本實用新型涉及一種多年凍土路基降溫設(shè)備,尤其涉及一種多年凍土路基。
背景技術(shù):
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多年凍土區(qū)路基下部為多年凍土,由于道路工程的修建對凍土的熱擾動以及寬幅瀝青黑色路面的吸熱作用,導(dǎo)致多年凍土溫度升高,多年凍土融化,極易導(dǎo)致路基產(chǎn)生不均勻沉降,減少道路服役年限,造成道路破壞,嚴重時釀成交通事故。通風(fēng)管路基是一種基于“主動冷卻多年凍土思想”的路基形式,其主要由路基土體、道渣和通風(fēng)管構(gòu)成,工作原理是:在寒冷季節(jié),冷空氣有較大的密度,在自重和風(fēng)的作用下將管中的熱空氣擠出,并不斷將周圍土體中的熱量帶走達到保護地基土凍結(jié)狀態(tài)的目的。常規(guī)通風(fēng)管路基中的通風(fēng)管的形式多為直管型,這類通風(fēng)管路基只能利用空氣的熱冷原理,產(chǎn)生自然對流。然而在寒冷地區(qū),尤其是青藏高原,風(fēng)力是最為常見的能源,尤其是在冬季時空氣的溫度遠低于路基中的溫度,因此風(fēng)力攜帶有強大的冷能。但是在風(fēng)力利用方面,只有當(dāng)風(fēng)向與通風(fēng)管走向一致時,才會出現(xiàn)風(fēng)力產(chǎn)生的強迫對流。然而,這種風(fēng)向和管道走向一致的情況并不能經(jīng)常保證,因此這類通風(fēng)管在寒冷季節(jié)對冷空氣的能量利用效率極低,亟需一種能夠利用風(fēng)力強迫對流的新型通風(fēng)管形式。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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本實用新型的目的在于提供一種提高通風(fēng)管的工作效率,且設(shè)置電動閉風(fēng)裝置,可通過內(nèi)外溫度的相對高低來控制通風(fēng)管工作與否的多年凍土路基主動降溫通風(fēng)管。
本實用新型由如下技術(shù)方案實施:多年凍土路基主動降溫通風(fēng)管其包括埋設(shè)在多年凍土路基下方的通風(fēng)管,在所述通風(fēng)管一端口豎直設(shè)有連通的進風(fēng)管,在所述進風(fēng)管的管口設(shè)有電動閉風(fēng)裝置,在所述電動閉風(fēng)裝置下方的所述進風(fēng)管內(nèi)設(shè)有吸風(fēng)風(fēng)扇,在所述吸風(fēng)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)軸頂端穿過所述電動閉風(fēng)裝置,置于所述進風(fēng)管的管口外側(cè),在所述進風(fēng)管管口外側(cè)的所述轉(zhuǎn)軸上固定設(shè)有風(fēng)機葉片;在所述進風(fēng)管內(nèi)設(shè)有發(fā)電機、充電控制器、蓄電池,所述發(fā)電機的輸入軸與所述轉(zhuǎn)軸底端通過無級變速器傳動連接,所述發(fā)電機、所述充電控制器和所述蓄電池電連接;在所述通風(fēng)管內(nèi)設(shè)有內(nèi)部溫度傳感器和控制器;在所述進風(fēng)管外壁上設(shè)有外部溫度傳感器;所述電動閉風(fēng)裝置、所述蓄電池、所述溫度傳感器和所述外部溫度傳感器與所述控制器電連接。
所述電動閉風(fēng)裝置為電動百葉窗;
本實用新型的優(yōu)點:
改變進風(fēng)口的形式,通過風(fēng)機葉片帶動吸風(fēng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動,可將位于進風(fēng)口處的冷空氣吸入通風(fēng)管,產(chǎn)生通風(fēng)管內(nèi)空氣的強迫對流,極大地提高了通風(fēng)管的工作效率,且設(shè)置了電動閉風(fēng)裝置,可通過通風(fēng)管內(nèi)外溫度的相對高低來控制通風(fēng)管工作與否,從而保證通風(fēng)管只起到主動冷卻路基的目的。兩者結(jié)合,最大程度的提高了通風(fēng)管的工作效率。并對出風(fēng)口的形式進行了改造,設(shè)置小傾角下傾式的安裝方式,考慮了降水排出和預(yù)防風(fēng)沙堵塞出風(fēng)口的問題。以上過程的實現(xiàn)不需要人為操作或者提供附加能源,系統(tǒng)可在自身工作時滿足電能的存儲與提供。
