专利汇可以提供深层地下水中溶质迁移转化的一维模拟装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于 水 文地质、 地球科学 、环境科学与工程研究技术领域,提供了一种深层 地下水 中溶质迁移转化的一维模拟装置,安全性高,装置简单。所述深层地下水中溶质迁移转化的一维模拟装置,包括依次 串联 连接的水箱、 增压 泵 、单向 阀 、 安全阀 、具有特殊 法兰 结构的含水层介质柱、针形阀以及取样装置,具有特殊法兰结构的含水层介质柱至于恒温控制单元工作室内进行控温。使用本装置具有如下效果:实验装置设计简单、易操作和方便维护, 温度 和水压控制精确、方便调节,装置能模拟的最大水压为10MPa,适用于4~65°C、pH6.5~9的实验环境,可有效模拟深层地下水的水压和低温地热环境、长期稳定操作,并不受 环境温度 条件的限制。,下面是深层地下水中溶质迁移转化的一维模拟装置专利的具体信息内容。
1.一种深层地下水中溶质迁移转化的一维模拟装置,其特征在于:至少包括水箱(1)、增压泵(3)、单向阀(4)、具有特殊法兰结构的含水层介质柱(12)、安全阀(5)、针型阀(16)、恒温控制单元、压力表(8)(18)、温度传感器(22)、温度显示电路控制部件(24)、压力传感器(10)、压力显示电路控制部件(11)、滤毡(20)以及取样装置(19),将装填有含水介质(13)的模拟柱置于恒温控制单元的工作室(28)内,水箱(1)、增压泵(3)、含水层介质柱(12)、取样装置(19)之间通过管道进行串联连接,其中水箱(1)和增压泵(3)间的连接管道为硅胶软管(2),增压泵(3)、含水层介质柱(12)、取样装置(19)间的连接管道(6)、(17)为高压橡胶软管,含水层介质柱(12)中装填有石英砂(14)、含水介质(13)以及滤毡(20);含水层介质柱(12)为圆柱形,柱筒壁厚8~12mm,内径50~100mm,长度500~1000mm,柱体两端设法兰(21),法兰(21)内径和含水层介质柱(12)柱筒内径相等,法兰(21)和法兰盖(46)通过螺栓(43)进行密封连接,法兰盖(46)中心处设进样支管(7)或出样支管(15),含水层介质柱(12)柱筒、法兰(21)、法兰盖(46)及与法兰盖连接的进样支管(7)和出样支管(15)均为耐高压防腐不锈钢材料;与法兰盖(46)连接的柱体法兰(21)设置有凹槽(42),凹槽外径小于螺栓处的法兰直径,与柱体法兰(21)连接的法兰盖(46)设有凸槽(45),法兰盖凸槽(45)紧密嵌入法兰凹槽(42)后凹槽内没有缝隙,法兰盖凸槽(45)的厚度至少与法兰凹槽(42)的深度相等,且不大于1.3倍的法兰凹槽(42)的深度,法兰凹槽(42)底部装有金属缠绕垫圈(44),金属缠绕垫圈(44)的厚度小于法兰凹槽(42)的深度,法兰凹槽(42)、法兰盖凸槽(45)与所在法兰或法兰盖为一次成型,非焊接或粘接组成。
2.根据权利要求1所述的深层地下水中溶质迁移转化的一维模拟装置,其特征在于:恒温控制单元温控范围为4~65℃,可至少连续工作9999h,主要由风机(34)、电加热器(35)、制冷压缩机(36)、工作室(28)、数显温控仪表(25)、恒温控制单元箱体工作室内温度传感器(32)、箱体外壳(26)、保温层(27)、箱体底部的轮子及脚刹(30)、温度传感器(22)及温度显示电路控制部件(24)组成,其中风机(34)、电加热器(35)、制冷压缩机(36)位于工作室背板(37)和箱体外壳(26)夹层中,数显温控仪表(25)置于箱门上端,恒温控制单元箱体工作室内温度传感器(32)探头伸入工作室(28)作为测温装置,密闭箱体工作室(28)和外壳(26)均为不锈钢板材料,箱体工作室侧壁和外壳间为保温层(27),填充有硅棉或珍珠岩,箱内工作室底板(40)设有不锈钢承重层(29),密闭箱体外壳底部四个角安装有轮子及脚刹30,可方便移动并可随时固定,箱门口镶嵌耐高温胶条,恒温控制单元箱体侧壁钻孔(31),孔径10~
