CN214639073U - 一种用于精准加热的标准化原位热脱附加热元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于精准加热的标准化原位热脱附加热元件，包括由一个或多个不同尺寸和/或不同功率的标准化加热管串联形成的加热单元，连接于加热单元顶部的顶部连接单元，以及连接于加热单元的底部的底部连接单元。本实用新型提供的用于精准加热的标准化原位热脱附加热元件，根据目标污染物性质的差异、不同水文地质情况升温速率的差异，选择不同尺寸或功率的标准化加热管进行组装，对污染土壤进行精准加热，提高了修复效率，同时减少了能耗、降低了修复成本。

Description

一种用于精准加热的标准化原位热脱附加热元件

技术领域

本实用新型涉及土壤修复技术，特别涉及一种用于精准加热的标准化原位热脱附加热元件。

背景技术

原位热脱附技术以其修复效率高、适应性广、扰动小等优势，在国内外应用广泛。待修复场地的水文地质情况，污染物种类和分布情况等是影响原位热脱附技术设计和应用的重要因素。实际工程中，污染场地中污染物的分布浓度和深度差异大，不同类型的污染物或地层情况所需的加热温度也不同。这导致使用原位热脱附技术修复时，需要对污染场地的情况进行精细化的刻画，才能根据该场地的具体情况和修复的加热需求设计出适合该场地的原位热脱附加热元件。高度针对性、定制化的加热元件导致加热元器件加工周期长，且很难在不同的污染场地重复中，设备利用率低，浪费严重。此外，现有加热器不能根据目标污染物性质的差异、不同水文地质情况升温速率的差异等进行精准加热，造成了该技术能耗较大，修复成本较高。

实用新型内容

针对现有技术中的部分或全部问题，本实用新型提供一种原位热脱附的加热元件，包括：

加热单元，由一个或多个不同尺寸和/或不同功率的标准化加热管串联形成；

顶部连接单元，连接于所述加热单元的顶部；以及

底部连接单元，连接于所述加热单元的底部。

进一步地，所述标准化加热管包括：

内套管，所述内套管顶部布置有接头，所述内套管的底部为凹槽结构，且其底面设置有接孔，所述接孔与所述接头的形状相匹配；

电阻丝，以绕丝或直丝的方式布置于所述内套管内部，所述电阻丝与所述接头及接孔电连接；

氧化镁粉或氧化铝粉，填充于所述内套管内部，并包覆所述电阻丝；以及

绝缘隔热防水材料，布置于所述内套管的底部未设置接孔的部位。

进一步地，所述标准化加热管的长度为1-6m，直径为30-50mm。

进一步地，所述标准化加热管的功率根据所述电阻丝的阻值确定，一个加热元件可以由不同或相同阻值的标准化加热管串联而成，实现同一加热元件不同部位的加热功率不同或相同。

进一步地，所述电阻丝的材料为铁镍或烙镍，所述电阻丝的表面负荷不高于3w/cm²，通过调节电阻丝的长度或直径，以获得不同阻值的电阻丝。

进一步地，所述内套管顶部的外侧设置有外螺旋纹，以及所述内套管底部凹槽结构的内表面设置有内螺旋纹，使得所述标准化加热管之间可进行螺纹连接。

进一步地，所述标准化加热管内部还布置有测温探头。

进一步地，所述顶部连接单元为标准化设计，包括保护管、以及防雨接电箱，其中所述防雨接电箱的底部设置有接线孔以及测温孔，其中所述接线孔用于布线，为所述加热单元提供电源，所述测温孔用于安装测温探头，所述保护管包覆于所述防雨接电箱外部，且所述保护管底部设置有内螺旋纹，使得所述顶部连接单元可与加热单元进行螺纹连接。

进一步地，所述底部连接单元为标准化设计，包括绝缘底座、连接键以及保护套，其中所述连接键布置于所述连接底座顶部，与最下层标准化电热管的接孔适配且电连接，所述保护套包覆于所述绝缘底座外部，且所述保护套的外壁设置有外螺旋纹，使得所述底部连接单元可与加热单元进行螺纹连接。

本实用新型提供的一种用于精准加热的标准化原位热脱附加热元件，根据目标污染物性质的差异、不同水文地质情况升温速率的差异，选择不同尺寸或功率的标准化加热管进行组装，对污染土壤进行精准加热，提高了修复效率，同时减少了能耗、降低了修复成本。由于所采用的单元均为标准化设计产品，因此，整个加热元件的安装及拆卸十分方便，可在不同修复场地间通用，循环利用，大大缩短了施工周期。

附图说明

为进一步阐明本实用新型的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本实用新型的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本实用新型的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明了，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。

图1示出本实用新型一个实施例的一种用于精准加热的标准化原位热脱附加热元件的结构示意图；

图2示出本实用新型一个实施例的标准化加热管的结构示意图；

图3示出本实用新型一个实施例的顶部连接单元的结构示意图；以及

图4示出本实用新型一个实施例的底部连接单元的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本实用新型。应当指出，各附图中的各组件可能为了图解说明而被夸大地示出，而不一定是比例正确的。在各附图中，给相同或功能相同的组件配备了相同的附图标记。

在本实用新型中，除非特别指出，“布置在…上”、“布置在…上方”以及“布置在…之上”并未排除二者之间存在中间物的情况。此外，“布置在…上或上方”仅仅表示两个部件之间的相对位置关系，而在一定情况下、如在颠倒产品方向后，也可以转换为“布置在…下或下方”，反之亦然。

在本实用新型中，各实施例仅仅旨在说明本实用新型的方案，而不应被理解为限制性的。

在本实用新型中，除非特别指出，量词“一个”、“一”并未排除多个元素的场景。

在此还应当指出，在本实用新型的实施例中，为清楚、简单起见，可能示出了仅仅一部分部件或组件，但是本领域的普通技术人员能够理解，在本实用新型的教导下，可根据具体场景需要添加所需的部件或组件。

在此还应当指出，在本实用新型的范围内，“相同”、“相等”、“等于”等措辞并不意味着二者数值绝对相等，而是允许一定的合理误差，也就是说，所述措辞也涵盖了“基本上相同”、“基本上相等”、“基本上等于”。以此类推，在本实用新型中，表方向的术语“垂直于”、“平行于”等等同样涵盖了“基本上垂直于”、“基本上平行于”的含义。

下面结合具体实施方式参考附图进一步阐述本实用新型。

图1示出本实用新型一个实施例的一种用于精准加热的标准化原位热脱附加热元件的结构示意图。如图1所示，一种用于精准加热的标准化原位热脱附加热元件，包括顶部连接单元001、底部连接单元002以及加热单元003，其中，所述加热单元001由一个或多个不同尺寸和/或不同功率的标准化加热管串联形成；所述顶部连接单元连接于所述加热单元的顶部；以及所述底部连接单元连接于所述加热单元的底部。

所述加热单元001中标准化加热管的尺寸及功率，根据待修复土壤的污染情况确定，其中，所述标准化加热管的长度根据污染土层的厚度决定，对于需要高温加热的深度上选择功率大的标准化加热管，对于需要低温加热的深度上选择功率小的标准化加热管，进而实现快速和精准加热。在本实用新型的一个实施例中，所述标准化加热管的长度为1-6m，优选1m、2m、4m或6m，所述标准化加热管的直径为30-50mm，可根据需要选择不同的长度及直径的标准化加热管进行组装；在本实用新型的又一个实施例中，所述标准化加热管的结构如图2所示，包括：

内套管031，所述内套管031的顶部布置有接头0311，所述内套管031的底部为凹槽结构，且其底面设置有接孔0312，所述接孔0312与所述接头0311的形状相匹配；在本实用新型的一个实施例中，所述内套管031顶部的外侧设置有外螺旋纹，以及所述内套管031底部凹槽结构的内表面设置有内螺旋纹，使得所述标准化加热管能够与其他部件螺纹连接；

电阻丝032，以绕丝或直丝的方式布置于所述内套管031的内部，所述电阻丝032与所述接头0311及接孔0312电连接；在本实用新型的一个实施例中，所述标准化加热管的功率根据所述电阻丝032的阻值确定，所述电阻丝032的材料为铁镍或烙镍，所述电阻丝032的表面负荷不高于3w/cm²，通过调节电阻丝的长度或直径，可获得不同阻值的电阻丝，进而得到不同功率的标准化加热管，根据上述参数计算可知，所述标准化加热管的加热功率为0-2kw/m可连续调节；一个加热元件可以由不同或相同阻值的标准化加热管串联而成，进而实现同一加热元件不同部位的加热功率不同或相同；

氧化镁粉或氧化铝粉033，填充于所述内套管031的内部，并包覆所述电阻丝032，以防止所述电阻丝032短路；以及

绝缘隔热防水材料034，布置于所述内套管的底部未设置接孔的部位；

在本实用新型的又一个实施例中，为了实时监测各标准化加热管内的温度，所述标准化加热管内部还布置有测温探头035，其中所述测温探头035从所述标准化加热管的顶部放入，因此，在本实用新型的再一个实施例中，所述标准化加热管还包括贯穿所述标准化加热管的安装孔，用于放入所述测温探头。

