一种节能型污泥干燥系统技术方案

本发明专利技术公开了一种节能型污泥干燥系统，包括造粒机、盘式干燥机、空气预热器、高温水泵和高温侧冷凝器组成的高温热源换热回路；空气预热器、盘式干燥机、造粒机、旋风分离器、水泵、低温侧蒸发器和除臭装置组成的空气路径；低温侧蒸发器、低温级压缩机、中间换热器以及第一膨胀阀组成的低温侧制冷剂回路；中间换热器、高温级压缩机、高温侧冷凝器以及第二膨胀阀组成的高温侧制冷剂回路。本发明专利技术通过外加复叠式高温热泵系统，实现冷源侧热量由低温端蒸发器、中间换热器和高温端冷凝器回收至热源侧，热源侧的能量输入，省去了庞大的水路系统和冷却器的费用，节省了污泥干燥系统的成本。同时将系统的余热进行回收利用，降低了污泥干燥系统的运行成本和能耗。

【技术实现步骤摘要】
一种节能型污泥干燥系统
本专利技术属于余热回收利用
，特别涉及一种节能型污泥干燥系统。
技术介绍
目前常用的污泥干燥系统如附图1所示，包括造粒机1，盘式干燥机2，旋风分离器3，冷却器4，除臭装置5，空冷器6，水泵7以及其他辅助设备、仪表组成。干燥理论循环过程为：高温蒸汽c通入造粒机1和盘式干燥机2中，分别于高含水率的污泥进行换热，冷凝液进入空冷器6，作为热源给低温空气b加热，冷凝水排出系统；低温空气b在空冷器6中经过加热升温通入盘式干燥机2，与盘式干燥机2内的湿污泥a换热后进入造粒机1继续换热过程，造粒机1内的干燥废气裹挟部分水蒸气形成湿空气进入旋风分离器3，在旋风分离器3内经过分离过程，除去湿空气内的灰尘，干净的湿空气进入冷却器4与冷却水进行换热，降温后由水泵7泵如除臭装置5，精处理后排到大气；含水率较高的湿污泥进入造粒机1开始第一次除湿过程，之后进入盘式干燥机2继续除湿过程，形成达到干燥要求的含水率较低的污泥；冷却水进入冷却器4，将除湿后的湿空气冷却后排除系统。通过此除湿装置可以将湿污泥的含水量降到要求的较低的含水量，但是这种装置设备投入量大、运行费用高、能耗大，特别是需要较高温度的饱和蒸汽供给，排出系统的湿空气和冷却水的温度较高，并且冷却水路系统占地庞大，造成较大的资金和能源的浪费。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种节能型污泥干燥系统，解决现有技术中污泥干燥系统能耗大、能效低的问题。本专利技术的技术方案是：一种节能型污泥干燥系统，包括造粒机、盘式干燥机、空气预热器、高温水泵和高温侧冷凝器组成的高温热源换热回路；空气预热器、盘式干燥机、造粒机、旋风分离器、水泵、低温侧蒸发器和除臭装置组成的空气路径；低温侧蒸发器、低温级压缩机、中间换热器以及第一膨胀阀组成的低温侧制冷剂回路；中间换热器、高温级压缩机、高温侧冷凝器以及第二膨胀阀组成的高温侧制冷剂回路。本专利技术的有益效果为：本专利技术通过外加复叠式高温热泵系统，实现冷源测热量由低温端蒸发器、中间换热器和高温端冷凝器返回至热源侧，降低热源侧的能量输入，使得热源侧提供的能量部分甚至大部分由从冷源侧的回热替代。本专利技术省去了庞大的水路系统和冷却器的费用，节省了污泥干燥系统的成本。同时将系统的预热进行回收利用，降低了污泥干燥系统的运行成本和能耗。附图说明图1传统污泥干燥系统结构示意图；图2本专利技术节能型污泥干燥系统结构示意图；其中：1-造粒机2-盘式干燥机3-旋风分离器4-冷却器5-除臭装置6-空气预热器7-水泵8-高温冷凝器9-膨胀阀10-中间换热器11-压缩机12-膨胀阀13-低温蒸发器14-压缩机15-高温水泵16-水泵a-湿污泥b-低温空气c-高温蒸汽d-冷却水e-高温端制冷剂f-低温端制冷剂。