一种煤泥烘干的水源热泵系统的制作方法

1.本实用新型涉及煤泥烘干再利用技术领域，尤其涉及一种煤泥烘干的水源热泵系统。


背景技术：

2.工业的发展，离不开资源的开采，煤作为能源资源，在工业发展和日常生活中都是不可或缺的，煤泥烘干机在开采过程中，经过洗选、露天堆放，一部分煤被水冲走，经过沉淀形成煤泥，这样造成了煤源的流失，同时这些煤泥回收再利用的难度较大，因此煤泥烘干成为煤泥回收再利用的重要手段。
3.目前，在我国煤泥烘干有两种比较成熟的技术途径：一是煤泥滤饼碎干技术，二是滚筒烘干机烘干煤泥技术。两种煤泥烘干技术共同的缺点是不节能、效率低、自动化程度低，同时各有利弊：
4.煤泥滤饼碎干技术是一项将煤泥定量破碎和烘干结合在一起的烘干工艺。该技术通过将煤泥滤饼定量破碎，增加与热介质接触的烘干表面积，使烘干过程热交换充分，可达到机械流体脱水的极限。碎干工艺对煤泥水分的控制有两条途径:一是提高烘干介质的温度，二是降低穿流网带的速度。提高烘干介质的温度会造成部分运动部件在高温环境中运行，而降低穿流网带速度则必然减少煤泥的烘干量。碎干技术处理后的煤泥水分通常只能一次降低10％左右，煤泥中仍有15％～20％的含水量，必须进行再度烘干。
5.滚筒式烘干机依靠自身滚筒的转动和倾斜度，通过内部扬料板将煤泥不停地翻滚，与进入滚筒内的高温烟气形成对流换热，从而实现对煤泥的烘干。并且，该技术可根据用户要求，通过设计滚筒长度和直径来达到所需的产品水分。自上世纪80年代开始，历经30多年的发展，滚筒式烘干机因运转安全可靠、操作简单、热效率高，目前已成为煤泥烘干的主导设备。但其占地面积大，成本高，噪声污染、热污染以及对周围环境的粉尘污染严重。
6.在背景技术部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本实用新型背景的理解，因此可能包含不构成本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。


