表层超声波振动扰动防水体冰冻装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种表层超声波振动扰动防水体冰冻装置，涉及水利水务领域。它包括可调节网格框架；可调节网格框架上间隔布置有多个超声波振动发生器，超声波振动发生器包括半潜式振极；输水干渠两侧有马道，马道上设置有移动电源控制箱，移动电源控制箱与超声波振动发生器连接。本实用新型专利技术能有效防止类似南水北调中线工程的输水干渠及更高纬度输水工程在冬季冰冻，从而能替换复杂、被动、效率低的冰盖输水方式，实现干渠冰期正常无冰冻输水，不仅能大幅提高干渠输水效率，而且保障了干渠冰期输水安全，具有显著的社会效益和经济效益。具有显著的社会效益和经济效益。具有显著的社会效益和经济效益。

【技术实现步骤摘要】
表层超声波振动扰动防水体冰冻装置


[0001]本技术涉及水利水务领域，更具体地说它是一种表层超声波振动扰动防水体冰冻装置。

技术介绍

[0002]输水干渠，特别是人工输水干渠，如南水北调中线工程总干渠，由南向北采用自流方式输水，具有人工渠道宽(80m
‑
120m)、距离长(超过1200km)的特点；南水北调中线干渠由于距离长，纬度从33
°
跨越到40
°
，在干渠黄河以北几乎年年都发生冰冻。
[0003]目前，南水北调中线干渠在冰期输水采用冰盖下输水方式，安全措施则是采用拦冰索；这种方式下，冰期输水效率约为正常时的一半，实际运行时因为流速等原因，冰盖形成困难，容易形成冰塞、冰坝等灾害，实际输水量严重偏低；另外，干渠冰冻会给闸门等控制性设施带来严重的安全隐患，甚至造成永久性破坏。
[0004]因此，研发一种表层超声波振动扰动防水体冰冻装置很有必要。

