本發(fā)明涉及降溫設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及一種混凝土降溫裝置及其系統(tǒng)。
背景技術(shù):
混凝土是當(dāng)代最主要的土木工程材料之一,混凝土澆筑后,在硬化過程中,水泥水化產(chǎn)生大量的水化熱。由于混凝土的體積較大,大量的水化熱聚積在混凝土內(nèi)部而不易散發(fā),導(dǎo)致內(nèi)部溫度急劇上升,而混凝土表面散熱較快,使得混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外出現(xiàn)較大的溫差,這些溫差造成內(nèi)部與外部熱脹冷縮的程度不同,使混凝土表面產(chǎn)生一定的拉應(yīng)力。在混凝土澆筑初期,混凝土的抗拉強度較小,這樣混凝土將會產(chǎn)生表面裂紋,裂紋會隨著溫度的逐漸變化而深入,會直接影響到混凝土的耐久性,更無法滿足使用年限的要求,最后影響混凝土的實體質(zhì)量。故冷卻系統(tǒng)尤為重要。
目前大部分的冷卻降溫裝置都是采用冷水進行降溫。將冷水輸入管道,吸熱后排出。該方式一方面水管的管徑較大,耗費材料,在水管的焊接過程中易出現(xiàn)問題,導(dǎo)致滲漏,影響通水降溫效果;另一方面,實際耗費水量巨大,在缺水區(qū)域成本很高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種混凝土降溫裝置,采用低溫的氣體對待降溫管進行降溫,可減小管道的直徑、改變管道的材質(zhì),節(jié)約材料,循環(huán)利用資源,節(jié)約資源,降低成本,同時降溫效率高,具有顯著的效果。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種混凝土降溫系統(tǒng),該系統(tǒng)包括上述混凝土降溫裝置,易控制,操作靈活,高效降溫,可應(yīng)用于多種降溫領(lǐng)域。
本發(fā)明的實施例是這樣實現(xiàn)的:
一種混凝土降溫裝置,包括用于儲存液體的液體箱、霧化裝置以及用于被埋設(shè)在待冷卻物體內(nèi)的降溫管,液體箱、霧化裝置依次與降溫管的上游連接,霧化裝置被配置為將由液體箱輸出的液體霧化為換熱介質(zhì)并輸送至降溫管內(nèi)進行熱交換,經(jīng)過熱交換的換熱介質(zhì)脫離降溫管。
優(yōu)選地,液體箱還連接至降溫管的下游。
優(yōu)選地,混凝土降溫裝置還包括冷凝裝置,液體箱通過冷凝裝置連接至降溫管的下游,冷凝裝置被配置為對脫離降溫管且經(jīng)過熱交換的換熱介質(zhì)進行冷卻。
優(yōu)選地,降溫管為螺旋管道。
優(yōu)選地,霧化裝置包括噴嘴、相互匹配的氣泵和氣室,噴嘴、氣泵分別與氣室連接,且氣室連接至降溫管的上游。
優(yōu)選地,氣泵與噴嘴連接,且兩者間設(shè)有調(diào)控氣泵向噴嘴輸送壓力的控制器。
優(yōu)選地,氣室設(shè)有排液口。
優(yōu)選地,霧化裝置還包括儲壓裝置,氣室設(shè)置于儲壓裝置內(nèi),儲壓裝置設(shè)有與液體箱連接的排液管。
優(yōu)選地,冷凝裝置通過支路管道與氣室連通,支路管道用于將由降溫管排出且未被冷凝裝置冷凝的換熱介質(zhì)輸送至氣室。
一種混凝土降溫系統(tǒng),包括上述混凝土降溫裝置。
本發(fā)明實施例的有益效果:
本發(fā)明提供一種混凝土降溫裝置,包括液體箱、霧化裝置及降溫管,通過對液體進行霧化,將霧化的換熱介質(zhì)輸入降溫管中,對降溫管進行降溫。霧化的換熱介質(zhì)降溫較一般的液體降溫具有對管道要求低的優(yōu)點,可采用不同的材質(zhì)如塑料,降低成本。該混凝土降溫裝置的降溫效率高,故可減小管道的直徑,減少耗材量,節(jié)省原料。同時管徑的降低,減少施工中管道的焊接質(zhì)量,降低施工難度,減少施工問題?;炷两禍匮b置利用冷凝裝置,將進行熱交換的換熱介質(zhì)冷凝為液體,并輸送至液體箱,實現(xiàn)資源的循環(huán)利用。氣室、氣泵、儲壓裝置進一步增加換熱介質(zhì)的降溫效率,氣泵對氣室內(nèi)的換熱介質(zhì)加壓,提高換熱介質(zhì)降溫效率。