[發(fā)明專利]一種梯級冷卻再熱污泥熱泵帶式干化機組

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011631443.2
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN112665367A
• 公開（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉金龍;余永剛;江輝民;王克勇
• 申請（專利權(quán)）人: 南京五洲制冷集團有限公司
• 主分類號: F26B17/04
• 分類號: F26B17/04;F26B21/04;F26B21/08;F26B25/06;F25B30/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發(fā)明公開了一種梯級冷卻再熱污泥熱泵帶式干化機組，包括機組整體框架系統(tǒng)、空氣循環(huán)處理系統(tǒng)、低溫制冷熱泵系統(tǒng)和高溫制冷熱泵系統(tǒng)；空氣從污泥干化室進入空氣循環(huán)處理系統(tǒng)，經(jīng)表冷器預(yù)冷，再依次通過高、低溫制冷熱泵系統(tǒng)的蒸發(fā)器，三次梯級換熱降溫使循環(huán)空氣充分冷卻，提高除濕量；干燥空氣再依次通過低、高溫制冷熱泵系統(tǒng)的冷凝器，最后通過可調(diào)電加熱器，實現(xiàn)干燥空氣的梯級再熱。本發(fā)明可同時提高冷凝溫度并降低蒸發(fā)溫度，實現(xiàn)污泥熱泵干化過程中空氣的大溫差循環(huán)，保證送風(fēng)溫度的同時實現(xiàn)循環(huán)空氣深度除濕，提高空氣單次循環(huán)除濕量，解決現(xiàn)有污泥干化機組除濕能力差、能效較低的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于制冷熱泵技術(shù)與干燥機械設(shè)備技術(shù)交叉領(lǐng)域，具體涉及一種梯級冷卻再熱污泥熱泵帶式干化機組。

背景技術(shù)

近年來，隨著經(jīng)濟高速發(fā)展國內(nèi)污水污泥的產(chǎn)量也持續(xù)增長，污泥的合理高效處置已成為一項亟待解決的關(guān)鍵任務(wù)。在污泥資源化處理過程中，污泥干化是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，相比于傳統(tǒng)的干化手段，污泥熱泵干化技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢。相關(guān)研究指出，對于污泥熱泵干化機組，進入污泥干化室的循環(huán)空氣溫度越高，污泥水分蒸發(fā)越快，從污泥中帶走的水分越多；循環(huán)空氣冷卻過程中達到的低溫越低，冷凝除濕水分越多。因此，污泥熱泵干化機組的冷凝溫度越高，蒸發(fā)溫度越低，對污泥干化過程越有利。但目前常規(guī)污泥熱泵干化機組中均采用單級制冷系統(tǒng)設(shè)計，機組冷凝溫度和蒸發(fā)溫度為同步升高或降低，很難同時實現(xiàn)提高冷凝溫度及降低蒸發(fā)溫度。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的在于提供一種梯級冷卻再熱污泥熱泵帶式干化機組，其優(yōu)點在于，能同時提高冷凝溫度并降低蒸發(fā)溫度，實現(xiàn)污泥熱泵干化過程中空氣的大溫差循環(huán)，在保證送風(fēng)溫度的同時進行循環(huán)空氣深度降溫深度除濕，提高空氣單次循環(huán)過程的除濕量，解決現(xiàn)有常規(guī)污泥干化機組除濕能力差、能效較低的問題。

技術(shù)方案：本發(fā)明包括機組整體框架系統(tǒng)和空氣循環(huán)處理系統(tǒng)，所述機組整體框架系統(tǒng)包括機組外框架以及設(shè)置在機組外框架中間的風(fēng)道分離框架；所述空氣循環(huán)處理系統(tǒng)設(shè)置在機組外框架與風(fēng)道分離框架形成的風(fēng)道內(nèi)，空氣循環(huán)處理系統(tǒng)包括設(shè)置在風(fēng)道入口處的軸流回風(fēng)機、位于風(fēng)道分離框架左側(cè)的表冷器以及設(shè)置在風(fēng)道出口處的送風(fēng)風(fēng)機；所述風(fēng)道分離框架內(nèi)設(shè)有低溫制冷熱泵系統(tǒng)和高溫制冷熱泵系統(tǒng)，其中，高溫制冷熱泵系統(tǒng)的高溫蒸發(fā)器、高溫冷凝器，以及低溫制冷熱泵系統(tǒng)的低溫蒸發(fā)器、低溫冷凝器排列在風(fēng)道分離框架下方的風(fēng)道中，且低溫蒸發(fā)器、低溫冷凝器設(shè)置在高溫蒸發(fā)器和高溫冷凝器之間，高溫冷凝器右側(cè)設(shè)有可調(diào)電加熱器；循環(huán)空氣經(jīng)表冷器、高溫蒸發(fā)器、低溫蒸發(fā)器三次梯級換熱降溫后，再經(jīng)低溫冷凝器、高溫冷凝器、可調(diào)電加熱器梯級加熱。

所述機組整體框架系統(tǒng)包括設(shè)置在表冷器左側(cè)上半部分的表冷器出水管，以及設(shè)置在表冷器左側(cè)下半部分的表冷器進水管，表冷器中的水流與循環(huán)空氣采用逆流換熱布置。

所述高溫蒸發(fā)器和低溫蒸發(fā)器的下方設(shè)置有滴水盤，且滴水盤中央設(shè)置冷凝壓差排水管，用于循環(huán)空氣冷卻除濕過程中的冷凝水排放，當冷凝水量積聚到一定重量時閥門打開排出一部分冷凝水，這種排水結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)排水管口的液封效果，防止排水過程中的漏風(fēng)問題。

所述低溫制冷熱泵系統(tǒng)包括依次連接的低溫壓縮機、低溫冷凝器、低溫儲液器、低溫干燥過濾器、低溫膨脹閥、低溫蒸發(fā)器和低溫氣液分離器，實現(xiàn)制冷劑的低溫循環(huán)過程。

所述低溫氣液分離器與低溫壓縮機之間設(shè)置有低溫低壓表，用以監(jiān)測低溫壓縮機的吸氣壓力；所述低溫壓縮機進出口設(shè)置有低溫高低壓控制器；能夠監(jiān)測控制低溫壓縮機的壓力。

所述高溫制冷熱泵系統(tǒng)包括依次連接的高溫壓縮機、高溫冷凝器、高溫儲液器、高溫干燥過濾器、高溫膨脹閥、高溫蒸發(fā)器和高溫氣液分離器，實現(xiàn)制冷劑的高溫循環(huán)過程。

所述高溫儲液器與高溫干燥過濾器之間設(shè)置有高溫球閥，用于高溫干燥過濾器清理或更換時切斷高溫制冷劑流路。