一种土壤有机污染物热脱附处理的碟式太阳能集热单桩制造技术

本发明专利技术属岩土工程技术领域，具体涉及一种土壤有机污染物热脱附处理的碟式太阳能集热单桩。该装置由热脱附桩体、逸散桩体、逐日车轨道、逐日车、控制器、碟式反射镜等部件组成。每个热脱附桩装置配有两根逸散桩，可以按照六边形梅花状组合排列。当地太阳轨迹参数提前录入控制器，控制器控制逐日车沿圆弧形逐日轨道移动，同时控制伸缩杆，使得蝶式反射镜始终正对太阳。集热碟盘将阳光反射到集热器上，集热器受热后将热量传至热脱附桩体，从而加热土壤，土壤中低沸点有机物受热通过逸散桩逸出。本装置能够利用太阳能，通过热脱附的方法处理污染土中有机污染，能够组合排列、共同服役，是一种新型污染土处理装置。

Dish type solar collector single pile for thermal desorption of soil organic pollutants

The invention belongs to the field of geotechnical engineering technology, in particular to a dish solar energy heat collecting single pile for thermal desorption treatment of soil organic pollutants. The device consists of thermal desorption pile body, escape pile body, daily car track, daily car, controller, dish mirror and other components. Each thermal desorption pile device is equipped with two scattered piles, which can be arranged in hexagonal plum blossom pattern. The local solar trajectory parameters are entered into the controller in advance. The controller controls the daily vehicle moving along the circular arc of the circular arc, and controls the telescopic rod so that the butterfly mirror is always right to the sun. The heat collector is reflected on the collector, and the heat collector is heated to the thermal desorption pile after heating, and the soil is heated, and the low boiling point organic matter in the soil is heated through the escape pile. This device can use the solar energy to treat the organic pollution in the contaminated soil by the method of thermal desorption. It can be arranged and served together. It is a new kind of contaminated soil treatment device.

【技术实现步骤摘要】
一种土壤有机污染物热脱附处理的碟式太阳能集热单桩
本专利技术属岩土工程、环境工程
