專利名稱：太陽(yáng)能和多聯(lián)式熱泵聯(lián)合的污泥干化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于污泥干化技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種太陽(yáng)能和多聯(lián)式熱泵聯(lián)合的污泥干化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
污泥干化是市政污水處理的重要環(huán)節(jié)，也是一個(gè)能耗較大的工藝過(guò)程。通過(guò)干化處理來(lái)降低污泥的含水率可以達(dá)到資源化、穩(wěn)定化、減量化和無(wú)害化的目的。目前有利用太陽(yáng)能來(lái)干化污泥的技術(shù)思路，由于可以無(wú)償?shù)厥褂秘S富的太陽(yáng)能資源，因此能夠節(jié)約大量的常規(guī)能源，具有較大的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境效益。其中，太陽(yáng)能利用的主要特點(diǎn)包括:(I)普遍性:太陽(yáng)光普照大地，無(wú)論陸地或海洋，無(wú)論高山或島嶼，都處處皆有，可直接開(kāi)發(fā)和利用，且無(wú)須開(kāi)采和運(yùn)輸；(2)無(wú)污染性:開(kāi)發(fā)利用太陽(yáng)能不會(huì)污染環(huán)境，它是最清潔的能源之一，在環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重的今天，這一點(diǎn)是極其寶貴的；(3)能源巨大:每年到達(dá)地球表面上的太陽(yáng)輻射能約相當(dāng)于130萬(wàn)億噸的標(biāo)煤，其總量是現(xiàn)今世界上可以開(kāi)發(fā)的最大能源；(4)長(zhǎng)久性:根據(jù)目前太陽(yáng)產(chǎn)生的核能速率估算，氫的貯量足夠維持上百億年，而地球的壽命也約為幾十億年，從這個(gè)意義上講，可以說(shuō)太陽(yáng)的能量是用之不竭的。但同時(shí)，在目前的現(xiàn)有技術(shù)條件下，應(yīng)用太陽(yáng)能也同樣存在如下幾點(diǎn)缺陷:(I)分散性:到達(dá)地球表面的太陽(yáng)輻射的總量盡管很大，但是能流密度很低。平均說(shuō)來(lái)，北回歸線附近，夏季在天氣較為晴朗的情況下，正午時(shí)太陽(yáng)輻射的輻照度最大，在垂直于太陽(yáng)光方向I平方米的面積上接收到的太陽(yáng)能平均有1000W左右；若按全年日夜平均，則只有200W左右。而在冬季大致只有一半，陰天一般只有1/5左右，這樣的能流密度是很低的；(2)不穩(wěn)定性:由于受到晝夜、季節(jié)、地理緯度和海拔高度等自然條件的限制以及晴、陰、云、雨等隨機(jī)因素的影響，所以，到達(dá)某一地面的太陽(yáng)輻照度既是間斷的又是極不穩(wěn)定的，這給太陽(yáng)能的大規(guī)模應(yīng)用增加了難度?；谏鲜鲈?，正是由于太陽(yáng)能存在能流密度低、非連續(xù)性以及受天氣影響大等各項(xiàng)缺點(diǎn)，所以僅使用太陽(yáng)能則無(wú)法保證在一段時(shí)間內(nèi)完成所需的污泥處理量。由此，如何更加合理并有效地利用太陽(yáng)能進(jìn)行污泥干化處理，是目前市政污水處理系統(tǒng)中一個(gè)非常有價(jià)值的課題與待完善的技術(shù)。與此同時(shí)，目前存在一些利用熱泵作為太陽(yáng)能輔助能源的技術(shù)思考，其中，熱泵是一種消耗少量電能或燃料能來(lái)制取大量熱能的 裝置。主要部件為壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器。然而在與太陽(yáng)能系統(tǒng)結(jié)合應(yīng)用的過(guò)程中，傳統(tǒng)的熱泵都通過(guò)控制定頻壓縮機(jī)的啟停來(lái)維持暖房?jī)?nèi)溫度的恒定。在啟停機(jī)時(shí)，系統(tǒng)存在很大的能量損失，這完全沒(méi)有充分發(fā)揮熱泵的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使得能量利用率方面仍存在相當(dāng)大的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是如何提高太陽(yáng)能污泥干化技術(shù)的能量利用率。