加熱電纜在瀝青混凝土路面物理除冰雪中的應用分析
- 發表時間:2020-03-26 13:59:13
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傳統的噴灑氯鹽融雪劑清除冰雪會對路面造成腐蝕,污染環境。在路面下鋪設加熱電纜來清除冰雪是一種綠色環保的方法。研究表明,路面溫度不隨加熱時間線性增加,大致可分為三個階段:低速預熱加熱階段、快速加熱階段和慢速加熱階段。加熱功率對路面達到理想融雪融冰的時間和能耗有很大影響。
加熱電纜具有耐壓和抗彎曲能力強、絕緣和防水功能強、節能效果好、安全性能高、使用壽命長等特點。加熱電纜融雪技術是將加熱電纜鋪設在地面表層以下。使用加熱電纜的加熱系統,即以電力為能源,以加熱電纜為加熱元件,將電能轉化為熱能,通過結構層中的加熱將熱量傳遞到物體表面,然后利用物體表面與冰雪之間的顯熱和潛熱交換進行融雪和融冰。散發的熱量加熱地面,這是路面上的雪和冰凍層的融化。
在分析道路升溫速率與加熱功率的關系時,需要確定結構的初始溫度。然而,高速公路的初始溫度與環境風速、溫度變化速度、是否有雪、降雨量和地形條件有關。當加熱電纜嵌入瀝青混凝土路面時,不同間距的加熱電纜對溫度的影響也不同。試驗表明,當加熱電纜間距約等于埋深的3倍時,加熱厚路面的表面溫度相對均勻。
采用加熱電纜加熱方式對道路進行物理除冰雪,過程分為加熱升溫階段和穩態融雪融冰階段。在加熱升溫階段滿足路面層允許的高溫限值的情況下,盡可能降低加熱階段的能耗,縮短加熱階段的時間在穩態除冰階段,應根據環境溫度、環境風速和降雪量確定合理的加熱功率,以達到離線除冰效果,滿足安全要求,盡可能降低能耗。
加熱電纜融雪技術具有融雪速度快、自動化程度高的基本特點。其安裝和應用對車道路面結構和周圍環境基本沒有影響,消除了其他除雪方法帶來的負面影響,大大提高了通行能力,同時滿足綠化和環保要求。這是一種新的低成本道路除雪技術。
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