申请日2019.08.30
公开(公告)日2019.12.20
IPC分类号C02F11/13; F25B1/00; F25B49/02
摘要
本发明提出一种水冷型密闭式污泥干化系统及其温度控制方法，其系统包括烘干箱、主风机、主冷凝器、蒸发器、水冷却器、压缩机、水泵和冷却水塔，所述水冷却器、蒸发器、主冷凝器、主风机以及烘干箱通过导风管路连接形成密闭循环的烘干回路，所述压缩机、主冷凝器以及蒸发器通过冷媒管路连接形成密闭循环的冷媒回路，所述水冷却器连接所述水泵和所述冷却水塔形成调温回路。其温度控制方法通过水泵的变频调节，控制水流量，从而控制水冷却器的换热量，补充蒸发侧缺少的冷量，从而平衡循环空气在蒸发侧和冷凝侧的负荷平衡，使得烘干温度保持稳定。本系统的温度控制方法控制方式简单、控制精度高且控制可靠性高。
权利要求书
1.一种水冷型密闭式污泥干化系统，其特征在于，包括烘干箱、主风机、主冷凝器、蒸发器和水冷却器，所述水冷却器、蒸发器、主冷凝器、主风机以及烘干箱通过导风管路连接形成密闭循环的烘干回路，所述水冷型密闭式污泥干化系统还包括压缩机、水泵和冷却水塔，所述压缩机、主冷凝器以及蒸发器通过冷媒管路连接形成密闭循环的冷媒回路，所述水冷却器连接所述水泵和所述冷却水塔形成调温回路，所述主冷凝器与所述主风机之间设有温度检测器。
2.根据权利要求1所述的水冷型密闭式污泥干化系统，其特征在于，所述烘干回路中的循环气流为空气，所述冷媒回路中的循环介质为冷媒，所述调温回路中的介质为冷却水。
3.根据权利要求2所述的水冷型密闭式污泥干化系统，其特征在于，所述主冷凝器冷媒进口的冷媒管路上设有冷凝压力控制器。
4.根据权利要求3所述的水冷型密闭式污泥干化系统，其特征在于，所述蒸发器与所述主冷凝器之间设有热力膨胀阀。
5.根据权利要求1所述的水冷型密闭式污泥干化系统，其特征在于，所述水泵设为可采用变频控制的变频泵。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的水冷型密闭式污泥干化系统的温度控制方法，包括：通过利用水泵从冷却水塔中抽入冷却水至水冷却器进行热交换，以带出烘干回路中循环空气的部分热量，将从主冷凝器进入烘干箱中烘干气体的温度控制在目标值;
其中所述水泵的输出功率设为在其额定功率的15%～120%内可调，且所述水泵的初始输出功率设为额定功率的80%;
当烘干气体的温度大于目标值时，所述水泵的输出功率在其当前输出功率基础上增加其额定功率的5%，且每隔30秒作一次检测、调节;
当烘干气体的温度小于目标值时，所述水泵的输出功率在其当前输出功率基础上减少其额定功率的5%，且每隔30秒作一次检测、调节;
当烘干气体的温度等于目标值时，所述水泵的输出功率保持当前输出功率不变，且每隔30秒作一次检测、调节。
7.根据权利要求6所述的水冷型密闭式污泥干化系统的温度控制方法，其特征在于，将从主冷凝器进入烘干箱中烘干气体的温度控制在目标值，包括控制烘干气体温度相对于目标值的偏差a小于或等于2℃。
8.根据权利要求7所述的水冷型密闭式污泥干化系统的温度控制方法，其特征在于，还包括调节所述冷媒回路中的压力以控制所述烘干箱中烘干气体的温度：
其中所述冷媒回路的压力设有一个断开值和一个恢复值，当所述冷媒回路的压力达到断开值时，所述散热风机的输出功率在其当前输出功率基础上增加其额定功率的5%，且每隔30秒作一次检测、调节;当所述冷媒回路的压力达到恢复值时，所述散热风机的输出功率保持当前输出功率不变，且每隔30秒作一次检测、调节。
9.根据权利要求8所述的水冷型密闭式污泥干化系统的温度控制方法，其特征在于，当所述冷媒回路的换热温差设为b时，所述冷媒回路的压力的断开值设为所述目标值+a+b，所述冷媒回路的压力的恢复值设为所述目标值+b。
说明书
