CN116715416A - 一种工业太阳能靶控蒸发系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种工业太阳能靶控蒸发系统，包括污水池钢结构，所述污水池钢结构上固定安装有防护网，所述防护网上安装有太阳能集热阵列，所述太阳能集热阵列包括真空管联箱，所述真空管联箱上固定安装有进气管道、出气管道，所述进气管道上处连接有高压变频风机，所述高压变频风机上安装有太阳辐仪，所述出气管道上连接有储热机构，所述储热机构上连接有电磁机构，所述电磁机构上连接有烘干机，发挥真空管集热器透光、透风、不影响光合作用优势，利用闲置的污水池开发工业太阳能热能，替代化石能源，填补锅炉空白，填补高温灭菌空白，填补污泥处置装备空白；利用熔盐储能，使用电磁谷电加热，降低污泥干化成本，提高太阳能全天候运行的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及太阳能光热领域，尤其涉及一种工业太阳能靶控蒸发系统。
背景技术
导热油加热干化工艺是利用热油为热媒介质，加热干化污泥，将经过一级脱水的含70％-80％的污泥干化成40％的含水率，其热效率高能达到95％以上，操作环境符合环保要求，夹套内通入导热油加热到300℃的(其回油返回油温机进行循环加热)，在桨叶推送和夹套加热的作用下，得以逐渐干燥。干化过程中从滤饼中释放的水蒸气(100～120℃)被经过翅片散热器加热的热空气携带，通过设在干燥机顶部的排湿口排出，其不止能使用导热油，还能使用蒸汽，但锅炉用化石能源生产蒸汽、导热油高温热能去干化污泥，裂解恶臭，边治理边污染，成本居高不下，并不利于大量的投入。
由于导热油、蒸汽的投入成本大，很多人改动太阳能传递热风的方式进行干化污泥，但传统太阳能真空管热风装置，只能提供25℃左右的冬季采暖温度，不能作为工业热力使用；空气能热泵无电不能工作，只能提供60℃左右显热，干化一吨污泥耗电近300度，很是消耗电能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工业太阳能靶控蒸发系统，以解决上述技术问题。
本发明为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：
一种工业太阳能靶控蒸发系统，包括污水池钢结构，所述污水池钢结构上固定安装有防护网，所述防护网上安装有太阳能集热阵列，所述太阳能集热阵列包括真空管联箱，所述真空管联箱上固定安装有进气管道、出气管道，所述进气管道上处连接有高压变频风机，所述高压变频风机上安装有太阳辐仪，所述出气管道上连接有储热机构，所述储热机构上连接有电磁机构，所述电磁机构上连接有烘干机。
优选的，所述真空管联箱内部设置有真空管组，所述真空管组由真空管组成，多个所述真空管相连通，所述进气管道、出气管道与真空管组相连通，所述进气管道安装有进气压力表，所述出气管道出气端安装有温度计，所述真空管内部安装有风压射流器，所述风压射流器上安装有导流管。
优选的，所述真空管进气口安装有阻风板。
优选的，所述进气管道处通过连接管道连接有空气压缩机。
优选的，所述储热机构为熔盐储热罐。
优选的,熔盐储热罐内有换热器。
优选的，所述烘干机为负压烘干机。
本发明的有益效果是：
1、本发明发挥真空管集热器透光、透风、不影响光合作用优势，利用闲置的污水池开发工业太阳能热能，替代化石能源，填补锅炉空白，填补高温灭菌空白，填补污泥处置装备空白；利用熔盐储能，使用电磁谷电加热，降低干化成本，提高太阳能全天候运行的可靠性。
2、把传统转移污泥污染的污水厂，改造为开发工业太阳能+固体生物质燃料的绿色能源工厂，终结污泥填埋污染。
3、还可以使用工业太阳能可再生能源深加工农副土特产品，提高产品的绿色品质；多效蒸发,浓缩萃取高附加值的香料，精油。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明高压变频风机与真空管的连接示意图；
