一種混凝土冷卻裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種混凝土冷卻裝置。該混凝土冷卻裝置包括水池、第一水泵、第二水泵、分水器和集水器，還包括溫控器。該溫控器通過預埋在混凝土結構體中的溫度傳感器以及按溫度分布布設的冷卻管，來監(jiān)測其內(nèi)部溫度分布情況，進而調控冷卻管中冷卻水的流量，達到有效散熱和精確溫控的目的。該混凝土冷卻裝置能夠確保大體積混凝土的整體可靠性，并具有較高的性價比。
【專利說明】—種混凝土冷卻裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及混凝土冷卻裝置，特別是涉及一種適用于大體積混凝土冷卻的溫控裝置。
【背景技術】
[0002]目前，大體積混凝土通常作為大壩、高層建筑、大型設備的承重基礎以及大型橋梁的承臺而被廣泛應用。這里，大體積混凝土是指混凝土結構的長度、寬度和/或厚度均大于I米，形狀包括長方體、圓柱體以及一些不規(guī)則體等。
[0003]與一般混凝土相同，大體積混凝土的主體材料也是水泥，制造過程中主要是將粉末狀水泥和水進行混合，經(jīng)過凝結和硬化而形成固態(tài)的混凝土結構。但是，對于大體積混凝土而言，在其凝結和硬化過程中，由于體積較大，并且混凝土的導熱系數(shù)又較低，水泥和水作用產(chǎn)生大量的水化熱，聚集在內(nèi)部的熱量不易散發(fā)，導致混凝土溫度升高而產(chǎn)生較大的內(nèi)外溫差，進而形成裂縫，影響大體積混凝土的整體性能和耐久性。
[0004]在現(xiàn)有技術中，有通過在混凝土中填埋冰塊的方式進行內(nèi)部散熱。這是一種比較簡單粗放的方式，雖然可以起到散熱的目的，但是在大體積混凝土凝固過程中，對其內(nèi)部各處的溫度及散熱情況并不能進行精確測量和控制，仍然存在內(nèi)部各處散熱不均勻的問題。并且，冰塊在一定程度上受季節(jié)和地域限制，在夏季和緯度較低的地區(qū)不能保證有大量充足的冰塊可供使用。
[0005]現(xiàn)有技術中還有通過在混凝土中預設冷卻管的方式進行散熱。圖1是現(xiàn)有技術中混凝土冷卻裝置的工作原理示意圖。其中，混凝土結構體11的外圍分別包括水池12、第一水泵13、第二水泵14、分水器15和集水器16,水池12與第一水泵13、第二水泵14之間，以及第一水泵13與分水器15之間，第二水泵14與集水器16之間均通過水管17相互連接。分水器15則通過三根冷卻管18從混凝土結構體11的一側進入混凝土結構體11內(nèi)部，然后再從混凝土結構體11的另一側出來接入到集水器16中。當混凝土結構體11凝固時，第一水泵13將水池12中的冷卻水抽出，經(jīng)過分水器15進入冷卻管18中。冷卻管18埋入混凝土結構體11的中心層面，因此混凝土結構體11內(nèi)部產(chǎn)生的熱量可以被冷卻管18中的冷卻水吸收而帶走。冷卻管18接入到集水器16，吸收熱量的冷卻水匯集到集水器16后，再由第二水泵14輸入到水池12中。這樣，圖1所示的冷卻裝置就可以通過冷卻水循環(huán)流動對混凝土結構體11進行冷卻。
[0006]圖2是圖1中冷卻管18在混凝土結構體11中分布的俯視示意圖。從圖2可以看出，為了增強冷卻水的冷卻效果，三根冷卻管181、182和183在混凝土結構體21中均采用了相同的曲線形結構，這樣可以增加冷卻管的散熱面積。
[0007]圖1和圖2中所示三根冷卻管僅是示意表示，實際應用中可以根據(jù)混凝土結構體的大小尺寸，調整冷卻管的數(shù)量以及在混凝土中的分布。
[0008]盡管圖1和圖2所示的混凝土冷卻裝置能夠對混凝土進行冷卻，但是由于混凝土在凝固過程中，內(nèi)部產(chǎn)生的熱量分布具有不均勻性，而圖1和圖2所示現(xiàn)有技術具有均勻散熱特性。因此，利用該現(xiàn)有技術對混凝土冷卻，仍然會出現(xiàn)混凝土內(nèi)部較大溫差的問題。
[0009]基于上述原因，有必要提供一種混凝土冷卻裝置，使得混凝土在凝結和硬化過程中，其內(nèi)部產(chǎn)生的熱量能夠及時有效地散發(fā)。并且，在該過程中，能夠對混凝土內(nèi)部的分布溫差進行有效控制，確?；炷两Y構整體性能穩(wěn)定可靠。
實用新型內(nèi)容
[0010]本實用新型主要解決的技術問題是提供一種混凝土冷卻裝置，解決現(xiàn)有技術中混凝土在凝固過程中，其內(nèi)部熱量難以散發(fā)、分布溫差無法監(jiān)控等問題。
