一种混凝土冷却装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种混凝土冷却装置。该混凝土冷却装置包括水池、第一水泵、第二水泵、分水器和集水器，还包括温控器。该温控器通过预埋在混凝土结构体中的温度传感器以及按温度分布布设的冷却管，来监测其内部温度分布情况，进而调控冷却管中冷却水的流量，达到有效散热和精确温控的目的。该混凝土冷却装置能够确保大体积混凝土的整体可靠性，并具有较高的性价比。
【专利说明】—种混凝土冷却装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及混凝土冷却装置，特别是涉及一种适用于大体积混凝土冷却的温控装置。
【背景技术】
[0002]目前，大体积混凝土通常作为大坝、高层建筑、大型设备的承重基础以及大型桥梁的承台而被广泛应用。这里，大体积混凝土是指混凝土结构的长度、宽度和/或厚度均大于I米，形状包括长方体、圆柱体以及一些不规则体等。
[0003]与一般混凝土相同，大体积混凝土的主体材料也是水泥，制造过程中主要是将粉末状水泥和水进行混合，经过凝结和硬化而形成固态的混凝土结构。但是，对于大体积混凝土而言，在其凝结和硬化过程中，由于体积较大，并且混凝土的导热系数又较低，水泥和水作用产生大量的水化热，聚集在内部的热量不易散发，导致混凝土温度升高而产生较大的内外温差，进而形成裂缝，影响大体积混凝土的整体性能和耐久性。
[0004]在现有技术中，有通过在混凝土中填埋冰块的方式进行内部散热。这是一种比较简单粗放的方式，虽然可以起到散热的目的，但是在大体积混凝土凝固过程中，对其内部各处的温度及散热情况并不能进行精确测量和控制，仍然存在内部各处散热不均匀的问题。并且，冰块在一定程度上受季节和地域限制，在夏季和纬度较低的地区不能保证有大量充足的冰块可供使用。
[0005]现有技术中还有通过在混凝土中预设冷却管的方式进行散热。图1是现有技术中混凝土冷却装置的工作原理示意图。其中，混凝土结构体11的外围分别包括水池12、第一水泵13、第二水泵14、分水器15和集水器16,水池12与第一水泵13、第二水泵14之间，以及第一水泵13与分水器15之间，第二水泵14与集水器16之间均通过水管17相互连接。分水器15则通过三根冷却管18从混凝土结构体11的一侧进入混凝土结构体11内部，然后再从混凝土结构体11的另一侧出来接入到集水器16中。当混凝土结构体11凝固时，第一水泵13将水池12中的冷却水抽出，经过分水器15进入冷却管18中。冷却管18埋入混凝土结构体11的中心层面，因此混凝土结构体11内部产生的热量可以被冷却管18中的冷却水吸收而带走。冷却管18接入到集水器16，吸收热量的冷却水汇集到集水器16后，再由第二水泵14输入到水池12中。这样，图1所示的冷却装置就可以通过冷却水循环流动对混凝土结构体11进行冷却。
[0006]图2是图1中冷却管18在混凝土结构体11中分布的俯视示意图。从图2可以看出，为了增强冷却水的冷却效果，三根冷却管181、182和183在混凝土结构体21中均采用了相同的曲线形结构，这样可以增加冷却管的散热面积。
[0007]图1和图2中所示三根冷却管仅是示意表示，实际应用中可以根据混凝土结构体的大小尺寸，调整冷却管的数量以及在混凝土中的分布。
[0008]尽管图1和图2所示的混凝土冷却装置能够对混凝土进行冷却，但是由于混凝土在凝固过程中，内部产生的热量分布具有不均匀性，而图1和图2所示现有技术具有均匀散热特性。因此，利用该现有技术对混凝土冷却，仍然会出现混凝土内部较大温差的问题。
[0009]基于上述原因，有必要提供一种混凝土冷却装置，使得混凝土在凝结和硬化过程中，其内部产生的热量能够及时有效地散发。并且，在该过程中，能够对混凝土内部的分布温差进行有效控制，确保混凝土结构整体性能稳定可靠。
实用新型内容
[0010]本实用新型主要解决的技术问题是提供一种混凝土冷却装置，解决现有技术中混凝土在凝固过程中，其内部热量难以散发、分布温差无法监控等问题。
