一种应用于烘干污泥的热泵闭式风管循环装置的制作方法

本实用新型涉及一种热泵闭式风管循环装置，具体涉及一种通过仅仅消耗电能，实现对湿污泥的除湿干燥，并且是闭式风管循环系统，在处理污泥的过程中对环境产生污染少的应用于烘干污泥的热泵闭式风管循环装置。

背景技术：

党的十三五计划提出推进能源革命的背景下，节能环保产业将扮演经济建设中的重要角色，同时城市污水处理厂污水污泥排放标准CJ3025-1993中第四项，4.1也提出了“城市污水处理厂污泥应本着综合利用，化害为利、保护环境，造福人民的原则进行妥善处理和处置。”本烘干污泥的热泵闭式风管循环装置就是这个背景下产生的一个向环境实现零废气排放的情况下对湿污泥进行除湿烘干的设备。该设备在只有电能输入的情况下即可实现对污泥的批量连续烘干除湿处理，同时热泵侧独特的风管布置，更为设备优化节约了大量的空间，使得设备精简高效的运行，此外烘干后的污泥还可以进行热解焚烧提供热能，真正的实现变废为宝。

目前主要的污泥烘干方法有蒸汽烘干污泥，热泵烘干污泥；蒸汽烘干污泥具有集中大量烘干污泥的优点，但其投资成本相对较高，烘干温度高，烘干过程容易结胶影响进一步烘干，烘干不均匀等缺点。而热泵烘干具有投资小，所需温度低，烘干均匀，能耗低等优点。而本热泵闭式风管循环装置，除了传统热泵烘干的优点外，还具有设备精简，适用性强等优点。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种通过仅仅消耗电能，实现对湿污泥的除湿干燥，并且是闭式风管循环系统，在处理污泥的过程中对环境产生污染少的应用于烘干污泥的热泵闭式风管循环装置。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种应用于烘干污泥的热泵闭式风管循环装置，所述应用于烘干污泥的热泵闭式风管循环装置包括：热泵系统，空气循环系统、污泥皮带传输系统、控制系统、检测系统、通讯系统六个部分。

热泵系统，空气循环系统、污泥皮带传输系统、检测系统均与控制系统连接；通讯系统与控制系统通过有线或无线的方式连接。

热泵系统：所述热泵系统通过冷凝器加热空气和蒸发器降温除湿。

空气循环系统：所述空气循环系统通过使空气循环，带走湿污泥层中的水分。

污泥皮带传输系统：所述污泥皮带传输系统包括皮带、带动皮带传输的电机；实现污泥的不间断输送。

控制系统：所述控制系统包括压缩机控制、风量控制、外置冷凝器风量控制、污泥皮带传输速率控制。

检测系统：所述检测系统包括温度检测、湿度检测、压力检测；温度检测、湿度检测、压力检测均安装在的管道上。

通讯系统：所述通讯系统通过与控制系统进行通讯获得整个装置的运行信息。

在本实用新型的具体实施例子中，所述应用于烘干污泥的热泵闭式风管循环装置包括：污泥侧工位、过滤器、回热器、蒸发器、外置冷凝器、内置冷凝器、压缩机、离心风机。

污泥侧工位通过管道连接过滤器，过滤器通过管道连接回热器，蒸发器和回热器通过管道连接组成循环网圈；回热器通过管道连接内置冷凝器；内置冷凝器通过管道连接回污泥侧工位，内置冷凝器和蒸发器之间通过热泵工质管道连接外置冷凝器和压缩机并组成热泵循环；污泥侧工位和内置冷凝器之间的管道上安装有离心风机。

在本实用新型的具体实施例子中，所述污泥侧工位和过滤器之间安装有风机。

在本实用新型的具体实施例子中，所述蒸发器上还安装有冷凝水排出的管道。

在本实用新型的具体实施例子中，所述过滤器和回热器之间的管道上安装有第三温湿度探头。

所述回热器和蒸发器之间的管道上安装有第一温湿度探头和第二温湿度探头。

内置冷凝器和污泥侧工位之间的管道上安装有第一温度探头。

所述回热器和内置冷凝器之间的管道上安装有第二温度探头。

在本实用新型的具体实施例子中，所述压缩机和蒸发器之间的管道上安装有第一温度变动器和第一压力变动器；蒸发器和内置冷凝器之间的管道上安装有第四压力变送器、第四温度变送器和第三压力变送器。

