一种热量高效利用的干化机热泵机构的制作方法

本实用新型属于固体废弃物处置与综合利用技术领域，具体地，涉及一种热量高效利用的干化机热泵机构。

背景技术：

随着我国污水处理厂大规模的建设运行，污泥产量也大幅增加，对环境污染的威胁日趋严重，而经脱水处理的污泥含水率大多仍高于80%，且含有大量有毒有害物质，性质不稳定，难以进行资源化利用，因此在对其进行堆肥或者焚烧等最终处置前，适当的干化处理极有必要，而干化技术中的低温热泵干化技术具有占地小，干化效率高，对环境造成的污染小的独特优势。

低温干化设备采用除湿热泵技术原理，利用热泵系统冷凝器端将不饱和干空气加热后与湿污泥进行湿热交换，再将饱和湿空气在热泵系统蒸发器端进行除湿，再次形成不饱和干空气进行加热，如此反复循环过程中完成污泥的干化。

总的来说，现有污泥干化机存在以下不足：

1、能耗高，干化是能量净消耗过程，采用蒸汽或导热油作为热源，需要消耗大量的石化能源，能耗费用通常占处理总费用的80％以上；现有干化设备采用加热排湿方式，能源利用率低；每蒸发一吨水消耗蒸汽量约1.5吨，另消耗电量约70kw.h；

2、现有高温烟气余热干化存在干化温度高、粉尘量大、排放尾气难处理；

3、存在安全风险，采用100℃以上干化温度存在安全风险，污泥干化为避免爆炸通常需要采用加氮方式降低含氧量；

4、不环保，排放大量臭气，需建造负责的尾气处理系统；干化车间工作环境差；干化过程供热热源采用锅炉，也排放大量的尾气，存在二次污泥问题；

5、干化过程复杂，存在黏糊区，装置磨损件多，维护量大。

技术实现要素：

实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种热量高效利用的干化机热泵机构，解决了。

技术方案：本实用新型提供了一种热量高效利用的干化机热泵机构，包括热泵框架、过滤网、热泵除湿单元一和热泵除湿单元二，所述过滤网设置在热泵框架内，所述热泵除湿单元一和热泵除湿单元二对称设置在热泵框架内；其中，所述热泵除湿单元一和热泵除湿单元二均包括横冷凝器、回热器一、竖冷凝器一、压缩机一、热交换器一、压缩机二、热交换器二和蒸发器一，所述热泵框架按照由下至上分为四层，分别为：第一层、第二层、第三层和第四层，所述横冷凝器设置在第四层上，所述过滤网设置在第三层上，所述回热器一、竖冷凝器一、压缩机一和热交换器一设置在第二层上，所述压缩机二、热交换器二和蒸发器一设置在第一层上。

进一步的，上述的热量高效利用的干化机热泵机构，所述热泵框架为长方体框架结构结构，所述热泵框架上罩设有封板。

进一步的，上述的热量高效利用的干化机热泵机构，所述第一层上设有阻风挡板一，所述阻风挡板一倾斜设置，并且阻风挡板一的上端面与第二层的下端面贴合。

进一步的，上述的热量高效利用的干化机热泵机构，所述压缩机二和热交换器二并列设置，并且压缩机二和热交换器二位于蒸发器一和阻风挡板一之间。

进一步的，上述的热量高效利用的干化机热泵机构，所述压缩机一和热交换器一并列设置，所述竖冷凝器一位于回热器一靠近热泵框架侧壁的一侧，所述压缩机一和热交换器一位于回热器一远离热泵框架侧壁的另一侧。

