申请日2015.01.06
公开(公告)日2015.04.22
IPC分类号C02F11/12; G01N1/44
摘要
本发明涉及一种便携式的、用于干燥土壤/沉积物/污泥的快速干燥箱。本发明所述干燥箱包括箱体，箱体上设置有通风口;箱体的前侧面装置有点火按钮、球形阀和针形阀;箱体的内部从左往右依次为烘干室、控制室和气源室;所述烘干室内装置有燃烧支架，燃烧支架的上方为加热盒，燃烧头和点火针固定在燃烧支架上;所述控制室内装置有减压阀、电子脉冲点火器和电池盒;所述气源室内装置有进气口装配体、储气罐和卡紧件;所述减压阀的进气口通过燃气管道与所述进气口装配体相连，所述减压阀的出气口通过燃气管道与所述燃烧头的下部相连。本发明所述的干燥箱具有结构简单、携带和使用方便、烘干效率高、稳定性好等优点。
权利要求书
1.一种便携式土壤/污泥快速干燥箱，包括箱体，所述箱体上设 置有通风口，其特征在于，所述箱体的前侧面装置有点火按钮、球形 阀和针形阀;所述箱体的内部从左往右依次为烘干室、控制室和气源 室;所述烘干室内装置有燃烧支架，燃烧支架的上方为加热盒，燃烧 头和点火针固定在燃烧支架上;所述控制室内装置有减压阀、电子脉 冲点火器和电池盒;所述气源室内装置有进气口装配体、储气罐和卡 紧件;所述减压阀的进气口通过燃气管道与所述进气口装配体相连， 所述减压阀的出气口通过燃气管道与所述燃烧头的下部相连。
2.根据权利要求1所述的一种便携式土壤/污泥快速干燥箱，其 特征在于：所述加热盒的个数为1～4。
3.根据权利要求1所述的一种便携式土壤/污泥快速干燥箱，其 特征在于：所述每个加热盒的下方至少对应1个燃烧头。
4.根据权利要求1所述的一种便携式土壤/污泥快速干燥箱，其 特征在于：所述针形阀与所述加热盒的个数相同，并一一对应。
5.根据权利要求1所述的一种便携式土壤/污泥快速干燥箱，其 特征在于：所述电子脉冲点火器与所述加热盒的个数相同，并一一对 应。
6.根据权利要求1所述的一种便携式土壤/污泥快速干燥箱，其 特征在于：所述燃烧头的上部为凸起的圆形平面，中部为环形平面， 下部为倒圆台连接圆柱形;且所述圆形平面与所述环形平面之间相连 接的弧形部分设置有圆孔。
7.根据权利要求1所述的一种便携式土壤/污泥快速干燥箱，其 特征在于：所述点火按钮与所述燃烧头的个数相同，并一一对应。
8.根据权利要求1所述的一种便携式土壤/污泥快速干燥箱，其 特征在于：所述点火针与所述燃烧头的个数相同，并一一对应。
9.根据权利要求1所述的一种便携式土壤/污泥快速干燥箱，其 特征在于：所述箱体的顶面、右侧面和后侧面各设置有至少一个通风 口。
10.根据权利要求1所述的一种便携式土壤/污泥快速干燥箱，其 特征在于：所述通风口形状为长方形网状。
说明书
一种便携式土壤/污泥快速干燥箱
技术领域
本发明属于干燥机械技术领域，涉及一种干燥箱，具体涉及一种 便携式的、用于干燥土壤/沉积物/污泥的快速干燥箱。
背景技术
在野外条件下测定环境样品的重金属含量、矿物元素含量时，环 境介质中的水分对测定结果干扰较大，降低了野外现场检测的精度， 限制了现场速测技术的发展。例如，采用便携式X射线荧光(FPXRF) 方法测定环境介质中的重金属含量时，水分是影响该方法野外现场检 测的主要干扰因素，导致铅、铜、镍等重金属含量野外测定结果低于 样品中的真实含量。Ariadni Argyraki等人的研究结果支持上述结论， 且发现当土壤含水率在6.83%至19.09%时，与电感耦合等离子体发 射光谱(ICP-AES)方法相比，铅的FPXRF方法的测定值偏低约19.9% (Ariadni Argyraki,Michael H.Ramsey,Philip J.Potts;Evaluation of Portable X-ray Fluorescence Instrumentation for in situ Measurements of Lead on Contaminated Land[J];Analyst;1997(122):743-749)。美国国家 环境保护局EPA制定的“便携式X射线荧光光谱法测定土壤和沉积 物中元素含量”的标准方法《Method 6200》认为，当土壤或沉积物 中水分到达饱和时，水分是测定误差的主要来源，土壤或沉积物必须 经过烘干。一些学者最新的研究表明，即使土壤含水率低于20%时， 水分对测定结果的影响也是显著的，特别是对于一些低原子序数的元 素来说，影响更为明显(Chris Parsons,Eva Margui Grabulosa,Eric Pili, Geerke H.Floor,Gabriela Roman-Ross,Laurent Charlet;Quantification of trace arsenic in soils by field-portable X-ray fluorescence spectrometry: Considerations for sample preparation and measurement conditions[J]; Journal of Hazardous Materials;2012(262):1213-1222)。
