具备热量、冷量平衡调整功能的低温干化系统及平衡调整方法与流程

allin2025-04-05  49


本发明涉及一种低温干化系统,具体涉及一种具备热量、冷量平衡调整功能的低温干化系统,属于污泥低温干化。


背景技术:

1、热源型低温干化设备的热源一般采用热水,热水来源于蒸汽换热、烟气换热或热水换热。热水通入低温干化设备的加热器中,与加热器外面的空气进行热交换,加热后的热风用于干化污泥。冷源一般采用冷却塔,冷却塔中的冷水进入干化机的冷却器中,与冷却器外面的空气进行热交换,空气中的水分被冷凝出来,从而达到除湿的效果。热水和冷却的动力来于循环水泵,采用定频运行的方式,热水和冷水的流量为固定流量。

2、热源型低温干化设备包括干化室和换热模块;其水循环系统包括热水循环和冷却水循环,水循环系统的工作原理如图1所示:

3、热水循环过程为:外部热源如蒸汽、烟气或热水通入换热器中,低温干化设备换热模块的65℃左右(如70℃)的热水也通入换热器中,与外部热源进行换热,换热后温度在85℃左右(如90℃);加热后的热水进入一个热水箱,热水箱后接热水泵,热水泵为定频输送,热水泵将热水输送至干化设备换热模块内的加热器;加热器中的热水与其外部的干冷空气进行热交换,将干冷空气加热于75℃左右形成干热空气,干热空气进入干化室用于干化污泥。加热器中的热水经过热交换后,温度降至65℃左右(如70℃),再次进入与外部热源的换热器中,如此往复循环。

4、冷却水循环过程为:从低温干化设备换热模块中出来的水温度在40℃左右(如45℃),流入开式或闭式冷却塔中,在冷却塔中进行冷却降温至30℃左右(如33℃)。冷却塔后接冷却水水泵,冷却水水泵为定频输送,冷却水泵将冷却水输送至低温干化设备换热模块的冷却器中。冷却器外部的空气温度在45℃左右,空气被冷却后的温度在35℃左右即形成湿冷空气;此时,空气湿度已经饱和,空气中的水分大部分被冷凝出来,从而达到除湿的效果。冷却器内部的水与外部空气热交换后,温度在40℃左右(如45℃),重新进入冷却塔进行冷却,往复循环。

5、但现有热源型低温干化设备中,其加热和冷却方式未根据春夏秋冬四季气温的变化,热量和冷却量的需求不同(相同去水量情况下冬季温度低热量需求多,夏天温度高制冷效率低水流量需求更大)而进行调节,造成需求的热量、冷量与实际供应的热量、冷量不匹配,也会使热风的温度和冷凝的温度不可控,从而无法达到良好的干化冷凝效果;同时,来泥量和来泥含水率也会变化,热量和冷量的需求也会发生变化,目前热源型低温干化设备在使用时,也不能根据来泥量和含水率进行工况的调整,从而无法达到良好的干化冷凝效果。


技术实现思路

1、有鉴于此,本发明提供一种具备热量、冷量平衡调整功能的低温干化系统,能够依据需求的热量、冷量对实际供应的热量、冷量进行调整,实现对热量和冷量的精准控制,进而提高低温干化系统的干化冷凝效果和效率。

2、本发明的技术方案为:具备热量、冷量平衡调整功能的低温干化系统,包括冷热平衡调整单元;所述冷热平衡调整单元包括:阀门a、温湿度传感器a、阀门b、温湿度传感器b;

3、在换热器与低温干化系统中换热模块的加热器之间的热水管路上依次设置有热水泵和阀门a;在冷却塔与低温干化系统中换热模块的冷却器之间的冷却水管路上依次设置有冷水泵和阀门b;

4、在所述换热模块的回风管路上设置有温湿度传感器a,用于监测回风的温度和湿度;

5、在所述冷却器进出风管路上均设置有温湿度传感器b,用于测量冷却器前后风的温度和湿度。

6、作为本发明的一种优选方式,所述热水泵和冷水泵均为变频水泵。

7、作为本发明的一种优选方式,所述低温干化系统包括若干个换热单元,每个换热单元包括若干个换热模块;

8、所述换热器的热水出水管路在经过热水泵后分为若干个与所述换热模块一一对应的热水分支管路,每个热水分支管路上设置有阀门a,所述热水分支管路和对应的换热模块中的加热器连通;

9、所述冷却塔的冷却水出水管路在经过冷水泵后分为若干个与所述换热模块一一对应的冷却水分支管路,每个冷却水分支管路上设置有阀门b,所述冷却水分支管路和对应的换热模块中的冷却器连通。

10、作为本发明的一种优选方式,所述低温干化系统包括若干个换热单元,每个换热单元包括若干个换热模块;

11、所述换热单元中,位于同一高度的换热模块为一组,由此将所述换热单元分为n组,n为大于等于1的整数;

12、所述换热器的热水出水管路在经过热水泵后分为n个热水分支管路,每个热水分支管路上设置阀门a后进一步分别与该组中的换热模块的加热器连通;

13、所述冷却塔的冷却水出水管路在经过冷水泵后分为n个冷却水分支管路,每个冷却水分支管路上设置阀门b后进一步分别与该组中的换热模块的冷却器连通。

14、作为本发明的一种优选方式,所述冷热平衡调整单元还包括控制单元,所述热水泵、冷水泵、阀门a、阀门b均受控于所述控制单元。

15、此外,本发明还提供低温干化系统热量、冷量平衡调整方法,实时监测低温干化系统换热模块的回风温度,若监测的回风温度低于预设的回风温度区间,则增大换热器所提供的热水流量,直至回风温度达到预设的回风温度区间;若监测的回风温度高于预设的回风温度区间,则减小所述换热器所提供的热水流量,直至回风温度降至设定的回风温度区间,由此实现热量的平衡调节;

