用于大体积混凝土的冷却降温系统的制作方法

文档序号:11610757阅读:343来源:国知局

本发明涉及一种冷却降温系统,尤其是涉及一种用于大体积混凝土的冷却降温系统,属于建筑施工工艺装备设计制造技术领域。



背景技术:

随着我国地方新区的大力建设,迎来了各类超高层建筑的发展高潮,其基础混凝土用量几千至上万立方米,由于混凝土体积大,水泥用量高,混凝土在浇筑后,水泥的水化热会导致混凝土内部温度明显升高,最高温度可达90℃,混凝土表面散热相对较快,则形成内外温差,当内外绝对温差超过25℃时,混凝土内部和表面将产生温度裂缝,随着混凝土龄期的延长,这些裂缝逐渐发展成贯穿裂缝,从而直接降低结构的强度和耐久性,影响建筑物结构安全。

目前,大体积混凝土温度控制的方法有两类:第一类是原材料控制法,通过选用低热硅酸盐水泥、矿渣水泥等来降低混凝土水化热产生的温度,或者通过优化混凝土配合比、降低制拌温度来控制混凝土的绝热温升幅度和入模温度;第二类是布置冷却水管法,利用冷水来吸收混凝土的水化热,控制混凝土最高温度。

第一类方法,低水化热水泥成本较高,并且常需第二类方法辅助实施,才能达到较好的控制效果;第二类方法,当混凝土浇筑块的体积较小时,温度应力较小,利用冷却水管可有效控制混凝土块的温度和温度应力。但随着混凝土浇筑块的体积增大,冷却水管控制混凝土温度上升的能力下降,且由于冷水水管的布置不合理、循环水处理不及时等因素,其降温效果大打折扣。

因此,针对大体积混凝土温度控制技术进行深入研究,并提出合理的预防措施和解决方案,对推进我国建筑施工技术发展速度和提高工程质量就成为了目前本领域技术人员急需解决的技术问题。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:提供一种能有效的控制大体积混凝土在浇筑冷凝过程中的温度的用于大体积混凝土的冷却降温系统。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种用于大体积混凝土的冷却降温系统,所述的冷却降温系统包括冷媒储存装置、冷媒输送调控机构和换热结构,在所述的冷媒储存装置中布置有降温冷媒,所述的换热结构布置在需要进行冷却降温的大体积混凝土中,储存在所述冷媒储存装置中的降温冷媒通过所述的冷媒输送调控机构在所述的换热结构与所述的冷媒储存装置之间循环。

本发明的有益效果是:本申请通过设置一套包括冷媒储存装置、冷媒输送调控机构和换热结构的冷却降温系统,并在所述的冷媒储存装置中布置有降温冷媒,然后将所述的换热结构布置在需要进行冷却降温的大体积混凝土中。这样,在需要对大体混混凝土的内外进行温差控制时,便可以使储存在所述冷媒储存装置中的降温冷媒通过所述的冷媒输送调控机构在所述的换热结构与所述的冷媒储存装置之间进行循环,实现通过冷媒将大体混凝土内部的热量带走,进而将大体混凝土内外的温差控制在一定范围内的目的。

进一步的是,所述的冷媒储存装置为包含有调温结构的循环冷却水储蓄池,所述的降温冷媒为循环冷却水,布置在所述循环冷却水储蓄池中的循环冷却水通过所述的调温结构调节其温度,温度调节合格的循环冷却水通过所述的冷媒输送调控机构在所述的换热结构与所述的循环冷却水储蓄池之间循环。

上述方案的优选方式是,所述的调温结构包括设置在所述循环冷却水储蓄池上方的冰块储存箱,在所述的冰块储存箱内储存有调温冰块,所述冰块储存箱通过其底部与所述的循环冷却水储蓄池连通。

进一步的是,所述的冷媒输送调控机构包括输送管系和与该输送管系串接的冷媒驱动组件,所述的冷媒输送调控机构通过所述的输送管系将所述的冷媒储存装置与所述述的换热结构串接为一个循环回路,位于该循环回路中的降温冷媒通过所述冷媒驱动组件的驱动在所述的循环回路中循环流动。

