CN202017191U - 水工闸门防冰冻装置 - Google Patents

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陈文伟
关新成
姚铁汉
卞建
卢新杰
汪云祥
刘艳
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Abstract

本实用新型涉及一种可使水工闸门避免冰冻的装置，该水工闸门防冰冻装置，包括设置在闸门面板迎水面背面的电加热单元以及电气控制系统，其特征在于：所述的电加热单元包括钢丝网、电伴热带和保温材料层，钢丝网平铺在闸门面板一侧，电伴热带敷设在钢丝网与保温材料层之间，钢丝网、电伴热带、保温材料被叠加固定在钢盖板上，电伴热带与电气控制系统连接，所述的电加热单元通过钢盖板用螺钉被固定在闸门梁格里，钢盖板固定面四周设置有密封条。本实用新型技术可行，结构简单，节约能源，效果显著。

Description

水工闸门防冰冻装置
技术领域
本实用新型涉及一种应用于水利、水电、市政等工程项目水工闸门的防冰冻装置，具体是一种设置在上述工程水工闸门中通过电热手段防止闸门被冰冻的装置。应用本项技术，可使气温严寒地区的水工闸门迎水面避免静冰压力的作用，有效解决了因冰冻而严重影响水闸正常工作的问题。
背景技术
《水利水电工程钢闸门设计规范》(DL／T5013—95)规定，钢闸门不得承受冰的静压力。因为闸门在冰荷载的反复作用下会产生挠曲变形，甚者产生结构破坏、造成闸门漏水等后果。为防止冰荷载对钢闸门的破坏，对设置在低温地区的钢闸门在冬季运行中必须采取防冰冻措施，为此，需考虑相应的防冰冻系统设计，避免静冰压力直接作用在水工钢闸门上导致闸门变形，以致引起闸门启闭操作失效。
我国北方严寒地区，江河在冬季常被冰雪封冻数月，使长年处于水浸工作环境的水闸工程中的闸门无法进行正常的启闭操作，为此，必须在闸门周边设置一套有效的防冰冻系统。目前，国内外主要的防冰冻技术方法有：人工或机械除冰法、泡沫材料保温法、气或水喷射除冰法、加热防冰冻法等。其中，人工或机械除冰法前者工作强度大，效率低；后者须借助大型破冰设备，且易造成金属结构变形损伤；泡沫材料保温法是在钢结构表面铺设聚苯乙烯泡沫板以达到保温效果，虽然操作简便，经济性也好，但在高寒地区防冰冻效果欠佳；气或水喷射除冰法原理相似，均以压力气或水流冲击方式冲破水域冰冻层，使钢闸门不直接承受静冰压力作用，但是耗电量大，且效果不显著。加热防冰冻法通常采用的热油或蒸汽作为热传导介质，对设备密封性等条件要求较高，在实际工程应用中易发生渗漏等故障，故维护成本较高，采用电热防冰冻法具有结构简单、维护方便、热传导效率高等优点，但至今尚未在水工闸门工程领域见到成熟的电热防冰冻技术方案。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足而提供一种技术可行，结构简单，节约能源，效果显著的水工闸门防冰冻装置。
本实用新型采用的技术方案是：研发一种可使水工闸门避免冰冻的装置，该水工闸门防冰冻装置，包括设置在闸门面板迎水面背面的电加热单元以及电气控制系统，其特征在于：所述的电加热单元包括钢丝网、电伴热带和保温材料层，钢丝网平铺在闸门面板一侧，电伴热带敷设在钢丝网与保温材料层之间，钢丝网、电伴热带、保温材料被叠加固定在钢盖板上，电伴热带与电气控制系统连接，所述的电加热单元通过钢盖板用螺钉被固定在闸门梁格里，钢盖板固定面四周设置有密封条。
本实用新型所述的保温材料层可选择采用岩棉、聚苯乙烯、聚氨酯等材料，厚度根据工程的具体气温条件确定，通常约在30mm~100mm之间。
本实用新型所述的电伴热带数量和单位长度发热功率可根据气温条件确定，单位长度发热功率通常为10~66W/m。
本实用新型与现有技术相比具有以下优点：设置在闸门梁格里的专用电加热单元结构简单，重量轻，控制方便，采用密封安装方式，具有热传导效率高，耗电量低的优点，且不需要原闸门结构以外的布置空间，可有效防止闸门迎水面面板等构件的冰冻，使闸门避免因静冰压力作用而损坏，确保严寒地区闸门的正常启闭操作。同时，其电气控制系统在环境温度降低到设定温度后，电伴热带将自动启动制热，并自动控制制热功率或温度，以达到防冻融冰的目的。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为图1中A部放大图。
具体实施方式
参见图1-图2，,本实用新型包括：闸门面板1，在闸门面板1迎水面的背面安装有专用电加热单元A，电加热单元A包括钢丝网3、电伴热带4和保温材料层5。钢丝网3平铺在闸门面板一侧，保温材料层5采用厚度约为30mm~100mm的岩棉、聚苯乙烯、聚氨酯等材料，钢丝网3用螺钉将电伴热带4固定在保温材料层5上，电伴热带4数量和单位长度发热功率可根据气温条件确定，单位长度发热功率通常为10~66W/m。保温材料层5另一面用螺钉固定在钢盖板6上，钢盖板6最后用螺钉固定在闸门梁格8上，钢盖板6固定面设置了橡胶密封7。电伴热带4与电气控制系统连接， 使用时电气控制系统在环境温度降低到设定温度后，电伴热带4将自动启动制热，并自动控制制热功率或温度，以达到防冻融冰的目的。
本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种水工闸门防冰冻装置，包括设置在闸门面板迎水面背面的电加热单元以及电气控制系统，其特征在于：所述的电加热单元包括钢丝网、电伴热带和保温材料层，钢丝网平铺在闸门面板一侧，电伴热带敷设在钢丝网与保温材料层之间，钢丝网、电伴热带、保温材料被叠加固定在钢盖板上，电伴热带与电气控制系统连接，所述的电加热单元通过钢盖板用螺钉被固定在闸门梁格里，钢盖板固定面四周设置有密封条。
2.根据权利要求1所述的水工闸门防冰冻装置，其特征在于：所述的保温材料层采用岩棉、聚苯乙烯或聚氨酯，厚度优选在30mm~100mm之间。
3.根据权利要求1所述的水工闸门防冰冻装置，其特征在于：所述的电伴热带优选单位长度发热功率为10~66W/m。
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