一种智能型低能耗污泥低温干化系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种智能型低能耗污泥低温干化系统，包括：进泥装置(1)、干燥装置(2)、除湿加热装置(3)、除尘装置(4)和气体管道，所述进泥装置(1)设置在干燥装置(2)上方并与干燥装置(2)相连接，所述的干燥装置(2)通过气体管道与除湿加热装置(3)连接，所述的除尘装置(4)设置在干燥装置(2)与除湿加热装置(3)之间，在干燥装置(2)的底部设有污泥出料口(2‑5)，自动取样装置(7)对干燥装置(2)内污泥的进行自动取样，所述含水率在线检测装置(9)检测样本污泥的含水率，根据含水率的检测结果，来调节所述干燥装置(2)的污泥传送速度。本实用新型专利技术具有能源利用率高，且通过含水率在线检测装置实时监测污泥含水率变化的优点。

An Intelligent Low Energy Consumption Sludge Drying System at Low Temperature

【技术实现步骤摘要】
一种智能型低能耗污泥低温干化系统
本技术涉及污泥干燥设备领域，具体地说是一种智能型低能耗污泥低温干化系统。
技术介绍
污泥所含的污染物一般均有很高的热值，但是由于大量水分的存在，使得这部分热值无法得到利用。如果焚烧高含水率的污泥，不但得不到热值，还需要大量补充燃料才能完成燃烧。如果将污泥的含水率降到一定程度，燃烧就是可能的，而且，燃烧所得到的热量可以满足部分甚至全部进行干化的需要。同样的道理，在其他应用场合中，减少含水率也是关键。因此，污泥干化或半干化是污泥资源化利用的第一步。目前，常用的干化系统主要以直接干燥转鼓式工艺、多层台阶式干化工艺、转盘式干化工艺、流化床干化工艺等为主。常用的干化设备包括电加热污泥干化机、热水污泥干化机、蒸汽薄膜干化机、阳能污泥干化场、天然气污泥干化机、炉窑烟气余热污泥干化机等。然而目前市场上应用非常广泛的干燥设备是带式干燥机，其可适合食品、蔬菜等农产品、污泥、化工材料等多个行业。污泥带式干燥因对湿污泥适应性强、维修部件少、使用寿命长、干燥温度低等优势，受到广泛关注，具有很好的市场应用前景；但是目前带式干燥机一般采用蒸汽、热风炉或电加热为热源，采用开放排湿方式，去湿同时带走大量的热量，能源利用率低，一般只有20-40％，运行费用高；且均在较高温度条件下进行脱湿，干燥成品质量不易控制，易受人为操作的影响；采用蒸汽锅炉或热风炉作为热源均有不安全隐患因素，对操作工要求高，日常维护工作高；且需建造独立的锅炉房，占地面积大。因此产生了热泵除湿结合网带式干燥污泥干化技术为污泥带式干燥，其在节能性、环保性等方面具有很大的优势，污泥热泵除湿干化技术将主导污泥带式干燥。通过以上分析，可以看出，要实现污泥的节能高效干化，目前干化设备还存在以下几个主要问题：(1)污泥干化是能量净消耗过程，能源利用率低；(2)在污泥干化过程中没有实时检测污泥的含水率，致使部分污泥未能充分干化，同时也存在部分污泥过干化的情况浪费热能，整个过程中排放大量臭气，需建造负责的尾气处理系统；(3)一般除湿热泵工作状态单一，无法实现两种工况(除湿、排湿)的实时的切换；(4)热泵除湿产生大量的冷凝水直接排出去，未对其进行资源化利用，通过外加风机冷却除湿热泵的方式噪声大能耗高。
技术实现思路
有鉴于此，本技术针对上述现有技术存在的能耗高，环境污染大、干化过程污泥含水率无法实时检测的技术问题，提出一种能源利用率高，且通过含水率在线检测装置和图像处理技术实时监测污泥含水率的变化的智能型低能耗污泥低温干化系统。本技术的技术解决方案是，提供一种以下结构智能型低能耗污泥低温干化系统，包括进泥装置、干燥装置、除湿加热装置、除尘装置和气体管道，所述进泥装置设置在干燥装置上方并与干燥装置相连接，所述的干燥装置通过气体管道与除湿加热装置连接，所述的除尘装置设置在干燥装置与除湿加热装置之间，在干燥装置的底部设有污泥出料口，所述的智能型低能耗污泥低温干化系统还包括自动取样装置及含水率在线检测装置，所述的自动取样装置及含水率在线检测装置均设置在干燥装置内部，所述的空气在干燥装置内干化温度位于60-70℃；所述自动取样装置对干燥装置内污泥的进行自动取样，所述含水率在线检测装置检测样本污泥的含水率，根据含水率的检测结果，来调节所述干燥装置的污泥传送速度。