专利名称：一种污泥、煤泥的微波节能干燥方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明属于污泥、煤泥干燥技术领域，具体的说，是采用微波与热风混合干燥污泥、煤泥等粘性物料，并对排出湿气中热能回收利用的节能干燥方法及其装置。
背景技术：
目前在污泥和煤泥干燥领域有一种旋翼干燥技术和设备在大量使用，如专利CN101885573所述一种利用锅炉余热处理湿污泥装置及处理工艺，本发明包括锅炉，锅炉分别同输煤皮带装置、排烟处理装置相连，其结构要点是排烟处理装置的烟道分别同干燥机及引风机、旋风分离器同干燥机相连，干燥机的侧方同污泥存储仓相连，成品仓通过螺旋输送机同输煤皮带装置相连。专利CN201406368所述干燥机(一种利用锅炉烟气的余热处理湿污泥)，其结构要点是机体上的箱体两侧内设置有刮板，刮板分别设置在机体的轴和电机轴上，箱体上部的两侧分别为进风口、出风口，箱体的一侧设置有进泥管；箱体底部设置有旋翼，旋翼固定在电机驱动的旋翼轴上，旋翼的底部设置有闭风排料阀。由于污泥、泥煤类物料经过机械脱水后，含水量在30-40%左右，该泥粒度细、粘度大、热值低，上述专利方法和产品在污泥、煤泥干燥中存在的缺点是1、物料分散性差，物料不容易被旋翼打散，物料表层与空气接触表面易干、而内核不易干燥；2、由于干燥机腔内烟气温度高，物料表层过干，而内核不易干燥，造成干燥机内富余热烟气能量浪费；3、携带大量热能的湿气直接排放既造成大量热能损耗，又造成高温湿气及内部有害气体对环境污染。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种污泥、煤泥的微波节能干燥方法。该方法采用微波与热风旋翼干燥机在干燥腔混合、同时干燥物料，并配置湿热尾气回收的节能装置和排放尾气的环保处理装置的方法。具 体说来就是以微波和热气流混合干燥，同时提高粘性物料的内外整体温度，降低物料粘度、便于旋翼对物料打散和分离，实现粘性物料内外同步干燥；以热管和热泵技术解决高温湿热尾气中能量回收和循环利用，降低热污染排放和系统能耗；以旋风分离、网罩和膜过滤尾气中粉尘，降低尾气中的粉尘水平；以此克服现有的旋翼干燥技术在污泥、煤泥干燥上的缺陷。本发明的另一目的，提供一种污泥、煤泥的微波节能环保干燥的装置本发明所需要解决的技术问题，可以通过以下技术方案来实现作为本发明的第一方面，一种污泥、煤泥的微波节能干燥方法，其特征在于，包括以下步骤(I)所述加热炉将空气升温成高温低湿热气，直接通入微波旋翼干燥机腔体的入口 ；所述待干燥污泥、煤泥等粘性物料通过微波旋翼干燥机进料口连续向旋翼干燥机腔内输送；所述微波电源产生的微波能通过微波波导穿过干燥机金属外壳，输入到旋翼干燥机腔体内；在干燥机中，上述的热空气、微波与污泥、煤泥物料三者在旋翼干燥腔体内进行污泥或煤泥的微波、热风混合干燥工艺；(2)所述高温低湿热气直接通入旋翼干燥机内和同时通入的微波一起，对从料仓进入旋翼干燥机中湿度较高的污泥或煤泥物料进行微波整体加热和热风表面传热；使得污泥或煤泥被加热后，整体降低粘度、团块更容易被旋翼刮板打散；污泥或煤泥团块被打散后增加表面积、物料水分被快速蒸发，伴随高温低湿热气向干燥机尾端输送；(3)所述旋翼的底部设置有闭风排料阀，脱水后污泥或煤泥从干燥机的底部闭风排料阀排出；在干燥中高温低湿热气经过热交换后变成中高温高湿热气从干燥机的另一端上部排出，先经过旋风除尘机，去除大量污泥或煤泥粉尘，然后进入热管交换器吸热端进行降温，变成中温高湿热气； (4)所述中温高湿热气经过热管交换器吸热端降温后，然后进入热泵机组的入口，热泵机组的入口设置一蒸发器，中温高湿热气在此放出热能，其热能被蒸发器中的工质所吸收；同时因温度下降变化，该部分气流的水汽饱和而大量析出，变成低温低湿热气；(5)所述低温低湿热气被引到热泵机组的出口，该出口设置一冷凝器，所述冷凝器为热泵机组的输出端，所述冷凝器通过工质将热泵机组入口的蒸发器吸收的热能，在这里重新回输给低温低湿热气，使其变成中温低湿热气；(6)然后，所述中温低湿热气被引到热管放热端升温，吸收了热管的热能后，变成中高温低湿热气；所述热管吸热端交换器降温与热管放热端交换器升温热交换器是通过管路循环连通的同一热管，中温低湿热气所吸收热管交换器放出热能，就是之前热管交换器吸收中高温高湿热气的能量。