CN101994288A

CN101994288A - 机场天气因素的安全设施

Info

Publication number: CN101994288A
Application number: CN2009101626539A
Authority: CN
Inventors: 钟显亮; 黄福元; 杨家钰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-08-17
Filing date: 2009-08-17
Publication date: 2011-03-30

Abstract

机场天气因素环境安全设施，可保证机场上空的能见度和机场沥青路面的正常功能，从而使飞机的升降和滑行提高安全性，减少地面故障、事故和航班延误。它除冰雪不用人工和机械，不排CO₂、不用腐蚀性和污染环境的食盐和黑色粉末，利用风电，光电和网电(主要用其低谷电)产热，地下贮热，使沥青路面有26℃以上的高温，实时将冰雪融化成水后排除，将降水排除，当雪停雨止时，及时将路面干燥。它利用沥青路面、钒钛吸热板和屋顶的钒钛中空吸热板产生的热岛效应，在机场之外的周围设金属防雾网，能将雾霾除尽。当机场周围低空有烟尘、沙土时，网外上部有喷雾装置，可将烟尘和沙尘清除。机场范围广，为加强热岛效应引起的热空气上窜，加强对周围冷空气的吸收，机场内除跑道等重交通道路外，其余面积均铺设钒钛黑泥中空板吸收太阳热能。

Description

机场天气因素的安全设施

本发明属于机场环境安全设施，是消除天气因素保障飞机起降安全的必备地面设施。

机场沥青路面积冰、雪和雨水，常使飞机滑行失控，甚至不能起降；机场上空有雾霾，降低能见度，常使机场关闭。对天气影响机场安全的问题，至今没有统一有效的简单办法。对机场冰雪的清除，常采取机器清扫或撒盐撒黑色粉末将它们融化成水后排放的方法。但清扫消耗汽油，也占用机械和人工，费用太大；撒融冰物质盐和黑色粉末也需人工和机械，要消耗材料，且污染环境严重，盐还使接触它的金属设施腐蚀。至于雾霾对机场能见度的影响，尚无人提出任何解决方案。近年航班延误，机场多数亏损，上述天气因素也是重要原因。

说明书附图1为机场跑道横剖面图。其中1为磨耗层。2为面层上层。3为面层下层。4为位于结构层中的联结层位置的金属导热板，它左右各一块。5为玻璃棉层，它减少热量向下传导。6为上基层。7为底基层。8为垫层。9为土壤层。10为玻璃棉(保温材料)。11为钒钛黑泥吸热板，它能将90％的太阳热量吸收，加热空气，制造热岛效应。12为导热铝板。13为导热铝管。导热铝板和导热铝管焊结成整体，用以将钒钛黑泥吸热板吸收的太阳热量传导到地下土壤中贮存。当没有太阳、黑泥吸热板一时没有热源时，贮于土壤中的热量由铝管→铝板→黑泥吸热板，从而将黑泥吸热板上的空气加热，使热岛效应得以继续。14为波形线电热元件，它在跑道两侧各有一个(段)。众多个电热元件在跑道两侧呈环状分布。它们产生的热量，由金属导热板传导到跑道的面层下层→面层上层→磨耗层。磨耗层的温度可达35℃(重交通道路石油沥青技术要求：AH-130，软化点(环球法)40-50℃)。当温度达到30℃时，位于跑道两侧的温度检测报警器就亮灯，鸣叫报警，同时自动将波形线电热元件(17)切断或将它部分分支切断(即减少供热量)。15为除雾网，它由上铝管、下铝管及两者之间的铝丝网组成，管与网之间焊接。上铝管应高于飞机的机身，下铝管贴近地面。16为与防雾网平行的相距3m的乔木(最好为常绿乔木)；要求棵距较近，树干下部无权，上部树冠紧挨，形成下部空气流通良好(机场内的热岛效应使机场外围的冷空气流入机场区域、上部空气不易流入的树墙。

上述防雾网和乔木林带包围整个机场，包括机场内的各种建筑物。机场内所有沥青路面(跑道、停机坪等)均有融雪设施。机场内的建筑物顶部，都铺设钒钛黑泥中空板。此板中部可通以自来水，早晨供(冷)水，傍晚排(热)水到贮热水箱，热水可供洗漱用。这中空板，夏起隔热保凉作用，冬起隔热保温作用。

