本发明涉及一种土壤原位热修复技术，尤其涉及一种纵向土壤受热均匀的燃气热脱附加热井。
背景技术：
燃气热脱附修复技术(gtr)以天燃气或石油气等清洁燃料作为加热能源，燃烧所产生的高温烟气作为热源。gtr技术凭借其污染物处理范围广、使用清洁能源燃烧、修复工期短、加热深度大等优点，被认为是土壤修复技术中综合性价比较高的技术之一。
燃气加热单元作为gtr技术中的关键部件，通常由燃烧器和加热管组成。传统的加热管由外导管和内导管组成，高温烟气首先通过内导管传递至目标处理场地深处，再通过外导管回流至地面。由于外导管与土壤直接接触，高温烟气通过热传导效应将热量传递至周围土壤。但是，当加热深度较大时，传统加热管底部加热温度高，浅层土壤的能量输出却很低，到达目标温度较为困难，故易产生土壤纵向加热不均匀的现象。在燃气热脱附修复过程中，若土壤纵向加热不均匀会导致污染物在抽提管中发生冷却，堵塞抽提管；监测井发生塌陷，造成修复场地沉降等严重后果。
目前，燃气热脱附修复技术的加热管设备多数采用传统加热管的形式，不仅修复效率低下，能源利用不充分，而且极易产生土壤纵向加热均匀的现象。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种纵向土壤受热均匀的燃气热脱附加热井。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的纵向土壤受热均匀的燃气热脱附加热井，包括换热壁外壳，所述换热壁外壳内设有主管，所述主管的外部套有辅助管，所述辅助管的外壁与所述换热壁外壳的内壁之间设有螺旋形导流板；
所述辅助管的壁上设有孔洞，所述辅助管的下口封闭，所述主管为上下通透的结构。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明实施例提供的纵向土壤受热均匀的燃气热脱附加热井，通过辅助管上安装的螺旋形导流板，使反流高温烟气在浅层土壤区域中流速加快，换热壁表面换热系数增大，顺流高温气体可通过孔洞将热量传递至辅助管外，有利于烟气温度的稳定，有效的提高了燃气热脱附技术的修复效率及能源利用效率，使目标区域土壤纵向方向上的受热更为均匀，解决了浅层土壤达不到目标温度的问题。
附图说明
图1a、图1b、图1c分别为本发明实施例提供的纵向土壤受热均匀的燃气热脱附加热井的侧面、截面、剖面结构示意图。
图2为本发明实施例的局部结构放大示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例作进一步地详细描述。本发明实施例中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
本发明的纵向土壤受热均匀的燃气热脱附加热井，其较佳的具体实施方式是：
包括换热壁外壳，所述换热壁外壳内设有主管，所述主管的外部套有辅助管，所述辅助管的外壁与所述换热壁外壳的内壁之间设有螺旋形导流板；
所述辅助管的壁上设有孔洞，所述辅助管的下口封闭，所述主管为上下通透的结构。
所述主管以同心圆柱的形式嵌套在所述辅助管内。
所述主管与辅助管的最上部齐平。
所述辅助管的长度不大于主管的长度。
所述螺旋形导流板的螺距自下而上逐渐减小。
所述孔洞处于所述螺旋形导流板之间的部位。
所述孔洞的排列密度自下而上逐渐增加。
所述换热壁外壳为下部封闭的空心圆柱体，所述换热壁外壳在实际运行时与土壤直接接触。
所述换热壁外壳内径大小应刚好使得所述换热壁外壳与所述螺旋形导流板之间没有缝隙。