技术实现思路

[0005]本技术的目的是为了克服上述
技术介绍
的不足之处，而提供一种表层超声波振动扰动防水体冰冻装置。
[0006]为了实现上述目的，本技术的技术方案为：表层超声波振动扰动防水体冰冻装置，其特征在于：包括横跨输水干渠，位于水面上方的可调节网格框架；多个所述可调节网格框架平行间隔布置，可调节网格框架上间隔布置有多个超声波振动发生器，所述超声波振动发生器包括半潜式振极；所述半潜式振极以半潜的方式置于水中；
[0007]所述输水干渠两侧有马道，所述马道上设置有移动电源控制箱，所述移动电源控制箱与超声波振动发生器连接。
[0008]在上述技术方案中，所述输水干渠两侧的马道上均有岸基小车式底座；所述可调节网格框架的两端均位于岸基小车式底座上。
[0009]在上述技术方案中，所述半潜式振极的振动频率大于20000Hz，半潜式振极布置的密度不小于20m
‑
30m。
[0010]在上述技术方案中，所述半潜式振极的运动形式包括上下、左右和旋转。
[0011]本技术与现有技术相比，具有以下优点：
[0012]1)本技术采用超声波高频振动原理，以振源在水面的网格化布置方式，形成大面积、连续、互相干涉、互相叠加的水面微幅高频波纹，水波纹的振幅可调节，振动频率可调节，振型的运动形式可调整或组合；本技术可在水体表面产生频率、振幅、干涉、叠加均可控的持续水力扰动，因此能有效阻止各种冰期环境和工程条件下，动水或静水水面流冰、冰花的生长，从而达到被保护水体不被冰冻的目的。
[0013]2)本技术能有效防止类似南水北调中线工程的输水干渠及更高纬度输水工程在冬季冰冻，从而能替换复杂、被动、效率低的冰盖输水方式，实现干渠冰期正常无冰冻
输水，不仅能大幅提高干渠输水效率，而且保障了干渠冰期输水安全，具有显著的社会效益和经济效益。
附图说明
[0014]图1为本技术的结构示意图。
[0015]图2为本技术的平面示意图。
[0016]其中，1
‑
输水干渠，11
‑
马道，12
‑
岸基小车式底座，2
‑
可调节网格框架，3
‑
超声波振动发生器，，31
‑
半潜式振极4
‑
移动电源控制箱。
具体实施方式
[0017]下面结合附图详细说明本技术的实施情况，但它们并不构成对本技术的限定，仅作举例而已。同时通过说明使本技术的优点变得更加清楚和容易理解。
[0018]参阅附图可知：表层超声波振动扰动防水体冰冻装置，在输水干渠1冰期输水条件下使用，包括横跨输水干渠1，位于水面上方的可调节网格框架2；多个所述可调节网格框架2平行间隔布置，可调节网格框架2上间隔布置有多个超声波振动发生器3，所述超声波振动发生器3包括半潜式振极31；所述半潜式振极31以半潜的方式置于水中；
[0019]所述输水干渠1两侧有马道11，所述马道11上设置有移动电源控制箱4，所述移动电源控制箱4与超声波振动发生器3连接。
[0020]所述输水干渠1两侧的马道11上均有岸基小车式底座12；所述可调节网格框架2的两端均位于岸基小车式底座12上。
[0021]所述半潜式振极31的振动频率大于20000Hz，半潜式振极31布置的密度不小于20m
‑
30m。
[0022]所述半潜式振极31的运动形式包括上下、左右和旋转。
[0023]表层超声波振动扰动防水体冰冻装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
[0024]步骤1：通过超声波高频振动原理，将半潜式振极31网格化半潜布置，形成大面积、连续、互相干涉、互相叠加的水面微幅高频波纹，达到水面高频“张力疲劳”，阻止水体的结冰。
[0025]水面微幅高频波纹的振幅可通过变幅器调节，振动频率可通过电振荡信号发生器调节，振型可通过半潜式振极31的运动形式调整或组合。
[0026]实际使用中，输水干渠1为开敞式明渠，渠道为人工混凝土衬砌流道，上方无遮盖；渠道两侧设有运行巡视及运输检修设备用的马道11，马道11为混凝土或沥青路面，马道11两侧设有缓冲保护林带，用以封闭式管理和保障水质安全。
[0027]超声波振动发生器3包括电振荡信号发生器、能量放大器、半潜式振极31、变幅器；超声波振动发生器3利用压电陶瓷的逆电压效应，通过电振荡信号发生器产生高频激变的电流信号，经能量放大器后传送给半潜式振极31，后者产生振动；变幅器作用在能量放大器和换能器之间。
[0028]半潜式振极31以半潜的方式置于水中，可采用水平、上下、旋转等各种振动方向或其组合；由于采用半潜方式，可防止水面产生水花。
[0029]可调节网格框架2为大跨度、轻质结构，能承受超声波振动发生器3的重量。可调节
网格框架2为整体移动式，可以折叠、组合。
[0030]移动电源控制箱4用于超声波振动发生器3的电源接入和控制。
[0031]本技术利用超声波可在水介质中有效传播，并能产生反射、干涉、叠加、共振的原理，通过设置合适的振动能量(频率和幅度)和振极的分布密度，达到水面高频“张力疲劳”，从而有效阻止各种型式的结冰进程。
[0032]本技术可在水体表面产生频率、振幅、干涉、叠加均可控的持续水力扰动，因此能有效阻止冰期环境和该工程条件下，水面流冰、冰花的生长，从而达到被保护水体不被冰冻的目的；这不仅能大幅提高干渠输水效率，而且能保障干渠冰期设施安全，具有显著的社会效益和经济效益。
[0033]冰期结束后，可将本技术的全套装置收回，在渠道外清理后打包封存，并和移动电源控制箱4成套仓库保管，待下一个冰期使用。
[0034]其它未说明的部分均属于现有技术。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.表层超声波振动扰动防水体冰冻装置，其特征在于：包括横跨输水干渠(1)，位于水面上方的可调节网格框架(2)；多个所述可调节网格框架(2)平行间隔布置，可调节网格框架(2)上间隔布置有多个超声波振动发生器(3)，所述超声波振动发生器(3)包括半潜式振极(31)；所述半潜式振极(31)以半潜的方式置于水中；所述输水干渠(1)两侧有马道(11)，所述马道(11)上设置有移动电源控制箱(4)，所述移动电源控制箱(4)与超声波振动发生器(3)连接。2.根据权利要求1所述的表层超声波振动扰动防水...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁波，刘亚青，吴刚，谌睿，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，
类型：新型
国别省市：