本发明涉及电渗排水,尤其涉及一种非金属复合电渗排水电极管。
背景技术:
1、在对一些高含水量、高压缩性、低抗剪切强度和极低渗透性的介质(如软弱黏土、疏浚淤泥、污泥等细颗粒)进行排水时,采用传统的挤压排水或预压排水不仅排水速度缓慢,而且受该类介质自身的特性,其加固效果也不理想。
2、电渗现象是通过在电场中使溶液相对带电,溶液向一定的方向移动。将电渗现象利用于加固细颗粒介质软土地基方面,相比传统方法靠压力使水被动挤出,电渗可以主动导水且排水速度更快。目前,电渗所使用的电极一般为金属制成,金属电极在含水量高的细颗粒介质中极易腐蚀,而采用纯石墨电极虽然解决了金属电极的腐蚀问题,但其自身材料强度低、可塑性差,无法大规模制造用于软土地基电渗排水使用;因此,相关的研发人员对此研发出了ekg导电塑料(一种新型的土工合成材料),ekg导电塑料既具有耐腐蚀的优点,也具有较高的强度和批量制造的优势,但其材料本身的电阻率较大,长时间通电会使电极温度升高而软化,同时电极温度升高的过程中其电阻率也会同步增加,使得在电渗排水应用时其能耗很高,无法大范围推广和持续地使用。
技术实现思路
1、基于上述问题,本发明提供了一种非金属复合电渗排水电极管,用于克服金属电极、纯石墨电极和ekg导电塑料电极存在的缺点。
2、一种非金属复合电渗排水电极管,包括:基管、反滤布与导电条;
3、基管的中部开设有沿其轴向的通孔,基管的管壁上开设有贯穿其外壁与通孔的透水孔;
4、基管的外壁设置有多条导电条,反滤布布置在导电条与基管的外壁之间。
5、进一步地,上述基管的外壁上开设有轴向凹槽与环向凹槽,环向凹槽位于基管的两端,且轴向凹槽与环向凹槽相贯通。
6、进一步地,上述环向凹槽的深度大于轴向凹槽的深度。
7、进一步地,上述导电条包括轴向导电条与环向导电条,轴向导电条布置在轴向凹槽内,环向导电条布置在环向凹槽内,且环向导电条压设在轴向导电条的外侧。
8、进一步地,上述导电条的制作原料包括60~70份膨胀石墨、10~15份金属铝粉、5~10份锑锡氧化物、10~15份玻璃纤维、10~20份环氧树脂及1~3份成炭剂。
9、进一步地,上述导电条的成型工序为:先将制作的原料辊压均匀,然后热塑成型,最后通过切割或绞线成型。
10、进一步地,上述轴向导电条与环向导电条为相同材质,其电阻率不大于5×10-5ω·m。
11、进一步地,上述透水孔呈梅花形交错分布在基管的管壁上。
12、进一步地,上述基管的外形为圆管、方管、棱管以及椭圆管中的任一种。
13、进一步地,上述反滤布的材质为土工织物。
14、本发明具有以下有益效果:
15、(1)本发明的排水电极管运用塑料制成的基管,配备非金属材质的导电条,可以在保证电渗排水效率的前提下,降低能耗。
16、(2)本发明的导电条采用膨胀石墨、金属铝粉、锑锡氧化物、玻璃纤维、环氧树脂及成炭剂为原料制成,具有电阻率低、可塑性高和强度高的特点,克服了现有的金属电极、纯石墨电极和ekg导电塑料电极存在的缺点。
17、(3)本发明的排水电极管整体结构简单、制作成本低,可使用工业化批量制造,可广泛应用于多种环境工况下的电渗排水。
1.一种非金属复合电渗排水电极管,其特征在于,包括:基管(1)、反滤布(2)与导电条(3);
2.根据权利要求1所述的非金属复合电渗排水电极管,其特征在于,所述基管(1)的外壁上开设有轴向凹槽(101)与环向凹槽(102),所述环向凹槽(102)位于所述基管(1)的两端,且所述轴向凹槽(101)与环向凹槽(102)相贯通。
3.根据权利要求2所述的非金属复合电渗排水电极管,其特征在于,所述环向凹槽(102)的深度大于所述轴向凹槽(101)的深度。
4.根据权利要求3所述的非金属复合电渗排水电极管,其特征在于,所述导电条(3)包括轴向导电条(301)与环向导电条(302),所述轴向导电条(301)布置在轴向凹槽(101)内,所述环向导电条(302)布置在环向凹槽(102)内,且所述环向导电条(302)压设在所述轴向导电条(301)的外侧。
5.根据权利要求1所述的非金属复合电渗排水电极管,其特征在于,所述导电条(3)的制作原料包括60~70份膨胀石墨、10~15份金属铝粉、5~10份锑锡氧化物、10~15份玻璃纤维、10~20份环氧树脂及1~3份成炭剂。
6.根据权利要求5所述的非金属复合电渗排水电极管,其特征在于,所述导电条(3)的成型工序为:先将制作的原料辊压均匀,然后热塑成型,最后通过切割或绞线成型。
7.根据权利要求4所述的非金属复合电渗排水电极管,其特征在于,所述轴向导电条(301)与环向导电条(302)为相同材质,其电阻率不大于5×10-5ω·m。
8.根据权利要求1所述的非金属复合电渗排水电极管,其特征在于,所述透水孔(103)呈梅花形交错分布在基管(1)的管壁上。
9.根据权利要求1所述的非金属复合电渗排水电极管,其特征在于,所述基管(1)的外形为圆管、方管、棱管以及椭圆管中的任一种。
10.根据权利要求1至9任一项所述的非金属复合电渗排水电极管,其特征在于,所述反滤布(2)的材质为土工织物。
