一种泥料干化的装置、方法与流程

1.本技术涉及泥料干化领域，尤其涉及一种泥料干化的装置、方法。


背景技术：

2.泥料干化通常需要在封闭的循环系统内提供稳定持续的冷水源和热水源，热水用来形成热风，从而对含水量高的泥料进行烘干，冷水用来对湿度较高的空气进行冷凝除湿。
3.通常情况下，泥料干化通常通过多种设备分散提供，但是分散式设计的系统匹配性较差，在能量传输中能量消耗也较大。
4.因此，业界亟需一种完整封闭的泥料干化的装置。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种泥料干化的装置，该装置能够提供稳定的热水源和稳定的冷水源对泥料进行干化，并且该装置为密闭结构，能够对于能量进行充分利用。本技术还提供了上述装置对应的方法。
6.第一方面，本技术提供了一种泥料干化的装置，该装置包括离心高温热泵、冷却塔和干化装置；
7.离心高温热泵，包括热水进水口、热水出水口、冷水进水口和冷水出水口，冷却塔包括进水口和出水口，干化装置包括热水进水口、热水出水口、冷水进水口和冷水出水口；离心高温热泵的热水出水口与干化装置的热水进水口相连，干化装置的热水出水口与离心高温热泵的热水进水口相连，离心高温热泵的冷水出水口与冷却塔的进水口相连，冷却塔的出水口与干化装置的冷水进水口相连，干化装置的冷水出水口与离心高温热泵的冷水进水口相连；
8.离心高温热泵用于将任意温度的水温调节为符合干化条件的热水水温；离心高温热泵还用于将任意温度的水温调节为符合第一冷水条件的冷水水温，符合第一冷水条件的冷水水温高于符合干化冷水条件的冷水水温；
9.冷却塔用于将符合第一冷水条件的冷水水温冷却为符合干化条件的冷水水温。
10.在一些可能的实现方式中，离心高温热泵包括导叶，导叶位于离心高温热泵的压缩机中；
11.当离心高温热泵的目标负荷低于当前负荷时，导叶用于调低离心高温热泵的当前负荷。
12.在一些可能的实现方式中，离心高温热泵还包括中间补气阀，中间补气阀位于离心高温热泵的压缩机与经济器之间；
13.当导叶调节至预设导叶阈值且目标负荷仍低于当前负荷时，中间补气阀用于调低离心高温热泵的当前负荷，预设导叶阈值为离心高温热泵不发生喘振的最小导叶值。
14.在一些可能的实现方式中，离心高温热泵还包括气态旁通阀，气态旁通阀连接离心高温热泵的冷凝器的上端与蒸发器的上端；
15.当离心高温热泵的目标负荷低于当前负荷时，气态旁通阀用于调低离心高温热泵的当前负荷。
16.在一些可能的实现方式中，离心高温热泵包括液态旁通阀，液态旁通阀连接离心高温热泵的冷凝器的底端与蒸发器的底端；
17.液态旁通阀用于调节蒸发器中冷剂的液位。
18.第二方面，本技术提供了一种泥料干化的方法，该方法包括：
19.离心高温热泵将任意温度的水温调节为符合干化条件的热水水温，将任意温度的水温调节为符合第一冷水条件的冷水水温；
20.冷却塔将符合第一冷水条件的冷水水温冷却为符合干化条件的冷水水温，符合第一冷水条件的冷水水温高于符合干化冷水条件的冷水水温。
21.在一些可能的实现方式中，该方法还包括：
22.当离心高温热泵的目标负荷低于当前负荷时，通过导叶调低离心高温热泵的当前负荷，导叶位于离心高温热泵的压缩机中。
23.在一些可能的实现方式中，该方法还包括：
24.当导叶调节至预设导叶阈值且目标负荷仍低于当前负荷时，通过中间补气阀调低离心高温热泵的当前负荷，预设导叶阈值为离心高温热泵不发生喘振的最小导叶值，中间补气阀位于离心高温热泵的压缩机与经济器之间。
25.在一些可能的实现方式中，该方法还包括：
26.当离心高温热泵的目标负荷低于当前负荷时，通过气态旁通阀调低离心高温热泵的当前负荷，气态旁通阀连接离心高温热泵的冷凝器的上端与蒸发器的上端。
27.在一些可能的实现方式中，该方法还包括：
28.通过液态旁通阀调节蒸发器中冷剂的液位，液态旁通阀连接离心高温热泵的冷凝器的底端与蒸发器的底端。
29.本技术在上述各方面提供的实现方式的基础上，还可以进行进一步组合以提供更多实现方式。
30.从以上技术方案可以看出，本技术实施例具有以下优点：
31.本技术实施例提供了一种泥料干化装置，该装置包括离心高温热泵和冷却塔，其中离心高温热泵的冷水出水口连接冷却塔，离心高温热泵用于将任意温度的水温调节为符合干化热水条件的水温，以及将任意温度的水温调节为温度较低的水温，离心高温热泵包括热水进水口、热水出水口、冷水进水口和冷水出水口，其中热水出水口用于提供符合干化热水条件的热水烘干泥料，热水进水口用于回收烘干泥料后的热水，冷水出水口用于向冷却塔注入温度较低的冷水，冷水进水口用于回收泥料除湿后的冷水，冷却塔用于提供符合干化冷水条件的冷水对泥料除湿。如此，离心高温热泵与冷却塔所构成的装置能够提供稳定的热水和稳定的冷水对泥料进行干化，并且离心高温热泵与冷却塔之间封闭连接，能够有效减少能量传输过程中的消耗。