，具体涉及一种土壤有机污染物热脱附处理的碟式太阳能集热单桩。
技术介绍
随着我国工业化和城市化进程不断加快，我国很多地区的土壤受到越来越多的污染威胁，其中有机物污染土壤的问题因其危害性大和可察性高，受到越来越多的关注。热脱附作为一种有效处理土壤中有机物污染物的方法，被广泛地使用。热脱附法处理有机污染物的原理是通过直接或者间接的热交换，将土壤中有机污染物组分加热到足够高的温度，使其蒸发并与土壤介质相分离。目前，热脱附处理污染土壤的技术主要是使用热泵加热蒸汽或热交换液体，在污染场地上布置热循环井，通过向热循环井持续供热，达到加热土壤中有机污染物的目的。然而，目前这类应用技术的主要局限是：把土壤加热到能使有机污染物热脱附的温度需要大量能量，需要额外的供热装置和控制设备，需要较高建设成本和运行成本。因此，寻找一种成本更加低廉的加热能源成为了促进热脱附应用和环境有效治理的重要途径。太阳能作为一种高效廉价的清洁能源，已经逐渐被各国列为战略能源，利用太阳能的技术如雨后春笋出现并应用于各个领域。如果可以将太阳能用于热脱附修复土壤，能够采取比较环保低能耗的方法提高污染土壤修复的能源经济性，目前尚没有全面配套的技术用于利用太阳能热脱附处理污染土壤中的有机污染物，如何有效地将太阳能应用于热脱附处理，是亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种土壤有机污染物热脱附处理的碟式太阳能集热单桩。本专利技术提出的一种土壤有机污染物热脱附处理的碟式太阳能集热单桩，包括固定支座、轨道及逸散系统、逐日车系统和集热系统；其中：固定支座包括热脱附桩体、桩帽护筒、桩顶盖帽、旋转支座和旋转支座卡具。热脱附桩体为空心构件，桩帽护筒焊接于桩顶盖帽下方。热脱附桩体依次穿过桩帽护筒和桩顶盖帽，并露出于桩顶盖帽一定长度；热脱附桩体上部的横截面小于其下部的横截面，桩帽护筒恰好抵住热脱附桩体的变截面处。桩帽护筒和热脱附桩体通过螺栓固定连接，使得桩帽护筒不能绕热脱附桩体旋转。旋转支座外径小于热脱附桩体上部内径，旋转支座插入热脱附桩体内，旋转支座焊接于旋转支座卡具下方，且旋转支座和旋转支座卡具形成整体。旋转支座卡具底座圆柱外径与热脱附桩体上部外径一致，使旋转支座能绕热脱附桩体旋转。轨道及逸散系统包括逐日车轨道、V型联系杆、逸散桩桩帽、逸散桩卡具和逸散桩。V型联系杆焊接在固定支座中的旋转支座上，逐日车轨道与V型联系杆焊接，整体的呈对称状。逸散桩卡具侧面焊接在V型联系杆端头，逸散桩卡具下方焊接逸散桩，逸散桩卡具上方焊接有逸散桩桩帽。逸散桩侧面有许多规则排列的逸散桩吸附孔，以利于土壤中低沸点有机物的逸出。逐日车系统包括车身装置、电动装置和传力杆件系统。车身装置包括逐日车主动轮轴、逐日车从动轮、逐日车从动轮轴、逐日车车座、逐日车支架、伸缩杆卡座、逐日车主动轮。车身装置位于逐日车轨道上，且能在逐日车轨道上沿圆弧轨道滚动。逐日车车座上方焊接有卡具。逐日车车架有四个，四个逐日车支架分别焊接在逐日车车座四角处；逐日车支架中心留有圆孔；逐日车主动轮轴外径和逐日车从动轮轴外径一致，且略小于逐日车支架中心圆孔直径。一根逐日车主动轮轴和一根逐日车从动轮轴分别穿过相应的逐日车支架中心圆孔处，圆孔内部涂上机油，使得逐日车主动轮轴和逐日车从动轮轴可在圆孔内部自由转动。逐日车主动轮轴和逐日车从动轮轴在各自靠近旋转支座的一侧超出逐日车支架外截面的长度相同，在远离旋转支座的另一侧，逐日车主动轮轴和逐日车从动轮轴均超出逐日车支架一定长度，且逐日车主动轮轴超出逐日车支架的长度更长。逐日车主动轮轴穿过逐日车主动轮的中心，焊接连接；两个逐日车从动轮套在逐日车主动轮轴上并与其焊接连接，且这两个逐日车从动轮都位于主动轮的同侧；逐日车从动轮轴穿过另两个逐日车从动轮的中心，焊接连接；进一步，位于同一轮轴上的两个逐日车从动轮之间的间距略大于逐日车轨道上横梁长度，以保证车身装置沿圆弧轨道滚动。电动装置包括逐日车电机、逐日车电机支架、逐日车电机轴、逐日车传动带和逐日车蓄电及控制器。