河南省一直都是我国的产粮大省，其耕地面积达7179.2
万公顷，据国家统计局数据，2020年，河南省粮食产量为6826万吨，占该年全国粮食产量总额的10.2%。值得关注的是，2021年河南省夏粮产量更是占到全国夏粮总产量的1/4。 河南连续暴雨引发全国关注，截至7月30日，洪涝灾害致农作物受灾1450万亩，灾情仍在发展。为抓好农业救灾和生产恢复工作，7月31日，河南省农业农村厅联合省财政厅分两批共下达40480万元农业生产救灾资金。
洪涝灾害给夏粮的入库、储存，特别是秋粮的生长带来巨大危害。部分农户的储粮已经受洪水浸泡变成湿粮，不仅造成粮食损失，也对人民生活带来不利影响。河南省农业农村厅发布《关于做好受灾地区湿粮处理的紧急通知》，要求河南各地各有关部门要站在保护人民众财产安全、保障灾区众口粮安全的高度，把处理湿粮作为稳定灾区众生产生活的重要举措抓实抓好，尽可能帮助众减少损失。
《紧急通知》给出针对湿粮问题的解决办法，围绕四个部分开展落实，其中“落实湿粮处理措施”中包括“（一）烘干。对适宜烘干的过水粮食，各级农机部门要大力动员农机合作社，积极利用谷物烘干机为众提供粮食烘干服务；供销社为民服务中心要利用自有烘干设备主动帮助众烘干粮食。（二）通风。各级粮食和储备部门要积极组织粮食收储企业，充分利用现有空仓及通风设施提供通风降水服务。同时引导众利用小型鼓风机进行通风降水。（三）晾晒”等。 热泵技术助力河南灾后重建 为粮食大省湿粮烘干保驾护航
河南省农业农村厅迅速采取行动，正组织粮食收储企业、农机合作社、供销社为民服务中心利用烘干、通风、晾晒等方式，帮助农户处理湿粮累计1831万斤，日处理湿粮608万斤，涉及3.3万农户。
粮食烘干作为粮食生产过程中的关键环节，是解决传统晒谷难的重要途径，也是实现粮食生产全程机械化的重要组成部分。由于粮食播种面积、产量扩增及各地政策支持和设备购置补贴，粮食烘干设备
优势凸显，得到了广泛推广和应用。如截至“十三五”末，江西省粮食烘干设备保有量已达11340台，全省70%左右的湿粮是通过烘干储存，粮食烘干能力日益增强。而江苏省率先推行以空气源热泵为主的粮食绿烘干，2021年，首批江苏省农业生产全程全面机械化示范县（市、区）开展空气源热泵等绿清洁粮食烘干装备与技术推广和清洁热源替代烘干示范；到2025年，江苏全省力争实现燃煤（油）粮食烘干机绿清洁热源替代改造全覆盖。
而随着节能环保国策的推行，空气源热泵逐渐成为工农业烘干领域的“明星产品”。空气源热泵粮食烘干机烘干时间短、比传统烘干减少一半，烘干品质好、泽自然，安全系数高、无燃油燃煤风险，操作简单、一键操作方便快捷，智能控制、无需专人看管，满足各种烘干需求、烘干温度可根据物料调定，高效节能、比燃油烘干省80%以上，比燃煤烘干省50%以上。
优势诸多，用户对于热泵烘干的效果赞不绝口，中央及多省市政府也力推热泵烘干。根据国家粮食和物资
储备局发布的《关于创新举措加大力度进一步做好节粮减损工作的通知》规定，“强化各类规模农户储粮技术开发和推广应用，开发新型谷物收获机械，鼓励开发移动式绿环保烘干设备。因地制宜推广热泵、生物质等多种烘干新热源，更好地满足粮食干燥需求”。实际上，2020年国网河南电力就通过政企合作、协同推进的方式，推动建成了一批电气化试点示范项目。比如在烘干领域，大规模推广空
气能热泵烘干，空气能热泵粮食电烘干项目38个，可烘干粮食98050亩。在处理湿粮方面，热泵粮食烘干机将发挥烘干效率高、速度快、烘干品质好等优势，为河南解难题。
综合来看，气候变化和新冠疫情已在全球范围内造成了严重的粮食短缺，而以空气源热泵为代表的绿烘
干设备将助力解决因气候原因造成的粮食霉变、收获后晾晒不及时减产等问题，保证粮食安全和丰产丰收。
热泵粮食烘干机
文/《热泵》杂志 马阳