所述热管交换器通过液体工质接收热管交换器吸热端传递释放的能量，然后再通过热管交换器放热端向流过空气放出热量。(7)所述中高温低 湿热气被引到加热炉的进风段，经过加热炉的加热，变成高温低湿热气，再进入微波旋翼干燥机内。其中步骤⑴中，所述加热炉为燃煤、燃气、燃油的热风炉或电热炉。所述高温低湿热气绝对含水量低、脱水能力强，无论直接加热还是间接加热，都只要少量热能就可以达到较高的温度；其湿度不受气候和风雪晴湿天气影响。其中步骤(I)中，所述微波旋翼干燥机为一种通用型旋翼干燥机增加微波功率的装置，如上海麦风微波设备有限公司的微波旋翼干燥机。所述微波旋翼干燥机包括干燥机体上的箱体两侧内设置有刮板，刮板分别设置在机体的轴和电机轴上，箱体上部的两侧分别为进风口、出风口，箱体的前端设置有进泥料管；箱体底部设置有旋翼，旋翼固定在电机驱动的旋翼轴上，旋翼的底部设置有闭风排料阀；所述箱体为钢板结构，整个干燥箱体和内部按工业微波加热规范和防泄漏标准设计。所述微波电源产生的微波能通过微波波导馈入口穿过干燥机侧面、顶部或底部，输入到旋翼干燥机腔体内。其中步骤(2)中，所述高温低湿热气从干燥机前侧进入干燥机箱体，降温吸湿后气流从干燥机箱体后侧排出。其中步骤(2)中，所述的污泥和煤泥从干燥箱体的前端进泥料管进入干燥箱体，脱水后污泥和煤泥的干后产品从干燥机旋翼的底部设置的闭风排料阀排出。
其中步骤(2)中，所述的微波频率采用2450MHz或915MHz，整个干燥腔按工业微波防泄漏标准设计，所有微波馈入口要做防尘和热风隔断处理。干燥过程中，微波主要是辅助加热污泥和煤泥物料的内部，降低其粘度；而热风是干燥物料水分的主要能量；干燥机内旋翼的作用是将物料打碎成小块，并不断从箱底向上扬抛，便于热风传热，并将其湿气蒸发完成干燥。其中步骤(3)中，所述旋风除尘机是除尘行业的通用设备，它广泛应用于空气除尘中;其中步骤(3)中，所述热管交换器采用金属外壳制成，有两端，分别是吸热端和放热端。热管交换器通过循环管路连通，热管内设置有液体工质，并构成循环热管；热量由热管吸热一端传至另外放热一端。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来，该交换器可以交换比普通热泵更高温度的热能。所述热管交换器吸热端将旋风除尘后中高温高湿热气降温到100°c以下，并吸收中高温高湿热气中热量。如上海麦风微波设备公司热管产品MF-RG-200产品。所述热管吸热端，工质起到从高温气流中吸热、将能量储存在工质中。所述热管放热端，工质起到从低温气流放热、将储存能量从工质释放出来。其中步骤(4)中，所述热泵机组包括蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀、除尘罩、工质储液罐和控制器构成。 其中步骤(4)中，所述蒸发器是热泵机组的入口端，中温高湿热气在蒸发器处降温，将气流中热能传递给蒸发器内工质，降温后热气流中水汽因水汽饱和而凝结析出，该气流含水大幅度下降，形成低温低湿热气；所述蒸发器前后分别设置有冷水收集装置和可拆卸的除尘罩；所述蒸发器下方安放有冷水收集装置，将析出的冷水和溶解水中的有害气体、粉尘等集中后排出；所述除尘罩将降温后的低温低湿热气除尘。其中步骤(5)中，所述冷凝器是热泵机组的输出端，从蒸发器引过来低温低湿热气在冷凝器处吸收冷凝器排出热量而升温变成中温低湿热气。