逐日车电机支架和逐日车蓄电及控制器焊接在逐日车车座上面。逐日车电机焊接在逐日车电机支架上，逐日车电机轴插入逐日车电机中并焊接在逐日车电机内部旋转底盘上。逐日车传动带绕过逐日车电机轴和车身装置的逐日车主动轮，通过齿轮与轮轴和主动轮卡合。传力杆件系统包括可控伸缩杆、可控伸缩杆套筒、伸缩杆卡具和伸缩杆螺栓。可控伸缩杆套筒底部焊接有伸缩杆卡具。伸缩杆卡具和逐日车车座上方的伸缩杆卡座通过伸缩杆螺栓相连，可控伸缩杆插在可控伸缩杆套筒内。可控伸缩杆套筒内有液压装置，可控制可控伸缩杆伸缩。集热系统包括卡座传热支杆、集热器支承传热杆、集热器、集热碟盘、碟盘支撑杆、集热碟盘横架和集热碟盘纵架。卡座传热支杆底部焊接有卡具，可通过螺栓与固定支座中的旋转支座卡具相连。卡座传热支杆远离旋转支座的一端与集热器支承传热杆焊接。集热器支承传热杆远离卡座传热支杆的一端焊接集热器。卡座传热支杆下方的侧面焊接有碟盘支撑杆；集热碟盘横架和集热碟盘纵架通过各自的中心位置焊接，同时在中心位置与碟盘支撑杆焊接。集热碟盘背面焊接在集热碟盘横架和集热碟盘纵架组成的十字架上。集热器始终正对集热碟盘(蝶式反射镜)中心。将多个蝶式太阳能集热单桩按照四角网结构排列，使得逸散桩按照六角网排列。在本专利技术中，将多个碟式太阳能集热单桩进而按照60°夹角的菱形阵列形式排列，使得逸散桩按照梅花形排列，使得每一根热脱附桩的周围围绕着六根呈正六边形均匀等距排列布置的逸散桩。本专利技术中，桩帽护筒和桩顶盖帽外均设有隔热涂层。本专利技术中，桩帽护筒为空心构件，旋转支座为实心构件。本专利技术中，热脱附桩体同时也是土壤加热器。本专利技术中，位于同一侧的两个逐日车从动轮的中心线采用与逐日车轨道圆心相同的圆弧，每排逐日车支架的中心线延长线都经过逐日车轨道圆弧的圆心。本专利技术中，集热碟盘倾角可通过改变可控伸缩杆超出可控伸缩杆套筒的长度来调节。本专利技术中，逐日车蓄电及控制器具体参数已根据采集的太阳轨迹数据设定好，可控制逐日车电机启动带动逐日车电机轴转动，通过逐日车传动带带动逐日车主动轮轴转动，从而带动车身装置沿圆弧形逐日车轨道移动，使得带动集热系统绕热脱附桩体转动，保证蝶式反射镜竖向始终正对太阳。具体装置尺寸视实施条件而定。本专利技术中，可将太阳能用于热脱附处理受有机物污染的土壤中，使土壤中低沸点有机物蒸发逸出，达到处理效果。本专利技术的工作过程：本专利技术提出的一种土壤有机污染物热脱附处理的碟式太阳能集热单桩，主要用于热脱附处理有机物污染土壤，主要工作过程如下：在安装本专利技术提出的装置前，将需安装地区的太阳轨迹数据事先编制好，并录入逐日车蓄电及控制器中，逐日车蓄电及控制器通过信号的传输实现对逐日车电机的工作时间、转动速度进行精确控制，本装置的逐日车系统在逐日车轨道上精确行进，从而带动集热系统部件实现追踪太阳的东西向运动；本装置的可伸缩杆与可伸缩杆套筒组成的伸缩杆系统可以按照设定的太阳轨迹信号精确伸缩长度，从而带动集热系统部件追踪太阳的上下方向运动，逐日车系统与伸缩杆系统共同控制了集热系统在朝向，使其能够在日照时间内一直朝向太阳，从而实现太阳能吸收的最大化。固定支本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种土壤有机污染物热脱附处理的碟式太阳能集热单桩，其特征在于：包括固定支座、轨道及逸散系统、逐日车系统和集热系统；固定支座包括热脱附桩体(1)、桩帽护筒(2)、桩顶盖帽(3)、旋转支座(4)和旋转支座卡具(5)；热脱附桩体(1)为空心构件，桩帽护筒(2)焊接于桩顶盖帽(3)下方；热脱附桩体(1)依次穿过桩帽护筒(2)和桩顶盖帽(3)，并露出于桩顶盖帽(3)一定长度；热脱附桩体(1)上部的横截面小于其下部的横截面，桩帽护筒(2)恰好抵住热脱附桩体(1)的变截面处；桩帽护筒(2)和热脱附桩体(1)通过螺栓固定连接，使得桩帽护筒(2)不能绕热脱附桩体(1)旋转；旋转支座(4)外径小于热脱附桩体(1)上部内径，旋转支座(4)插入热脱附桩