一种采用热泵原理对污泥进行冷冻融解的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种采用热泵原理对污泥进行冷冻融解的装置，污泥池A内设换热器A，污泥池B内设换热器B；换热器A、换热器B通过管道与四通换向阀的2个接口连接形成环形回路，其中换热器A与换热器B之间的管道上依次设干燥器A、节流阀和干燥器B；四通换向阀的另外2个接口通过循环管道与制冷压缩机连接；整个系统回路中注有制冷剂。本实用新型专利技术中，当制冷系统向一个污泥池提供冷量时，向另一个污泥池排放冷凝热来融化已冷冻的污泥，经过冷融预处理之后的污泥的机械脱水性大大提高，从而解决了传统污泥处理中脱水率低的问题，降低了后续干燥环节的能量消耗，另外实现了污泥冷冻干燥过程中热量的优化利用，降低了运行成本。

A device for sludge freezing and thawing based on the principle of heat pump

【技术实现步骤摘要】
一种采用热泵原理对污泥进行冷冻融解的装置
本技术涉及污泥处理
，尤其涉及一种采用热泵原理对污泥进行冷冻融解的装置。
技术介绍
据估算，目前我国城市污水处理厂每年排放的污泥量(干重)大约为3000多万吨，占我国城市生活垃圾总量的17.4％，目前对污泥普遍采用机械脱水法进行处理，但经过一般普通机械脱水的污泥含水率依然有75％～85％，存在机械脱水率低、后续干燥处理消耗能量大等问题。污泥的冷冻处理是将污泥冷冻到零下20℃以下，再进行融解以提高污泥沉淀性能和脱水性能的一种处理方法。该方法能不可逆地改变污泥结构，即使再用机械脱水或水泵搅拌也不会重新成为胶体，这是因为细菌细胞在冰冻时由于温度变化较快而遭到破坏等一系列变化，水分被冻结成冰晶体而发生机械损伤，这种损伤是不可逆的。细胞中的水分减少了，细胞质的浓度变大而浓缩，并能减少脱水后污泥残留的水分。但是目前对于污泥的冷冻处理仍然存在能耗大的问题。
技术实现思路
本技术提供了一种采用热泵原理对污泥进行冷冻融解的装置，制冷系统向一个污泥池提供冷量时，向另一个污泥池排放冷凝热来融化已冷冻的污泥，经过冷融预处理之后的污泥的机械脱水性大大提高，从而解决了传统污泥处理中脱水率低的问题，降低了后续干燥环节的能量消耗，另外实现了污泥冷冻干燥过程中热量的优化利用，降低了运行成本。为了达到上述目的，本技术采用以下技术方案实现：一种采用热泵原理对污泥进行冷冻融解的装置，包括污泥池A、污泥池B、制冷压缩机、干燥器A、干燥器B、节流阀及四通换向阀；所述污泥池A内设换热器A，污泥池B内设换热器B；换热器A、换热器B通过管道与四通换向阀的2个接口连接形成环形回路，其中换热器A与换热器B之间的管道上依次设干燥器A、节流阀和干燥器B；四通换向阀的另外2个接口通过循环管道与制冷压缩机连接；整个系统回路中注有制冷剂。所述制冷压缩机的结构为封闭式、半封闭式或开启式。所述制冷压缩机采用蒸汽压缩制冷、吸收式制冷、喷射式制冷或热电制冷方式。所述污泥池A、污泥池B内的换热器为盘管式换热器、间壁式换热器或平板式换热器。所述污泥池A、污泥池B均设有上料口和卸料口。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本专利技术的工作原理是制冷系统向一个污泥池提供冷量时，向另一个污泥池排放冷凝热来融化已冷冻的污泥，经过冷融预处理之后的污泥的机械脱水性大大提高，从而解决了传统污泥处理中脱水率低的问题，降低了后续干燥环节的能量消耗，另外实现了污泥冷冻干燥过程中热量的优化利用，降低了运行成本。附图说明图1是本技术所述一种采用热泵原理对污泥进行冷冻融解的装置的工作原理示意图一。图2是本技术所述一种采用热泵原理对污泥进行冷冻融解的装置的工作原理示意图二。图中：1.污泥池A2.污泥池B3.换热器A4.换热器B5.干燥器A6.干燥器B7.节流阀8.四通换向阀9.