所述顶部连接单元001为标准化设计，如图3所示，包括保护管011、以及防雨接电箱012，其中所述防雨接电箱012的底部设置有接线孔0121以及测温孔0122，其中所述接线孔0121用于布线，为所述加热单元003提供电源，所述测温孔0122用于向安装测温探头，所述保护管011包覆于所述防雨接电箱012外部，且所述保护管011底部设置有内螺旋纹，使得所述顶部连接单元001能够与所述加热单元003螺纹连接。

所述底部连接单元002同样为标准化设计，如图4所示，包括绝缘底座021、连接键022以及保护套023，其中所述连接键022布置于所述连接底座021的顶部，与最下层标准化电热管的接孔适配且电连接，所述保护套023包覆于所述绝缘底座021外部，且所述保护套023的外壁设置有外螺旋纹，使得所述底部连接单元002能够与所述加热单元003螺纹连接。

本实用新型实施例中所选用的标准化加热管、顶部连接单元以及底部连接单元均为标准化设计，且不同标准化加热管所采用的加工工艺及设备基本相同，因此均可进行批量化生产，留有库存。当需要实施修复时，仅需根据目标污染物性质的差异、不同深度散热的差异、不同岩性升温速率的差异，选取不同规格的标准化加热管进行组装，进而制作相应规格的加热元件，一方面大幅缩短了修复设备定制的的时间，另一方面可针对性地进行精准加热修复，提高修复效率，相对于传统均一加热的方式，减少了不必要的能耗，降低了修复成本。同时所述可规模化生产的标准件采用拼接的方式，安装拆卸方便，可进行循环利用，应用范围广。

尽管上文描述了本实用新型的各实施例，但是，应该理解，它们只是作为示例来呈现的，而不作为限制。对于相关领域的技术人员显而易见的是，可以对其做出各种组合、变型和改变而不背离本实用新型的精神和范围。因此，此处所公开的本实用新型的宽度和范围不应被上述所公开的示例性实施例所限制，而应当仅根据所附权利要求书及其等同替换来定义。

Claims (7)

1.一种用于精准加热的标准化原位热脱附加热元件，其特征在于，包括：

加热单元，由一个或多个不同尺寸和/或不同功率的标准化加热管串联形成，其中，所述标准化加热管包括：

内套管，所述内套管顶部布置有接头，所述内套管的底部为凹槽结构，且其底面设置有接孔，所述接孔与所述接头的形状相匹配，且所述内套管顶部的外侧设置有外螺旋纹，以及所述内套管底部凹槽结构的内表面设置有内螺旋纹，使得所述标准化加热管之间可进行螺纹连接；

电阻丝，以绕丝或直丝的方式布置于所述内套管内部，所述电阻丝与所述接头及接孔电连接；

氧化镁粉或氧化铝粉，填充于所述内套管内部，并包覆所述电阻丝；以及

绝缘隔热防水材料，布置于所述内套管的底部未设置接孔的部位；

顶部连接单元，连接于所述加热单元的顶部；以及

底部连接单元，连接于所述加热单元的底部。

2.如权利要求1所述的标准化原位热脱附加热元件，其特征在于，所述标准化加热管的长度为1-6m，直径为30-50mm。

3.如权利要求1所述的标准化原位热脱附加热元件，其特征在于，所述标准化加热管的功率根据所述电阻丝的阻值确定，且所述标准化加热管的功率为0-2kw/m可连续调节。

4.如权利要求1所述的标准化原位热脱附加热元件，其特征在于，所述电阻丝的材料为铁镍或烙镍，所述电阻丝的表面负荷不高于3w/cm²，通过调节电阻丝的长度或直径，以获得不同阻值的电阻丝。

5.如权利要求1所述的标准化原位热脱附加热元件，其特征在于，所述标准化加热管内部还布置有测温探头。

6.如权利要求1所述的标准化原位热脱附加热元件，其特征在于，所述顶部连接单元为标准化设计，包括保护管、以及防雨接电箱，其中所述防雨接电箱的底部设置有接线孔以及测温孔，其中所述接线孔用于布线，为所述加热单元提供电源，所述测温孔用于安装测温探头，所述保护管包覆于所述防雨接电箱外部，且所述保护管底部设置有内螺旋纹。

7.如权利要求1所述的标准化原位热脱附加热元件，其特征在于，所述底部连接单元为标准化设计，包括绝缘底座、连接键以及保护套，其中所述连接键布置于所述绝缘底座顶部，与最下层标准化电热管的接孔适配且电连接，所述保护套包覆于所述绝缘底座外部，且所述保护套的外壁设置有外螺旋纹。

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