附图说明
32.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本
申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1为本技术实施例提供的一种泥料干化的装置的架构示意图；
34.图2为本技术实施例提供的一种泥料干化的装置的架构示意图；
35.图3为本技术实施例提供的一种离心高温热泵中导叶与气态旁通阀关系示意图；
36.图4为本技术实施例提供的一种泥料干化的方法的流程示意图。
具体实施方式
37.下面将结合本技术中的附图，对本技术提供的实施例中的方案进行描述。
38.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本技术的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式。
39.为了便于理解本技术的技术方案，下面对本技术涉及的一些技术术语进行介绍。
40.在泥料干化中，需要稳定且持续的冷水源和热水源，其中冷水和热水需要保持较高的温差来满足工艺性需要，因此通常需要尽可能高的热水温度形成热风，对含水量较高的泥料进行烘干，另一方面需要尽可能低的冷水温度，对湿度较高的湿空气进行冷凝除湿。
41.通常情况下，采用高温蒸汽提供热源，并且需要增加额外的蒸汽产出装置，再利用高温蒸汽装置与干化装置中的泥料进行换热，耗能较多。采用涡旋压缩机氟路进行冷凝除湿，其中涡旋压缩机氟路直接与干化装置相连，可能产生氟路侧氟进入干化装置存在腐蚀泄露的风险。并且采用分散式设计进行干化，在能量传输中能量消耗较大。
42.有鉴于此，本技术提供一种封闭完整的泥料干化装置。该装置包括离心高温热泵、冷却塔和干化装置。
43.其中，离心高温热泵的热水出水口连接干化装置的热水进水口，用于提供符合干化条件热水水温条件的热水，离心高温热泵的热水进水口连接干化装置的热水出水口，用于回收干化后的热水，离心高温热泵用于将回收的任意温度的水温调节为符合干化条件的热水水温；离心高温热泵的冷水出水口连接冷却塔的进水口，用于提供符合第一冷水条件的冷水，冷却塔的出水口连接干化装置的冷水进水口，用于替换符合干化冷水水温条件的冷水，离心高温热泵的冷水进水口连接干化装置的冷水出水口，用于回收干化后的冷水，离心高温热泵用于将回收的任意温度的水温调节为符合第一冷水条件的水温，其中第一冷水条件的水温低于符合干化冷水水温条件的水温。本实施例中的泥料可以为湿泥，也可以为湿料。
44.如此，该泥料干化装置能够通过干化装置的热水进水口的热水对含水量高的泥料进行烘干，并通过干化装置的热水出水口回收热水，通过干化装置的冷水进水口的冷水对湿度较高的空气进行冷凝除湿，并通过干化装置的冷水出水口回收冷水，离心高温热泵、冷却塔和干化装置封闭连接能够有效减少能量消耗，并且能够减少意外的发生。
45.接下来，将结合附图对本技术实施例提供的泥料干化的装置进行介绍。
46.参见图1所示的泥料干化的装置的结构图，该装置包括：离心高温热泵102、冷却塔104以及干化装置106。
47.离心高温热泵的热水出水口用于提供符合干化热水条件的热水水温，通过干化装置的热水进水口提供给干化装置，干化装置通过该热水对含水量高的泥料进行烘干，然后将用过的热水通过干化装置的热水出水口输送给离心高温热泵，离心高温热泵通过自身调节将通过热水进水口回收的任意温度的热水调节至符合干化热水条件的热水水温，再通过热水出水口输出。
48.具体地，符合干化热水条件的热水通过离心高温热泵的热水出水口流出，再通过干化装置的热水进水口流入干化装置，在干化装置中为泥料烘干提供热水环境，然后经由干化装置的热水出水口流出，再通过离心高温热泵的热水进水口流入，通过离心高温热泵调节为符合干化热水条件的热水，以此循环。
49.因为热水在密闭的空间中进行循环，因此能够有效减少热能的损耗，系统效率较高。
50.以上对于热水部分进行了简单介绍，下面介绍冷水部分。
