公布日：2023.10.20
申请日：2023.08.02
分类号：C02F11/13(2019.01)I;F26B11/04(2006.01)I;F26B21/00(2006.01)I;F26B25/02(2006.01)I;F26B25/16(2006.01)I
摘要
本发明属于污泥处理技术领域，具体是指一种基于空气能热泵的污泥深度干化装置，包括烘干主体、旋转机构、防堵塞污泥翻动机构和空气能加热机构，所述防堵塞污泥翻动机构设于烘干主体内，所述空气能加热机构设于烘干主体上，所述旋转机构设于烘干主体的外侧；本发明提供了一种基于空气能热泵的污泥深度干化装置，通过空气能加热机构，能够节约能源，提高能效，由于热泵可以回收干燥废气中的热量，同时利用低温干燥条件，可以有效降低干燥过程中的能耗水平，同时受外界环境温度、湿度影响小，地域适应性强。
权利要求书
1.一种基于空气能热泵的污泥深度干化装置，包括烘干主体（1）和旋转机构（4），其特征在于：所述基于空气能热泵的污泥深度干化装置还包括防堵塞污泥翻动机构（2）和空气能加热机构（3），所述防堵塞污泥翻动机构（2）设于烘干主体（1）内，所述空气能加热机构（3）设于烘干主体（1）上，所述旋转机构（4）设于烘干主体（1）的外侧；所述防堵塞污泥翻动机构（2）包括翻滚驱动组件（12）、污泥干燥通气组件（13）和清洁组件（14），所述翻滚驱动组件（12）设于烘干主体（1）内，所述污泥干燥通气组件（13）设于翻滚驱动组件（12）上，所述清洁组件（14）设于污泥干燥通气组件（13）上。
2.根据权利要求1所述的一种基于空气能热泵的污泥深度干化装置，其特征在于：所述烘干主体（1）包括设备箱（5）、底盘（6）、烘干滚筒（7）、开合门（8）、支撑圆环（9）、滚轴（10）和进气口（11），所述设备箱（5）设于烘干主体（1）的左侧，所述底盘（6）设于设备箱（5）的右侧，所述滚轴（10）设于底盘（6）上，所述支撑圆环（9）转动设于滚轴（10）的上端，所述烘干滚筒（7）套接设于支撑圆环（9）上，所述进气口（11）设于设备箱（5）的左侧下端，所述开合门（8）开合设于烘干滚筒（7）上。
3.根据权利要求2所述的一种基于空气能热泵的污泥深度干化装置，其特征在于：所述翻滚驱动组件（12）包括动力腔（15）、电机一（16）、锥齿轮一（17）、锥齿轮二（18）、驱动管（19）、通气孔一（20）、轴承（21）、气泵（22）、通气管（23）和驱动轴（58），所述动力腔（15）设于底盘（6）的上侧右端，所述电机一（16）设于动力腔（15）的外侧上端，所述驱动轴（58）的上端设于电机一（16）的输出端，所述锥齿轮一（17）设于驱动轴（58）的下端，所述烘干滚筒（7）的右端贯通转动设于动力腔（15）的左侧壁上，所述驱动管（19）设于烘干辅助组件（37）上，所述锥齿轮二（18）贯通设于驱动管（19）的右端，所述锥齿轮一（17）和锥齿轮二（18）啮合转动相连，所述轴承（21）贯通设于锥齿轮二（18）的右端，所述气泵（22）设于动力腔（15）的右侧壁下端，所述通气管（23）的一端设于气泵（22）的输出端，所述通气管（23）的另一端贯通设于轴承（21）的右端，所述通气孔一（20）设于驱动管（19）上。