进一步的，上述的热量高效利用的干化机热泵机构，所述过滤网呈往复的折返状，并且过滤网沿热泵框架设置，所述过滤网位于横冷凝器的正下方。

进一步的，上述的热量高效利用的干化机热泵机构，所述热泵框架的底部设有排水管。

进一步的，上述的热量高效利用的干化机热泵机构，所述第二层和第三层之间设有隔板。

进一步的，上述的热量高效利用的干化机热泵机构，所述过滤网的上端部位于第一层内。

上述技术方案可以看出，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型所述的热量高效利用的干化机热泵机构，污泥除湿干化机-污泥干燥过程中采用除湿热泵进行空气脱湿加热方式达到污泥干化；对流热风干燥-利用干燥热空气为干燥介质，污泥中水分吸收空气中热浪汽化至空气中从而达到干燥目的；空气为对流干燥的载热载湿介质，也可以为其他介质；采用除湿热泵=除湿（祛湿干燥）+热泵（能量回收）的结合，污泥除湿热泵烘干是利用制冷系统使来自干燥室的时控器降温脱湿的同时通过热泵原理回收水分凝结潜热加热空气达到干燥物料的目的。除湿热泵干燥是除湿（祛湿干燥）加热泵（能量回收）的结合，是干燥过程中能量的循环利用；污泥除湿热泵烘干与传统污泥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。除湿热泵烘干时空气在干燥室与除湿热干燥剂之间进行闭式循环（不排放任何废热、废气）；传统热风干燥是利用热源对干燥室空气进行加热同时将吸湿后空气排放的开式系统，能源利用率低20%-50%。

附图说明

图1为本实用新型所述的节能环保的自动化带式污泥干化机的结构示意图一；

图2为本实用新型所述的节能环保的自动化带式污泥干化机的结构示意图二；

图3为本实用新型所述的节能环保的自动化带式污泥干化机的结构示意图三；

图4为本实用新型所述的搅拌装置的结构示意图；

图5为本实用新型所述的切条造粒机构的结构示意图；

图6为本实用新型所述的分切轴的结构示意图；

图7为本实用新型所述的铜梳的结构示意图；

图8为本实用新型所述的热泵机构的结构示意图；

图9为本实用新型所述的网带输送机构的结构示意图；

图10为本实用新型所述的上污泥输送组件或下污泥输送组件的结构示意图；

图11为本实用新型所述的上污泥输送组件或下污泥输送组件的局部放大图；

图12为本实用新型所述的出料机构的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

如图1、2所示的节能环保的自动化带式污泥干化机，包括储料仓10、切条造粒机构1、热泵机构2、网带输送机构3、出料机构4、外部密封箱体5和一组箱门6，所述一组箱门6设置在外部密封箱体5上，所述切条造粒机构1设置在外部密封箱体5的上端部上，并且切条造粒机构1位于外部密封箱体5的一侧，所述储料仓10设置在切条造粒机构1上，所述切条造粒机构1位于网带输送机构3一侧的正上方，所述热泵机构2、网带输送机构3和出料机构4均设置在外部密封箱体5内，所述出料机构4位于网带输送机构3的末端，所述热泵机构2和网带输送机构3沿竖直方向并列设置。

