悬索桥主缆的除湿问题

在悬索桥设计理论中,主缆的设计寿命与桥梁的设计寿命等同,是不考虑更换的,其承担了全桥上部结构所有的静载和动载。因此,主缆对于悬索桥来说至关重要,是悬索桥的生命线。悬索桥主缆的除湿问题是世界各国致力于解决的主要问题之一。

目前有一定应用场合的系统主要是日本提出的应用干燥空气注入法的除湿系统。该除湿系统对主缆进行整体除湿,系统庞大,投资大,运行成本高,在国内只有个别桥梁在应用,难于推广。悬索桥主缆内空气湿度是影响主缆钢丝受到腐蚀的主要因素,若腐蚀严重将影响其承载力和使用年限。因此,本文提出一种基于电磁感应加热的悬索桥主缆除湿系统。本文主要介绍了除湿的依据;对感应加热电源系统方案进行了比较;给出了电磁感应加热装置的总体结构,并对其工作原理进行了分析;阐述了电磁感应加热原理适用于主缆除湿;给出了装置的主要指标,并对除湿装置主要部件(整流电路、滤波电路、IGBT选型、半桥谐振电路及隔离触发电路)的参数选取进行了详细的分析。最后以悬索桥主缆为实验对象,对其展开电磁感应加热除湿实验。

本实验是在柳州欧维姆机械股份有限公司的实验中心进行的,实验分别采用了15kW、20kW、25kW、30kW等不同功率对主缆进行加热,通过大量的实验得出的数据可知,在相同的加热时间内,当加热功率为30kW时,达到了主缆除湿的效果,即每一个位置的湿度值都控制在60%RH以内,达到了除湿的目的。迄今为止还没有人做过相关的实验,更没有将电磁加热利用在悬索桥主缆除湿上面,所以基于电磁加热的悬索桥主缆除湿系统具有一定的创新性和前沿性,实验具有一定的探索性和验证性,很多实验方案、步骤及经验都是通过逐步地去尝试和验证而得来的。因此,选择适宜的加热功率、缠绕与之匹配的线圈,通过大量的实验得出,将电磁感应加热技术应用到悬索桥主缆除湿上面是可行的,最终能够实现悬索桥主缆除湿的目的。

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