51.离心高温热泵的冷水出水口用于提供符合第一冷水条件的冷水水温，冷却塔用于将符合第一冷水条件的冷水继续冷却至符合干化冷水条件的冷水水温，并通过冷却塔的出水口提供给干化装置，干化装置利用冷水对湿度较高的空气进行冷凝除湿，然后通过干化装置的冷水出水口将使用过后的冷水输出至离心高温热泵，离心高温热泵用于通过自身调节将回收的冷水调节至符合第一冷水条件的冷水。
52.温度较低的冷水能够为干化装置提供温度较低的环境，湿度较高的空气中的水蒸气遇冷液化，和冷水一起流出干化装置，能够减少干化装置中空气的湿度。
53.具体地，冷水经过离心高温热泵调节为符合第一冷水条件的冷水，通过离心高温热泵的冷水出水口流出离心高温热泵，并通过冷却塔的进水口流经冷却塔，冷却塔对冷水进行进一步冷却，冷却后的冷水为符合干化冷水条件的冷水，符合干化冷水条件的冷水通过冷却塔的出水口流出冷却塔，并通过干化装置的冷水进水口流入干化装置，对干化装置中的空气进行冷凝除湿后，通过干化装置的冷水出水口流出，并通过离心高温热泵的冷水进水口流入离心高温热泵，离心高温热泵通过自身调节将冷水调节为符合第一冷水条件的冷水。
54.在一些可能的实现方式中，第一冷水条件可以为干化冷水条件，离心高温热泵的冷水出水口可以直接连接干化装置的冷水进水口。
55.由此，提供了一种密闭循环的泥料干化装置，该泥料干化装置能够有效减少能量传输中热量的消耗，提高能量传输的效率，并且保存有氟的蒸发器并不与干化装置直接相连，能够避免氟进入干化装置导致的腐蚀泄露的风险。
56.在一些可能的实现方式中，泥料干化装置在初始进料至持续进料过程中，以及传送带速度频繁调整等情况中的负荷变化较大，本技术中的泥料干化装置还能够解决负荷变化较大情况下负荷的调整问题。
57.其中，如图2所示，冷却塔包括冷却塔风机、喷淋泵等负荷调节机构。离心高温热泵包括导叶201、中间补气阀202、气态旁通阀203、液态旁通阀204等负荷调节机构，其中导叶位于离心高温热泵的压缩机205中，中间补气阀位于离心高温热泵的压缩机与经济器206之间，气态旁通阀连接离心高温热泵的冷凝器207的上端与蒸发器208的上端之间，连接离心高温热泵的冷凝器的气体部分与蒸发器，液态旁通阀连接离心高温热泵的冷凝器的底端与
蒸发器的底端，连接离心高温热泵的冷凝器的液体部分与蒸发器。
58.记符合干化条件的热水水温为大于x，符合干化条件的冷水水温为小于y
59.当离心高温热泵输出的热水低于x，且离心高温热泵输出的冷水水温小于y(即热水水温低于干化条件，冷水水温符合干化条件)时，提高当前负荷。
60.当离心高温热泵输出的热水高于x，且离心高温热泵输出的冷水水温高于y(即热水水温符合干化条件，冷水水温高于干化条件)时，降低当前负荷。
61.其中，可以通过多种方式降低当前负荷，例如可以通过调小导叶降低当前负荷，也可以通过调小导叶并增大气态旁通阀共同调低当前负荷，其中导叶与气态旁通阀的关系可以如图2所示。
62.通常情况下，通过调小离心高温热泵中的导叶来调小离心高温热泵的负荷，但是当所需的负荷较小时，将导叶调至过小状态可能导致离心高温热泵发生喘振，对离心高温热泵造成危害。
63.因此，如图3所示，图中a1表示预设导叶阈值，预设导叶阈值表示离心高温热泵不发生喘振的最小导叶值。
64.当预设导叶值调小至最小导叶值且当前负荷仍高于目标负荷需要调低当前负荷时，可以调小离心高温热泵的经济器中的中间补气阀，直至当前负荷到达目标负荷。如此，通过调小中间补气阀进一步调小负荷，并且能够避免离心高温热泵发生喘振，影响离心高温热泵的使用寿命。
65.液态旁通阀用于保证蒸发器中冷剂的液位，从而保证该装置的正常回油以及冷剂的冷却循环。
66.如此，提供了一种泥料干化的装置，该装置能够提供温差负荷干化要求的热水与冷水，有利于提高产能，并且该装置为密闭装置，减少热量传输中的损耗，进一步地，冷水和热水都是循环水，无需额外提供稳定的热水源和冷水源。
67.进一步地，该装置能够进行安全的负荷调节，采用导叶和中间补气阀联动的方式调低负荷，使导叶开度不必降到最小，避免了喘振的发生。
68.以上结合图1对于本技术实施例提供的泥料干化的装置100进行了详细介绍，接下来，将结合附图对本技术实施例提供的泥料干化的方法进行介绍。
69.参见图4所示的泥料干化的方法的流程示意图，该方法应用于如图1所示的系统100中，该方法包括：
70.s402：离心高温热泵将任意温度的水温调节为符合干化条件的热水水温，将任意温度的水温调节为符合第一冷水条件的冷水水温。
71.离心高温热泵包括热水进水口、热水出水口、冷水进水口和冷水出水口，冷却塔包括进水口和出水口。
