污泥除湿热泵烘干设备的制作方法

本实用新型涉及利用热泵设备进行污泥处理的设备改进技术，尤其是污泥除湿热泵烘干设备。

背景技术：

热泵是一种将低位热源的热能转移到高位热源的装置，也是全世界倍受关注的新能源技术。而热泵是一种能从自然界的空气、水或土壤中获取低位热能，经过电能做功，提供可被人们所用的高位热能的装置。

污泥严重破坏城市形象，影响社会环境，是一种公害。同时，污泥含有丰富的氮磷有机物，又是生产园林，绿化用肥料的优质原料，可作为城市资源化利用的重要内容之一。但污泥资源化利用因干燥成本的影响,受到严重阻碍。采用热泵除湿干燥机对污泥进行脱水，干燥成型制造颗粒肥料的有效方法，它具有运行费用低、占地面积小、干燥能力强、保护环境等特点，可连续生产实现产业化。

随着国内电力工业和热泵技术的不断发展，高性能热泵性能系数cop已由原来的3左右提高到4.5～5，干燥温度由原来的60℃上升到85℃。

热泵除湿干燥装置是在封闭条件下对污泥进行干燥脱水，与周围不存在物质交换，对环境不会产生污染。如用煤、煤气、油和天然气燃料作为热源进行脱水干燥，除了燃烧本身要产生烟气污染外，在干燥脱水时，还向大气排放带有害物质熏臭的湿热气体，造成环境严重污染。污泥是胶质固体物微粒，其结构复杂，与水的亲和力很强。热泵除湿干燥装置在加热时，对污泥起到一定的调节作用，可降低污泥中胶质微粒与水的亲和力。热泵除湿干燥装置通常的干燥温度为75℃左右，这个温度既能满足胶质微粒的调节处理，同时也不会破坏污泥中的有机物质，能保证肥料营养成分。

污泥中含有具有潜在利用价值的有机质，氮、磷、钾和各种微量元素，寄生虫卵、病原微生物等致病物质，铜、锌、铬等重金属，以及多氯联苯、二噁英等难降解有毒有害物质，如不妥善处理，易造成二次污染。在制造业快速发展的形势下，工业以及城市生活污泥产量随之骤然增加，在严重的压力下，急需低成本高产能的环保型污泥处理技术。现有污泥处理技术通常存在诸多不足，包括锅炉房占地大、管理费用高、污染严重,再加上燃料储运费多等，传统污泥热干化系统供热量90％转化成排风热损失,传统热风干燥是利用热源对空气进行加热同是将吸湿后空气排放的开式系统排放废热，能源利用率低 20％-50％，与现代城市的环境要求,已完全不相称。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供污泥除湿热泵烘干设备。

本实用新型的目的将通过以下技术措施来实现：包括除湿热泵、烘干机体、冷凝水引出管、湿热空气回风管、干燥热空气泵出管、压缩机、回热器、水冷凝器、蒸发器、滤饼输入口、干料输出口、烘干箱、上位输料循环床、下位输料循环床、排气顶口和进气口；除湿热泵通过湿热空气回风管连接烘干机体顶部，除湿热泵通过干燥热空气泵出管连接烘干机体底部，除湿热泵内安装压缩机、回热器、水冷凝器和蒸发器；除湿热泵接出冷凝水引出管；烘干机体内安装烘干箱，烘干箱内上、下部分别安装上位输料循环床和下位输料循环床，烘干箱内底部安装与干燥热空气泵出管连接的进气口，烘干箱内顶部安装与湿热空气回风管连接的排气顶口，在上位输料循环床前端对应的烘干机体外壁上部安装滤饼输入口，滤饼输入口外端开在烘干机体外，滤饼输入口内端开在烘干箱内，在烘干机体底部前端或后端安装干料输出口。

尤其是，干料输出口的外端开口下方安装干料槽。

尤其是，烘干箱内壁安装反射保温层。

尤其是，上位输料循环床和下位输料循环床为水平安装的回转履带或链条装置。

尤其是，排气顶口内壁呈向上收缩的倒置漏斗状。

尤其是，湿热空气回风管或干燥热空气泵出管上安装风机。

尤其是，滤饼输入口下方安装进料斗，在进料斗的内侧中部和下部分别安装破桥装置和切条装置，其中，破桥装置包括至少一根横亘并铰接在进料斗内壁上的自转轴，而且，该自转轴中段上至少径向固定一段短杆；切条装置包括一对相邻平行安装的外缘上平行凸起有环形切盘的自转动辊。

尤其是，上位输料循环床输送方向为由前向后，下位输料循环床输送方向为由后向前。

尤其是，除湿热泵中包括一个环形循环管路，该环形循环管路中有换热芯管；同时，该环形循环管路上按工作液流动方向依次安装压缩机、水冷凝器、膨胀阀和蒸发器，在环形循环管路中部气流通道上安装回热器，该气流通道进、出口分别连通湿热空气回风管、干燥热空气泵出管；在蒸发器底部安装冷凝水收集槽，冷凝水收集槽底部连通冷凝水引出管。

本实用新型的优点和效果：除湿热泵在加热时，对污泥起到一定的调节作用，可降低污泥中胶质微粒与水的亲和力。将含水率80％的污泥干燥到25％，只需一个半小时。用热泵干燥后的污泥，不会出现黑焦现象。设备运行安全，占地面积小、规模化、连续式生产。运行费用低、无污染，而且便于控制，易于管理。