制冷压缩机具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明：如图1、图2所示，本技术所述一种采用热泵原理对污泥进行冷冻融解的装置，包括污泥池A1、污泥池B2、制冷压缩机9、干燥器A5、干燥器B6、节流阀7及四通换向阀8；所述污泥池A1内设换热器A3，污泥池B2内设换热器B4；换热器A3、换热器B4通过管道与四通换向阀8的2个接口连接形成环形回路，其中换热器A3与换热器B4之间的管道上依次设干燥器A5、节流阀7和干燥器B6；四通换向阀8的另外2个接口通过循环管道与制冷压缩机9连接；整个系统回路中注有制冷剂。所述制冷压缩机9的结构为封闭式、半封闭式或开启式。所述制冷压缩机9采用蒸汽压缩制冷、吸收式制冷、喷射式制冷或热电制冷方式。所述换热器A3、换热器B4为盘管式换热器、间壁式换热器或平板式换热器。所述污泥池A1、污泥池B2均设有上料口和卸料口。本技术所述一种采用热泵原理对污泥进行冷冻融解的装置，通过四通换向阀改变制冷剂的流动方向，从而实现2个污泥池的交替冻结与解冻；本技术一方面解决了传统热处理干燥污泥技术能耗大、成本高的问题，另一方面由于其采用了热泵系统，可以提高能量利用率，降低成本。本技术所述一种采用热泵原理对污泥进行冷冻融解的装置的工作过程如下：1)工况一：如图1所示，制冷剂通过污泥池A1中的换热器A3吸热，使得污泥温度降低，制冷剂蒸汽通过制冷压缩机9压缩后，将热量传递至污泥池B2，将污泥池B2中已经冷冻的污泥融化，制冷剂在污泥池B2中冷凝后，通过干燥器B6、节流阀7、干燥器A5后进入污泥池A1中继续吸热直至污泥池A1中的污泥冷冻并保持一段时间，同时污泥池B2中之前被冷冻的污泥逐渐解冻，融化后的污泥引出至后续处理工序，然后在污泥池B2中加入新的待处理污泥；2)工况二：如图2所示，污泥池B2加入新的待处理污泥后，四通换向阀8换向，制冷剂通过换热器B4在污泥池B2中吸收新加入污泥的热量后，制冷剂蒸汽通过制冷压缩机9压缩后，将热量排放至污泥池A1中，使污泥池A1中已经冷冻的污泥融化；制冷剂在污泥池A1中冷凝后，通过干燥器A5、节流阀7、干燥器B6后进入污泥池B2中继续吸热直至污泥池B2中的污泥冷冻并保持一定时间；同时污泥池A1中的污泥解冻结束后引出至后续处理工序，然后在污泥池A1中加入新的待处理污泥；上述过程循环进行，污泥池A1和污泥池B2始终保持一个用于污泥冷冻，另一个用于污泥解冻，通过热泵原理，大大节省了能耗，降低了成本。以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用热泵原理对污泥进行冷冻融解的装置，其特征在于，包括污泥池A、污泥池B、制冷压缩机、干燥器A、干燥器B、节流阀及四通换向阀；所述污泥池A内设换热器A，污泥池B内设换热器B；换热器A、换热器B通过管道与四通换向阀的2个接口连接形成环形回路，其中换热器A与换热器B之间的管道上依次设干燥器A、节流阀和干燥器B；四通换向阀的另外2个接口通过循环管道与制冷压缩机连接；整个系统回路中注有制冷剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用热泵原理对污泥进行冷冻融解的装置，其特征在于，包括污泥池A、污泥池B、制冷压缩机、干燥器A、干燥器B、节流阀及四通换向阀；所述污泥池A内设换热器A，污泥池B内设换热器B；换热器A、换热器B通过管道与四通换向阀的2个接口连接形成环形回路，其中换热器A与换热器B之间的管道上依次设干燥器A、节流阀和干燥器B；四通换向阀的另外2个接口通过循环管道与制冷压缩机连接；整个系统回路中注有制冷剂。


2.根据权利要求1所述的一种采用热泵原理对污泥进行冷冻融解的装置，其特征在于，所述制冷压缩机的结构为封...

【专利技术属性】
技术研发人员：李洪宇，霍兆义，韩鹏，何勇，
申请(专利权)人：辽宁科技大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21