进一步的是,所述的输送管系包括输入管和回流管,所述的冷媒驱动组件串接在所述的输入管上,所述的回流管串接在所述换热结构的冷媒输出端与所述的冷媒储存装置之间,所述的输入管串接在所述换热结构的冷媒输入端与所述的冷媒储存装置之间。

进一步的是,所述的冷媒驱动组件为串接在所述输入管上的至少一台离心泵,在每一台所述的离心泵上均分别布置有各自的动力装置,在所述的输入管和所述的回流管上还分别串接在控制阀门。

进一步的是,所述的换热结构包括进媒转换接头、换热管和出媒转换接头,所述换热管的两端分别与所述的进媒转换接头和所述的出媒转换接头连接,所述的换热结构通过所述的换热管埋设在需要进行冷却降温的大体积混凝土中,所述的进媒转换接头与所述输送管系的输入管连接,所述的出媒转换接头与所述输送管系的回流管连接。

附图说明

图1为本发明用于大体积混凝土的冷却降温系统的结构示意图。

图中标记为:冷媒储存装置1、冷媒输送调控机构2、换热结构3、大体积混凝土4、调温结构5、循环冷却水储蓄池6、输送管系7、冷媒驱动组件8、输入管9、回流管10、控制阀门11、进媒转换接头12、换热管13、出媒转换接头14。

具体实施方式

如图1所示是本发明提供的一种能有效的控制大体积混凝土在浇筑冷凝过程中的温度的用于大体积混凝土的冷却降温系统。所述的冷却降温系统包括冷媒储存装置1、冷媒输送调控机构2和换热结构3,在所述的冷媒储存装置1中布置有降温冷媒,所述的换热结构3布置在需要进行冷却降温的大体积混凝土4中,储存在所述冷媒储存装置1中的降温冷媒通过所述的冷媒输送调控机构2在所述的换热结构3与所述的冷媒储存装置1之间循环。本申请通过设置一套包括冷媒储存装置1、冷媒输送调控机构2和换热结构3的冷却降温系统,并在所述的冷媒储存装置1中布置有降温冷媒,然后将所述的换热结构2布置在需要进行冷却降温的大体积混凝土4中。这样,在需要对大体混混凝土4的内外进行温差控制时,便可以使储存在所述冷媒储存装置1中的降温冷媒通过所述的冷媒输送调控机构2在所述的换热结构3与所述的冷媒储存装置1之间进行循环,实现通过冷媒将大体混凝土4内部的热量带走,进而将大体混凝土4内外的温差控制在一定范围内的目的。

上述实施方式中,根据不同的降温冷媒,所述的冷媒储存装置1可以有不同的结构。为了降低本申请所述冷却降温系统的制造成,以及运行成本,本申请提供的所述冷媒储存装置1为包含有调温结构5的循环冷却水储蓄池6,本申请所述的降温冷媒为循环冷却水,这样,布置在所述循环冷却水储蓄池6中的循环冷却水通过所述的调温结构5调节其温度,温度调节合格的循环冷却水通过所述的冷媒输送调控机构2在所述的换热结构3与所述的循环冷却水储蓄池6之间循环。与此相适应,本申请所述的调温结构5便设置成包括设置在所述循环冷却水储蓄池6上方的冰块储存箱的结构,并在所述的冰块储存箱内储存有调温冰块,所述冰块储存箱通过其底部与所述的循环冷却水储蓄池6连通。这样,当需要快速降低大体积混凝土4内部的温度时,便可以通过加入的冰块的数量控制循环水中的含冰量,进而达到根据需要控制大体积混凝土4内外温差的目的。

进一步的,为了与冰媒为循环冷却水的状况相适应,所述的冷媒输送调控机构2包括输送管系7和与该输送管系7串接的冷媒驱动组件8,所述的冷媒输送调控机构2通过所述的输送管系7将所述的冷媒储存装置1与所述述的换热结构3串接为一个循环回路,位于该循环回路中的降温冷媒通过所述冷媒驱动组件8的驱动在所述的循环回路中循环流动。所述的输送管系7包括输入管9和回流管10,所述的冷媒驱动组件8串接在所述的输入管9上,所述的回流管10串接在所述换热结构3的冷媒输出端与所述的冷媒储存装置1之间,所述的输入管9串接在所述换热结构3的冷媒输入端与所述的冷媒储存装置1之间。所述的冷媒驱动组件8为串接在所述输入管9上的至少一台离心泵,在每一台所述的离心泵上均分别布置有各自的动力装置,在所述的输入管9和所述的回流管10上还分别串接在控制阀门11。