其中步骤￠)中，所述热管交换器放热端与前述热管交换器吸热端通过循环管路连通，并构成循环热管；所述热管热交换器放热端通过工质吸收热管交换器吸热端传递的能量，然后再向流过空气放出热量；所述热管热交换器放热端向中温低湿热气放热，并将其升温，变成中高温低湿热气。其中步骤(7)中，产生的中高温低湿热气经过降温脱水后再经加热炉升温成高温低湿热气，再进入旋翼干燥机。作为本发明的第二方面，一种污泥、煤泥的微波节能环保干燥装置，包括微波旋翼干燥机、旋风除尘机，其特征在于，还包括加热炉、热管交换器吸热端、热管交换器放热端、热泵机组。所述加热炉与微波旋翼干燥机、旋风除尘机、热管交换器吸热端、热泵机组和热管交换器放热端依次连接；所述热管交换器放热端与加热炉连接。其中，所述加热炉为燃煤、燃气、燃油的热风炉，或电热炉。其中，所述微波旋翼干燥机包括干燥机体上的箱体，箱体两侧内设置有刮板，刮板分别设置在机体的轴和电机轴上，箱体上部的两侧分别为进风口、出风口，箱体的前端设置有进泥料管(连通进泥料仓)；箱体底部设置有旋翼，旋翼固定在旋翼电机驱动的旋翼轴上，旋翼的底部设置有闭风排料阀；箱体侧面、顶和底部设有微波波导馈入口输入干燥箱体内，所述箱体为钢板结构，整个干燥箱体和内部按工业微波加热规范和防泄漏标准设计，微波电源产生的微波能通过微波波导馈入口穿过干燥机侧面、项部或底部，输入到旋翼干燥机腔体内。所述的微波频率采用2450MHz或915MHz，所有微波馈入口要做防尘和热风隔断处理。其中，所述热管热交换器吸热端和热管交换器放热端是采用金属外壳制成同一热管，所述热管内设置有液体工质传递能量，并构成循环热管；所述热管交换器放热端通过液体工质吸收热管热交换器吸热端传递的能量，然后再向流过空气放出热量。其中，所述热泵机组包括蒸发器、冷凝器、压缩机、膨胀阀、除尘罩。所述冷凝器与工质储液罐连接，所述热泵机组(还与一控制器等连接)。进一步，所述蒸发器前后分别设置有冷水收集装置和可拆卸的除尘罩。 本发明的有益效果本发明以微波与热风混合干燥方式干燥粘度较大的污泥和煤泥，同时采用热能循环利用方法，降低系统能耗；工作空气循环来消除污染气体排放。同时实现污泥、煤泥干燥效果明显提高，热风热风完全用于干燥不浪费，尾气热污染不外排、除尘效果好，低温干燥减小设备过热损耗。具体包括以下三个方面一、效率—般锅炉系统的热效率是30-40%，其余热能耗散于设备散热、管道损失、热能交换损失、余热等消耗； 而本发明采用滚筒干燥机的热效率是比较高也小于70%。本发明回收利用原来直接排放的蒸发的水汽中所含的热能。本发明回收利用蒸发的水汽中所含的热能的设备需要消耗一定能量，根据经验一般回收与消耗比是1: 3，实际回收能量在75%，系统节能效率提高了 37. 5%以上。二、环保a)因节能而少烧燃煤、燃气，因此减少粉尘和CO2排放；b)因采用闭合循环，几乎无粉尘、有害气体排放；c)因采用闭合循环，几乎不向大气排放高温热水汽；大大降低生产厂区周围的空气热污染、粉尘、有害气体和C02排放。三、可靠性a)提高了空气干燥度，可以降低了进干燥机热风温度；b)降低了热风温度就减少了设备过热引起的故障；c)无论自然天气的雨雪晴湿，干燥系统的生产能力都能保持稳定。干燥系统生产稳定、故障率低、可靠性提高。
图1为现有微波旋翼干燥机的结构示意图。图2为本发明的结构示意图。图3为本发明的烟气循环结构示意图。附图标记
旋翼电机1、污泥、煤泥进料管2、进风口 3、刮板轴4、旋翼轴5、旋翼6、微波波导馈入口 7、机体8、出风口 9、刮板10、干燥箱体11、刮板轴12、闭风排料阀13、刮板电机14。加热炉100、热风炉110、微波旋翼干燥机200、旋风除尘机300、热泵机组500、蒸发器510、冷凝器520、压缩机530、膨胀阀540、除尘罩511、热管交换器吸热端610、热管交换器放热端620、污泥、煤泥700、污泥、煤泥的干后产品800。空气900、高温低湿热气901、中高温高湿热气902、中温高湿热气903、低温低湿热气904、中温低湿热气905、中高温低湿热气906、排放尾气911。
