專利名稱：一種閘門面板碳纖維變功率防冰凍裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及水利工程閘門防護技術，具體是一種可防止閘門面板受冰膨脹壓力損壞的閘門面板碳纖維變功率防冰凍裝置。
背景技術：
在水利工程中，鋼閘門不得承受冰的靜壓力，由于冰膨脹壓力巨大，閘門在冰荷載的反復作用下會產生變形，甚至產生結構破壞，造成閘門漏水等后果。為了防止閘門面板因冰膨脹的壓力遭到破壞，通常的方法有人工或機械除冰法、在間門面板貼一塊具有彈性變形的泡沫板保溫、氣或水噴射除冰法和加熱除冰法。其中人工或機械除冰法前者工作效率低、后者成本高，且易造成金屬結構變形損傷，而泡沫板保溫在高寒地區效果欠佳，氣或水噴射除冰法耗電量打，且效果不顯著。現有的加熱防冰法通常是采用熱油或蒸汽作為熱傳導，設備要求搞，實際工程應用中也容易出現滲漏等故障，維修成本也較高。
發明內容本實用新型的目的是提供一種傳熱速度快、傳熱均勻、能耗低的閘門面板碳纖維變功率防冰凍裝置。所述一種間門面板碳纖維變功率防冰凍裝置包括溫度控制器和加熱裝置，其特征是所述加熱裝置由多組碳纖維加熱絲、設置在每組碳纖維加熱絲上的溫度傳感器和金屬網架組成，多組碳纖維加熱絲鋪設在金屬網架內，并與金屬網架固定連接，在每組碳纖維加熱絲之間的空隙內設有加熱絲填充層，金屬網架外設有加熱絲防水保護層，在金屬網架上還設有與閘門面板連接的網架連接件；每個溫度傳感器的信號輸出端分別通過溫度控制線與溫度控制器的信號輸入端連接，每組碳纖維加熱絲分別通過金屬導線與溫度控制器的信號輸出端連接。每組碳纖維加熱絲呈蛇形或曲線盤繞形或橫向U形。所述金屬網架為與閘門面板外形相同的方形框體，多組碳纖維加熱絲等距平行排列在方形框體內，每組碳纖維加熱絲在方形框體內形成一個高度區域層，每組碳纖維加熱絲上的溫度傳感器固定在金屬網架上。所述加熱絲填充層為耐高溫填充材料。所述加熱絲防水保護層為傳熱性能好的金屬板層或保溫性能好的非金屬防水隔執層。所述金屬網架是矩形平面形或矩形弧面形結構。本實用新型是應用碳纖維通電發熱直接通過金屬網架傳遞給加熱絲金屬板保護層使附著在加熱絲保護層的冰融化消除閘門面板的冰膨脹壓力，閘門可以正常操作。本實用新型根據水位變化和結冰層厚度采用分層變功率加熱融冰的方式。其結構新穎，設計合理，傳熱速度快、傳熱均勻、無熱損失，能耗低、環保性好、維護檢修方便，適用于水利工程各種閘門在冬季結冰期正常使用。
圖1是本實用新型的結構示意圖，圖2是本實用新型安裝到閘門面板上的側視圖。圖中1-溫度控制器，2-金屬導線，3-加熱絲連接件，4-碳纖維加熱絲，5-溫度傳感器，6-溫度控制線，7-金屬網架，8-加熱絲保護層，9-加熱絲填充層，10-網架連接件， 11-閘門面板，12-高水位結冰層，13-中水位結冰層，14-低水位結冰層。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進一步說明。圖1、2中，所述一種閘門面板碳纖維變功率防冰凍裝置包括溫度控制器1和加熱裝置，其特征是所述加熱裝置由多組碳纖維加熱絲4、設置在每組碳纖維加熱絲上的溫度傳感器5和金屬網架7組成，多組碳纖維加熱絲 4鋪設在金屬網架7內，并與金屬網架7固定連接，在每組碳纖維加熱絲4之間的空隙內設有加熱絲填充層9，在金屬網架7外設有加熱絲防水保護層8，在金屬網架7上還設有與閘門面板11連接的網架連接件10 ；每個溫度傳感器5的信號輸出端分別通過溫度控制線6與溫度控制器1的信號輸入端連接，每組碳纖維加熱絲4分別通過金屬導線2與溫度控制器 1的信號輸出端連接，碳纖維加熱絲4與金屬導線2通過加熱絲連接件3連接。每組碳纖維加熱絲4呈蛇形或曲線盤繞形或橫向U形。