同时,本申请还提供了与本申请的上述结构相适应的调温结构5,即所述的换热结构3包括进媒转换接头12、换热管13和出媒转换接头14,所述换热管13的两端分别与所述的进媒转换接头12和所述的出媒转换接头14连接,所述的换热结构3通过所述的换热管13埋设在需要进行冷却降温的大体积混凝土4中,所述的进媒转换接头12与所述输送管系7的输入管9连接,所述的出媒转换接头14与所述输送管系7的回流管10连接。

综上所述,本发明与以往技术相比,具有以下有益效果:

1、本发明所采用的温控调节措施,通过加冰块或者其他散热设备来调节循环水池中循环水的温度,可以动态地调节冷却水的水温,大大提高了冷却水管的降温效果,从而有效地控制混凝土内外温差,以免产生温度裂缝。

2、本发明所采用的冷却水管控制系统,通过控制阀门开关选择性地调节不同水平层的冷却水管水流,有针对性地控制混凝土的局部温度,以控制大体积混凝土的内外温差符合规范和设计要求,从而限制混凝土局部产生有害裂缝。

3、本发明所采用的循环冷却降温控制系统结构简单,设计合理,施工方便,工程造价较低,是一种绿色经济环保的混凝土降温控制方法。

实施例一

本发明的实施包括以下步骤:

1、场地布置:根据施工现场修建循环水池2,循环水池2的大小、深度根据现场场地大小和用水量决定。

2、冷却水管埋设:根据混凝土浇筑体量计算每个平面层冷却水管8的用量,将冷却水管8按设计要求埋设在混凝土基础9中。

3、安装控制阀门:在每根冷却水管8的进水端口安装好控制阀门7,并检查是否正常使用。

4、转换铁管安装:控制阀门7安装完成后,根据冷却水管8直径大小和接口数量在转换铁管6上预留洞口,在现场将冷却水管8焊接到转换铁管6上。

5、安装离心泵:将离心泵5接入到出水管4。

6、接通出水管和回水管:将出水管4和回水管10分别接到转换铁管6上,并用止水橡胶封闭。

7、调试:通过进水管1将地下水抽入循环水池2中,接通电源,启动离心泵5,检查冷却水管8是否正常通水。

8、启动系统:在调试正常后,浇筑混凝土,当混凝土内外温差值超过25℃时,启动本发明的循环冷却降温控制系统。

9、调节系统:根据实际温差动态调节循环水温度和开关各个控制阀门。

10、终止系统:混凝土内外温差值不超过25℃时,终止本发明的循环冷却降温控制系统。

作为本发明进一步的改进方案,所述冷却水管的材质规格为直径48.3mm、壁厚3.5mm的无缝钢管,冷却水管端口离混凝土表面距离1m。

作为本发明进一步的改进方案,所述出水管和回水管采用dn100的ppr水管。

作为本发明进一步的改进方案,所述调试过程中,需采用“单因素控制法”开关每个控制阀门来检查每个冷却水管回路是否正常通水。

作为本发明进一步的改进方案,所述调节系统中,当循环水池中的循环水温度过高,达不到降温效果,可加入冰块或者其他散热设备改变水池中循环水的温度,动态调节冷却水管中循环水的温度。

作为本发明进一步的改进方案,所述调节系统中,根据埋设在大体积混凝土中的温度感应器所显示的温度,当某局部位置温度过高,可通过控制阀门开关选择性地调节不同水平层的冷却水管水流,针对性地控制混凝土的局部温度。

作为本发明进一步的改进方案,所述终止系统中,混凝土内外温差值不超过25℃是指通过温度监测值,最近连续三次的温差值不超过25℃。

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