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《嚴寒地區(qū)閘門防冰凍技術研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、第２８卷第４期湖北工業(yè)大學學報２０１３年０８月Ｖｏｌ．２８Ｎｏ．４ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｕｂｅｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＡｕｇ．２０１３［文章編號］１００３－４６８４（２０１３）０４－０１１０－０３嚴寒地區(qū)閘門防冰凍技術研究鐘東階１，蔣國璋１，李克華２（１武漢科技大學機械自動化學院，湖北武漢４３００８１；２長委長江勘測規(guī)劃設計研究院，湖北武漢４３００６０）［摘要］通過閘門防冰凍研究，采用直接加熱法，即利用納米陶瓷管電加熱器和超導液體傳熱介質直接
2、加熱門槽，防止閘門止水橡皮與埋件凍結在一起．模型試驗可知：該方法能很好解決閘門防冰凍技術問題．［關鍵詞］閘門；防冰凍；模型；試驗［中圖分類號］ＴＶ６６［文獻標識碼］：Ａ在我國冬季嚴寒地區(qū)，由于氣溫低（表１），輸水埋件與閘門止水橡皮容易凍結在一起，一旦閘門啟渠及河流經常會結冰，冰情特征呈現(xiàn)出冰花、流冰、閉，止水橡皮即有可能被撕裂破壞，因此對于需要在冰塞、冰壩等現(xiàn)象．在溫度很低時，主要輸水建筑物冰凍期運行和操作的閘門應采取保溫加熱措施，以如節(jié)制閘、控制閘、退水閘、分水閘和泵站等的閘門防止閘門止水橡皮與門槽埋件凍結．表１部分寒冷地區(qū)氣溫特征最高氣溫最低氣溫氣溫≤０℃
3、站名多年平均氣溫溫度／℃出現(xiàn)時間溫度／℃出現(xiàn)時間天數初日終日南陽１４．９４１．４１９７２／６／１１－２１．２１９５５／１／１１７８．３１１／１８３／２０許昌１４．７４１．９１９６６／７／１９－１７．４１９５５／１／６８０．８１１／１８３／２０鄭州１４．２４３．０１９６６／７／１９－１７．９１９５５／１／２９２．８１１／１３３／２７安陽１３．６４１．７１９５５／７／２４－２１．７１９５７／１／１２１０４．１１１／９３／２５邢臺１３．１４１．８１９６１／６／１２－２２．４１９５８／１／１６１１３．６１１／１３／２８石家莊１２．９４２．７１９６１／６／１０－２６．５
4、１９５１／１／１２１１３．０１１／３３／２７保定１２．３４３．３１９５５／７／２３－２２．０１９７０／１／４１１８．５１１／３３／２８北京１１．３４０．６１９６１／６／１０－２７．４１９６６／２／２２１２７．９１０／１８４／３１加熱方法比較２熱管直接加熱法的防冰凍技術研究目前，在我國冰期輸水仍沒有成功和成熟的實針對直接加熱法，將需要加熱的閘門門槽埋件際運行經驗．結合國內外的一些閘門防冰凍的技術，設計成空腔，把加熱裝置布置于空腔中，通過控制系筆者總結了防止閘門與埋件被冰凍結在一起的加熱統(tǒng)，使附著在埋件和水封上的冰融化，確保閘門冰期方法：熱空氣法、熱水法、熱油法和
5、熱管直接加熱操作時水封不被破壞．整個加熱系統(tǒng)由加熱裝置（電［１－３］加熱器、溫度傳感器）、控制系統(tǒng)和超導液體介質等法．表２就是對這幾種方法進行比較．采用熱空氣法、熱水法及熱油法，其能耗比較組成．電加熱器采用ＰＴＣ陶瓷電加熱器（ＭＣＨ），使大，而且投資大，使用壽命短，通過上述方法比較，決用壽命為電阻絲的５～１０倍．定采用直接加熱法，即利用納米瓷管電加熱器和超傳熱液體介質：采用超導液體，其導熱系數是銅導液體傳熱介質直接加熱門槽防止閘門止水橡皮與的１００～１０００倍．埋件凍結在一起．保溫材料：采用納米多孔氣凝膠隔熱保溫材料，這種材料在納米尺度下的氣孔比空氣中的分子平
6、均［收稿日期］２０１３－０３－３０［作者簡介］鐘東階（１９６５－），男，湖北黃岡人，武漢科技大學高級工程師，研究方向為機械工程及自動化第２８卷第４期鐘東階，等嚴寒地區(qū)閘門防冰凍技術研究１１１自由程還要小，是目前世界上熱導率最低的固態(tài)材毒、無腐蝕，對水和環(huán)境無污染．料．在厚度很薄的情況下，就能實現(xiàn)隔熱保溫．它無表２閘門門槽加熱方法比較加熱方法熱空氣法熱水法熱油法熱管直接加熱法電纜通過空氣直接加電加熱器通過超導液加熱手段電加熱器加熱循環(huán)水電加熱器加熱循環(huán)油熱體直接加熱控制系統(tǒng)、門槽內固定水控制系統(tǒng)、門槽內固定油控制系統(tǒng)、門槽內空控制系統(tǒng)、門槽內空必須具備腔、溫度傳
7、感器、電加熱器、腔、溫度傳感器、電加熱器、腔、溫度傳感器、電加腔、溫度傳感器、電加的元器件液位傳感器、循環(huán)泵電機、液位傳感器、循環(huán)泵電機、熱器熱器流量控制閥流量控制閥加熱時間時間極長無熱損失時間較短有熱損失時間較長有熱損失時間極短熱損失很小與熱效率電纜加熱器，壽命１０００電阻絲加熱器，使用壽命電阻絲加熱器，使用壽命ＰＴＣ陶瓷管，壽命電加熱器ｈ３０００ｈ３０００ｈ３００００ｈ導熱介質空氣水油超導液體應用范圍防冰、融冰防冰防冰、融冰防冰、融冰可能檢修發(fā)熱電纜電阻絲加熱器電阻絲加熱器納米ＭＣＨ瓷管加熱器綜合壽命較長較短極短極長［４－７］２．１熱敏電阻陶瓷電加熱器（Ｐ
8、ＴＣ）熱傳遞性質，透過熱管將發(fā)熱物體的
