这种铁棒学名叫热棒,虽说名字里带“热”,但本职工作却是制冷。本世纪初青藏铁路修到可可西里时,需要穿越550公里的核心冻土路段。
冻土,简单说就是裹着大量冰块的土层。气温低于0度时土层坚硬稳固,和普通土壤没啥两样。可温度一旦升高,冰层融化,土地会瞬间变成一滩烂泥,铺好的铁轨会跟着沉下去。等到低温降低再次结冰,铁轨又会被挤压变形,用不了一两年整段铁路将彻底报废。
2002年从南京化工学院辞职创业的郭宏新,从新闻得知青藏铁路遇到冻土难题,立刻萌生想法。既然冻土最怕反复融化,那让冻土一直冻着不就行了吗?
他的方案很简单,设计一根10米长的金属棒,8米埋土里2米露地面,并在棒内填充低沸点的液氨。
一到冬天,地下冻土温度高于地上温度,液氨就会吸收地下热量,蒸发成气体飘到顶部。地上寒风一吹,顶部的气态氨释放热量,随后重新冻成液态氨,慢慢流回底部。如此反复循环,相当于把地下热量抽走,再把地上的冷气导入地下,冻土越冻越结实。到了夏天,地下温度低于地上,氮都变成液体沉到底部。既不会从空气中吸热,也能持续保持地下低温,让冻土一年四季都维持冰封。
设计好方案后,郭宏新当即就把图纸寄给了青藏铁路负责人。随后工作人员在青藏高原连续开展三个寒季的实地测验,效果超出预期。热棒最终被选定为治理冻土的核心方案。
如今热棒已经进化到了第六代,内部还嵌入了传感器,运行状态能够远程实时监控。热棒的作用也不再局限于铁路建设,而是用在了防止煤炭自燃的领域。
要知道煤田自燃,一直是困扰采煤业的老大难。而且煤田着火不能用水扑灭,因为高温煤遇水会催生水煤气反应,生成大量易一氧化碳和氢气,极易引发剧烈爆炸。
因此为了防止煤堆自燃,人们往往会在煤堆内部提前插入热棒。热棒底部不断吸热,汽化到上层把热量散尽,再冷却回到底部继续吸热,持续为煤堆降温。



