阅读说明：本技术 一种用于土壤原位热脱附的可拼接电加热器 (Splicing electric heater for soil in-situ thermal desorption ) 是由 杨崎峰 周永信 宋海农 谢湉 廖长君 李琼 苏建 张子安 梁银春 刘维 劳世琦 于 2019-09-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于土壤原位热脱附的可拼接电加热器,属于土壤原位热脱附的电加热技术领域,包括若干个电加热器单元,电加热器单元与电加热器单元之间相互拼接。电加热器单元包括加热部件和拼接部件,所述拼接部件设置在加热部件的两端。加热部件包括不锈钢保护套管、接线棒、电热丝和氧化镁保护管。拼接部件包括接线柱、螺母垫片、陶瓷接线头、顶部连接法兰、接线柱卡槽和底部连接法兰。本发明是一种长度可定制的可拼接电加热器,加工简单,运输方便。可按土壤原位热脱附实际处理深度及技术要求,通过法兰连接拼接成任意长度的电加热器,使用灵活,不受复杂的污染场地的深度限制。(The invention discloses a splicing electric heater for in-situ soil thermal desorption, which belongs to the technical field of electric heating of in-situ soil thermal desorption and comprises a plurality of electric heater units, wherein the electric heater units are spliced with one another. The electric heater unit comprises a heating part and splicing parts, wherein the splicing parts are arranged at two ends of the heating part. The heating component comprises a stainless steel protective sleeve, a wire connecting rod, an electric heating wire and a magnesium oxide protective tube. The splicing component comprises a binding post, a nut gasket, a ceramic connector lug, a top connecting flange, a binding post clamping groove and a bottom connecting flange. The invention is a splicing electric heater with customizable length, simple processing and convenient transportation. The electric heater with any length can be spliced through flange connection according to the actual treatment depth and technical requirements of soil in-situ thermal desorption, is flexible to use and is not limited by the depth of a complex polluted site.)

一种用于土壤原位热脱附的可拼接电加热器

技术领域

本发明涉及土壤原位热脱附的电加热技术领域，尤其涉及一种用于土壤原位热脱附的可拼接电加热器。

背景技术

近年来，随着危险废物/固体废物处置场地紧缺，以及“土十条”和《土壤环境质量标准》对大气污染控制要求的进一步提高，长三角、珠三角等有机污染场地密切区更多地采用土体扰动小、便于大气污染控制、不产生外运土的原位热脱附技术修复挥发性/半挥发性有机污染土壤。土壤原位热脱附技术中的电加热技术以电能为能源，将电能转换为热能并导入地下，再通过土壤的热传导作用将热量传输至整个场地污染区域来提高场地温度，将挥发性/半挥发性有机污染物高温脱附后集中抽提出来，最终通过尾气处理设备修复达标后排放。它具有加热系统设备简单、使用清洁能源、不涉及易燃物质存储、没有燃烧尾气排放等突出特点，能在对周边环境不产生扰动的情况下有效处理挥发性有机污染物和半挥发性有机污染物，具有良好的市场应用前景，因此电加热技术是原位热脱附技术中采用的主流加热方式。

受污染土壤中的污染物最深可达地下20m以下，这就要求原位热脱附电加热技术的电加热器长度需要同样达到20m以上。受限于技术与场地，国内能加工的厂家寥寥无几，加工后也将面临运输困难，安装不便，不可重复利用等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种用于土壤原位热脱附的可拼接电加热器，解决现有电加热器前期效率不高，不可重复利用，运输困难和安装不便的技术问题，该加热器具有加工简单、运输方便、安装灵活、运行稳定等优点，可以解决现有电加热器存在的上述问题，有效提高土壤原位热脱附电加热技术的前期效率，并可实现设备的重复利用。

一种用于土壤原位热脱附的可拼接电加热器，包括若干个电加热器单元，电加热器单元与电加热器单元之间相互拼接；

所述电加热器单元包括加热部件和拼接部件，所述拼接部件设置在加热部件的两端，所述加热部件包括不锈钢保护套管、接线棒、电热丝和氧化镁保护管，所述电热丝设置在接线棒的内侧，并与接线棒连接，所述氧化镁保护管设置在不锈钢保护管内，且设置在电热丝与接线棒***；所述拼接部件包括接线柱、螺母垫片、陶瓷接线头、顶部连接法兰、接线柱卡槽和底部连接法兰，所述顶部连接法兰和底部连接法兰分别设置在不锈钢保护套管的两端，所述顶部连接法兰的内侧设置有顶部封口硅油，底部连接法兰的内侧设置有底部封口硅油，所述顶部连接法兰上设置有穿孔，陶瓷接线头设置在穿孔上，所述接线棒穿过陶瓷接线头，所述接线柱与接线棒连接并通过螺母垫片拧紧固定，所述接线柱卡槽设置在底部连接法兰的内，且接线柱卡槽由外向内凹陷设置。

进一步地，所述拼接部件还包括耐高温氧化铝法兰垫片，所述耐高温氧化铝法兰垫片贴在顶部连接法兰的上，所述耐高温氧化铝法兰垫片设置为圆形垫片，设置在接线柱的外侧。

进一步地，所述顶部连接法兰和底部连接法兰上均设置有螺栓孔，螺栓孔上设置有紧固螺栓，并通过设置紧固螺母把电加热器单元的顶部连接法兰与另外一个电加热器单元的底部连接法兰拧紧固定。

