一種利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備的製作方法

2023-10-10 02:07:39 2

一種利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備的製作方法
【專利摘要】一種利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備，包括汽車發動機、廢熱能量回收裝置、風路、車載模塊化汙泥幹化裝置、熱泵輔助能源，其特徵在於：包括從汽車廢熱中提取熱量，通過能量回收裝置製取中低溫工質空氣；所述的汽車廢熱包括發動機熱量和汽車尾氣中的熱量，所製取的工質空氣從風路進入汙泥幹化裝置幹化汙泥。進一步的，還可以通過熱泵熱回收系統可以對汙泥幹化提供輔助能量；所述的汙泥幹化裝置為模塊化汙泥幹化箱，該乾燥箱為車載移動式和汽車結為一體組成汙泥幹化設備。
【專利說明】一種利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種汙泥幹化設備，特別是涉及一種利用汽車廢熱的移動式
[0002]汙泥幹化設備。【背景技術】
[0003]汙泥乾燥是一個能量淨支出的過程，耗能費用在一個標準乾燥系統中佔運行成本的比例大於80%。因此汙泥處理屬於高耗能行業，而能源是國民經濟的重要物質基礎，它直接影響到國家安全、可持續發展及社會穩定。在汙泥處理過程中降低能耗、強化換熱、提高能量的利用率已經成為了主要問題。既減輕了國家對汙泥處理的經濟負擔，又對汙泥中能量的回收利用有積極的推動作用，發展前景廣闊。
[0004]目前現有汙泥幹化設備中，不管是直接式還是間接式都是採用熱源直接通入乾燥設備中乾燥汙泥。普遍使用的設備有採用高溫蒸汽或者導熱油進行間接幹化，直接導致的就是優質一次能源的大量使用，處理成本居高不下，很難成為汙泥處理的出路；還有採用高溫煙氣進行直接幹化，雖然利用的煙氣屬於廢熱，不直接消耗優質一次能源，但是汙泥中的部分有機物在高溫下會分解出有毒有害氣體，對環境造成非常嚴重的二次汙染，也不是一種可持續的方法。
[0005]對於汙泥處理，始終是要找到一條即不消耗一次優質能源，又不對環境造成二次汙染的有效途徑。而在現實生活中，汽車作為能源的消耗大戶，而其發動機效率一般只有40%，如何利用大量浪費的熱能成為各國科學界大力研究的方向。

【發明內容】

[0006]本發明的目的就是為了解決上面提到的問題，提供一種可以有效利用汽車廢熱作為製取中低溫工質空氣進行汙泥幹化的設備，同時模塊化汙泥幹化箱和汽車組合成為移動式汙泥幹化設備，可以提供在汽車的移動過程中進行汙泥幹化。
[0007]—種利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備，包括汽車發動機、能量回收裝置、尾氣管道、工質空氣送風風管路、工質空氣迴風風管路、車載模塊化汙泥幹化裝置，其特徵在於:包括從所述的汽車發動機通過冷卻水供水管路和冷卻水回水管路與能量回收裝置連接，並通過該能量回收裝置與工質空氣換熱，經過加熱後的空氣經過工質空氣送風風管進入車載模塊化汙泥幹化裝置中，對汙泥進行直接幹化，並經過工質空氣迴風風管路返回能量回收裝置，且在工質空氣迴風風管上設置冷卻裝置，使工質空氣迴風風管內的溼熱工質空氣降溫除溼。
[0008]所述的利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備，其特徵在於所述的車載模塊化汙泥幹化裝置還包括尾氣管道輸送發動機尾氣進入中間接乾燥器對原始汙泥進行預熱和初步幹化。
[0009]所述的利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備，其特徵在於所述的汽車發動機為水冷汽車發動機，發動機冷卻水溫度在90°C以上。[0010]所述的利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備，其特徵在於所述的車載模塊化汙泥幹化裝置由汙泥進料口、間接乾燥箱、間接乾燥器、直接乾燥箱和汙泥出料口組成。
[0011]所述的利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備，其特徵在於所述的直接乾燥箱為與工質空氣直接接觸式汙泥乾燥系統，形式包括帶式、盤式等常見乾燥設備。
[0012]所述的利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備，其特徵在於所述的工質空氣迴風風管路上還連接有輔助熱泵能量回收裝置，幹化汙泥之後溼熱工質空氣由工質空氣迴風風管引入熱泵能量回收裝置中，經過蒸發器降溫除溼之後，之後經過冷凝器加熱，再經由能量回收裝置加熱到設定溫度。