同時氣泵作用于霧化裝置,有助于對液體進行霧化。在加壓過程中產(chǎn)生的液體可通過氣室、儲壓裝置導(dǎo)出并回收至液體箱中,實現(xiàn)資源的循環(huán)利用,節(jié)約資源。一種混凝土降溫系統(tǒng),包括電力裝置、上述混凝土降溫裝置,該系統(tǒng)具有易控制、操作靈活、高效降溫的特點,可應(yīng)用于多種降溫領(lǐng)域。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應(yīng)當(dāng)理解,以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例,因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1為本發(fā)明實施例1提供的混凝土降溫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明實施例2提供的混凝土降溫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3為本發(fā)明實施例3提供的冷凝裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4為本發(fā)明實施例3提供的混凝土降溫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖標(biāo):100-混凝土降溫裝置;110-液體箱;120-霧化裝置;121-噴嘴;122-氣泵;123-氣室;125-排液口;127-儲壓裝置;129-排液管;130-降溫管;140-冷凝裝置;150-控制器;151-第一控制器;153-第二控制器;155-第三控制器;200-混凝土降溫裝置;300-混凝土降溫裝置。
具體實施方式
為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計。
因此,以下對在附圖中提供的本發(fā)明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發(fā)明的范圍,而是僅僅表示本發(fā)明的選定實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。
應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號和字母在下面的附圖中表示類似項,因此,一旦某一項在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
在本發(fā)明的描述中,需要說明的是,術(shù)語“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,或者是該發(fā)明產(chǎn)品使用時慣常擺放的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外,術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區(qū)分描述,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發(fā)明的描述中,還需要說明的是,除非另有明確的規(guī)定和限定,術(shù)語“設(shè)置”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
下面結(jié)合附圖,對本發(fā)明的一些實施方式作詳細說明。在不沖突的情況下,下述的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
實施例1
請參照圖1,本實施例提供一種混凝土降溫裝置100,包括用于儲存液體的液體箱110、霧化裝置120以及用于被埋設(shè)在待冷卻物體內(nèi)的降溫管130。