[0011]為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是:提供一種混凝土冷卻裝置，包括水池、第一水泵、第二水泵、分水器和集水器，該水池與該第一水泵之間、該第一水泵與該分水器之間、該集水器與該第二水泵之間以及該第二水泵與該水池之間均由水管連接，該分水器與該集水器之間通過至少一根冷卻管連接，并且該冷卻管預埋在混凝土結構體中，該混凝土冷卻裝置還包括溫控器，該溫控器與預埋在該混凝土結構體中的溫度傳感器電連接，并且該溫控器還與該分水器中控制該冷卻管出水量的電控水閥電連接。
[0012]在本實用新型混凝土冷卻裝置另一實施例中，該冷卻管是曲線形結構，該冷卻管包括位于該混凝土結構體邊側的外圍冷卻管和位于該混凝土結構體幾何中心的中心冷卻管，該中心冷卻管的中心管道間隔小于該外圍冷卻管的外圍管道間隔。
[0013]在本實用新型混凝土冷卻裝置另一實施例中，該外圍管道間隔的范圍是90厘米-120厘米。
[0014]在本實用新型混凝土冷卻裝置另一實施例中，該中心管道間隔的范圍是50厘米-60厘米，并且該中心管道間隔的區(qū)間寬度不小于2米。
[0015]在本實用新型混凝土冷卻裝置另一實施例中，該溫度傳感器固定在該冷卻管上，該溫度傳感器包括外圍溫度傳感器，該外圍溫度傳感器間隔范圍是I米-1.5米。
[0016]在本實用新型混凝土冷卻裝置另一實施例中，該溫度傳感器還包括中心溫度傳感器，該中心溫度傳感器間隔不大于I米。
[0017]在本實用新型混凝土冷卻裝置另一實施例中，該冷卻管是分層結構，該冷卻管的層間隔范圍是100厘米-120厘米。
[0018]本實用新型的有益效果是:本實用新型提供的混凝土冷卻裝置通過監(jiān)測混凝土結構體凝固時其內(nèi)部溫度分布變化情況，而實時調整冷卻水的流量，實現(xiàn)對混凝土結構體的精確溫控，確保了大體積混凝土結構體的堅固可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是現(xiàn)有技術混凝土冷卻裝置一實施例的組成示意圖；
[0020]圖2是圖1所示混凝土冷卻裝置實施例中冷卻管在混凝土中分布的俯視示意圖；
[0021]圖3是本實用新型混凝土冷卻裝置一實施例的組成示意圖；
[0022]圖4是圖3所示混凝土冷卻裝置實施例中冷卻管在混凝土中分布的俯視示意圖。
[0023]圖5是圖4所示混凝土冷卻裝置實施例中冷卻管在混凝土中分布沿AB線的剖視示意圖?！揪唧w實施方式】
[0024]下面結合附圖，對本實用新型的各實施例進行詳細說明。
[0025]圖3顯示了本實用新型混凝土冷卻裝置的一個優(yōu)選實施例的組成示意圖。圖3中混凝土結構體31的冷卻裝置包括水池32、第一水泵33、第二水泵34、分水器35、集水器36以及水管37、冷卻管38，這些組件與圖1中實施例中對應的水池12、第一水泵13、第二水泵14、分水器15、集水器16以及水管17、冷卻管18具有相同的功能作用，不再贅述。該實施例與圖1所示實施例的主要區(qū)別在于圖3中還包括溫控器39。
[0026]溫控器39的輸入端通過多根測量線纜391分別與混凝土結構體31內(nèi)分布設置的多個溫度傳感器(圖3中未顯示，圖4有進一步說明)電連接。這些溫度傳感器能夠實時測量混凝土結構體31在凝固過程中內(nèi)部多個位置的溫度值，并通過測量線纜391將這些溫度值傳輸?shù)綔乜仄?9。這樣，溫控器39就能夠集中顯示混凝土結構體31內(nèi)部不同位置的溫度情況，并進一步根據(jù)內(nèi)部溫度分布情況，控制冷卻管38中冷卻水的流量。溫控器39對冷卻水流量的控制是通過溫控器39輸出端的多根控制線纜392進行的?？刂凭€纜392接入到分水器35，分水器35的各冷卻管38的出口均設置有電控水閥351，每根控制線纜392對應與一個電控水閥351電連接。電控水閥351的關、閉以及開啟程度由溫控器39通過控制線纜392進行電控制。這樣，當混凝土結構體31內(nèi)某一位置的溫度傳感器測量到該處溫度較高時，溫控器39就控制對應的電控水閥351增大出水量，從而控制流經(jīng)該位置處的冷卻水的流量增大，起到對該位置加速降溫的作用。
