專利名稱：土壤真空加熱器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于混合攪拌類機(jī)械裝置技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可應(yīng)用于土壤處理與修復(fù)領(lǐng)域的加熱裝置。
背景技術(shù)：
目前，機(jī)械攪拌設(shè)備中的攪拌器主要有渦輪式攪拌器、旋槳式攪拌器、垂直螺旋式攪拌器等，這些攪拌器均能在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中起到對(duì)物料的均勻攪拌的作用，但現(xiàn)有的機(jī)械攪拌器存在結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜、制作工藝繁瑣、操作過(guò)程冗長(zhǎng)、功能相對(duì)單一等缺點(diǎn)，研究和開(kāi)發(fā)一種制作簡(jiǎn)單、操作方便、功能多用的攪拌器是本領(lǐng)域的一個(gè)發(fā)展方向。土壤重金屬污染是指由于人類活動(dòng)導(dǎo)致重金屬成分滲入到土壤中，使土壤中重金屬明顯高于原生含量、并造成生態(tài)環(huán)境質(zhì)量惡化的現(xiàn)象。土壤重金屬污染的特點(diǎn)是其中的重金屬不能被降解而從環(huán)境中徹底消除，其只能從一種形態(tài)轉(zhuǎn)化為另一種形態(tài)，從高濃度變?yōu)榈蜐舛?，而且能在生物體內(nèi)積累富集。目前處理土壤重金屬的方法主要有工程修復(fù)法(如客土法、換土法和翻土法)、物理化學(xué)修復(fù)法(如電動(dòng)力學(xué)修復(fù)、熱修復(fù)、土壤淋洗、固化/穩(wěn)定化法)和生物修復(fù)法?，F(xiàn)有的處理方法存在工程量較大、修復(fù)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、易造成二次污染、修復(fù)難度較大、修復(fù)效果不徹底等缺陷。迄今為止，也未見(jiàn)到有與處理土壤重金屬相關(guān)的設(shè)備或裝置問(wèn)世，這使得土壤重金屬污染的治理技術(shù)一直發(fā)展緩慢，這也大大制約了現(xiàn)有土地資源的利用，給人們的身體健康和食品安全埋下隱患。與處理土壤重金屬相關(guān)的設(shè)備或裝置主要是各種攪拌機(jī)械裝置，但是單純的攪拌機(jī)械裝置往往難以滿足土壤重金屬處理的相關(guān)要求，現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題的解決對(duì)攪拌機(jī)械裝置及構(gòu)成攪拌機(jī)械裝置核心部件的轉(zhuǎn)子提出了更高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作容易、操作方便、加工成本低、且兼具攪拌和導(dǎo)料雙重效果的土壤真空加熱器。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為一種土壤真空加熱器，包括物料容器和對(duì)該物料容器進(jìn)行加熱的加熱系統(tǒng)，所述物料容器上設(shè)有進(jìn)料口和出料口，所述物料容器內(nèi)安裝有一轉(zhuǎn)子，所述物料容器上還設(shè)有連通至抽真空設(shè)備上的抽真空出口 ；所述物料容器通過(guò)密封處理使其內(nèi)部的容腔能保持在真空負(fù)壓狀態(tài)下。所述密封處理包括以下措施首先，土壤真空加熱器設(shè)備主體連接處均采用密封焊接(例如抽真空出口等部位)；所述進(jìn)料口優(yōu)選通過(guò)法蘭及盲板連接進(jìn)行密封；所述出料口可優(yōu)選通過(guò)一個(gè)連接式拉桿進(jìn)行密封控制，連接式拉桿由所述物料容器的內(nèi)壁截取一部分，并通過(guò)一段圓鋼連接位于出料口下端的盲板；所有的活動(dòng)蓋板處可采用石墨墊片進(jìn)行密封。作為對(duì)上述土壤真空加熱器的進(jìn)一步改進(jìn)，所述轉(zhuǎn)子為一多功能轉(zhuǎn)子，所述多功能轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)軸套，所述轉(zhuǎn)軸套上設(shè)有多個(gè)葉片組件，且各葉片組件依次呈螺旋線型繞設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸套的外壁上；所述葉片組件包括相鄰布置的主承力葉片組件和副承力葉片組件；所述主承力葉片組件包括固定于所述轉(zhuǎn)軸套外壁上的主銷軸和可繞該主銷軸在銳角范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的主承力葉片；所述副承力葉片組件包括固定于所述轉(zhuǎn)軸套外壁上的副銷軸和可繞該副銷軸在小于180°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的副承力葉片。