(二)技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能和多聯(lián)式熱泵聯(lián)合的污泥干化系統(tǒng)，包括:太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)，其包括暖房圍護(hù)模塊、底板模塊及氣體導(dǎo)流模塊；所述暖房圍護(hù)模塊構(gòu)成所述太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)的外部框架，所述底板模塊用于承載待干化的污泥，所述氣體導(dǎo)流模塊用于從外部向太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)內(nèi)部導(dǎo)入熱空氣并將太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)內(nèi)部的濕空氣排出；熱泵子系統(tǒng)，其熱源包括外部環(huán)境大氣以及中水，其與所述氣體導(dǎo)流模塊相連接，內(nèi)設(shè)有由蒸發(fā)器組、膨脹閥組、冷凝器、變頻壓縮機(jī)及相應(yīng)的管道構(gòu)成的封閉循環(huán)系統(tǒng)，用于通過(guò)所述氣體導(dǎo)流模塊向所述太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)內(nèi)導(dǎo)入熱空氣并對(duì)從太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)排出的濕空氣進(jìn)行除濕；其中，所述熱泵子系統(tǒng)中還設(shè)有閥門調(diào)節(jié)器，用于控制膨脹閥組中一個(gè)以上的膨脹閥同時(shí)開(kāi)啟時(shí)各個(gè)膨脹閥的開(kāi)啟量。其中，所述暖房圍護(hù)模塊包括由對(duì)太陽(yáng)光具有選擇透過(guò)性的保溫材料組成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。其中，所述底板模塊包括兩層，下層為保溫層，上層為污泥承載層。其中，所述太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)還包括保溫膜層，所述保溫膜層設(shè)置于所述暖房圍護(hù)模塊上方，所述保溫膜層連接有用于將其攤開(kāi)或收起的驅(qū)動(dòng)裝置。其中，所述太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)還包括翻泥模塊，所述翻泥模塊設(shè)置于污泥層上方，其中心部位設(shè)置有轉(zhuǎn)筒，所述轉(zhuǎn)筒上固定安裝有螺紋梳刀，并連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)以在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行自轉(zhuǎn)及直線方向上的移動(dòng)。其中，所述氣體導(dǎo)流模塊包括軸流風(fēng)機(jī)、暖房排風(fēng)口及暖房進(jìn)風(fēng)口。其中，所述膨脹閥組的第一膨脹閥與所述蒸發(fā)器組的第一蒸發(fā)器串聯(lián)設(shè)置、所述膨脹閥組的第二膨脹閥與所述蒸發(fā)器組的第二蒸發(fā)器串聯(lián)設(shè)置、所述膨脹閥組的第三膨脹閥與所述蒸發(fā)器組的第三蒸發(fā)器串聯(lián)設(shè)置，從而形成三組串聯(lián)子管道。其中，所述三組串聯(lián)子管道并聯(lián)設(shè)置，形成并聯(lián)子管道。其中，所述并聯(lián)子管道與冷凝器、變頻壓縮機(jī)串聯(lián)設(shè)置，所形成的管道與所述氣體導(dǎo)流模塊的暖房排風(fēng)口及暖房進(jìn)風(fēng)口分別連通。(三)有益效果本發(fā)明技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具備如下幾點(diǎn)特征:(1)本發(fā)明采用太陽(yáng)能暖房作為污泥干化的場(chǎng)所，維護(hù)簡(jiǎn)單，可靠性高，且利用氣體導(dǎo)流模塊來(lái)與熱泵子系統(tǒng)之間作濕氣外排、熱氣內(nèi)輸?shù)墓ぷ?，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，并利用熱泵的加熱、除濕功能，從而提高了污泥干化過(guò)程的能量利用率。