具体实施例方式以下结合具体实施例，对本发明作进一步说明。应理解，以下实施例仅用于说明本发明而非用于限定本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或厂商提供的条件进行。实施例1一种污泥、煤泥的 微波节能环保干燥装置，如图2和图3所示，包括加热炉100、微波旋翼干燥机200、旋风除尘机300、热管交换器吸热端610、热泵机组500和热管交换器放热端620 ；所述加热炉100与微波旋翼干燥机200、旋风除尘机300、热管交换器吸热端610、热泵机组500和热管交换器放热端620依次连接；所述热管交换器放热端620与加热炉100连接。现有技术仅局限于使用热风旋翼干燥机，本发明的旋翼干燥机是一种微波与热风混合加热的旋翼干燥机200。现有技术仅局限于使用燃油或烧煤的热风炉110。本发明的加热炉100为燃煤、燃气、燃油的热风炉110，或电热炉。微波旋翼干燥机200包括旋翼电机1、污泥、煤泥进料管2、进风口 3、刮板轴4、旋翼轴5、旋翼6、微波波导馈入口 7、机体8、出风口 9、刮板10、干燥箱体11、刮板轴12、闭风排料阀13、刮板电机14。热管交换器吸热端610热交换器采用金属外壳制成热管蒸发段，热管交换器吸热端610与热管交换器放热端620通过循环管路连通，内设置有液体工质。如上海麦风微波设备公司热管产品MF-RG-200产品。热泵机组500，如图3所示，包括蒸发器510、冷凝器520、压缩机530、膨胀阀540、除尘罩511，冷凝器520与工质储液罐连接，热泵机组500通过控制器进行控制。蒸发器510前后分别设置有冷水收集装置和可拆卸清洁的除尘罩511。热管交换器放热端620采用金属外壳制成热管冷凝段，热管交换器吸热端610与热管交换器放热端620是同一热管的蒸发段和冷凝段，通过循环管路连通，但作用正好相反，工质在其中传递能量交换，热管交换器放热端620热能由热管交换器吸热端610处工质传递过来。热管交换器放热端620放出由热管交换器吸热端610通过工质传递过来的能量。一种污泥、煤泥的微波节能环保干燥方法，包括以下步骤(I)经过加热炉100将空气900升温后成高温低湿热气901，直接通入微波旋翼干燥机200的入口，进行微波、热风旋翼干燥工艺。
加热炉100为燃煤、燃气、燃油的热风炉，或电热炉；为实现高温烟气温度可控可以采用温控器或间接式加热来操作。(2)高温低湿热气901直接通入微波旋翼干燥机200内部，对前期进入干燥机200中湿度较高的污泥、煤泥700进行微波加热和热风传热混合干燥，将污泥、煤泥的水分蒸发，伴随高温低湿热气901向微波旋翼干燥机200后端输送。微波旋翼干燥机200包括旋翼电机1、污泥、煤泥进料管2、进风口 3、刮板轴4、旋翼轴5、旋翼6、微波波导馈入口 7、机体8、出风口 9、刮板10、干燥箱体11、刮板轴12、闭风排料阀13、刮板电机14。料仓通过进料装置向干燥机送料，即污泥、煤泥进料管2、中间是微波和热风旋翼干燥机体11、出料装置是闭风排料阀13，前端的热风入口 3、后端的湿热气体出风口 9，干燥箱体11在工作中通过旋转旋翼6由前向后输送湿污泥、煤泥700。高温低湿热气901从前端穿过进风口 3进入微波旋翼干燥机200，降温吸湿气流从后端芽过出风9的上端口排出。湿污泥、煤泥700从前端穿过进料管2进入微波旋翼干燥机200，降温吸湿气流从后端闭风排料阀13的下端口排出。污泥、煤泥物料团块在干燥箱中通过微波整体加热和热风表面加热，使得粘性物料的团块内核与外表被微波和热风混合加热，物料的粘度降低，便于被旋翼打散、打碎，使得物料可以充分干燥，旋翼和气流作用下的物料输送，物料边干燥、边向后端传送。