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术节能型污泥干燥系统，包括热源高温蒸汽c经过造粒机1、盘式干燥机2、空气预热器6、高温水泵15和高温侧冷凝器8组成的高温热源换热回路；低温空气b经过空气预热器6、盘式干燥机2、造粒机1、旋风分离器3、水泵16、低温侧蒸发器13和除臭装置5组成的(湿)空气路径；制冷剂f经过低温侧蒸发器13、低温级压缩机14、中间换热器10以及膨胀阀12组成的低温侧制冷机回路；制冷剂e经过中间换热器10、高温级压缩机11、高温侧冷凝器8以及膨胀阀9组成的高温侧制冷剂回路。热源侧传热形式：高温蒸汽c(160℃)分别输送到造粒机1和盘式换热器2中进行换热，在两个设备中散热成为160℃的饱和液，饱和液进入到空气预热器6中与低温蒸汽b进行换热，冷凝成42℃的饱和液，经过高温水泵15进入到复叠式热泵高温冷凝器8换热，变为160℃蒸汽输送到系统高温蒸汽供给端，替代部分外来高温蒸汽供给。低温空气b(20℃)经空气预热器6加热成为高温空汽，输送到盘式换热器2中与湿污泥换热除湿，经过一次换热后的干燥废气被输送到造粒机1中继续除湿换热，裹挟部分水蒸气被输送到旋风分离器3，完成降温除灰的湿空气经过水泵16进入高温热泵低温端蒸发器13中放热，降温后的湿空气经过除臭装置5排出系统；制冷剂f在复叠式热泵的低温端工作，在低温端蒸发器13中吸热经过压缩机14进入中间换热器10，通过第一膨胀阀12降温降压后继续被输送到低温端蒸发器13中完成一次换热循环过程；制冷剂e在复叠式热泵的高温端工作，在中间换热器10中吸热经过压缩机11进入高温端冷凝器8，通过膨胀阀9降温降压后继续被输送到中间换热器10中完成一次换热循环过程。湿污泥物料的干燥过程为：湿污泥物料a首先进入造粒机1中与高温蒸汽以及干燥废气进行一次换热除湿过程，之后进入盘式换热器2中与高温蒸汽以及高温空气进行二次换热除湿过程，形成达到要求的低湿度的干污泥。本专利技术提供的一种节能型污泥干燥系统与传统的污泥干燥系统相比，增加了复叠式高温热泵换热机组，包括低温端蒸发器13、低温侧压缩机14、中间换热器10、膨胀阀12、高温侧压缩机11、高温端冷凝器8、膨胀阀9。省去了传统的系统中的冷却器以及冷却水系统。整个系统的操作分为预热阶段和运行阶段。当进行污泥干燥操作时，首先使用外供高温蒸汽对整个系统干燥段(造粒机1、盘式换热器2和空气预热器6)进行预热，之后向系统中投入湿污泥a开始干燥过程，同时开启复叠式热泵机组，回收经旋风分离器3排除的湿空气的热量，并将空气预热器6排出的冷凝水加热为160℃的高温蒸汽输送到干燥段，替代部分外来蒸汽供给，此时需要减少外来蒸汽供给的流量。当热泵机组向系统干燥段输送的高温蒸汽流量稳定后，污泥干燥系统即实现稳定运行。尽管上面结合附图对本专利技术进行了描述，但是本专利技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本专利技术的启示下，在不脱离本专利技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种节能型污泥干燥系统，其特征在于，包括造粒机、盘式干燥机、空气预热器、高温水泵和高温侧冷凝器组成的高温热源换热回路；空气预热器、盘式干燥机、造粒机、旋风分离器、水泵、低温侧蒸发器和除臭装置组成的空气路径；低温侧蒸发器、低温级压缩机、中间换热器以及第一膨胀阀组成的低温侧制冷剂回路；中间换热器、高温级压缩机、高温侧冷凝器以及膨胀阀组成的高温侧制冷剂回路。

【技术特征摘要】
1.一种节能型污泥干燥系统，其特征在于，包括造粒机、盘式干燥机、空气预热器、高温水泵和高温侧冷凝器组成的高温热源换热回路；空气预热器、盘式干燥机、造粒机、旋风分离器、水泵、低温侧...

【专利技术属性】
技术研发人员：张于峰，张燕，贺中禄，姚胜，李晓琼，田野，吴璋翔，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12