專利名稱：一種利用工業(yè)廢氣的污泥干燥能量綜合利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種干燥污泥制取熱水系統(tǒng)，特別是涉及一種利用工廠高溫廢氣的污泥干燥系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在工廠中往往存在高溫的廢氣，特別是印染企業(yè)中，存在著大量的鍋爐尾氣、定型機(jī)廢熱，在生產(chǎn)過程中，由于這部分能量難以收集再利用，所以出現(xiàn)大量的能量浪費(fèi)。污泥干燥系統(tǒng)中采用高溫?zé)煔膺M(jìn)行污泥干燥的技術(shù)普遍存在較大的問題，主要是采用高溫干燥，使污泥中的有毒有害氣體大量分解出，造成嚴(yán)重的二次污染；直接和污泥接觸干燥，干燥過后的大量氣體不能進(jìn)入鍋爐燃燒，產(chǎn)生巨大的尾氣處理成本；又或者經(jīng)過換熱之后進(jìn)行干燥，由于干燥后溫度低，不能重復(fù)利用，效率低下；而且如果這部分高溫廢氣進(jìn)行直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的熱污染。如何有效利用這部分高溫廢氣成為當(dāng)前面臨的重要問題。發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了解決上面提到的問題，提供一種高效的利用高溫工廠高溫廢氣的能量實(shí)現(xiàn)污泥干化，同時(shí)利用熱泵系統(tǒng)對(duì)污泥干化之后的尾氣進(jìn)行降溫除濕、回收熱量制取高溫?zé)崴?。具體的提供一種利用工廠高溫廢氣的污泥干燥系統(tǒng)，包括中間換熱器2，該換熱器散熱側(cè)的入口端連接有工廠高溫廢氣，出口側(cè)連接大氣；工質(zhì)空氣管路6順序連接所述的中間換熱器2的得熱側(cè)、污泥干燥裝置5、熱泵蒸發(fā)器7的散熱側(cè)，連至中間換熱器2的得熱側(cè)入口處；熱泵冷媒管路順序連接所述的熱泵蒸發(fā)器7得熱側(cè)，壓縮機(jī)10、熱泵冷凝器11散熱側(cè)、節(jié)流閥9，連至熱泵蒸發(fā)器7得熱側(cè)入口處；回水管路13連接熱泵冷凝器11散熱側(cè)，連接熱水管路12送至用水處。所述的工廠高溫廢氣為排氣溫度在120°C以上的廢氣，該廢氣來自鍋爐或者印染企業(yè)的定型機(jī)。所述的中間換熱器2，選擇熱管換熱器或管翅式換熱器。所述的經(jīng)過中間換熱器2之后進(jìn)入污泥干燥箱5的工質(zhì)空氣的溫度在80°C及以下。所述的工質(zhì)空氣經(jīng)過污泥干燥箱5之后，進(jìn)入熱泵蒸發(fā)器7，經(jīng)過冷凝除濕之后，重新進(jìn)入中間換熱器2加熱；。所述的工質(zhì)空氣在系統(tǒng)的密閉管道中循環(huán)利用。所述熱泵蒸發(fā)器7吸收了工質(zhì)空氣的能量之后，并通過壓縮機(jī)10、節(jié)流閥9將能量回收至冷凝器11中，用于制取高溫?zé)崴?。所述的高溫?zé)崴瑴囟仍?5°C以上，用于工廠工藝流程、生活用水、洗浴用水或采暖用水。所述熱泵蒸發(fā)器7為工質(zhì)空氣與熱泵冷媒換熱器，所述的熱泵冷凝器11為水與熱泵冷媒換熱器。[0016]本實(shí)用新型采用高溫工廠高溫廢氣作為主要能源，一方面可以有效的利用高溫工廠高溫廢氣中的能量進(jìn)行污泥干化，另一方面，干燥污泥之后的高焓值濕熱工質(zhì)空氣，通過熱泵系統(tǒng)進(jìn)行能量回收，制取高溫?zé)崴┕S生產(chǎn)工藝流程中使用。高溫工廠高溫廢氣干燥污泥之后，余熱用于制取高溫?zé)崴?，將極大地提高資源的利用率。