所述金屬網架7為與閘門面板外形相同的方形框體，多組碳纖維加熱絲4等距平行排列在方形框體內，每組碳纖維加熱絲在方形框體內形成一個高度區域層，每組碳纖維加熱絲4上的溫度傳感器5固定在金屬網架7上，根據水位變化和結冰層厚度由溫度控制器1控制多組碳纖維加熱絲4組合加熱、分別加熱或同時加熱形成變功率。所述加熱絲填充層9為耐高溫填充材料，如聚氨酯、石英石粉末等。所述加熱絲防水保護層8為傳熱性能好的金屬板層或保溫性能好的非金屬防水隔熱層，可以起到保護加熱絲的作用，還可以起到較好的防水效果。所述金屬網架7是矩形平面形或矩形弧面形結構。本實用新型的工作過程如圖2，將本實用新型通過網架連接件10固定在閘門面板11上，控制器1設置在外部，可以和水位控制裝置設置在一起，當冰凍季節來臨時，根據水位變化和結冰層厚度決定開啟中一組或多組碳纖維加熱絲4，碳纖維加熱絲4通電后快速升溫傳遞給金屬網架，金屬網架吸熱后將熱量快速、均勻地傳遞給加熱絲保護層8來融化附著在加熱絲保護層8上的冰層9，消除閘門面板11的冰膨脹壓力，閘門可正常操作。通過溫度傳感器5來檢測器溫度是否合適，如果檢測到溫度過低或過高時，則將信號輸送給溫度傳感器1，由溫度控制器1進行控制并調節溫度，操作簡單方便。
權利要求1.一種間門面板碳纖維變功率防冰凍裝置，包括溫度控制器(1)和加熱裝置，其特征是所述加熱裝置由多組碳纖維加熱絲G)、設置在每組碳纖維加熱絲上的溫度傳感器(5) 和金屬網架(7)組成，多組碳纖維加熱絲(4)鋪設在金屬網架(7)內，并與金屬網架(7) 固定連接，在每組碳纖維加熱絲(4)之間的空隙內設有加熱絲填充層(9)，金屬網架(7)外設有加熱絲防水保護層(8)，在金屬網架(7)上還設有與閘門面板(11)連接的網架連接件 (10)；每個溫度傳感器(5)的信號輸出端分別通過溫度控制線(6)與溫度控制器(1)的信號輸入端連接，每組碳纖維加熱絲(4)分別通過金屬導線( 與溫度控制器(1)的信號輸出端連接。
2.根據權利要求1所述的一種間門面板碳纖維變功率防冰凍裝置，其特征是每組碳纖維加熱絲(4)呈蛇形或曲線盤繞形或橫向U形。
3.根據權利要求1或2所述的一種間門面板碳纖維變功率防冰凍裝置，其特征是所述金屬網架(7)為與閘門面板外形相同的方形框體，多組碳纖維加熱絲(4)等距平行排列在方形框體內，每組碳纖維加熱絲在方形框體內形成一個高度區域層，每組碳纖維加熱絲 ⑷上的溫度傳感器(5)固定在金屬網架(7)上。
4.根據權利要求1或2所述的一種間門面板碳纖維變功率防冰凍裝置，其特征是所述加熱絲填充層(9)為耐高溫填充材料。
5.根據權利要求1或2所述的一種間門面板碳纖維變功率防冰凍裝置，其特征是所述加熱絲防水保護層(8)為傳熱性能好的金屬板層或保溫性能好的非金屬防水隔熱層。
6.根據權利要求3所述的一種間門面板碳纖維變功率防冰凍裝置，其特征是所述金屬網架(7)是矩形平面形或矩形弧面形結構。
專利摘要本實用新型提供一種閘門面板碳纖維變功率防冰凍裝置。所述防冰凍裝置包括溫度控制器和加熱裝置，其特征是所述加熱裝置由多組碳纖維加熱絲、設置在每組碳纖維加熱絲上的溫度傳感器和金屬網架組成，多組碳纖維加熱絲鋪設在金屬網架內，在每組碳纖維加熱絲之間的空隙內設有加熱絲填充層，金屬網架外設有加熱絲防水保護層，在金屬網架上還設有與閘門面板連接的網架連接件；每個溫度傳感器的信號輸出端分別與溫度控制器的信號輸入端連接，每組碳纖維加熱絲分別通過金屬導線與溫度控制器的信號輸出端連接。本實用新型傳熱速度快、傳熱均勻，無熱損失，能耗低、環保性好、維護檢修方便，適用于水利工程各種閘門在冬季結冰期使用。
文檔編號E02B8/04GK202323892SQ201120472998
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月24日 優先權日2011年11月24日
發明者劉麗萍 申請人:劉麗萍