[0011]为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是:提供一种混凝土冷却装置，包括水池、第一水泵、第二水泵、分水器和集水器，该水池与该第一水泵之间、该第一水泵与该分水器之间、该集水器与该第二水泵之间以及该第二水泵与该水池之间均由水管连接，该分水器与该集水器之间通过至少一根冷却管连接，并且该冷却管预埋在混凝土结构体中，该混凝土冷却装置还包括温控器，该温控器与预埋在该混凝土结构体中的温度传感器电连接，并且该温控器还与该分水器中控制该冷却管出水量的电控水阀电连接。
[0012]在本实用新型混凝土冷却装置另一实施例中，该冷却管是曲线形结构，该冷却管包括位于该混凝土结构体边侧的外围冷却管和位于该混凝土结构体几何中心的中心冷却管，该中心冷却管的中心管道间隔小于该外围冷却管的外围管道间隔。
[0013]在本实用新型混凝土冷却装置另一实施例中，该外围管道间隔的范围是90厘米-120厘米。
[0014]在本实用新型混凝土冷却装置另一实施例中，该中心管道间隔的范围是50厘米-60厘米，并且该中心管道间隔的区间宽度不小于2米。
[0015]在本实用新型混凝土冷却装置另一实施例中，该温度传感器固定在该冷却管上，该温度传感器包括外围温度传感器，该外围温度传感器间隔范围是I米-1.5米。
[0016]在本实用新型混凝土冷却装置另一实施例中，该温度传感器还包括中心温度传感器，该中心温度传感器间隔不大于I米。
[0017]在本实用新型混凝土冷却装置另一实施例中，该冷却管是分层结构，该冷却管的层间隔范围是100厘米-120厘米。
[0018]本实用新型的有益效果是:本实用新型提供的混凝土冷却装置通过监测混凝土结构体凝固时其内部温度分布变化情况，而实时调整冷却水的流量，实现对混凝土结构体的精确温控，确保了大体积混凝土结构体的坚固可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是现有技术混凝土冷却装置一实施例的组成示意图；
[0020]图2是图1所示混凝土冷却装置实施例中冷却管在混凝土中分布的俯视示意图；
[0021]图3是本实用新型混凝土冷却装置一实施例的组成示意图；
[0022]图4是图3所示混凝土冷却装置实施例中冷却管在混凝土中分布的俯视示意图。
[0023]图5是图4所示混凝土冷却装置实施例中冷却管在混凝土中分布沿AB线的剖视示意图。【具体实施方式】
[0024]下面结合附图，对本实用新型的各实施例进行详细说明。
[0025]图3显示了本实用新型混凝土冷却装置的一个优选实施例的组成示意图。图3中混凝土结构体31的冷却装置包括水池32、第一水泵33、第二水泵34、分水器35、集水器36以及水管37、冷却管38，这些组件与图1中实施例中对应的水池12、第一水泵13、第二水泵14、分水器15、集水器16以及水管17、冷却管18具有相同的功能作用，不再赘述。该实施例与图1所示实施例的主要区别在于图3中还包括温控器39。
[0026]温控器39的输入端通过多根测量线缆391分别与混凝土结构体31内分布设置的多个温度传感器(图3中未显示，图4有进一步说明)电连接。这些温度传感器能够实时测量混凝土结构体31在凝固过程中内部多个位置的温度值，并通过测量线缆391将这些温度值传输到温控器39。这样，温控器39就能够集中显示混凝土结构体31内部不同位置的温度情况，并进一步根据内部温度分布情况，控制冷却管38中冷却水的流量。温控器39对冷却水流量的控制是通过温控器39输出端的多根控制线缆392进行的。控制线缆392接入到分水器35，分水器35的各冷却管38的出口均设置有电控水阀351，每根控制线缆392对应与一个电控水阀351电连接。电控水阀351的关、闭以及开启程度由温控器39通过控制线缆392进行电控制。这样，当混凝土结构体31内某一位置的温度传感器测量到该处温度较高时，温控器39就控制对应的电控水阀351增大出水量，从而控制流经该位置处的冷却水的流量增大，起到对该位置加速降温的作用。
