一种可自动集水排水的原位热脱附加热管制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可自动集水排水的原位热脱附加热管，包括上部加热管和下部抽水区；所述上部加热管由内至外依次设有抽水管、陶瓷隔热层、缠绕管、电热丝和金属外壳，所述抽水管顶端连接抽水泵，底部伸入下部抽水区中，所述抽水管底部设有水位感应器，监测下部抽水区中的水位并指示控制器控制抽水泵启闭，所述电热丝螺旋缠绕于缠绕管上；所述下部抽水区的侧壁上开有进水孔。本实用新型专利技术原位热脱附加热管用于修复污染土壤，一方面使加热管在处置场地内可以均匀分布，另一方面增强了原位热脱附系统的排水能力，减少不必要的能源损耗，对于降低成本、应对多降水气候、节约能耗、提高热脱附效率具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
一种可自动集水排水的原位热脱附加热管
本技术涉及土壤修复
，具体涉及一种可自动集水排水的原位热脱附加热管。
技术介绍
原位热脱附技术是将污染土壤加热至目标污染物沸点以上，使污染物从土壤中蒸发出来，再进行收集与处置的技术，具有处理效率高、修复效果好的优点，近年来被广泛应用于有机污染场地的修复。随着国家对生态环境的重视，对土壤修复也提出了更高的要求。公开号为CN109702004A的专利说明书公开了一种土壤原位热脱附修复电加热装置，该装置主要由防水盒、加热管外管壳、接线棒、电热丝构成，接线棒和电热丝相接，接线棒和电热丝的外侧套有氧化镁固定管，氧化镁固定管紧套在加热管外管壳内侧，接线棒的下方设有固定于加热管外管壳上的绝热保温棉层，绝热保温棉层至防水盒之间的区域为不发热区，绝热保温棉层以下的加热管外管壳区域为加热区；加热区的加热管外管壳内间隔设有陶瓷固定架；氧化镁固定管内与电热丝之间填充有绝缘氧化镁粉，并且可以通过加热棒连接器连接加热延长棒。上述专利技术装置配有三根电热丝，每根电热丝有独立的开关，能够变频调节整个加热装置的功率，通过温控设备精准调节、控制加热器内温度，节约成本，适用于不同沸点污染物的场地修复。虽然上述专利技术采用的电热丝单根呈螺旋状，但是其3根电热丝组合形成的整体仍为线性，其中某根电热丝损坏后在此方向上的热量输出会减弱，导致加热不均匀。然而，原位热脱附技术在使用过程中，处理结果会受到土壤湿度、地下水位、粒径、渗透性以及系统温度等影响。在实际进行原位热脱附的过程中，有时会遇到长时间降水，地下水位升高，土壤湿度增加，在进行热脱附处置的过程中，土壤中水分蒸发吸收大量热能，造成热量损失，一方面使加热棒难以达到额定温度，影响修复效果；另一方面造成能源浪费，增加施工成本。传统的原位热脱附系统一般是采用热脱附加热井和抽提井间隔布设，一方面抽提井附近污染土壤不易达到设定的处置温度，另一方面当持续降雨来临时，可能会出现排水不及时的情况。公开号为CN109877148A的专利说明书公开了一种多功能电加热井装置，包括：外套管、加热组件、抽气组件和抽水组件；外套管的下端延伸至预设加热深度，加热组件包括内套管、电加热棒和法兰，法兰设置于内套管的管口，电加热棒通过法兰固定于内套管内，内套管设置于外套管内；抽气组件设置于外套管的侧壁上，抽水组件设置于外套管内侧边缘。上述专利技术缺陷在于无法实现地下水位的精准控制，不能自动收集储存地下水，且电加热井的加热组件较易损坏，电加热井的加热组件损坏时，需要将整个加热井装置替换掉，成本较高，且耗费时间。
技术实现思路
针对本领域存在的不足之处，本技术提供了一种可自动集水排水的原位热脱附加热管，用于修复污染土壤，一方面使加热管在处置场地内可以均匀分布，另一方面增强了原位热脱附系统的排水能力，减少不必要的能源损耗，对于降低成本、应对多降水气候、节约能耗、提高热脱附效率具有重要意义。一种可自动集水排水的原位热脱附加热管，包括上部加热管和下部抽水区；所述上部加热管由内至外依次设有抽水管、陶瓷隔热层、缠绕管、电热丝和金属外壳，所述抽水管顶端连接抽水泵，底部伸入下部抽水区中，所述抽水管底部设有水位感应器，监测下部抽水区中的水位并指示控制器控制抽水泵启闭，所述电热丝螺旋缠绕于缠绕管上；所述下部抽水区的侧壁上开有进水孔。根据土壤污染深度确定上部加热管长度后再在底部加设下部抽水区。在待修复场地预设位置打孔后，在下部抽水区对应区域铺设石英砂，然后放入所述的可自动集水排水的原位热脱附加热管。石英砂起到过滤作用，可放置土壤泥沙等进入进水孔导致进水孔堵塞。