如图3-7所示的包括储料仓10和切条造粒机构1，所述储料仓10设置在干化机的外壳上，所述切条造粒机构1设置在干化机上，并且切条造粒机构1位于储料仓10的正下方；所述切条造粒机构1包括切条造粒箱体103、搅拌驱动装置104、两个对称设置的搅拌装置105、两个对称设置的分切轴106、两个对称设置的铜梳107和切条造粒驱动装置108，所述切条造粒箱体103固定设置在干化机上，所述搅拌驱动装置104和切条造粒驱动装置108分别设置在切条造粒箱体103相对的两个外壁上，所述两个对称设置的搅拌装置105、两个对称设置的分切轴106和两个对称设置的铜梳107均设置在切条造粒箱体103内，并且两个对称设置的搅拌装置105、两个对称设置的分切轴106和两个对称设置的铜梳107按照由上至下的顺序依次设置，所述搅拌驱动装置104和搅拌装置105连接，所述切条造粒驱动装置108和分切轴106连接，所述储料仓10位于个对称设置的搅拌装置105中心的正上方。所述储料仓10包括储料仓本体109、驱动电机一110、分料轴111和一组分料桨叶112，所述储料仓本体109设置在切条造粒箱体103的上端面上，所述驱动电机一110固定设置在储料仓本体109一侧的外壁上，并且驱动电机一110的转轴和分料轴111连接，所述分料轴111通过轴承设置在储料仓本体109上，所述一组分料桨叶112固定设置在分料轴111的外壁上。所述储料仓本体109为上下两端开口的梯形结构，并且储料仓本体109呈上端开口大下端开口小的结构，所述储料仓本体109和切条造粒箱体103连通。所述分料桨叶112上设有连接杆113，所述连接杆113的一端固定设置在分料轴111的外壁上，并且分料桨叶112设置在连接杆113远离分料轴111的端部，所述分料桨叶112呈矩形板状。所述切条造粒箱体103为矩形箱体结构，所述两个对称设置的搅拌装置105、两个对称设置的分切轴106和两个对称设置的铜梳107设置在切条造粒箱体103的长度方向上，所述切条造粒箱体103沿长度方向两侧的外壁上分别设有支撑框架一114和支撑框架二115，所述搅拌驱动装置104设置在支撑框架一114上，所述切条造粒驱动装置108设置在支撑框架二115上。所述搅拌装置105包括坡桥轴116和一组搅拌齿117，所述坡桥轴116和搅拌驱动装置104连接，所述一组搅拌齿117间隔均匀的设置在坡桥轴116的外壁上，并且一组搅拌齿117呈交错式设置。所述分切轴106的外圆周上均设有环形沟槽120。所述铜梳107包括铜梳板121和一组梳齿122，所述铜梳板121的截面为v字型，所述一组梳齿122呈一列沿长度方向设置在铜梳板121的一侧边上，所述一组梳齿122位于环形沟槽120内。所述搅拌驱动装置104包括搅拌驱动电机123、减速机一124、齿轮一125和齿轮二126，所述搅拌驱动电机123和减速机一124连接，所述减速机一124和齿轮一125连接，所述齿轮一125和齿轮二126啮合，所述齿轮一125和齿轮二126分别和两个对称设置的搅拌装置105的坡桥轴116连接。所述切条造粒驱动装置108包括切条造粒驱动电机127、减速机二128、齿轮三129和齿轮四130，所述切条造粒驱动电机127和减速机二128连接，所述减速机二128和齿轮三129连接，所述齿轮三129和齿轮四130啮合，所述齿轮三129和齿轮四130分别和两个对称设置的分切轴106连接。

如图8所示的热泵机构2包括热泵框架201、过滤网202、热泵除湿单元一203和热泵除湿单元二204，所述过滤网202设置在热泵框架201内，所述热泵除湿单元一203和热泵除湿单元二204对称设置在热泵框架201内；其中，所述热泵除湿单元一203和热泵除湿单元二204均包括横冷凝器205、回热器一206、竖冷凝器一207、压缩机一208、热交换器一209、压缩机二210、热交换器二211和蒸发器一212，所述热泵框架201按照由下至上分为四层，分别为：第一层213、第二层214、第三层215和第四层216，所述横冷凝器205设置在第四层216上，所述过滤网202设置在第三层215上，所述回热器一206、竖冷凝器一207、压缩机一208和热交换器一209设置在第二层214上，所述压缩机二210、热交换器二211和蒸发器一212设置在第一层213上。所述热泵框架201为长方体框架结构结构，所述热泵框架201上罩设有封板。所述第一层213上设有阻风挡板一217，所述阻风挡板一217倾斜设置，并且阻风挡板一217的上端面与第二层214的下端面贴合。所述压缩机二210和热交换器二211并列设置，并且压缩机二210和热交换器二211位于蒸发器一212和阻风挡板一217之间。所述压缩机一208和热交换器一209并列设置，所述竖冷凝器一207位于回热器一206靠近热泵框架201侧壁的一侧，所述压缩机一208和热交换器一209位于回热器一206远离热泵框架201侧壁的另一侧。所述过滤网202呈往复的折返状，并且过滤网202沿热泵框架201设置，所述过滤网202位于横冷凝器205的正下方。所述热泵框架201的底部设有排水管218。所述第二层214和第三层215之间设有隔板219。所述过滤网202的上端部位于第一层213内。