4.根据权利要求3所述的一种基于空气能热泵的污泥深度干化装置，其特征在于：所述污泥干燥通气组件（13）包括隔板（24）、通气腔（25）、六棱通气孔（26）、长棱通气孔（27）、挖块（28）和刮刀（29），所述隔板（24）套接设于驱动管（19）上，所述通气腔（25）设于隔板（24）内，所述六棱通气孔（26）设于隔板（24）上，所述长棱通气孔（27）设于隔板（24）上，所述挖块（28）设于隔板（24）的前后壁上，所述刮刀（29）设于隔板（24）的侧壁上。
5.根据权利要求4所述的一种基于空气能热泵的污泥深度干化装置，其特征在于：所述清洁组件（14）包括喷气孔（30）、滑杆（31）、磁块一（32）、磁块二（33）、铲刀一（34）和铲刀二（35），所述喷气孔（30）设于六棱通气孔（26）的内壁上，所述滑杆（31）的一端设于长棱通气孔（27）的内部上端，所述滑杆（31）的另一端设于长棱通气孔（27）的下端，所述磁块一（32）滑动套接设于滑杆（31）上，所述铲刀一（34）设于磁块一（32）的上端，所述铲刀二（35）设于磁块一（32）的下端，所述磁块二（33）设于空气能加热机构（3）上，所述磁块二（33）的下端和磁块一（32）的上端磁性相同。
6.根据权利要求5所述的一种基于空气能热泵的污泥深度干化装置，其特征在于：所述空气能加热机构（3）包括热量循环组件（36）和烘干辅助组件（37），所述热量循环组件（36）设于烘干主体（1）上，所述烘干辅助组件（37）设于烘干主体（1）内。
7.根据权利要求6所述的一种基于空气能热泵的污泥深度干化装置，其特征在于：所述热量循环组件（36）包括压缩机（38）、冷凝器（39）、蒸发器（40）、膨胀阀（41）、气流循环管（42）、风机（43）和排水阀（44），所述压缩机（38）的进气端贯通设于设备箱（5）的上端，所述气流循环管（42）的一端贯通设于压缩机（38）的输出端，所述气流循环管（42）的另一端贯通设于动力腔（15）的侧壁右端，所述冷凝器（39）设于气流循环管（42）上，所述膨胀阀（41）设于冷凝器（39）的下端，所述蒸发器（40）设于膨胀阀（41）的下端，所述风机（43）设于气流循环管（42）上，所述排水阀（44）设于蒸发器（40）的下端，所述烘干滚筒（7）的左端贯通转动设于蒸发器（40）的侧壁右端。
8.根据权利要求7所述的一种基于空气能热泵的污泥深度干化装置，其特征在于：所述烘干辅助组件（37）包括过滤腔（45）、过滤棉（46）、回流管（47）、滤网一（48）、支撑件一（49）、滤网二（50）和支撑件二（51），所述过滤腔（45）设于设备箱（5）内，所述过滤腔（45）的上端贯通设于热量循环组件（36）的抽入端，所述过滤棉（46）设于过滤腔（45）内，所述回流管（47）的一端贯通设于过滤腔（45）的右侧壁上端，所述回流管（47）的另一端贯通设于蒸发器（40）的侧壁左端，所述支撑件一（49）设于烘干滚筒（7）的内部左端，所述驱动管（19）的右端转动设于支撑件一（49）的侧壁上，所述滤网一（48）设于支撑件一（49）上，所述支撑件二（51）设于烘干滚筒（7）的内部右端，所述驱动管（19）转动套接设于支撑件二（51）上，所述滤网二（50）设于支撑件二（51）上。
9.根据权利要求8所述的一种基于空气能热泵的污泥深度干化装置，其特征在于：所述旋转机构（4）包括支撑件三（52）、电机二（53）、齿轮三（54）和齿环（55），所述支撑件三（52）设于底盘（6）的后侧，所述电机二（53）设于支撑件三（52）上，所述齿轮三（54）设于电机二（53）的输出端，所述齿环（55）套接设于烘干滚筒（7）上，所述齿轮三（54）和齿环（55）啮合转动相连。
