，为常用的污泥干化手段。

传统立式圆盘污泥烘干机的结构是内部设有多层金属圆盘用于承载污泥，金属圆盘内部为可流动热介质的空腔，热介质可以是蒸汽、导热油或热水，金属圆盘旁边有热介质管道，分出支管将热介质通入圆盘的空腔内。圆盘受热，使与其外表面接触的污泥干化。机组内部同时设有接口可通入外部空气，空气通过外部风机进行引流，进入圆盘内部后，把从污泥蒸发出来的水汽进行吸收，吸收水分后的空气被引风机排出圆盘外，如此不断循环，即可对连续输送进立式圆盘的污泥进行烘干处理。

但是现有的污泥烘干机中，空气在将污泥蒸发出来的水汽带出的同时会将圆盘散发的热量一同带出，从而造成能源浪费。

技术实现要素：

本发明实施例的目的在于提供一种烘干系统及污泥烘干设备，旨在解决现有的污泥烘干机中，空气在将污泥蒸发出来的水汽带出的同时会将圆盘散发的热量一同带出，从而造成能源浪费的技术问题。

本发明实施例是这样实现的，所述烘干系统包括第一壳体以及设置于所述第一壳体内的除湿烘干模块和加热烘干模块；

所述第一壳体上设置有第一进气口和第一出气口，所述第一出气口用于排出高温气体，所述第一进气口用于使作用于待烘干物料之后的气体进入；

所述除湿烘干模块包括从第一进气口到第一出气口依次设置的风机、冷却单元和加热单元，所述冷却单元用于对进入烘干系统的气体除湿，所述加热单元用于对除湿后的气体加热，且所述冷却单元中包括蒸发器；

所述加热烘干模块包括冷凝器，所述冷凝器用于与加热介质热交接换以通过加热介质传递热量烘干物料，所述蒸发器中的制冷剂管路与所述冷凝器中的制冷剂管路连通，且制冷剂通过在所述蒸发器和所述冷凝器之间流动将在所述蒸发器中吸收的热量在所述冷凝器中释放。

本发明实施例的另一目的在于提供一种污泥烘干设备，所述污泥烘干设备包括污泥烘干机和上述的一种烘干系统；

所述污泥烘干机包括第二壳体和设置于所述第二壳体内的污泥承载结构；

所述第二壳体上设置有第二进气口和第二出气口，所述第二进气口和所述烘干系统中的第一出气口连接，所述第二出气口和所述烘干系统中的第一进气口连接；

所述污泥承载结构上设置有加热介质存储结构，所述加热介质存储结构用于对污泥加热，且所述加热介质存储结构与所述烘干系统中的冷凝器连接。

本发明实施例提供的一种烘干系统，通过设置除湿烘干模块和加热烘干模块，在除湿烘干模块中设置蒸发器，在加热烘干模块中设置冷凝器，并使蒸发器中的制冷剂管路与冷凝器中的制冷剂管路连通，从而制冷剂可以在蒸发器中与气体换热吸收热量，然后吸收热量的制冷剂流动在冷凝器中与加热介质换热释放热量，被加热的加热介质再通入到后污泥烘干机中烘干污泥，从而可以使气体从污泥烘干机中带出的热量通过加热介质再回到污泥烘干机中，从而有效避免能源浪费。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种烘干系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种设置有冷却盘管的烘干系统的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种蒸发器和冷凝器连接回路的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种吸热器和放热器连接回路的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种污泥烘干机的结构示意图；

附图中：1、第一壳体；11、第一进气口；12、第一出气口；13、气体处理腔；14、集水槽；2、风机；31、吸热器；32、冷却盘管；321、冷却塔；33、蒸发器；41、放热器；42、加热盘管；51、冷凝器；511、制冷剂管路；512、加热介质管路；52、压缩机；53、节流元件；6、控制器；7、第二壳体；71、第二进气口；72、第二出气口；73、污泥进料口；74、污泥出料口；75、圆盘；76、进水管；77、出水管。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种烘干系统的结构示意图，所述烘干系统包括第一壳体1以及设置于所述第一壳体1内的除湿烘干模块和加热烘干模块；