上述改進(jìn)后的土壤真空加熱器中，所述主承力葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍可以由固定于轉(zhuǎn)軸套外壁上的定位銷、定位子等構(gòu)件進(jìn)行限定(例如可設(shè)置兩個(gè)定位銷以限定其轉(zhuǎn)動(dòng)范圍)，但優(yōu)選是由位于主承力葉片一側(cè)的主定位銷和位于主承力葉片另一側(cè)的副銷軸共同限定，這樣可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，以減少轉(zhuǎn)軸套外壁上定位銷的布設(shè)。上述改進(jìn)后的土壤真空加熱器中，所述主銷軸、主定位銷和副銷軸在轉(zhuǎn)軸套外壁上的固定位置和布置方式可以有多種形式，但主銷軸、主定位銷和副銷軸優(yōu)選以相互平行的方式固定在轉(zhuǎn)軸套外壁上，即三者在垂直于所述轉(zhuǎn)軸的豎直平面內(nèi)的投影保持相互平行。在此種優(yōu)選的布置方式下，所述主承力葉片可優(yōu)化為一矩形的平板式葉片。這樣不僅簡(jiǎn)化了主承力葉片的制作，而且主承力葉片可以更好地貼合于主定位銷或副銷軸上，提高主承力葉片的受力性能，防止其變形，更好地實(shí)現(xiàn)主承力葉片的攪拌和導(dǎo)向功能。上述改進(jìn)后的土壤真空加熱器中，所述副承力葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍同樣可以由固定于轉(zhuǎn)軸套外壁上的定位銷等構(gòu)件進(jìn)行限定，但優(yōu)選是由位于副承力葉片一側(cè)的副定位銷和位于副承力葉片另一側(cè)的定位子共同限定。更優(yōu)選的，所述定位子是設(shè)置在所述副銷軸的副銷軸套上，所述副銷軸套則固定在所述轉(zhuǎn)軸套的外壁上。 上述改進(jìn)后的土壤真空加熱器中，所述副承力葉片除了具有承力作用，主要還能起到過(guò)渡作用。由于副承力葉片是相鄰兩個(gè)葉片組件中相鄰兩個(gè)主承力葉片的過(guò)渡葉片，且相鄰兩個(gè)葉片組件是沿螺旋軌跡隔開(kāi)一段距離，如果要使副承力葉片起到更好的連接和過(guò)渡效果，則副承力葉片可能要設(shè)置成三維的扭曲式葉片，這樣方可保證本級(jí)的副承力葉片能與下一級(jí)葉片組件中的主承力葉片有效銜接。為了進(jìn)一步簡(jiǎn)化副承力葉片的形狀，在相鄰兩個(gè)所述的葉片組件中，更優(yōu)選的，前一個(gè)葉片組件中的定位子與后一個(gè)葉片組件中的主銷軸設(shè)置成基本位于同一豎直平面內(nèi)(后一個(gè)葉片組件中的主銷軸還可再往前一個(gè)葉片組件方向前平移)，這樣便能將三維扭曲式的副承力葉片優(yōu)化為一扇形的平板式葉片，大大簡(jiǎn)化副承力葉片的制作和加工。上述改進(jìn)后的土壤真空加熱器中，所述主承力葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的角度范圍優(yōu)選為0° 60° ;所述副承力葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的角度范圍優(yōu)選為0° 90°。在相鄰兩個(gè)所述的葉片組件中，前一個(gè)葉片組件的主銷軸在垂直于所述轉(zhuǎn)軸的豎直平面內(nèi)的投影與后一個(gè)葉片組件的主銷軸在垂直于所述轉(zhuǎn)軸的豎直平面內(nèi)的投影優(yōu)選呈20° 60°夾角。上述的土壤真空加熱器中，所述加熱系統(tǒng)可以采用各種可選的加熱設(shè)備，優(yōu)選為一導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)，此時(shí)與之相配合的物料容器的容器壁為一雙層夾腔式容器壁(即容器壁的內(nèi)壁和外壁之間形成一容器壁壁腔)，所述物料容器上另設(shè)有與所述容器壁內(nèi)的壁腔相通的導(dǎo)熱油進(jìn)口和導(dǎo)熱油出口，所述導(dǎo)熱油進(jìn)口和導(dǎo)熱油出口通過(guò)導(dǎo)熱油管道與所述導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)連通。與之相適應(yīng)，所述物料容器的容器壁上還可增設(shè)一與所述容器壁內(nèi)的壁腔相通的排污口。所述導(dǎo)熱油進(jìn)口、導(dǎo)熱油出口及排污口處的引出管道均可為圓形鋼管，且均穿過(guò)容器壁的外壁，并采用密封焊接至外壁上。