本發(fā)明涉及一種污泥熱泵干燥設備，屬于干燥機械設備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

將水處理過程中的污泥資源化的過程中，去除污泥中的水分一直是業(yè)界困擾的問題，以熱泵污泥干燥技術(shù)為代表的低溫熱干燥技術(shù)是一種較好的污泥處理手段，能使污泥顯著減容，產(chǎn)品性質(zhì)穩(wěn)定，無惡臭且無病原生物；干化處理后的污泥產(chǎn)品用途多，可以使污泥特性適應于更廣泛的處理與處置工藝的需要，是一種值得推廣的污泥處理方法。

熱泵污泥干燥技術(shù)受制于干燥溫度，其單機容量仍有待提高。目前常規(guī)的熱泵污泥干燥裝置往往僅針對系統(tǒng)的某些部件進行改進，而未從整個系統(tǒng)的角度進行大幅度的優(yōu)化設計，從而不能有效提高熱泵污泥干燥設備的單機容量及其能效水平。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提出一種雙級串聯(lián)式熱泵污泥干燥機，為解決現(xiàn)有熱泵污泥干燥技術(shù)在降低進入干燥室的循環(huán)空氣濕度同時不能提高循環(huán)空氣溫度，干燥除濕能力差、能效低的問題。

一種雙級串聯(lián)式熱泵污泥干燥機，它包括干燥室、雙級串聯(lián)式熱泵系統(tǒng)、回熱器、冷卻設備、送風機以及冷凝水收集排出裝置，雙級串聯(lián)式熱泵系統(tǒng)由一級壓縮機、一級蒸發(fā)器、二級冷凝器、一級節(jié)流閥、二級節(jié)流閥、中間換熱器以及二級壓縮機組成；雙級串聯(lián)式熱泵系統(tǒng)通過中間換熱器連接在一起，一級蒸發(fā)器和二級冷凝器串接在位于干燥機封閉的空氣循環(huán)管路中，一級熱泵系統(tǒng)的制冷劑經(jīng)一級壓縮機變?yōu)楦邷馗邏簹怏w經(jīng)中間換熱器換熱后進入一級節(jié)流閥變?yōu)榈蜏氐蛪阂后w再進入一級蒸發(fā)器，二級熱泵系統(tǒng)的制冷劑經(jīng)二級壓縮機變?yōu)楦邷馗邏簹怏w后經(jīng)二級冷凝器換熱后經(jīng)二級節(jié)流閥變?yōu)榈蜏氐蛪阂后w再進入中間換熱器換熱后變?yōu)闅怏w返回二級壓縮機；所述回熱器熱端進風由干燥室中的過濾器出口端送來，回熱器熱端出風送至冷卻設備，回熱器冷端進風由一級蒸發(fā)器送來，回熱器冷端出風送至二級冷凝器；所述冷卻設備位于一級蒸發(fā)器的前端；所述送風機位于二級冷凝器下方并將循環(huán)空氣加壓后送至干燥室，所述冷凝水收集排出裝置位于回熱器、冷卻設備及一級蒸發(fā)器下方。

進一步地，干燥室內(nèi)的進料裝置為污泥成型機，傳送裝置為具有上下排列的多條傳送帶，且相鄰傳送帶之間運動方向相反，干燥室外側(cè)下部設置有出料口用于出料，空氣過濾器設置在干燥室內(nèi)側(cè)上部。

進一步地，回熱器為空氣-空氣換熱器。

進一步地，冷卻設備主要由空氣-水換熱器和開式或閉式冷卻塔組成。

進一步地，冷凝水收集排出裝置由集水盤和凝水管組成。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：

本發(fā)明設計的一種利用雙級串聯(lián)的熱泵污泥干燥機，降低一級蒸發(fā)溫度來降低循環(huán)空氣中的含濕量，同時提高二級冷凝器的溫度來提高循環(huán)空氣的溫度，結(jié)合利用室外天然冷源對系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)空氣進行預冷，配合使用熱回收裝置，從而顯著提高系統(tǒng)的干燥除濕能力，干燥除濕能力提高了67％以上。本發(fā)明與現(xiàn)有的熱泵干燥技術(shù)相比，如復疊熱泵干燥系統(tǒng)，本發(fā)明工作過程采用閉式循環(huán)，通過回熱器回收循環(huán)空氣中的熱量，且能夠充分利用室外空氣中的冷量，能夠大幅提高系統(tǒng)能源利用效率；與其他的改進相比，如設置多個蒸發(fā)器和冷凝器增強換熱，引入太陽能作為熱源等，本發(fā)明通過提出一種新的雙級串聯(lián)式熱泵污泥干燥機，可大幅提高設備的容量及其效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例雙級串聯(lián)式熱泵污泥干燥機結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖并通過具體實施方式對本發(fā)明技術(shù)方案作進一步地說明。

如圖1所示的一種雙級串聯(lián)式熱泵污泥干燥機，包括：干燥室1、雙級串聯(lián)式熱泵系統(tǒng)2、回熱器3、冷卻設備4、送風機5以及冷凝水收集排出裝置6；

