CN109382399B - 用于土壤原位热脱附修复中抽提管的辅助加热系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于土壤原位热脱附修复中抽提管的辅助加热系统，包括抽提管本体，所述抽提管本体外侧沿轴向螺旋状缠绕有加热条，所述加热条包括柔性导热壳体和设置柔性导热壳体内的加热模块，所述柔性导热壳体上面向土壤一侧均匀布设有多个密封的储热囊，所述储热囊内填充有储热材料。本发明对原位热脱附修复过程中气相抽提管进行辅助加热，在修复过程中利用土壤余热对抽提管进行加热，在土壤余热不足时使用电导辅助加热，解决在修复深层土壤过程中上层土壤温度不足导致污染物凝结堵塞抽提管道的问题。

Description

用于土壤原位热脱附修复中抽提管的辅助加热系统
技术领域
本发明属于土壤修复领域，特别是涉及一种用于土壤原位热脱附修复中抽提管的辅助加热系统。
背景技术
原位热脱附土壤修复技术广泛运用于土壤修复领域。在其修复深层土壤过程中，通常只对污染土层进行加热，从而导致抽提有机污染物蒸汽的抽提管在不同深度的温度不一致，在某些深度可能因为温度不足导致污染物凝结堵塞抽提管，影响修复效果。有时为了维持抽提管温度，会对非污染层也进行加热，消耗大量热量，使修复能耗和成本大大升高。
发明内容
本发明解决了现有技术的不足而提供一种结构简单、可利用土壤余热对抽提管进行加热、在土壤余热不足时使用电导辅助加热，解决在修复深层土壤过程中上层土壤温度不足导致污染物凝结堵塞抽提管道问题的用于土壤原位热脱附修复中抽提管的辅助加热系统。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种用于土壤原位热脱附修复中抽提管的辅助加热系统，所述抽提管本体外侧沿轴向螺旋状缠绕有加热条，所述加热条包括柔性导热壳体和设置柔性导热壳体内的加热模块，所述柔性导热壳体上面向土壤一侧均匀布设有多个密封的储热囊，所述储热囊内填充有储热材料。螺旋状缠绕在抽提管外的加热条能够在使抽提管均匀受热，储热囊的设计可将土壤余热储存在储热囊，从而利用储热囊对抽提管进行加热。
进一步的，所述柔性导热壳体为硅胶壳体。
进一步的，所述储热囊内填充有熔盐。熔盐作为载热体，是考虑到熔盐具有较好的储热性能，同时在高温下也能维持较稳定的状态，其工作温度可达到550℃，满足原位热脱附的工作需求。
进一步的，所述储热囊为宽度与加热条的宽度相匹配的方形或圆形或椭圆形或三角形，相邻储热囊设有间隔。这样使得加热条上布设多个储热囊，这样降低了储热囊破损造成的影响，同时不损失加热条的柔软性能，使得加热条可服帖在抽提管外壁上。
进一步的，所述加热模块中的加热元件采用电阻丝。
进一步的，所述抽提管本体外侧沿轴向均匀布设有多个温度传感器，所述温度传感器通过主控芯片与所述加热条内加热模块连接。
由于采用上述结构，本发明具有如下优点：
1、加热条及其外侧多个储热囊的设计使加热条可随意弯曲缠绕，一方面可以调整其缠绕的松紧，调整其加热的密度，另一方面，可以适应不同形状和直径的抽提管本体。
2、储热囊可以对土壤加热阶段余热进行利用，同时在加热系统对抽提管进行加热时防止周边土壤吸收大量热量，降低能耗。
综上所述，本发明对原位热脱附修复过程中气相抽提管进行辅助加热，在修复过程中利用土壤余热对抽提管进行加热，在土壤余热不足时使用电导辅助加热，解决在修复深层土壤过程中上层土壤温度不足导致污染物凝结堵塞抽提管道的问题。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明实施的内部结构图。
