CN108716175A - 一种道路融雪系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种道路融雪系统，在道路污水井或雨水井内设置有井底板，井侧壁上连通有排水管，井口处设有井盖，所述井底板上方设置有与其平行的导热板，所述导热板与井底板之间通过多根立柱进行固定连接，所述导热板上固定安装有多根导热杆，每根所述导热杆的另一端延伸至井口下方，并与敷设在地面下方的横向辐射杆的一端固定连接，每根所述的横向辐射杆上均匀间隔设置有多根纵向辐射杆，所述横向辐射杆与纵向辐射杆之间交叉形成网状结构，所述导热板、导热杆、横向辐射杆以及纵向辐射杆为导热材质。通过本发明，以解决现有技术存在的道路上的积雪通常不能及时被清理，给日常生活带来诸多不便的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种导热传热装置，具体涉及一种道路融雪系统。
背景技术
冬天下雪后道路易结冰，尤其是随着全球变暖导致的极端天气的频繁出现，冬季的暴雪冰冻灾害频发，给城市交通和市政环卫工作都带来很大压力，城市的高架和其他主干道需要组织大量环卫工人连夜清扫，才能确保正常的交通出行，而支路、小路或社区道路上的积雪通常不能及时被清理，给日常生活带来诸多不便，目前仍缺少有效的融雪系统能够解决。
根据《室外排水设计规范GB50014-2006》(2014年版)，以及实际工程经验，城市道路、农村道路上每隔40米会设置一个污水井和雨水井，社区道路由于排水点多，通常每隔15米会设置一个排水井和污水井，冬季时井内水温为约12℃，与路面的温差很大，因此利用此温差及导热装置，利用污水井和雨水井中大量的余废热来融化路面积雪，节能环保，节约成本。
发明内容
本发明提供一种道路融雪系统，以解决现有技术存在的道路上的积雪通常不能及时被清理，给日常生活带来诸多不便的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种道路融雪系统，在道路污水井或雨水井内设置有井底板，井侧壁上连通有排水管，井口处设有井盖，所述井底板上方设置有与其平行的导热板，所述导热板与井底板之间通过多根立柱进行固定连接，所述导热板上固定安装有多根导热杆，每根所述导热杆的另一端延伸至井口下方，并与敷设在地面下方的横向辐射杆的一端固定连接，每根所述的横向辐射杆上均匀间隔设置有多根纵向辐射杆，所述横向辐射杆与纵向辐射杆之间交叉形成网状结构，所述导热板、导热杆、横向辐射杆以及纵向辐射杆为导热材质。
所述井底板中设置有预埋钢板，预埋钢板的上表面高于井底板的上表面，并与立柱的下端固定连接。
所述导热板呈圆形，所述导热杆沿导热板圆周对称设置有多组，每组导热杆内的相邻导热杆间的杆间距相同，每根导热杆与导热板焊接。
所述导热杆紧靠井内壁，并通过紧固装置与井内壁固定。
所述横向辐射杆和纵向辐射杆敷设于地面以下50mm，每根横向辐射杆和与其连接的导热杆之间焊接连接。
所述导热杆在井口位置对应连接有多组横向辐射杆，每组横向辐射杆内的相邻横向辐射杆间的杆间距相同，所述横向辐射杆和与其连接的纵向辐射杆之间焊接固定。
所述导热板、导热杆、横向辐射杆以及纵向辐射杆采用不锈钢、碳钢或有利于传热的其他合金。
所述导热杆、横向辐射杆及纵向辐射杆采用金属实心圆杆。
所述导热杆、横向辐射杆及纵向辐射杆采用金属实心方杆。
所述导热杆的表面经过防腐处理。
本发明的有益效果：本发明提供的道路融雪系统，结构合理、施工方便、节能环保，利用城市、农村及社区道路上原本设置的污水井或雨水井，在井中及井口周边的道路下方设置导热装置，将井中的废热、余热加以利用，通过在道路上很多个污水井和雨水井里安装该系统，能够满足全路段上的融雪需求，节能环保、节省环卫工作的人力和物力成本。
附图说明
图1是本发明实施例的道路融雪系统的结构示意图。
图2是道路融雪系统的主视图。
其中，1-井底板；2-立柱；3-导热板；4-导热杆；5-横向辐射杆；6-纵向辐射杆；7-排水管；8-流体；9-井盖；10-地面。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本发明作进一步地详细说明。