[0013]所述的利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備，其特徵在於所述的能量回收裝置由冷卻水供水管路接入，經過能量回收裝置換熱之後，由冷卻水回水管路接回冷卻發動機。
[0014]所述的利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備，其特徵在於所述的尾氣管路引汽車尾氣進入間接乾燥器中，對原始汙泥進行預熱和初步幹化，降溫後由汽車尾氣排出管道排出。
[0015]所述的利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備，其特徵在於所述工質空氣送風風管內的工質空氣經過直接乾燥箱、工質空氣迴風風管、冷卻裝置、能量回收裝置形成一個密閉迴路，工質空氣在這個密閉迴路中循環。
[0016]所述的利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備，其特徵在於所述車載模塊化汙泥幹化裝置，設置在中間的隔板將幹化箱體分為上下兩部分，分別為間接乾燥箱和直接乾燥箱，汙泥通過螺旋下料裝置從間接乾燥箱進入直接乾燥箱。
[0017]本發明採用汽車和模塊化汙泥幹化箱相結合的移動式汙泥幹化設備，一方面可以有效利用汽車發動機的廢熱作為熱源製取中低溫工質空氣幹化汙泥，同時有有效的避免了高溫幹化對環境造成的嚴重二次汙染問題；另一方面，作為移動式汙泥幹化設備，可以對不同地點的汙泥進行有效的處理，以及應對一些突發事件，汙泥裝車後，在汽車的移動過程中進行汙泥處理作業。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發明實施例一的系統圖；
[0019]圖2為本發明實施例二的系統圖；
[0020]其中:1為車載模塊化汙泥幹化裝置；2為熱泵能量回收裝置；3為尾氣管道；4為汽車發動機；5為工質空氣送風風管；6為工質空氣迴風風管；7為冷卻水供水管路；8為冷卻水回水管路；9為能量回收裝置；10為汙泥進料口 ；11為汙泥出料口 ；12冷卻裝置；13為間接乾燥器；14為汽車尾氣排出管道；15為間接乾燥箱；16為直接乾燥箱；17為節流機構；18為蒸發器；19為冷凝器；20為壓縮機；21螺旋下料裝置；
【具體實施方式】
[0021] 下面結合附圖及實施例對本發明作進一步描述。
[0022]實施例一
[0023]如圖1所示為本發明實施例一的系統圖，圖中整個汙泥乾燥系統包括汽車發動機
4、能量回收裝置9、車載模塊化汙泥幹化裝置I。[0024]在本實施例一中，汽車尾氣通過尾氣管道3引入車載模塊化汙泥幹化裝置I中，通過間接乾燥器13將熱量傳給汙泥進行間接幹化，對原始汙泥進行餘熱和初步幹化，降溫之後的汽車尾氣通過汽車尾氣排出管道14排出。
[0025]在本實施例一中，汽車發動機4的冷卻水通過冷卻水供水管路7進入能量回收裝置9中進行熱回收，將熱量置換給工質空氣，並通過工質空氣送風風管5進入車載模塊化汙泥幹化裝置I中的直接乾燥箱16，通過工質空氣直接和汙泥接觸，加強換熱，提高幹化效率；工質空氣迴風風管6引出，此時該工質空氣為溼熱空氣，含溼量較大，由設置在工質空氣迴風風管6上的冷卻裝置12進行降溫除溼，再經由能量回收裝置9加熱到設定溫度，最後進入循環進入車載模塊化汙泥幹化裝置I中。
[0026]在本實施例一中，幹化汙泥之後的工質空氣溫度為50°C左右，相對溼度90%以上，由工質空氣迴風風管6引入冷卻裝置12，該裝置設置有風機和換熱器對溼熱工質空氣進行降溫除溼。
[0027]在本實施例一中，工質空氣經過工質空氣送風風管5、直接乾燥箱16、工質空氣迴風風管6、冷卻裝置12、能量回收裝置9形成一個密閉迴路，工質空氣在這個密閉迴路中循環，有效避免汙泥幹化過程中的臭氣直接排放進入大氣。
[0028]在本實施例一中，車載模塊化汙泥幹化裝置I主要由汙泥進料口 10、間接乾燥箱
15、間接乾燥器13、直接乾燥箱16和汙泥出料口 11組成。
[0029]車輛到達汙泥存放點後，進行汙泥裝車，由汙泥進料口 10進入間接乾燥箱15中，汽車離開之後，汽車發動機4開始工作，汽車尾氣通過尾氣管道3進入間接乾燥器13中，給原始汙泥進行預熱和初步幹化 ；之後汙泥由間接乾燥箱15進入直接乾燥箱16，由經過能量回收裝置9加熱的工質空氣進行幹化，將汙泥含水率幹化到30%以下，幹汙泥由汙泥出料口 11送出。
[0030]實施例二
[0031]本發明實施例二與實施例一的不同之處在於:當汽車發動機4提供的能量不足以幹化汙泥時，該系統中添加了熱泵系統作為輔助能源進行補充。熱泵能量回收裝置2如圖中虛線框中的內容，通過壓縮機20使氣態冷媒工質增壓增溫，驅動冷媒工質經過冷凝器19散熱凝結成高壓液態冷媒，經過節流機構17節流成低壓液體，在冷卻裝置12中吸熱蒸發成低壓氣態，被蒸汽驅動壓縮機20吸收回壓縮機，如此循環往復，所述的冷卻裝置12在本實施例中為熱泵系統的蒸發器，用於對引出直接乾燥箱16的溼熱工質空氣進行降溫除溼。