(2)本發(fā)明利用變頻壓縮機(jī)的熱泵子系統(tǒng)，通過(guò)控制供電頻率來(lái)調(diào)節(jié)變頻壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速，結(jié)合閥門調(diào)節(jié)器來(lái)調(diào)整不同情況下膨脹閥的開(kāi)啟量進(jìn)而調(diào)整蒸發(fā)器之間的能量比例，使熱泵子系統(tǒng)的制熱量隨著暖房?jī)?nèi)負(fù)荷的變化而變化。由此使得變頻壓縮機(jī)的啟動(dòng)次數(shù)僅為定頻壓縮機(jī)的十分之一左右，使用壽命得到了延長(zhǎng)，而且消除了定速壓縮機(jī)啟停時(shí)帶來(lái)的能量損失。此外，在高頻運(yùn)行時(shí)可縮短干燥室內(nèi)空氣的升溫時(shí)間。(3)進(jìn)一步地，根據(jù)熱泵子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)置，能夠?qū)崿F(xiàn)在不同季節(jié)、不同熱源需求下污泥干化系統(tǒng)的全年高效運(yùn)行。從而克服現(xiàn)有的太陽(yáng)能利用過(guò)程中所存在的因太陽(yáng)能自身導(dǎo)致的諸項(xiàng)不足，滿足了處理污泥所需要的熱負(fù)荷要求，并盡可能的利用太陽(yáng)能、外界空氣熱源及中水熱源，因此，顯然更進(jìn)一步提高了能量利用率。


圖1為本發(fā)明所提供的太陽(yáng)能和多聯(lián)式熱泵聯(lián)合的污泥干化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。其中:1、暖房排風(fēng)口 ；2、風(fēng)機(jī)；3、蒸發(fā)器；4、蒸發(fā)器；5、水泵；6、進(jìn)中水口 ；7、蒸發(fā)器；8、風(fēng)機(jī)；9、室外大氣進(jìn)風(fēng)口 ；10、室外大氣出風(fēng)口 ；11、變頻壓縮機(jī)；12、膨脹閥；13、出中水口 ；14、膨脹閥；15、膨脹閥；16、冷凝器；17、暖房進(jìn)風(fēng)口 ；18、驅(qū)動(dòng)裝置；19、保溫膜層；20、圍護(hù)結(jié)構(gòu)；21、軸流風(fēng)機(jī)；22、翻泥模塊；23、污泥層；24、污泥承載層；25、保溫層。圖2是本發(fā)明的污泥干化系統(tǒng)在以環(huán)境空氣為熱源的熱泵子系統(tǒng)運(yùn)行情況下的系統(tǒng)不意圖。圖3是本發(fā)明的污泥干化系統(tǒng)在以中水為熱源的熱泵子系統(tǒng)運(yùn)行情況下的系統(tǒng)示意圖。

圖4是本發(fā)明的污泥干化系統(tǒng)在同時(shí)以環(huán)境空氣和中水為熱源的熱泵子系統(tǒng)運(yùn)行情況下的系統(tǒng)示意圖。圖5是本發(fā)明的污泥干化系統(tǒng)在除濕運(yùn)行狀態(tài)下的系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)描述。為了提高太陽(yáng)能污泥干化技術(shù)的能量利用率，本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能和多聯(lián)式熱泵聯(lián)合的污泥干化系統(tǒng)，如圖1所示，所述系統(tǒng)包括:太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)及熱泵子系統(tǒng)；其中，所述太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)包括暖房圍護(hù)模塊、底板模塊、氣體導(dǎo)流模塊、保溫膜層19以及翻泥模塊22。所述暖房圍護(hù)模塊構(gòu)成所述太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)的外部框架，其包括由對(duì)太陽(yáng)光具有選擇透過(guò)性的保溫材料組成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)20，所述保溫材料優(yōu)選為玻璃或塑料薄膜或聚碳酸酯中空板，當(dāng)太陽(yáng)光照射到這類材料上時(shí)，由于這類材料對(duì)小波長(zhǎng)，比如波長(zhǎng)低于2.2 μ m的輻射能的穿透比很大，從而使大部分太陽(yáng)能可以進(jìn)入暖房。同時(shí)由于暖房中的物體溫度較低，其輻射能絕大部分位于波長(zhǎng)大于3 μ m的紅外范圍內(nèi)。而玻璃或塑料薄膜對(duì)于波長(zhǎng)大于3 μ m的輻射能穿透比很小，從而阻止了輻射能向暖房外的散失。因此采用太陽(yáng)能暖房作為污泥干化的場(chǎng)所，一方面可以使大部分太陽(yáng)能穿過(guò)它們進(jìn)入暖房，另一方面又能阻止暖房?jī)?nèi)物體的輻射能向暖房外散失，從而達(dá)到保溫效果。
