一种采用机械搅拌器的防冰冻装置[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 104120694 A(43)申请公布日 2014.10.29

(21)申请号 201410313065.1(22)申请日 2014.07.03

(71)申请人辽宁省水利水电科学研究院

地址110003 辽宁省沈阳市和平区十四纬路

1号(72)发明人夏海江 李志祥 刘玉珍 汪魁峰

宋立元 宗兆博 刘波 胡庆华谭丽娥 刘大为 李括 马洪山艾新春 张瑞 张红亮 赵雪石富天生 张玉东 杨春旗 吴硕(74)专利代理机构沈阳利泰专利商标代理有限

公司 21209

代理人王东煜(51)Int.Cl.

E02B 15/02(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页权利要求书1页 说明书3页 附图1页

()发明名称

一种采用机械搅拌器的防冰冻装置(57)摘要

一种采用机械搅拌器的防冰冻装置，包括多个机械搅拌器。每个机械搅拌器上固定有多个浮筒，相邻机械搅拌器之间由连接器相连，清洁能源和市电联合供电装置给多个机械搅拌器供电。可以在北方地区闸门等水工建筑物的上游侧形成不结冰区，结构简单使用方便。

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权 利 要 求 书

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1.一种采用机械搅拌器的防冰冻装置，包括多个机械搅拌器（1）；其特征在于：

每个机械搅拌器（1）上固定有多个浮筒（2），相邻机械搅拌器（1）之间由连接器（6）相连；

清洁能源和市电联合供电装置的输出端连接有动力电缆（12），动力电缆（12）上并联有多个电机电缆（5），电机电缆（5）的数量和机械搅拌器（1）的数量相等；每个电机电缆（5）与对应的机械搅拌器（1）连接。

2.根据权利要求1所述的一种采用机械搅拌器的防冰冻装置，其特征在于：清洁能源和市电联合供电装置为风电、太阳能和市电联合供电装置。3.根据权利要求1所述的一种采用机械搅拌器的防冰冻装置，其特征在于：所述的多个机械搅拌器（1）的旋转轴的轴线均位于同一水平面。

4.根据权利要求1所述的一种采用机械搅拌器的防冰冻装置，其特征在于：多个机械搅拌器（1）的旋转轴的轴线相互平行设置。

5.根据权利要求1所述的一种采用机械搅拌器的防冰冻装置，其特征在于：每个机械搅拌器（1）上固定有多个固定索缆（4）。

6.根据权利要求1所述的一种采用机械搅拌器的防冰冻装置，其特征在于：连接器（6）可为连接杆或者连接架。

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说 明 书

一种采用机械搅拌器的防冰冻装置

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技术领域

本发明属于水利工程冬季防冰冻装置领域，特别涉及一种采用机械搅拌器的防冰冻装置，适用于水工建（构）筑物迎水侧，尤其是适合闸门前防止水面结冰。

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背景技术

在北方水工建（构）筑物迎水侧，每年冬季都会承受冰冻作用，反复冻融循环将会导致挡水面建（构）筑物发生混凝土冻融剥蚀、护砌块石松动等破坏，降低了建（构）筑物的耐久性。对于闸门部位，由于冰盖膨胀引起的静冰压力会使闸门产生变形、抬起，甚至产生结构破坏，造成闸门无法正常启闭、止水失效等后果。当前常用的防冰冻措施，如压缩空气法、潜水泵法、热管防冻法和人工开槽破冰法等，普遍存在着能耗大、作业危险和运行期维修困难等诸多问题。

[0003] 为解决上述问题，本发明根据水面扰动防冰冻的思路，提出了一种直接利用机械搅拌的方式搅动水面，提高了能量利用率，同时靠作业区太阳能和风能发电满足装置安全可靠运行的清洁能源的防冰冻装置。

[0002]

发明内容

[0004] 本发明的目的是提供一种采用机械搅拌器的防冰冻装置，本装置使用机械搅拌器在水面形成扰动，达到防止水面结冰的目的。[0005] 采用的技术方案是：

一种采用机械搅拌器的防冰冻装置，包括多个机械搅拌器。[0006] 其技术要点在于：

每个机械搅拌器上固定有多个浮筒，相邻机械搅拌器之间由连接器相连。[0007] 清洁能源和市电联合供电装置的输出端连接有动力电缆，动力电缆上并联有多个电机电缆，电机电缆的数量和机械搅拌器的数量相等。每个电机电缆与对应的机械搅拌器连接。