内置冷凝器和外置冷凝器之间的管道上安装有第三温度变送器。

外置冷凝器和压缩机之间的管道上安装有第二压力变送器、第二温度变送器。

压缩机前后管道上安装有压差开关。

外置冷凝器前后管道上安装有第一压差变送器。

内置冷凝器前后管道上安装有第二压差变送器。

本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供的应用于烘干污泥的热泵闭式风管循环装置；通过仅仅消耗电能，实现对湿污泥的除湿干燥，并且由于本系统是闭式风管循环系统，在处理污泥的过程中对环境产生零污染；当空气经过热泵的冷凝器时被加热成干热空气，而后干热空气在离心机的作用下经过湿污泥层，带走湿污泥层中的水分，而后湿污泥层经过回热器温度进一步降低相对湿度进一步增加，之后离开回热器进入热泵的蒸发器降温除湿成为低温高相对湿度的空气，之后再进入到回热器使得空气温度稍微上升相对湿度减小，之后又再次回到热泵的冷凝器被加热成干热空气，如此反复循环实现对湿污泥的烘干。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图框图。

图2为本实用新型的构件连接的整体结构示意图。

图3为本实用新型的热泵烘干机空气循环系统图。

图4为本实用新型的热泵烘干机工质循环系统图。

图5为本实用新型的热泵烘干机空气循环监测图。

图6为本实用新型的热泵烘干机工质循环监测图。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

图1为本实用新型的整体结构示意图框图，图2为本实用新型的构件连接的整体结构示意图，如图1-2所示，本实用新型中的热泵烘干机空气循环系统包括六个部分：热泵系统100，空气循环系统200、污泥皮带传输系统300、控制系统400、检测系统500、通讯系统600。

热泵系统100，空气循环系统200、污泥皮带传输系统300、检测系统500均与控制系统400连接；通讯系统600与控制系统400通过有线或无线的方式连接；热泵系统100通过冷凝器加热空气和蒸发器降温除湿；空气循环系统200通过使空气循环，带走湿污泥层中的水分；污泥皮带传输系统300包括皮带、带动皮带传输的电机、实现污泥的不间断输送；控制系统400包括压缩机控制、风量控制、外置冷凝器风量控制、污泥皮带传输速率控制；检测系统500包括温度检测、湿度检测、压力检测、压差检测；温度检测、湿度检测、压力检测、压差检测均安装在的管道上；通讯系统600通过与控制系统400进行通讯获得整个装置的运行信息。

本实用新型提供的应用于烘干污泥的热泵闭式风管循环装置包括：污泥侧工位1、过滤器2、回热器3、蒸发器4、外置冷凝器5、内置冷凝器6、压缩机7、离心风机8。

污泥侧工位1通过管道连接过滤器2，过滤器2通过管道连接回热器3，蒸发器4和回热器3通过管道连接组成循环网圈；回热器3通过管道连接内置冷凝器6；内置冷凝器6通过管道连接回污泥侧工位1，内置冷凝器6和蒸发器4之间通过热泵工质管道连接外置冷凝器5和压缩机7并组成热泵循环；污泥侧工位1和内置冷凝器6之间的管道上安装有离心风机8，污泥侧工位1和过滤器2之间安装有风机9。

图3为本实用新型的热泵烘干机空气循环系统图。热泵烘干机空气循环系统，它包括污泥侧、过滤器、回热器、蒸发器、内置冷凝器，其中除了污泥侧其它空气均在风管内循环。污泥侧通过离心风机，将从内置冷凝器出来的干热空气吹向湿污泥层并带走湿污泥层中的水分，再通过风机将带有水分的高湿空气吹向过滤器，过滤器会除掉从湿污泥层而来的空气中的杂质，之后带有水分的高湿空气经过过滤器到达回热器温度进一步降低，同时相对湿度达到最高，之后高湿空气经过蒸发器降温除湿析出水分变成低温低绝对含湿量的空气，析出来的水分则通过冷凝水管排出，之后低温低绝对含湿量的空气经过回热器温度初步得到提高相对湿度变低，之后风管中的空气再经过内置冷凝器使得空气又再次恢复到干热空气的状态，如此反复循环实现在对大气环境零排放的情况下将湿污泥烘干。