雙級串聯(lián)式熱泵系統(tǒng)2由一級壓縮機2-1、一級蒸發(fā)器2-2、二級冷凝器2-3、一級節(jié)流閥2-4、二級節(jié)流閥2-5、中間換熱器2-6以及二級壓縮機2-7組成，一級蒸發(fā)器2-2和二級冷凝器2-3串接在位于干燥機封閉的空氣循環(huán)管路中，雙級串聯(lián)式熱泵系統(tǒng)2通過中間換熱器2-6連接在一起，一級熱泵系統(tǒng)的制冷劑經(jīng)一級壓縮機2-1變?yōu)楦邷馗邏簹怏w經(jīng)中間換熱器2-6換熱后進入一級節(jié)流閥2-4變?yōu)榈蜏氐蛪阂后w再進入一級蒸發(fā)器2-2，二級熱泵系統(tǒng)的制冷劑經(jīng)二級壓縮機2-7變?yōu)楦邷馗邏簹怏w后經(jīng)二級冷凝器2-3換熱后經(jīng)二級節(jié)流閥2-5變?yōu)榈蜏氐蛪阂后w再進入中間換熱器2-6換熱后變?yōu)闅怏w返回二級壓縮機2-7；回熱器3熱端進風由干燥室1中的過濾器1-4出口端送來，回熱器3熱端出風送至冷卻設備4，回熱器3冷端進風由一級蒸發(fā)器2-2送來，回熱器3冷端出風送至二級冷凝器2-3；所述冷卻設備4位于一級蒸發(fā)器2-2的前端；所述送風機5位于二級冷凝器2-3下方并將循環(huán)空氣加壓后送至干燥室1內(nèi)，所述冷凝水收集排出裝置6位于回熱器3、冷卻設備4及一級蒸發(fā)器2-2的下方。

干燥室1包括進料裝置1-1、傳送裝置1-2、出料裝置1-3以及過濾器1-4；冷凝水收集排出裝置6位于冷卻設備4及熱泵一級蒸發(fā)器2-2下方，用于收集和排出回熱器3、冷卻設備4以及一級蒸發(fā)器2-2中凝結(jié)的冷凝水。

干燥室1內(nèi)的進料裝置1-1為污泥成型機，傳送裝置1-2為具有上下排列的多條傳送帶，且相鄰傳送帶之間運動方向相反，干燥室1外側(cè)下部設置有出料口用于出料裝置1-3將干燥污泥排出，空氣式的過濾器1-4設置在干燥室1內(nèi)側(cè)上部。污泥先由進料裝置1-1處理后變成顆粒進入到干燥室1內(nèi)，在傳送裝置1-2的作用下與干燥室1內(nèi)的干燥空氣相接觸，其水分被空氣帶走，干燥完成后最終落入出料裝置1-3內(nèi)排出。

為了提高換熱效率，回熱器3為空氣-空氣換熱器，且能夠排出其內(nèi)部的凝結(jié)水。為了提高換熱效率，增強換熱能力，冷卻設備4主要由空氣-水換熱器和開式或閉式冷卻塔組成。

為了便于使用，冷凝水收集排出裝置6包括集水盤6-1和凝水管6-2，集水盤6-1安裝在回熱器3、冷卻設備4及一級蒸發(fā)器2-2的下方，凝水管6-2安裝在集水盤6-1底部?；責崞?、冷卻設備4以及一級蒸發(fā)器2-2中凝結(jié)的冷凝水由集水盤6-1收集后經(jīng)凝水管6-2排出。

工作過程：整個污泥干燥機處于密閉狀態(tài)下運行，干燥介質(zhì)為空氣，干熱空氣在送風機5的作用下進入干燥室1內(nèi)與污泥接觸，圖1中箭頭表示空氣流動走向，空氣經(jīng)過降溫加濕變?yōu)闈駸峥諝?，同時將污泥中的水分帶走。濕熱空氣通過過濾器1-4過濾掉灰塵顆粒，進入回熱器3自身降溫減濕析出部分凝結(jié)水，隨后，濕熱空氣通過與冷卻設備4進行預冷，再次被冷卻減濕，再通過熱泵的一級蒸發(fā)器2-2冷卻去濕析出冷凝水變?yōu)楦衫淇諝?，干冷空氣?jīng)過回熱器3預熱后進入二級冷凝器2-3被加熱變?yōu)楦蔁峥諝猓绱送瓿裳h(huán)過程。上述過程中形成的冷凝水由集水盤6-1收集后經(jīng)凝水管6-2排出。

而雙級串聯(lián)式熱泵2側(cè)，一級熱泵系統(tǒng)中制冷劑經(jīng)過一級壓縮機2-1后變?yōu)楦邷馗邏簹怏w，進入中間換熱器2-6中，同時將熱量散給二級熱泵系統(tǒng)中的制冷劑。之后一級熱泵系統(tǒng)中制冷劑再經(jīng)過一級節(jié)流閥2-4變?yōu)榈蜏氐蛪阂后w，再進入一級蒸發(fā)器2-2，在一級蒸發(fā)器2-2中吸收熱濕空氣的熱量變?yōu)闅怏w重新被一級壓縮機2-1壓縮而完成循環(huán)。二級熱泵系統(tǒng)中制冷劑經(jīng)過二級壓縮機2-7后變?yōu)楦邷馗邏簹怏w，進入二級冷凝器2-3中，同時將熱量散給預熱后的干冷空氣。之后制冷劑再經(jīng)過二級節(jié)流閥2-5變?yōu)榈蜏氐蛪阂后w，再進入中間換熱器2-6中吸收一級熱泵系統(tǒng)中制冷劑的熱量，變?yōu)闅怏w重新被二級壓縮機2-7壓縮而完成循環(huán)。

同時污泥先由進料裝置1-1處理后變成顆粒進入到干燥室內(nèi)，在傳送裝置1-2的作用下與干燥室1內(nèi)的干燥空氣相接觸，其水分被空氣帶走，干燥完成后最終落入出料裝置1-3內(nèi)。

從上述運行過程中可以看出，雙級串聯(lián)式熱泵2能夠降低一級蒸發(fā)器2-2溫度來降低循環(huán)空氣中的含濕量，同時提高二級冷凝器2-3的溫度來提高循環(huán)空氣的溫度，從而顯著提高系統(tǒng)的干燥除濕能力。

以上實施例用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，在不脫離本發(fā)明的精神和原則的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇。