CN101508143B - 一种phc管桩节能养护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PHC管桩节能养护方法，该方法采用自动控制系统，通过收集高压釜的余热(包括余汽和热水)，将其输送到养护池内对离心后的管桩半成品进行热水养护，在规定的养护时间内使管桩达到要求的强度，可以满足生产要求，同时再利用养护后的余热对锅炉用水进行预热，以满足锅炉用水要求。该方法可以有效地提高能源的利用效率，节约能源，从而降低生产成本，提高生产效率。

Description

一种PHC管桩节能养护方法

技术领域

本发明涉及一种管桩养护技术，更具体地说，是涉及一种PHC管桩节能养护方法。

背景技术

目前，预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)是现阶段基础建设中最为常用的一种建筑构件。在生产过程中，通常将水泥与矿物掺合料混合搅拌后，再经过离心工艺，采用常压蒸汽养护工艺和高压蒸汽养护工艺进行养护而制得这种构件。其中，常压蒸汽养护工艺是管桩经过离心成型后在蒸汽条件下进行养护的方法，是促进水泥快速水化、混凝土迅速凝结并具有相应强度的养护工艺。该工艺具有养护时间短(6～7小时)、混凝土强度增长快(大于40MPa)的特点。但是，这种工艺在养护过程中需要燃烧大量的燃煤来提供所需蒸汽，故能源成本在管桩的生产中占据较大比例。据统计，常压蒸养工艺所占全部养护能耗的50％以上。同时，高压养护过程中又有大量的热能被排掉白白造成浪费，而且燃煤的燃烧还会产生大量烟气。为使烟气的排放符合排放标准，不污染环境，还需要对烟气进行处理，这就大大提高了生产成本。

在专利号为ZL200810070809.6的中国专利申请中公开了一种管桩压蒸养护高温冷凝水余热和余汽的回收利用技术，该技术对余热和余汽进行了合理的利用，采用闪蒸技术，并将闪蒸后的蒸汽导入蒸养池或另一个压力蒸汽釜，从而实现了余热回收利用。另外，完成二次利用的蒸养池的余汽和高温冷凝水可通过热交换系统给锅炉水预热，以供其他使用需要。该技术由于合理利用了高压蒸汽养护的余热和余汽，可以减少能源的浪费，并可以提高资源的利用效率，从而可以提高生产效率和降低生产成本。但是，由于闪蒸技术需要将水加热至蒸发而产生闪蒸汽，该过程依然需要消耗大量的能源。因此，该技术的节能效果有待于进一步提高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是要提供一种合理利用余热和余汽、节能效率非常高的PHC管桩节能养护方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种PHC管桩节能养护方法，该方法包括以下步骤：将PHC管桩半成品静置；对PHC管桩半成品进行热水养护，将温度达到注水温度的水注入到养护池中，使水加热到热水养护恒温温度，并使水保持在热水养护恒温温度；将PHC管桩半成品置于高压釜中以进行高压蒸汽养护得到PHC管桩成品；使从所述高压釜排出的高温蒸汽经过交换器以加热其中的冷水，然后使经加热的水与从所述高压釜排出的高温冷凝水汇集成为回收热水并注入到所述养护池中以供进行热水养护；将所述养护池中多余的所述回收热水，与从所述高压釜排出的未被使用到所述养护池中的所述回收热水汇集到换热器中，以对锅炉软水进行预热；将对所述锅炉软水进行预热后的所述回收热水作为废水排出。

根据本发明的一个优选实施例，该方法采用了自动控制系统来控制进水和排水，当养护池中正在进行养护且不需要回收热水进入时，自动控制系统使压力达到压力感应器中设定的一个阈值，从而使得管道关闭，电动阀打开，以使得回收热水对锅炉软水进行预热；当需要补充回收热水进入所述养护池时，自动控制系统使压力达到压力感应器中设定的另一个阈值，从而使得所述管道打开，电动阀关闭，以使得回收热水进入养护池。