上述的土壤真空加熱器中，所述物料容器上各開(kāi)口的優(yōu)選布置方式為所述進(jìn)料口和導(dǎo)熱油進(jìn)口分別設(shè)于所述物料容器一端的上部和下部，所述出料口和導(dǎo)熱油出口分別設(shè)于所述物料容器另一端的下部和上部。所述進(jìn)料口和出料口均通過(guò)法蘭及盲板與所述物料容器的容腔密封連接。所述排污口可設(shè)置在與導(dǎo)熱油進(jìn)口的同一端下部，且排污口位于正下部，導(dǎo)熱油進(jìn)口則可布置于斜下部。所述抽真空出口則可設(shè)置在與導(dǎo)熱油出口同一端的上部，且抽真空出口位于正上部，導(dǎo)熱油出口則布置于斜上部。更優(yōu)選的，當(dāng)所述導(dǎo)熱油進(jìn)口設(shè)于所述物料容器一端后方的斜下部時(shí)，所述導(dǎo)熱油進(jìn)口法線與水平面的夾角范圍O1優(yōu)選為20°〈^〈60° ;當(dāng)導(dǎo)熱油出口設(shè)于所述物料容器另一端前方的斜上部時(shí)，所述導(dǎo)熱油出口法線與水平面的夾角范圍α2優(yōu)選為50° <α2〈80°。本發(fā)明的 上述土壤真空加熱器主要是針對(duì)汞(Hg)、砷(As)等低沸點(diǎn)重金屬污染土壤的處理過(guò)程進(jìn)行應(yīng)用，其技術(shù)原理為利用低沸點(diǎn)重金屬在一定真空環(huán)境下其沸點(diǎn)溫度會(huì)大幅降低的特性，將受重金屬污染的土壤放入本發(fā)明真空密閉的物料容器內(nèi)，通過(guò)加熱系統(tǒng)將物料容器內(nèi)受污染的土壤均勻加熱至最高約350°C，其中的汞(Hg)、砷(As)等重金屬轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)從土壤中分離出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤中重金屬的處理、去除和回收利用。本發(fā)明的土壤真空加熱器在工作時(shí)處于一個(gè)高真空的壓力環(huán)境下，物料容器內(nèi)容腔的壓力可控制在450Pa 550Pa ；當(dāng)受重金屬污染的土壤處在此范圍的壓力下時(shí)，土壤內(nèi)部的重金屬沸點(diǎn)溫度顯著降低，降低幅度約在300°C 450°C左右，將其沸點(diǎn)溫度降低以后，可大量減少重金屬氣化所消耗的能量，還能使其不產(chǎn)生危險(xiǎn)的裂化物質(zhì)，同時(shí)可盡量保持土壤的理化性質(zhì)。因此，與常壓下加熱的土壤加熱器相比，本發(fā)明的土壤真空加熱器更安全、節(jié)能、高效。當(dāng)重金屬氣化后，可將其氣體引入冷凝器內(nèi)凝結(jié)成重金屬冷凝液，再進(jìn)入冷凝液活性碳過(guò)濾器對(duì)重金屬進(jìn)行捕獲，未凝結(jié)的重金屬蒸汽和不凝結(jié)的其它氣體進(jìn)入氣體活性碳過(guò)濾器，進(jìn)而除去重金屬，實(shí)現(xiàn)了對(duì)重金屬污染土壤的凈化處理。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)突出體現(xiàn)在本發(fā)明提出了一種帶有實(shí)用、高效多功能轉(zhuǎn)子的土壤真空加熱器，其中的多功能轉(zhuǎn)子可根據(jù)驅(qū)動(dòng)力扭轉(zhuǎn)方向的不同向逆時(shí)針或順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，在向不同方向轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下，能同時(shí)起到攪拌物料(即土壤)和導(dǎo)出物料的雙重效果，該多功能轉(zhuǎn)子裝設(shè)于本發(fā)明的土壤真空加熱器后，大大增強(qiáng)了本發(fā)明土壤真空加熱器的使用效果?？偟膩?lái)說(shuō)，本發(fā)明采用了一種完全有別于現(xiàn)有技術(shù)的技術(shù)思路，使常規(guī)固定式的攪拌葉片轉(zhuǎn)變成可以做雙重疊加轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片，本發(fā)明的土壤真空加熱器不僅結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單，制作方便，而且加工成本低，其大大拓寬了本發(fā)明土壤真空加熱器的應(yīng)用范圍，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例中的多功能轉(zhuǎn)子在逆時(shí)針(左視時(shí))轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的工作狀態(tài)示意圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的多功能轉(zhuǎn)子在順時(shí)針(左視時(shí))轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的工作狀態(tài)示意圖。圖3為圖I中E-E處的局部剖視圖。圖4為圖2中的左視圖(只示意出其中的兩個(gè)葉片組件)。圖5為主承力葉片組件的主視圖。圖6為主承力葉片組件的左視圖。
