一种太阳能热泵电渗透多能互补的污泥烘干系统技术方案

本发明专利技术创造提供了一种太阳能热泵电渗透多能互补的污泥烘干系统，包括干燥箱，在干燥箱上连接有电渗透干燥单元、太阳能供热单元和热泵供热单元；所述太阳能供热单元包括蓄热水箱，蓄热水箱由蓄热管路连接有太阳能集热器，并在蓄热管路中安装有太阳能集热循环泵，同时，该蓄热水箱由太阳能加热管路连接有太阳能加热器；所述热泵供热单元包括热泵冷凝器；经电渗透干燥单元处理后的物料进入干燥箱进行干燥处理。本发明专利技术创造可充分利用太阳能资源，有效降低了干燥系统的耗电量和干燥成本。另外，利用太阳能源干燥作业过程中由于温度较低，有机损失小，污泥利用潜力大，同时还可避免污泥中的有毒有害有机物挥发，造成环境污染。造成环境污染。造成环境污染。

【技术实现步骤摘要】
一种太阳能热泵电渗透多能互补的污泥烘干系统


[0001]本专利技术创造属于太阳能及热泵系统应用
，尤其是涉及一种太阳能热泵电渗透多能互补的污泥烘干系统。

技术介绍

[0002]由于污泥来源、成分复杂，直接排放会对环境造成严重污染，但在当前的污泥处理体系下，大部分污泥并没有得到资源化利用，甚至还需要额外能源投入来进行无害化处理，传统的污泥处理方式需要消耗大量的能源，通常煤炭用于污泥干燥工业生产，这些煤炭燃烧后会向大气排放二氧化碳和二氧化硫。因此，合理的污泥资源化处理方法不仅有利于碳减排，还可以变废为宝、节约资源。对于污泥干燥这一实现污泥资源化利用的重要步骤而言，虽然干燥方式多种多样，但现有技术中所采取的干燥方法存在能耗高、安全性、稳定性低等问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术创造旨在克服现有技术中的缺陷，提出一种太阳能热泵电渗透多能互补的污泥烘干系统。
[0004]为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：一种太阳能热泵电渗透多能互补的污泥烘干系统，包括干燥箱，在干燥箱上连接有电渗透干燥单元、太阳能供热单元和热泵供热单元；所述太阳能供热单元包括蓄热水箱，蓄热水箱由蓄热管路连接有太阳能集热器，并在蓄热管路中安装有太阳能集热循环泵，同时，该蓄热水箱由太阳能加热管路连接有太阳能加热器，并在太阳能加热管路中安装有太阳能加热循环泵；所述热泵供热单元包括热泵冷凝器；经电渗透干燥单元处理后的物料进入干燥箱进行干燥处理，太阳能加热器和热泵冷凝器均安装于干燥箱的干燥循环管路中；所述干燥循环管路包括干燥箱一侧的循环进气管路及另一侧的循环排气管路，在循环进气管路中安装有循环风机；所述循环排气管路中还安装有余热回收器，该余热回收器上连接有除湿管路，并在除湿管路中安装有水冷冷凝器和热泵蒸发器，经水冷冷凝器和/或热泵蒸发器除湿处理的排气通过回收管路再次进入余热回收器进行预热，之后通过太阳能加热器和/或热泵冷凝器升温；所述蓄热水箱上安装有与控制器连接的传感单元，且该控制器同时连接太阳能加热循环泵、太阳能集热循环泵、循环风机、水冷循环泵、热泵冷凝器、热泵蒸发器。
[0005]进一步，所述水冷冷凝器通过水冷管路连接有冷却塔，并在水冷管路中安装有水冷循环泵。
[0006]进一步，所述水冷管路中安装有缓冲水箱。
[0007]进一步，所述循环进气管路包括与干燥箱连通的若干进气支管，各进气支管同时
与一进气主管连通，循环风机安装于进气主管。
[0008]进一步，循环排气管路包括与干燥箱连通的若干排气支管，各排气支管同时与一排气主管连通，余热回收器安装于排气主管。
[0009]进一步，所述太阳能加热器和所述热泵冷凝器串联安装于干燥箱的干燥循环管路中。
[0010]进一步，水冷冷凝器和所述热泵蒸发器串联安装于除湿管路中。
[0011]进一步，所述传感单元包括在蓄热水箱内装的温度传感器。
[0012]相对于现有技术，本专利技术创造具有以下优势：本专利技术创造可充分利用太阳能资源，有效降低了干燥系统的耗电量和干燥成本。另外，利用太阳能源干燥作业过程中由于温度较低，有机损失小，污泥利用潜力大，同时还可避免污泥中的有毒有害有机物挥发，造成环境污染。由于将太阳能、热泵、电渗透三种干燥方式相结合，实现多能互补，有利于发挥各干燥方式优点，既克服了太阳能单独干燥由于夜晚、阴雨、太阳能辐射不足等原因无法保证全时段干燥的问题，可将太阳能资源得到充分合理的利用，又避免了热泵单独干燥系统耗电量大、干燥成本高的弊端。同时太阳能