所述底板模塊位于暖房的底面，用于承載待干化的污泥，其分為上下兩層，下層為優(yōu)選由聚苯乙烯板鋪成的保溫層25，可以有效防止熱量通過(guò)地下大量散失，上層為優(yōu)選由混凝土構(gòu)成的污泥承載層24，所述污泥承載層24上放置待干化的污泥層23。所述氣體導(dǎo)流模塊用于從外部向太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)內(nèi)部導(dǎo)入熱空氣并將太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)內(nèi)部的濕空氣排出；其包括軸流風(fēng)機(jī)21、暖房排風(fēng)口 I及暖房進(jìn)風(fēng)口 17。所述保溫膜層19設(shè)置于所述暖房圍護(hù)模塊上方，所述保溫膜層19連接有用于將其攤開(kāi)或收起的驅(qū)動(dòng)裝置18。優(yōu)選地，所述保溫膜層19為保溫被，所述驅(qū)動(dòng)裝置18為卷簾機(jī)；在保溫被收起狀態(tài)下，其包裹于卷簾機(jī)的電動(dòng)軸承上，白天讓陽(yáng)光直接透過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)20，加熱暖房?jī)?nèi)的空氣。加熱后的空氣通過(guò)安裝在暖房中部的軸流風(fēng)機(jī)21被源源不斷地送到污泥層23的表層上方，和污泥層23進(jìn)行熱濕交換。傍晚則通過(guò)操作卷簾機(jī)將保溫被攤開(kāi)，覆蓋在圍護(hù)結(jié)構(gòu)20的外側(cè)，可以有效減少暖房?jī)?nèi)熱量的散失，延緩室內(nèi)空氣的降溫速度。為了強(qiáng)化污泥和空氣的熱濕交換過(guò)程，暖房?jī)?nèi)還設(shè)置有翻泥模塊22，所述翻泥模塊22設(shè)置于污泥層23上方，其中心部位設(shè)置有轉(zhuǎn)筒，所述轉(zhuǎn)筒上固定安裝有螺紋梳刀用來(lái)翻動(dòng)污泥，并連接頻率驅(qū)動(dòng)電機(jī)以 在電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制下進(jìn)行自轉(zhuǎn)及直線方向上的移動(dòng)。熱泵子系統(tǒng)，其熱源包括外部環(huán)境大氣以及中水，其與所述氣體導(dǎo)流模塊相連接，內(nèi)設(shè)有由蒸發(fā)器組、膨脹閥組、冷凝器16、變頻壓縮機(jī)11及相應(yīng)的管道構(gòu)成的封閉循環(huán)系統(tǒng)，用于通過(guò)所述氣體導(dǎo)流模塊向所述太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)內(nèi)導(dǎo)入熱空氣并對(duì)從太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)排出的濕空氣進(jìn)行除濕；其中，所述熱泵子系統(tǒng)中還設(shè)有閥門調(diào)節(jié)器(未圖示)，用于控制膨脹閥組中一個(gè)以上的膨脹閥同時(shí)開(kāi)啟時(shí)各個(gè)膨脹閥的開(kāi)啟量。其中，所述蒸發(fā)器組包括蒸發(fā)器3、蒸發(fā)器4及蒸發(fā)器7;所述膨脹閥組包括膨脹閥12、膨脹閥14及膨脹閥15。其中，所述膨脹閥15與所述蒸發(fā)器3串聯(lián)設(shè)置、所述膨脹閥組的膨脹閥14與所述蒸發(fā)器4串聯(lián)設(shè)置、所述膨脹閥12與所述蒸發(fā)器7串聯(lián)設(shè)置，從而形成三組串聯(lián)子管道，然后，所述三組串聯(lián)子管道并聯(lián)設(shè)置，形成并聯(lián)子管道，最后，所述并聯(lián)子管道與冷凝器16、變頻壓縮機(jī)11串聯(lián)設(shè)置，所形成的管道與所述氣體導(dǎo)流模塊的排風(fēng)口 I及進(jìn)風(fēng)口 17分別連通。下面，結(jié)合附圖對(duì)該系統(tǒng)的工作流程進(jìn)行具體描述。