[发明专利]一种梯级冷却再热污泥热泵带式干化机组

说明书

本发明公开了一种梯级冷却再热污泥热泵带式干化机组，包括机组整体框架系统、空气循环处理系统、低温制冷热泵系统和高温制冷热泵系统；空气从污泥干化室进入空气循环处理系统，经表冷器预冷，再依次通过高、低温制冷热泵系统的蒸发器，三次梯级换热降温使循环空气充分冷却，提高除湿量；干燥空气再依次通过低、高温制冷热泵系统的冷凝器，最后通过可调电加热器，实现干燥空气的梯级再热。本发明可同时提高冷凝温度并降低蒸发温度，实现污泥热泵干化过程中空气的大温差循环，保证送风温度的同时实现循环空气深度除湿，提高空气单次循环除湿量，解决现有污泥干化机组除湿能力差、能效较低的问题。

技术领域

本发明属于制冷热泵技术与干燥机械设备技术交叉领域，具体涉及一种梯级冷却再热污泥热泵带式干化机组。

背景技术

近年来，随着经济高速发展国内污水污泥的产量也持续增长，污泥的合理高效处置已成为一项亟待解决的关键任务。在污泥资源化处理过程中，污泥干化是至关重要的环节，相比于传统的干化手段，污泥热泵干化技术具有明显的优势。相关研究指出，对于污泥热泵干化机组，进入污泥干化室的循环空气温度越高，污泥水分蒸发越快，从污泥中带走的水分越多；循环空气冷却过程中达到的低温越低，冷凝除湿水分越多。因此，污泥热泵干化机组的冷凝温度越高，蒸发温度越低，对污泥干化过程越有利。但目前常规污泥热泵干化机组中均采用单级制冷系统设计，机组冷凝温度和蒸发温度为同步升高或降低，很难同时实现提高冷凝温度及降低蒸发温度。

发明内容

发明目的：本发明的目的在于提供一种梯级冷却再热污泥热泵带式干化机组，其优点在于，能同时提高冷凝温度并降低蒸发温度，实现污泥热泵干化过程中空气的大温差循环，在保证送风温度的同时进行循环空气深度降温深度除湿，提高空气单次循环过程的除湿量，解决现有常规污泥干化机组除湿能力差、能效较低的问题。

技术方案：本发明包括机组整体框架系统和空气循环处理系统，所述机组整体框架系统包括机组外框架以及设置在机组外框架中间的风道分离框架；所述空气循环处理系统设置在机组外框架与风道分离框架形成的风道内，空气循环处理系统包括设置在风道入口处的轴流回风机、位于风道分离框架左侧的表冷器以及设置在风道出口处的送风风机；所述风道分离框架内设有低温制冷热泵系统和高温制冷热泵系统，其中，高温制冷热泵系统的高温蒸发器、高温冷凝器，以及低温制冷热泵系统的低温蒸发器、低温冷凝器排列在风道分离框架下方的风道中，且低温蒸发器、低温冷凝器设置在高温蒸发器和高温冷凝器之间，高温冷凝器右侧设有可调电加热器；循环空气经表冷器、高温蒸发器、低温蒸发器三次梯级换热降温后，再经低温冷凝器、高温冷凝器、可调电加热器梯级加热。

所述机组整体框架系统包括设置在表冷器左侧上半部分的表冷器出水管，以及设置在表冷器左侧下半部分的表冷器进水管，表冷器中的水流与循环空气采用逆流换热布置。

所述高温蒸发器和低温蒸发器的下方设置有滴水盘，且滴水盘中央设置冷凝压差排水管，用于循环空气冷却除湿过程中的冷凝水排放，当冷凝水量积聚到一定重量时阀门打开排出一部分冷凝水，这种排水结构可以实现排水管口的液封效果，防止排水过程中的漏风问题。

所述低温制冷热泵系统包括依次连接的低温压缩机、低温冷凝器、低温储液器、低温干燥过滤器、低温膨胀阀、低温蒸发器和低温气液分离器，实现制冷剂的低温循环过程。

所述低温气液分离器与低温压缩机之间设置有低温低压表，用以监测低温压缩机的吸气压力；所述低温压缩机进出口设置有低温高低压控制器；能够监测控制低温压缩机的压力。

所述高温制冷热泵系统包括依次连接的高温压缩机、高温冷凝器、高温储液器、高温干燥过滤器、高温膨胀阀、高温蒸发器和高温气液分离器，实现制冷剂的高温循环过程。

所述高温储液器与高温干燥过滤器之间设置有高温球阀，用于高温干燥过滤器清理或更换时切断高温制冷剂流路。