根据本发明的另一个优选实施例，在热水养护过程中，当养护池内的水面高于高液位传感器时，自动控制系统将热水自动排出到小水箱；当水面低于低液位传感器时，自动控制系统让热水自动注入。

根据本发明的再一个优选实施例，PHC管桩半成品静置的时间为1～2小时。

根据本发明的又一个优选实施例，注水温度为50～65℃。

根据本发明的又一个优选实施例，从注水温度到热水养护恒温温度的加热时间为1～1.5小时。

根据本发明的又一个优选实施例，热水养护恒温温度为70～85℃。

根据本发明的又一个优选实施例，使水保持在热水养护恒温温度以进行热水养护的时间为6～7小时。

本发明的有益效果是，该节能养护方法通过收集高压釜的余热以对养护热水和锅炉用水进行加热，可以有效地提高能源的利用效率，从而降低生产成本，提高生产效率；由于在该方法中采用热水养护工艺代替现有技术中的常压蒸汽养护工艺，所以无需把水加热为蒸汽，因此可以进一步节约能源，降低成本，并可以提升产品的性能；该方法还可以减少烟气的排放，由此符合环保要求；此外，该方法的养护过程中进水和排水都采用自动控制系统来调节，操作方便安全，节省了人力资源，并且温度控制精确，余热可以得到充分利用。

附图说明

图1是根据本发明一个优选实施例的PHC管桩节能养护方法工艺流程图；

图2是图1所示的PHC管桩节能养护方法的热水供给自动控制系统示意图；以及

图3是图1所示的PHC管桩节能养护方法的养护池内部自动控制系统示意图。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。本发明在管桩生产中提供一种新型的节能养护工艺方法，该方法采用热水养护工艺和高压蒸汽养护工艺相结合的养护方法，通过收集高压釜的余热(包括余汽和热水)，并利用自动控制系统，将其输送到养护池内对离心后的管桩半成品进行热水养护，从而在规定的养护时间内使管桩达到要求的强度。根据本发明的方法可以在满足生产要求的同时，再利用养护后的余热对锅炉用水进行预热，以满足锅炉用水要求。与现有技术相比，该方法采用热水养护工艺替代现阶段使用的常压蒸汽养护工艺，同样可以使管桩达到脱模强度。

图1示出了根据本发明的PHC管桩节能养护工艺的大致流程。具体而言，在高压蒸汽养护结束后，使从高压釜中排出的高温蒸汽经过交换器并加热其中的冷水，并将经加热后的冷水与从高压釜排出的高温水汇集成为回收热水，再排入到养护池中以对管桩进行热水养护。在养护过程中，多余的回收热水(即预留水)通过自动调节系统并经过小水箱，与从高压釜排出的未被使用到养护池中的回收热水一同汇集到换热器中，用于对锅炉中的软水进行预热，以防止由于直接加热未被预热的软水而可能造成水管爆裂等的安全问题，并使锅炉中的软水可以满足继续使用其他热源被加热为高温软水、乃至产生蒸汽的要求。最后，将利用完后的回收热水作为废水排出。

在本优选实施例中，管桩在进行热水养护前需要事先静置1～2小时。另外，管桩在热水养护时采用的注水温度为50～65℃，并且加热达到养护所需的热水养护恒温温度时间为1～1.5小时，而管桩采用的热水养护恒温温度为70～85℃，养护时间为6～7小时。

图2示出的是热水供给自动控制系统的工作原理。具体而言，当养护池正在养护时，不需要使回收热水进入，压力感应器感应到的压力达到设定的一个阈值，此时管道关闭，电动阀打开，以使得回收热水对锅炉软水进行预热。当养护池需要补充热水时，压力感应器感应到的压力达到设定的另一个阈值，此时电动阀关闭，以使得回收热水进入养护池。