可选的，所述的干燥装置包括干燥装置体、物料传送带、减速电机、污泥进料口和污泥出料口，物料传送带呈多层布置，每层的所述物料传送带均与减速电机相连接，所述的污泥进料口设置在干燥装置体的顶部，所述的污泥出料口设置在干燥装置体的底端，在所述的污泥出料口处设置有物料开启阀门，所述的干燥装置体上分别设置有湿空气排风管道和干空气进风管道。可选的，所述的自动取样装置包括微特电机、固定板、抓手、H型连接板、舵机、直线连杆、斜线连杆，所述的H型连接板连接微特电机与固定板、控制抓手的水平转动，所述的直线连杆与斜线连杆安装在固定板上，两摇杆的转动带动抓手的开合，以实现样本的夹取。可选的，所述的含水率在线检测装置包括气动推板、吸头、吸头连杆、L型连杆和含水率检测仪，所述吸头、吸头连杆和L型连杆构成样本残渣吸除设备，安装在含水率检测仪的侧面，所述气动推板置于箱体顶部，可快速开合，保证含水率检测仪工作在适宜温度,所述的吸头连杆可转出干燥装置体外，L型连杆的上下移动带动吸头连杆在竖直方向移动，吸除样本残渣后移动在箱门处释放残渣。可选的，所述的除湿加热装置包括回热器、蒸发器、冷凝器和水冷凝器，所述的回热器内有热风通道和冷风通道，所述回热器内部通过热传导翅片对内部风进行热交换，所述干燥装置体通过湿空气排风管道与所述热风通道连通，所述热风通道经过热传导片对冷风通道进行加热，所述的蒸发器和冷凝器分别与回热器固定连接，对热风两次冷凝，冷风两次加热，所述的除湿加热装置通过除湿电磁阀、排湿电磁阀的开闭连接不同的管道，实现除湿和排湿两种不同的工况，所述的蒸发器产生的冷凝水和回热器的冷凝水通过管道流入水冷凝器。可选的，所述智能型低能耗污泥低温干化系统还包括负压真空装置，所述的负压真空装置与干燥装置相连接，所述的负压真空装置包括负压风机、气阀和气压检测装置，所述的气压检测装置安装于干燥装置体内实时检测空气气压值，所述的负压风机设置在干燥装置的气体出口，所述的负压风机与湿空气排风管道相连接，通过负压真空装置增大干燥装置体内的空气饱和湿度。可选的，所述的进泥装置包括污泥暂存装置、电动阀、挤条机组成，所述的污泥先进入污泥暂存装置，通过挤条机将污泥挤成面条状，以利于污泥在干燥时形成架空层，增大污泥与干燥空气的传热传质效果，所述电动阀用于控制污泥暂存装置出口处的开闭，所述电动阀关闭时与负压真空装置协同作用，在干燥装置体内形成负压状态。可选的，所述的除尘装置包括旋风分离器和除尘布袋，所述的除尘布袋设置在旋风分离器的后端，含有灰尘的湿空气通过湿空气排风管道先进入旋风分离器，利用离心力原理将空气中大部分灰尘进行分离，之后再经过除尘布袋进行再次除尘，除尘后的湿空气进入所述回热器。采用以上结构，本技术具有以下优点：(1)进料口的污泥含水率不确定会导致各个部分的污泥干化不均匀，本技术中设计了含水率在线检测装置，通过机械抓手抓取少量的污泥样品，放入水分仪中准确测定不同时刻带式干燥机上下来两层之间的污泥的含水率；(2)在负压的情况下空气中可携带更多的水蒸气，故本技术中通过抽去干燥装置体内的空气使得相同体积的空气携带更多的水分，从而提高污泥的干化效率，于此同时设计进料出料口的物料缓存以达到箱体密闭的目的；(3)本技术采用了旋风分离器装置配合除尘布袋，极大程度地降低了循环空气中粉尘颗粒的含量，避免了产生爆炸的风险；(4)采用热交换器实现饱和热空气和干燥冷空气的热传递，通过冷凝器和蒸发器实现空气的快速加热以及饱和空气的迅速冷凝，并将冷凝出来的水用于压缩机的冷却降温，实现资源的充分利用。