长距离输水渠道电热防冰冻技术现场试验及功率计算

TV91; 因冬季水面冻结,寒区渠道的停水期最长可达半年,对渠道输水效益的发挥和当地经济发展影响巨大.为延长寒区渠道冬季的输水时长,研究团队前期提出了长距离输水渠道电热防冰冻技术,并开展了室内模型试验.在前期模型试验的基础上,研发了 3种铝制传热装置,选取集肤发热电缆,设计了电源控制和加热功率控制电路,在新疆635工程50 km处的退水渠上建立了现场试验段,进行了历时一个冬季的现场试验观测.同时,理论推导了保持加热区渠水不结冰的加热功率计算式.现场试验结果表明,所设计的电加热系统可以保证渠道冬季输水时不形成岸冰,有效延长渠道冬季运行时间;所设计的传热板传热效率较高,环境温度为-20℃时,维持加...

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Published in农业工程学报 Vol. 39; no. 12; pp. 114 - 122
Main Authors 王毓国, 张爱军, 靳芮掞, 梁志超, 成勇龙
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西北农林科技大学水利与建筑工程学院,杨凌712100%西北农林科技大学水利与建筑工程学院,杨凌712100 01.06.2023
中水北方勘测设计研究有限责任公司,天津300222
Subjects
冬季输水
功率
防冰冻
winter operation
test
试验
reduce icing
加热
canal
power
heating
渠道
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ISSN1002-6819
DOI10.11975/j.issn.1002-6819.202302018

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Summary:TV91; 因冬季水面冻结,寒区渠道的停水期最长可达半年,对渠道输水效益的发挥和当地经济发展影响巨大.为延长寒区渠道冬季的输水时长,研究团队前期提出了长距离输水渠道电热防冰冻技术,并开展了室内模型试验.在前期模型试验的基础上,研发了 3种铝制传热装置,选取集肤发热电缆,设计了电源控制和加热功率控制电路,在新疆635工程50 km处的退水渠上建立了现场试验段,进行了历时一个冬季的现场试验观测.同时,理论推导了保持加热区渠水不结冰的加热功率计算式.现场试验结果表明,所设计的电加热系统可以保证渠道冬季输水时不形成岸冰,有效延长渠道冬季运行时间;所设计的传热板传热效率较高,环境温度为-20℃时,维持加热装置附近5 cm范围内的水体不结冰,所需要的加热功率为120 W/m;环境温度为-15 ℃时其所需的加热功率为84 W/m,与保障输油工程冬季正常运行的加热功率相比,装置能耗较低.推导的不同环境温度下加热功率的计算式,可以准确计算保障渠道冬季运行的加热功率,为加热电路容量设计提供理论基础.
ISSN:1002-6819
DOI:10.11975/j.issn.1002-6819.202302018