专利名称：一种闸门面板碳纤维变功率防冰冻装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及水利工程闸门防护技术，具体是一种可防止闸门面板受冰膨胀压力损坏的闸门面板碳纤维变功率防冰冻装置。
背景技术：
在水利工程中，钢闸门不得承受冰的静压力，由于冰膨胀压力巨大，闸门在冰荷载的反复作用下会产生变形，甚至产生结构破坏，造成闸门漏水等后果。为了防止闸门面板因冰膨胀的压力遭到破坏，通常的方法有人工或机械除冰法、在间门面板贴一块具有弹性变形的泡沫板保温、气或水喷射除冰法和加热除冰法。其中人工或机械除冰法前者工作效率低、后者成本高，且易造成金属结构变形损伤，而泡沫板保温在高寒地区效果欠佳，气或水喷射除冰法耗电量打，且效果不显著。现有的加热防冰法通常是采用热油或蒸汽作为热传导，设备要求搞，实际工程应用中也容易出现渗漏等故障，维修成本也较高。
发明内容本实用新型的目的是提供一种传热速度快、传热均勻、能耗低的闸门面板碳纤维变功率防冰冻装置。所述一种间门面板碳纤维变功率防冰冻装置包括温度控制器和加热装置，其特征是所述加热装置由多组碳纤维加热丝、设置在每组碳纤维加热丝上的温度传感器和金属网架组成，多组碳纤维加热丝铺设在金属网架内，并与金属网架固定连接，在每组碳纤维加热丝之间的空隙内设有加热丝填充层，金属网架外设有加热丝防水保护层，在金属网架上还设有与闸门面板连接的网架连接件；每个温度传感器的信号输出端分别通过温度控制线与温度控制器的信号输入端连接，每组碳纤维加热丝分别通过金属导线与温度控制器的信号输出端连接。每组碳纤维加热丝呈蛇形或曲线盘绕形或横向U形。所述金属网架为与闸门面板外形相同的方形框体，多组碳纤维加热丝等距平行排列在方形框体内，每组碳纤维加热丝在方形框体内形成一个高度区域层，每组碳纤维加热丝上的温度传感器固定在金属网架上。所述加热丝填充层为耐高温填充材料。所述加热丝防水保护层为传热性能好的金属板层或保温性能好的非金属防水隔执层。所述金属网架是矩形平面形或矩形弧面形结构。本实用新型是应用碳纤维通电发热直接通过金属网架传递给加热丝金属板保护层使附着在加热丝保护层的冰融化消除闸门面板的冰膨胀压力，闸门可以正常操作。本实用新型根据水位变化和结冰层厚度采用分层变功率加热融冰的方式。其结构新颖，设计合理，传热速度快、传热均勻、无热损失，能耗低、环保性好、维护检修方便，适用于水利工程各种闸门在冬季结冰期正常使用。
图1是本实用新型的结构示意图，图2是本实用新型安装到闸门面板上的侧视图。图中1-温度控制器，2-金属导线，3-加热丝连接件，4-碳纤维加热丝，5-温度传感器，6-温度控制线，7-金属网架，8-加热丝保护层，9-加热丝填充层，10-网架连接件， 11-闸门面板，12-高水位结冰层，13-中水位结冰层，14-低水位结冰层。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明。图1、2中，所述一种闸门面板碳纤维变功率防冰冻装置包括温度控制器1和加热装置，其特征是所述加热装置由多组碳纤维加热丝4、设置在每组碳纤维加热丝上的温度传感器5和金属网架7组成，多组碳纤维加热丝 4铺设在金属网架7内，并与金属网架7固定连接，在每组碳纤维加热丝4之间的空隙内设有加热丝填充层9，在金属网架7外设有加热丝防水保护层8，在金属网架7上还设有与闸门面板11连接的网架连接件10 ；每个温度传感器5的信号输出端分别通过温度控制线6与温度控制器1的信号输入端连接，每组碳纤维加热丝4分别通过金属导线2与温度控制器 1的信号输出端连接，碳纤维加热丝4与金属导线2通过加热丝连接件3连接。每组碳纤维加热丝4呈蛇形或曲线盘绕形或横向U形。