附图说明图1为本技术智能型低能耗污泥低温干化系统的总体结构示意图；图2为本技术智能型低能耗污泥低温干化系统的干燥装置体结构示意图；图3为本技术智能型低能耗污泥低温干化系统的除湿加热装置示意图；图4为本技术智能型低能耗污泥低温干化系统中污泥抓手细节图；图5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能型低能耗污泥低温干化系统，包括：进泥装置(1)、干燥装置(2)、除湿加热装置(3)、除尘装置(4)和气体管道，所述进泥装置(1)设置在干燥装置(2)上方并与干燥装置(2)相连接，所述的干燥装置(2)通过气体管道与除湿加热装置(3)连接，所述的除尘装置(4)设置在干燥装置(2)与除湿加热装置(3)之间，在干燥装置(2)的底部设有污泥出料口(2‑5)，其特征在于：所述的智能型低能耗污泥低温干化系统还包括自动取样装置(7)及含水率在线检测装置(9)，所述的自动取样装置(7)及含水率在线检测装置(9)均设置在干燥装置(2)内部，空气在干燥装置(2)内干化温度位于60‑70℃；所述自动取样装置(7)对干燥装置(2)内污泥的进行自动取样，所述含水率在线检测装置(9)检测样本污泥的含水率，根据含水率的检测结果，来调节所述干燥装置(2)的污泥传送速度。

【技术特征摘要】
1.一种智能型低能耗污泥低温干化系统，包括：进泥装置(1)、干燥装置(2)、除湿加热装置(3)、除尘装置(4)和气体管道，所述进泥装置(1)设置在干燥装置(2)上方并与干燥装置(2)相连接，所述的干燥装置(2)通过气体管道与除湿加热装置(3)连接，所述的除尘装置(4)设置在干燥装置(2)与除湿加热装置(3)之间，在干燥装置(2)的底部设有污泥出料口(2-5)，其特征在于：所述的智能型低能耗污泥低温干化系统还包括自动取样装置(7)及含水率在线检测装置(9)，所述的自动取样装置(7)及含水率在线检测装置(9)均设置在干燥装置(2)内部，空气在干燥装置(2)内干化温度位于60-70℃；所述自动取样装置(7)对干燥装置(2)内污泥的进行自动取样，所述含水率在线检测装置(9)检测样本污泥的含水率，根据含水率的检测结果，来调节所述干燥装置(2)的污泥传送速度。2.根据权利要求1所述的一种智能型低能耗污泥低温干化系统，其特征在于：所述的干燥装置(2)包括干燥装置体(2-1)、物料传送带(2-2)、减速电机(2-3)、污泥进料口(2-4)和污泥出料口(2-5)，物料传送带(2-2)呈多层布置，每层的所述物料传送带(2-2)均与减速电机(2-3)相连接，所述的污泥进料口(2-4)设置在干燥装置体(2-1)的顶部，所述的污泥出料口(2-5)设置在干燥装置体的底端，在所述的污泥出料口(2-5)处设置有物料开启阀门(2-6)，所述的干燥装置体(2-1)上分别设置有湿空气排风管道(5-1)和干空气进风管道(5-2)。3.根据权利要求1或2所述的一种智能型低能耗污泥低温干化系统，其特征在于：所述的自动取样装置(7)包括微特电机(7-1)、固定板(7-2)、抓手(7-3)、H型连接板(7-4)、舵机(7-5)、直线连杆(7-6)、斜线连杆(7-7)，所述的H型连接板(7-4)连接微特电机(7-1)与固定板(7-2)、控制抓手(7-3)的水平转动，所述的直线连杆(7-6)与斜线连杆(7-7)安装在固定板(7-2)上，两摇杆的转动带动抓手(7-3)的开合，以实现样本的夹取。4.根据权利要求3所述的一种智能型低能耗污泥低温干化系统，其特征在于：所述的含水率在线检测装置(9)包括气动推板(9-1)、吸头(9-2)、吸头连杆(9-3)、L型连杆(9-4)和含水率检测仪(9-5)，所述吸头(9-2)、吸头连杆(9-3)和L型连杆(9-4)构成样本残渣吸除设备，安装在含水率检测仪(9-5)的侧面，所述气动推板(9-1)置于箱体顶部，可快速开合，保证含水率检测仪(9-5)工作在适...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱有法，金子杰，杨长城，
申请(专利权)人：杭州诺曼生物技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33