為了保證在一段時(shí)間內(nèi)完成所需的污泥處理量，在干化過(guò)程開(kāi)始時(shí)必須一次性輸入足夠的熱量。因此除了太陽(yáng)能提供部分熱負(fù)荷之外，本發(fā)明還設(shè)置有多聯(lián)式熱泵子系統(tǒng)作為輔助熱源來(lái)提高能量的利用效率。多聯(lián)式熱泵機(jī)組由多個(gè)并聯(lián)的蒸發(fā)器組成，每個(gè)蒸發(fā)器的負(fù)荷可以獨(dú)立調(diào)節(jié)，因此多聯(lián)式熱泵具有節(jié)能、運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)和太陽(yáng)能聯(lián)合用于污泥的干化，還可以克服太陽(yáng)能的不足，滿足處理污泥所需的熱負(fù)荷要求。下面，根據(jù)不同的應(yīng)用情況來(lái)說(shuō)明本系統(tǒng)的工作流程。首先，在我國(guó)夏季當(dāng)環(huán)境大氣溫度比污水處理廠中水的溫度高時(shí)，空氣源熱泵子系統(tǒng)運(yùn)行。如圖2所示，開(kāi)啟風(fēng)機(jī)2和風(fēng)機(jī)8，分別從暖房排出濕空氣并從室外導(dǎo)入熱空氣，然后打開(kāi)膨脹閥12，保持膨脹閥14和膨脹閥15處于關(guān)閉狀態(tài)。此時(shí)室外空氣不斷地被吸入蒸發(fā)器7除濕，蒸發(fā)器7內(nèi)的制冷工質(zhì)吸收大氣環(huán)境中的熱量而蒸發(fā)，由低溫低壓的液體變成低溫低壓的氣體，經(jīng)變頻壓縮機(jī)11升壓后變成高溫高壓的氣體，在冷凝器16中高溫高壓的制冷工質(zhì)氣體放出熱量加熱暖房?jī)?nèi)的空氣，工質(zhì)自身冷凝成液體，經(jīng)膨脹閥12節(jié)流后變成低溫低壓的液體進(jìn)入蒸發(fā)器7開(kāi)始下一次循環(huán)。暖房的空氣升溫后被送去干化污泥層23。然后，在我國(guó)冬季當(dāng)環(huán)境大氣溫度比污水處理廠中水的溫度低時(shí)，以中水為熱源的熱泵子系統(tǒng)運(yùn)行。如圖3所示，開(kāi)啟風(fēng)機(jī)2和水泵5，打開(kāi)膨脹閥14，保持膨脹閥12和膨脹閥15處于關(guān)閉狀態(tài)。此時(shí)中水經(jīng)由水泵5不斷地送入蒸發(fā)器4，蒸發(fā)器4內(nèi)的制冷工質(zhì)吸收中水中的熱量而蒸發(fā)，由低溫低壓的液體變成低溫低壓的氣體，經(jīng)變頻壓縮機(jī)11升壓后變成高溫高壓的氣體，在冷凝器16中高溫高壓的制冷工質(zhì)氣體放出熱量加熱暖房?jī)?nèi)的空氣，工質(zhì)自身冷凝成液體，經(jīng)膨脹閥14節(jié)流后變成低溫低壓的液體進(jìn)入蒸發(fā)器4開(kāi)始下一次循環(huán)。暖房的空氣升溫后被送去干化污泥層23。采用中水作為熱泵的低溫?zé)嵩词且驗(yàn)橹兴|(zhì)好于污水，對(duì)熱泵蒸發(fā)器的腐蝕小，結(jié)垢慢，有利于系統(tǒng)長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。當(dāng)春秋季節(jié)環(huán)境大氣溫度和污水處理廠中水的溫度相差不大時(shí)，熱泵子系統(tǒng)同時(shí)以空氣源和中水作為熱源來(lái)運(yùn)行。如圖4所示，開(kāi)啟風(fēng)機(jī)2、風(fēng)機(jī)8以及水泵5，打開(kāi)膨脹閥12和膨脹閥14，保持膨脹閥15處于關(guān)閉狀態(tài)。此時(shí)熱泵同時(shí)從室外環(huán)境和中水中采集熱量，通過(guò)調(diào)節(jié)變頻壓縮機(jī)的壓縮比以及膨脹閥12、膨脹閥14的開(kāi)啟量，進(jìn)而調(diào)節(jié)蒸發(fā)器7和蒸發(fā)器4之間的能量比例，達(dá)到節(jié)能的目的。由此可見(jiàn)，無(wú)論是在哪個(gè)季節(jié)，都可以保證熱泵始終在一個(gè)較小的高低溫?zé)嵩礈夭钪g運(yùn)行，提高了太陽(yáng)能干化系統(tǒng)的運(yùn)行效率以及能量利用率。