[0027]圖4是圖3所示混凝土冷卻裝置實施例中冷卻管在混凝土中分布的俯視示意圖。從圖4可以看出，混凝土結構體41內(nèi)的中心冷卻管482的結構與外圍冷卻管481和483的結構并不同，區(qū)別在于:位于混凝土結構體41邊側的外圍冷卻管481和483，其管道間隔是均勻分布的，而中心冷卻管482的管道間隔在混凝土結構體41的中心處呈密集分布。這種結構設計是基于混凝土結構體41凝固過程中，其幾何中心的熱量不易散失的原因，通過增加散熱面積而增加幾何中心處的熱量散失。外圍冷卻管481和483的外圍管道間隔Wl的范圍是90厘米-120厘米，而中心冷卻管482在靠近混凝土結構體41幾何中心處的中心管道間隔W2的范圍是50厘米-60厘米，中心冷卻管482在混凝土結構體41幾何中心處的中心管道間隔的區(qū)間寬度W3不小于2米。
[0028]圖4中還包括多個溫度傳感器484，這些溫度傳感器484固定設置在冷卻管481、482和483的外壁上，然后分別與測量線纜電連接，再連接到溫控器，由此可以對混凝土結構體41凝固過程中的內(nèi)部溫度進行監(jiān)測。根據(jù)溫度傳感器484的空間分布情況，分為中心溫度傳感器和外圍溫度傳感器。溫度傳感器484在靠近混凝土結構體41的幾何中心分布比較密集，即中心溫度傳感器間隔W4通常不大于I米，而靠近混凝土結構體41的周邊分布較稀疏，即外圍溫度傳感器間隔W5范圍通常是I米-1.5米。
[0029]圖5是圖4所示混凝土冷卻裝置實施例中冷卻管在混凝土中分布沿AB線的剖視示意圖。圖5顯示在混凝土結構體51中，冷卻管為分層結構，從上自下有三層分布，分別是冷卻管582、5821和5823。這種分層的結構設置能夠使得混凝土結構體51內(nèi)部的熱量散失更有效、更均勻。其中，層間隔Hl的取值范圍是100厘米-120厘米。圖5中還包括多個溫度傳感器584，其結構特點及功能作用與圖4中的溫度傳感器484相同，不再贅述。
[0030]基于以上實施例，可見本實用新型混凝土冷卻裝置能夠有效監(jiān)測大體積混凝土結構體在凝固過程中其內(nèi)部溫度的分布情況，并能夠通過調節(jié)冷卻水的流量進行散熱控制，從而能夠調節(jié)控制大體積混凝土結構體的內(nèi)部溫差較小且趨于穩(wěn)定。
[0031]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構變換，或直接或間接運用在其他相關的【技術領域】，均包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種混凝土冷卻裝置，包括水池、第一水泵、第二水泵、分水器和集水器，所述水池與所述第一水泵之間、所述第一水泵與所述分水器之間、所述集水器與所述第二水泵之間以及所述第二水泵與所述水池之間均由水管連接，所述分水器與所述集水器之間通過至少一根冷卻管連接，并且所述冷卻管預埋在混凝土結構體中，其特征在于，所述混凝土冷卻裝置還包括溫控器，所述溫控器與預埋在所述混凝土結構體中的溫度傳感器電連接，并且所述溫控器還與所述分水器中控制所述冷卻管出水量的電控水閥電連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的混凝土冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻管是曲線形結構，所述冷卻管包括位于所述混凝土結構體邊側的外圍冷卻管和位于所述混凝土結構體幾何中心的中心冷卻管，所述中心冷卻管的中心管道間隔小于所述外圍冷卻管的外圍管道間隔。
3.根據(jù)權利要求2所述的混凝土冷卻裝置，其特征在于，所述外圍管道間隔的范圍是90厘米-120厘米。
4.根據(jù)權利要求3所述的混凝土冷卻裝置，其特征在于，所述中心管道間隔的范圍是50厘米-60厘米，并且所述中心管道間隔的區(qū)間寬度不小于2米。
5.根據(jù)權利要求3或4所述的混凝土冷卻裝置，其特征在于，所述溫度傳感器固定在所述冷卻管上，所述溫度傳感器包括外圍溫度傳感器，所述外圍溫度傳感器間隔范圍是I米-1.5米。
6.根據(jù)權利要求5所述的混凝土冷卻裝置，其特征在于，所述溫度傳感器還包括中心溫度傳感器，所述中心溫度傳感器間隔不大于I米。
7.根據(jù)權利要求1至4任一所述的混凝土冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻管是分層結構，所述冷卻管的層間隔范圍是100厘米-120厘米。
【文檔編號】E04G21/24GK203716511SQ201420009842
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月8日 優(yōu)先權日:2014年1月8日
【發(fā)明者】張貴婷, 蘇沛東, 劉東旭, 靜行 申請人:河南省交通規(guī)劃勘察設計院有限責任公司