污泥干燥系统及污泥干燥系统的热泵机组技术方案

本实用新型专利技术涉及污泥干燥处理领域，特别涉及污泥干燥系统及污泥干燥系统的热泵机组。热泵机组包括压缩机、冷凝器和蒸发器，分为第一、二级热泵机组，第二级热泵机组的蒸发器分为第一蒸发器和第二蒸发器；第一蒸发器和第二蒸发器并联或串联，或者，第一蒸发器和第二蒸发器的入口相互连通，第二蒸发器的出口与第一蒸发器的入口连通；第一蒸发器与第一级热泵机组的蒸发器耦合；热泵机组还包括与第二蒸发器对应的除湿接口、与第二级热泵机组的冷凝器对应的热风供风接口，除湿接口供烘干室内排出的气流除湿，热风供风接口供加热后的气流通向烘干室。上述方案能够解决现有的污泥干燥系统为了使冷凝器达到较高的温度采用的热泵并联形式结构复杂的问题。结构复杂的问题。结构复杂的问题。

【技术实现步骤摘要】
污泥干燥系统及污泥干燥系统的热泵机组


[0001]本技术涉及污泥干燥处理领域，特别涉及污泥干燥系统及污泥干燥系统的热泵机组。

技术介绍

[0002]从相关统计数据来看，工业危废要占到社会危废总量的70％～75％，而工业污泥是环保部门定义的工业危废的最主要来源。工业污泥中一般都含有有毒有害物质，如果不经处理即随处堆放或直接填埋，将会对地下水、生态环境等造成二次污染。工业废水污泥是指工业废水经处理后沉淀分离出的污浊物质，工业废水污泥的减量化以及工业废水污泥的后续处理是工业废水处理的必要程序。对工业废水污泥进行合理处置不仅具有经济效益，还具有更高程度的环保价值，同时，工业废水也具有热能回收能源潜力和化学能回收潜力。
[0003]目前，对污泥进行处理时一般都需要把污泥加热烘干，热泵型污泥干燥技术是一种常用的污泥烘干方式，相比于电加热方式能效比更高，节能环保。现有的热泵型污泥干燥技术采用热泵机组向污泥烘干室提供烘干热源。例如专利文献CN211005066U公开的一种基于热泵技术的出风引流式污泥干燥系统，包括污泥传送单元、热泵机组及风回路系统，其中热泵机组包括形成环路的冷凝器、节流阀、蒸发器、压缩机，冷凝器出口与烘房连接，空气经过冷凝器加热后成为热空气并进入烘房，热空气吸收污泥内部水分成为湿空气，经蒸发器冷凝排出湿热空气中的冷凝水，如此循环。风回路系统包括回热器，从烘房排出的湿热空气首先进入回热器回收热量，再进入蒸发器除湿，然后重新经过回热器加热，最后静冷凝器升温，能够实现余热回收，降低单位供热量和制冷量下的功耗，提高能量利用效率。
[0004]但是，热泵机组的冷凝器能够达到的温度有限，难以满足某些情况下的污泥干燥效率需求。对于热能需求大的污泥干燥场合，专利文献CN214060320U公开了一种新型的污泥烘干机，设置两套相互独立并且并联布置的热泵系统，并且将冷凝器设置为了串联形式的初级冷凝器和次级冷凝器，初级冷凝器用于将烘干室排出的一部分气体直接加热，然后这部分气体被重新送回烘干室，次级冷凝器用于对经过回热器(即上述专利文献CN214060320U中的能量回收器)回收热量并经过蒸发器除湿后的另一部分气体进行加热，以再通入烘干室后实现烘干。上述结构设置两套独立的热泵系统虽然能够提高烘干效率，但是需要相应的冷凝器、蒸发器上设置两个通路，结构复杂，体积较大，成本高。
[0005]对于热泵系统来说，使两级热泵串联也是一种提高热泵性能的方式，热泵串联即设置低压级热泵和高压级热泵，并设置一个蒸发冷凝器，蒸发冷凝器作为低压级热泵的冷凝器和高压级热泵的蒸发器，这样能够使高压级热泵的冷凝器获得更高的冷凝温度，从而实现烘干效率的提升。但是，对于污泥烘干系统来说，由于从烘干室排出的空气湿度很高，需要通过冷凝器除湿，而两级热泵串联后高压级热泵的蒸发器是与低压级热泵的冷凝器耦合，此时高压级热泵无法实现除湿。

