申请日2017.06.08
公开(公告)日2017.09.15
IPC分类号C02F11/12
摘要
本发明公开了一种空气源热泵低温污泥烘干机及其烘干方法，包括机体和空气源热泵，机体的左端设置有驱动电机，驱动电机上连接有转轴，转轴上间隔设置有螺旋叶片和翻料机构，螺旋叶片和翻料机构的上方设置有导风机构，机体的底面上设置有加热装置和出料口，机体的左端上方设置有进料斗，机体的顶面上通过吸气管连接空气源热泵的右侧，空气源热泵的左侧通过排气管连接在机体的左端下方。其烘干方法包括：污泥烘干机安装、污泥进料烘干、废气循环处理和污泥烘干机清洗。本发明的烘干方法步骤简单，在实现对污泥烘干的同时没有废热排放，环保安全，避免了恶臭气体和有机物的挥发，烘干效果好，而且缩短了烘干时间，提高了污泥的干燥效率。
权利要求书
1.一种空气源热泵低温污泥烘干机，其特征在于：包括机体和空气源热泵，所述机体的两端均通过安装座连接有支撑腿，所述机体的左端设置有驱动电机，所述驱动电机上连接有转轴，所述转轴位于所述机体内，所述转轴上间隔设置有螺旋叶片和翻料机构，所述螺旋叶片和所述翻料机构的上方设置有导风机构，所述机体的底面上设置有加热装置和出料口，所述机体的左端上方设置有进料斗，所述空气源热泵位于所述机体的上方，且通过支撑机构固定连接所述机体，所述机体的顶面上通过吸气管连接所述空气源热泵的右侧，所述空气源热泵的左侧通过排气管连接在所述机体的左端下方，所述排气管上设置有风机。
2.根据权利要求1所述的一种空气源热泵低温污泥烘干机，其特征在于：所述翻料机构包括上轴套和下轴套，所述上轴套的内侧面上设置有键槽，所述上轴套和所述下轴套之间通过紧固螺钉连接，所述上轴套和所述下轴套的外侧圆周上均匀设置有翻料组件。
3.根据权利要求2所述的一种空气源热泵低温污泥烘干机，其特征在于：所述翻料组件包括至少三个翻料板，同一个所述翻料组件上的所述翻料板位于同一直线上，且通过连杆固定连接。
4.根据权利要求3所述的一种空气源热泵低温污泥烘干机，其特征在于：所述翻料板的尺寸沿着径向方向由内向外逐渐增大，且所述翻料板朝向翻料方向的一侧均呈楔形。
5.根据权利要求1所述的一种空气源热泵低温污水烘干机，其特征在于：所述导风机构包括伺服电机和单向导流板，所述单向导流板均匀分布在支撑板的底面上，所述支撑板固定连接在所述机体的内部顶面上，所述单向导流板之间均通过助推杆连接，所述助推杆的左侧设置有螺纹槽，所述伺服电机位于所述机体的顶面上，所述伺服电机通过连接轴转动连接有齿轮，所述齿轮位于所述螺纹槽内，所述齿轮与所述螺纹槽相匹配。
6.根据权利要求5所述的一种空气源热泵低温污泥烘干机，其特征在于：所述单向导流板的侧面上均设置有滑槽，所述助推杆通过滑块移动连接在所述单向导流板上。
7.根据权利要求1所述的一种空气源热泵低温污泥烘干机，其特征在于：所述支撑机构包括支架、底板和定位架，所述支架垂直固定连接在所述机体的顶面上，左右相邻的两个所述支架之间通过所述定位架固定连接，前后相邻的两个所述支架之间通过底板固定连接，所述底板托住所述空气源热泵的底面。
8.根据权利要求1所述的一种空气源热泵低温污泥烘干机，其特征在于：所述空气源热泵内设置有隔板，所述隔板的下方设置有导风通道，所述导风通道内设置有第一冷凝器、蒸发器和膨胀阀，所述膨胀阀位于所述第一冷凝器和所述蒸发器之间，所述隔板的上方设置有第二冷凝器和压缩机，所述第一冷凝器通过所述膨胀阀连接所述蒸发器，所述蒸发器连接所述压缩机，所述压缩机连接所述第二冷凝器，所述第二冷凝器连接所述第一冷凝器。
