1.一种用于热脱附土壤净化的热源设备,其特征在于:包括竖立姿态的柱状加热炉外壳(5),所述加热炉外壳(5)的内腔为柱形燃烧腔(12),所述燃烧腔(12)的内壁呈螺旋状盘旋设置有导热油换热管(11),所述导热油换热管(11)的螺旋上端连通进油管(2),所述导热油换热管(11)的螺旋下端连通出油管(3);
所述燃烧腔(12)内还同轴心转动设置有离心喷火陀螺(10),所述离心喷火陀螺(10)旋转过程中向导热油换热管(11)连续喷射火焰;所述柱形燃烧腔(12)内还设置有明火点火装置;还包括排烟管(6),所述排烟管(6)的进烟口连通所述燃烧腔(12);
所述离心喷火陀螺(10)整体呈竖立姿态的陀螺形,所述离心喷火陀螺(10)的陀螺上段(10.1)为柱形壳体,所述离心喷火陀螺(10)的陀螺下段(10.2)呈实心圆锥体;所述陀螺下段(10.2)的底端一体化设置有球顶(24)结构,所述球顶(24)的底端同轴心支撑接触所述柱形燃烧腔(12)的水平腔底;
所述陀螺上段(10.1)的内腔为柱状的空气蓄压腔(15),所述空气蓄压腔(15)底部设置有圆形凹槽(25);所述空气蓄压腔(15)内还同轴心设置有中轴管(13),所述中轴管(13)的下端一体化连接所述圆形凹槽(25)的底部,所述中轴管(13)的上端向上同轴心伸出所述加热炉外壳(5)的顶壁(5.1),所述中轴管(13)的外壁与所述陀螺上段(10.1)的顶部壁体一体化连接,且所述中轴管(13)的上端外壁还与所述加热炉外壳(5)的顶壁(5.1)通过第一密封轴承(19)转动连接;
所述中轴管(13)的管内还同轴心设置有内管(8),所述内管(8)的外壁与所述中轴管(13)的内壁之间形成环柱状燃油竖向通道(17),所述燃油竖向通道(17)的下端部封闭设置;所述内管(8)内部形成助燃空气竖向通道(16);
所述陀螺下段(10.2)的实心体内设置有空气通道(23),所述空气通道(23)的一端连通所述助燃空气竖向通道(16)的下端,所述空气通道(23)另一端连通所述圆形凹槽(25)底部;
所述加热炉外壳(5)的顶部上方同轴心设置有回转体状的燃油蓄液箱(4),所述燃油蓄液箱(4)内腔为燃油腔(7);所述燃油蓄液箱(4)底部一体化同步连接所述中轴管(13)上端,且所述燃油腔(7)底部连通所述燃油竖向通道(17)的上端;
所述内管(8)向上延伸至燃油蓄液箱(4)顶部,并且内管(8)上端外壁一体化连接所述燃油蓄液箱(4)顶部壁体,所述燃油蓄液箱(4)顶部壁体上还一体化同轴心连接有硬质进风管(9),所述硬质进风管(9)的管内下端连通所述助燃空气竖向通道(16)的上端;还包括助燃空气供给管(1),所述助燃空气供给管(1)的出气口与所述硬质进风管(9)的上端通过第二密封轴承(30)转动套接。
2.根据权利要求1所述的一种用于热脱附土壤净化的热源设备,其特征在于:所述陀螺上段(10.1)的圆柱壁体沿纵向方向一体化等距阵列有若干硬质风管(37),各所述硬质风管(37)的外端沿所述陀螺上段(10.1)的径向方向向外延伸,各所述硬质风管(37)的根部共同导通所述空气蓄压腔(15),各所述硬质风管(37)的末端一体化导通连接有沿水平偏折的弯头管(33),各所述弯头管(33)末端喷口(33.1)的喷射方向(27)均相同,且各所述弯头管(33)末端喷口(33.1)喷出气体的反冲力驱动所述离心喷火陀螺(10)旋转;
所述中轴管(13)的外壁沿纵向方向一体化等距阵列有若干横向燃油导管(14),所述横向燃油导管(14)内部沿轴线方向设置有燃油离心甩液通道(28),且各所述燃油离心甩液通道(28)靠近所述中轴管(13)的一端均横向导通所述燃油竖向通道(17);各所述横向燃油导管(14)的末端均同轴心伸入各所述硬质风管(37)的管内,且硬质风管(37)的内壁与所对应的横向燃油导管(14)外壁之间形成环柱形导气通道(36),所述空气蓄压腔(15)内的蓄压空气可通过环柱形导气通道(36)喷出至弯头管(33)的弯头腔(34)中;
横向燃油导管(14)伸入所述硬质风管(37)管内的一段内部设置柱形甩液腔(39),所述甩液腔(39)连通所述燃油离心甩液通道(28)的出口端,所述甩液腔(39)远离所述燃油离心甩液通道(28)的一端封闭;所述甩液腔(39)的圆柱壁体上呈圆周阵列均布有若干液体甩出口(35),甩液腔(39)内的液体通过若干液体甩出口(35)流出至环柱形导气通道(36)中。