72.离心高温热泵的热水出水口与干化装置的热水进水口相连，干化装置包括热水进水口、热水出水口、冷水进水口和冷水出水口。
73.离心高温热泵的热水出水口与干化装置的热水进水口相连，干化装置的热水出水口与离心高温热泵的热水进水口相连。
74.s404：冷却塔将符合第一冷水条件的冷水水温冷却为符合干化条件的冷水水温。
75.其中，符合第一冷水条件的冷水水温高于符合干化冷水条件的冷水水温。
76.冷却塔包括进水口和出水口。
77.离心高温热泵的冷水出水口与冷却塔的进水口相连，冷却塔的出水口与干化装置的冷水进水口相连，干化装置的冷水出水口与离心高温热泵的冷水进水口相连。
78.在一些可能的实现方式中，该方法还包括：
79.当离心高温热泵的目标负荷低于当前负荷时，通过导叶调低离心高温热泵的当前负荷，导叶位于离心高温热泵的压缩机中。
80.在一些可能的实现方式中，该方法还包括：
81.当导叶调节至预设导叶阈值且目标负荷仍低于当前负荷时，通过中间补气阀调低离心高温热泵的当前负荷，预设导叶阈值为离心高温热泵不发生喘振的最小导叶值，中间补气阀位于离心高温热泵的压缩机与经济器之间。
82.在一些可能的实现方式中，该方法还包括：
83.当离心高温热泵的目标负荷低于当前负荷时，通过气态旁通阀调低离心高温热泵的当前负荷，气态旁通阀连接离心高温热泵的冷凝器的上端与蒸发器的上端。
84.在一些可能的实现方式中，该方法还包括：
85.通过液态旁通阀调节蒸发器中冷剂的液位，液态旁通阀连接离心高温热泵的冷凝器的底端与蒸发器的底端。
86.另外需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本技术提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。
87.通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本技术可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现，当然也可以通过专用硬件包括专用集成电路、专用cpu、专用存储器、专用元器件等来实现。一般情况下，凡由计算机程序完成的功能都可以很容易地用相应的硬件来实现，而且，用来实现同一功能的具体硬件结构也可以是多种多样的，例如模拟电路、数字电路或专用电路等。但是，对本技术而言更多情况下软件程序实现是更佳的实施方式。基于这样的理解，本技术的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在可读取的存储介质中，如计算机的软盘、u盘、移动硬盘、rom、ram、磁碟或者光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，训练设备，或者网络设备等)执行本技术各个实施例所述的方法。
88.在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品的形式实现。
89.所述计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行所述计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本技术实施例所述的流程或功能。所述计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。所述计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一计算机可读存储介质传输，例如，所述计算机指令可以从一个网站站点、计算机、训练设备或数据中心通过有线
(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(dsl))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、训练设备或数据中心进行传输。所述计算机可读存储介质可以是计算机能够存储的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的训练设备、数据中心等数据存储设备。所述可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，dvd)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，ssd))等。