能源循环式干化器制造技术

本实用新型专利技术涉及污泥处理、物料干化技术，提出一种能源循环式干化器，其包括有干化室、真空泵、蒸汽压缩系统和/或热泵系统，蒸汽排气管的一端连接于干化室的蒸汽出口，真空泵串接于蒸汽排气管上；蒸汽压缩系统包括用管道串接的蒸汽压缩机、分别置于干化室内下方和上方的第一换热器和第二换热器，蒸汽压缩机管连接真空泵；第二换热器连接冷凝水排水管；热泵系统包括由制冷压缩机、冷凝器、节流阀、主蒸发器构成的循环回路，冷凝器置于干化室内中部,主蒸发器串接于热泵系统和冷凝水排水管上；本实用新型专利技术的显著进步在于：1）将真空干化技术和蒸汽压缩技术用于干化热能的回收，实现物料水分在低温真空条件下蒸发，降低物料干化能耗，同时实现干化热能的循环利用；2）将蒸汽压缩技术用于干化过程，可减少外部能源的输入。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及污泥处理处置、化工和食品行业中物料干化处理技术。
技术介绍
物料干化在污泥处理处置、化工和食品生产过程中是必不可少的环节，该环节所消耗的能耗往往占据整个工艺流程总能耗的20%以上，但国内目前所采用的干化技术对过程热能未进行回收或回收效率低，没有实现热能的循环利用，单位干化能耗指标高。
技术实现思路
本技术的目的提出一种能源循环式干化器，其集成真空干化、蒸汽压缩和/或热泵能源循环技术，可大大减少了外部能源的输入。本技术的目的可通过如下技术方案是实现:能源循环式干化器，包括有干化室、真空泵和蒸汽压缩系统；所述的干化室内具有干化空间，干化室具有进料口、出料口和蒸汽出口，出料口设有密封门；蒸汽排气管的一端连接于干化室的蒸汽出口，真空泵串接于蒸汽排气管上；所述蒸汽压缩系统包括蒸汽压缩机和换热器，换热器置于干化室的干化空间，蒸汽压缩机的进气口与真空泵的出气口由排气管连接；用耐压管将蒸汽压缩机的出气口与换热器连接；换热器的另一端连接冷凝水排水管。优化方案一，将蒸汽压缩系统替换为热泵系统，所述热泵系统包括用承压管依次串联连接成循环回路的制冷压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器，冷凝器置于干化室的干化空间内部，蒸发器为内设有蒸发器通道和换热通道的金属体，其蒸发器通道串接于热泵系统，其换热通道的一端由蒸汽排气管连接于真空泵出气口，另一端连接于冷凝水排水管。优化方案二:蒸汽压缩系统基础上增加热泵系统将换热器分成第一换热器和第二换热器两部分，第一换热器和第二换热器分别置于干化室的干化空间内部的下方和上方，用耐压管将蒸汽压缩机的出气口、第一换热器、第二换热器串接；第二换热器的另一端连接冷凝水排水管；所述热泵系统包括用承压管依次串联连接成循环回路的制冷压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器，冷凝器置于干化室的干化空间内部，蒸发器为内设有蒸发器通道和换热通道的金属体，其蒸发器通道串接于热泵系统，其换热通道的一端由蒸汽排气管连接于真空泵出气口，另一端连接于冷凝水排水管。进一步优化方案:热泵系统基础上增加热泵辅助启动系统所述热泵辅助启动系统包括有副蒸发器，副蒸发器为内设有蒸发器通道和换热通道的金属体，副蒸发器的蒸发器通道和蒸发器的蒸发器通道通过第一转换阀和第二转换阀可相互替换地管串接于热泵系统，副蒸发器的换热通道串接于低位热源。所述低位热源是指低质、低温热源，包括但不限于地表水、地下水、污水、空气，工业废水、废气。上述方案中，为确保真空状态，通常在干化室的出料口外设出料室，出料室设有第二出料口，第二出料口设有密封门，出料口将干化室的干化空间与出料室内空间连通，第二出料口将出料室内空间与外界连通。本技术的使用过程可通过具体实施方式来说明。本技术的实质性特点和进步在于:(I) 将真空干化技术和蒸汽压缩技术用于干化过程，实现物料水分在低温真空条件下蒸发，实现干化热能的循环利用，降低物料干化能耗；(2)将热泵技术用于干化器，可减少外部能源的输入，进一步降低物料干化能耗。附图说明图1、图2、图3、图4、图5分别是本技术的能源循环式干化器工艺流程图。具体实施方式实施例一参考图1，能源循环式干化器，包括有干化室D1、真空泵Pl和蒸汽压缩系统，干化室Dl内具有干化空间，干化室Dl具有进料口 D2、出料口 D3和蒸汽出口 D6，出料口 D3设有密封门；蒸汽排气管LI的一端连接于干化室Dl的蒸汽出口 D6，真空泵Pl串接于蒸汽排气管LI上；蒸汽压缩系统包括蒸汽压缩机Cl和换热器H、换热器H置于干化室Dl干化空间内部，换热器H为管式或管板式换热器，蒸汽压缩机Cl的进气口与真空泵Pl的出气口由蒸汽排气管LI连接；用耐压管L3将蒸汽压缩机Cl的出气口和换热器H串接；换热器Hl的另一端连接冷凝水排水管L4。