3.根据权利要求2所述的一种用于热脱附土壤净化的热源设备,其特征在于:所述甩液腔(39)内远离燃油离心甩液通道(28)的一侧同轴心设置有圆柱状阀芯限位座(40),所述阀芯限位座(40)内同轴心设置有阀芯导向孔(40.1),所述阀芯导向孔(40.1)内设置有回弹弹簧(41);还包括柱形活动阀芯(32),所述活动阀芯(32)远离燃油离心甩液通道(28)的一端同轴心伸入所述阀芯导向孔(40.1)中,所述活动阀芯(32)靠近所述燃油离心甩液通道(28)出口的一端设置有锥形阀嘴(31);自由状态下,锥形阀嘴(31)在回弹弹簧(41)的弹力作用下堵塞所述燃油离心甩液通道(28)的出口。
4.根据权利要求3所述的一种用于热脱附土壤净化的热源设备的使用方法,其特征在于:
在循环泵的作用下,土壤净化热脱附放热设备的冷油出油端将冷却后的导热油通过进油管(2)排向导热油换热管(11)中,导热油换热管(11)中的导热油受到燃烧腔(12)加热后通过出油管(3)重新导入到土壤净化热脱附放热设备的热油进油端,为热脱附土壤供热;
具体对导热油换热管(11)加热的方法:
向燃油蓄液箱(4)的燃油腔(7)内注满乙醇、甲醇或汽油液体燃油,进而使燃油竖向通道(17)和各个燃油离心甩液通道(28)中均填充有燃油,在燃油腔(7)内燃油被注满且离心喷火陀螺(10)不旋转状态下,燃油离心甩液通道(28)出口处燃油对锥形阀嘴(31)的液压推力不足已克服回弹弹簧(41)的回弹弹力,进而使锥形阀嘴(31)燃油离心甩液通道(28)出口处于堵塞状态;此时启动助燃空气供给管(1)上的离心增压鼓风机,进而使高压的助燃空气通过助燃空气竖向通道(16)和空气通道(23)进入到空气蓄压腔(15)内,进而空气蓄压腔(15)内的气压逐渐增强,进而空气蓄压腔(15)内的蓄压空气通过各个环柱形导气通道(36)冲出至弯头管(33)的弯头腔(34)中,进而助燃空气从各个弯头管(33)的末端喷口(33.1)同时迅速喷出,从各个弯头管(33)的末端喷口(33.1)喷出气体的反冲力驱动离心喷火陀螺(10)开始做旋转运动,此时活动阀芯(32)受到向外的离心力,进而锥形阀嘴(31)受到燃油离心甩液通道(28)出口的液压推力与离心内的合力开始克服回弹弹簧(41)的回弹弹力,进而活动阀芯(32)开始做离心运动,进而锥形阀嘴(31)开始脱离燃油离心甩液通道(28)的出口,进而燃油离心甩液通道(28)内的燃油在液压力和离心力的作用下迅速导入到柱形甩液腔(39)中,柱形甩液腔(39)中的燃油在离心力的作用下通过各个呈圆周阵列均布的若干液体甩出口(35)甩挤出环柱形导气通道(36),从各个液体甩出口(35)甩挤出的燃油液体在环柱形导气通道(36)遇到高速流动的助燃空气,燃油液珠在环柱形导气通道(36)中被高速助燃空气迅速撕裂雾化,迅速发生雾化现象并迅速混合助燃空气,最终燃油雾与助燃空气的混合物从弯头管(33)末端喷口(33.1)喷出至燃烧腔(12)中,与此同时启动燃烧腔(12)中的明火点火装置,进而使弯头管(33)末端喷口(33.1)喷出的燃油雾与助燃空气的混合物点燃,进而使各个弯头管(33)末端喷口(33.1)喷出猛烈的火焰,并喷向燃烧腔(12)的内壁呈螺旋状盘旋的导热油换热管(11)上;由于离心喷火陀螺(10)在火焰喷射的反冲作用下处于连续旋转状态,因而各个弯头管(33)末端喷口(33.1)喷出火焰会呈周期性连续扫过呈螺旋状盘旋的导热油换热管(11)一整圈,实现导热油换热管(11)整体性的受热均匀;最终燃烧腔(12)内产生的烟气通过排烟管(6)排出;需要停止燃烧腔(12)内的燃烧时,关闭助燃空气供给管(1)上的离心增压鼓风机,进而使空气蓄压腔(15)内逐渐恢复常压,进而各个弯头管(33)的末端喷口(33.1)的喷射力逐渐疲软,直至其反冲力不能维持离心喷火陀螺(10)的旋转状态,进而活动阀芯(32)失去离心力,而单独的燃油离心甩液通道(28)出口处燃油对锥形阀嘴(31)的液压推力不足已克服回弹弹簧(41)的回弹弹力,进而各个锥形阀嘴(31)重新在回弹弹簧(41)的作用下自动堵塞各个燃油离心甩液通道(28)的出口,进而终止燃烧腔(12)的燃烧状态;
该装置空气蓄压腔(15)内的助燃空气处于包覆中轴管(13)和各个横向燃油导管(14)的状态,空气蓄压腔(15)还起到热隔离作用,在装置运行过程中虽然空气蓄压腔(15)会受到燃烧腔(12)的烘烤加热,但空气蓄压腔(15)内始终处于连续补充外界的冷空气的状态,因而空气蓄压腔(15)内的温度始终可以保持相对稳定的较低温度,因而使中轴管(13)和各个横向燃油导管(14)避免受到强烈加热,避免了环柱状燃油竖向通道(17)和各个燃油离心甩液通道(28)内的燃油过早受热气化;尤其是助燃空气竖向通道(16)内的新鲜助燃冷空气可以对包裹在外侧的燃油竖向通道(17)进行进一步的热交换,可以有效防止燃油竖向通道(17)受热迅速气化。