技术实现要素：

7.本实用新型的目的是提供一种煤泥烘干的水源热泵系统，将气-水换热和热泵换热有机结合，可以实现煤泥烘干后的热风和水蒸气潜热循环利用，从而节能降耗，同时煤泥烘干后适用性更广，经济性更好。
8.为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
9.本实用新型的一种煤泥烘干的水源热泵系统包括，
10.煤泥烘干车间，其为密封保温的车间，所述煤泥烘干车间内设有用于输送煤泥的筛式皮带；
11.热风循环系统，其包括，
12.送风主管，其贯穿延伸到煤泥烘干车间内，
13.引风机，其设于所述送风主管，
14.空气加热器，其设于所述送风主管，
15.至少一个送风支管，其连接所述送风主管，所述送风支管包括位于所述筛式皮带一侧的至少一个送风口，
16.至少一个回风支管，回风支管包括位于所述筛式皮带相对于所述送风口的另一侧的至少一个回风口，
17.回风主管，其一端连接所述回风支管，另一端连接所述送风主管，引风机、空气加热器、送风主管、送风支管、送风口、回风主管、回风支管、回风口组成热风循环；
18.水源热泵机组，其包括蒸发器和冷凝器，
19.间壁换热器，其设于所述回风支管中，间壁换热器连接所述蒸发器，
20.取热循环泵，其连接于所述间壁换热器和所述蒸发器之间，间壁换热器、取热循环泵、水源热泵机组构成取热侧循环；
21.用户循环泵，其连接所述水源热泵机组的冷凝器和空气加热器之间，空气加热器、用户循环泵和水源热泵机组构成用户侧循环；
22.软水器，
23.软水箱，其连接所述软水器且容纳软水，
24.补水泵，其一端连接所述软水箱，另一端分别连接于取热循环泵与水源热泵机组之间以及连接于用户循环泵与水源热泵机组之间。
25.所述的一种煤泥烘干的水源热泵系统中，还包括连接间壁换热器的积水盘。
26.所述的一种煤泥烘干的水源热泵系统中，所述送风主管设有电动蝶阀。
27.所述的一种煤泥烘干的水源热泵系统中，引风机为防爆电机。
28.所述的一种煤泥烘干的水源热泵系统中，自来水进水管接至软水器进口，软水器出口软水接至软水箱进口，软水箱出口接至补水泵吸入口，补水泵出口分别接至取热循环泵和用户循环泵吸入口构成补水定压系统。
29.所述的一种煤泥烘干的水源热泵系统中，所述取热侧循环为第一温度的水的闭式循环，用户侧循环为第二温度的水的闭式循环，所述第二温度大于第一温度。
30.所述的一种煤泥烘干的水源热泵系统中，多个所述筛式皮带自上而下依次层叠地间隔布置。
31.所述的一种煤泥烘干的水源热泵系统中，所述回风支管和送风支管在垂直方向上交错布置。
32.所述的一种煤泥烘干的水源热泵系统中，所述送风主管位于煤泥烘干车间的底部且成l型结构。
33.所述的一种煤泥烘干的水源热泵系统中，所述回风主管位于煤泥烘干车间的顶部且成倒l型结构。
34.在上述技术方案中，本实用新型提供的一种煤泥烘干的水源热泵系统，具有以下有益效果：本实用新型减少了煤粉随雨水冲刷漫流导致的环境污染，可以通过热泵技术实现煤泥烘干后回风余热的循环利用，煤泥烘干后能为煤矿企业带来很好的经济效益，减少能源消耗、提高经济效益，实现稳定运行，系统节能减排，具有很好的实用性和经济性。
附图说明
35.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
36.图1是煤泥烘干的水源热泵系统的结构示意图。
具体实施方式
37.为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
38.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
39.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
40.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
41.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
42.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
43.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
44.为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对
本实用新型作进一步的详细介绍。
45.如图1所示，如图1所示，在一个实施例中，本实用新型的一种大型煤泥烘干高温水源热泵系统中，
46.热风循环，其包括间壁换热器2、引风机3、空气加热器4、电动蝶阀5、送风主管6、送风支管7、送风口8、回风主管9、回风支管10、回风口11，其中，
47.引风机3、送风主管6、送风支管7、送风口8、回风主管9、回风支管10、回风口11其设置在煤泥烘干车间1内，电动蝶阀5设置在煤泥烘干车间1外墙，间壁换热器2布置在回风主管9内，空气加热器4布置在送风主管6内，
48.送风支管7连接于送风主管6上，送风口安装于送风支管7上，
49.回风支管10连接于回风主管9上，回风口11安装于回风支管10上；
50.补水定压系统，其包括软水器14、软水箱15、补水泵16，其中，
51.软水器14、软水箱15、补水泵16布置在热泵机房内，
52.软水器14进口接自来水管，出口接软水箱15进口，
53.软水箱15进口接软水器14出口，软水箱15出口接补水泵16进口，
54.补水泵16进口接软水箱15出口，补水泵16出口接用户循环泵18和取热循环泵17进口；
55.高温水源热泵12取热侧循环，其包括高温水源热泵12蒸发器、间壁换热器2、取热循环泵17，其中，