图3示出的是养护池内部自动控制系统的工作原理。具体而言，在养护池中设有高液位传感器和低液位传感器。当养护池内水面高于高液位传感器时，热水自动排出到小水箱；当水面低于低液位传感器时，热水自动进入。

表1表示的是采用常压蒸汽养护工艺的耗煤量测试数据，表2表示的是采用本方法中的热水养护工艺后的耗煤量测试数据。

表1

表2

据统计，管桩养护工艺中的常压蒸汽养护和高压蒸汽养护的耗能各占大约50％。由于本发明方法采用了热水养护代替常压蒸汽养护，所以可以使得在常压蒸汽养护步骤的能耗降低40～60％，即，可以使总能耗降低20～30％。如果一年的总煤耗为5.2万吨，采用该方法将可以使煤耗降低1.04～1.56万吨。因此，根据本发明的方法可以有效地节约能源，从而降低了生产成本，并可提高生产效率。从表2中还可以看出，在10月16日的实验中，如果注水温度为70℃，注水之后就不再需要进行加热，因此可以节省更多的总能耗。但是，该种方法产生的管桩在强度上有所降低，因此不适合实际生产的需要。

此外，该方法的养护过程中进水和排水都采用自动控制系统来调节，这样不仅使得操作方便安全，节省了人力资源，并且温度控制精确，可以使余热得到充分利用。

以上所披露的仅为本发明的优选实施例，当然不能以此来限定本发明的权利保护范围。可以理解，依据本发明所附权利要求中限定的实质和范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种PHC管桩节能养护方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

将PHC管桩半成品静置一定时间；

对所述PHC管桩半成品进行热水养护，其中，将温度达到注水温度的水注入到养护池中，使水加热到热水养护恒温温度，并使水保持在所述热水养护恒温温度；

将所述PHC管桩半成品置于高压釜中以进行高压蒸汽养护并得到PHC管桩成品；

使从所述高压釜排出的高温蒸汽经过交换器以加热其中的冷水，然后使加热的水与从所述高压釜排出的高温冷凝水汇集成为回收热水并注入到所述养护池中以供进行热水养护；

将所述养护池中多余的所述回收热水，与从所述高压釜排出的未被使用到所述养护池中的回收热水汇集到换热器中，以对锅炉软水进行预热；以及

将对所述锅炉软水进行预热后的回收热水作为废水排出。

2.根据权利要求1所述的PHC管桩节能养护方法，其特征在于，该方法采用了自动控制系统来控制进水和排水，当所述养护池中正在进行养护且不需要所述回收热水进入时，所述自动控制系统使压力达到压力感应器中设定的一个阈值，从而使得管道关闭，电动阀打开，以使得所述回收热水对所述锅炉软水进行预热；当需要补充所述回收热水进入所述养护池时，所述自动控制系统使压力达到所述压力感应器中设定的另一个阈值，从而使得所述管道打开，所述电动阀关闭，以使得所述回收热水进入所述养护池。

3.根据权利要求2所述的PHC管桩节能养护方法，其特征在于，在所述养护过程中，当所述养护池内水面高于高液位传感器时，所述自动控制系统将热水自动排出到小水箱；当水面低于低液位传感器时，所述自动控制系统让热水自动注入。

4.根据权利要求1所述的PHC管桩节能养护方法，其特征在于，所述PHC管桩半成品静置的时间为1～2小时。

5.根据权利要求1所述的PHC管桩节能养护方法，其特征在于，所述注水温度为50～65℃。

6.根据权利要求1所述的PHC管桩节能养护方法，其特征在于，从所述注水温度到所述热水养护恒温温度的加热时间为1～1.5小时。

7.根据权利要求1所述的PHC管桩节能养护方法，其特征在于，所述热水养护恒温温度为70～85℃。

8.根据权利要求1所述的PHC管桩节能养护方法，其特征在于，所述使水保持在所述热水养护恒温温度以进行热水养护的时间为6～7小时。

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