(3)脱水后污泥、煤泥从干燥机200的尾端闭风排料阀13排出，另一部风随后端湿热气体出风口 9带出，经旋风除尘机300分离后得到脱水后污泥、煤泥的干后产品800。旋风除尘机300 是除尘行业的通用设备，它广泛应用于空气除尘中。高温低湿热气901经过热交换后变成中高温高湿热气902从干燥机200的尾端上部排出，先经过旋风除尘机300，去除大量粉尘煤，然后进入热管交换器吸热端610进行降温，变成中温高湿热气903。热管交换器吸热端610采用金属外壳制成的热管蒸发段，热管交换器吸热端610与热管交换器放热端620通过循环管路连通，热管内设置有液体工质。如上海麦风微波设备公司热管产品MF-RG-200产品。热管蒸发段的工质起到从高温气流中吸热、储存热能的作用；热管交换器放热端620即热管冷凝段输送能量，热管交换器放热端620在与中温低湿热气905流接触时放热、输出能量。(4)经过热管交换器吸热端610降温后中温高湿热气903然后进入热泵机组500的入口，热泵机组500的入口设置一蒸发器510，中温高湿热气903在此放出热能，其热能被蒸发器510中的工质所吸收；同时因温度下降变化，该部分气流的水汽饱和而大量析出，变成低温低湿热气904。蒸发器510是热泵机组500的入口端，中温高湿热气903在蒸发器510处降温，将气流中热能传递给蒸发器510内工质，降温后热气流中水汽因水汽饱和而凝结析出，该气流含水大幅度下降，形成低温低湿热气904 ;所述蒸发器510前后分别设置有冷水收集装置和可拆卸的除尘罩511。蒸发器510下方安放有冷水收集装置，将析出的冷水集中后排出。除尘罩511将降温后的低温低湿热气904除尘；除尘罩是一种膜过滤设备，采用多层不同孔径尺寸过滤膜就可以将空气中的颗粒全部过滤掉，同时采用串联或并联两组以上多层不同孔径尺寸过滤膜就可以取出清洁或轮换工作，微波旋翼干燥机200的尾端就取消了直接排放粉尘的的烟道。(5)所述低温低湿热气904被引到热泵机组500的出口，该出口设置一冷凝器520，所述冷凝器为热泵机组500的输出端，所述冷凝器520通过工质将热泵机组500入口的蒸发器510吸收的热能，在这里重新回输给低温低湿热气904，使其变成中温低湿热气905。热泵机组500包括蒸发器510、冷凝器520、压缩机530、膨胀阀540、工质储液罐和控制器等构成；热泵机组通过压缩机完成工质循环，在蒸发器处吸热，在冷凝器处放热。所述工质是空调中广泛使用的，如江苏春兰空调公司、北京鑫越制冷技术有限公司销售R22、R402等制冷剂。冷凝器520是热泵机组500的输出端，从蒸发器510引过来低温低湿热气904在冷凝器520处吸收冷凝器排出热量而升温变成中温低湿热气905。(6)然后，所述中温低湿热气905被引热管交换器放热端620升温，吸收了热管交换器放热端620的热能后，变成中高温低湿热气906。
热管交换器放热端620与热管交换器吸热端610通过循环管路连通，并构成循环热管，所述热管内设置有液体工质；所述热管交换器放热端620是循环热管的放热部位；所述热管交换器放热端620通过工质吸收热管交换器吸热端610释放的能量，然后再向流过空气放出热量。所述热管交换器放热端620将中温低湿热气905升温到高温低湿热气906。热管交换器吸热端610与热管交换器放热端620是同一热管装置，两者间通过循环管路连通，但作用正好相反，中间有的液体将能量交流互换，热管交换器放热端620放出的热能就是热管交换器吸热端610之前吸收的热能，该热能是干燥机200尾端排出的高温高湿热气902中的能量。(7)中高温低湿热气906被引到加热炉100的进风段，经过加热炉100的加热，变成高温低湿热气901。步骤7中，产生的中高温低湿热气906经过降温脱水后再经加热炉100升温成高温低湿热气901。