技术实现思路

[0006]本技术的目的是提供一种污泥干燥系统，解决现有的污泥干燥系统为了使冷凝器达到较高的温度采用的热泵并联形式结构复杂的问题；本技术的另外一个目的是提供一种污泥干燥系统的热泵机组，解决现有的热泵机组为了使冷凝器达到较高的温度结构复杂的问题。
[0007]本技术中采用如下技术方案：
[0008]污泥干燥系统的热泵机组，包括压缩机、冷凝器和蒸发器；热泵机组分为第一级热泵机组和第二级热泵机组，第二级热泵机组的蒸发器分为第一蒸发器和第二蒸发器；第一蒸发器和第二蒸发器并联或串联，或者，第一蒸发器和第二蒸发器的入口相互连通，第二蒸发器的出口与第一蒸发器的入口连通；第一蒸发器与第一级热泵机组的蒸发器耦合以实现热交换；热泵机组还包括与第二蒸发器对应的除湿接口、与第二级热泵机组的冷凝器对应的热风供风接口，除湿接口供烘干室内排出的气流从第二蒸发器通过以实现除湿，热风供风接口供经过第二级热泵机组的冷凝器加热的气流通向烘干室。
[0009]上述技术方案的有益效果是，第二级热泵机组的蒸发器分为了第一蒸发器和第二蒸发器，第一蒸发器和第二蒸发器并联或串联，或者，第一蒸发器和第二蒸发器的入口相互连通，第二蒸发器的出口与第一蒸发器的入口连通，通过将第二级热泵机组的第一蒸发器与第一级热泵机组的蒸发器耦合来进行热交换，能够实现第二级热泵机组与第一级热泵机组的串联，使得第二级热泵机组的冷凝器能够具有更高的温度，从而使得与第二级热泵机组的冷凝器对应的热风供风接口能够向烘干室提供更高温度的热气流，从而提高干燥效率；并且第二级热泵机组的第二蒸发器对应有除湿接口，能够供烘干室内排出的气流通过以实现除湿，克服了热泵机组串联时无法进行气流除湿的问题，相比于现有技术中热泵机组并联的形式，串联机组能够减少蒸发器、冷凝器等结构的通路数量，结构更加简洁，体积也更加紧凑。
[0010]作为一种进一步限定的技术方案：第一蒸发器的入口侧管路上设有第一节流阀，并且/或者，第二蒸发器的入口侧管路上设有第二节流阀，用于调节相应支路的制冷剂流量。
[0011]上述进一步限定的技术方案的有益效果是，设置第一节流阀和/或第二节流阀能够实现第一蒸发器和第二蒸发器的制冷剂流量调节，从而更好地匹配第一蒸发器与第二蒸发器的最佳制冷剂分配比例，解决热泵效率不易保证的问题。
[0012]作为一种进一步限定的技术方案：第二级热泵机组的冷凝器之后的管路分为两个支路，第一蒸发器和第二蒸发器分别设置在两个支路上；第一蒸发器的入口侧管路上设有第一单向阀，第二蒸发器的出口侧管路上设置有第二单向阀，第二单向阀的出口连接在第一蒸发器与第一单向阀之间。
[0013]上述进一步限定的技术方案的有益效果是，设置单向阀有利于保证制冷剂的流向，解决制冷剂流量变化时不易保证热泵机组的工作可靠性的问题。
[0014]作为一种进一步限定的技术方案：所述第二蒸发器的蒸发面积大于第一蒸发器的蒸发面积。
[0015]上述进一步限定的技术方案的有益效果是，能够通过增大换热面积、增长换热路径保证换热效果。
[0016]作为一种进一步限定的技术方案：第二级热泵机组的冷凝器设有两处，两处冷凝器并联布置，并沿热风供风接口的供风气流流向排列。
[0017]上述进一步限定的技术方案的有益效果是，有利于增大换热面积，保证对气流的加热效果，相对于整体式的冷凝器布置方式空间布置位置也更加灵活。
[0018]作为一种进一步限定的技术方案：所述第二蒸发器处设有除湿风机。
[0019]上述进一步限定的技术方案的有益效果是，设置除湿风机便于保证第二蒸发器处的气流顺畅流动，有利于提高换热效率。
[0020]作为一种进一步限定的技术方案：第一级热泵机组和/或第二级热泵机组的压缩机的入口侧管路上设有气液分离器。
[0021]上述进一步限定的技术方案的有益效果是，设置气液分离器能够解决压缩机发生液击问题，有利于提高使用寿命。
[0022]作为一种进一步限定的技术方案：第一级热泵机组和/或第二级热泵机组的冷凝器的出口侧管路上设有储液罐。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.污泥干燥系统的热泵机组，包括压缩机、冷凝器和蒸发器；其特征在于，热泵机组分为第一级热泵机组(20)和第二级热泵机组(40)，第二级热泵机组(40)的蒸发器分为第一蒸发器和第二蒸发器(414)；第一蒸发器和第二蒸发器(414)并联或串联，或者，第一蒸发器和第二蒸发器(414)的入口相互连通，第二蒸发器(414)的出口与第一蒸发器的入口连通；第一蒸发器与第一级热泵机组(20)的蒸发器耦合以实现热交换；热泵机组还包括与第二蒸发器(414)对应的除湿接口、与第二级热泵机组(40)的冷凝器对应的热风供风接口，除湿接口供烘干室(10)内排出的气流从第二蒸发器(414)通过以实现除湿，热风供风接口供经过第二级热泵机组的冷凝器加热的气流通向烘干室(10)。2.根据权利要求1所述的污泥干燥系统的热泵机组，其特征在于，第一蒸发器的入口侧管路上设有第一节流阀(411)，并且/或者，第二蒸发器(414)的入口侧管路上设有第二节流阀(412)，用于调节相应支路的制冷剂流量。3.根据权利要求2所述的污泥干燥系统的热泵机组，其特征在于，第二级热泵机组(40)的冷凝器之后的管路分为两个支路，第一蒸发器和第二蒸发器(414)分别设置在两个支路上；第一蒸发器的入口侧管路上设有第一单向阀(49)，第二蒸发器(414)的出口侧管路上设置有第二单向阀(410)，第二单向阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：张静，李慧，姚永才，张志明，赵金生，雷新学，李亚轩，宋晶才，张茜，张志伟，张云州，田亚雷，王文会，陈太安，程龙，赵登科，
申请(专利权)人：河南美达实业有限公司，
类型：新型
国别省市：