一种管道矩阵的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种管道矩阵，包括：若干个在水平面上并排设置的管道单元；任一管道单元包括第一管组，具有第一竖直管和与第一竖直管呈0?180度夹角设置的第一延伸管，所述第一竖直管和所述第一延伸管上均具有第一气孔；第二管组，具有第二竖直管和与第二竖直管呈0?180度夹角设置的第二延伸管，所述第二竖直管和所述第二延伸管上均具有第二气孔；相邻两个管道单元的两个第一竖直管之间预留空间，所述第二管组一一对应地设置在所述预留空间内。同时通过采用多个管道单元并排设置，有效增大了管道的整体抽提或注入面积，提高了对于气体的抽提或注入效率以及抽提或注入能力。
【专利说明】
一种管道矩阵
技术领域
[0001]本发明涉及污染物处理领域，具体涉及一种具有较大抽提或注入面积的管道矩阵。
【背景技术】
[0002]随着我国工业化、城市化及现代农业化的进程，土壤污染日益严重。尤以重金属污染和有机物污染最为突出，这些污染物具有持久性长、毒性高的特征，常常污染地表水和地下水，并可能通过食物链等途径危及人类的生命和健康。
[0003]土壤气相抽提技术是现阶段去除有机污染物的主要方法，首先采用加热技术，使土壤中的易挥发有机物从液相转变成气相，然后利用抽真空技术将抽提管抽真空，使得抽提管内外形成一个压力或浓度梯度，使得抽提管外的气相有机污染物进入抽提井，并通过抽提井排到土壤外部，达到去污的目的。
[0004]现有技术中的抽提管，管体上开设有气孔，抽提过程中，首先将抽提管竖直插入土壤中，然后启动与抽提管相连接的气栗，气相污染物通过气孔进入到抽提管，最后被运输到地表，被进一步收集并处理。
[0005]上述抽提管在使用中依然存在以下缺陷:
[0006]抽提管的管体沿着单一方向延伸，受到气栗的工作能力的限制，在将抽提管竖直插入到土壤中后，抽提管的负压程度仅仅能够辐射到抽提管周向一定范围内，也即，在距离抽提管的气孔较远的水平区域，抽提效果并不明显，这限制了抽提管的抽提能力。
[0007]另外，在污染物处理中，经常需要通过管道向土壤中注入高温气体，用于给易挥发的有机污染物加热，现有注入管道的结构与上述抽提管的结构类似，同样存在着注入管只能沿着单一方向延伸的不足，这导致在气体注入时，注入的气体只能辐射到注入管道周向附近，而对于距离管道较远的水平区域，气体的注入效果并不明显，从而影响了整体的注入效果。
【发明内容】
[0008]因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的抽提或注入管道作用区域较小的缺陷，从而提供一种管道矩阵。
[0009]—种管道矩阵，包括:若干个在水平面上并排设置的管道单元;任一管道单元包括第一管组，具有第一竖直管和与第一竖直管呈0-180度夹角设置的第一延伸管，所述第一竖直管和所述第一延伸管上均具有第一气孔;第二管组，具有第二竖直管和与第二竖直管呈0-180度夹角设置的第二延伸管，所述第二竖直管和所述第二延伸管上均具有第二气孔;所述第一竖直管的长度大于所述第二竖直管的长度;和/或所述第一延伸管的长度长于所述第二延伸管的长度;相邻两个管道单元的两个第一竖直管之间预留空间，所述第二管组一一对应地设置在所述预留空间内。
[0010]所述第一管组的第一竖直管和第一延伸管构成L形管道;和/或所述第二管组的第二竖直管和第二延伸管构成L形管道。
[0011]所述第二竖直管在竖直方向上位于所述预留空间的上方，并与第一竖直管具有竖直方向上的重合区域;和/或所述第二延伸管在竖直方向上位于所述预留空间的上方，并与所述第一延伸管具有水平方向上的重合区域。
[0012]相邻两个管道单元中，其中一个管道单元的第一延伸管与另一个管道单元的第一竖直管之间具有间隙；和/或相邻两个管道单元中，其中一个管道单元的第二延伸管与另一个管道单元的第一竖直管之间具有间隙。
[0013]所述第一竖直管在水平面上可转动设置;和/或所述第二竖直管在水平面上可转动设置。
[0014]所述第一延伸管和所述第二延伸管均为复合套管，所述复合套管可伸缩地连接在对应地所述第一竖直管和所述第二竖直管上，所述复合套管包括若干个嵌套连接的圆管，若干个嵌套连接的圆管具有同一轴线，不同内径。