所述高温低湿热气901，经过低温脱水，比直接引入的空气900具有更强的载水能力，进入干燥机200内，可以明显提高脱水能力；无论自然天气的雨雪晴湿，本发明的装置的高温烟气湿度都可以基本不变，使本装置的脱水性能稳定、不需过高提高进干燥机200热风温度就可以达到，这就减少设备故障并得到干燥节能效果。热管交换器吸热端610利用热管技术可以将高温热风中能量充分吸收后降温到100°C以下热风，然后100°c以下热风就可以直接利用热泵技术进行排湿和能量利用，使得中高温热风能量得到充分回收和利用；其后在热风除湿后先通过热泵提温，再通过热管交换器放热端620的热管将先前的热能几乎完全回输，而热气中的水份仅以冷水形式排出，热能得到循环利用。高温低湿热气901经过此前的低温脱水，比直接从空气中引入的空气具有更强的载水能力，进入干燥机内，可以明显提高脱水能力；无论自然天气的雨雪晴湿干燥系统的高温烟气湿度都可以基本不变，使干燥系统脱水性能稳定、不需过高提高进干燥机热风温度就可以达到，这就减少设备故障并得到干燥节能效果。以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定 。
权利要求
1.作为本发明的第一方面，一种污泥、煤泥的微波节能干燥方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)所述加热炉将空气(900)升温成高温低湿热气(901)，直接通入旋翼干燥机(200)腔体的入口(3);所述待干燥污泥、煤泥等粘性物料(700)通过微波旋翼干燥机进料口(2)连续向微波旋翼干燥机(200)腔内输送；所述微波电源产生的微波能通过微波波导(7)穿过干燥机金属外壳，输入到旋翼干燥机腔体内；在干燥机中，上述的热空气、微波与污泥、煤泥物料三者在旋翼干燥腔体(11)内进行污泥或煤泥物料的微波、热风混合干燥工艺； (2)所述高温低湿热气(901)直接通入旋翼干燥机(200)内和同时通入的微波一起，对从料仓进入旋翼干燥机中湿度较高的污泥或煤泥物料(700)进行微波整体加热和热风表面传热；使得污泥或煤泥被加热后，整体降低粘度、团块更容易被旋翼刮板打散；污泥或煤泥团块被打散后增加表面积、物料水分被快速蒸发，伴随高温低湿热气(901)向干燥机尾端输送； (3)所述旋翼尾端的底部设置有闭风排料阀(13)，脱水后污泥或煤泥从干燥机尾端的底部闭风排料阀排出(13);在干燥中高温低湿热气(901)经过热交换后变成中高温高湿热气(902)从干燥机的另一端上部(9)排出，先经过旋风除尘机(300)，去除大量污泥或煤泥粉尘，然后进入热管交换器吸热端(610)进行降温，变成中温高湿热气(903)； (4)所述中温高湿热气(903)，进入热泵机组(500)的入口，热泵机组的入口设置一蒸发器(510)，中温高湿热气(903)在此放出热能，其热能被蒸发器(510)中的工质所吸收；同时因温度下降变化，该部分气流的水汽饱和而大量析出，变成低温低湿热气(904)； (5)所述低温低湿热气(904)被引到热泵机组(500)的出口，该出口设置一冷凝器(520)，所述冷凝器(520)为热泵机组(500)的输出端，所述冷凝器(520)通过工质将热泵机组入口的蒸发器(510)吸收的热能，在这里重新回输给低温低湿热气(904)，使其变成中温低湿热气(905)； (6)然后，所述中温低湿热气(905)被引到热管交换器放热端(620)升温，吸收了热管的热能后，变成中高温低湿热气(906)； 所述热管交换器吸热端(610)降温与热管交换器放热端(620)升温是通过循环管路连通的同一热管，中温低湿热气(905)所吸收热管交换器放出热能，就是之前热管交换器吸收中高温高湿热气(902)的能量。
进一步的，所述热管交换器通过液体工质接收热管交换器吸热端(610)传递释放的能量，然后再通过热管交换器放热端￠20)向流过空气放出热量。