图3为本发明阻风板与真空管的连接示意图。
附图标记：1、太阳能集热阵列；2、熔盐储热罐；3、电磁加热器；4、真空泵；5、进料斗；6、切条机；7、烘干机；8、负压风机；9、一级喷淋塔；10、二级喷淋塔；11、高压变频风机；12、空气压缩机；13、真空管联箱；14、进气管道；15、阻风板；16、压力表；17、出气管道；18、风压射流器；19、导流管；20、真空管；21、螺杆机。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明，但下述实施例仅仅为本发明的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本发明的保护范围。
下面结合附图描述本发明的具体实施例。
实施例1：
如图1-3所示，
一种工业太阳能靶控蒸发系统，包括太阳能集热阵列1，太阳能集热阵列1由若干真空管联箱13串联而成，真空管联箱13上安装有进气管道14、出气管道17，进气管道14、出气管道17与真空管20连通，进气管道14由高压变频风机11提供气流，置换真空管20的闷晒热能，真空管20进气口安装有阻风板15，将气流引入真空管20口设置的风压射流器18，风压射流器18上安装有导流管19，将气流从真空管20底部置换热风，真空管20热风从真空管联箱13的出气管道17汇集至熔盐储热罐2储热，熔盐储热罐2内安装有换热器，出口管道上安装有电磁加热器3，电磁加热器3将存储的热风加热至数百度，进入负压网带烘干机7干化污泥，污泥从进料斗5用管道螺杆机21送入密封的切条机6，密封切条机6由真空泵4抽出污泥空气后切条，切条污泥进入负压网带烘干机7网带，用数百度高温灭菌，蒸发破壁脱水，蒸发气体由100℃传感器启动负压风机8，排入一级喷淋塔9、二级喷淋塔10，喷淋塔，第一级用中水冷凝，第二级用生物菌除臭后回流污水管道再处理，污泥干化后保留热值，制备为燃料使用；
工业太阳能使用的空气传热介质由安装在进气管道14上的高压变频风机11并联空气压缩机12提供，高压变频风机11并联空气压缩机12，由AIRIOT物联网系统根据太阳能辐射仪提供的参数调整工作，调整工作指白天开机，晚上关机；阴雨天，冬季减少进气量；夏季开启空气压缩机12增加进气压力，提高换热效率；
真空管20进气口安装有阻风板15，将气流引入真空管20口设置的风压射流器18，风压射流器18为内径0.5mm的拉法尔管结构，通过进气管道14压力，把气体射流进入真空管20，射流器上安装有导流管19，将气流从真空管20底部置换热风，真空管20热风从联箱的出气管道17汇集至熔盐储热罐2储热；
熔盐储热罐2内安装有换热器，换热器出口的管道外壁安装有电磁加热器3，进一步把热风提高到400-500℃，输入烘干机7使用；
的烘干机7污泥进料，由管道螺杆机21输入密闭的污泥切条机6，用真空泵4抽出污泥中的空气，切为3cmx5cm的泥条，均匀摊铺在烘干网带上，高温灭菌，蒸发破壁，热穿透污泥分子的团粒结构，改变塑性粘度，干化为松散的颗粒状，保留热值作为燃料使用；
污泥蒸发出的水蒸气，由100℃的温度传感器启动负压风机8除湿，靶控烘干温度不超过100℃，抑制污泥挥发热值，裂解恶臭，负压风机8进行气液分离，气体余热回用；液体进入一级喷淋塔9用中水冷凝，进入二级喷淋塔10用生物菌除臭，回流污水系统再次处理；
污水厂压滤产生的含水80％污泥，通过进料计量进入污泥漏斗，由管状螺杆机21送入污泥切条机6，再由真空泵4抽除空气；
启动高压变频风机11，高压变频风机11在太阳辐射仪的调节下能输出合适的气流，且输出的气流会通过气压射流器进行增压，增压后的气体会通过进气管道14进入真空管20内部，置换真空管20闷晒的400度高温热能从出气管道17排出，排出的热能会进入熔盐储能罐内部存储以供后续使用；
当真空泵4抽出污泥中的空气为负压时，将污泥送入负压烘干网，再利用电磁加热输入数百度热风，进行高温灭菌、蒸发破壁、深度脱水，再利用热风穿透污泥团粒结构，改变其粘度；