如图9-11所示的网带输送机构3包括上污泥输送组件301、一组循环风机302、下污泥输送组件303、底座304、主风机一305、主风机二306、过滤挡板307、出料机构4和输送框架309，所述底座304设置在输送框架309的下端部，所述上污泥输送组件301、下污泥输送组件303、主风机一305和主风机二306按照由上至下的顺序设置在输送框架309内，所述主风机一305和主风机二306固定设置在底座304上，并且主风机一305和主风机二306对称设置，所述一组循环风机302设置在输送框架309的侧壁上，并且一组循环风机302沿竖直方向位于上污泥输送组件301和下污泥输送组件303之间，所述过滤挡板307设置在输送框架309的侧壁上，并且过滤挡板307倾斜设置在上污泥输送组件301和下污泥输送组件303之间，所述出料机构4设置在输送框架309内，并且出料机构4位于下污泥输送组件303传送方向的末端。所述上污泥输送组件301和下污泥输送组件303均包括污泥传送驱动电机310、污泥传送减速机311、链条一312、链条二313、两个对称设置在主动链轮一314、两个对称设置在从动链轮一315、一组传动轴一316和聚酯网317，所述污泥传送驱动电机310与污泥传送减速机311连接，所述两个对称设置在主动链轮一314之间设有传动轴二318，所述两个对称设置在从动链轮一315之间设有传动轴三319，所述污泥传送减速机311和传动轴二318连接，所述链条一312和链条二313分别设置在两个对称设置在主动链轮一314和两个对称设置在从动链轮一315之间，所述链条一312和链条二313之间设有一组传动轴一316，所述聚酯网317的两侧边缘分别与链条一312和链条二313连接。所述链条一312和链条二313上设有污泥挡板320。所述上污泥输送组件301靠近干化机进料口处的起始端与输送框架309的内壁贴合，并且上污泥输送组件301远离干化机进料口的末端与输送框架309的内壁之间设有间隙321。所述下污泥输送组件303的起始端位于上污泥输送组件301的末端的下方，所述下污泥输送组件303的末端位于上污泥输送组件301起始端的下方，所述过滤挡板307的上端部与上污泥输送组件301的末端处于同一水平位置，并且过滤挡板307的下端部位于下污泥输送组件303起始端的上方。所述底座304上对称设有两块阻风挡板322，所述阻风挡板322倾斜设置，并且两块阻风挡板322的上端部在输送框架309的中间位置贴合。所述一组循环风机302的个数为4个，并且一组循环风机302以输送框架309的中间位置为中心两项对称设置。所述输送框架309上罩设有封板。

如图12所示的出料机构4包括出料挡板323和出料口324，所述出料口324的截面为等腰梯形，并且出料口324的敞口位于下污泥输送组件303传送方向的末端，所述出料挡板323固定设置在出料口324的上端部上，并且出料挡板323与下污泥输送组件303的末端处于同一水平位置。所述出料口324上端部靠近下污泥输送组件303的一侧设有缺口325。

基于上述结构的基础上，一种节能环保的自动化带式污泥干化机的工作方法，包括以下步骤：

1）污泥上料：污泥输送机将污泥输送进入储料仓10内，驱动电机一110带动分料轴111转动，从而带动一组分料桨叶112在储料仓本体109内转动，使得储料仓本体109内的污泥被搅动；

2）切条造粒：

2-1）储料仓本体109内被搅拌的污泥落入切条造粒箱体103内，搅拌驱动装置104启动，带动坡桥轴116和一组搅拌齿117转动；

2-2）切条造粒驱动装置108启动，将进入两个对称设置的分切轴106之间的污泥进行分切成条，铜梳107将分切轴106上的污泥从分切轴106上刮落；

3）污泥输送：分切成条的污泥落在上污泥输送组件301上，上污泥输送组件301循环传动，将污泥传送至末端，并且上污泥输送组件301上的污泥通过过滤挡板307落在下污泥输送组件303上，并且污泥随着下污泥输送组件303传送；

4）热泵机构除湿干燥：

4-1）压缩机一208将空气经过回热器一206转换气源，然后在经过竖冷凝器一207将空气转化成热风；

4-2）一组循环风机302、主风机一305和主风机二306启动将步骤4-1）中的热风分别吹送至上污泥输送组件301和下污泥输送组件303，其中上污泥输送组件301上的污泥通过一组循环风机302进行除湿干燥，下污泥输送组件303上的污泥经过一组循环风机302、主风机一305和主风机二306分别进行除湿干燥；

4-3）经过上污泥输送组件301和下污泥输送组件303的热风，在通过一组循环风机302进入热泵框架201内；

4-4）首先经过过滤网202经过净化，去除灰尘或是异物；

5）出料：下污泥输送组件303上的污泥被除湿干燥口后，在下污泥输送组件303的末端通过出料口324将干燥后的污泥排出。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。