(7)所述中高温低湿热气(906)被引到加热炉的进风段，经过加热炉的加热，变成高温低湿热气(901)，再进入微波旋翼干燥机(200)内。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(I)中，所述加热炉(100)为燃煤、燃气、燃油的热风炉或电热炉。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(I)中，所述微波旋翼干燥机(200)为一种通用型热风旋翼干燥机增加微波功率的装置，如上海麦风微波设备有限公司的微波旋翼干燥机。
所述微波旋翼干燥机(200)包括干燥机体(8)上的箱体(11)两侧内设置有刮板(10)，刮板分别设置在机体的轴(12)和电机轴(14)上，箱体上部的两侧分别为进风口(3)、出风口(9)，箱体的前端设置有进泥料管(2);箱体底部设置有旋翼￠)，旋翼固定在电机(I)驱动的旋翼轴(5)上，旋翼的底部设置有闭风排料阀(13);所述箱体为钢板结构，整个干燥箱体和内部按工业微波加热规范和防泄漏标准设计和改造，微波电源产生的微波能通过微波波导馈入口(7)穿过干燥机侧面、顶部或底部，输入到旋翼干燥机(200)腔体内。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，所述高温低湿热气从干燥机前侧进入干燥机(200)箱体，降温吸湿后从干燥机(200)箱体后侧排出；所述的污泥和煤泥(700)从干燥箱体的前端进泥料管(2)进入干燥箱体(11)，脱水后污泥和煤泥的干后产品(800)从干燥机旋翼的底部设置的闭风排料阀(13)排出；所述的微波频率采用2450MHz或915MHz，整个干燥腔按工业微波防泄漏标准设计，所有微波馈入口(7)要做防尘和热风隔断处理。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中所述热管交换器采用金属外壳制成，有两端，分别是吸热端和放热端；热管交换器通过循环管路连通，热管内设置有液体工质，并构成循环热管；热量由热管吸热一端传至另外放热一端。这种循环是快速进行的，热量可以被源源不断地传导开来，该交换器可以交换比普通热泵更高温度的热能。如上海麦风微波设备公司热管产品MF-RG-200产品。
所述热管吸热端￠10)，工质起到从高温气流中吸热、将能量储存在工质中。所述热管放热端￠20)，工质起到向低温气流放热、将储存能量从工质中释放出来。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述热泵机组包括蒸发器(510)、冷凝器(520)、压缩机(530)、膨胀阀(540)、除尘罩(511)、工质储液罐和控制器构成。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，所述蒸发器(510)是热泵机组(500)的入口端，中温高湿热气(903)在蒸发器(510)处降温，将气流中热能传递给蒸发器内工质，降温后热气流中水汽因水汽饱和而凝结析出，该气流含水大幅度下降，形成低温低湿热气；所述蒸发器(510)前后分别设置有冷水收集装置和可拆卸的除尘罩(511);所述蒸发器(510)下方安放有冷水收集装置，将析出的冷水和溶解水中的有害气体、粉尘等集中后排出；所述除尘罩(511)将降温后的低温低湿热气(904)除尘。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(5)中，所述冷凝器(520)是热泵机组(500)的输出端，从蒸发器(520)引过来低温低湿热气(904)在冷凝器处吸收冷凝器(520)排出热量而升温变成中温低湿热气(905)。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤￠)中，所述热管交换器放热端(620)与前述热管吸热端交换器(610)通过循环管路连通，并构成循环热管；所述热管热交换器放热端(620)通过工质吸收热管交换器吸热端(610)传递的能量，然后再向流过空气放出热量；所述热管热交换器放热端￠20)向中温低湿热气放热，并将其升温，变成中高温低湿热气(906)。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，其中步骤(7)中，产生的中高温低湿热气(906)经过降温脱水后再经加热炉升温成高温低湿热气，再进入旋翼干燥机。