9.根据权利要求8所述的一种空气源热泵低温污泥烘干机，其特征在于：所述空气源热泵的顶面上设置有通风管，所述通风管内设置有换热风扇。
10.如权利要求1所述的一种空气源热泵低温污泥烘干机的烘干方法，其特征在于包括如下步骤：
1)污泥烘干机安装
a、首先根据污泥的量确定烘干机的机体大小，并选择相应长度的转轴，再根据机体大小确定螺旋叶片和翻料机构的尺寸，并将其间隔安装在转轴上，在安装转轴之前先在机体的内部顶面上安装导风机构，使单向导流板与支撑板相互垂直时，单向导流板与翻料机构的外径之间的间距大于20～30cm，确保螺旋叶片和翻料机构在旋转时与导风机构之间存在一定的间隙;
b、然后在转轴的左端安装驱动电机，同时将机体两端安装支撑腿，在安装支撑腿时确保出料口与地面之间的间距大于0.8～1.2m，并将机体固定在底面上;
c、接着在机体的顶面上垂直安装四个支架，使四个支架呈矩形状分布，然后在四个支架之间水平安装底板，使底板与机体顶面之间的间距大于0.4～0.6m，并在左右相邻的两个支架之间安装定位架;
d、待支撑机构安装完毕后通过吊装机将空气源热泵吊运至机体的上方，使空气源热泵沿着竖直方向下放至底板上，再用锁扣将定位架与空气源热泵进行固定连接，然后在机体的顶面右端安装吸气管，将吸气管与空气源热泵的右侧面进行固定连接，同时在空气源热泵的左侧面上安装带有风机的排气管，并将排气管的另一个端口与机体的左侧下端进行固定连接，最后将吸气管和排气管的连接处进行密封处理;
2)污泥进料烘干
a、待污泥烘干机安装结束后，首先启动驱动电机，使转轴带动螺旋叶片和翻料机构匀速旋转，控制转轴的转速在25～30r/min，然后将加热装置的温度调节至90～180℃;
b、待机体内的温度恒定后，向进料斗内装填污泥，使污泥在螺旋叶片和翻料机构的作用下一边受热烘干一边匀速向前推进，污泥的装填速度与机体内污泥的移动速度相匹配，当污泥从机体的左端被推至右端后，从出料口掉落，统一回收;
c、当污泥在烘干的过程中，机体内部的导风机构通过伺服电机将单向导流板调节至设定的角度，通过单向导流板减缓机体内部温度的散失;
3)废气循环处理
a、当污泥经加热烘干后从出料口回收，而湿热的废气则通过吸气管进入空气源热泵中，经过蒸发器后形成干冷的空气，再经第一冷凝器形成干燥的空气，并在风机的作用下从排气管重新输入机体内，实现废气的循环处理;
b、污泥处理结束后，废气经空气源热泵过滤后排出;
4)污泥烘干机清洗
首先拆除空气源热泵，然后从排气端口和进气端口分别通入水对机体的内部进行冲洗，使污水直接从出料口排出。
说明书
一种空气源热泵低温污泥烘干机及其烘干方法
技术领域
本发明涉及一种空气源热泵低温污泥烘干机及其烘干方法。
背景技术
现有技术中的污泥烘干机在对污泥进行烘干处理的同时容易产生废气，排放至空气中易造成环境污染，且污泥的烘干效率不高，可以加速污泥中有机物的挥发，不利于种植。
而空气源热泵作为热泵技术的一种，有着使用成本低、易操作、安全、干净等优势。主要以无处不在的空气中的能量作为主要动力，通过少量电能驱动压缩机运转，实现能量的转移，无需复杂的配置、昂贵的取水、回灌或者换热系统和专用机房。
发明内容