[0015]若干个嵌套连接的圆管中，水平方向上最靠近对应地所述第一竖直管和所述第二竖直管的圆管的内径最大，最远离所述第一竖直管和所述第二竖直管的圆管的内径最小。
[0016]相邻两个嵌套连接的圆管中，远离对应地所述第一竖直管和第二竖直管的圆管可伸缩嵌套在靠近对应地所述第一竖直管和第二竖直管的圆管中。
[0017]所述圆管的后端设置有突出的卡合部，所述卡合部与设置在相邻圆管前端或相邻第一竖直管和第二竖直管侧壁上的阻挡部相互卡合以限制所述圆管的伸缩长度。
[0018]最靠近所述第一竖直管和第二竖直管的所述圆管的长度不小于其它圆管的长度，所述第一竖直管和第二竖直管的内径不小于最靠近所述第一竖直管和第二竖直管的圆管的长度，当所有圆管处于缩回状态时，所有所述圆管均收容于对应地所述第一竖直管和第二竖直管内部。
[0019]同时，本发明提供一种管道矩阵的用途，所述第一管组用于注入高温蒸汽，所述第二管组用于气相抽提。
[0020]本发明技术方案，具有如下优点:
[0021 ] 1.本发明提供一种管道矩阵，包括:若干个在水平面上并排设置的管道单元;任一管道单元包括第一管组，具有第一竖直管和与第一竖直管呈0-180度夹角设置的第一延伸管，所述第一竖直管和所述第一延伸管上均具有第一气孔;第二管组，具有第二竖直管和与第二竖直管呈0-180度夹角设置的第二延伸管，所述第二竖直管和所述第二延伸管上均具有第二气孔;相邻两个管道单元的两个第一竖直管之间预留空间，所述第二管组一一对应地设置在所述预留空间内。
[0022]采用多个管道单元并排设置，可以保证在一定长度的水平方向范围内、管道矩阵具有一定的抽提或注入深度。每个管道单元均包括第一管组与第二管组，并且所述第一管组和第二管组均设有与竖直管呈0-180度夹角的延伸管，使得管道矩阵的有效抽提或注入区域从现有技术中的竖直方向管径周围，向水平方向或与水平方向倾斜一定角度的方向进行了扩展，通过所述第一管组与所述第二管组的配合，使得任一管道单元在竖直方向内具有足够的抽提或注入深度，提高了对于气体的抽提或注入效率以及抽提或注入能力。
[0023]2.本发明提供一种管道矩阵，相邻两个管道单元中，其中一个管道单元的第一延伸管与另一个管道单元的第一竖直管之间具有间隙；和/或相邻两个管道单元中，其中一个管道单元的第二延伸管与另一个管道单元的第一竖直管之间具有间隙。
[0024]间隙的设置是为了防止所述第一管组与所述第二管组之间距离太过于靠近，造成作用范围的重叠。设置一定的间隙，可以扩展整个管道矩阵在水平和竖直方向的作用范围。
[0025]3.本发明提供一种管道矩阵，所述第一竖直管在水平面上可转动设置;和/或所述第二竖直管在水平面上可转动设置。
[0026]由于所述第一竖直管和/或第二竖直管可转动，使得所述第一延伸管和第二延伸管的抽提或注入范围由之前的单方向扩展到了 360度范围内，大大增加了在同一深度条件下，管道注入或抽提的区域。
[0027]4.本发明提供一种管道矩阵，所述第一竖直管的长度大于所述第二竖直管的长度;所述第一延伸管的长度长于所述第二延伸管的长度，所述第二竖直管在竖直方向上位于所述预留空间的上方，并与第一竖直管具有竖直方向上的重合区域;和/或所述第二延伸管在竖直方向上位于所述预留空间的上方，并与所述第一延伸管具有水平方向上的重合区域。
[0028]上述管道矩阵的设置方式，使得在竖直方向上，形成不同的注入或抽提层，在水平方向上也形成不同的注入或抽提层，进一步增大注入或抽提区域，提高注入或抽提效率。
[0029]5.本发明提供一种管道矩阵，所述第一延伸管和所述第二延伸管均为复合套管，所述复合套管可伸缩地连接在对应地所述第一竖直管和所述第二竖直管上，所述复合套管包括若干个嵌套连接的圆管，若干个嵌套连接的圆管具有同一轴线，不同内径。若干个嵌套连接的圆管中，水平方向上最靠近对应地所述第一竖直管和所述第二竖直管的圆管的内径最大，最远离所述第一竖直管和所述第二竖直管的圆管的内径最小。
[0030]在抽提时，气体在支管的延伸方向上形成压力梯度，最远处的圆管的内径最小，负压较强，便于抽提;并且，从远到近形成压力梯度，便于气相污染物向着主管的方向运动，能够保证最远处的圆管的抽提效果，提高抽提能力和抽提效率;在注入时，所注入的气体依次经过主管和若干嵌套连接的圆管，使得所需注入的气体向着垂直于主管的水平方向运动，并最终通过复合套管上的第二气孔进入地下土壤中。