当前很多工厂的重要环境目标之一就是危险废物的减量化处理，工业废水污泥是危险废物中构成比较高的种类，污泥减量化处理，这对减少危险废弃物产生意义重大。具有合法资质处理工业污泥的单位较少，因此其处理价格较高。为了减少污泥量，不仅要对废水处理药剂进行调整以减少污泥产生量，还要积极采取措施来降低污泥含水率。污泥减量化处理，这对减少企业运营成本也具有非常重要的作用。 一、项目概况
2018年11月-2019年3月，某工厂废水站废水污泥低温干化处理项目。该工厂的污泥脱水技术为传统的板框压滤设备，污泥（即“湿污泥”）含水率较高，因此考虑安装污泥干化设备来进行污泥干化，去除污泥中的水分，形成干污泥，从而达到污泥减量化的目的。
二、热泵低温污泥干化技术原理
这一工艺采用热泵技术来回收利用污泥干化过程中产生的热量，其节能效果理想。在污泥干燥过程中，采用除湿热泵来加热、脱湿空气，达到污泥干化的效果，其属于对流热风干燥。对流热风干燥的干燥介质为燥热空气，物料中的水分将空气中的热量吸收而汽化，从而达到干燥的目的。
与以往常用的热风干化模式相比，热泵低温干化模式在空气除湿以及空气循环方式上都与传统模式存在很大差异。热泵低温干化过程中，热泵干化间与干化室的空气是一个闭式循环的状态，干化室内原本湿热的空气
在热泵干化机的制冷系统的作用下被脱湿、降温，湿热空气经过热泵蒸发器时，低压制冷剂将空气中的热量吸收，此时低压制冷剂由原本的液态转变为气态，空气降温变为干冷空气，空气中的水分凝结，以液态水的形式排出。低压制冷蒸汽由蒸发器提供，经压缩机升压送入冷凝器，干冷空气进入冷凝器时，高压制冷剂冷凝释放热量，空气加热，变为干风，进入干化室。冷凝器流出高压制冷剂，在膨胀阀作用下降压，进入蒸发器，进入下一个循环，不断循环直至污泥含水率达到相关要求。这一工艺增加回热循环，能尽可能回收加热过程中产生的热量，将热量用于加热干化，使得这一工艺的脱水效率得到了明显的提高。
浓缩污泥的含水率在97%-98%，采用进料螺杆泵将其送入密封腔室，加入絮凝剂，首先利用进料泵的压力来将绝大多数游离水挤压。待进料完毕后，将压滤水泵打开，充分利用其高压力来对腔室内的泥饼进行挤压，要保证滤饼足够密实，尽可能将水分挤出。
完成压榨之后，就可以将真空系统与加热系统启动。将蒸汽加入隔膜板与加热板之间，利用空气来对腔室中的污泥进行加热，与此同时将真空泵打开，将腔室抽成真空形成负压，使得水的沸点降低。污泥中的水分沸腾汽化后，采用真空泵将汽水混合物抽出，送至冷凝器，对液态水进行定期排放，尾气则需要经过净化处理，确认达标后才能进行排放。
对污泥进行过滤、压榨、强气流吹气穿流、真空热干化等处理后，其中的水分已经被最大程度地脱除，
污泥中的含水率明显降低，污泥量也明显减少，能满足污泥无害化与减量化处理的要求。整个脱水干化迅速，历时4h-4.5h。
◆热泵低温污泥干化系统应用
①主机系统、污泥调质系统、进料系统及压滤系统
主机系统：带有加热功能的板框压滤机就是主机系统，计算过滤面积时，根据每次脱水的污泥量（也就是进泥量）除以压滤脱水负荷再除以每次脱水时间得到过滤面积。压滤脱水负荷取值为0.035m3/（m2·h），每日工作4个周期，每个周期不计算卸泥等准备时间，工作时间为4h。据此进行压力面积的确定。
污泥调质系统：采用PAM与PAC这两种药剂来调理污泥。合理确定药剂的投加量。PAM采取在线投加的方式，将投药点设置于进料管路的管道混合器上。PAC 为溶解后泵投。
进料系统：进料泵进料的过程进料频率并不是固定的，进料压力不断增加，进料量会越来越少，最终进料泵会停止工作。合理确定进料时间，设置为1h，最高进料压力设置为0.9MPa，进料螺杆泵的功率为22kW，压力1.2MPa，最大流量35m3/h，为变频控制的形式（图1）。
图1 进料口示意图，该进料口设置密封与废气接口压滤系统：进料完成后就要开始进行压滤，确定压