所述金属网架7为与闸门面板外形相同的方形框体，多组碳纤维加热丝4等距平行排列在方形框体内，每组碳纤维加热丝在方形框体内形成一个高度区域层，每组碳纤维加热丝4上的温度传感器5固定在金属网架7上，根据水位变化和结冰层厚度由温度控制器1控制多组碳纤维加热丝4组合加热、分别加热或同时加热形成变功率。所述加热丝填充层9为耐高温填充材料，如聚氨酯、石英石粉末等。所述加热丝防水保护层8为传热性能好的金属板层或保温性能好的非金属防水隔热层，可以起到保护加热丝的作用，还可以起到较好的防水效果。所述金属网架7是矩形平面形或矩形弧面形结构。本实用新型的工作过程如图2，将本实用新型通过网架连接件10固定在闸门面板11上，控制器1设置在外部，可以和水位控制装置设置在一起，当冰冻季节来临时，根据水位变化和结冰层厚度决定开启中一组或多组碳纤维加热丝4，碳纤维加热丝4通电后快速升温传递给金属网架，金属网架吸热后将热量快速、均勻地传递给加热丝保护层8来融化附着在加热丝保护层8上的冰层9，消除闸门面板11的冰膨胀压力，闸门可正常操作。通过温度传感器5来检测器温度是否合适，如果检测到温度过低或过高时，则将信号输送给温度传感器1，由温度控制器1进行控制并调节温度，操作简单方便。
权利要求1.一种间门面板碳纤维变功率防冰冻装置，包括温度控制器(1)和加热装置，其特征是所述加热装置由多组碳纤维加热丝G)、设置在每组碳纤维加热丝上的温度传感器(5) 和金属网架(7)组成，多组碳纤维加热丝(4)铺设在金属网架(7)内，并与金属网架(7) 固定连接，在每组碳纤维加热丝(4)之间的空隙内设有加热丝填充层(9)，金属网架(7)外设有加热丝防水保护层(8)，在金属网架(7)上还设有与闸门面板(11)连接的网架连接件 (10)；每个温度传感器(5)的信号输出端分别通过温度控制线(6)与温度控制器(1)的信号输入端连接，每组碳纤维加热丝(4)分别通过金属导线( 与温度控制器(1)的信号输出端连接。
2.根据权利要求1所述的一种间门面板碳纤维变功率防冰冻装置，其特征是每组碳纤维加热丝(4)呈蛇形或曲线盘绕形或横向U形。
3.根据权利要求1或2所述的一种间门面板碳纤维变功率防冰冻装置，其特征是所述金属网架(7)为与闸门面板外形相同的方形框体，多组碳纤维加热丝(4)等距平行排列在方形框体内，每组碳纤维加热丝在方形框体内形成一个高度区域层，每组碳纤维加热丝 ⑷上的温度传感器(5)固定在金属网架(7)上。
4.根据权利要求1或2所述的一种间门面板碳纤维变功率防冰冻装置，其特征是所述加热丝填充层(9)为耐高温填充材料。
5.根据权利要求1或2所述的一种间门面板碳纤维变功率防冰冻装置，其特征是所述加热丝防水保护层(8)为传热性能好的金属板层或保温性能好的非金属防水隔热层。
6.根据权利要求3所述的一种间门面板碳纤维变功率防冰冻装置，其特征是所述金属网架(7)是矩形平面形或矩形弧面形结构。
专利摘要本实用新型提供一种闸门面板碳纤维变功率防冰冻装置。所述防冰冻装置包括温度控制器和加热装置，其特征是所述加热装置由多组碳纤维加热丝、设置在每组碳纤维加热丝上的温度传感器和金属网架组成，多组碳纤维加热丝铺设在金属网架内，在每组碳纤维加热丝之间的空隙内设有加热丝填充层，金属网架外设有加热丝防水保护层，在金属网架上还设有与闸门面板连接的网架连接件；每个温度传感器的信号输出端分别与温度控制器的信号输入端连接，每组碳纤维加热丝分别通过金属导线与温度控制器的信号输出端连接。本实用新型传热速度快、传热均匀，无热损失，能耗低、环保性好、维护检修方便，适用于水利工程各种闸门在冬季结冰期使用。
文档编号E02B8/04GK202323892SQ201120472998
公开日2012年7月11日 申请日期2011年11月24日 优先权日2011年11月24日
发明者刘丽萍 申请人:刘丽萍