[0031]6.本发明提供一种管道矩阵，相邻两个嵌套连接的圆管中，远离对应地所述第一竖直管和第二竖直管的圆管可伸缩嵌套在靠近对应地所述第一竖直管和第二竖直管的圆管中。所述圆管的后端设置有突出的卡合部，所述卡合部与设置在相邻圆管前端或相邻第一竖直管和第二竖直管侧壁上的阻挡部相互卡合以限制所述圆管的伸缩长度。
[0032]所述圆管嵌套至所述第一竖直管和第二竖直管中，当需要进行抽提或注入操作时，所述圆管逐个伸出，采用这用防止便于管道的整体运输。同时，通过卡合部与阻挡部的相互配合，可以防止相邻的圆管之间，以及主管与最靠近所述主管的圆管之间发生彼此脱离。
[0033]7.本发明提供一种管道矩阵，最靠近所述第一竖直管和第二竖直管的所述圆管的长度不小于其它圆管的长度，所述第一竖直管和第二竖直管的内径不小于最靠近所述第一竖直管和第二竖直管的圆管的长度，当所有圆管处于缩回状态时，所有所述圆管均收容于对应地所述第一竖直管和第二竖直管内部。
[0034]全部所述圆管收到至第一竖直管或第二竖直管内，方便后续工作中主管携带支管进入所要抽提或注入的区域进行操作，减小主管进入的阻力。
[0035]8.本发明同时提供一种管道矩阵的用途，所述第一管组用于注入高温蒸汽，所述第二管组用于气相抽提。
[0036]当所述第一管组进行蒸汽注入后，土壤中的气相污染物挥发上升，此时通过位于所述第一管组上方的第二管组进行抽提，可以将气相污染物迅速收集并集中处理。防止气相污染物直接上升至地表，对大气和地表生物造成损害。
【附图说明】
[0037]为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对【具体实施方式】或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0038]图1为本发明提供的所述管道矩阵的结构示意图；
[0039]图2为图1中提供的管道矩阵内部的所述第一管组和第二管组的结构示意图；
[0040]图3为本发明的提供的所述复合套管的结构示意图；
[0041 ] 附图标记说明:
[0042]1-第一管组;2-第二管组；11-第一竖直管；12-第一延伸管;21-第二竖直管;22-第二延伸管;7-圆管;8-卡合部;9-阻挡部
【具体实施方式】
[0043]下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0044]在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0045]在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0046]此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0047]实施例1
[0048]本实施例提供一种管道矩阵，包括:若干个在水平面上并排设置的管道单元;任一管道单元包括第一管组I，具有第一竖直管11和与第一竖直管11呈0-180度夹角设置的第一延伸管12，所述第一竖直管11和所述第一延伸管12上均具有第一气孔;第二管组2，具有第二竖直管21和与第二竖直管21呈0-180度夹角设置的第二延伸管22，所述第二竖直管21和所述第二延伸管22上均具有第二气孔;相邻两个管道单元的两个第一竖直管11之间预留空间，所述第二管组2—一对应地设置在所述预留空间内。
[0049]采用多个管道单元并排设置，可以保证在一定长度的水平方向范围内、管道矩阵具有一定的抽提或注入深度。每个管道单元均包括第一管组I与第二管组2，并且所述第一管组I和第二管组2均设有与竖直管呈0-180度夹角的延伸管，使得管道矩阵的有效抽提或注入区域从现有技术中的竖直方向管径周围，向水平方向或与水平方向倾斜一定角度的方向进行了扩展，通过所述第一管组与所述第二管组的配合，使得任一管道单元在竖直方向内具有足够的抽提或注入深度，提高了对于气体的抽提或注入效率以及抽提或注入能力。
[0050]同时，本实施例提供的所述第一竖直管11的长度大于所述第二竖直管21的长度；和/或所述第一延伸管12的长度长于所述第二延伸管22的长度。所述第二竖直管21在竖直方向上位于所述预留空间的上方，并与第一竖直管11具有竖直方向上的重合区域;和/或所述第二延伸管22在竖直方向上位于所述预留空间的上方，并与所述第一延伸管12具有水平方向上的重合区域。