圖7為主承力葉片組件的俯視圖。圖8為副承力葉片組件的主視圖。圖9為副承力葉片組件的左視圖。圖10為副承力葉片組件的俯視圖。圖11為本發(fā)明實(shí)施例中土壤真空加熱器的透視圖。圖12為本發(fā)明實(shí)施例中土壤真空加熱器的物料容器的主視圖。圖13為本發(fā)明實(shí)施例中土壤真空加熱器的物料容器的左視圖。圖14為圖13中的物料容器在A-A處的剖視圖。圖15為圖13中的物料容器在B-B處的剖視圖。圖16為圖12中的物料容器在C-C處的剖視圖。圖17為圖12中的物料容器在D-D處的剖視圖。圖例說(shuō)明
I.轉(zhuǎn)軸；11.連接桿；2.轉(zhuǎn)軸套；3.葉片組件；31.主承力葉片組件；311.主銷軸；312.主承力葉片；313.主銷軸套；314.主定位銷；32.副承力葉片組件；321.副銷軸；322.副承力葉片；323.副銷軸套；324.副定位銷；325.定位子；4.物料容器；41.進(jìn)料口； 42.出料口； 43.抽真空出口； 44.內(nèi)壁；45.外壁；46.壁腔；47.導(dǎo)熱油進(jìn)口； 48.導(dǎo)熱油出口； 49.排污口； 5.容腔；6.壓力表；7.基座；8.溫度計(jì)。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。實(shí)施例
一種如圖11所示的土壤真空加熱器，包括圓筒狀的物料容器4和對(duì)該物料容器4進(jìn)行加熱的加熱系統(tǒng)，物料容器4固定在基座7上，物料容器4采用不銹鋼材質(zhì)，物料容器4上設(shè)有進(jìn)料口 41和出料口 42，物料容器4內(nèi)安裝有一多功能轉(zhuǎn)子，物料容器4上還設(shè)有連通至抽真空設(shè)備上的抽真空出口 43 (考慮到抽真空設(shè)備屬于常規(guī)設(shè)備，只需將其連接至抽真空出口即可，因此在圖11中未示出);物料容器4通過(guò)密封處理使其內(nèi)部的容腔能保持在真空負(fù)壓狀態(tài)下，這些密封處理包括以下措施土壤真空加熱器設(shè)備主體連接處均采用密封焊接(例如抽真空出口 43等部位)；進(jìn)料口 41通過(guò)法蘭及盲板連接進(jìn)行密封；出料口 42通過(guò)一個(gè)連接式拉桿進(jìn)行密封控制，連接式拉桿由物料容器4的內(nèi)壁44截取一部分，并通過(guò)一段圓鋼連接位于出料口 42下端的盲板；所有的活動(dòng)蓋板處可采用石墨墊片進(jìn)行密封。本實(shí)施例的土壤真空加熱器中，加熱系統(tǒng)為一導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)，此時(shí)與之相配合 的物料容器4的容器壁為一雙層夾腔式容器壁，即容器壁的內(nèi)壁44和外壁45之間形成一容器壁壁腔46，壁腔46的厚度約為3mm 10mm，內(nèi)壁44和外壁45的兩端處采用隔板套密封焊接。物料容器4上另設(shè)有與容器壁內(nèi)的壁腔46相通的導(dǎo)熱油進(jìn)口 47、導(dǎo)熱油出口 48和排污口 49，導(dǎo)熱油進(jìn)口 47和導(dǎo)熱油出口 48通過(guò)導(dǎo)熱油管道與導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)連通(考慮到導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)屬于常規(guī)設(shè)備，只需將其連接至導(dǎo)熱油進(jìn)口和導(dǎo)熱油出口即可，因此在圖11中未示出)。導(dǎo)熱油進(jìn)口 47、導(dǎo)熱油出口 48及排污口 49處的引出管道均為圓形鋼管，且均只穿過(guò)容器壁的外壁45，并采用密封焊接至外壁45上。