10.根据权利要求9所述的一种基于空气能热泵的污泥深度干化装置，其特征在于：所述蒸发器（40）的右侧壁设有密封件一（56），所述烘干滚筒（7）的左端转动套接设于密封件一（56）上，所述动力腔（15）的左侧壁设有密封件二（57），所述烘干滚筒（7）的右端转动套接设于密封件二（57）上，所述六棱通气孔（26）内设有滑杆二（59），所述滑杆二（59）上设有磁块三（60），所述磁块三（60）的上下两端设有铲刀三（61），所述磁块二（33）的下端和磁块三（60）的上端磁性相同。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种基于空气能热泵的污泥深度干化装置，通过空气能加热机构，能够节约能源，提高能效，由于热泵可以回收干燥废气中的热量，同时利用低温干燥条件，可以有效降低干燥过程中的能耗水平，同时受外界环境温度、湿度影响小，地域适应性强，能够减少污染，提高环保，由于干燥温度在100°C以下的低温干燥条件下可以避免带臭味的有机物挥发，同时闭式热风循环也可显著降低系统内循环空气的外溢，因此一般可不做尾气、废水的处理。
本发明采取的技术方案如下：本发明提供了一种基于空气能热泵的污泥深度干化装置，包括烘干主体、旋转机构、防堵塞污泥翻动机构和空气能加热机构，所述防堵塞污泥翻动机构设于烘干主体内，所述空气能加热机构设于烘干主体上，所述旋转机构设于烘干主体的外侧；所述防堵塞污泥翻动机构包括翻滚驱动组件、污泥干燥通气组件和清洁组件，所述翻滚驱动组件设于烘干主体内，所述污泥干燥通气组件设于翻滚驱动组件上，所述清洁组件设于污泥干燥通气组件上。
进一步地，所述烘干主体包括设备箱、底盘、烘干滚筒、开合门、支撑圆环、滚轴和进气口，所述设备箱设于烘干主体的左侧，所述底盘设于设备箱的右侧，所述滚轴设于底盘上，所述支撑圆环转动设于滚轴的上端，所述烘干滚筒套接设于支撑圆环上，所述进气口设于设备箱的左侧下端，所述开合门开合设于烘干滚筒上。
进一步地，所述翻滚驱动组件包括动力腔、电机一、锥齿轮一、锥齿轮二、驱动管、通气孔一、轴承、气泵、通气管和驱动轴，所述动力腔设于底盘的上侧右端，所述电机一设于动力腔的外侧上端，所述驱动轴的上端设于电机一的输出端，所述锥齿轮一设于驱动轴的下端，所述烘干滚筒的右端贯通转动设于动力腔的左侧壁上，所述驱动管设于烘干辅助组件上，所述锥齿轮二贯通设于驱动管的右端，所述锥齿轮一和锥齿轮二啮合转动相连，所述轴承贯通设于锥齿轮二的右端，所述气泵设于动力腔的右侧壁下端，所述通气管的一端设于气泵的输出端，所述通气管的另一端贯通设于轴承的右端，所述通气孔一设于驱动管上。
进一步地，所述污泥干燥通气组件包括隔板、通气腔、六棱通气孔、长棱通气孔、挖块和刮刀，所述隔板套接设于驱动管上，所述通气腔设于隔板内，所述六棱通气孔设于隔板上，所述长棱通气孔设于隔板上，所述挖块设于隔板的前后壁上，所述刮刀设于隔板的侧壁上。
进一步地，所述清洁组件包括喷气孔、滑杆、磁块一、磁块二、铲刀一和铲刀二，所述喷气孔设于六棱通气孔的内壁上，所述滑杆的一端设于长棱通气孔的内部上端，所述滑杆的另一端设于长棱通气孔的下端，所述磁块一滑动套接设于滑杆上，所述铲刀一设于磁块一的上端，所述铲刀二设于磁块一的下端，所述磁块二设于空气能加热机构上，所述磁块二的下端和磁块一的上端磁性相同。
进一步地，所述空气能加热机构包括热量循环组件和烘干辅助组件，所述热量循环组件设于烘干主体上，所述烘干辅助组件设于烘干主体内。