由100℃温度计启动除湿变频风机，气液分离余热回用，除湿水蒸气进入一级喷淋塔9、二级喷淋塔10内部，随后借助一级喷淋塔9、二级喷淋塔10进行中水冷凝、生物除臭、污水回流、检测污泥湿度等步骤，最后出料计量并进行检测污泥燃料热值，完成烘干流程。
实施例2：
如图1-3所示，在其它部分均与实施例1相同的情况下，本实施例与实施例1的区别在于：当运用到在干化市政污泥时，一方面不占用土地，可开发真空管20闷晒的400℃热能，集热器透光、透风、不影响光合作用优势，利用污水池开发工业太阳能光热，替代化石能源；填补锅炉空白，填补高温灭菌空白，填补污泥资源化利用装备空白；使用空气介质，降低成本，提高运行可靠性；由温度传感器靶控负压风机8，实现污泥100℃潜热干化温度，压缩干化时间，抑制恶臭裂解；利用中水冷凝蒸发气体，降低干化成本；充分保留污泥与褐煤相当的有机热值，制备为固体生物质燃料，炉灰作为建材或土壤改良剂使用；让含水80％污泥的运费、油耗、排放归零；终结污泥填埋污染，把污水厂改造为制造工业太阳能+固体生物质燃料的绿色工厂。
实施例3：
如图1-3所示，在其它部分均与实施例1相同的情况下，本实施例与实施例1的区别在于：系统采用AIRIOT物联网5G平台，将设备PLC采集的运行数据进行二次编程，靶控负压生产线保持100℃无害化工作，降低工业太阳能+谷电辅助加热+余热利用的能耗，提高干燥效率，实现含水污泥自动化制备为低碳燃料。
萃取系统，可以在烘干农副土特产品、药材、烟叶等经济作物时，采用多效蒸发，浓缩提纯萃取香料、精油等高附加值产品，当运用到干燥药材、烟叶、茶叶、花卉、瓜果、蔬菜、海鲜等农副产品时，可以根据物料性质，设定60-80℃的靶控温度、保鲜湿度、干燥时间。根据特殊物料需求，真空萃取精油、香料，提高附加值。
与空气能热泵无缝对接，开发屋顶的工业太阳能热源，变显热为潜热，提高节能降碳效率。
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仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，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效物界定。
Claims (6)
1.一种工业太阳能靶控蒸发系统，包括污水池钢结构，其特征在于：所述污水池钢结构上固定安装有防护网，所述防护网上安装有太阳能集热阵列(1)，所述太阳能集热阵列(1)包括真空管联箱(13)，所述真空管联箱(13)上固定安装有进气管道(14)、出气管道(17)，所述进气管道(14)上处连接有高压变频风机(11)，所述高压变频风机(11)上安装有太阳辐仪，所述出气管道(17)上连接有储热机构，所述储热机构上连接有电磁机构，所述电磁机构上连接有烘干机(7)。
2.根据权利要求1所述的工业太阳能靶控蒸发系统，其特征在于：所述真空管联箱(13)内部设置有真空管组，所述真空管组由真空管(20)组成，多个所述真空管(20)相连通，所述进气管道(14)、出气管道(17)与真空管组相连通，所述进气管道(14)安装有进气压力表(16)，所述出气管道(17)出气端安装有温度计，所述真空管(20)内部安装有风压射流器(18)，所述风压射流器(18)上安装有导流管(19)。
3.根据权利要求2所述的工业太阳能靶控蒸发系统，其特征在于：所述真空管(20)进气口安装有阻风板(15)。
4.根据权利要求1所述的工业太阳能靶控蒸发系统，其特征在于：所述进气管道(14)处通过连接管道连接有空气压缩机(12)。
5.根据权利要求1所述的工业太阳能靶控蒸发系统，其特征在于：所述储热机构为熔盐储热罐(2)。
6.根据权利要求1所述的工业太阳能靶控蒸发系统，其特征在于：所述烘干机(7)为负压烘干机。
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