該導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)的工作原理為通過(guò)導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)從導(dǎo)熱油進(jìn)口 47處向壁腔46內(nèi)通入導(dǎo)熱油，導(dǎo)熱油通過(guò)電加熱棒加熱后，油溫控制在350°C左右，加熱后的導(dǎo)熱油經(jīng)導(dǎo)熱油進(jìn)口 47進(jìn)入到外壁45和內(nèi)壁44之間的夾層壁腔46中，使導(dǎo)熱油充滿外壁45和內(nèi)壁44之間的夾層壁腔46，土壤真空加熱器的整個(gè)容腔5被導(dǎo)熱油包圍；導(dǎo)熱油在外壁45和內(nèi)壁44之間流動(dòng)，最后從導(dǎo)熱油出口48導(dǎo)出；導(dǎo)熱油循環(huán)泵將導(dǎo)熱油出口 48處流出的導(dǎo)熱油導(dǎo)出到電加熱棒油箱進(jìn)行加熱，力口熱到350°C后再經(jīng)導(dǎo)熱油進(jìn)口 47循環(huán)進(jìn)入到壁腔46中，從而形成一個(gè)導(dǎo)熱油的熱循環(huán)路。整個(gè)土壤真空加熱器設(shè)備主體采用硅酸鋁纖維板進(jìn)行包裹，從而起到設(shè)備隔熱作用，以防止在加熱過(guò)程中熱量過(guò)多的散失，保證導(dǎo)熱油絕大部分熱量傳遞到容腔5內(nèi)的土壤中。容腔5內(nèi)可設(shè)置溫度計(jì)8以監(jiān)控容腔5內(nèi)溫度的變化。
如圖12 圖17所示，本實(shí)施例的土壤真空加熱器中，物料容器4上各開(kāi)口的布置方式為進(jìn)料口 41設(shè)于物料容器4左端的正上部，出料口 42設(shè)于物料容器4右端的正下部(出料口 42為一個(gè)立方體形鋼板制成，需穿透容器壁的外壁45和內(nèi)壁44)，導(dǎo)熱油進(jìn)口47設(shè)于物料容器4左端后方的斜下部(水平夾角Ci1約為25° (20° 60°均可)，參見(jiàn)圖13)，導(dǎo)熱油出口 48設(shè)于物料容器4右端前方的斜上部(水平夾角α2約為55° (50° 80°均可)，參見(jiàn)圖13)。進(jìn)料口 41和出料口 42均通過(guò)法蘭及盲板與物料容器4的容腔5密封連接。排污口 49設(shè)置在物料容器4左端的正下部，抽真空出口 43則設(shè)置在物料容器
4右端的正上部，抽真空出口 43處的圓形管壁上安裝有一壓力表接管，用于安裝壓力表6。圖I 圖10示出了本實(shí)施例土壤真空加熱器中的多功能轉(zhuǎn)子，包括轉(zhuǎn)軸I和轉(zhuǎn)軸套2 (轉(zhuǎn)軸套2為一近似圓柱形鋼管)，轉(zhuǎn)軸I通過(guò)連接桿11與轉(zhuǎn)軸套2相連(參見(jiàn)圖3)，轉(zhuǎn)軸套2上設(shè)有多個(gè)葉片組件3，且各葉片組件3依次呈螺旋線型軌跡均勻繞設(shè)在轉(zhuǎn)軸套2的外壁上，直到位于出料口 42正上方的位置為止。 本實(shí)施例的葉片組件3包括相鄰布置的主承力葉片組件31和副承力葉片組件32。如圖5 圖7所示，本實(shí)施例的主承力葉片組件31包括固定于轉(zhuǎn)軸套2外壁上的主銷軸311和可繞該主銷軸311在銳角范圍0° 15°內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的主承力葉片312 (本實(shí)施例的主承力葉片312為一方形平板式鋼質(zhì)葉片)；其中，主銷軸311裝設(shè)在主銷軸套313中并與主銷軸套313固接(例如焊接)，主銷軸311 (或者主銷軸套313)再固定在轉(zhuǎn)軸套2的外壁上；主承力葉片312通過(guò)其根部焊接的鋼管套設(shè)在主銷軸311上，以便其可繞主銷軸311轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖8 圖10所示，副承力葉片組件32包括固定于轉(zhuǎn)軸套2外壁上的副銷軸321和可繞該副銷軸321在β =0° 66°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的副承力葉片322(本實(shí)施例的副承力葉片322為一扇形的平板式鋼質(zhì)葉片)；其中，副銷軸321裝設(shè)在副銷軸套323中并與副銷軸套323固接(例如焊接)，副銷軸321 (或者副銷軸套323)再固定在轉(zhuǎn)軸套2的外壁上；副承力葉片322通過(guò)其根部焊接的鋼管套設(shè)在副銷軸321上，以便其可繞副銷軸321轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖I、圖2所示，本實(shí)施例中，主承力葉片312的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍是由位于主承力葉片312上方(一側(cè))的主定位銷314和位于主承力葉片312下方(另一側(cè))的副銷軸321共同限定。主銷軸311、主定位銷314和副銷軸321在垂直于轉(zhuǎn)軸I的豎直平面內(nèi)的投影保持相互平行(可參見(jiàn)圖4)。如圖I、圖2所示，本實(shí)施例中，副承力葉片322的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍是由位于副承力葉片322 —側(cè)的副定位銷324和位于副承力葉片322另一側(cè)的定位子325共同限定。