附图说明

图1为本实用新型实施例1结构示意图。

图2为本实用新型实施例1中除湿热泵结构示意图。

附图标记包括：

除湿热泵1、烘干机体2、干料槽3、饱和空气4、冷凝水引出管101、湿热空气回风管102、干燥热空气泵出管103、压缩机104、膨胀阀105、回热器106、水冷凝器107、蒸发器108、冷凝水收集槽109、滤饼输入口201、干料输出口202、进料斗203、烘干箱204、上位输料循环床205、下位输料循环床206、排气顶口207、进气口208。

具体实施方式

本实用新型原理在于，污泥是胶质固体物微粒，其结构复杂，与水的亲和力很强。干燥温度过高会导致污泥中细胞璧结壳、外表结焦,反而难以脱水。与传统热风干燥的区别在于空气循环方式不同，干燥室空气降湿的方式也不同。除湿热泵1烘干时空气在干燥室与除湿干燥机间进行闭式循环，不排放任何废热；

本实用新型包括：除湿热泵1、烘干机体2、冷凝水引出管101、湿热空气回风管102、干燥热空气泵出管103、压缩机104、回热器106、水冷凝器107、蒸发器108、滤饼输入口201、干料输出口202、烘干箱204、上位输料循环床205、下位输料循环床206、排气顶口207和进气口208。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：如附图1所示，除湿热泵1通过湿热空气回风管102连接烘干机体 2顶部，除湿热泵1通过干燥热空气泵出管103连接烘干机体2底部，除湿热泵1内安装压缩机104、回热器106、水冷凝器107和蒸发器108；除湿热泵1接出冷凝水引出管101；烘干机体2内安装烘干箱204，烘干箱204内上、下部分别安装上位输料循环床205和下位输料循环床206，烘干箱204内底部安装与干燥热空气泵出管103连接的进气口208，烘干箱204内顶部安装与湿热空气回风管102连接的排气顶口207，在上位输料循环床205 前端对应的烘干机体2外壁上部安装滤饼输入口201，滤饼输入口201外端开在烘干机体 2外，滤饼输入口201内端开在烘干箱204内，在烘干机体2底部前端或后端安装干料输出口202。

前述中，干料输出口202的外端开口下方安装干料槽3。

前述中，烘干箱204内壁安装反射保温层。

前述中，上位输料循环床205和下位输料循环床206为水平安装的回转履带或链条装置。

前述中，排气顶口207内壁呈向上收缩的倒置漏斗状。

前述中，湿热空气回风管102或干燥热空气泵出管103上安装风机。

前述中，滤饼输入口201下方安装进料斗203，在进料斗203的内侧中部和下部分别安装破桥装置和切条装置，其中，破桥装置包括至少一根横亘并铰接在进料斗203 内壁上的自转轴，而且，该自转轴中段上至少径向固定一段短杆；切条装置包括一对相邻平行安装的外缘上平行凸起有环形切盘的自转动辊。

前述中，上位输料循环床205输送方向为由前向后，下位输料循环床206输送方向为由后向前。

前述中，如附图2所示，除湿热泵1中包括一个环形循环管路，该环形循环管路中有换热芯管；同时，该环形循环管路上按工作液流动方向依次安装压缩机104、水冷凝器107、膨胀阀105和蒸发器108，在环形循环管路中部气流通道上安装回热器106，该气流通道进、出口分别连通湿热空气回风管102、干燥热空气泵出管103；在蒸发器108 底部安装冷凝水收集槽109，冷凝水收集槽109底部连通冷凝水引出管101。

本实施例中，由湿热空气回风管102进入除湿热泵1的回风，经过回热器106 升温同时在通过环形循环管路中部气流通道过程中过成为饱和空气4，然后进一步形成干燥热空气由干燥热空气泵出管103出风；在这一过程中，在经过水冷凝器107和蒸发器108 时工作气流中析出冷凝水由冷凝水收集槽109收集，并进而由冷凝水引出管101引出。

本实施例中，污泥滤饼由滤饼输入口201顺序通过进料斗203布料在上位输料循环床205上侧前端，在这一过程中，进料斗203中的破桥装置和切条装置将基于粘着滞留堆积在进料斗203内的物料破碎并下排，在依次经过上位输料循环床205和下位输料循环床206有前到后再翻转由后到前的水平输送行程中，由进气口208至排气顶口207的烘干箱204内有下向上的热空气快速带走潮湿污泥中的大量水分，最终，相对干燥和破碎的处理后污泥由干料输出口202下排至干料槽3输出。

本实施例中，采用低温(40-75℃)全封闭干化模式，可直接将83％含水率污泥干化至10％，无需分段处置；H2S、NH3析出量大大减少；无臭气外溢，无需安装复杂的除臭装置；污泥干化过程氧气含量<12％；干料为颗粒状；粉尘浓度<60g/m³，无粉尘危险；颗粒温度<60℃；出料温度低于＜50℃，无需冷却，直接储存；按每天绝干污泥量3吨计算， 70％污泥10吨干化至20％污泥3.75吨；每天脱水量6.25吨，每天耗电量1785kw.h，按照综合除湿性能比(SMER)为3.5kg.H2O/kw.h以上；每天处理费用电费1428元，每吨污泥干化费用：142.8元。

本实用新型中，除湿热泵1用制冷系统使湿热空气降温脱湿，同时，通过热泵原理回收空气水分凝结潜热，除湿干化是回收排风中水蒸气潜热和空气显热，除湿干化过程没有任何废热排放。除湿热泵1在加热时，对污泥起到一定的调节作用，可降低污泥中胶质微粒与水的亲和力。通常的干燥温度为75℃左右，这个温度既能满足胶质微粒的调节处理，同时也不会破坏污泥中的有机物质，能保证肥料营养成分。