CN104563514A - 大体积混凝土循环冷却降温系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大体积混凝土循环冷却降温系统，包括主水箱、离心泵、抽水管、进水管、回水管、压力仓和控制阀门、铜套温度计、电加热器和泄水阀，离心泵安装在主水箱顶部，离心泵吸水口一端连接抽水管，出水口一端连接压力仓，进水管和回水管并联在压力仓上，控制阀门设置在进水管和回水管上，铜套温度计安装在进水管和回水管上，电加热器安装在主水箱的内部，泄水阀设置在主水箱的底部。本发明的大体积混凝土循环冷却降温系统，能够动态、经济、科学地调控冷却水温和流量，保证大体积混凝土内外温差符合规范和设计要求，从而限制、减少有害裂缝的产生。

Description

大体积混凝土循环冷却降温系统

技术领域

本发明涉及一种大体积混凝土循环冷却降温系统。

背景技术

所谓大体积混凝土一般是指混凝土结构物实体最小几何尺寸不小于1m的大体量混凝土，或预计会因混凝土中胶凝材料水化引起的温度变化和收缩而导致有害裂缝产生的混凝土，目前，控制混凝土内外温差大体分为浇筑前和浇筑后两个阶段，第一阶段即是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；而第二阶段则是控制混凝土浇筑后的温度，特别是控制混凝土强度未形成时的养护期的温度，因为这个阶段也正是裂缝的产生期和发展期，由此可见，第二阶段的温度控制对防止有害裂缝产生更为重要，国际工程界主流上认为，控制大体积混凝土第二阶段温度的主动式技术中最有效的是通入冷却循环水降温，通入冷却水时，为了使混凝土内部均匀降温，应设置转换装置更换通水方向，使管道中流入的水和返回的水温差不超过10℃；为防止混凝土受到“冷击”，应控制进水温度与混凝土内部温差不宜超过20℃。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够动态、经济、科学地调控冷却水温和流量的大体积混凝土循环冷却降温系统。

本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：一种大体积混凝土循环冷却降温系统，包括主水箱（1）、离心泵（2）、抽水管（3）、进水管（4）、回水管（5）、压力仓（6）和控制阀门（7）、铜套温度计（8）、电加热器（9）和泄水阀（10），离心泵（2）安装在主水箱（1）顶部，离心泵（2）吸水口一端连接抽水管（3），出水口一端连接压力仓（6），进水管（4）和回水管（5）并联在压力仓（6）上，控制阀门（7）设置在进水管（4）和回水管（5）上，铜套温度计（8）安装在进水管（4）和回水管（5）上，电加热器（9）安装在主水箱（1）的内部，泄水阀（10）设置在主水箱（1）的底部。

所述主水箱（1）的底部还设置有备用水箱（11）。

所述备用水箱（11）内设置有潜水泵（12）和连通软管（13），潜水泵（12）通过连通软管（13）与主水箱（1）连接。

所述进水管（4）和回水管（5）通过软管连接混凝土内预埋的冷却钢管。

所述进水管（4）和回水管（5）为若干对。

所述铜套温度计（8）为精度1℃，量程为-10-100℃。

所述铜套温度计（8）为若干个。

所述电加热器（9）为两套。

本发明一种大体积混凝土循环冷却降温系统，大体积混凝土浇筑完成后，使用循环冷却降温系统将冷却水通入预埋在混凝土内部的冷却管后，通过循环冷却降温系统控制冷却水的进水温度和流量，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、减少大体积混凝土产生有害裂缝。

附图说明

图1是本发明一种大体积混凝土循环冷却降温系统的结构示意图。

图2是本发明一种大体积混凝土循环冷却降温系统的循环冷却水流向转换原理图。

图中：1、主水箱；2、离心泵；3、抽水管；4、进水管；5、回水管；6、压力仓；7、控制阀门；8、铜套温度计；9、电加热器；10、泄水阀；11、备用水箱；12、潜水泵；13、连通软管。