本发明目的在于针对现有技术所存在的不足而提供一种空气源热泵低温污泥烘干机及其烘干方法的技术方案，通过机体、空气源热泵、吸气管和排气管的设计，可以使污泥在封闭空间内循环干化，没有废热排放，同时通过低温干化可以将污泥中的水分从50%～60%降低至15%～20%，避免恶臭气体和有机物的挥发，具有很好的环境保护作用，减少对空气的污染，本发明的烘干方法步骤简单，在实现对污泥烘干的同时没有废热排放，环保安全，避免了恶臭气体和有机物的挥发，烘干效果好，而且缩短了烘干时间，提高了污泥的干燥效率。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种空气源热泵低温污泥烘干机，其特征在于：包括机体和空气源热泵，机体的两端均通过安装座连接有支撑腿，机体的左端设置有驱动电机，驱动电机上连接有转轴，转轴位于机体内，转轴上间隔设置有螺旋叶片和翻料机构，螺旋叶片和翻料机构的上方设置有导风机构，机体的底面上设置有加热装置和出料口，机体的左端上方设置有进料斗，空气源热泵位于机体的上方，且通过支撑机构固定连接机体，机体的顶面上通过吸气管连接空气源热泵的右侧，空气源热泵的左侧通过排气管连接在机体的左端下方，排气管上设置有风机;通过机体、空气源热泵、吸气管和排气管的设计，可以使污泥在封闭空间内循环干化，没有废热排放，同时通过低温干化可以将污泥中的水分从50%～60%降低至15%～20%，避免恶臭气体和有机物的挥发，具有很好的环境保护作用，减少对空气的污染，驱动电机通过转轴带动螺旋叶片和翻料机构旋转，使污泥可以在机体内一边干化处理一边向前移动，间隔设计有利于提高污泥的干化效率，导风机构可以将污泥上方的热空气进行导向回流，减少热量的损失，便于机体内的温度保持恒定，加热装置可以有效地对机体内部进行加热，实现对污泥的烘干处理。
进一步，翻料机构包括上轴套和下轴套，上轴套的内侧面上设置有键槽，上轴套和下轴套之间通过紧固螺钉连接，上轴套和下轴套的外侧圆周上均匀设置有翻料组件，通过上轴套和下轴套的设计可以方便翻料机构的安装拆卸，并通过键槽将翻料机构固定在转轴上，提高了翻料机构与转轴连接的稳定性，翻料组件可以实现对污泥进行连续搅拌，提高烘干效率。
进一步，翻料组件包括至少三个翻料板，同一个翻料组件上的翻料板位于同一直线上，且通过连杆固定连接，翻料板的设计便于对污泥进行翻转搅拌，增大水分的烘干速度。
进一步，翻料板的尺寸沿着径向方向由内向外逐渐增大，且翻料板朝向翻料方向的一侧均呈楔形，翻料板尺寸的设计有利于提高翻料机构在旋转时地稳定性，防止转轴出现偏差而影响其使用寿命，楔形状的翻料面有利于提高翻料的速度，减少污泥粘结在翻料板上。
进一步，导风机构包括伺服电机和单向导流板，单向导流板均匀分布在支撑板的底面上，支撑板固定连接在机体的内部顶面上，单向导流板之间均通过助推杆连接，助推杆的左侧设置有螺纹槽，伺服电机位于机体的顶面上，伺服电机通过连接轴转动连接有齿轮，齿轮位于螺纹槽内，齿轮与螺纹槽相匹配，通过伺服电机的正反转可以控制齿轮旋转，并带动螺纹槽左右移动，进而控制助推杆左右移动，再推动单向导流板左右移动，控制单向导流板的转动角度，实现热空气的回流。
进一步，单向导流板的侧面上均设置有滑槽，助推杆通过滑块移动连接在单向导流板上，滑槽的设计可以使助推杆保持直线来回移动，减小误差。
进一步，支撑机构包括支架、底板和定位架，支架垂直固定连接在机体的顶面上，左右相邻的两个支架之间通过定位架固定连接，前后相邻的两个支架之间通过底板固定连接，底板托住空气源热泵的底面，通过支架和定位架的设计有效提高了空气源热泵安装时的稳定性，便于安装拆卸。
进一步，空气源热泵内设置有隔板，隔板的下方设置有导风通道，导风通道内设置有第一冷凝器、蒸发器和膨胀阀，膨胀阀位于第一冷凝器和蒸发器之间，隔板的上方设置有第二冷凝器和压缩机，第一冷凝器通过膨胀阀连接蒸发器，蒸发器连接压缩机，压缩机连接第二冷凝器，第二冷凝器连接第一冷凝器，空气源热泵可以净化机体内排出的废热，实现循环操作，降低了对环境的污染。
