1简介编辑据了解,热棒是一种由碳素无缝钢管制成的高效热导装置,5米埋入地下,地面露出2米。具有独特的单向传热性能:热量只能从地面下端向地面上端传输,反向不能传热。在冬季,热管内工作介质由液态变为气态,带走管内热量;在暖季,热棒则停止工作。独特的冷却地温的作用使热棒堪称“魔棒”。
热棒的结构大致为一个密闭空心长棒,内装有一些液氨,液氨沸点较低,在冬季土中热量使该液体蒸发,到顶部,通过散热片将热量传导给空气,冷却后又液化回到下部,保持冻土冷冻状态不松软。在夏季,液体全部变成气体,气体对流很小,热量向底部传导很慢。
2制造编辑中圣研制开发了中国人自己的冻土治理技术——低温热棒,成功解决了40多年来一直困扰中国科学家和青藏铁路建设者的重大技术难题——青藏铁路路基多年冻土层夏季融沉、冬季冻胀的不稳定问题。该产品获得了中国科学院和青藏铁路专家组的充分肯定,被指定为青藏铁路冻害处理的唯一技术储备。我公司是全国交通工程设施标准化技术委员会热棒工作组承担单位,组织起草热棒国家标准。公司制定的热棒标准获得“中国标准创新贡献奖”。
热棒上部(放热段)装有散热片,热棒的下部(吸热段)直接埋入多年冻土中。针对青藏铁路多年冻土区的冻土层,在相当长的时间段,环境温度低于热棒吸热段周围冻土层温度,热棒中的液体工质吸收冻土中的热量,蒸发成汽体;蒸汽在管内压差的驱动下,沿热棒中心通道向上流动至热棒上部,遇到较冷的管壁后,放出汽化潜热,冷凝成液体,在重力作用下,沿管壁流回吸热段再蒸发。如此循环往复,把自然界大气中的冷量源源不断地传输到地基冻土中。由于热棒单向传热的特点,夏天大气中的热量就不会通过热棒传到冻土中。
通过热棒的单向导冷作用,冬天在地下冻土层中储存大量冷量,在夏季使冻土不致融化,形成“永冻层”,提高了冻土的强度;可有效防止以冻土为路基的铁路、公路在运行时的融沉。该技术可广泛应用于冻土地带的铁路、公路、桥梁、涵洞、隧道、固变电铁塔等工程建设。