CN101838976B - 一种磁能融冰化雪的装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用磁能融冰化雪的装置，包括该装置的温度控制仪通过导线一路与变频稳压调压器相连，另一路与温度传感器的一端连接，磁能加热器与温度传感器另一端相连，所述磁能加热器通过导线与变频稳压调压器相连，温度控制仪再一端及变频稳压调压器另一端与电源连接。装置简单可靠，成本低廉；由于利用了涡流，加热效率高，节约电能，且加热速度快；实现了实时温度监控；由于加热速度快，融化后的冰水很快被蒸发掉，避免由于周围环境温度低，融化后的冰水二次再结冰，不再造成交通事故的发生，使交通设备行使顺畅。广泛应用于水泥混凝土及沥青混凝土路面融雪化冰，适用于各种公路，机场，码头，城市道路。

Description

一种磁能融冰化雪的装置

技术领域

本发明涉及融冰化雪装置，具体涉及用磁能融冰化雪的装置

背景技术

2008年春节前，我国南方大范围持续降雪造成灾害，这次低温雨雪冰冻灾害对交通，特别是公路交通的影响是历史上最严重的。一是影响范围广，全国先后有23个省份公路交通受到不同程度的影响，其中13个省份公路交通多次中断，客货运输受阻。二是受阻国省干线公路多，“五纵七横”国道主干线有9条近2万公里多处路段封闭交通，约6000-7000km路段封堵；全国68条13.3万km的国道中，有21条近4万公里路段因积雪严重、路面结冰导致通行不畅。三是途中滞留旅客和车辆多，在公路上滞留的车辆累计达70.5万辆，受灾滞留人员约216.1万人次。四是严重影响电煤等重要物资运输。五是公路基础设施受损面广，直接经济损失达125亿元。据初步统计，在这次抗灾保通中，交通部门上路除雪破冰、保“通路”的干部职工达368.4万人次，10名交通干部职工因公殉职，836名同志负伤，累计投入机械设备29万多台次，应急运力18.6万辆，投入融雪材料、防滑材料等物资约10亿元，直接资金投入25.1亿元，减免车辆通行费约21亿元。由此可见，公路冬季除雪抢通是一项关系国计民生的重要任务，尤其是在北方地区，冬季漫长，气候寒冷，冰雪不易融化，除雪工作就显得更为重要。

其实，路面冰雪问题一直困扰着各国交通部门，每年由于路面积雪结冰所造成的直接经济损失平均达数亿元。因此，对路面积雪结冰的处理问题，各国一直非常重视，并作了大量研究，探索出多种抑制路面积雪结冰的方法。主要有：撒布融雪剂、人工清除法、撒布砂石材料和机械清除方法等。同时，各国在冰雪路面上行驶的对交通车辆安全也进行了保护性的研究工作，如给车辆轮胎安装防滑链等。

1、撒布融雪剂

这是国际上较常用的一种路面除冰雪的手段。国内外常用的融冰雪剂主要有盐类和醇类。

从实际使用效果来看，在一定的环境条件下，撒布融雪剂可以有效清除道路冰雪，改善道路安全状况，提高道路运输效率。但是，醇类融雪剂的除冰雪效果受环境温度影响较大，并具有反结冰现象，即一旦环境温度下降，被融化的积雪会再冻结成冰，使路面更滑，交通事故率更高。如果环境温度过低或降雪量过大，融雪剂自身很难快速溶解、融化，须借助车辆轮胎的碾压作用，所以融冰雪持续时间长，效果差，导致综合成本大幅度升高。

同时绝大多数的盐类融雪剂产品都存在腐蚀性，易腐蚀破坏道路结构和机动车辆，还会对土壤、水体和大气等造成污染，破坏生态环境。根据美国的一项统计报告，在每年使用1000万吨融雪剂的情况下，会对道路、车辆造成29亿～59亿美元的损失，对停车场造成0.75亿～1.5亿美元的损失，导致道路沿线5％～10％的植物病变甚至枯死。

2、人工清除法

这种方法对冰雪清除难及时彻底，效率低，费用高，作业时影响车辆通行及行车安全，不能长时间作业，适用于雪量较小时或重点难点路段的冰雪清除。

3、撒布砂石材料

在冰雪路面上撒布一定粒径的砂石材料，如砂、石屑、炉灰、煤渣和砂盐混合料等，能提高冰雪路面的摩擦系数。由于碎石的存在，一方面使冰雪层的冻结强度不均匀，另一方面，砂石在冰雪层的运动使得雪不易压实，达到了抗滑的目的。但大量播撒砂石，对路面会造成损害，对沿线环境也会造成污染，而且笨重，不建议使用。

4、机械清除方法

该方法分为机械铲冰雪和机械吹雪两类。机械铲冰雪适合于雪量较大、结冰之前大面积清除作业。机械吹雪适用于未经碾压过的厚度较薄的路面积雪，通常只适用于机场等便于管理的较小范围的除雪。