水冷型密闭式污泥干化系统及其温度控制方法
技术领域
本发明涉及污泥干化技术领域，尤其是涉及一种水冷型密闭式污泥干化系统及其温度控制方法。
背景技术
除湿能效比SMER(specific moisture evaporation rate)是衡量干燥装置除湿性能的重要指标。传统的干燥器，例如过热蒸汽干燥机，理论的SMER值为1.595kg/(kw·h)(100℃)，其实际装置SMER值只有理论的20%～80%。
随着政策利好和高成长性因素驱动下，污水、污泥处理的规范化为干燥设备市场提出了需求。在污泥烘干工艺中，烘干温度的高低，直接影响污泥的干化效果，另外，烘干温度对机组的除水速率，除湿能效比SMER等重要参数有着至关重要的影响。现有的干化机的烘干温度的控制方法，存在控制较复杂、控制精度差、可靠性不高等问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，提出一种水冷型密闭式污泥干化系统及其温度控制方法，具有控制方式简单、控制精度高且控制可靠性高的优点。
本发明采用的技术方案如下：
一种水冷型密闭式污泥干化系统，包括烘干箱、主风机、主冷凝器、蒸发器和水冷却器，所述水冷却器、蒸发器、主冷凝器、主风机以及烘干箱通过导风管路连接形成密闭循环的烘干回路，所述水冷型密闭式污泥干化系统还包括压缩机、水泵和冷却水塔，所述压缩机、主冷凝器以及蒸发器通过冷媒管路连接形成密闭循环的冷媒回路，所述水冷却器连接所述水泵和所述冷却水塔形成调温回路，所述主冷凝器与所述主风机之间设有温度检测器。
进一步地，所述烘干回路中的循环气流为空气，所述冷媒回路中的循环介质为冷媒，所述调温回路中的介质为冷却水。
进一步地，所述主冷凝器冷媒进口的冷媒管路上设有冷凝压力控制器。
进一步地，所述蒸发器与所述主冷凝器之间设有热力膨胀阀。
进一步地，所述水泵设为可采用变频控制的变频泵。
一种如上所述的水冷型密闭式污泥干化系统的温度控制方法，包括：通过利用水泵从冷却水塔中抽入冷却水至水冷却器进行热交换，以带出烘干回路中循环空气的部分热量，将从主冷凝器进入烘干箱中烘干气体的温度控制在目标值;
其中所述水泵的输出功率设为在其额定功率的15%～120%内可调，且所述水泵的初始输出功率设为额定功率的80%;
当烘干气体的温度大于目标值时，所述水泵的输出功率在其当前输出功率基础上增加其额定功率的5%，且每隔30秒作一次检测、调节;
当烘干气体的温度小于目标值时，所述水泵的输出功率在其当前输出功率基础上减少其额定功率的5%，且每隔30秒作一次检测、调节;
当烘干气体的温度等于目标值时，所述水泵的输出功率保持当前输出功率不变，且每隔30秒作一次检测、调节。
进一步地，将从主冷凝器进入烘干箱中烘干气体的温度控制在目标值，包括控制烘干气体温度相对于目标值的偏差a小于或等于2℃。
进一步地，还包括调节所述冷媒回路中的压力以控制所述烘干箱中烘干气体的温度：
其中所述冷媒回路的压力设有一个断开值和一个恢复值，当所述冷媒回路的压力达到断开值时，所述散热风机的输出功率在其当前输出功率基础上增加其额定功率的5%，且每隔30秒作一次检测、调节;当所述冷媒回路的压力达到恢复值时，所述散热风机的输出功率保持当前输出功率不变，且每隔30秒作一次检测、调节。
进一步地，当所述冷媒回路的换热温差设为b时，所述冷媒回路的压力的断开值设为所述目标值+a+b，所述冷媒回路的压力的恢复值设为所述目标值+b。
本发明的有益效果是：
本发明一种水冷型密闭式污泥干化系统及其温度控制方法，通过水泵的变频调节，控制水流量，从而控制水冷却器的换热量，补充蒸发侧缺少的冷量，从而平衡循环空气在蒸发侧和冷凝侧的负荷平衡，使得烘干温度保持稳定。因此，本系统的温度控制方法控制方式简单、控制精度高且控制可靠性高。（发明人陈卫东;温伟根;古伟杰;雷宝华）