滤时间为1.5h，滤箱容积5m3，压滤水泵功率设置为15kW，压力1.2MPa，流量 25m3/h，为多级离心泵。
②空气压缩系统
空气压缩系统可提供压缩空气，是气动阀门与污泥吹脱的气源。反吹是与进料方向相反，空气吹向中心管
道，反吹能将进料管中残留的污泥吹到污泥调质池中；
正吹是进料段吹脱，能将泥饼剥离。结合工程所需设计相关参数，确定压力0.8MPa-1.0MPa，吹扫时间为1min左右，风量是2m3/min。
合理设计气动阀门的用气量，设置冷干机1台，容积为3m3的气动阀空气储罐1台，容积为4m3 的吹脱空气储罐1台，空气压缩机的最高压力是1.3MPa，产气能力是 3.16m3/min。
③加热系统及冷凝系统
热水泵、锅炉等构成了加热系统，天然气是染料。热水温度90℃，热水经热水泵送入主机滤板，冷却水回到锅炉中加热，循环用水，对滤饼进行持续加热。热干时间设置为1.5h，热水锅炉的功率为350kW，锅炉设计的裕度系数为1.2，系统真空压力设计为15kPa。
冷凝系统：冷凝系统的功能是冷却真空泵抽取的汽水混合物。计算冷凝器的换热面积时，需要结合平均对数温差、传热系数以及冷凝热通量等。该项目中，冷凝液储存罐的容积设计为0.5m3，缓冲罐的容积设计为0.8m3，冷却水循环泵的流量按照50m3/h 计算，换热面积确定为60m3。
④真空系统
真空系统的功能是将腔室中的空气抽出，形成真空。真空泵的功率设置为37kW，流量23m3/min，真空压力为15kPa。
⑤控制系统
低温干化系统设备集中，数量众多，人为控制难度较大，因此需要借助控制系统来辅助控制。在动力配电柜中布置一些电气设备的控制接线，一些电气设备布置了独立的控制箱，由主PLC控制柜来统一控制所有的设备。PLC控制柜中包括操作终端、PLC可编程控制器、控制柜以及其他附属设备等，其功能包括选择工艺参数、设定运行参数、控制运行状态等。
PLC控制柜的主控制模块与业主厂区的控制模块相同，进行网络交换机的设置，预留以太网接口以便于传输数据，实现PLC控制柜与厂级监控系统的双向通信。
⑥污泥传输系统设计
设计污泥传输系统，对原有的2个卸泥斗进行改造，每个卸泥斗均配置出料螺旋输送机一个、倾斜刮板送料输送机一个以及水平输送机一个。将出料料场密封箱设置于出料螺旋输送机出料口的下方。2个螺旋输送机均为物料开关信号控制，当污泥料仓高位时，此时两个螺旋输送机同时停止；当污泥料仓低位时，此时2个螺旋输送机同时启动。
安装完成后，由专业人员来进行调试。从处理物料（板框压力机处理污泥）、烘箱测试、输送机测试以及自动时间及变频器频率进行调试。整个设备运行的过程中，为了避免热泵压缩机高压报警，要保证风机连续工作，不能关闭风机 ；在测试过程中，要对各个运转部位的润滑情况进行检查，及时补充润滑油 ；板框压滤机卸泥时，应对集料斗情况进行观察，一次性卸泥量过多存在集料斗的风险。
调试过程中发现，污泥有时存在卡在卸泥斗而无法进入进料输送机的问题。污泥要在传输设备中进入烘干设备，该项目采用带倾斜刮板的进料输送机，但是偶尔会由于前端板框压滤机的压滤效果不稳定而引起污泥卡住，无法进入进料输送机。针对这一问题，进行多次现场模拟工况分析，发现板框压滤机全部卸料后污泥积聚在泥斗中，将卸料量控制为50%左右，泥斗中的污泥积聚情况改善明显。对板框压滤机的卸料程序进行调整，首先卸料50%，再启动污泥输送机，之后卸载剩余的50%，最后将污泥输送机工作程序启动，最终卡料问题得到妥善解决。
污泥烘干后，其结构松散，很容易变为沙土状，这就造成在污泥的存放以及运输处置过程中很容易出现扬尘问题，而污泥烘干后其危险性也没有降低，因此必须解决扬尘问题。首先要考虑对调整编织袋的密度，但是
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