[0032]在本實施例二中，工質空氣經過工質空氣送風風管5、車載模塊化汙泥幹化裝置
1、工質空氣迴風風管6、熱泵能量回收裝置2、能量回收裝置9形成一個密閉迴路，工質空氣在這個密閉迴路中循環，有效避免汙泥幹化過程中的臭氣直接排放進入大氣。
[0033]在本實施例二中，汽車發動機4的冷卻水通過冷卻水供水管路7進入能量回收裝置9中進行熱回收，將熱量置換給工質空氣，並通過工質空氣送風風管5進入車載模塊化汙泥幹化裝置I中的直接乾燥箱16中幹化汙泥，幹化汙泥之後的溼熱工質空氣由工質空氣迴風風管6引入熱泵系統2中，經過冷卻裝置12降溫除溼之後，之後經過冷凝器19加熱，再經由能量回收裝置9加熱到設定溫度，最後進入循環進入車載模塊化汙泥幹化裝置I中。
[0034]其餘未述部分詳見實施例一，不再重複。
【權利要求】
1.一種利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備，包括汽車發動機(4)、能量回收裝置(9)、尾氣管道(3)、工質空氣送風風管路(5)、工質空氣迴風風管路(6)、車載模塊化汙泥幹化裝置(I)，其特徵在於:包括從所述的汽車發動機(4)通過冷卻水供水管路(7)和冷卻水回水管路(8)與能量回收裝置(9)連接，並通過該能量回收裝置(9)與工質空氣換熱，經過加熱後的空氣經過工質空氣送風風管(5)進入車載模塊化汙泥幹化裝置(I)中，直接幹化汙泥，並經過工質空氣迴風風管路(6)返回能量回收裝置(9)，且在工質空氣迴風風管(6)上設置冷卻裝置(12)，使工質空氣迴風風管(6)內的溼熱工質空氣降溫除溼。
2.根據權利要求1所述的利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備，其特徵在於所述的車載模塊化汙泥幹化裝置(I)還包括尾氣管道(3)輸送發動機尾氣進入中間接乾燥器(13)對原始汙泥進行預熱和初步幹化。
3.根據權利要求2所述的利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備，其特徵在於所述的汽車發動機(4)為水冷汽車發動機，發動機冷卻水溫度在90°C以上。
4.根據權利要求2所述的利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備，其特徵在於所述的車載模塊化汙泥幹化裝置(I)由汙泥進料口(10)、間接乾燥箱(15)、間接乾燥器(13)、直接乾燥箱(16)和汙泥出料口(11)組成。
5.根據權利要求4所述的利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備，其特徵在於所述的直接乾燥箱為與工質空氣直接接觸式汙泥乾燥系統，形式包括帶式、盤式等常見乾燥設備。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備，其特徵在於所述的工質空氣迴風風管路(6)上還連接有輔助熱泵能量回收裝置(2)，幹化汙泥之後溼熱工質空氣由工質空氣迴風風管出)引入熱泵能量回收裝置(2)中，經過蒸發器(18)降溫除溼之後，之後經過冷凝器(19)加熱，再經由能量回收裝置(9)加熱到設定溫度。·
7.根據權利要求6所述的利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備，其特徵在於所述的能量回收裝置(9)由冷卻水供水管路(7)接入，經過能量回收裝置(9)換熱之後，由冷卻水回水管路⑶接回冷卻發動機(4)。
8.根據權利要求7所述的利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備，其特徵在於所述的尾氣管路⑶引汽車尾氣進入間接乾燥器(13)中，對原始汙泥進行預熱和初步幹化，降溫後由汽車尾氣排出管道(14)排出。
9.根據權利要求8所述的利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備，其特徵在於所述工質空氣送風風管(5)內的工質空氣經過直接乾燥箱(16)、工質空氣迴風風管(6)、冷卻裝置(12)、能量回收裝置(9)形成一個密閉迴路，工質空氣在這個密閉迴路中循環。
10.根據權利要求9所述的利用汽車廢熱的移動式汙泥幹化設備，其特徵在於所述車載模塊化汙泥幹化裝置(I)，設置在中間的隔板將幹化箱體分為上下兩部分，分別為間接乾燥箱(15)和直接乾燥箱(16)，汙泥通過螺旋下料裝置(21)從間接乾燥箱(15)進入直接乾燥箱(16)。
【文檔編號】F01N5/02GK103539329SQ201210247332
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2012年7月13日 優先權日:2012年7月13日
【發明者】張信榮, 盛劍霄, 鄭秋雲 申請人:北大工學院紹興技術研究院