降溫管130埋設(shè)于待冷卻物體,如混凝土。降溫管130一般設(shè)置為彎曲管路或網(wǎng)格管路,是為了增大熱傳遞的面積,提高降溫效率。在施工中,當(dāng)降溫管130中的熱傳遞介質(zhì)為液體時,為了保證管路的堅固,降溫管130一般為鋼管。為了保證降溫的效果,現(xiàn)有的鋼管的管徑較大,導(dǎo)致了鋼材耗費量大,鋼管焊接易出現(xiàn)問題,而且施工時容易使管接頭處破損,其他雜質(zhì)沿孔隙滲入,造成堵管或管徑變小,影響通液降溫效果。本發(fā)明采用汽冷降溫,即降溫管130中通入的是冷汽,降溫效果比傳統(tǒng)的好,可減小降溫管130的管徑,減少鋼材的用量,節(jié)省原料。同時減少施工中管道的焊接質(zhì)量,降低施工難度,減少施工問題。在本發(fā)明的其他實施例中,降溫管130也可采用塑料管,在不影響正常施工的同時,可減少成本。
在本實施例中,降溫管130為螺旋管道。螺旋管道因其結(jié)構(gòu)可形成暢通的空氣柱,可以降低管內(nèi)的壓力,減少波動量,降低了管道的破損,可擴大使用范圍。
液體箱110、霧化裝置120依次與降溫管130的上游連接。液體箱110中儲存有液體,液體通過霧化裝置120被霧化為換熱介質(zhì),并輸送至降溫管130內(nèi)進行熱交換,在降溫管130中熱交換后排出降溫管130。較優(yōu)的,在本實施例中,霧化裝置120為噴嘴121,在本發(fā)明的其他實施例中,霧化裝置120可以為其他可實現(xiàn)同樣作用的裝置,本發(fā)明對其不做限定。
本實施例提供的液體箱110、噴嘴121為本領(lǐng)域的通用設(shè)備,本發(fā)明對其不做限定。
需要說明的是,本發(fā)明實施例中的上游指的是降溫管130接收其他設(shè)備(本實施例中為霧化裝置120)向其輸入換熱介質(zhì)的一端。本發(fā)明實施例中的下游指的是降溫管130排出換熱介質(zhì)的一端。降溫管130由上游管道、下游管道以及連接于上游管道、下游管道之間的中間管道構(gòu)成。
實施例2
請參照圖2,本實施例提供一種混凝土降溫裝置200。
混凝土降溫裝置200與混凝土降溫裝置100的不同之處主要在于:
混凝土降溫裝置200包括冷凝裝置140,冷凝裝置140分別與液體箱110、降溫管130的下游連接,冷凝裝置140被配置為對脫離降溫管130且經(jīng)過熱交換的換熱介質(zhì)進行冷卻。為了提高冷凝效率,如圖3,冷凝裝置140為彎曲結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)增大經(jīng)過熱交換的交換介質(zhì)的冷凝路徑,增大冷凝液體量,高效的回收利用資源。
液體箱110中的液體經(jīng)過噴嘴121被霧化為換熱介質(zhì),輸入降溫管130中進行熱交換,對降溫管130進行降溫。吸熱后的介質(zhì)從降溫管130中輸出,并隨之進入冷凝裝置140,在冷凝裝置140中冷凝為液體,再次進入液體箱110中,進行循環(huán)利用。
為簡化表示,本實施例中未提及處,請參閱實施例1中相應(yīng)內(nèi)容。
實施例3
請參照圖4,本實施例提供一種混凝土降溫裝置300。
混凝土降溫裝置300與混凝土降溫裝置200的不同之處主要在于:
混凝土降溫裝置300的霧化裝置120包括噴嘴121和氣泵122。氣泵122與噴嘴121連接,對經(jīng)霧化的換熱介質(zhì)加壓,使高壓的水汽通過降溫管130,攜帶更多的熱量,提高降溫效率。較優(yōu)的,氣泵122向噴嘴121提供高壓,有助于噴嘴121對液體進行霧化。
為了更好的控制輸入混凝土降溫裝置300中的水汽量,霧化裝置120還包括氣室123,噴嘴121、氣泵122分別與氣室123相連,且氣室123連接至降溫管130的上游。氣室123用于儲存經(jīng)噴嘴121霧化形成的水汽,氣泵122對氣室123中的水汽加壓,輸送至降溫管130。在氣泵122加壓的過程中,會產(chǎn)生液體,為了排出液體,氣室123包括排液口125。