圖I為本實(shí)用新型實(shí)施例系統(tǒng)圖；其中1為工廠廢氣引入口 ；2為中間換熱器；3為煙氣出口 ；4為換熱后熱工質(zhì)空氣管道；5為污泥干燥箱；6為干燥箱出口濕熱工質(zhì)空氣管道；7為熱泵蒸發(fā)器；8為冷凝后工質(zhì)空氣管道；9為節(jié)流閥；10為壓縮機(jī)；11為熱泵冷凝器；12為熱水管道；13為回水管道；14為工廠廠房
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。如圖I所示為本實(shí)用新型實(shí)施例系統(tǒng)圖，一種利用工廠高溫廢氣的污泥干燥系統(tǒng)，其特征在于包括中間換熱器2，該換熱器散熱側(cè)的入口端連接有工廠高溫廢氣，出口側(cè)連接大氣；工質(zhì)空氣管路6順序連接所述的中間換熱器2的得熱側(cè)、污泥干燥裝置5、熱泵蒸發(fā)器7的散熱側(cè)，連至中間換熱器2的得熱側(cè)入口處；熱泵冷媒管路順序連接所述的熱泵蒸發(fā)器7得熱側(cè)，壓縮機(jī)10、熱泵冷凝器11散熱側(cè)、節(jié)流閥9，連至熱泵蒸發(fā)器7得熱側(cè)入口處；回水管路13連接熱泵冷凝器11散熱側(cè)，連接熱水管路12送至用水處。此處的得熱側(cè)和散熱側(cè)表示的熱量傳遞的方向，在換熱器中，熱量從散熱側(cè)傳遞到得熱側(cè)。具體的從功能看，一部分是污泥烘干裝置，包括工廠廢氣引入口 1，中間換熱器2，工質(zhì)空氣管道4、6、8，熱泵蒸發(fā)器7及污泥烘干箱5。工廠的高溫廢氣為排氣溫度在130°C以上的廢氣，該廢氣來自鍋爐或者印染企業(yè)的定型機(jī)。該高溫廢氣經(jīng)過廢氣引入口 I進(jìn)入中間換熱器2，可以選擇熱管換熱器或者管翅式換熱器等。換熱之后的低溫廢氣經(jīng)過處理之后從煙氣出口 3排放至大氣，可以有效防止熱污染；工質(zhì)空氣經(jīng)過中間換熱器之后溫度提升到80°C，屬于中低溫干燥，有管道4送至干燥箱5中干燥污泥，為干燥污泥提供干燥能量，工質(zhì)空氣經(jīng)過干燥室干燥污泥之后，溫度降低至50 V左右，濕度上升，經(jīng)過熱泵蒸發(fā)器冷凝除濕之后經(jīng)由管道8重新回到中間換熱器加熱。即工質(zhì)空氣經(jīng)過干燥箱5之后，引入熱泵蒸發(fā)器7，經(jīng)過冷凝除濕之后，重新進(jìn)入中間換熱器2加熱。工質(zhì)空氣在系統(tǒng)的密閉管道中循環(huán)利用。中溫干燥污泥有效的減少污泥產(chǎn)生有毒有害氣體分解，減少二次污染的產(chǎn)生。如圖I所示，熱泵冷媒管路順序連接所述的熱泵蒸發(fā)器7得熱側(cè)，壓縮機(jī)10、熱泵冷凝器11散熱側(cè)、節(jié)流閥9，連至熱泵蒸發(fā)器7得熱側(cè)入口處；回水管路13連接熱泵冷凝器11散熱側(cè)，連接熱水管路12送至用水處。從功能看系統(tǒng)還有制取熱水裝置，主要包括熱泵蒸發(fā)器7，熱泵冷凝器11，熱水管道12，回收管道13。熱泵蒸發(fā)器7為工質(zhì)空氣與熱泵冷媒換熱器，該熱泵蒸發(fā)器7用于工質(zhì)空氣的降溫除濕，同時(shí)也將空氣中的能量進(jìn)行回收。經(jīng)過污泥干燥室烘干污泥之后的濕熱空氣，依然具有50°C左右的溫度，且濕度很大，因此具有較高的焓值，如果直接排放將造成大量的能量浪費(fèi)。因此使用熱泵系統(tǒng)回收空氣的顯熱和潛熱，同時(shí)能將濕熱工質(zhì)空氣中的水分冷凝下來，保證污泥干燥裝置的正常運(yùn)行。濕熱工質(zhì)空氣經(jīng)過管道6送至熱泵蒸發(fā)器7，通過降溫冷凝，同時(shí)回收能量，由熱泵系統(tǒng)通過壓縮機(jī)10節(jié)流閥9的共同作用，產(chǎn)生3倍于電力以上的能量輸送給冷凝器11得熱側(cè)的工質(zhì)水。