56.高温水源热泵12蒸发器进口连接间壁换热器2出口，高温水源热泵12蒸发器出口连接取热循环泵17进口，
57.间壁换热器2进口连接取热循环泵17出口，间壁换热器2出口连接高温水源热泵12蒸发器进口；
58.高温水源热泵12用户侧循环，其包括高温水源热泵12冷凝器、空气加热器4、用户循环泵18，其中，
59.高温水源热泵12冷凝器进口连接空气加热器4出口，高温水源热泵12冷凝器出口连接取热循环泵18进口，
60.空气加热器4进口连接用户循环泵18出口，空气加热器4出口连接高温水源热泵12冷凝器进口。
61.所述的一种大型煤泥烘干高温水源热泵系统的优选实施例中，所述热风循环为送回风的闭式循环。
62.所述的一种大型煤泥烘干高温水源热泵系统的优选实施例中，所述高温水源热泵取热侧循环为低温水的闭式循环。
63.所述的一种大型煤泥烘干高温水源热泵系统的优选实施例中，所述高温水源热泵用户侧循环为高温温水的闭式循环。
64.在一个实施例中，一种大型煤泥烘干高温水源热泵系统包括煤泥烘干车间1、间壁换热器2、引风机3、空气加热器4、电动蝶阀5、送风主管6、送风支管7、送风口8、回风主管9、回风支管10、回风口11、高温水源热泵机组12、积水盘13、软水器14、软水箱15、补水泵16、取热循环泵17、用户循环泵18等，高温水源热泵机组12、软水器14、软水箱15、补水泵16、用户循环泵18、取热循环泵17布置在热泵机房内，送风主管6、送风支管7、送风口8、回风主管9、
回风支管10、回风口11、引风机3、积水盘13布置在煤泥烘干车间1内，间壁换热器2布置在回风主管9内，空气加热器4布置在送风主管6内，电动蝶阀5布置在煤泥烘干车间1外墙。所述送风主管6的热风通过送风支管7和送风口8送至筛式皮带下部烘干煤泥，烘干后的煤泥通过皮带运输至集中储存点，回风通过回风口11、回风支管10、回风主管9、间壁换热器2、引风机3，最后经过空气加热器4加热至设定温度后通过送风主管6循环使用，此为热风循环系统。所述自来水进水管接至软水器14进口，软水器14出口软水接至软水箱15进口，软水箱15出口接至补水泵16吸入口，补水泵16出口分别接至取热循环泵17和用户循环泵18吸入口，此为补水定压系统。所述高温水源热泵机组12的蒸发器出水接至取热循环泵17的吸入口，取热循环泵17的出口接至间壁换热器2的进口，间壁换热器2的出口再接至高温水源热泵机组12的蒸发器的进口，此即高温水源热泵取热侧循环。所述高温水源热泵机组12的冷凝器出水接至用户循环泵18的吸入口，用户循环泵18的出口接至空气加热器4的进口，空气加热器4的出口再接至高温水源热泵机组12的冷凝器的进口，此即用户侧循环，热泵机组根据煤泥含湿量调节出水温度，最高可达80℃，满足煤泥烘干的需求。
65.在一个实施例中，软水器14、软水箱15、补水泵16组成补水定压系统，积水盘13产生的冷凝水接至洗选车间进行处理，本系统为封闭式循环，只要热泵机组补充电能大于干煤泥温度升高带走热量、围护结构散热量和冷凝水带走热量，即可实现能量平衡，通过水温、风温、煤泥量、煤泥厚度、皮带运转速度等参数调节，可完全实现自动化运行，达到煤泥烘干要求的含水量范围内。
66.高温水源热泵机组12、软水器14、软水箱15、补水泵16、用户循环泵18、取热循环泵17布置在热泵机房内，送风主管6、送风支管7、送风口8、回风主管9、回风支管10、回风口11、引风机3、积水盘13布置在煤泥烘干车间1内，间壁换热器2布置在回风主管9内，空气加热器4布置在送风主管6内，电动蝶阀5布置在煤泥烘干车间1外墙上。
67.在一个实施例中，所述送风主管6的热风通过送风支管7和送风口8送至筛式皮带下部烘干煤泥，烘干后的煤泥通过皮带运输至集中储存点，回风通过回风口11、回风支管(10)、回风主管9、间壁换热器2、引风机3，最后经过空气加热器4加热至设定温度后通过送风主管6循环使用，此为热风循环系统，引风机3采用防爆电机，并在新风入口安装电动蝶阀5，适时补充新风，通过回收水蒸气的潜热和热风的循环利用两方面，减少了能源的浪费，实现了系统节能。
68.在一个实施例中，所述自来水进水管接至软水器14进口，软水器14出口软水接至软水箱15进口，软水箱15出口接至补水泵16吸入口，补水泵16出口分别接至取热循环泵17和用户循环泵18吸入口，此为补水定压系统。
69.在一个实施例中，所述高温水源热泵机组12的蒸发器出水接至取热循环泵17的吸入口，取热循环泵17的出口接至间壁换热器2的进口，间壁换热器2的出口再接至高温水源热泵机组12的蒸发器的进口，此即取热侧循环，通过提取水蒸气潜热和回风显热作为热泵机组热源。
70.在一个实施例中，所述高温水源热泵机组12的冷凝器出水接至用户循环泵18的吸入口，用户循环泵18的出口接至空气加热器4的进口，空气加热器4的出口再接至高温水源热泵机组12的冷凝器的进口，此即用户侧循环，热泵机组根据煤泥含湿量调节出水温度，最高可达80℃，满足煤泥烘干的需求。
71.本煤泥烘干高温水源热泵系统匹配供水温度、送风温度、皮带运转速度、煤泥厚度、煤泥脱水后含水量之间的关系；能够运煤、储煤及上煤；开启电动蝶阀补充新风来稀释回风中煤粉的浓度以及便于清洗间壁换热器、空气加热器，本结构设计合理，一是减少了煤粉随雨水冲刷漫流导致的环境污染，二是可以通过热泵技术实现煤泥烘干后回风余热的循环利用，三是煤泥烘干后能为煤矿企业带来很好的经济效益，因此该技术对改善煤矿企业工作环境、减少能源消耗、提高经济效益具有很好的指导意义，本系统可以实现稳定运行，系统节能减排，符合国家环保政策。
72.最后应该说明的是：所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本技术保护的范围。
73.以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。