定位子325設(shè)置在副銷軸321的副銷軸套323上。本實(shí)施例中，相鄰的兩個(gè)葉片組件3中，前一個(gè)葉片組件中的定位子325與后一個(gè)葉片組件中的主銷軸311基本位于同一豎直平面內(nèi)，這樣便使得副承力葉片322可以設(shè)置成一扇形的平板式葉片。該副承力葉片322的扇形的中心角α取決于前一個(gè)葉片組件中副銷軸321 (或主銷軸311)在垂直于轉(zhuǎn)軸I的豎直平面內(nèi)的投影與后一個(gè)葉片組件的主銷軸311在垂直于轉(zhuǎn)軸I的豎直平面內(nèi)的投影的夾角大小，本實(shí)施例中，該夾角α為30° (20° 60°均可)本實(shí)施例的多功能轉(zhuǎn)子由一減速機(jī)帶動(dòng)其進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，安裝有本實(shí)施例多功能轉(zhuǎn)子的土壤真空加熱器兼具有攪拌和導(dǎo)料的雙重功能，該多功能轉(zhuǎn)子的工作原理為在啟動(dòng)減速機(jī)后，當(dāng)轉(zhuǎn)軸I進(jìn)行順時(shí)針?lè)较虻霓D(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中(左視)，各葉片組件3的各主承力葉片312與各副承力葉片322均隨轉(zhuǎn)軸套2 —并繞轉(zhuǎn)軸I進(jìn)行順時(shí)針?lè)较虻霓D(zhuǎn)動(dòng)，由于土壤真空加熱器運(yùn)行過(guò)程中容腔5內(nèi)裝填有待處理的各種土壤物料，受土壤物料反作用力的影響，各主承力葉片312與各副承力葉片322在(順時(shí)針)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中還將分別繞各自的主銷軸311和副銷軸321進(jìn)行向上的擺動(dòng)，直至分別擺動(dòng)到主定位銷314和副定位銷324限定的位置時(shí)停止，此時(shí)各主承力葉片312與各副承力葉片322均呈水平狀態(tài)(參見(jiàn)圖2)，此工作狀態(tài)下的多功能轉(zhuǎn)子相當(dāng)于在轉(zhuǎn)軸套2上固定了多個(gè)呈螺旋線軌跡間隔分布的攪拌葉片，進(jìn)而對(duì)土壤真空加熱器內(nèi)的土壤物料起到翻動(dòng)攪拌的作用和效果；當(dāng)轉(zhuǎn)軸I進(jìn)行逆時(shí)針?lè)较虻霓D(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中(左視)，各葉片組件3的各主承力葉片312與各副承力葉片322均隨轉(zhuǎn)軸套2一并繞轉(zhuǎn)軸I進(jìn)行逆時(shí)針?lè)较虻霓D(zhuǎn)動(dòng)，同樣受物料反作用力的影響，各主承力葉片312與各副承力葉片322在(逆時(shí)針)轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中還將分別繞各自的主銷軸311和副銷軸321進(jìn)行向下的擺動(dòng)，直至分別擺動(dòng)到副銷軸321和定位子325限定的位置時(shí)停止，此時(shí)各主承力葉片312呈傾斜狀，各副承力葉片322則呈豎直狀態(tài)(參見(jiàn)圖1)，此工作狀態(tài)下的多功能轉(zhuǎn)子相當(dāng)于在轉(zhuǎn)軸套2上固定了一條由多個(gè)葉片組成的、大致呈螺旋線軌跡分布的、階梯狀導(dǎo)料限位板，該導(dǎo)料限位板可從土壤真空加熱器的進(jìn)料口 41 一直延伸到出料口 42，進(jìn)而對(duì)土壤真空加熱器容腔5內(nèi)的土壤物料起到導(dǎo)料的作用和效果。本實(shí)施例的土壤真空加熱器的工作過(guò)程為先關(guān)閉出料口 42和排污口 49，使土壤真空加熱器的容腔5處于密閉狀態(tài)，然后將待處理的土壤物料通過(guò)進(jìn)料口 41倒入土壤真空加熱器的容腔5內(nèi)，倒入體積約為容腔5容積的1/3 1/2，以便于多功能轉(zhuǎn)子在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)使土壤更均勻地受熱；用真空泵連接至抽真空出口 43，對(duì)容腔5進(jìn)行抽真空，保證容腔5內(nèi)絕對(duì)壓力為500Pa左右，容腔內(nèi)壓力可通過(guò)位于抽真空出口 