由于连通器原理，下部抽水区周围的土壤中的孔隙水经进水孔进入下部抽水区中被收集，下部土壤孔隙水的流失会导致上部加热管周围土壤的孔隙水自然流至下部进行补给平衡，并进一步经进水孔进入下部抽水区中被收集，从而整体上降低了待修复的土壤区域的地下水位，使上部加热管不必浪费热量在加热土壤地下水上，提高了上部加热管的加热效率。只要地下水水位高于下部抽水区，下部抽水区便会持续收集地下水，下部抽水区内的水位感应器监测下部抽水区内水位到达一定高度后，给予抽水泵控制器信号控制抽水泵开启，抽水泵自动开始抽水，在水位感应器监测到水位下降至一定高度后，给予抽水泵控制器信号控制抽水泵关闭，抽水泵自动停止抽水。抽水管的出水口设于地面上，被抽水泵抽出的水经抽水管排出至地上后收集集中处理。被抽出的水可能还有部分土壤污染物等，所以需要集中处理。在下部抽水区持续收集地下水的过程中，抽水泵可能会经历多次的启闭。根据连通器原理，最终在整体地下水水位不高于水位感应器的最高监测点后，即为自动集水排水终点，如此可保证上部加热管周围无地下水、土壤湿度明显降低，节约能源。传统的电热丝竖直排列的加热棒，当有某根电热丝损坏后在此方向上热量输出会减弱，导致加热不均匀。本技术的电热丝螺旋缠绕于缠绕管上，在其中一根电热丝损坏后，其余电热丝依然可以稳定、均衡的输出热量。陶瓷隔热层设于抽水管和缠绕管之间，主要用于将内层抽水管与外层电热丝分隔开，并且防止电热丝的热量向抽水管中传递，从而造成能量损失，另一方面可以保护电热丝，延长设备使用寿命。本技术的可自动集水排水的原位热脱附加热管可同时满足加热和降低地下水水位的需要，具有体积小、操作简便、能耗低的特点。作为优选，所述上部加热管和下部抽水区通过法兰连接，并使用防水、绝热材料分隔，避免上部加热管的热量传递到下部抽水区中对水进行加热，造成热量损失。作为优选，所述电热丝至少为2根，电热丝之间填充有导热绝缘填料，避免短路发生危险。多根电热丝可以在其中一根或几根电热丝损坏的情况下仍发挥加热作用。进一步优选，所述导热绝缘填料含有氧化铝、氧化锌、聚丙烯树脂中的至少一种。进一步优选，所述电热丝并联连接，分别由独立开关控制。当某一根或几根电热丝损坏时不影响其它电热丝工作。作为优选，所述进水孔为由外向内的渐缩孔，斜向下开设于下部抽水区的侧壁上，有利于地下水流入抽水区中，且当地下水水位下降时，抽水区中的水不会倒流。作为优选，所述进水孔为交错阵列孔。进水孔交错排布，分布面积大且均匀，有利于地下水流入抽水区中。作为优选，所述下部抽水区底部为锥形，方便固定和安装。本技术与现有技术相比，主要优点包括：(1)本技术的可自动集水排水的原位热脱附加热管与传统的热脱附装置相比，实现了同时对污染土壤进行加热与对污染区域进行降水(降低地下水水位)的功能。(2)上部加热管和下部抽水区通过法兰连接，并使用防水、绝热材料分隔，避免上部加热管的热量传递到下部抽水区中对水进行加热，造成热量损失。(3)上部加热管设有陶瓷隔热层，将内部抽水管与外部电热丝隔离开，可以避免对抽水管中的水进行加热造成热量损失，同时该结构可以避免电热丝沾水而造成短路，延长了装置的使用寿命。(4)电热丝设置多根，且电热丝之间采用并联的方式分别与外接电源线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可自动集水排水的原位热脱附加热管，其特征在于，包括上部加热管和下部抽水区；/n所述上部加热管由内至外依次设有抽水管、陶瓷隔热层、缠绕管、电热丝和金属外壳，所述抽水管顶端连接抽水泵，底部伸入下部抽水区中，所述抽水管底部设有水位感应器，监测下部抽水区中的水位并指示控制器控制抽水泵启闭，所述电热丝螺旋缠绕于缠绕管上；/n所述下部抽水区的侧壁上开有进水孔。/n

【技术特征摘要】
1.一种可自动集水排水的原位热脱附加热管，其特征在于，包括上部加热管和下部抽水区；
所述上部加热管由内至外依次设有抽水管、陶瓷隔热层、缠绕管、电热丝和金属外壳，所述抽水管顶端连接抽水泵，底部伸入下部抽水区中，所述抽水管底部设有水位感应器，监测下部抽水区中的水位并指示控制器控制抽水泵启闭，所述电热丝螺旋缠绕于缠绕管上；
所述下部抽水区的侧壁上开有进水孔。


2.根据权利要求1所述的可自动集水排水的原位热脱附加热管，其特征在于，所述上部加热管和下部抽水区通过法兰连接，并使用防水、绝热材料分隔。


3.根据权利要求1所述的可自动集水排水的原位热脱附加...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵怡阳，徐辰，张明，陈昆柏，张易旻，陶祥运，林志，
申请(专利权)人：浙江博世华环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33