[0027]图4是图3所示混凝土冷却装置实施例中冷却管在混凝土中分布的俯视示意图。从图4可以看出，混凝土结构体41内的中心冷却管482的结构与外围冷却管481和483的结构并不同，区别在于:位于混凝土结构体41边侧的外围冷却管481和483，其管道间隔是均匀分布的，而中心冷却管482的管道间隔在混凝土结构体41的中心处呈密集分布。这种结构设计是基于混凝土结构体41凝固过程中，其几何中心的热量不易散失的原因，通过增加散热面积而增加几何中心处的热量散失。外围冷却管481和483的外围管道间隔Wl的范围是90厘米-120厘米，而中心冷却管482在靠近混凝土结构体41几何中心处的中心管道间隔W2的范围是50厘米-60厘米，中心冷却管482在混凝土结构体41几何中心处的中心管道间隔的区间宽度W3不小于2米。
[0028]图4中还包括多个温度传感器484，这些温度传感器484固定设置在冷却管481、482和483的外壁上，然后分别与测量线缆电连接，再连接到温控器，由此可以对混凝土结构体41凝固过程中的内部温度进行监测。根据温度传感器484的空间分布情况，分为中心温度传感器和外围温度传感器。温度传感器484在靠近混凝土结构体41的几何中心分布比较密集，即中心温度传感器间隔W4通常不大于I米，而靠近混凝土结构体41的周边分布较稀疏，即外围温度传感器间隔W5范围通常是I米-1.5米。
[0029]图5是图4所示混凝土冷却装置实施例中冷却管在混凝土中分布沿AB线的剖视示意图。图5显示在混凝土结构体51中，冷却管为分层结构，从上自下有三层分布，分别是冷却管582、5821和5823。这种分层的结构设置能够使得混凝土结构体51内部的热量散失更有效、更均匀。其中，层间隔Hl的取值范围是100厘米-120厘米。图5中还包括多个温度传感器584，其结构特点及功能作用与图4中的温度传感器484相同，不再赘述。
[0030]基于以上实施例，可见本实用新型混凝土冷却装置能够有效监测大体积混凝土结构体在凝固过程中其内部温度的分布情况，并能够通过调节冷却水的流量进行散热控制，从而能够调节控制大体积混凝土结构体的内部温差较小且趋于稳定。
[0031]以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的【技术领域】，均包括在本实用新型的专利保护范围内。
【权利要求】
1.一种混凝土冷却装置，包括水池、第一水泵、第二水泵、分水器和集水器，所述水池与所述第一水泵之间、所述第一水泵与所述分水器之间、所述集水器与所述第二水泵之间以及所述第二水泵与所述水池之间均由水管连接，所述分水器与所述集水器之间通过至少一根冷却管连接，并且所述冷却管预埋在混凝土结构体中，其特征在于，所述混凝土冷却装置还包括温控器，所述温控器与预埋在所述混凝土结构体中的温度传感器电连接，并且所述温控器还与所述分水器中控制所述冷却管出水量的电控水阀电连接。
2.根据权利要求1所述的混凝土冷却装置，其特征在于，所述冷却管是曲线形结构，所述冷却管包括位于所述混凝土结构体边侧的外围冷却管和位于所述混凝土结构体几何中心的中心冷却管，所述中心冷却管的中心管道间隔小于所述外围冷却管的外围管道间隔。
3.根据权利要求2所述的混凝土冷却装置，其特征在于，所述外围管道间隔的范围是90厘米-120厘米。
4.根据权利要求3所述的混凝土冷却装置，其特征在于，所述中心管道间隔的范围是50厘米-60厘米，并且所述中心管道间隔的区间宽度不小于2米。
5.根据权利要求3或4所述的混凝土冷却装置，其特征在于，所述温度传感器固定在所述冷却管上，所述温度传感器包括外围温度传感器，所述外围温度传感器间隔范围是I米-1.5米。
6.根据权利要求5所述的混凝土冷却装置，其特征在于，所述温度传感器还包括中心温度传感器，所述中心温度传感器间隔不大于I米。
7.根据权利要求1至4任一所述的混凝土冷却装置，其特征在于，所述冷却管是分层结构，所述冷却管的层间隔范围是100厘米-120厘米。
【文档编号】E04G21/24GK203716511SQ201420009842
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年1月8日 优先权日:2014年1月8日
【发明者】张贵婷, 苏沛东, 刘东旭, 静行 申请人:河南省交通规划勘察设计院有限责任公司