[發明專利]一種多功能太陽能熱泵污泥干燥系統

在審

• 申請號: 201811495585.3
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109534652A
• 公開（公告）日: 2019-03-29
• 發明（設計）人: 張濤;顏志偉;朱群志;周振
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: C02F11/13
• 分類號: C02F11/13;F24S20/00;F25B30/02;F25B13/00;F26B21/00
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊元焱

本發明涉及一種多功能太陽能熱泵污泥干燥系統，包括污泥干燥單元、太陽能空氣集熱器(5)、空氣?水換熱器(9)、蒸發器(3)和冷凝器(4)，各組件通過管路以及設于管路中的三通閥與電磁閥連接并形成多個不同工作模式的污泥干燥子系統，包括太陽能空氣集熱干燥子系統、熱泵干燥子系統、太陽能空氣集熱與熱泵串聯干燥子系統以及太陽能空氣集熱與熱泵并聯干燥子系統。與現有技術相比，本發明可根據輻照條件在三種運行模式之間切換，實現不同的干燥功率的組合，適用于不同品質的污泥及較大范圍的污泥量波動。

技術領域

本發明屬于新型污泥干燥裝置技術領域，具體涉及一種多功能太陽能熱泵污泥干燥系統。

背景技術

人們的生活和工業生產是污水產生的主要來源。在污水處理的過程中會產生污泥。據統計，2015年我國城鎮生活污水排放量為545億噸，占全年污水排放總量的71.4％，而且每年在以6％的速度增長。污泥是污水處理后的附屬品，是一種由有機殘片，細菌菌體，無機顆粒，膠體等組成的極其復雜的非均質體。若污泥不經過處理直接排放到環境中會對土壤環境造成嚴重污染，污泥中含有的有毒有機物以及病原微生物會對土壤和地下水造成污染，而無機鹽分會提高土壤的導電率，破壞植物的養分平衡，污泥當中重金屬也會造成污染。絕大多數的污泥都需要通過焚燒的方式降低其對環境的污染。企業將污泥送到焚燒廠的處理成本按照重量計算，若不進行干燥處理會給中小企業帶來了巨大的經濟壓力。

如何提高的干燥效率，降低污泥的含水率一直以來都是研究重點。常用的是太陽能空氣集熱系統和熱泵系統。太陽能作為一種清潔能源，其利用技術已經比較成熟，太陽能空氣集熱系統與熱泵系統的聯合利用已逐漸發展用來干燥污泥。

專利CN108046565B公開了一種污泥干燥裝置，該專利采用太陽能進行污泥干燥。該裝置包括箱體，攪拌裝置，循環加熱系統，太陽能加熱器，控制箱和輸料裝置。該裝置以太陽能加熱器為核心，其與循環加熱泵相連通，攪拌裝置設置在箱體內部，以增加污泥的干燥效果。太陽能加熱器中的加熱板和水箱相連通，太陽能加熱器將進入的水溫度加熱到55-60℃之間，用來加熱抽成真空的箱體內的污泥，污泥中的水在55度沸騰蒸發，通過抽空孔將水蒸氣抽出，污泥干燥結束后，將干燥的污泥輸出至指定位置，然后進行下一次的污泥干燥。該發明裝置系統功能單一，僅適用于太陽輻照條件好的情況，在太陽輻照條件不好時，效果很差。

專利CN104129896B公開了一種污泥熱泵干燥裝置，該專利采用熱泵進行污泥干燥。該裝置的干燥箱內設置承載帶，并且在箱內設置了驅動承載帶運行的動力裝置。熱泵作為加熱裝置，其中設置風機，壓縮機，主副冷凝器，蒸發器，膨脹閥。該裝置在干燥箱的出口位置設置了除塵器與燃燒器，還加裝了智能控制系統。從干燥箱中出來的濕熱空氣經過除塵器和風機作用，除去其夾帶的泥塵，然后進入到熱泵蒸發器中。濕熱空氣通過熱泵蒸發器后，被冷卻成冷干空氣后通入主熱泵冷凝器中，冷凝水通過熱泵蒸發器的排水管排出。在主熱泵冷凝器中，加熱冷干空氣，使冷干空氣被加熱成為熱干空氣，進入干燥箱內進行循環干燥。該發明裝置耗電量大，運行成本偏高，且污泥干燥容量不可調，導致污泥的處理量及污泥適用范圍窄。

專利CN100559103C公開了一種潮濕物料的干燥裝置，包括一干燥機和熱泵，干燥機內設有多層帶式傳送裝置、風道及連接熱泵的進出風道，干燥機的進料口上設有潮濕物料進給裝置，出料口輸出干燥物料，它設有太陽能空氣集熱器，在熱泵上設有輔助進氣口；太陽能空氣集熱器上設有風機，其出氣口分別通過設有閥門的管道與熱泵的輔助進氣口、干燥機與熱泵之間的進風道相連，其進氣口分別通過設有閥門的管道與干燥機與熱泵之間的出風道、外界相連，該發明同時利用了太陽能和熱泵，但仍然無法根據光照情況來進行運行模式的調節。