体(1)内，旋转支座(4)焊接于旋转支座卡具(5)下方，且旋转支座(4)和旋转支座卡具(5)形成整体；旋转支座卡具(5)底座圆柱外径与热脱附桩体(1)上部外径一致，使旋转支座(4)能绕热脱附桩体(1)旋转；轨道及逸散系统包括逐日车轨道(14)、V型联系杆(16)、逸散桩桩帽(17)、逸散桩卡具(18)和逸散桩(15)；V型联系杆(16)焊接在固定支座中的旋转支座(4)上，逐日车轨道(14)与V型联系杆(16)焊接，整体的呈对称状；逸散桩卡具(18)侧面焊接在V型联系杆(16)端头，逸散桩卡具(18)下方焊接逸散桩(15)，逸散桩卡具(18)上方焊接有逸散桩桩帽(17)；逸散桩(15)侧面有许多规则排列的逸散桩吸附孔(34)；逐日车系统包括车身装置、电动装置和传力杆件系统；车身装置包括逐日车主动轮轴(21)、逐日车从动轮(22)、逐日车从动轮轴(23)、逐日车车座(25)、逐日车支架(26)、伸缩杆卡座(29)、逐日车主动轮(31)；车身装置位于逐日车轨道(14)上，且能在逐日车轨道(14)上沿圆弧轨道滚动；逐日车车座(25)上方焊接有卡具；逐日车车架有四个，四个逐日车支架(26)分别焊接在逐日车车座(25)四角处；逐日车支架(26)中心留有圆孔；逐日车主动轮轴(21)外径和逐日车从动轮轴(23)外径一致，且略小于逐日车支架(26)中心圆孔直径；一根逐日车主动轮轴(21)和一根逐日车从动轮轴(23)分别穿过相应的逐日车支架(26)中心圆孔处，圆孔内部涂上机油，使得逐日车主动轮轴(21)和逐日车从动轮轴(23)可在圆孔内部自由转动；逐日车主动轮轴(21)和逐日车从动轮轴(23)在各自靠近旋转支座(4)的一侧超出逐日车支架(26)外截面的长度相同，在远离旋转支座(4)的另一侧，逐日车主动轮轴(21)和逐日车从动轮轴(23)均超出逐日车支架(26)一定长度，且逐日车主动轮轴(21)超出逐日车支架(26)的长度更长；逐日车主动轮轴(21)穿过逐日车主动轮(31)的中心，焊接连接；两个逐日车从动轮(22)套在逐日车主动轮轴(21)上并与其焊接连接，且这两个逐日车从动轮(22)都位于主动轮(31)的同侧；逐日车从动轮轴(23)穿过另两个逐日车从动轮(22)的中心，焊接连接；进一步，位于同一轮轴上的两个逐日车从动轮(22)之间的间距略大于逐日车轨道(14)上横梁长度，以保证车身装置沿圆弧轨道滚动；电动装置包括逐日车电机(13)、逐日车电机支架(30)、逐日车电机轴(19)、逐日车传动带(20)和逐日车蓄电及控制器(24)；逐日车电机支架(30)和逐日车蓄电及控制器(24)焊接在逐日车车座(25)上面两侧；逐日车电机(13)焊接在逐日车电机支架(30)上，逐日车电机轴(19)插入逐日车电机(13)中并焊接在逐日车电机(13)内部旋转底盘上；逐日车传动带(20)绕过逐日车电机轴(19)和车身装置的逐日车主动轮(31)，通过齿轮与轮轴和主动轮卡合；传力杆件系统包括可控伸缩杆(11)、可控伸缩杆套筒(12)、伸缩杆卡具(32)和伸缩杆螺栓(33)；可控伸缩杆套筒(12)底部焊接有伸缩杆卡具(32)；伸缩杆卡具(32)和逐日车车座(25)上方的卡具通过伸缩杆螺栓(33)相连，可控伸缩杆(11)插在可控伸缩杆套筒(12)内；可控伸缩杆套筒(12)内有液压装置，可控制可控伸缩杆(11)伸缩；集热系统包括卡座传热支杆(6)、集热器支承传热杆(7)、集热器(8)、集热碟盘(9)、碟盘支撑杆(10)、集热碟盘横架(27)和集热碟盘纵架(28)；卡座传热支杆(6)底部焊接有卡具，可通过螺栓与固定支座中的旋转支座卡具(5)相连；卡座传热支杆(6)远离旋转支座的一端与集热器支承传热杆(7)焊接；集热器支承传热杆(7)远离卡座传热支杆(6)的一端焊接集热器(8)；卡座传热支杆(6)下方的侧面焊接有碟盘支撑杆(10)；集热碟盘横架(27)和集热碟盘纵架(28)通过各自的中心位置焊接，同时在中心位置与碟盘支撑杆(10)焊接；集热碟盘(9)背面焊接...