為了防止因氣室123設(shè)有排液口125,氣室123內(nèi)的換熱介質(zhì)外泄,霧化裝置120還包括儲壓裝置127。氣室123設(shè)置于儲壓裝置127內(nèi),氣室123中產(chǎn)生的液體經(jīng)排液口125流至儲壓裝置127,氣室123中的換熱介質(zhì)依然儲存在氣室123內(nèi)。儲壓裝置127設(shè)有排液管129,流至儲壓裝置127的液體經(jīng)排液管129排出。較優(yōu)的,為了節(jié)約資源,實現(xiàn)資源的循環(huán)利用,排液管129與液體箱110連接,儲壓裝置127中的液體回收至液體箱110中,待再次霧化。在本實施例中,儲壓裝置127為儲壓罐,在本發(fā)明的其他實施例中,儲壓裝置127可以為儲壓器,本發(fā)明對其不做限定。
在本實施例中,冷凝裝置140通過支路管道與氣室123連通,支路管道用于將由降溫管130排出且未被冷凝裝置140冷凝的換熱介質(zhì)輸送至氣室123。高壓的水汽進入降溫管130中,在降溫管130中進行熱交換后,流出降溫管130,進入冷凝裝置140。若部分換熱介質(zhì)未進行熱交換或不足以冷凝為液體,則其通過冷凝裝置140后排入氣室123中,待加壓,進行循環(huán)利用。在本實施例中,冷凝裝置140為冷凝管,在本發(fā)明的其他實施例中,冷凝裝置140可以為冷凝器等,本發(fā)明對其不做限定。
為了更加合理的進行降溫,混凝土降溫裝置300配制為自動化裝置,具體地,混凝土降溫裝置300還包括控制器150,控制器150用于調(diào)控混凝土降溫裝置300的運行參數(shù)。
較優(yōu)的,液體箱110與噴嘴121間設(shè)有第一控制器151,第一控制器151調(diào)控液體箱110向噴嘴121中輸送液體的量。在本實施例中,第一控制器151為液體流量閥,在本發(fā)明的其他實施例中,第一控制器151可以為其他調(diào)控裝置,本發(fā)明對其不做限定。
氣泵122與噴嘴121間設(shè)有第二控制器153,氣泵122一方面向氣室123提供高壓,保證換熱介質(zhì)的正常輸送,另一方面向噴嘴121提供壓力,幫助噴嘴121進行霧化。第二控制器153調(diào)控氣泵122對噴嘴121的加壓。在本實施例中,第二控制器153為氣體流量閥,在本發(fā)明的其他實施例中,第二控制器153可以為流量表等,本發(fā)明對其不做限定。
冷凝裝置140的下游設(shè)有第三控制器155,第三控制器155測量輸出冷凝裝置140的液體及氣體的量。在本實施例中,第三控制器155為流量表,在本發(fā)明的其他實施例中,第三控制器155可以為其他控制元件,本發(fā)明對其不做限定。
本實施例提供的儲壓罐、冷凝管、流量閥、流量表等為本領(lǐng)域的通用設(shè)備,本發(fā)明對其結(jié)構(gòu)不做限定。
混凝土降溫裝置300的工作原理:液體從液體箱110中流至噴嘴121,噴嘴121利用氣泵122提供的高壓對液體進行霧化。經(jīng)過霧化的換熱介質(zhì)進入氣室123中,待儲存一定量后,氣泵122對氣室123中的換熱介質(zhì)進行加壓,并將其輸送至降溫管130中。在加壓的過程中,會產(chǎn)生少量液體,該液體經(jīng)過氣室123排液口125、儲壓裝置127的排液管129流入液體箱110中,進行再次利用。換熱介質(zhì)在降溫管130中進行熱交換,吸收熱量,并攜帶大量熱量排出降溫管130中。在冷凝裝置140中,攜帶熱量的換熱介質(zhì)放熱冷凝為液體,并輸送至液體箱110中,進行回收利用。而為冷凝的換熱介質(zhì)則回收至氣室123中,待再次加壓、降溫。第一控制器151、第二控制器153、第三控制器155相互配合使用,根據(jù)實際的降溫情況,調(diào)整霧化的液體的量及加壓輸送至降溫管130中換熱介質(zhì)的量。
本實施例還提供了一種基于混凝土降溫裝置300的混凝土降溫系統(tǒng)(圖未示),包括電力裝置(圖未示)、混凝土降溫裝置300。電力裝置向混凝土降溫裝置300提供電能,使混凝土降溫裝置300正常運行、降溫。在本實施例中,電力裝置為電動機,在本發(fā)明的其他實施例中,電力裝置可以為太陽能組件,本發(fā)明對其不做限定。
為簡化表示,本實施例中未提及處,請參閱實施例2中相應(yīng)內(nèi)容。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。