[0051 ]上述管道矩阵的设置方式，使得在竖直方向上，形成不同的注入或抽提层，在水平方向上也形成不同的注入或抽提层，进一步增大注入或抽提区域，提高注入或抽提效率。
[0052]作为优选的实施方式，本实施例提供的所述第一管组I的第一竖直管11和第一延伸管12构成L形管道;和/或所述第二管组2的第二竖直管21和第二延伸管22构成L形管道。
[0053]作为优选的实施方式，本实施例中相邻两个管道单元中，其中一个管道单元的第一延伸管12与另一个管道单元的第一竖直管11之间具有间隙；和/或相邻两个管道单元中，其中一个管道单元的第二延伸管22与另一个管道单元的第一竖直管11之间具有间隙。
[0054]间隙的设置是为了防止所述第一管组I与所述第二管组2之间距离太过于靠近，造成作用范围的重叠。设置一定的间隙，可以扩展整个管道矩阵在水平和竖直方向的作用范围。
[0055]作为优选的实施方式，本实施例提供的所述第一竖直管11在水平面上可转动设置;和/或所述第二竖直管21在水平面上可转动设置。
[0056]由于所述第一竖直管11和/或第二竖直管21可转动，使得所述第一延伸管12和第二延伸管22的抽提或注入范围由之前的单方向扩展到了360度范围内，大大增加了在同一深度条件下，管道注入或抽提的区域。
[0057]实施例2
[0058]本实施例提供的所述第一延伸管12和所述第二延伸管22均为复合套管，所述复合套管可伸缩地连接在对应地所述第一竖直管11和所述第二竖直管21上，所述复合套管包括若干个嵌套连接的圆管7，若干个嵌套连接的圆管7具有同一轴线，不同内径。若干个嵌套连接的圆管7中，水平方向上最靠近对应地所述第一竖直管11和所述第二竖直管21的圆管的内径最大，最远离所述第一竖直管11和所述第二竖直管21的圆管的内径最小。
[0059]在抽提时，气体在支管的延伸方向上形成压力梯度，最远处的圆管的内径最小，负压较强，便于抽提;并且，从远到近形成压力梯度，便于气相污染物向着主管的方向运动，能够保证最远处的圆管的抽提效果，提高抽提能力和抽提效率;在注入时，所注入的气体依次经过第一竖直管11或第二竖直管21，然后进入嵌套连接的圆管7，使得所需注入的气体向着水平方向运动，并最终通过复合套管上的第一气孔和第二气孔进入地下土壤中。
[0060]作为优选的实施方式，本实施例提供的相邻两个嵌套连接的圆管中，远离对应地所述第一竖直管11和第二竖直管21的圆管可伸缩嵌套在靠近对应地所述第一竖直管11和第二竖直管21中。所述圆管7的后端设置有突出的卡合部8，所述卡合部8与设置在相邻圆管前端或相邻第一竖直管11和第二竖直管21侧壁上的阻挡部9相互卡合以限制所述圆管7的伸缩长度。
[0061]所述圆管嵌套至所述第一竖直管11和第二竖直管21中，当需要进行抽提或注入操作时，所述圆管逐个伸出，采用这用防止便于管道的整体运输。同时，通过卡合部8与阻挡部9的相互配合，可以防止相邻的圆管之间，以及第一竖直管11与圆管7之间、第二竖直管21与圆管之间，以及相互嵌套的各圆管之间发生彼此脱离。
[0062]作为优选的实施方式，最靠近所述第一竖直管11和第二竖直管21的所述圆管的长度不小于其它圆管的长度，所述第一竖直管11和第二竖直管21的内径不小于最靠近所述第一竖直管11和第二竖直管21的圆管的长度，当所有圆管处于缩回状态时，所有所述圆管均收容于对应地所述第一竖直管11和第二竖直管21内部。
[0063]全部所述圆管收到至主管内，能够减小主管进入或离开污染物区域的阻力。若干个所述圆管逐一嵌套，缩进至所述第一竖直管11或第二竖直管21内，进行抽提或注入操作时，所述第一竖直管11和第二竖直管21下降至污染物区域，若果所述圆管从竖直管内伸出；操作结束后，如果圆管首先缩回至竖直管内，然后第一竖直管11或第二竖直管21上升，回到地表。
[0064]实施例3
[0065]本实施例提供一种实施例2中所述的管道矩阵的用途，所述第一管组I用于注入高温蒸汽，所述第二管组2用于气相抽提。
[0066]当所述第一管组I进行蒸汽注入后，土壤中的气相污染物挥发上升，此时通过位于所述第一管组I上方的第二管组2进行抽提，可以将气相污染物迅速收集并集中处理。防止气相污染物直接上升至地表，对大气和地表生物造成损害。