本项目以我国新投产的浦东机场为实例，提出除冰雪、防雾害的改造方案。附图2为我国浦东机场场地平面图。其中细线条绘出的是巴黎机场公司设计的场地平面图，按设计一期工程旅客吞吐量为2000万人次，最终规模达到7000万人次；其中粗线条部分是为防冰雪害和雾害，本项目拟增加的相应设施。增加的设施中，1为乔木林带(相当附图1中的16，要求树干高而无枝杈，树冠茂密且相邻树冠间无空隙)。除交通要道外，将整个机场区域围合。2为防雾网，它在林带内侧，与林带相隔3米(相当于附图1的15)在交通要道口，防雾网中断。防雾网缺失的路口，在雾霾天气，用风机向外吹风，以阻止雾霾乘虚而入。为加强热岛效应，机场内除必要的(尽量减少后的)绿地和水体外，重交通道一律加温；非重要通道一律铺设钒钛黑泥板(如图1所示)房顶也铺设钒然中空黑泥板。3为逆向吹雾风机。附图2的南北向A-B剖面线，为附图1的剖面位置。

凝冰和冰雪都是水遇到零下温度时凝结成的固体水，前者是雨水或雪融水或雾变成的冰；后者是高空形成的雪花降落到地面和设施上的雪堆积，或部分融化后结成的冰的总称，但严寒地区冬季只有积雪。凝冰和冰雪都可在遇到0℃以上温度而融解。这也是常识，但至今没有人能利用加温来消除冰和雪的灾害，主要障碍在于空旷的公路上要使它们变成水流走，耗能太大。

近年太阳能发电和风能发电的技术已很成熟，特别是风电成本已降至煤电价，光电价原为煤电的10来倍，但最近也在迅速降低，故用风电和光电制热来融化冰雪，在经济上已可行。风电、光电取代网电，不排放CO₂，这是一种绿色除冰雪方法。影响风电和光电用于除冰雪，还必须解决热能的贮存问题。风和光都不稳定，时强时弱，时有时无，它们供给的电也不稳定或不连续。冰雪的出现，其随机性更大。这供热方与需热方均有随机性的问题也已解决，这就是利用本人的另一发明专利：太阳热能高效连续贮存与取用技术。在本项目条件下，将风电和光电并联，输入地下的加热元件，由它完成电热转换并将热能贮于路面结构层中。加热元件的组成：电热丝埋置在绝缘导热材料管中，管子上铺设导热金属板(此金属板位于公路结构层中的联结层位置)，此金属板将绝缘导热材料管上的热量由下而上的传导到它上面的公路面层下层、层面上层和磨耗层。寒冷季节(一般为11月到3月)，风电和光电在加热元件的作用下，转换成热能，此热能应使公路的磨耗层保持40-50℃以下的温度(重交通道路石油沥青AH-130的软化温度为40-50℃)。当雨雪水降落到此磨耗层时，雪当即融化，水不结冰，而是当即沿公路横向流向路肩下的浅沟排走。若降雨停止，磨耗层的温度使路面很快干燥，确保路面状况有利安全。当雪花落到磨耗层时，雪花随即融化成水，横向流向路肩。为节省热能，加热元件两侧和下面均铺绝缘和耐热的材料，可以以瓷土烧成的横断面为凹形的瓷槽。此加热元件埋设于公路的中间带的中央分隔带，不承受车辆的重量。加热元件之上的金属板则应部分伸入行车通道，它要承受行车的重量。为保持中间带两侧的路绿带上的树木，可在栽树时在地下的树干部分包以泡沫塑料。泡沫塑料的作用：防止树木受高温；泡沫塑料可塑空间可供树干长大。

Claims

1.机场天气因素环境安全设施，其特征在于：

a、一般只用风电和光电，风光电能不够时，用低谷网电；

b、实时，融化凝冰和冰雪，实时排除融化水；无融雪水和雨水时，及时干燥路面；

c、零碳和无机械装置，不用人工；

d、不用食盐，不污染环境和损坏桥、路；

e、利用公路的热岛效应，去除雾霾。

2.根据权利要求1所述特征，将风电、光电和谷电接入安装在联结层位置、中央分隔带的电加热元件，实现电-热转换。

3.根据权利要求1所述特征，加热元件内有电热丝，它埋设在绝缘导热材料管之中，上有导热金属板，两侧和下面有铺绝热和耐热的凹型陶瓷槽。

4.根据权利要求1所述特征，将中间带两侧路绿带的树木地下部分用泡沫塑料包裹。

5.根据权利要求1所述特征，在两侧路肩安装除雾网，网安装在上铝管和下铝管之间，上下铝管和制冷机构成冷媒介质的循环，上下铝管包保温材料。

6.根据权利要求1所述特征，除雾网有两层，铝制，网孔细。

7.根据权利要求1所述特征，下铝管贴近地面，上铝管高度与汽车最大高度相当。

8.根据权利要求1所述特征，风电和光电也是随道灯的电源。

9.根据权利要求1所述特征，发电系统与电网连续，当风电和光电富裕时，可将所产电能并联网。

10.根据权利要求1所述特征，在雾霾天气，根据气温和露点温度实现对制冷机的自动关启。