20mm,含水层介质柱法兰盖的进样支管(7)、出样支管(15)上分别安装有温度传感器(22),通过温度显示电路控制部件(24)及时监控模拟含水层介质柱(12)进样及出样的温度。
3.根据权利要求1所述的深层地下水中溶质迁移转化的一维模拟装置,其特征在于:采取将含水层介质柱(12)置于配套尺寸的恒温控制单元密闭箱体工作室(28)内,工作室(28)内加热或制冷后的空气经风机(34)强制循环,在工作室(28)内与含水层介质柱(12)及输送管道间进行均匀的热量交换,并通过数显温控仪表(25)配套电路控制部件对箱体工作室(28)内的温度进行检测及调节,当工作室(28)内温度超过设置温度时,超温报警装置开始鸣叫并及时调节温度,当工作室(28)内温度低于设置温度时,电加热器(35)、风机(34)开始工作,当设置温度低于环境温度时,制冷压缩机(36)、风机(34)开始工作,当工作室(28)内温度达到设定值时,电加热器(35)、风机(34)、制冷压缩机(36)停止工作,增压泵(3)和恒温控制单元工作室(28)内含水层介质柱(12)间的连接管道长度大于1m。
4.根据权利要求1所述的深层地下水中溶质迁移转化的一维模拟装置,其特征在于:含水层介质柱法兰(21)、法兰盖(46)分别在相同位置处均匀分布有八个螺栓孔(48),孔径20~40mm,法兰盖(46)中心钻孔(49),并焊接有进样支管(7)或出样支管(15),进样支管(7)、出样支管(15)内径6~10mm,壁厚3~4mm,长40~60mm,钻孔(49)直径和进样支管(7)或出样支管(15)内径相等,柱体法兰(21)、法兰盖(46)厚度不小于35mm。
5.根据权利要求1所述的深层地下水中溶质迁移转化的一维模拟装置,其特征在于:所述含水介质(13)为研究区地下水含水层岩土介质,经过自然风干后,粉碎过2mm筛,作为含水层介质柱(12)的填充样品,含水介质(13)两端分别填充20~50mm厚的石英砂(14),在石英砂(14)和法兰盖(46)间放置厚度为5-7mm的滤毡(20)。
6.根据权利要求1所述的深层地下水中溶质迁移转化的一维模拟装置,其特征在于:增压泵(3)可对流量进行调节,流量可调范围0~10mL/min,增压泵(3)出口管上安装单向阀(4),含水层介质柱法兰盖(46)中心的进样支管(7)上安装有安全阀(5)、压力表(8),含水层介质柱进样支管(7)进液的最大水压为10Mpa,出样支管(15)处设有压力表(18)和针型阀(16),含水层介质柱上有压力传感器(10),并通过压力显示电路控制部件(11)显示水压。
7.根据权利要求1所述的深层地下水中溶质迁移转化的一维模拟装置,其特征在于:在
4~65℃、常压~10MPa、pH6.5~9的条件下,水箱中配置的目标水溶液中溶质的物理、化学性质稳定,不易挥发,可在常温、常压下对取样装置(19)中的样品进行含量的测试。
8.根据权利要求1-7任一项所述的深层地下水中溶质迁移转化的一维模拟装置,其特征在于:所述装置用于模拟深层地下水中温度在4~65℃、最大水压10MPa、pH6.5~9的条件下溶质迁移转化,所述装置也可作为研究污染物在包气带、浅层地下水中迁移转化的模拟装置。
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