进一步，空气源热泵的顶面上设置有通风管，通风管内设置有换热风扇。
如上述的一种空气源热泵低温污泥烘干机的烘干方法，其特征在于包括如下步骤：
1)污泥烘干机安装
a、首先根据污泥的量确定烘干机的机体大小，并选择相应长度的转轴，再根据机体大小确定螺旋叶片和翻料机构的尺寸，并将其间隔安装在转轴上，在安装转轴之前先在机体的内部顶面上安装导风机构，使单向导流板与支撑板相互垂直时，单向导流板与翻料机构的外径之间的间距大于20～30cm，确保螺旋叶片和翻料机构在旋转时与导风机构之间存在一定的间隙;
b、然后在转轴的左端安装驱动电机，同时将机体两端安装支撑腿，在安装支撑腿时确保出料口与地面之间的间距大于0.8～1.2m，并将机体固定在底面上;
c、接着在机体的顶面上垂直安装四个支架，使四个支架呈矩形状分布，然后在四个支架之间水平安装底板，使底板与机体顶面之间的间距大于0.4～0.6m，并在左右相邻的两个支架之间安装定位架;
d、待支撑机构安装完毕后通过吊装机将空气源热泵吊运至机体的上方，使空气源热泵沿着竖直方向下放至底板上，再用锁扣将定位架与空气源热泵进行固定连接，然后在机体的顶面右端安装吸气管，将吸气管与空气源热泵的右侧面进行固定连接，同时在空气源热泵的左侧面上安装带有风机的排气管，并将排气管的另一个端口与机体的左侧下端进行固定连接，最后将吸气管和排气管的连接处进行密封处理;
2)污泥进料烘干
a、待污泥烘干机安装结束后，首先启动驱动电机，使转轴带动螺旋叶片和翻料机构匀速旋转，控制转轴的转速在25～30r/min，然后将加热装置的温度调节至90～180℃;
b、待机体内的温度恒定后，向进料斗内装填污泥，使污泥在螺旋叶片和翻料机构的作用下一边受热烘干一边匀速向前推进，污泥的装填速度与机体内污泥的移动速度相匹配，当污泥从机体的左端被推至右端后，从出料口掉落，统一回收;
c、当污泥在烘干的过程中，机体内部的导风机构通过伺服电机将单向导流板调节至设定的角度，通过单向导流板减缓机体内部温度的散失;
3)废气循环处理
a、当污泥经加热烘干后从出料口回收，而湿热的废气则通过吸气管进入空气源热泵中，经过蒸发器后形成干冷的空气，再经第一冷凝器形成干燥的空气，并在风机的作用下从排气管重新输入机体内，实现废气的循环处理;
b、污泥处理结束后，废气经空气源热泵过滤后排出;
4)污泥烘干机清洗
首先拆除空气源热泵，然后从排气端口和进气端口分别通入水对机体的内部进行冲洗，使污水直接从出料口排出。
本发明由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
1、通过机体、空气源热泵、吸气管和排气管的设计，可以使污泥在封闭空间内循环干化，没有废热排放，同时通过低温干化可以将污泥中的水分从50%～60%降低至15%～20%，避免恶臭气体和有机物的挥发，具有很好的环境保护作用，减少对空气的污染;
2、通过上轴套和下轴套的设计可以方便翻料机构的安装拆卸，并通过键槽将翻料机构固定在转轴上，提高了翻料机构与转轴连接的稳定性，翻料组件可以实现对污泥进行连续搅拌，提高烘干效率;
3、通过伺服电机的正反转可以控制齿轮旋转，并带动螺纹槽左右移动，进而控制助推杆左右移动，再推动单向导流板左右移动，控制单向导流板的转动角度，实现热空气的回流;
4、驱动电机通过转轴带动螺旋叶片和翻料机构旋转，使污泥可以在机体内一边干化处理一边向前移动，间隔设计有利于提高污泥的干化效率;
5、本发明的烘干方法步骤简单，在实现对污泥烘干的同时没有废热排放，环保安全，避免了恶臭气体和有机物的挥发，烘干效果好，而且缩短了烘干时间，提高了污泥的干燥效率。