所述第一壳体1上设置有第一进气口11和第一出气口12，所述第一出气口12用于排出高温气体，所述第一进气口11用于使作用于待烘干物料之后的气体进入；

所述除湿烘干模块包括从第一进气口11到第一出气口12依次设置的风机2、冷却单元和加热单元，所述冷却单元用于对进入烘干系统的气体除湿，所述加热单元用于对除湿后的气体加热，且所述冷却单元中包括蒸发器33；

所述加热烘干模块包括冷凝器51，所述冷凝器51用于与加热介质热交换以通过加热介质传递热量烘干物料，所述蒸发器33中的制冷剂管路与所述冷凝器51中的制冷剂管路连通，且制冷剂通过在所述蒸发器33和所述冷凝器51之间流动将在所述蒸发器33中吸收的热量在所述冷凝器51中释放。

在本发明实施例中，对第一壳体1的具体结构不做限制，例如第一壳体1可以为矩形结构，第一壳体1内设置有气体处理腔13，气体处理腔13除第一进气口11和第一出气口12外为密闭结构，第一出气口12排出的高温气体可以通入到存放有待烘干物料的装置中，高温气体可以对待烘干的物料进行烘干，由于气体是流动的，高温气体在排出存放有待烘干物料的装置中时会将从污泥中蒸发出的水蒸气一并带出，然后再将作用于待烘干物料之后的气体(也即从存放有待烘干物料的装置中排出的气体)通过第一进气口11通入到气体处理腔13中。本实施例以待烘干的物料为污泥为例说明，但是并不限于此。

在本发明实施例中，除湿烘干模块设置在气体处理腔13中，风机2、冷却单元和加热单元从第一进气口11到第一出气口12依次设置指使作用于待烘干物料之后的气体依次通过风机2、冷却单元和加热单元。其中风机2为气体在烘干系统和存放有待烘干物料的装置之间的循环提供驱动力；冷却单元可以通过对气体进行降温以使气体中的水蒸气冷凝，从而达到对气体除湿的目的；加热单元可以对降温除湿后的气体进行加热，例如当存放有待烘干物料的装置为污泥烘干机，将高温气体通入到污泥烘干机中不但可以通过气体流通带走污泥中蒸发出的水分，还可以提高对污泥的烘干效率，加快污泥中水分的蒸发。其中冷却单元中包括蒸发器33，通过使气体与蒸发器33中的制冷剂换热使气体降温实现对气体的除湿。优选地，蒸发器33上可以设置排水管，气体中的水蒸气冷却产生的冷凝水可以通过排水管排出进行后续处理。本实施例对加热单元的具体结构不做限制。

在本发明实施例中，以存放有待烘干物料的装置为立式圆盘污泥烘干机为例说明，加热烘干模块可以通过加热介质流动到污泥烘干机的圆盘中对污泥进行加热烘干。其中加热烘干模块包括冷凝器51，加热介质可以为蒸汽、导热油或者水，本实施例以加热介质为水为例说明，水可以与冷凝器51中的制冷剂换热吸收热量，然后流动到圆盘中加热污泥。使蒸发器33中的制冷剂管路与冷凝器51中的制冷剂管路联通，从而可以使制冷剂在蒸发器33中与气体进行热量交换吸收热量然后流动到冷凝器51中与水进行热量交换释放热量。如图3所示，蒸发器33和冷凝器51之间还设置有压缩机52，压缩机52可以用于驱动制冷剂从蒸发器33流向冷凝器51，优选地，蒸发器33和冷凝器51之间的制冷剂管路511上还可以设置有节流元件53，节流元件53用于调节所述蒸发器33和冷凝器51之间制冷剂的流量。此外，冷凝器51中还有加热介质管路512通过，加热介质管路中的加热介质冷冷凝器中与制冷剂管路中的制冷剂热交换。

