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一种热管土壤处理装置制造方法及图纸

技术编号:26025488 阅读:13 留言:0更新日期:2020-10-23 21:02
本发明专利技术提供了一种土壤处理装置,包括热管,所述热管包括蒸发器和冷凝器,所述冷凝器设置在土壤中,冷凝器是在平面上布置的盘管结构,冷凝器中的热流体从外部向中心流动,向土壤中散热;到沿着圆形结构中心向径向方向,盘管的分布密度越来越大。主要原因是将通过如此设置,能够使得热量先从圆形结构的外端开始散热,然后逐渐向内。因为外端的盘管的管径大,需要更多热量,使得整体散热均匀,增强土壤修复效果。使得整体修复均匀。

【技术实现步骤摘要】
一种热管土壤处理装置
本专利技术属于热管领域,尤其涉及一种环路热管。
技术介绍
热管技术是1963年美国洛斯阿拉莫斯(LosAlamos)国家实验室的乔治格罗佛(GeorgeGrover)专利技术的一种称为“热管”的传热元件,它充分利用了热传导原理与相变介质的快速热传递性质,透过热管将发热物体的热量迅速传递到热源外,其导热能力超过任何已知金属的导热能力。热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业,自从被引入散热器制造行业,使得人们改变了传统散热器的设计思路,摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式,采用热管技术使得散热器获得满意的换热效果,开辟了散热行业新天地。目前热管广泛的应用于各种换热设备,其中包括核电领域,例如核电的余热利用等。随着工业化的飞速发展,土壤污染问题日益严重,寻找一种绿色高效的土壤净化方法迫在眉睫。上世纪八十年代以来,土壤修复行业逐渐兴起。刘阳生、陈同斌等学者在国内开展了土壤修复研究工作,提出利用微生物催化降解有机污染物的方法,并提出通过改变各种环境条件来强化微生物降解作用以达到治理目的。但该方案存在不足:一方面没有做到节能,另一方面受到更多的地域限制和自然条件限制。本专利技术的目的是通过环路热管极高的传热效率和精确控制土壤温度,来保证微生物的活性,以达到快速净化土壤,去除污染的效果。装置由太阳能驱动,环路热管(LHP)的使用,对太阳能加以高效利用,将太阳能平板传热效率最大化,减少其余能源的使用。针对上述问题,本专利技术在前面专利技术的基础上进行了改进,提供了一种新的热管结构土壤处理装置,充分利用环路热管热源,降低能耗。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种新的环路热管,能够提高热管换热效率,降低能耗。为了实现上述目的,本专利技术的技术方案如下:一种土壤处理装置,包括热管,所述热管包括蒸发器盒冷凝器,所述冷凝器设置在土壤中,冷凝器是在平面上布置的盘管结构,冷凝器中的热流体从外部向中心流动,向土壤中散热;到沿着圆形结构中心向径向方向,盘管的分布密度越来越大。作为优选,到沿着圆形结构中心向径向方向,盘管的分布密度越来越大的幅度不断增加。作为优选,所述热管包括蓄热器,所述蒸发器和冷凝器通过第一管路和第二管路形成循环管路,所述流体在蒸发器中吸热蒸发,然后通过第一管路进行冷凝器放热,然后流体从冷凝器中通过第二管路循环回到蒸发器,所述蓄热器设置在第二管路中;所述热管还包括第一三通阀和第二三通阀,所述第一三通阀设置在第一管路上,第二三通阀设置在蓄热器和蒸发器之间的第二管路上,第三管路一端连接第二三通阀,另一端连接到第一三通阀和蒸发器之间的第一管路上,第四管路一端连接第一三通阀,另一端连接到蓄热器和冷凝器之间的第二管路上。作为优选,所述蒸发器是太阳能集热器。作为优选,所述蒸发器吸收太阳能,形成太阳能的集热器,所述蒸发器为平板结构,包括集热区域,所述集热区域包括透明罩板、支撑板、毛细部件和第一空间和第二空间,所述透明罩板设置在上部,第一空间形成在支撑板和蒸发器的下部壁面之间,支撑部件和透明罩板之间形成第二空间,所述支撑部件上设置连通第一空间和第二空间的通孔,所述通孔中设置毛细部件,所述第一空间为液体空间,所述通孔所对应的透明罩板设置透镜,所述通孔位于透镜的焦点上。作为优选,所述通孔设置为多个,每个通孔在对应的透明罩板上分别对应设置透镜,所述通孔位于对应的透镜的焦点上。作为优选,所述蒸发器还包括储液区,所述储液区为平板结构,储液区底部连通液体通道,储液区的上壁面的高度高于毛细部件的高度。