进一步地，所述热量循环组件包括压缩机、冷凝器、蒸发器、膨胀阀、气流循环管、风机和排水阀，所述压缩机的进气端贯通设于设备箱的上端，所述气流循环管的一端贯通设于压缩机的输出端，所述气流循环管的另一端贯通设于动力腔的侧壁右端，所述冷凝器设于气流循环管上，所述膨胀阀设于冷凝器的下端，所述蒸发器设于膨胀阀的下端，所述风机设于气流循环管上，所述排水阀设于蒸发器的下端，所述烘干滚筒的左端贯通转动设于蒸发器的侧壁右端。
进一步地，所述烘干辅助组件包括过滤腔、过滤棉、回流管、滤网一、支撑件一、滤网二和支撑件二，所述过滤腔设于设备箱内，所述过滤腔的上端贯通设于热量循环组件的抽入端，所述过滤棉设于过滤腔内，所述回流管的一端贯通设于过滤腔的右侧壁上端，所述回流管的另一端贯通设于蒸发器的侧壁左端，所述支撑件一设于烘干滚筒的内部左端，所述驱动管的右端转动设于支撑件一的侧壁上，所述滤网一设于支撑件一上，所述支撑件二设于烘干滚筒的内部右端，所述驱动管转动套接设于支撑件二上，所述滤网二设于支撑件二上。
进一步地，所述旋转机构包括支撑件三、电机二、齿轮三和齿环，所述支撑件三设于底盘的后侧，所述电机二设于支撑件三上，所述齿轮三设于电机二的输出端，所述齿环套接设于烘干滚筒上，所述齿轮三和齿环啮合转动相连。
进一步地，所述蒸发器的右侧壁设有密封件一，所述烘干滚筒的左端转动套接设于密封件一上，所述动力腔的左侧壁设有密封件二，所述烘干滚筒的右端转动套接设于密封件二上，所述六棱通气孔内设有滑杆二，所述滑杆二上设有磁块三，所述磁块三的上下两端设有铲刀三，所述磁块二的下端和磁块三的上端磁性相同。
采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本发明提供了一种基于空气能热泵的污泥深度干化装置，实现了如下有益效果：为了解决现有的污泥干化设备由于其占地面积达、处理周期长、受天气变化影响大，较难广泛应用的问题，本发明通过空气能加热机构，能够节约能源，提高能效，由于热泵可以回收干燥废气中的热量，同时利用低温干燥条件，可以有效降低干燥过程中的能耗水平，同时受外界环境温度、湿度影响小，地域适应性强。
通过空气能加热机构，能够减少污染，提高环保。由于干燥温度在100°C以下的低温干燥条件下可以避免带臭味的有机物挥发，同时闭式热风循环也可显著降低系统内循环空气的外溢，因此一般可不做尾气、废水的处理。
通过空气能加热机构，能够保持污泥的有机质，提高资源化，污泥干燥过程中由于温度不高，其有机质损失小，利用潜力大。
通过空气能加热机构，能够提高系统的安全性，降低风险，污泥干燥过程中运行环境温度不高，在合理控制风速的条件下又可避免扬尘，热泵污泥干燥系统完全可以满足污泥干燥的安全要求，从而大大提高系统运行的安全性。
为了进一步提高实用性和可推广性，本发明提出了防堵塞污泥翻动机构，通过污泥干燥通气组件使得污泥干燥的更加均匀。
刮刀可对烘干滚筒的内壁进行清洁，防止污泥干燥后蘸在烘干滚筒的内壁上。
隔板的设置，增加污泥与滚筒壁的接触面积，提高传热效率。
过滤棉的作用是初次供气时对空气进行过滤。
喷气孔的设置，可将松动的污泥冲出六棱通气孔。
隔板在转动的过程中，磁块一在没有堵塞的情况下，在滑杆上来回滑动，当长棱通气孔被堵塞时，磁块一运动至上端时，磁块一和磁块二相斥，从而推动铲刀二将污泥疏通。
（发明人：张丛;王祥宇;孟晓雷）