16、实时监测低温干化系统换热模块中冷却器进出风的温湿度,并由此获得冷却器前后单位空气的含湿量,将冷却器前后单位空气的含湿量做差,得到含湿量差值;若所述含湿量差值低于预设的单位空气去水量区间,则增大冷却塔所提供的冷却水流量,直至含湿量差值达到设定的单位空气去水量区间;若所述含湿量差值大于设定的单位空气去水量区间,则减小冷却塔所提供的冷却水流量,直至含湿量差值达到设定去水量区间,由此实现冷量的平衡调节。

17、作为本发明的一种优选方式,通过调节设置在所述换热器与加热器之间的热水管路上的阀门a调节热水流量;

18、通过调节设置在冷却塔与所述冷却器之间的冷却水管路上的阀门b调节冷却水流量。

19、作为本发明的一种优选方式,所述热水管路上设置有变频热水泵,在增大所述热水流量时,若所述阀门a调到最大,回风温度仍低于预设的回风温度区间;则提高变频热水泵的频率,直至回风温度达到预设的回风温度区间;

20、所述冷却水管路上设置有变频冷水泵,在增大所述冷却水流量时,若阀门b调到最大,含湿量差值仍低于设定的单位空气去水量区间,则提高变频冷水泵频率,直至含湿量差值达到设定的单位空气去水量区间。

21、有益效果:

22、(1)本发明在低温干化系统中设置了冷热平衡调整单元,通过冷热平衡调整单元实现热量、冷量的动态调整,具体为:将回风温度与比例调节阀控制和热水泵变频控制联动运行,根据回风温度判断污泥的实际需热量,实现需热量与实际供热量的匹配;检测冷却器前后的温湿度,并计算出单位空气的含湿量,从而计算去水量的大小,并将去水量与比例调节阀的控制和冷却水泵变频控制相联动,实现需冷量与实际供冷量的匹配;由此能够解决四季温度变化和污泥泥量和含水率变化造成的影响,使需热量、冷量和实际供热量、冷量匹配,进而提升热和冷的利用效率,提升了污泥干化效果。

23、(2)本发明中通过冷热平衡调整单元能够根据四季温度变化和污泥泥量、含水率变化来控制去水量的大小,从而保证了污泥干化效果,提升了干化效率。

24、(3)本发明中,考虑低温干化系统通常包括若干个换热单元,每个换热单元又包括若干个模块,实际使用时,对每个换热模块热量和冷量的需求量不同,通过对每个换热模块进行独立控制,能够实现对低温干化系统的精准控制,提升污泥干化效果。

25、(4)本发明中,考虑低温干化系统通常包括若干个换热单元,每个换热单元又包括若干个模块,实际使用时,为简化调控方式,将换热单元中位于同一高度的换热模块作为一组,对每个换热单元中的换热模块进行分组控制。


技术特征:

1.具备热量、冷量平衡调整功能的低温干化系统,其特征在于:包括冷热平衡调整单元;所述冷热平衡调整单元包括:阀门a、温湿度传感器a、阀门b、温湿度传感器b;

2.如权利要求1所述的具备热量、冷量平衡调整功能的低温干化系统,其特征在于:所述热水泵和冷水泵均为变频水泵。

3.如权利要求1所述的具备热量、冷量平衡调整功能的低温干化系统,其特征在于:所述低温干化系统包括若干个换热单元,每个换热单元包括若干个换热模块;

4.如权利要求1所述的具备热量、冷量平衡调整功能的低温干化系统,其特征在于:所述低温干化系统包括若干个换热单元,每个换热单元包括若干个换热模块;

5.如权利要求1-4任一项所述的具备热量、冷量调节调整功能的低温干化系统,其特征在于:所述冷热平衡调整单元还包括控制单元,所述热水泵、冷水泵、阀门a、阀门b均受控于所述控制单元。

6.低温干化系统热量、冷量平衡调整方法,其特征在于:

7.如权利要求6所述的低温干化系统热量、冷量平衡调整方法,其特征在于:通过调节设置在所述换热器与加热器之间的热水管路上的阀门a调节热水流量;

8.如权利要求7所述的低温干化系统热量、冷量平衡调整方法,其特征在于:所述热水管路上设置有变频热水泵,在增大所述热水流量时,若所述阀门a调到最大,回风温度仍低于预设的回风温度区间;则提高变频热水泵的频率,直至回风温度达到预设的回风温度区间;


技术总结
本发明提供一种具备热量、冷量平衡调整功能的低温干化系统及平衡调整方法,能够依据需求的热量、冷量对实际供应的热量、冷量进行调整,实现对热量和冷量的精准控制,进而提高低温干化系统的干化冷凝效果和效率。该低温干化系统中,在换热器与低温干化系统换热模块加热器之间的热水管路上依次设置有热水泵和阀门A;在冷却塔与低温干化系统换热模块冷却器之间的冷却水管路上依次设置有冷水泵和阀门B;在所述换热模块的回风管路上设置有温湿度传感器A,用于监测回风的温度和湿度;在所述冷却器进出风管路上均设置有温湿度传感器B,用于测量冷却器前后风的温度和湿度。

技术研发人员:毕永伟,倪明亮,蒋红光,杨治清,肖波,袁华洁,杨小林
受保护的技术使用者:中建环能科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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