本发明实施例提供的一种烘干系统，通过设置除湿烘干模块和加热烘干模块，在除湿烘干模块中设置蒸发器33，在加热烘干模块中设置冷凝器51，并使蒸发器33中的制冷剂管路与冷凝器51中的制冷剂管路连通，从而制冷剂可以在蒸发器33中与气体换热吸收热量，然后吸收热量的制冷剂流动在冷凝器51中与加热介质换热释放热量，被加热的加热介质再通入到后污泥烘干机中烘干污泥，从而可以使气体从污泥烘干机中带出的热量通过加热介质再回到污泥烘干机中，从而有效避免能源浪费。

在本发明的另一个实施例中，所述加热单元中包括加热盘管42，所述加热盘管42与所述冷凝器51连接，所述冷凝器51还用于对加热盘管42中的加热介质加热。

在本发明实施例中，当加热介质为水，加热盘管42为热水盘管，热水盘管中的水与冷凝器51中的制冷剂换热吸收热量然后与气体换热释放热量，相当于蒸发器33从气体中的吸收的热量的一部分也用于对除湿后的气体进行加热，实现了热量的循环。此时相当于与冷凝器33进行热交换的加热介质一部分通过热水盘管加热气体，一部分进入污泥烘干机圆盘中的加热污泥。

本发明实施例提供的一种烘干系统，通过在除湿烘干模块中的加热单元设置加热盘管42，并使加热盘管42与冷凝器51连接，可以使加热盘管42中的加热介质在冷凝器51中的制冷剂中的吸收热量用于气体加热，而冷凝器51中的制冷剂的热量来源于气体，实现了部分热量的循环，节约能源。

如图1、4所示，在本发明的另一个实施例中，所述冷却单元中还包括吸热器31，所述加热单元中包括放热器41，且所述吸热器31中的制冷剂管路与所述放热器41中的制冷剂管路连通，且制冷剂管路通过在所述吸热器31和所述放热器41之间流动将在所述吸热器31中吸收的热量在所述放热器41中释放。

在本发明实施例中，对吸热器31和放热器41的具体的结构不做限制，吸热器31中的制冷剂吸收气体的热量冷却气体，放热器41中的制冷剂与气体进行换热加热气体，当将吸热器31中的制冷剂管路与放热器41中的制冷剂管路连通，并使制冷剂在吸热器31和放热器41之间流动，从而可以使制冷剂在气体中吸收的热量再用于对气体的加热。

在本发明实施例中，优选地，如图2所示，冷却单元还可以包括冷却盘管32，冷却盘管32连通冷却塔321，优选地可以使冷却单元吸热器31、冷却盘管32以及蒸发器33沿气体流动方向依次设置。为了便于冷凝水的收集以及对冷凝水的后续处理，可以在冷却单元的下方设置集水槽14。

本发明实施例提供的一种烘干系统，通过在冷却单元中设置吸热器31、冷却盘管32以及蒸发器33，气体经过多层冷却，可以使气体中的水蒸气充分冷凝，提高冷凝效果，同时在加热单元中设置放热器41，使吸热器31和放热器41的制冷剂管路连通，可以使制冷剂在气体中吸收的热量又用于对气体加热，使热量得到充分利用，节约能源。

在本发明的另一个实施例中，所述烘干系统还包括控制器6，所述控制器6与温度传感器连接，所述温度传感器设置在所述冷却盘管32的进风侧，所述温度传感器用于测量回风温度，所述控制器6用于根据回风温度控制所述冷却盘管32内的介质流量。