本发明的纵向土壤受热均匀的燃气热脱附加热井，是一种具有特殊结构的加热管。一方面，反流高温气体通过辅助管管壁上安装的螺距由下向上逐渐减小的螺旋形导流板向上流动；在浅层土壤处较密集的螺旋使得反流高温气体流速增加，换热壁表面换热系数增大。另一方面，在辅助管内壁，开若干排列密度由下向上逐渐增大的孔洞；顺流高温气体通过开孔部分将热量带至辅助管壁外并与反流高温气体混合，以调节烟气温度，避免了加热管底部温度过高，但浅层温度较低所导致的土壤受热不均匀现象。
具体实施例：
如图1a、图1b、图1c、图2所示，本发明实施例提供一种具有特殊结构加热管，包括主管3、辅助管4、螺旋形导流板2、孔洞5、换热壁外壳1，所述主管3以同心圆柱的形式嵌套在辅助管4内，所述螺旋形导流板2安装在辅助管4外部，所述孔洞5位于辅助管4外部；所述换热壁外壳1为下部封闭空心圆柱体，换热壁外壳1在实际运行时与土壤直接接触。
本实施例提供的一种具有特殊结构的加热管，通过辅助管4和主管3将烟气向下的流通路径分割为两部分。一部分在主管3内顺流向下，直至加热管底部后，通过换热壁外壳1与螺旋形导流板2形成的烟气通路反流向上。另一部分在辅助管4内顺流向下，每经过一个孔洞5便分流一次，直至辅助管4底部孔洞5后完全流入辅助管4与螺旋形导流板2所形成的烟气通路，每一次分流都将部分热量带出至辅助管外并与反流高温烟气混合。
本领域中，向下流动(主管及辅助管内部)的高温烟气是顺流高温烟气，向上流动(主管与换热壁外壳，辅助管上所安装的螺旋形导流板与换热壁外壳形成的烟气通路)的高温烟气是反流高温烟气。
如图1a、图1b、图1c、图2所示，所述螺旋形导流板2直接安装在辅助管4上，并且螺旋螺距由上到下一次减少，且换热壁外壳1内径大小应刚好使得换热壁外壳1与螺旋形导流板2之间没有缝隙，可以理解为反流高温烟气只通过换热壁外壳1与螺旋形导流板2，换热壁外壳1与主管3所形成的两种烟气通路流通。通过浅层区域密集的螺旋形导流板2，使得反流高温烟气流速加快，增大了换热壁表面的换热系数。
所述孔洞5，直接开凿在辅助井4上，且位于螺旋形导流板之间，即孔洞5不应直接开凿与螺旋形导流板安装位置处。通过孔洞5，辅助井4内的顺流高温烟气将热量传递至辅助井4与螺旋形导流板2所形成的烟气通路内。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
1.一种纵向土壤受热均匀的燃气热脱附加热井，其特征在于，包括换热壁外壳，所述换热壁外壳内设有主管，所述主管的外部套有辅助管，所述辅助管的外壁与所述换热壁外壳的内壁之间设有螺旋形导流板；
所述辅助管的壁上设有孔洞，所述辅助管的下口封闭，所述主管为上下通透的结构。
2.根据权利要求1所述的纵向土壤受热均匀的燃气热脱附加热井，其特征在于，所述主管以同心圆柱的形式嵌套在所述辅助管内。
3.根据权利要求2所述的纵向土壤受热均匀的燃气热脱附加热井，其特征在于，所述主管与辅助管的最上部齐平。
4.根据权利要求3所述的纵向土壤受热均匀的燃气热脱附加热井，其特征在于，所述辅助管的长度不大于主管的长度。
5.根据权利要求4所述的纵向土壤受热均匀的燃气热脱附加热井，其特征在于，所述螺旋形导流板的螺距自下而上逐渐减小。
6.根据权利要求5所述的纵向土壤受热均匀的燃气热脱附加热井，其特征在于，所述孔洞处于所述螺旋形导流板之间的部位。
7.根据权利要求6所述的纵向土壤受热均匀的燃气热脱附加热井，其特征在于，所述孔洞的排列密度自下而上逐渐增加。
8.根据权利要求7所述的纵向土壤受热均匀的燃气热脱附加热井，其特征在于，所述换热壁外壳为下部封闭的空心圆柱体，所述换热壁外壳在实际运行时与土壤直接接触。
9.根据权利要求8所述的纵向土壤受热均匀的燃气热脱附加热井，其特征在于，所述换热壁外壳内径大小应刚好使得所述换热壁外壳与所述螺旋形导流板之间没有缝隙。
技术总结