【技术特征摘要】
1.一种土壤有机污染物热脱附处理的碟式太阳能集热单桩，其特征在于：包括固定支座、轨道及逸散系统、逐日车系统和集热系统；固定支座包括热脱附桩体(1)、桩帽护筒(2)、桩顶盖帽(3)、旋转支座(4)和旋转支座卡具(5)；热脱附桩体(1)为空心构件，桩帽护筒(2)焊接于桩顶盖帽(3)下方；热脱附桩体(1)依次穿过桩帽护筒(2)和桩顶盖帽(3)，并露出于桩顶盖帽(3)一定长度；热脱附桩体(1)上部的横截面小于其下部的横截面，桩帽护筒(2)恰好抵住热脱附桩体(1)的变截面处；桩帽护筒(2)和热脱附桩体(1)通过螺栓固定连接，使得桩帽护筒(2)不能绕热脱附桩体(1)旋转；旋转支座(4)外径小于热脱附桩体(1)上部内径，旋转支座(4)插入热脱附桩体(1)内，旋转支座(4)焊接于旋转支座卡具(5)下方，且旋转支座(4)和旋转支座卡具(5)形成整体；旋转支座卡具(5)底座圆柱外径与热脱附桩体(1)上部外径一致，使旋转支座(4)能绕热脱附桩体(1)旋转；轨道及逸散系统包括逐日车轨道(14)、V型联系杆(16)、逸散桩桩帽(17)、逸散桩卡具(18)和逸散桩(15)；V型联系杆(16)焊接在固定支座中的旋转支座(4)上，逐日车轨道(14)与V型联系杆(16)焊接，整体的呈对称状；逸散桩卡具(18)侧面焊接在V型联系杆(16)端头，逸散桩卡具(18)下方焊接逸散桩(15)，逸散桩卡具(18)上方焊接有逸散桩桩帽(17)；逸散桩(15)侧面有许多规则排列的逸散桩吸附孔(34)；逐日车系统包括车身装置、电动装置和传力杆件系统；车身装置包括逐日车主动轮轴(21)、逐日车从动轮(22)、逐日车从动轮轴(23)、逐日车车座(25)、逐日车支架(26)、伸缩杆卡座(29)、逐日车主动轮(31)；车身装置位于逐日车轨道(14)上，且能在逐日车轨道(14)上沿圆弧轨道滚动；逐日车车座(25)上方焊接有卡具；逐日车车架有四个，四个逐日车支架(26)分别焊接在逐日车车座(25)四角处；逐日车支架(26)中心留有圆孔；逐日车主动轮轴(21)外径和逐日车从动轮轴(23)外径一致，且略小于逐日车支架(26)中心圆孔直径；一根逐日车主动轮轴(21)和一根逐日车从动轮轴(23)分别穿过相应的逐日车支架(26)中心圆孔处，圆孔内部涂上机油，使得逐日车主动轮轴(21)和逐日车从动轮轴(23)可在圆孔内部自由转动；逐日车主动轮轴(21)和逐日车从动轮轴(23)在各自靠近旋转支座(4)的一侧超出逐日车支架(26)外截面的长度相同，在远离旋转支座(4)的另一侧，逐日车主动轮轴(21)和逐日车从动轮轴(23)均超出逐日车支架(26)一定长度，且逐日车主动轮轴(21)超出逐日车支架(26)的长度更长；逐日车主动轮轴(21)穿过逐日车主动轮(31)的中心，焊接连接；两个逐日车从动轮(22)套在逐日车主动轮轴(21)上并与其焊接连接，且这两个逐日车从动轮(22)都位于主动轮(31)的同侧；逐日车从动轮轴(23)穿过另两个逐日车从动轮(22)的中心，焊接连接；进一步，位于同一轮轴上的两个逐日车从动轮(22)之间的间距略大于逐日车轨道(14)上横梁长度，以保证车身装置沿圆弧轨道滚动；电动装置包括逐日车电机(13)、逐日车电机支架(30)、逐日车电...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯世进，沈阳，付文鼎，李垚，张晓磊，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：上海,31