进一步地，所述每个电加热器单元内部的接线棒与电热丝串联，电加热器单元与电加热器单元拼接后，电加热器单元与电加热器单元之间的电热丝并联。

进一步地，所述氧化镁保护管内填充有氧化镁结晶颗粒，电热丝和接线棒与不锈钢保护套管不接触设置。

进一步地，所述电加热器单元内部的氧化镁保护管完成安装及氧化镁颗粒填充后，通过缩管机将不锈钢钢保护套管管径缩小，使外套管内壁紧贴氧化镁保护管外壁，氧化镁颗粒保护电热丝和接线棒。

进一步地，所述电加热器单元的拼接处采用耐高温绝缘硅油封口，增加连接处的绝缘绝热性能。

所述电加热器可通过若干根电加热器拼接组合成不同长度的电加热器，其中每根电加热器内部接线棒与电热丝串联、拼接后电加热器与电加热器之间的电热丝并联。

所述电加热器内部设有多节氧化镁保护管，所述氧化镁保护管位于外部不锈钢保护管内，电热丝与接线棒***，采用多节拼接而成，氧化镁保护管内填充氧化镁结晶颗粒，防治电热丝及接线棒直接接触外部不锈钢保护套管。

所述电加热器内部氧化镁保护管完成安装及氧化镁颗粒填充后，通过缩管机将外部不锈钢钢保护套管管径缩小，使外套管内壁紧贴氧化镁保护管外壁，防治因晃动导致电热丝及接线棒折断损坏。

所述电加热器在拼接处采用法兰连接。

优选地，所述电加热器在拼接处采用耐高温绝缘硅油封口，法兰垫片采用耐高温氧化铝法兰垫片，减少加热器由于拼接所导致的连接处差异性变化，加强连接处的绝缘绝热性能，有效的提高使用寿命。

本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：

1.本发明是一种长度可定制的可拼接电加热器，加工简单，运输方便。

2.本发明可按土壤原位热脱附实际处理深度及技术要求，通过法兰连接拼接成任意长度的电加热器，使用灵活，不受复杂的污染场地的深度限制。

3.本发明可预先组装拼接后经吊机吊入井中。在机械设备不易进出区域时可现场灵活调整，人工放入井中的同时进行同步组装，直至达到指定深度。

4.本发明在连接处优选耐高温氧化铝法兰垫片，并辅以封口硅油，减少加热器由于拼接带来的连接处的差异性变化，加强连接处的绝缘绝热性能，有效的提高使用寿命。

附图说明

图1是本发明可拼接电加热器的电加热器单元结构示意图；

图2是本发明可拼接电加热器的俯视图；

图3是本发明可拼接电加热器的拼接结构示意图；

图4是本发明可拼接电加热器的结构示意图。

图中：1、接线柱；2、螺母垫片；3、陶瓷接线头；4、接线棒；5、电热丝；6、氧化镁保护管；7、氧化镁结晶颗粒；8、接线柱卡槽；9、顶部连接法兰；10、底部连接法兰；11、顶部封口硅油；12、底部封口硅油；13、不锈钢保护套管；14、螺栓孔；15、耐高温氧化铝法兰垫片；16、接线柱；17、紧固螺栓；18、紧固螺母。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

根据上述的原理说明和参阅图1-2对本发明实施例进一步说明：

本发明提供一种用于土壤原位热脱附的可拼接电加热器，它包括加热部件和拼接部件，所述加热部件包括外部不锈钢保护套管13、套管中的接线棒4、电热丝5、氧化镁保护管6；所述拼接部件包括电加热器上部的接线柱1、螺母垫片2、陶瓷接线头3、顶部连接法兰9和下部的接线柱卡槽8以及底部连接法兰10。

本发明装置与现有技术相比，具有加工简单、运输方便、使用灵活、安装容易、运行稳定等优点。

如图3所示，本发明可将一根加热器上部接线柱1或者接线柱16嵌入另一根加热器底部的接线柱卡槽8，再将顶部连接法兰9和另一根加热器底部连接法兰10用紧固螺栓17及紧固螺母18连接固定，连接处配备耐高温氧化铝法兰垫片15、顶部封口硅油11和底部封口硅油12，有效提高连接处的绝缘性及使用寿命。

本实施例在使用时，可根据实际工程需要设计每电加热器长度或直接使用常规长度，在现场直接通过法兰连接多根电加热器，拼接成能满足工程设计需求长度的电加热器即可，加工简单、使用灵活。

以下是本发明装置的应用实例：

根据实际工程需要，设计制作长度为2m的可拼接电加热器若干根，污染区域经小型钻机钻孔后，人工将一根加热器底部朝下放入井内，顶部通过支架支撑使顶部连接法兰9高于地表500mm。先将耐高温氧化铝法兰垫片15放在将顶部连接法兰9，再将另一根加热器底部的接线柱卡槽8对准顶部连接法兰9的接线柱1，将地表的顶部连接法兰9和另一根加热器底部连接法兰10的螺栓孔14对齐，最后放入紧固螺栓17并用紧固螺母18拧紧即完成加热器的拼接。将拼接后的加热器继续下放至顶部连接法兰9高于地表500mm，通过支架支撑重复上述拼接过程，直至达到指定深度。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。