高原铁路冻土路基“卫士”————

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高原铁路冻土路基“卫士”—————热棒

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    青藏铁路从西大滩至安多550公里的铁路都是修筑在多年冻土层之上的。
    列车来到这一区段，旅客稍加留意就会看到铁路路基两侧不时出现一段段整齐排列着的，带有螺旋翅片的钢管，这可不是什么普通的钢管，而是专为应对青藏铁路多年冻土禁区而采用的一种“神秘武器”—————热棒。
    多少年来，青藏高原成为了修建铁路的禁区，而原因之一就是铁路无法修建在多年冻土的上面。
    这里的多年冻土，脾气很怪。天气寒冷时，它硬邦邦的，像石头一样。可一到夏季，气候变暖，它里面的冰就开始融化，如果这时列车通过，很容易在变形的路基上脱轨，造成事故。
    可现在，科技人员终于想出一个巧妙的办法，让多年冻土保持基本恒温，不再融化变软。什么办法呢？就是利用热棒。
    热棒是一种依靠液汽转换、对流循环的热传输装置。说来也并不复杂，它就是一根封闭的管子，里面填充了一种液体的工作物质。
    管子分为上下两段，上部焊接了散热叶片，称为散热器；下部埋入多年冻土中，称之为蒸发器。
    夏天，路基受阳光照射变热，温度上升，当热棒下部蒸发段的温度高于上部冷凝段0.1摄氏度时，热棒就开始工作。
    热棒下部蒸发器内的液体工作物质吸收汽化潜热蒸发成气体，在压差的作用下，蒸汽沿管内空腔上升至热棒上部的冷凝段。而热棒上部的冷凝段由于安装有散热叶片，随时与升温较慢的空气接触，将热量散发到空气中。
    热棒下部蒸发器内的蒸汽与相对较冷的上部管壁接触，释放出汽化潜热后，再重新冷凝成液体，然后在重力作用下，沿着管壁向下流回到蒸发段。然后它再吸热蒸发，再冷凝下流……
    如此循环往复，热棒将地基中的热量源源不断地送入大气中，从而给多年冻土的路基保温，防止它融化。
    冬天，气候寒冷，路基温度迅速降低。当热棒上部冷凝段的温度高于下部蒸发段的温度时，热棒中的液体工作物质蒸发后形成的蒸汽到达冷凝器后不能冷凝，管子内部的蒸汽饱和，液体就停止蒸发，热棒就自动停止工作。
    由于热棒是利用潜热进行热量传输，所以它的传输效率极高，与液体对流传热相比，传热效率要高出40倍左右。
    目前，在青藏铁路多年冻土路段已经使用了20000多支热棒，这些热棒就像一个个忠诚的卫士守护在冻土地带的路基上。
    李永强

	来源:《人民铁道》报2008-3-3第8版作者:李永强

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