实现热能和机械能相互转化的媒介物质称为工质，图4为本实用新型的热泵烘干机工质循环系统图。如图4所示，本实用新型中的热泵烘干机工质循环系统，它包括压缩机、外置冷凝器、内置冷凝器、储液器、蒸发器、设备连接铜管和辅助阀门、仪器表等，其中辅助阀门仪器仪表包括单向阀、球阀、干燥过滤器、视液镜、电磁阀、节流阀、针阀等。

压缩机将从蒸发器出来的低压低温的气态工质压缩为高压高温的气态工质，之后高压高温的气态工质经过外置冷凝器进行小部分散热，散热到大气环境中去，再经过内置冷凝器进行大部分散热，散热到风管中用来加热风管中循环的空气，同时经过外置冷凝器的工质变为高压高温的液体，之后高温高压的液态工质进入储液器以备后用，之后储液器的液态工质经过节流之后变成低压低温的液态工质进入蒸发器，在蒸发中吸收热量，实现对空气侧的制冷降温除湿，之后离开蒸发器时变成低压低温的气态工质，低温低压的气态工质再次经过压缩机后变成高压高温的气态工质，如此反复循环，实现热泵系统的顺利运行。此外该热泵系统还有一个给压缩机降温的旁通支路，当压缩机温度过高时旁通支路开启喷液保护装置，给压缩机降温，当压缩机正常运行时旁通支路关闭。

图5为本实用新型的热泵烘干机空气循环监测图。如图5所示，过滤器2和回热器3之间的管道上安装有第三温湿度探头10；回热器3和蒸发器4之间的管道上安装有第一温湿度探头11和第二温湿度探头14；内置冷凝器6和污泥侧工位1之间的管道上安装有第一温度探头13；回热器3和内置冷凝器6之间的管道上安装有第二温度探头12。

本实用新型中的热泵烘干机空气循环监测由温湿度探头和温度探头组成，其中第一温湿度探头11和第二温湿度探头14可以完成蒸发器除湿量和蒸发器空气侧制冷量的计算和监测；第一温湿度探头11和第三温湿度探头10可以完成回热器低温侧负荷的计算和是否有冷凝水析出的监测；第二温湿度探头14和第二温度探头12可以完成回热器高温侧负荷的计算；第一温度探头13和第二温度探头12可以完成内置冷凝器负荷的计算，同时第一温度探头13还有监测外置冷凝器风机的作用。

图6为本实用新型的热泵烘干机工质循环监测图。压缩机7和蒸发器4之间的管道上安装有第一温度变送器15和第一压力变送器16；蒸发器4和内置冷凝器6之间的管道上安装有第四压力变送器17、第四温度变送器18和第三压力变送器19；内置冷凝器6和外置冷凝器5之间的管道上安装有第三温度变送器20；外置冷凝器5和压缩机7之间的管道上安装有第二压力变送器21、第二温度变送器22；压缩机7前后管道上安装有压差开关23；外置冷凝器5前后管道上安装有第一压差变送器24；内置冷凝器6前后管道上安装有第二压差变送器25。如图6所示，热泵烘干机工质循环监测由温度变送器和压力变送器组成，其中第一温度变送器15、第一压力变送器16用来监测蒸发器工质出口(即压缩机工质入口)的温度和压力；第二温度变送器22、第二压力变送器21用来监测压缩机出口(即外置冷凝器入口)工质的温度和压力；第三温度变送器20用来监测外置冷凝器出口工质的温度；第三压力变送器19、第四温度变送器18用来监测内置冷凝器工质出口的压力和温度；第四压力变送器17用来监测蒸发器入口工质的压力；压差开关23用来避免压缩机压缩比过大；第一压差变送器24用来监测工质通过外置冷凝器后的压降；第二压差变送器25用来监测工质通过内置冷凝器后的压降。这些监测数据，都可以根据热泵系统的蒸发温度、冷凝温度、蒸发负荷、冷凝负荷进行协调和监测控制。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。