[发明专利]一种用于干燥淤泥的系统和方法

权利要求书

1.一种用于干燥淤泥的系统，其特征在于，包括：

集热装置：具有一定边缘角和开口高度，用于对太阳能进行热量聚集，其中，所述集热装置的设计方程为：

式中，(x,y,z)表示集热装置上的点，f表示集热装置的焦距；

且，所述集热装置在进行热量聚集时形成焦斑，所述焦斑的计算公式为：

式中，d表示焦斑的直径，ζ表示太阳径角，φ表示碟式抛物面的边缘角；

主控装置：用于计算太阳位置信息，并计算在该太阳位置信息下集热装置的焦点轨迹信息，所述焦点轨迹信息表示为：

x₀＝f·cos(h)·cos(A)；

y₀＝f·cos(h)·sin(A)；

z₀＝f·sin(h)+H；

式中，(x₀,y₀,z₀)表示焦点位置坐标，H表示集热装置的旋转中心距离地面的高度；

驱动装置：所述驱动装置包括第一驱动装置和第二驱动装置，所述第一驱动装置用于根据所述太阳位置信息驱动集热装置调整角度，所述第二驱动装置用于根据所述焦点轨迹信息驱动干燥装置追踪所述集热装置的焦点；

所述干燥装置：根据所述集热装置的边缘角确定自身的高度和直径大小，用于盛放淤泥，并追踪所述集热装置的焦点获得热量以实现对所述淤泥的干燥处理。

2.根据权利要求1所述的用于干燥淤泥的系统，其特征在于，

所述主控装置设为单片机；

所述第一驱动装置设为双轴驱动电机，所述第二驱动装置设为驱动电机；

所述集热装置设为集热器，所述集热器为碟式抛物面集热器；

所述干燥装置设为干燥桶，所述干燥桶包括桶体和搅拌爪。

3.一种应用于上述权利要求1-2任一所述的用于干燥淤泥的系统的干燥方法，其特征在于，包括：

以获得最大聚光比为目标设计具有一定边缘角和开口高度的集热装置，并根据所述集热装置的边缘角确定干燥装置的高度和直径大小；

计算太阳位置信息，并计算在该太阳位置信息下集热装置的焦点轨迹信息，然后根据所述太阳位置信息和所述焦点轨迹信息产生相应控制指令；

根据所述控制指令驱动集热装置调整角度，同时控制干燥装置追踪所述集热装置的焦点；

由所述集热装置对太阳能进行热量聚集；

将待干燥的淤泥放入所述干燥装置，由所述干燥装置追踪所述集热装置的焦点获得热量以实现对所述淤泥的干燥处理。

4.根据权利要求3所述的干燥方法，其特征在于，

单片机根据系统所在经纬度和使用的起止时间计算太阳位置信息，并计算在该太阳位置信息下所述集热装置的焦点轨迹信息，并产生相应控制指令；

双轴驱动电机根据所述控制指令驱动所述集热装置调整角度，驱动电机控制所述干燥装置在焦点轨迹上运动；

所述集热装置在所述双轴驱动电机的控制下调整角度并始终保持碟式抛物面的开口平面与太阳光线方向垂直，并在碟式抛物面的焦点处形成有焦斑；

所述干燥装置在所述驱动电机的作用下运动在焦点轨迹上，并通过所述干燥装置的搅拌爪加速搅动使淤泥受热均匀。

5.根据权利要求3所述的干燥方法，其特征在于，所述太阳位置信息包括时角、高度角、方位角以及赤纬角。

6.根据权利要求5所述的干燥方法，其特征在于，所述时角ω的计算公式为：

ω＝15(t_s-12)°；

式中，ω表示时角，t_s表示真太阳时；

所述高度角h的计算公式为：

式中，h表示高度角，δ表示赤纬角，表示当地的纬度；

所述方位角A的计算公式为：

式中，A表示方位角；

所述赤纬角δ的计算公式为：

式中，n表示日期序号。