43管道旁的壓力表6進(jìn)行讀數(shù)顯示；在500Pa左右壓力的條件下，土壤內(nèi)的汞(Hg)、砷(As)等低沸點(diǎn)重金屬的沸點(diǎn)會(huì)明顯降低；再啟動(dòng)轉(zhuǎn)軸I，使多功能轉(zhuǎn)子勻速轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，轉(zhuǎn)軸I開(kāi)始進(jìn)行順時(shí)針?lè)较虻霓D(zhuǎn)動(dòng)(左視)，此工作狀態(tài)下的多功能轉(zhuǎn)子相當(dāng)于在轉(zhuǎn)軸套2上固定了多個(gè)呈螺旋線軌跡間隔分布的攪拌葉片，進(jìn)而對(duì)土壤真空加熱器內(nèi)的土壤物料起到翻動(dòng)攪拌的作用和效果；以導(dǎo)熱油作為熱傳遞介質(zhì)，通過(guò)內(nèi)壁44表面將熱量傳遞給土壤真空加熱器內(nèi)的土壤，并保持土壤受熱均勻；土壤在500Pa絕對(duì)壓力下均勻攪拌、受熱，土壤內(nèi)的水分、汞(Hg)、砷(As)、部分有機(jī)物等會(huì)受熱氣化，氣化的物質(zhì)在真空泵作用下進(jìn)入冷凝器，在冷凝器內(nèi)，由于冷卻水的吸熱，將水蒸汽、汞蒸氣、砷蒸氣及其它可凝結(jié)氣體冷凝下來(lái)，變成液態(tài)物質(zhì)，液態(tài)物質(zhì)再流入活性碳過(guò)濾器收集下來(lái)，而未凝結(jié)的氣體則由真空泵抽出，輸送到氣體活性碳過(guò)濾器，待吸附有害物質(zhì)后，通過(guò)導(dǎo)氣管排出；土壤中的重金屬處理結(jié)束后，關(guān)閉導(dǎo)熱油加熱棒停止加熱，關(guān)閉導(dǎo)熱油循環(huán)泵，關(guān)閉多功能轉(zhuǎn)子，真空泵在上述設(shè)備關(guān)閉后工作一段時(shí)間再停止，觀看壓力表6的讀數(shù)，待容腔5內(nèi)壓力達(dá)到大氣壓后，打開(kāi)出料口 42，再啟動(dòng)多功能轉(zhuǎn)子并使其反向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)轉(zhuǎn)軸I進(jìn)行逆時(shí)針?lè)较虻霓D(zhuǎn)動(dòng)時(shí)(左視)，此工作狀態(tài)下的多功能轉(zhuǎn)子相當(dāng)于在轉(zhuǎn)軸套2上固定了一條由多個(gè)葉片組成的、大致呈螺旋線軌跡分布的、階梯狀導(dǎo)料限位板，該導(dǎo)料限位板可從土壤真空加熱器的進(jìn)料口 41 一直延伸到出料口 42，進(jìn)而對(duì)土壤真空加熱器容腔5內(nèi)的土壤物料起到導(dǎo)料的作用，土壤漸漸從出料口 42處導(dǎo)出；待土壤物料完全導(dǎo)出后，關(guān)閉多功能轉(zhuǎn)子，整個(gè)工 作過(guò)程結(jié)束。如需清理外壁45和內(nèi)壁44間的油污時(shí)，可打開(kāi)排污口 49，以清理殘留在壁腔46中的油污。
權(quán)利要求
1.一種土壤真空加熱器，包括物料容器和對(duì)該物料容器進(jìn)行加熱的加熱系統(tǒng)，所述物料容器上設(shè)有進(jìn)料口和出料口，所述物料容器內(nèi)安裝有一轉(zhuǎn)子，其特征在于所述物料容器上還設(shè)有連通至抽真空設(shè)備上的抽真空出口，所述物料容器通過(guò)密封處理使其內(nèi)部的容腔能保持在真空負(fù)壓狀態(tài)下。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的土壤真空加熱器，其特征在于所述轉(zhuǎn)子為一多功能轉(zhuǎn)子，所述多功能轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)軸和轉(zhuǎn)軸套，所述轉(zhuǎn)軸套上設(shè)有多個(gè)葉片組件，且各葉片組件依次呈螺旋線型繞設(shè)在所述轉(zhuǎn)軸套的外壁上；所述葉片組件包括相鄰布置的主承力葉片組件和副承力葉片組件；所述主承力葉片組件包括固定于所述轉(zhuǎn)軸套外壁上的主銷軸和可繞該主銷軸在銳角范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的主承力葉片；所述副承力葉片組件包括固定于所述轉(zhuǎn)軸套外壁上的副銷軸和可繞該副銷軸在小于180°范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)的副承力葉片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的土壤真空加熱器，其特征在于所述主承力葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的角度范圍為0° 60°，所述副承力葉片轉(zhuǎn)動(dòng)的角度范圍為0° 90° ;相鄰兩個(gè)所述的葉片組件中，前一個(gè)葉片組件的主銷軸在垂直于所述轉(zhuǎn)軸的豎直平面內(nèi)的投影與后一個(gè)葉片組件的主銷軸在垂直于所述轉(zhuǎn)軸的豎直平面內(nèi)的投影呈20° 60°夾角。