此外，當(dāng)暖房進(jìn)風(fēng)口 17的送風(fēng)溫度達(dá)到設(shè)定值后，暖房需要除濕時(shí)，熱泵子系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)切換至除濕運(yùn)行模式，如圖5所示，開(kāi)啟膨脹閥15，使膨脹閥12和膨脹閥14處于關(guān)閉狀態(tài)，暖房?jī)?nèi)排出的濕空氣不斷地被吸入蒸發(fā)器3除濕，蒸發(fā)器3內(nèi)的制冷工質(zhì)吸收濕空氣中的熱量而蒸發(fā)，由低溫低壓的液體變成低溫低壓的氣體，經(jīng)變頻壓縮機(jī)11升壓后變成高溫高壓的氣體，在冷凝器16中高溫高壓的制冷工質(zhì)氣體放出熱量加熱除濕后的空氣，工質(zhì)自身冷凝成液體，經(jīng)膨脹閥15節(jié)流后變成低溫低壓的液體進(jìn)入蒸發(fā)器3開(kāi)始下一次循環(huán)。暖房的空氣升溫后被送去干化污泥層23，由此通過(guò)不斷回收暖房排氣中的熱量來(lái)提高能量利用率。綜上所述，本發(fā)明提出的太陽(yáng)能和多聯(lián)式熱泵聯(lián)合的污泥干化系統(tǒng)，充分利用空氣以及污水廠中水的熱能，采用變頻方式消除了傳統(tǒng)定頻壓縮機(jī)啟停時(shí)的能量損失，加熱和除濕工況可以同時(shí)進(jìn)行，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊，提高了污泥干化系統(tǒng)的全年運(yùn)行效率。此外，采用太陽(yáng)能暖房作為污 泥干化的場(chǎng)所，維護(hù)簡(jiǎn)單，可靠性高。因此，整個(gè)系統(tǒng)節(jié)能明顯，能量利用率得到顯著提高。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種太陽(yáng)能和多聯(lián)式熱泵聯(lián)合的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，包括: 太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)，其包括暖房圍護(hù)模塊、底板模塊及氣體導(dǎo)流模塊；所述暖房圍護(hù)模塊構(gòu)成所述太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)的外部框架，所述底板模塊用于承載待干化的污泥，所述氣體導(dǎo)流模塊用于從外部向太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)內(nèi)部導(dǎo)入熱空氣并將太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)內(nèi)部的濕空氣排出； 熱泵子系統(tǒng)，其熱源包括外部環(huán)境大氣以及中水，其與所述氣體導(dǎo)流模塊相連接，內(nèi)設(shè)有由蒸發(fā)器組(3、4、7)、膨脹閥組(12、14、15)、冷凝器(16)、變頻壓縮機(jī)(11)及相應(yīng)的管道構(gòu)成的封閉循環(huán)系統(tǒng)，用于通過(guò)所述氣體導(dǎo)流模塊向所述太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)內(nèi)導(dǎo)入熱空氣并對(duì)從太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)排出的濕空氣進(jìn)行除濕； 其中，所述熱泵子系統(tǒng)中還設(shè)有閥門調(diào)節(jié)器，用于控制膨脹閥組中一個(gè)以上的膨脹閥同時(shí)開(kāi)啟時(shí)各個(gè)膨脹閥的開(kāi)啟量。
2.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能和多聯(lián)式熱泵聯(lián)合的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，所述暖房圍護(hù)模塊包括由對(duì)太陽(yáng)光具有選擇透過(guò)性的保溫材料組成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)(20)。
3.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能和多聯(lián)式熱泵聯(lián)合的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，所述底板模塊包括兩層，下層為保溫 層(25)，上層為污泥承載層(24)。
4.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能和多聯(lián)式熱泵聯(lián)合的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)還包括保溫膜層(19)，所述保溫膜層(19)設(shè)置于所述暖房圍護(hù)模塊上方，所述保溫膜層(19)連接有用于將其攤開(kāi)或收起的驅(qū)動(dòng)裝置(18)。