附图中，1、加热条；2、储热囊；3、温度传感器；4、加热开关；5、主控芯片；6、柔性导热壳体；7、加热元件；8、电阻丝；9、抽提管。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面结合附图及实施实例，对发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不仅限于此，本发明的保护范围也涉及本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。
如图1、2所示，用于土壤原位热脱附修复中抽提管9的辅助加热系统，包括加热条1、储热囊2、温度传感器3、加热开关4、主控芯片5。其中加热条与加热开关、主控芯片依次连接，温度传感器与主控芯片直接连接。加热条1包括柔性导热壳体6和设置在柔性导热壳体6内的加热模块，加热条1呈螺旋状缠绕于抽提管的外壁上，固定方式可以采用粘贴或捆绑。
所述柔性导热壳体6上面向土壤一侧均匀布设有多个密封的储热囊2，所述储热囊2内填充有熔盐。所述柔性导热壳体6为硅胶壳体。所述储热囊2为宽度与加热条的宽度相匹配的方形或圆形或椭圆形或三角形，相邻储热囊设有间隔。所述加热模块中的加热元件7采用电阻丝8。所述抽提管本体外侧沿轴向均匀布设有多个温度传感器3，所述温度传感器3通过主控芯片5与所述加热条1内加热模块连接。
在周边土壤温度较低时，抽提管本体温度低于目标温度，此时温度传感器3将温度发送到主控芯片5，主控芯片5控制加热开关4打开，向加热元件7中电阻丝8通电升温，使抽提管达到目标温度。
在周边土壤温度较高时，储热囊2中的熔盐吸收土壤中的热量融化，储存热量，同时抽提管也吸收土壤和储热囊中的热量温度升高。当温度传感器3检测到土壤温度高于目标温度并反馈给主控芯片5，主控芯片5控制加热开关4关闭，电阻丝8停止加热。当周边土壤温度降低，无法继续给抽提管提供热量后，储热囊2中具有良好储热性能的熔盐还能持续提供热量，维持抽提管本体的温度。当熔盐中热量无法维持抽提管目标温度时，电阻丝8再次通电加热。加热条1使用的长度和深度没有限制，在土壤加热不均匀的情况下，可将加热条分多段，实现分段监控温度和加热。
本发明使用特殊熔盐作为载热体，是考虑到熔盐具有较好的储热性能，同时在高温下也能维持较稳定的状态，其工作温度可达到550℃，满足原位热脱附的工作需求。
此外，需要说明的是，本专利不局限于上述实施方式，只要其零件未说明具体尺寸或形状的，则该零件可以为与其结构相适应的任何尺寸或形状，且不论在其材料构成上作任何变化，凡是采用本发明所提供的结构设计，都是本发明的一种变形，均应认为在本发明保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用于土壤原位热脱附修复中抽提管的辅助加热系统，包括抽提管本体，其特征在于：所述抽提管本体外侧沿轴向螺旋状缠绕有加热条，所述加热条包括柔性导热壳体和设置柔性导热壳体内的加热模块，所述柔性导热壳体上面向土壤一侧均匀布设有多个密封的储热囊，所述储热囊内填充有储热材料。
2.根据权利要求1所述的用于土壤原位热脱附修复中抽提管的辅助加热系统，其特征在于：所述柔性导热壳体为硅胶壳体。
3.根据权利要求1所述的用于土壤原位热脱附修复中抽提管的辅助加热系统，其特征在于：所述储热囊内填充有熔盐。
4.根据权利要求1所述的用于土壤原位热脱附修复中抽提管的辅助加热系统，其特征在于：所述储热囊为宽度与加热条的宽度相匹配的方形或圆形或椭圆形或三角形，相邻储热囊设有间隔。
5.根据权利要求1所述的用于土壤原位热脱附修复中抽提管的辅助加热系统，其特征在于：所述加热模块中的加热元件采用电阻丝。
6.根据权利要求1至5之一所述的用于土壤原位热脱附修复中抽提管的辅助加热系统，其特征在于：所述抽提管本体外侧沿轴向均匀布设有多个温度传感器，所述温度传感器通过主控芯片与所述加热条内加热模块连接。
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