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的土壤真空加熱器，其特征在于所述主承力葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍是由位于主承力葉片一側(cè)的主定位銷和位于主承力葉片另一側(cè)的副銷軸共同限定；所述主銷軸、主定位銷和副銷軸在垂直于所述轉(zhuǎn)軸的豎直平面內(nèi)的投影保持相互平行。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的土壤真空加熱器，其特征在于所述副承力葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)范圍是由位于副承力葉片一側(cè)的副定位銷和位于副承力葉片另一側(cè)的定位子共同限定；所述定位子設(shè)置在所述副銷軸的副銷軸套上，所述副銷軸套固定在所述轉(zhuǎn)軸套的外壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的土壤真空加熱器，其特征在于相鄰兩個(gè)所述的葉片組件中，前一個(gè)葉片組件中的定位子與后一個(gè)葉片組件中的主銷軸基本位于同一豎直平面內(nèi)，所述副承力葉片為一扇形的平板式葉片。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的土壤真空加熱器，其特征在于所述加熱系統(tǒng)為一導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)，所述物料容器的容器壁為一雙層夾腔式容器壁，所述物料容器上另設(shè)有與所述容器壁內(nèi)的壁腔相通的導(dǎo)熱油進(jìn)口和導(dǎo)熱油出口，所述導(dǎo)熱油進(jìn)口和導(dǎo)熱油出口通過(guò)導(dǎo)熱油管道與所述導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)連通。
8.根據(jù)權(quán)利要求I 4中任一項(xiàng)所述的土壤真空加熱器，其特征在于所述加熱系統(tǒng)為一導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)，所述物料容器的容器壁為一雙層夾腔式容器壁，所述物料容器上另設(shè)有與所述容器壁內(nèi)的壁腔相通的導(dǎo)熱油進(jìn)口和導(dǎo)熱油出口，所述導(dǎo)熱油進(jìn)口和導(dǎo)熱油出口通過(guò)導(dǎo)熱油管道與所述導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的土壤真空加熱器，其特征在于所述進(jìn)料口和導(dǎo)熱油進(jìn)口分別設(shè)于所述物料容器一端的上部和下部，所述出料口和導(dǎo)熱油出口分別設(shè)于所述物料容器另一端的下部和上部；所述進(jìn)料口和出料口均通過(guò)法蘭及盲板與所述物料容器的容腔密封連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的土壤真空加熱器，其特征在于所述導(dǎo)熱油進(jìn)口設(shè)于所述物料容器一端后方的斜下部，且所述導(dǎo)熱油進(jìn)口法線與水平面的夾角范圍Ci1為20° <ai〈60 ° ;所述導(dǎo)熱油出口設(shè)于所述物料容器另一端前方的斜上部，且所述導(dǎo)熱油出口法線與水平面的夾角范圍Q2為50° <a2〈80°。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種土壤真空加熱器，包括物料容器和對(duì)該物料容器進(jìn)行加熱的加熱系統(tǒng)，物料容器上設(shè)有進(jìn)料口和出料口，物料容器內(nèi)安裝有一轉(zhuǎn)子，物料容器上還設(shè)有連通至抽真空設(shè)備上的抽真空出口，物料容器通過(guò)密封處理使其內(nèi)部的容腔能保持在真空負(fù)壓狀態(tài)下。本發(fā)明的多功能轉(zhuǎn)子具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制作容易、操作方便、加工成本低等優(yōu)點(diǎn)，且兼具攪拌和導(dǎo)料的雙重功能。
文檔編號(hào)B09C1/06GK102615096SQ20121010057
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月9日
發(fā)明者劉陽(yáng), 盧正良, 李娟 , 肖娟, 舒淼 申請(qǐng)人:長(zhǎng)沙威保特環(huán)保科技有限公司