5.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能和多聯(lián)式熱泵聯(lián)合的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，所述太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)還包括翻泥模塊(22)，所述翻泥模塊(22)設(shè)置于污泥層(23)上方，其中心部位設(shè)置有轉(zhuǎn)筒，所述轉(zhuǎn)筒上固定安裝有螺紋梳刀，并連接驅(qū)動(dòng)電機(jī)以在電機(jī)驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行自轉(zhuǎn)及直線方向上的移動(dòng)。
6.如權(quán)利要求1所述的太陽(yáng)能和多聯(lián)式熱泵聯(lián)合的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，所述氣體導(dǎo)流模塊包括軸流風(fēng)機(jī)(21)、暖房排風(fēng)口(I)及暖房進(jìn)風(fēng)口 (17)。
7.如權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能和多聯(lián)式熱泵聯(lián)合的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，所述膨脹閥組的第一膨脹閥(15)與所述蒸發(fā)器組的第一蒸發(fā)器(3)串聯(lián)設(shè)置、所述膨脹閥組的第二膨脹閥(14)與所述蒸發(fā)器組的第二蒸發(fā)器(4)串聯(lián)設(shè)置、所述膨脹閥組的第三膨脹閥(12)與所述蒸發(fā)器組的第三蒸發(fā)器(7)串聯(lián)設(shè)置，從而形成三組串聯(lián)子管道。
8.如權(quán)利要求7所述的太陽(yáng)能和多聯(lián)式熱泵聯(lián)合的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，所述三組串聯(lián)子管道并聯(lián)設(shè)置，形成并聯(lián)子管道。
9.如權(quán)利要求8所述的太陽(yáng)能和多聯(lián)式熱泵聯(lián)合的污泥干化系統(tǒng)，其特征在于，所述并聯(lián)子管道與冷凝器(16)、變頻壓縮機(jī)(11)串聯(lián)設(shè)置，所形成的管道與所述氣體導(dǎo)流模塊的暖房排風(fēng)口(I)及暖房進(jìn)風(fēng)口(17)分別連通。
全文摘要
本發(fā)明涉及太陽(yáng)能和多聯(lián)式熱泵聯(lián)合的污泥干化系統(tǒng)，屬于污泥干化技術(shù)領(lǐng)域。為提高太陽(yáng)能污泥干化技術(shù)的能量利用率，所提供的系統(tǒng)包括太陽(yáng)能暖房子系統(tǒng)，包括暖房圍護(hù)模塊、底板模塊及氣體導(dǎo)流模塊；熱泵子系統(tǒng)，其熱源包括外部環(huán)境大氣以及中水，其連接氣體導(dǎo)流模塊，內(nèi)設(shè)由蒸發(fā)器組、膨脹閥組、冷凝器、變頻壓縮機(jī)及管道構(gòu)成的封閉循環(huán)系統(tǒng)，導(dǎo)入熱空氣并對(duì)濕空氣除濕；還設(shè)有閥門調(diào)節(jié)器，其控制一個(gè)以上膨脹閥同時(shí)開(kāi)啟時(shí)各膨脹閥的開(kāi)啟量。該系統(tǒng)利用變頻壓縮機(jī)及閥門調(diào)節(jié)器來(lái)控制熱泵子系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，可保證熱泵始終在較小的高低溫?zé)嵩礈夭钪g運(yùn)行，提高了太陽(yáng)能干化系統(tǒng)的運(yùn)行效率以及能量利用率。
文檔編號(hào)C02F11/12GK103145311SQ201110401600
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月6日
發(fā)明者楊魯偉, 呂君, 張振濤, 王傳奇, 龐衛(wèi)科 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所