我国不同土壤质地的田间持水量范围为4.5%～35%，由于成土 母质的类型及矿物组成差异，以及耕作、施肥等措施的影响，又显示 出局部的特殊性：如东北地区的黑土，其田间持水量可高达49%，耕 作层的田间持水量可达31%～40%(陈晓燕,叶建春,陆桂华,秦福 兴;全国土壤田间持水量分布探讨[J];水利水电技术; 2004(35):113-116);就河湖底泥沉积物而言，其含水率一般在32%～ 49%之间(程翔;苏州河底泥就地稳定化帽封材料研究;上海大学， 硕士学位论文;2006);对于污泥来说，污水处理厂的脱水污泥含水 率普遍为80%，经好氧发酵后的污泥含水率约为40%(陈俊,陈同斌, 高定,李君,张军,郑国砥,刘洪涛;城市污泥好氧发酵处理技术现 状与对策[J];中国给水排水;2012(11):105-108)。因此，当待测土壤/沉 积物/污泥等样品的含水率较高时，必须对其进行烘干处理，以确保 检测结果具有较高的准确度。
目前，所采用的烘干设备通常为固定式，其价格昂贵、体积大、 质量重、采用交流电供电，不便于携带，无法满足野外现场应用的需 求。同时，《Method 6200》建议采用以热气对流加热的烤箱装置对样 品进行干燥处理，实际研究表明，样品中的金属碎片在微波炉中会引 起放电，从而增加FPXRF方法测定值与验证分析值之间的差异性， 不建议采用微波加热的方式对样品烘干。
因此，研制一种携带方便、操作简便、可在野外作业现场对土壤 /沉积物/污泥等样品进行快速烘干的设备，是野外条件下提高便携式 X射线荧光方法准确度的现实需要，可广泛地应用于环境检测和农业 生产等领域，具有广阔的应用前景。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种携带方便、可在野 外现场作业、用于烘干土壤/沉积物/污泥的快速干燥箱。
本发明所述的土壤/污泥便携式快速干燥箱，包括箱体，所述箱 体上设置有通风口;所述箱体的前侧面装置有点火按钮、球形阀和针 形阀;所述箱体的内部从左往右依次为烘干室、控制室和气源室;所 述烘干室内装置有燃烧支架，燃烧支架的上方为加热盒，燃烧头和点 火针固定在燃烧支架上;所述控制室内装置有减压阀、电子脉冲点火 器和电池盒，减压阀用来降低储气罐内所释放气体的压强;所述气源 室内装置有进气口装配体、储气罐和卡紧件，进气口装配体和卡紧件 配合用于控制储气罐前端接口与进气口装配体的连接，进而控制供气; 所述减压阀的进气口通过燃气管道与所述进气口装配体相连，所述减 压阀的出气口通过燃气管道与所述燃烧头的下部相连。
优选的，所述烘干室的顶盖为推拉式结构，便于维护，平时用螺 钉固定。
优选的，所述气源室的顶盖为开启式结构，并设有保护锁，方便 更换储气罐。
优选的，所述加热盒的前部和底部分别装有一个把手和四个小滑 轮，便于推拉加热盒。
优选的，所述加热盒的个数为1～4。
优选的，所述每个加热盒的下方至少对应1个燃烧头。
优选的，优选的，所述针形阀与所述加热盒的个数相同，并一一 对应。针形阀用于调节火焰大小，而球形阀用于控制选择性对加热盒 加热。
优选的，所述电子脉冲点火器与所述加热盒的个数相同，并一一 对应。
优选的，所述燃烧头的上部为凸起的圆形平面，圆形平面的中部 同心圆区设有多个圆孔，同心圆区外为辐射状狭缝;所述燃烧头的中 部为环形平面，环形平面上设有与所述燃烧支架相对应的固定孔;圆 形平面与环形平面之间连接的弧形部分设置有两圈圆孔;所述燃烧头 的下部的形状为倒圆台连接圆柱形。
优选的，所述点火按钮与所述燃烧头的个数相同，并一一对应。 点火按钮控制电子脉冲点火器，电子脉冲点火器进一步控制点火针发 出电火花，电池盒为电子脉冲点火器提供电能。
优选的，所述点火针与所述燃烧头的个数相同，并一一对应。点 火针发出的电火花可以点燃燃烧头中的燃气。
优选的，所述箱体的顶面、右侧面和后侧面各设置有至少一个通 风口，用以保证箱内有良好的空气流通和提供燃烧所需的氧气。
优选的，所述通风口形状为长方形网状;当然也可以是其他适合 通风的形状，例如圆孔状。
本发明的有益效果是，提供了一种便于携带、可在野外现场作业、 用于烘干土壤/沉积物/污泥的快速干燥箱，其中球形阀的使用实现了 对加热对象的选择，可以单独对其中一个加热盒进行加热，也可以控 制不同加热盒的加热时间;点火按钮通过控制点火针点火，以及针形 阀通过调节火焰大小进一步控制水汽蒸发速率;燃烧头的设计有利于 火焰的均匀分布，提高烘干效率;储气罐的运用使只需要更换储气罐 就可以在野外连续使用，而且方便携带。此外，本发明还具有结构简 单、成本较低、使用和维修方便、烘干效率高，稳定性好等优点。