5、汽车轮胎防滑链

另外一种防冰雪技术就是给汽车佩戴防滑链，其主要目的是防冰保通，最终是为了使过往车辆安全通行，而不是铲除冰雪。这种防滑链大部分都是金属制成物。在冰雪路段能够起到一定的防滑作用。但是，该防滑链对未被冰雪覆盖的路面损伤较大，损伤后难以修复；在对汽车轮胎安装和拆卸时费时费力，使用的过程中对汽车轮胎也会造成较大的损坏，且成本过高、笨重，不易携带。目前一些公司研发了非金属新型汽车防滑轮套，在一定程度上解决了以上的技术难点但效果不佳。

6、主动法融雪技术

主动法融雪技术是近年来道路工作者中融冰雪技术研究的重点，其中包括有发热电缆法和热力管网法等。发热电缆法是利用工业电能将电能转化为热能进而达到融雪化冰目的的实现，但是由于发热电缆材料费用较高和目前我国电能资源较为紧缺的情况限制，这项技术仅在室内试验中取得了一定的成果，而未能在工程实际中得到应用。热力管网法是在路(桥)面内埋置热管，利用土壤源热管，经地下换热器从地下提取热土壤中的低位热能，经热管提升后，通过水泵把温度较高的流体输送到路(桥)面内的排管循环换热系统里面，从而达到路面融冰雪的目的；但是由于此项技术应用前提是必须有热能资源可供利用，所以这在极大程度上限制了技术的推广应用。

通过对以往公路除冰雪技术的分析研究和实践反映，目前普遍采用的除冰雪方法都不能在性能和效益方面取得较好的效果，对道路冰雪灾害的预防效果非常有限。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单，成本低廉，效果良好的路面加热系统，以达到融冰化雪的目的一种磁能融冰化雪的装置。

为了克服现有技术的不足，本发明的技术方案是这样解决的：一种磁能融冰化雪装置，本发明的特殊之处在于该装置利用了导体涡流，温度控制仪通过导线一路与变频稳压调压器相连，另一路与温度传感器的一端连接，磁能加热器与温度传感器另一端相连，所述磁能加热器通过导线与变频稳压调压器相连，温度控制仪再一端及变频稳压调压器另一端与电源连接。

变频稳压调压器是将380V电压调整为变频大电流电源，为磁能加热器提供能源；磁能加热器是利用电磁感应原理，在线圈发热的基础上，铁芯内部产生涡流，导致铁芯发热；温度自动控制仪由温度传感器、湿度传感器和数据采集仪组成，磁能加热器传递热能将路面混凝土或沥青混凝土上的雪或冰融化。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、装置简单可靠，成本低廉；

2、由于利用了涡流导体和铁芯共同发热，加热效率高，节约电能，且加热速度快；

3、实现了实时温度监控；

4、由于加热速度快，融化后的冰水很快被蒸发掉，避免由于周围环境温度低，融化后的冰水二次再结冰，不再造成交通事故的发生，使交通设备行使顺畅。

广泛应用于水泥混凝土及沥青混凝土路面的融雪化冰，适用于各种公路，机场，码头，城市道路等。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的电路原理结构示意图。

具体实施方式

附图为本发明的实施例。

下面结合附图对发明内容作进一步说明：

实施例1

参照图1、图2所示，一种磁能融冰化雪装置，包括该装置的温度控制仪2通过导线一路与变频稳压调压器1相连，另一路与温度传感器4的一端连接，磁能加热器3与温度传感器4另一端相连，所述磁能加热器3通过导线与变频稳压调压器1相连，温度控制仪2再一端及变频稳压调压器1另一端与电源连接。

综上所述，磁能加热器3作为发热体置于路面混凝土5表面，当在磁能加热器3两端加一低电压，电压大小根据磁能加热器3的电阻和所需道路而定。磁能加热器3中的线圈流入大电流，大电流在线圈中由于受电阻的阻碍而产生一定热量，同时线圈产生的是一种感应电流，导致磁能加热器3中的磁芯发热。温度传感器4感应到磁能加热器3的发热温度后，与初始设置在温度控制仪2中的温度对比，如果温度高于温度控制仪2中设定上限，温度控制仪2自动切断变频稳压调压器1的电路，使磁能加热系统停止运行；如果温度低于温度控制仪2中设定的下限，温度控制仪2自动接通稳压调压器1的电路，使磁能加热系统又开始加热运行，公路、机场、码头、城市道路上的冰雪由于受到磁能加热器3传递的热能的作用，很快就将冰雪融化并将融化后的冰水很快被蒸发掉，从而保证路面处于干燥状态，使行驶的车辆或飞机顺利通行。

Claims (1)

1.一种磁能融冰化雪装置，其特征在于该装置利用涡流发热和该装置的温度控制仪(2)通过导线一路与变频稳压调压器(1)相连，另一路与温度传感器(4)的一端连接，磁能加热器(3)与温度传感器(4)另一端相连，所述磁能加热器(3)通过导线与变频稳压调压器(1)相连，温度控制仪(2)再一端及变频稳压调压器(1)另一端与电源连接。

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