熱泵蒸發(fā)器7吸收了工質(zhì)空氣的能量之后，并通過壓縮機(jī)10、節(jié)流閥9將能量回收至冷凝器11中，用于制取溫度在65°C以上的高溫?zé)崴９べ|(zhì)水經(jīng)過冷凝器11之后由管道12輸送至工廠的車間工藝流程上使用，或者是作為生活、洗浴、采暖用水。其中熱泵冷凝器11為水與熱泵冷媒換熱器。本系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，輸入高溫工廠高溫廢氣，在烘干污泥之后，將廢熱重新回收，通過熱泵系統(tǒng)加熱成高溫?zé)崴すS使用，具有很高的能源使用效率。系統(tǒng)利用高溫工廠高溫廢氣，屬于廢熱利用，同時(shí)通過中間換熱器進(jìn)行高中溫?fù)Q熱，使污泥干燥箱內(nèi)使用中低溫干燥，防止因?yàn)楦邷馗稍锎罅坑卸居泻怏w的產(chǎn)生。
權(quán)利要求1.一種利用工廠高溫廢氣的污泥干燥系統(tǒng)，其特征在于包括中間換熱器(2)，該換熱器散熱側(cè)的人口端連接有工廠高溫廢氣，出口側(cè)連接大氣；工質(zhì)空氣管路(6)順序連接所述的中間換熱器(2)的得熱側(cè)、污泥干燥裝置(5)、熱泵蒸發(fā)器(7)的散熱側(cè)，連至中間換熱器(2)的得熱側(cè)入口處；熱泵冷媒管路順序連接所述的熱泵蒸發(fā)器(7)得熱側(cè)，壓縮機(jī)(10)、熱泵冷凝器(11)散熱側(cè)、節(jié)流閥(9)，連至熱泵蒸發(fā)器(7)得熱側(cè)入口處；回水管路(13)連接熱泵冷凝器(11)散熱側(cè)，連接熱水管路(12)送至用水處。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用工廠高溫廢氣的污泥干燥系統(tǒng)，其特征在于所述的中間換熱器(2)，選擇熱管換熱器或管翅式換熱器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用工廠高溫廢氣的污泥干燥系統(tǒng)，其特征在于所述熱泵蒸發(fā)器(7)為工質(zhì)空氣與熱泵冷媒換熱器，所述的熱泵冷凝器(11)為水與熱泵冷媒換熱器。
專利摘要一種利用工廠高溫廢氣的污泥干燥系統(tǒng)，包括熱泵裝置、風(fēng)路、中間換熱設(shè)備、污泥干燥裝置，其特征在于包括中間換熱器(2)，該換熱器散熱側(cè)的入口端連接有工廠高溫廢氣，出口側(cè)連接大氣；工質(zhì)空氣管路(6)順序連接所述的中間換熱器(2)的得熱側(cè)、污泥干燥裝置(5)、熱泵蒸發(fā)器(7)的散熱側(cè)，連至中間換熱器(2)的得熱側(cè)入口處；熱泵冷媒管路順序連接所述的熱泵蒸發(fā)器(7)得熱側(cè)，壓縮機(jī)(10)、熱泵冷凝器(11)散熱側(cè)、節(jié)流閥(9)，連至熱泵蒸發(fā)器(7)得熱側(cè)入口處；清水管路(13)連接熱泵冷凝器(11)散熱側(cè)，連接熱水管路(12)送至用水處。本系統(tǒng)利用高溫工廠高溫廢氣的能量實(shí)現(xiàn)污泥干化，同時(shí)利用熱泵系統(tǒng)對(duì)污泥干化之后的尾氣進(jìn)行降溫除濕、回收熱量制取高溫?zé)崴?br> 文檔編號(hào)C02F11/12GK202808553SQ201220338110
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月9日
發(fā)明者張信榮, 盛劍霄 申請(qǐng)人:北大工學(xué)院紹興技術(shù)研究院, 北京大學(xué)