附圖說明:
圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的A部分局部放大示意圖。
圖3為本實用新型的電路連接示意圖。
多年凍土路基1、通風(fēng)管2、進風(fēng)管3、電動百葉窗4、吸風(fēng)風(fēng)扇5、轉(zhuǎn)軸6、垂直軸風(fēng)機葉片7、發(fā)電機8、充電控制器9、蓄電池10、無級變速器11、內(nèi)部溫度傳感器12、控制器13、外部溫度傳感器14。
具體實施方式:
如圖1至圖3所示,多年凍土路基主動降溫通風(fēng)管,其包括埋設(shè)在多年凍土路基1下方的通風(fēng)管2,通風(fēng)管2在多年凍土路基1內(nèi)下傾式設(shè)置,可以有效排出通風(fēng)管2內(nèi)的降水排出,并預(yù)防風(fēng)沙堵塞通風(fēng)管2的出風(fēng)口,在通風(fēng)管2處于高處的端口豎直設(shè)有連通的進風(fēng)管3,進風(fēng)管3的管口高于多年凍土路基1的路面;在進風(fēng)管3的管口設(shè)有電動閉風(fēng)裝置,電動閉風(fēng)裝置為電動百葉窗4;在電動百葉窗4下方的進風(fēng)管3內(nèi)設(shè)有吸風(fēng)風(fēng)扇5,在吸風(fēng)風(fēng)扇5的轉(zhuǎn)軸6頂端穿過電動百葉窗4,置于進風(fēng)管3的管口外側(cè),在進風(fēng)管3管口外側(cè)的轉(zhuǎn)軸6上固定設(shè)有垂直軸風(fēng)機葉片7;在進風(fēng)管3內(nèi)設(shè)有發(fā)電機8、充電控制器9和蓄電池10,發(fā)電機8的輸入軸與轉(zhuǎn)軸6底端通過無級變速器11傳動連接;發(fā)電機8、充電控制器9和蓄電池10電連接,將發(fā)電機8發(fā)出的電能儲存在蓄電池10中;在通風(fēng)管2內(nèi)設(shè)有內(nèi)部溫度傳感器12和控制器13;在進風(fēng)管3外壁上設(shè)有外部溫度傳感器14;電動百葉窗4、蓄電池10、內(nèi)部溫度傳感器12和外部溫度傳感器14與控制器13電連接,蓄電池10為控制器13提供電能,控制器13控制電動百葉窗4的開閉,內(nèi)部溫度傳感器12將通風(fēng)管2內(nèi)的溫度信息發(fā)送到控制器13;外部溫度傳感器14將外部的溫度信息發(fā)送到控制器13。
工作說明:
控制器13通過內(nèi)部溫度傳感器12接收通風(fēng)管2內(nèi)的溫度數(shù)據(jù),通過外部溫度傳感器14接收通風(fēng)管2外部的空氣溫度數(shù)據(jù);當(dāng)通風(fēng)管2內(nèi)的溫度高于空氣溫度的數(shù)值超過控制器13內(nèi)的設(shè)定值時,控制器13控制電動百葉窗4打開;受風(fēng)力驅(qū)動的垂直軸風(fēng)機葉片7通過轉(zhuǎn)軸6帶動吸風(fēng)風(fēng)扇5轉(zhuǎn)動;將冷空氣吸入進風(fēng)管3,并從通風(fēng)管2的低處端排出,實現(xiàn)通風(fēng)管2內(nèi)空氣的強迫流動,通過通風(fēng)管壁與路基土體的熱傳導(dǎo)實現(xiàn)給通風(fēng)管2周圍土體降溫的目的;當(dāng)通風(fēng)管2內(nèi)的溫度小于空氣溫度的數(shù)值超過控制器13內(nèi)的設(shè)定值時,控制器13控制電動百葉窗4關(guān)閉;使冷空氣無法進入進風(fēng)管3;受風(fēng)力驅(qū)動的垂直軸風(fēng)機葉片7通過轉(zhuǎn)軸6帶動無級變速器11轉(zhuǎn)動、進而驅(qū)動發(fā)電機8發(fā)電為蓄電池10充電,使蓄電池10中始終保持有充足的電量;當(dāng)蓄電池10充滿電后,充電控制器9停止對蓄電池10繼續(xù)充電;轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸6通過無級變速器11還帶動發(fā)電機8發(fā)電為蓄電池10充電;無級變速器11保證發(fā)電機8的輸入軸勻速轉(zhuǎn)動,發(fā)電穩(wěn)定。