[實用新型]一種基于熱力管加熱路面的主動式抗冰融雪系統

有效

• 申請號: 201520269324.5
• 申請日: 2015-04-29
• 公開（公告）號: CN204589760U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 張登春;章照宏;袁銅森;鄒聲華;李孔清;陳亞洲;張新月
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: E01C11/26
• 分類號: E01C11/26
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 宋向紅

技術領域

本實用新型屬于高速公路特殊路段防凍融冰雪技術領域，具體涉及一種高速公路橋梁的基于熱力管加熱路面的主動式抗冰融雪系統。

背景技術

隨著中國國民經濟的不斷發展，高速公路和橋梁建設的發展異常迅速，高速公路網及其橋梁在國民經濟和社會生活中的作用越來越重要。但是高速公路橋梁等特殊路段冬季冰雪狀況是影響高速公路交通安全，造成高速公路交通事故的一個重要因素。目前國際上在除冰雪劑、機械除冰雪技術等方面，已經形成了一套較為成熟的做法，但對路面主動式防凍除冰技術，尚處于研究和試驗階段。在路面主動防凍除冰技術中，發熱電纜熱力除冰雪技術最具技術可行性且已在北歐和我國新疆、黑龍江等地得到工程應用。同濟大學研發出超導電抗滑磨耗層系統，并在浙江省道一座大橋上鋪裝了長8m、寬2m的一段試驗路并進行了相關測試實驗，實驗表明該系統對于特殊路段結冰預警及初殘冬季融雪化冰，保障交通安全具有較好的效果。熱力油(水)管有少數用于剛性水泥路面的案例，但應用于柔性瀝青路面尚無實例，主要存在以下技術問題亟待解決：熱力管網在瀝青路面結構的應力水平；管道材質和焊接處能否滿足受力要求；管內液體泄露對路面結構造成的損壞程度等。

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種基于熱力管加熱橋面的主動防凍除冰技術，即基于熱力管加熱路面的主動式抗冰融雪系統。

本實用新型的目的是通過如下的技術方案來實現的：該基于熱力管加熱路面的主動式抗冰融雪系統，它包括從上至下依次鋪設于橋面瀝青下層與橋梁混凝土層交界面之間的換熱單元層和隔熱層；換熱單元層由各換熱單元組成，各換熱單元的熱循環介質供水支管、回水支管分別連通到熱循環介質供水主干管、回水主干管上，所述供水主干管、回水主干管與鍋爐連接，供水主干管上設有變頻水泵，供水主干管、回水主干管上分別設有溫度計、壓力表和閥門；所述各換熱單元的供水支管、回水支管上分別設有閥門；所述熱循環介質采用濃度為20％的乙二醇溶液；所述鍋爐、變頻水泵以及各溫度計、壓力表、閥門與控制系統連接。

具體的，所述換熱單元為具有一定鋪設寬度和長度、首尾相接的熱力管管排，熱力管為DN20的316l不銹鋼管并采用套筒焊接，管排間距為100mm；所述熱力管采用錯排方式；所述供水主干管、回水主干管采用Φ159的316l不銹鋼管，并布置于車道的隔離帶；所述主干管采用同程式布置。

進一步，所述換熱單元的鋪設寬度為3500mm、長度為5200mm；1km橋梁采用380組換熱單元。

所述供水主干管、回水主干管熱循環介質溫度分別為35℃和25℃，循環量為60.47kg/s。

所述隔熱層的厚度為2mm。

本實用新型考慮到冬季在室外低溫環境下，長期暴露在室外熱力管道會結冰堵塞甚至發生凍裂危險，采用20％乙二醇溶液作為循環介質；為防止熱力管對橋梁瀝青路面和混凝土結構的影響，換熱單元內溶液進出口溫度控制在25-35℃內；管道材質采用防腐蝕的316l不銹鋼管，采用套筒焊接以滿足焊接處的應力要求。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：采用20％乙二醇溶液作為循環介質，可以防止冬季熱力管道會結冰堵塞甚至發生凍裂危險；管道材質采用防腐蝕的316l不銹鋼管并采用套筒焊接，可以防止溶液對管道的腐蝕并滿足焊接處的應力要求。本主動式抗冰融雪系統能滿足南方地區在室外溫度-2.0℃，室外風速8.0m/s的橋梁防凍融冰雪要求。

附圖說明

圖1本實用新型實施例的系統結構示意圖。

圖2為本實用新型實施例的橋梁路面部分縱剖視圖。

圖3為本實用新型實施例的換熱單元平鋪示意圖。

圖4為本實用新型實施例的主干管與換熱單元連接示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的描述。