图1是本发明实施例的道路融雪系统的结构示意图。
图2是道路融雪系统的主视图。
如图1-2所示，本发明提供的道路融雪系统，在道路污水井或雨水井内设置有井底板1，井侧壁上连通有排水管7，井口处设有井盖9。所述井底板1上方设置有与其平行的导热板3，所述导热板3与井底板1之间通过多根立柱2进行固定连接，所述导热板3上固定安装有多根导热杆4，每根所述导热杆4的另一端延伸至井口下方，并与敷设在地面10下方的横向辐射杆5的一端固定连接。每根所述的横向辐射杆5上均匀间隔设置有多根纵向辐射杆6，所述横向辐射杆5与纵向辐射杆6之间交叉形成网状结构。所述导热板3、导热杆4、横向辐射杆5以及纵向辐射杆6为导热材质。
在本实施例中，导热板通过立柱与井底板固定连接，保证了导热板的下部有流体8流过的空间，增大了导热面积，增强了导热性能。横向辐射杆和纵向辐射杆成网状交叉布置，在一定范围内形成辐射传热网，通过多个井的配合，能保证路口及全路段的融雪需求。
进一步来说，所述井底板1中设置有预埋钢板，预埋钢板的上表面高于井底板1的上表面，并与立柱2的下端固定连接。本发明的污水井或雨水井，可通过在井底板中安装预埋钢板，以增大导热系数。
所述导热板3呈圆形，所述导热杆4沿导热板3圆周对称设置有多组，每组导热杆4内的相邻导热杆4间的杆间距相同，每根导热杆4与导热板3焊接。
所述导热杆4紧靠井内壁，并通过紧固装置与井内壁固定。
所述横向辐射杆5和纵向辐射杆6敷设于地面10以下50mm，每根横向辐射杆5和与其连接的导热杆4之间焊接连接。
所述导热杆4在井口位置对应连接有多组横向辐射杆5，每组横向辐射杆5内的相邻横向辐射杆5间的杆间距相同，所述横向辐射杆5和与其连接的纵向辐射杆6之间焊接固定。本发明的导热杆与横向辐射杆之间，横向辐射杆和纵向辐射杆之间焊接，保证了系统的稳定性和传热的连续性。
在本实施例中，所述导热板3、导热杆4、横向辐射杆5以及纵向辐射杆6采用不锈钢、碳钢或有利于传热的其他合金。所述导热杆4、横向辐射杆5及纵向辐射杆6采用金属实心圆杆或金属实心方杆。
所述导热杆4的表面经过防腐处理，可以防止导热杆4由于长期浸泡在流体中而发生腐蚀。进一步来说，可以采用在导热杆4表面涂漆的方式进行防腐处理，如表面喷涂氟碳漆、粉末漆、银粉漆、防锈漆等；也可以对导热杆4进行表面镀层，如镀铬、镀镍、镀锌。经过表面防腐处理，工件导热杆4的使用寿命可大大延长。
本发明的道路融雪系统融雪原理的计算过程如下：
根据降雪量气象学将降雪划分为四个类型。
小雪：12小时内降雪量小于1.0mm(折合为融化后的雨水量，下同)或24小时内降雪量小于2.5mm的降雪过程。
中雪：12小时内降雪量1.0～3.0mm或24小时内降雪量2.5～5.0mm或积雪深度达30mm的降雪过程。
大雪：12小时内降雪量3.0～6.0mm或24小时内降雪量5.0～10.0mm或积雪深度达50mm的降雪过程。
暴雪：12小时内降雪量大于6.0mm或24小时内降雪量大于10.0mm或积雪深度达80mm的降雪过程。
本计算按照暴雪强度，即24h内积雪深度达到80mm来计算。已知冰的溶解热为336kJ/kg,水的比热容为4.1kj/kg℃，按照本发明设计道路融雪系统，融雪系统布置在道路上，道路设置有污水井，井内管道为DN400污水管。道路上的平面尺寸为2x20m。
所需溶解热＝2x20x0.08x336＝1075.2kj。考虑到热传递的效率及各介质间传热的损耗，本次计算取热传递效率为5％，所需污水井内的污水共需提供21504kj的热量才能够使本实施例内的道路积雪全部融化。
根据水的比热容，每立方米水温度下降1℃可以提供4100kj的热量，因此计算可知共需要Q需＝5.24m3的污水。
根据《室外排水设计规范》本实施例所在管道为市政DN400污水管，污水管标准坡度为0.015，按最大0.7充满度，污水平均流速0.6m/s计算可知，污水管内流量Q＝0.062m3/s，24h共流过污水量Q＝5356.8m3。
