太阳能热泵污泥干燥技术

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1、第28卷第5期农业工程学报Vol.28No.51842012年3月TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineeringMar.2012·农业生物环境与能源工程·太阳能热泵污泥干燥技术饶宾期1，曹黎2（1.中国计量学院机电工程学院，杭州310018；2.浙江绿治污泥处理技术有限公司，杭州310013）摘要：为解决当前污泥干燥存在的问题，该文研究利用太阳能热泵对污泥进行干燥，阐述了太阳能热泵污泥干燥系统的结构与工作原理，对系统的主要设备进行了计算设计并进行试验及性能分析，最后对太阳能热泵干燥与其他

2、几种典型干燥方式的能耗及经济性做了比较。该系统具有节能、环保、经济等优点，配备太阳能系统平均可节省电量10%左右。该研究可为太阳能热泵干燥污泥的工程应用提供参考。关键词：污泥处理，干燥，太阳能，热泵doi：10.3969/j.issn.1002-6819.2012.05.031中图分类号：X703.1文献标志码：A文章编号：1002-6819(2012)-05-0184-05饶宾期，曹黎.太阳能热泵污泥干燥技术[J].农业工程学报，2012，28(5)：184－188.RaoBinqi,CaoLi.Technicalresearchonsludgedr

3、yingbysolarenergyandheatpump[J].TransactionsoftheChineseSocietyofAgriculturalEngineering(TransactionsoftheCSAE),2012,28(5):184－188.(inChinesewithEnglishabstract)统进行研究，为太阳能热泵干燥污泥产业化打下基础。0引言1干燥系统结构和工作原理及流程人类在城市生活和工业活动产生大量的城市污水。据统计，2005年中国城镇产生污水量超过400亿t[1]，而1.1系统结构且还会以每年10%的速率增长。全国

4、城镇的污水处理率整个干燥系统由干燥箱、热泵系统，太阳能系统以越来越高，正走向良性的可持续发展。然而伴随污水处及控制系统组成，其中干燥箱为保温干燥箱，内设置有理产生的大量污泥却显得被关注不足，如此大量的污泥，多层自上而下排列的输送污泥的输送带，其上层输送带如果处置不当，必将引起一系列环境、经济和社会问题。为污泥进口，下层输送带为污泥出口，干燥箱两侧配有污泥的处置应当遵循减量化、稳定化和无害化的原则。热泵供热系统、太阳能供热系统；热泵系统由蒸发器、当前污泥处置方式主要有卫生填埋、农用、污泥焚烧、冷凝器、压缩机组、膨胀阀、制冷剂、风机以及管路等污泥气化、污泥

5、干燥、污泥堆肥和海洋倾倒等，虽然污组成；太阳能供热系统由集热真空管、风机、水泵、换泥处置方式很多，但实际上污泥干燥和焚烧是最完全、热器、中水以及管路等组成；太阳能供热系统、热泵系稳定的处理手段，然而污泥焚烧过程中易产生氮氧化物、统与干燥箱之间均有风管连接；风管上设有风量调节阀。硫氧化物、二噁英等气体污染物，对环境二次污染且处理太阳能供热系统和热泵供热系统之间设有风量传感器，难度大，所以，对污泥干燥进行研究则显得尤为必要[2-6]。风量传感器和风量调节阀均与控制器相连接；控制器上污泥干燥是通过加热使水分蒸发，去除污泥水分的过程，还连接有设置在干燥箱内的温

6、湿度传感器，可根据温湿是一个典型的耗能过程[7]。度传感器和风量传感器的信号来调节各系统风管上的风太阳能热泵干燥系统可将太阳能加热干燥运行能源量调节阀，以调节各个系统风管上的风量。整个干燥系费用低以及热泵干燥装置工作稳定可靠的优点相结合起统运行在一个封闭循环条件下，不与外界环境连通，符来。太阳辐射条件好时，尽可能让太阳能加热装置发挥合环保要求。系统配备1个干燥箱、8台热泵、9个风机，作用；天气条件差时，则主要利用电能通过热泵系统进结构如图1所示。整个系统尺寸（长×宽×高）约为：行干燥。由于其较常规气流干燥在能源消耗和干燥成本20m×10m×5m，其中干

7、燥箱体尺寸（长×宽×高）约方面具有明显优势，太阳能热泵干燥技术已成为一种新为：10m×1.5m×3.5m。型节能环保技术，逐渐成为研究的热点[8-11]。1.2工作原理及流程当前对太阳能热泵干燥污泥还处于试验阶段[12-14]，对太阳能热泵干燥系统采用以热泵产生的热能和太阳其工程化研究还较缺乏。本文对太阳能热泵污泥干燥系能共同作用，对污泥进行干燥。热泵干燥是利用逆卡诺原理，冷媒在压缩机的作用下在系统内不断循环流动，吸收空气的热量并将其转移到干燥箱内，实现干燥箱的收稿日期：2011-07-20修订日期：2012-01-06基金项目：科技部科技型中小企业创

8、新基金资助项目（NO.温度提高，配合相应的设备实现物料的干燥。11C26213301586），