本發明專利技術提供的一種水利水電閘門門槽防凍裝置，包括設置在閘門門體迎水面一側閘門門槽上的加熱元件，所述加熱元件與閘門門體相對的另一側的閘門門槽上設有結冰傳感器，所述結冰傳感器通過信號傳輸電纜與中央控制單元的信號輸入端相連，所述中央控制單元的信號輸出端通過信號傳輸電纜與分組切換驅動器的信號輸入端相連，所述分組切換驅動器的動力輸入端通過電能傳輸電纜與電力電源相連，所述分組切換驅動器的動力輸出端通過電能傳輸電纜與加熱元件相連。本發明專利技術具有結構簡單、防凍效果好、運行安全可靠的特點，可以廣泛應用于水利水電工程領域。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及水利水電工程領域，特別是涉及一種水利水電閘門門槽防凍裝置。
技術介紹
水利水電閘門絕大多數為鋼制閘門，閘門起到攔蓄庫水與定流量泄放庫水的作用，工程設計令閘門可以開啟一定的孔口高度。無論平板閘門或是弧形閘門，其門沿與閘墻接觸的活動部位均采用類似圖1的截面結構，具體如下:1-閘門門體，2-閘門門槽，3-止水橡皮。在高寒地區封凍期，閘門門槽2易結冰，在這種環境下如需運行閘門時，必須考慮由于凍結造成的高負荷運行導致撕裂止水橡皮3等破壞性結果的存在。若能采取有效技術措施防止閘門門槽2部位冰凍，則高寒地區封凍期間閘門安全運行得到保障。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了克服上述
技術介紹
的不足，提供一種水利水電閘門門槽防凍裝置，具有結構簡單、防凍效果好、運行安全可靠的特點。本專利技術提供的一種水利水電閘門門槽防凍裝置，包括設置在閘門門體迎水面一側閘門門槽上的加熱元件，所述加熱元件與閘門門體相對的另一側的閘門門槽上設有結冰傳感器，所述結冰傳感器通過信號傳輸電纜與中央控制單元的信號輸入端相連，所述中央控制單元的信號輸出端通過信號傳輸電纜與分組切換驅動器的信號輸入端相連，所述分組切換驅動器的動力輸入端通過電能傳輸電纜與電力電源相連，所述分組切換驅動器的動力輸出端通過電能傳輸電纜與加熱元件相連。在上述技術方案中，所述加熱元件為PTC(Positive Temperature Coefficient，正溫度系數)加熱單元。在上述技術方案中，所述加熱元件與閘門門體相對的另一側的閘門門槽上還設有溫度傳感器，所述溫度傳感器通過信號傳輸電纜與中央控制單元的信號輸入端相連。在上述技術方案中，所述溫度傳感器設置在結冰傳感器的上方。在上述技術方案中，所述結冰傳感器沿閘門門槽垂直設置。在上述技術方案中，所述加熱元件通過導熱娃膠體固定于閘門門槽上。在上述技術方案中，所述電力電源為安全電壓隔離變壓器。在上述技術方案中，所述水利水電閘門門槽防凍裝置為兩套，對稱設于閘門門體兩側的閘門門槽上。本專利技術水利水電閘門門槽防凍裝置，具有以下有益效果:PTC加熱單元是節能高效新型半導體加熱器件，它可以在十分寬泛的工作電壓下運行，它具有自動控溫特性，它具有數十萬小時以上的安全運行壽命，它具有十分低廉的構建成本。水面是強冷空氣與水體熱交換的主要界面，在緊貼閘門門槽的部位設置分組PTC加熱單元進行防冰凍加熱，可使閘門門槽旁近區域水體略高于攝氏零度溫區，有效阻止這一區域水體相變熱交換，對小范圍水體適度加溫，所耗能源被限定在極低的合理水平。假設高效防冰凍PTC發熱體滿功率為2KW，每分鐘釋放熱能約14千卡，可令14千克水體溫度上升I攝氏度。與現有技術相比，本專利技術具有結構簡單、防凍效果好、運行安全可靠的特點。【附圖說明】圖1為現有閘門門槽處的結構俯視圖；圖2為本專利技術水利水電閘門門槽防凍裝置中傳感部件與閘門門槽的結構俯視圖；圖3為本專利技術水利水電閘門門槽防凍裝置中傳感部件與閘門門槽的結構主視圖；圖4為本專利技術本專利技術水利水電閘門門槽防凍裝置的電路結構示意圖。【具體實施方式】下面結合附圖及實施例對本專利技術作進一步的詳細描述，但該實施例不應理解為對本專利技術的限制。圖1中現有閘門門槽的具體結構在
技術介紹