11.作为本发明的第二方面，一种污泥、煤泥的微波节能环保干燥装置，包括微波旋翼干燥机(200)、旋风除尘机(300)，其特征在于，还包括加热炉(100)、热管交换器吸热端(610)、热管交换器放热端￠20)、热泵机组(500)。所述加热炉(100)与微波旋翼干燥机(200)、旋风除尘机(300)、热管交换器吸热端(610)、热泵机组(500)和热管交换器放热端(620)依次连接；所述热管交换器放热端(620)与加热炉(100)连接。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述加热炉(100)为燃煤、燃气、燃油的热风炉，或电热炉。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述微波旋翼干燥机(200)包括干燥机体上的箱体(11)，箱体(11)两侧内设置有刮板(10)，刮板分别设置在机体的轴(12)和电机(14)轴上，箱体上部的两侧分别为进风口(3)、出风口(9)，箱体的前端设置有进泥料管(2);箱体底部设置有旋翼(6)，旋翼固定在旋翼电机(I)驱动的旋翼轴(5)上，旋翼的底部设置有闭风排料阀(13);箱体侧面、顶和底部设有微波波导馈入口(7)输入干燥箱体(11)内，所述箱体为钢板结构，整个干燥箱体和内部按工业微波加热规范和防泄漏标准设计，微波电源产生的微波能通过微波波导馈入口(7)穿过干燥机侧面、顶部或底部，输入到旋翼干燥机(200)腔体内。
所述的微波频率采用2450MHz或915MHz，所有微波馈入口要做防尘和热风隔断处理。
14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述热管热交换器吸热端(610)和热管交换器放热端(620)是采用金属外壳制成同一热管，所述热管内设置有液体工质传递能量，并构成循环热管；所述热管交换器放热端(620)通过液体工质吸收热管热交换器吸热端(610)传递的能量，然后再向流过空气放出热量。
15.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述热泵机组(500)包括蒸发器(510)、冷凝器(520)、压缩机(530)、膨胀阀(540)、除尘罩(511);所述冷凝器与工质储液罐连接，所述热泵机组(还与一控制器等连接)。
进一步，所述蒸发器前后分别设置有冷水收集装置和可拆卸的除尘罩(511)。
全文摘要
一种污泥、煤泥的微波节能干燥方法，包括微波和加热空气通入旋翼干燥机箱体内；微波对物料加热降低其粘度，热风对其表面加热，混合加热后旋翼将其分散；干燥后物料从闭风排料阀输出，湿热空气从排出箱体，先经过旋风除尘机除尘，再进入热管交换器吸热端降温，流出中温高湿热气；再进入热泵机组，降温除尘后变成低温低湿热气；再从热泵机组的出口吸收热能输出，变成中温低湿热气；再经过热管交换器放热端升温，变为中高温低湿热气；再被引到加热炉加热，变成高温低湿热气。该装置，包括加热炉、微波旋翼干燥机、旋风除尘机，热管热交换器、热泵机组。本发明具有高效、环保以及可靠性好的优点。
文档编号F26B21/00GK103043878SQ201110308710
公开日2013年4月17日 申请日期2011年10月13日 优先权日2011年10月13日
发明者陈玉麟, 陈玉麒 申请人:上海麦风微波设备有限公司