[0067]同时，所述管道矩阵存在所述第一管组I与所述第二管组2同时注入、所述第一管组I与所述第二管组2同时抽提，和所述第一管组I注入、所述第二管组2抽提这三种工作模式。三个工作模式可以随时切换。
[0068]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
【主权项】
1.一种管道矩阵，其特征在于，包括:若干个在水平面上并排设置的管道单元;任一管道单元包括 第一管组(I)，具有第一竖直管(11)和与第一竖直管(11)呈0-180度夹角设置的第一延伸管(12)，所述第一竖直管(11)和所述第一延伸管(12)上均具有第一气孔； 第二管组(2)，具有第二竖直管(21)和与第二竖直管(21)呈0-180度夹角设置的第二延伸管(22)，所述第二竖直管(21)和所述第二延伸管(22)上均具有第二气孔； 所述第一竖直管(11)的长度大于所述第二竖直管(21)的长度，和/或所述第一延伸管(12)的长度长于所述第二延伸管(22)的长度； 相邻两个管道单元的两个第一竖直管(11)之间预留空间，所述第二管组(2)—一对应地设置在所述预留空间内。2.根据权利要求1所述的管道矩阵，其特征在于， 所述第一管组(I)的第一竖直管(11)和第一延伸管(12)构成L形管道;和/或 所述第二管组(2)的第二竖直管(21)和第二延伸管(22)构成L形管道。3.根据权利要求1或2所述的管道矩阵，其特征在于， 所述第二竖直管(21)在竖直方向上位于所述预留空间的上方，并与第一竖直管(11)具有竖直方向上的重合区域;和/或 所述第二延伸管(22)在竖直方向上位于所述预留空间的上方，并与所述第一延伸管(12)具有水平方向上的重合区域。4.根据权利要求1-3中任一项所述的管道矩阵，其特征在于， 相邻两个管道单元中，其中一个管道单元的第一延伸管(12)与另一个管道单元的第一竖直管(11)之间具有间隙；和/或 相邻两个管道单元中，其中一个管道单元的第二延伸管(22)与另一个管道单元的第一竖直管(11)之间具有间隙。5.根据权利要求1-4中任一项所述的管道矩阵，其特征在于， 所述第一竖直管(11)在水平面上可转动设置;和/或 所述第二竖直管(21)在水平面上可转动设置。6.根据权利要求1-5中任一项所述的管道矩阵，其特征在于， 所述第一延伸管(12)和所述第二延伸管(22)均为复合套管，所述复合套管可伸缩地连接在对应地所述第一竖直管(11)和所述第二竖直管(21)上，所述复合套管包括若干个嵌套连接的圆管(7)，若干个嵌套连接的圆管(7)具有同一轴线，不同内径。7.根据权利要求6所述的管道矩阵，其特征在于，若干个嵌套连接的圆管(7)中，水平方向上最靠近对应地所述第一竖直管(11)和所述第二竖直管(21)的圆管(7)的内径最大，最远离所述第一竖直管(11)和所述第二竖直管(21)的圆管(7)的内径最小。8.根据权利要求6-7中任一项所述的管道矩阵，其特征在于，相邻两个嵌套连接的圆管(7)中，远离对应地所述第一竖直管(11)和第二竖直管(21)的圆管(7)可伸缩嵌套在靠近对应地所述第一竖直管(11)和第二竖直管(21)的圆管(7)中。9.根据权利要求6-8中任一项所述的管道矩阵，其特征在于，所述圆管(7)的后端设置有突出的卡合部(8)，所述卡合部(8)与设置在相邻圆管(7)前端或相邻第一竖直管(11)和第二竖直管(21)侧壁上的阻挡部(9)相互卡合以限制所述圆管(7)的伸缩长度。10.根据权利要求6-9中任一项所述的管道矩阵，其特征在于，最靠近所述第一竖直管(11)和第二竖直管(21)的所述圆管(7)的长度不小于其它圆管(7)的长度，所述第一竖直管(11)和第二竖直管(21)的内径不小于最靠近所述第一竖直管(11)和第二竖直管(21)的圆管(7)的长度，当所有圆管(7)处于缩回状态时，所有所述圆管(7)均收容于对应地所述第一竖直管(11)和第二竖直管(21)内部。11.权利要求1-10中任一项所述的管道矩阵的用途，所述第一管组(I)用于注入高温蒸汽，所述第二管组(2)用于气相抽提。
【文档编号】F16L41/02GK105840941SQ201610344105
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月23日
【发明人】汪福旺, 王艳伟, 张岳, 崔双超, 田齐东
【申请人】北京建工环境修复股份有限公司