中已有描述，在此不再贅述。參見圖2至圖4，本專利技術水利水電閘門門槽防凍裝置，包括設置在閘門門體I迎水面一側閘門門槽2上的加熱元件4，所述加熱元件4與閘門門體I相對的另一側的閘門門槽2上設有結冰傳感器7，所述結冰傳感器7通過信號傳輸電纜11與中央控制單元8的信號輸入端相連，所述中央控制單元8的信號輸出端通過信號傳輸電纜11與分組切換驅動器9的信號輸入端相連，所述分組切換驅動器9的動力輸入端通過電能傳輸電纜12與電力電源相連，所述分組切換驅動器9的動力輸出端通過電能傳輸電纜12與加熱元件4相連。所述加熱元件4為PTC加熱單元。所述加熱元件4通過導熱娃膠體5固定于閘門門槽2上。所述加熱元件4與閘門門體I相對的另一側的閘門門槽2上還設有溫度傳感器6，所述溫度傳感器6通過信號傳輸電纜11與中央控制單元8的信號輸入端相連。所述溫度傳感器6設置在結冰傳感器7的上方。所述結冰傳感器7沿閘門門槽2垂直設置。所述電力電源為安全電壓隔離變壓器10。所述水利水電閘門門槽防凍裝置為兩套，對稱設于閘門門體I兩側的閘門門槽2上。中央控制單元8由嵌入式計算機系統構成，操作程序中設定有“無冰防冰凍”和“有冰融冰”兩種不同的工作模式，兩種工作模式由中央控制單元8根據傳感器信號自動切換。通常情況下，將嵌入式計算機系統設置于“無冰防冰凍”工作模式。少數情況下，當冰凍已經發生，中央控制單元8自動轉入全功率“有冰融冰”工作模式；達至冰凍化解，再自動轉至“無冰防冰凍”工作模式。通常情況下，結冰傳感器7不輸出結冰信號，通過溫度傳感器6感受氣溫變化。當氣溫處于冰點以上時，由分組PTC加熱單元構成的加熱元件4處于休眠狀態，僅由中央控制單元8實施監控。當氣溫低于冰點時，中央控制單元8接通安全電壓隔離變壓器10，通過電能傳輸電纜12讓加熱元件4進行防冰凍加熱。防冰凍加熱操作實施全功率間歇加熱，間歇啟停操作由中央控制單元8自動控制。當氣溫偏高時，間歇時間長，加熱時間短；當氣溫偏低時，間歇時間短，加熱時間長。中央控制單元8面板上設置對應于不同氣溫的時間設定按鈕，方便用戶從節能與防冰凍效果兩方面考慮進行設定。當結冰傳感器7感受到結冰狀態時，中央控制單元8自動轉入“有冰融冰”工作模式，此時，結冰傳感器7將結冰部位與垂直結冰厚度參數傳送給中央控制單元8，中央控制單元8根據預先設定程序接通安全電壓隔離變壓器10，通過分組切換驅動器9和電能傳輸電纜12讓加熱元件4進行融冰加熱。融冰加熱有選擇地針對結冰部位進行，融冰加熱采用連續工作制。一旦結冰傳感器7穩定檢測到冰凍化解信號，系統自動轉入“無冰防冰凍”工作模式。本專利有三項新亮點:其一、使用了 PTC加熱單元；其二、配置了結冰傳感器7 ;其三、加熱單元使用36V安全工作電壓。三亮點結合在一起，使得整個裝置設計合理、針對性強、自動化程度高、節能高效、經濟適用。PTC加熱單元是節能高效新型半導體加熱器件，它可以在十分寬泛的工作電壓下運行，它具有自動控溫特性，它具有數十萬小時以上的安全運行壽命，它具有十分低廉的構建成本。由于水結成冰是水的相變過程，在這個過程中，水會放出大量熱能。I千克質量的水轉變成同溫度的冰，要釋放出79.6千卡的熱能而I千克質量的冰轉變成同溫度的水，要吸收79.6千卡的熱能；1千卡質量的水下降I攝氏度僅能釋放出I千卡的熱能而I千卡質量的水上升I攝氏度僅需吸收I千卡的熱能。兩者相差近80倍。該物理法則提醒我們:水已經結成冰后要想化解，需使用較多的能源，最好是采取技術措施防止水凍結。另外，防止閘門門槽2冰凍僅需在旁近閘門門槽2的非常小的水域內進行，這些都是本專利設計思想的重要基礎。水面是強冷空氣與水體熱交換的主要界面，在緊貼閘門門槽2的部位設置由分組PTC加熱單元構成的加熱元件4進行防冰凍加熱，可使閘門門槽2附近區域水體溫度略高于攝氏零度，有效阻止這一區域水體相變熱交換，對小范圍水體適度加溫，所耗能源被限定在極低的合理水平。假設高效防冰凍PTC發熱體滿功率為2KW，每分本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種水利水電閘門門槽防凍裝置，其特征在于：包括設置在閘門門體(1)迎水面一側閘門門槽(2)上的加熱元件(4)，所述加熱元件(4)與閘門門體(1)相對的另一側的閘門門槽(2)上設有結冰傳感器(7)，所述結冰傳感器(7)通過信號傳輸電纜(11)與中央控制單元(8)的信號輸入端相連，所述中央控制單元(8)的信號輸出端通過信號傳輸電纜(11)與分組切換驅動器(9)的信號輸入端相連，所述分組切換驅動器(9)的動力輸入端通過電能傳輸電纜(12)與電力電源相連，所述分組切換驅動器(9)的動力輸出端通過電能傳輸電纜(12)與加熱元件(4)相連。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：徐傳仁，史兵，陳智海，
申請(專利權)人：武漢靜磁柵機電制造有限公司，
類型：發明
國別省市：湖北;42
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。