一种半潜式防止水面结冰装置的制作方法

本实用新型属于高寒地区水利工程防止水面结冰设备领域，特别涉及到一种半潜式防止水面结冰的装置。

背景技术：

在高寒地区水利工程冬季运行安全问题主要表现在建筑物冻融破坏和冰层冻涨力对水工建筑物及闸门等设备产生的破坏。在正常大气压下，冬季天气气温在0℃以下，水中热量大量散失，当水面表层水温降至0℃以下时水面开始出现结冰现象，随着气温的降低水面结冰将会逐渐加厚。根据观测记录在东北高寒地区气温达到-35℃时，静水状态冰层厚度达到100-150cm。纯水在0℃时密度为999.87kg/m³，0℃以下冰的密度为916.71kg/m³，可以看出水结冰时，体积突然增大约9％，结冰体积变大会发生巨大水平推力，即冻涨力。冻胀破坏将会导致水工建筑物和闸门设备发生结构变形或损坏，危机安全运行。很多水利工程进入冬季都会投入大量人力和物力，采取必要措施，防止水工设施和设备重点部位水面不结冰。目前采取的方法有：人工破冰法、电伴热法、防冻吹冰法、潜水泵涌浪扰动法等，经过实践验证效果都不够理想。

因此现有技术当中迫切需要一种解决上述问题的技术方案。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：供一种半潜式防止水面结冰装置，解决现有水利工程冬季水面结冰防止冰层冻涨破坏，技术中缺乏一种水面防冻效果明显、保护面积大、运行可靠性高、降低能量消耗，可随水位变化自动调整的设备的问题。

一种半潜式防止水面结冰装置，其特征是：包括不锈钢浮箱、变径增压喷头、分支供水管、阻尼板、主供水管、潜水泵、法兰及连接安装杆；

所述主供水管一端设置有分支供水管，主供水管的另一端通过法兰与潜水泵连接；

所述主供水管上还设置有阻尼板；

所述分支供水管的数量为四个，分支供水管且上设置有变径增压喷头；

四个分支供水管均匀设置在主供水管上，每个分支供水管的中轴线与主供水管的中轴线夹角均为45度角；

所述不锈钢浮箱通过连接安装杆与分支供水管连接。

所述阻尼板与主供水管的连接方式为焊接。

所述阻尼板的数量为两个，两个阻尼板相互对称设置在主供水管上。

所述变径增压喷头型号为铝制消防枪ф25mm喷头。

所述不锈钢浮箱的圆形箱体厚度不小于1.5mm。

所述分支供水管型号为ф50mm镀锌钢管。

所述主供水管型号为ф80mm镀锌钢管。

所述阻尼板为规格30*40cm，厚度1.5mm的铁板。

所述潜水泵的技术指标为：功率2.2kw，扬程12米，流量40m³/h。

本实用新型的有益效果如下：本申请利用不锈钢浮箱将喷头、供水管和潜水泵等悬浮在水中，当潜水泵运行时将2米深度下方温水抽取上来，通过四个供水分支管，经过变径增压喷头对水面产生均匀推力，在不锈钢浮箱四周水面形成均匀分布扩散浪涌，实现防止水面结冰目的；由于潜水泵工作在水深2米处，水温为2-4℃，潜水泵将温度较高的水输送到水面表层水中，热能能量交换提高了水面表层水温，实现水面防止结冰和冰层融化效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图一。

图2为本实用新型的结构示意图二。

图3为本实用新型的变径增压喷头与分支供水管的工作示意图。

图中：1-不锈钢浮箱、2-变径增压喷头、3-分支供水管、4-阻尼板、5-主供水管、7-潜水泵、8-法兰、9-连接安装杆。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步说明：

一种半潜式防止水面结冰装置，其特征是：包括不锈钢浮箱1、变径增压喷头2、分支供水管3、阻尼板4、主供水管5、潜水泵7、法兰8及连接安装杆9；

所述主供水管5一端设置有分支供水管3，主供水管5的另一端通过法兰8与潜水泵7连接；

所述主供水管5上还设置有阻尼板4；

所述分支供水管3的数量为四个，分支供水管3且上设置有变径增压喷头2；

四个分支供水管3均匀设置在主供水管5上，每个分支供水管3的中轴线与主供水管5的中轴线夹角均为45度角；

所述不锈钢浮箱1通过连接安装杆9与分支供水管3连接。

所述阻尼板4与主供水管5的连接方式为焊接。

所述阻尼板4的数量为两个，两个阻尼板4相互对称设置在主供水管5上。

所述变径增压喷头2型号为铝制消防枪ф25mm喷头。

所述不锈钢浮箱1的圆形箱体厚度不小于1.5mm。

所述分支供水管3型号为ф50mm镀锌钢管。

所述主供水管5型号为ф80mm镀锌钢管。

所述阻尼板4为规格30*40cm，厚度1.5mm的铁板。

所述阻尼板4表面设置有防腐蚀油漆层。

所述潜水泵7的技术指标为：功率2.2kw，扬程12米，流量40m³/h。

所述不锈钢浮箱1浮力作用下通过连接安装杆9将变径增压喷头2、分支供水管3、阻尼板4、主供水管5、潜水泵7全部潜在水中；在不锈钢浮箱1作用下其中主供水管5顶端距离水平面的距离为50cm，潜水泵7底端距离主供水管5顶端的距离为170cm。

实施例

一种半潜式防止水面结冰装置上端不锈钢浮箱1厚度为1.5mm,结构强度满足高寒地区运行要求，不锈钢浮箱1悬浮在水面随着水位变化自由浮动，不锈钢浮箱1底部安装连接杆9与分支供水管3连接固定一体。分支供水管3与主供水管5中心线成45度夹角放射状焊接，减少供水阻力，同时在变径增压喷头2出水与水面产生最佳浪涌。分支供水管3上端变径增压喷头2提高出水口压力，推动水面形成波浪产生动水，变径增压喷头2在水下四周均匀对称分布，在喷出的水流作用下水面上形成以圆形不锈钢浮箱1为中心的环形扩散浪涌，防止周围水面结冰。潜水泵7与主供水管5通过法兰8连接，潜水泵7工作在水深2米处，水温为2-4℃，潜水泵7将温度较高的水输送到水面表层水中，提高了水面表层水温，实现水面防止结冰和冰层融化效果。为了保证装置运行稳定性，四个变径增压喷头2对称安装抵消相互反作用力，考虑作用力发生不均匀装置在水中转动，在主供水管5上对称焊接两块阻尼板4，提高其运行稳定性。

以上所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

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