实际情况下，假设本污水管仅通过其设计最大流量的20％，同时最好在夜间将积雪融化，取融化时间为6h，则实际通过流量Q实＝267.8m3。
在最不利条件下，计算出Q实远大于Q需，因此本融雪系统能够正常工作。
综上所述，本发明提供的道路融雪系统，结构合理、施工方便、节能环保，利用城市、农村及社区道路上原本设置的污水井或雨水井，在井中及井口周边的道路下方设置导热装置，将井中的废热、余热加以利用，通过在道路上很多个污水井和雨水井里安装该系统，能够满足全路段上的融雪需求，节能环保、节省环卫工作的人力和物力成本。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种道路融雪系统，其特征在于，在道路污水井或雨水井内设置有井底板(1)，井侧壁上连通有排水管(7)，井口处设有井盖(9)，所述井底板(1)上方设置有与其平行的导热板(3)，所述导热板(3)与井底板(1)之间通过多根立柱(2)进行固定连接，所述导热板(3)上固定安装有多根导热杆(4)，每根所述导热杆(4)的另一端延伸至井口下方，并与敷设在地面(10)下方的横向辐射杆(5)的一端固定连接，每根所述的横向辐射杆(5)上均匀间隔设置有多根纵向辐射杆(6)，所述横向辐射杆(5)与纵向辐射杆(6)之间交叉形成网状结构，所述导热板(3)、导热杆(4)、横向辐射杆(5)以及纵向辐射杆(6)为导热材质。
2.如权利要求1所述的道路融雪系统，其特征在于，所述井底板(1)中设置有预埋钢板，预埋钢板的上表面高于井底板(1)的上表面，并与立柱(2)的下端固定连接。
3.如权利要求1所述的道路融雪系统，其特征在于，所述导热板(3)呈圆形，所述导热杆(4)沿导热板(3)圆周对称设置有多组，每组导热杆(4)内的相邻导热杆(4)间的杆间距相同，每根导热杆(4)与导热板(3)焊接。
4.如权利要求1所述的道路融雪系统，其特征在于，所述导热杆(4)紧靠井内壁，并通过紧固装置与井内壁固定。
5.如权利要求1所述的道路融雪系统，其特征在于，所述横向辐射杆(5)和纵向辐射杆(6)敷设于地面(10)以下50mm，每根横向辐射杆(5)和与其连接的导热杆(4)之间焊接连接。
6.如权利要求3所述的道路融雪系统，其特征在于，所述导热杆(4)在井口位置对应连接有多组横向辐射杆(5)，每组横向辐射杆(5)内的相邻横向辐射杆(5)间的杆间距相同，所述横向辐射杆(5)和与其连接的纵向辐射杆(6)之间焊接固定。
7.如权利要求1所述的道路融雪系统，其特征在于，所述导热板(3)、导热杆(4)、横向辐射杆(5)以及纵向辐射杆(6)采用不锈钢、碳钢或有利于传热的其他合金。
8.如权利要求1所述的道路融雪系统，其特征在于，所述导热杆(4)、横向辐射杆(5)及纵向辐射杆(6)采用金属实心圆杆。
9.如权利要求1所述的道路融雪系统，其特征在于，所述导热杆(4)、横向辐射杆(5)及纵向辐射杆(6)采用金属实心方杆。
10.如权利要求7-9任一项所述的道路融雪系统，其特征在于，所述导热杆(4)的表面经过防腐处理。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhang Wanli Inventor after: Xue Feng Inventor after: Jing Shuai Inventor before: Xue Feng Inventor before: Zhang Wanli Inventor before: Jing Shuai |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 901-2 yinxiu Road, Wuxi City, Jiangsu Province Applicant after: Huaxin Design Group Co.,Ltd. Address before: 901-2 yinxiu Road, Wuxi City, Jiangsu Province Applicant before: WUXI MUNICIPAL DESIGN INSTITUTE Co.,Ltd. |