作为优选,所述集热区域的横截面是圆形,所述毛细部件包括设置在圆形圆心的中央毛细部件和围绕圆心设置的周围毛细部件。作为优选,中央毛细部件的毛细力大于周围毛细部件的毛细力。作为优选,所述周围毛细部件为一层结构,集热区域内壁半径为K,所述中央毛细部件的圆心设置在集热区域的圆心,周围毛细部件的圆心距离集热区域的圆心的距离为M,相邻周围毛细部件的圆心分别与集热区域的圆心进行连线,两根连线形成的夹角为A,单个周围毛细部件的毛细力为F1,单个中央毛细部件的毛细力为F2,则满足如下要求:L2/L1=a-b*Ln(K/M);Ln是对数函数;a,b是系数,其中1.5599<a<1.5605,0.4358<b<0.4364;1.23<K/M<2.05;1.2<F2/F1<1.5。其中40°<A<100°。作为优选,四周分布数量为4-8个;优选是4-5个。作为优选,K为1500-1600毫米,优选是1550mm;M为756-1260毫米,优选为800mm。进一步优选,a=1.5602,b=0.4361。作为优选,所述集热区域的下部壁面设置辅助加热装置,所述的蒸发器流向冷凝器的管道上设置流量计,测试蒸汽流量,所述辅助加热装置根据测试的蒸汽流量来调节电加热装置进行加热。作为优选,如果测试的流量低于一定的数值,则辅助加热装置自动启动加热,如果高于一定数值,辅助加热装置停止加热。与现有技术相比较,本专利技术具有如下的优点:1)本专利技术到沿着圆形结构中心向径向方向,盘管的分布密度越来越大。主要原因是将通过如此设置,能够使得热量先从圆形结构的外端开始散热,然后逐渐向内。因为外端的盘管的管径大,需要更多热量,使得整体散热均匀,增强土壤修复效果。使得整体修复均匀。2)本专利技术提供了一种新式的环路热管结构,通过设置三通阀的开闭,可以实现蓄热器蓄热以及、冷凝器散热以及蓄热器箱冷凝器供热操作。3)本专利技术提供了一种新的环路热管土壤处理系统,可以实现通过加热来净化土壤。4)本专利技术通过在集热区域内选择性的部分位置设置毛细部件,并通过相对应的透镜进行集热,从而有选择性的选择重要的液体出现的区域进行加热,而且减少了毛细结构的成本,从而整体降低成本,提高热能的利用率。5)本专利技术通过在集热器中设置储液区,而且使得储液区与集热区域的液体通道连通并且水位明显的高于集热区域的毛细部件的高度,能够增加毛细部件的吸液能力,而且还可以避免集热器的干涸。6)本专利技术通过设计了一种新式的毛细部件在加热器中的分布结构,并通过多次试验和数值模拟,得到一个最优的分布结构中毛细力的优化结果,并且通过试验进行了验证,从而证明了结果的准确性。7)本专利技术设置了辅助加热装置,将其设置在毛细部件下方管壁上,加热液体通道中的液体,一方面可以提高毛细的吸热能力,另一方面也能避免特殊情况下(例如晚上或者光照强度不大)的太阳能集热能力不足的情况。附图说明图1是环路热管结构示意图;图2是环路热管太阳能集热器系统的示意图图3是环路热管太阳能集热器俯视结构示意图图4是图3的太阳能集热器的切面示意图图5为本专利技术毛细部件分布结构示意图。图6是冷凝器分布示意图。图7是环路热管太阳能集热本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种土壤处理装置,包括热管,所述热管包括蒸发器盒冷凝器,所述冷凝器设置在土壤中,冷凝器是在平面上布置的盘管结构,冷凝器中的热流体从外部向中心流动,向土壤中散热;到沿着圆形结构中心向径向方向,盘管的分布密度越来越大。/n

【技术特征摘要】
1.一种土壤处理装置,包括热管,所述热管包括蒸发器盒冷凝器,所述冷凝器设置在土壤中,冷凝器是在平面上布置的盘管结构,冷凝器中的热流体从外部向中心流动,向土壤中散热;到沿着圆形结构中心向径向方向,盘管的分布密度越来越大。


2.如权利要求1所述的装置,其特征在于,到沿着圆形结构中心向径向方向,盘管的分布密度越来越大的幅度不断增加。


3.如权利要求1所述的装置,所述热管包括蓄热器,所述蒸发器和冷凝器通过第一管路和第二管路形成循环管路,所述流体在蒸发器中吸热蒸发,然后通...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭春生江程李佳航姜鲲辛稀龙徐怡平纪文睿张欣哲张茜卓
申请(专利权)人:山东大学
类型:发明
国别省市:山东;37

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