在本发明实施例中，对控制器6的型号以及温度传感器(图中未示出)在冷却盘管32进风侧的设置方式不做限制，由于污泥烘干负荷的变化，从污泥烘干机进入烘干系统的气体温度也会随之变化，为保障蒸发器33和冷凝器51的稳定工况运行，需要控制进入蒸发器33的气体温度，从而可以通过识别冷却盘管32进风口侧气体的温度，根据经过冷却盘管32的气体的温度调节从冷却塔321进入冷却盘管32的水的流量，冷却盘管32和冷却塔321连通的管路上可以设置节流阀(图中未示出)，节流阀与控制器6连接，控制器6可以根据温度传感器发送的数据与预设值进行对比，然后确定对应的水的流量值并发出控制指令，节流阀根据控制指令调节冷却盘管32的水的流量。

本发明实施例提供的一种烘干系统，通过在烘干系统中设置控制器6，并使控制器6与冷却盘管32进风侧的温度传感器连接，可以使控制器6根据冷却盘管32进风侧的温度控制冷却盘管的水流量，从而可以控制经过蒸发器33的气体温度，保障蒸发器33和冷凝器51在稳定的工况下进行。

本发明上述实施例提供的烘干系统，在工作时，作用于待烘干物料之后的气体通过第一进气口11进入第一壳体1，然后依次经过冷却单元和加热单元后从第一出气口12排出，同时加热烘干模块通过加热介质传递热量烘干物料。其中冷却单元中蒸发器33与加热烘干模块中的冷凝器51连接，蒸发器33中制冷剂通过与气体交换热量吸收的热量在冷凝器51中释放用于对加热介质的加热。当冷却单元中还设置吸热器31，加热单元中还设置放热器41及加热盘管42，其中吸热器31和放热器41连接，加热盘管42和冷凝器51连接，吸热器31中的制冷剂在气体中吸收热量后又在放热器41与气体进行热交换释放，同时与冷凝器51中制冷剂进行热交换的加热介质，一部分进入污泥烘干机烘干污泥外，还有一部分进入加热盘管42与气体换热加热气体。

如图5所示，在本发明的另一个实施例中，提供了一种污泥烘干设备，所述污泥烘干设备包括污泥烘干机和上述的一种烘干系统；

所述污泥烘干机包括第二壳体7和设置于所述第二壳体7内的污泥承载结构；

所述第二壳体7上设置有第二进气口71和第二出气口72，所述第二进气口71和所述烘干系统中的第一出气口12连接，所述第二出气口12和所述烘干系统中的第一进气口11连接；

所述污泥承载结构上设置有加热介质存储结构，所述加热介质存储结构用于对污泥加热，且所述加热介质存储结构与所述烘干系统中的冷凝器51连接。

在本发明实施例中，对污泥烘干机的具体结构以及第二进气口71与第一出气口12之间以及第二出气口72与第一进气口11之间的具体连接方式不做限制，例如，其之间可以通过气管连接，气管两端与第二进气口71和第一出气口11之间可以通过螺纹连接，但不限于此。当然第二壳体7上还设置有污泥进料口73和污泥出料口74，污泥进料口73可以设置在第二壳体7的上端，污泥出料口74可以设置在第二壳体7的底端。

在本发明实施例中，污泥承载结构可以为设置在第二壳体7内的多层圆盘75，设置在圆盘75上的介质存储结构可以为设置在圆盘75内部的空腔，但并不限于此，圆盘75内部的空腔分别连接进水管76和出水管77，进水管76和出水管77与冷凝器51的两端连接。水在冷凝器51中与制冷剂换热通过进水管76流动到圆盘75内部的空腔与圆盘75上的污泥换热，然后在通过出水管77流动进入冷凝器51。

本发明实施例提供的一种污泥烘干设备，通过设置上述的烘干系统，可以通过除湿烘干和加热烘干同时对污泥进行烘干，提供污泥烘干效率，且烘干系统可以利用从气体吸收的热量对加热烘干模块中的加热介质加热在进入污泥烘干机中加热污泥，使热量得到充分利用，节约能源。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。