[0008] 所述的多个机械搅拌器的旋转轴的轴线均位于同一平面，并且相互平行设置。所有机械搅拌器的轴线始终位于水面以下，距水面1cm~20cm。

[0009] 每个机械搅拌器上固定有多个固定索缆。连接器可为连接杆或者连接架。[0010] 本装置的机械搅拌器、搅拌桨和连接器布置在闸门等水工建（构）筑物迎水侧，并由浮筒托举，放置在水面以下一定深度处，由风力发电和光伏板产生的电能通过动力电缆供机械搅拌器工作，通过搅拌使水面扰动起到防止装置周围水面结冰的效果和目的。[0011] 清洁能源和市电联合供电装置为已知技术，故不重复叙述。[0012] 其优点在于：

可以在北方地区闸门等水工建（构）筑物的上游侧形成不结冰区，避免了冬季水面结冰对闸门等水工建（构）筑物的直接破坏作用，从而达到防冰冻的目的，破冰效果明显，设备维护方便，并有效利用清洁能源可以满足装置正常运行。代替了传统的采用潜水泵或空气压

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说 明 书

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缩机产生水、气流扰动水面防止结冰的方法，另外，采用了太阳能和风能作为动力电源，起到了绿色环保、低碳节能的目的。附图说明

[0013]

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方案[0014] 实施例1

一种采用机械搅拌器的防冰冻装置，包括一百个机械搅拌器1。[0015] 每个机械搅拌器1上固定有多个浮筒2，相邻机械搅拌器1之间由连接器6相连。机械搅拌器1为已知技术，故不重复叙述。

[0016] 清洁能源和市电联合供电装置的输出端连接有动力电缆12，动力电缆12上并联有一百个电机电缆5，电机电缆5的数量和机械搅拌器1的数量相等。每个电机电缆5与对应的机械搅拌器1连接。

[0017] 清洁能源和市电联合供电装置为风电、太阳能和市电联合供电装置。[0018] 风电、太阳能和市电联合供电装置包括光伏板7、风力发电机8、充电控制器10和时间控制器13。

[0019] 光伏板7的输出端和充电控制器10的第一输入端通过第一电缆9连接，风力发电机8的输出端和充电控制器10的第二输入端通过第二电缆15连接。

[0020] 充电控制器10的输出端连接蓄电池11的输入端。蓄电池11的输出端和时间控制器13的输入端连接。蓄电池11的电压信号输出端连接充电控制器10的电压信号输入端，时间控制器13的输出端为清洁能源和市电联合供电装置的输出端。充电控制器10的第三输入端连接市电14（220V交流）。[0022] 所述的充电控制器10型号为LK-50，时间控制器13型号为MQ-7，蓄电池11型号为LMWH-1000。

[0023] 每个机械搅拌器1上固定有多个固定索缆4，固定索缆4固定在水工建筑物上。[0024] 所述的一百个机械搅拌器1的旋转轴的轴线均位于同一水平面，并且相互平行设置。一百个机械搅拌器1的旋转轴的轴线均与坝轴线相互平行。[0025] 连接器6可为连接杆。[0026] 在多个浮筒2的作用下，一百个机械搅拌器1的旋转轴的轴线均位于水面以下，距水面1cm，机械搅拌器1的功率为1.0kW。清洁能源和市电联合供电装置设置在水面上方。[0027] 机械搅拌器1上的搅拌桨3旋转会搅动水面，保证了0.5m宽、100m长的水面范围内不结冰。

[0028] 每个机械搅拌器1通过各自对应的电机电缆5和动力电缆12与时间控制器13相连，时间控制器13与蓄电池11相连。蓄电池11与充电控制器10相连，充电控制器10通过第一电缆9与光伏板7连接，充电控制器10通过第二电缆15与风力发电机8连接，充电控制器10同时连接市电14（220V交流）。[0029] 光伏板7、风力发电机8和市电14通过充电控制器10给蓄电池11供电。充电控制器10的作用是控制光伏板7、风力发电机8和市电14给蓄电池11供电的顺序，只有当

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说 明 书

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光伏板7和风机发电机8不供电，且蓄电池11电压低于11.5V时，才开启市电14供电。蓄电池11通过时间控制器13给机械搅拌器1供电。时间控制器13的作用是设置机械搅拌器1的工作和停止时间，例如机械搅拌器1工作停止10分钟，工作5分钟，如此交替进行，达到节能的目的。[0030] 实施例2

实施例2跟实施例1基本相同，其不同之处在于：一百个机械搅拌器1的旋转轴轴线位于水面以下，距水面10cm。[0031] 实施例3

实施例3跟实施例1基本相同，其不同之处在于：一百个机械搅拌器1的旋转轴轴线位于水面以下，距水面20cm。连接器6为连接架。

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说 明 书 附 图

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图1

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