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热泵联合干燥系统作为污泥电渗透干燥系统的后续处置途径，克服了电渗透干燥系统干燥至60%含水率后耗电量较高的缺陷。
附图说明
[0013]构成本专利技术创造的一部分的附图用来提供对本专利技术创造的进一步理解，本专利技术创造的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术创造，并不构成对本专利技术创造的不当限定。在附图中：图1为本专利技术创造的系统结构示意图。
具体实施方式
[0014]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0015]在本专利技术创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0016]在本专利技术创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本专利技术创造中的具体含义。
[0017]下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术创造。
[0018]一种太阳能热泵电渗透多能互补的污泥烘干系统，如图1所示，包括干燥箱1，在干燥箱上连接有电渗透干燥单元、太阳能供热单元和热泵供热单元。常见的80%高含水率的湿污泥进入电渗透干燥单元（电渗透机组）后被压滤、干燥到60%左右含水率，通过电渗透干燥单元的连接结构传输到干燥箱进料口后进入干燥箱，之后利用太阳能供热单元和/或热泵供热单元提供的热量进行深度干燥，至含水率降至30%左右，再将干燥的污泥从干燥箱出料口传输至下一工序。本专利技术创造对太阳能供热单元热循环方式、热泵供热单元热循环方式及二者的组合应用进行了合理设计。
[0019]所述太阳能供热单元包括蓄热水箱2，蓄热水箱由蓄热管路5连接有太阳能集热器3，并在蓄热管路中安装有太阳能集热循环泵4，同时，该蓄热水箱由太阳能加热管路6连接有太阳能加热器7，并在太阳能加热管路中安装有太阳能加热循环泵8；所述热泵供热单元包括热泵冷凝器9；经电渗透干燥单元处理后的物料进入干燥箱进行干燥处理，太阳能加热器和热泵冷凝器均安装于干燥箱的干燥循环管路中；所述干燥循环管路包括干燥箱一侧的循环进气管路及另一侧的循环排气管路，在循环进气管路中安装有循环风机12。
[0020]循环排气管路中还安装有余热回收器13，该余热回收器上连接有除湿管路14，并在除湿管路中安装有水冷冷凝器15和热泵蒸发器16，经水冷冷凝器和/或热泵蒸发器除湿处理的排气通过回收管路17再次进入余热回收器进行预热，之后通过太阳能加热器和/或热泵冷凝器升温。作为举例，余热回收器可以为两个通道，一个是干燥箱排风通道，另一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种太阳能热泵电渗透多能互补的污泥烘干系统，其特征在于：包括干燥箱，在干燥箱上连接有电渗透干燥单元、太阳能供热单元和热泵供热单元；所述太阳能供热单元包括蓄热水箱，蓄热水箱由蓄热管路连接有太阳能集热器，并在蓄热管路中安装有太阳能集热循环泵，同时，该蓄热水箱由太阳能加热管路连接有太阳能加热器，并在太阳能加热管路中安装有太阳能加热循环泵；所述热泵供热单元包括热泵冷凝器；经电渗透干燥单元处理后的物料进入干燥箱进行干燥处理，太阳能加热器和热泵冷凝器均安装于干燥箱的干燥循环管路中；所述干燥循环管路包括干燥箱一侧的循环进气管路及另一侧的循环排气管路，在循环进气管路中安装有循环风机；所述循环排气管路中还安装有余热回收器，该余热回收器上连接有除湿管路，并在除湿管路中安装有水冷冷凝器和热泵蒸发器，经水冷冷凝器和/或热泵蒸发器除湿处理的排气通过回收管路再次进入余热回收器进行预热，之后通过太阳能加热器和/或热泵冷凝器升温；所述蓄热水箱上安装有与控制器连接的传感单元，且该控制器同时连接太阳能加热循环泵、太阳能集热循环泵、循环风机、水冷循环泵、热泵冷凝器、热泵蒸发器。2.根据权利要求1所述的一种太阳能热泵电渗透多能...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙杰，刘晨，马洪亭，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：