为确保真空状态，通常在干化室Dl的出料口 D3外设出料室D5，出料室D5设有第二出料口 D4，第二出料口 D4设有密封门，出料口 D3将干化室DI的干化空间与出料室D5内空间连通，第二出料口 D4将出料室D5内空间与外界连通。本实施例的使用过程如下:(I)将待干化的湿物料由干化室Dl上方的进料口 D2进入干化室Dl的干化空间，干化后的干物料从干化室Dl下方的出料口 D 3经出料室D5的内空间后从出料口 D4排出，物料在干化室Dl的干化空间内从上至下流动，通过蒸汽压缩系统的换热器H，物料的水份蒸发，水蒸汽从干化室Dl上方的蒸汽排出口 D6排出，蒸汽由真空泵Pl通过蒸汽排气管LI进入蒸汽压缩系统。(2)启动蒸汽压缩系统，启动真空泵Pl和蒸汽压缩机Cl，蒸汽压缩系统工作，维持干化室Dl的干化空间在真空(0.02MPa)状态，实现物料的水分在60°C的低温状态下蒸发。从干化室Dl的干化空间上方排出的水蒸汽经蒸汽压缩机Cl压缩升温转变为高温高压(0.3MPa、196°C )水蒸汽后通过换热器H，换热器H又将经过的物料水分蒸发，水蒸汽从干化室Dl上方的蒸汽排出口 D6排出，再进入蒸汽压缩系统，与此同时，由于干化室Dl的干化空间上方的物料温度较低，蒸汽压缩系统的换热器H与该段物料热交换后，其内部的水蒸汽降温冷凝成中温(0.03MPa、70°C )冷凝水并经冷凝水排水管L4排出。(3)干化器热能循环过程:系统达到设计工况正常运行时，物料中的水分在低温真空状态下蒸发成水蒸汽并从干化室Dl的干化空间上方排放，依次经过真空泵P1、蒸汽压缩机Cl、换热器H，水蒸汽的气化潜热被回收后变为低温冷凝水后排放，该过程在完成物料干化的同时，实现了干化热能的回收。实施例二参考图2，能源循环式干化器，包括有干化室D1、真空泵Pl和热泵系统；干化室Dl内具有干化空间，干化室Dl具有进料口 D2、出料口 D3和蒸汽出口 D6，出料口 D3设有密封门；蒸汽排气管LI的一端连接于干化室Dl的蒸汽出口 D6，真空泵Pl串接于蒸汽排气管LI上；热泵系统包括用承压管L5依次串联连接成循环回路的压缩机C2、冷凝器H3、节流阀Tl、蒸发器E1，冷凝器H3置于干化室Dl的干化空间内部，蒸发器El为内设有蒸发器通道和换热通道的金属体，其蒸发器通道串接于热泵系统，其换热通道的一端由蒸汽排气管LI连接于真空泵Pl出气口，另一端连接于冷凝水排水管L4 ；为确保真空状态，通常在干化室Dl的出料口 D3外设出料室D5，出料室D5设有第二出料口 D4，第二出料口 D4设有密封门，出料口 D3将干化室DI的干化空间与出料室D5内空间连通，第二出料口 D4将出料室D5内空间与外界连通。本实施例的使用过程如下:(I)启动热栗系统，启动热栗系统的制冷压缩机C2，热栗系统工作，冷减器H3对外放热，蒸发器El向外吸热(系统稳定运行前由外部其它热源对蒸发器El提供热能)，冷凝器El放热将干化室Dl的干化空间 加热升温。(2)将待干化的湿物料由干化室Dl上方的进料口 D2进入干化室Dl的干化空间，干化后的干物料从干化室Dl下方的出料口 D3经出料室D5的内空间后从出料口 D 4排出，物料在干化室Dl的干化空间内从上至下流动，物料的水分蒸发，水蒸汽从干化室Dl上方的蒸汽排出口 D6排出，经真空泵Pl后进入蒸发器El的换热通道后降温冷凝后从冷凝水排水管L4排出。(3)干化器热能循环过程:物料干化产生的水蒸汽中显热和本文档来自技高网...

【技术保护点】
能源循环式干化器，包括有干化室（D1）、真空泵（P1）和蒸汽压缩系统;干化室（D1）内具有干化空间，干化室（D1）具有进料口（D2），出料口（D3）和蒸汽出口（D6），出料口（D3）设有密封门，蒸汽排气管（L1）的一端连接于干化室（D1）的蒸汽出口（D6），真空泵（P1）串接于蒸汽排气管（L1）上；所述蒸汽压缩系统包括蒸汽压缩机（C1）和换热器（H）、换热器（H）置于干化室（D1）的干化空间，蒸汽压缩机（C1）的进气口与真空泵（P1）的出气口由排气管（L1）连接；用耐压管（L3）将蒸汽压缩机（C1）的出气口与换热器（H）的一端连接；换热器（H）的另一端连接冷凝水排水管（L4）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：隋轶聪，
申请(专利权)人：隋轶聪，
类型：实用新型
国别省市：