具体实施方式

如图1所示，大体积混凝土循环冷却降温系统，包括主水箱1、离心泵2、抽水管3、进水管4、回水管5、压力仓6和控制阀门7、铜套温度计8、电加热器9、泄水阀10、备用水箱11、潜水泵12和连通软管13，离心泵2安装在主水箱1顶部，离心泵2吸水口一端连接抽水管3，出水口一端连接压力仓6，进水管4和回水管5并联在压力仓6上，控制阀门7设置在进水管4和回水管5上，铜套温度计8安装在进水管4和回水管5上，电加热器9安装在主水箱1的内部，泄水阀10和备用水箱11设置在主水箱1的底部，备用水箱11内设置有潜水泵12和连通软管13，其中1台主水箱1，1台离心泵2，1根150mm直径的抽水管3，若干对25mm直径的进水管4和回水管5，1个耐高压压力仓6和若干闸式控制阀门7组成水循环系统，离心泵2安装在主水箱1顶部，离心泵吸水口一端连接抽水管3，出水口一端连接着压力仓6，压力仓上并联有若干对进水管4和回水管5，它们通过软管连接混凝土内预埋的冷却钢管，进水管4和回水管5上均设置有闸式控制阀门7用以控制流量和变换水流方向，从而形成冷却水循环回路；安装在进水管4和回水管5上的若干个铜套温度计8构成温度测量系统，铜套温度计8为精度1℃，量程为-10-100℃，用以测量进、出水温度；安装在主水箱内部的2套电加热器9和设置在主水箱底部的1个泄水阀10，及1台备用水箱11、1台置于备用水箱内的潜水泵12和连通软管13组成温度调节系统，其中电加热器9用于将主水箱中的冷却水温度升高，防止混凝土受到“冷击”；泄水阀10用于将主水箱内的高温水回流到备用水箱内；备用水箱11内装有低温水和1台潜水泵12，并通过连通软管13与主水箱双向连接，使低温水补充进主水箱，从而实现冷却水温度调节，水循环系统是整个大体积混凝土循环冷却降温系统中的核心部件，负责控制冷却水的通入流量、方向；温度调节系统是控制冷却水温的关键，电加热器9用于将主水箱中的冷却水温度升高；备用水箱11内则装有低温水，两个水箱间通过泄水阀10、潜水泵12和连通软管13进行冷热水循环置换，从而实现主水箱内冷却水降温。

本发明的水循环系统，主水箱1上的离心泵2经抽水管3将冷却水压入压力仓6后，经过进水管4和连接软管通入预埋在混凝土内的冷却钢管，在混凝土内部循环温升后经回水管5重新进入主水箱1，形成循环冷却系统，而通过开、闭进水管4和回水管5的控制阀门7，实现进水、回水方向调换，从而实现变换冷却水流通方向的目的，具体的循环水流向调换过程如图2所示，循环方向1：打开阀门E，关闭阀门F，关闭阀门M，打开阀门N，水从A进水管流入预埋的冷却钢管，循环后从B回水管流回主水箱；循环方向2：打开阀门M，关闭阀门N，关闭阀门E，打开阀门F，水从B回水管流入预埋的冷却钢管，循环后从A进水管流回主水箱，由此实现循环冷却水的流向变换；温度测量系统和温度调节系统，通过在进水管4及回水管5上安装的铜套温度计8测量进水及回水温度，同时与预埋在混凝土中测温系统测量的温度进行对比，若混凝土内部最高温度比冷却水温度高20℃以上，则打开电加热器9对主水箱1中的冷却水进行加热升温，直至两者温差小于20℃时，在打开离心泵2和控制阀门7通入冷却水；当通水一定时间以后，主水箱1中的冷却水因温升与混凝土内部温差降至5℃以内，此时冷却水对混凝土的降温效果大大降低，这时需要通过备用水箱10向主水箱1注入冷水，并同时将主水箱1的热水经泄水阀10回流至备用水箱11，同时备用水箱内的潜水泵12将冷水通过连通软管13补充至主水箱内，以降低冷却水温度，继续为混凝土内部降温；当主水箱1上的进水温度与回水温度温差超过10℃时，为了使混凝土内部均匀降温，利用控制阀门7开、闭调节，转换通水方向，本发明大体积混凝土循环冷却降温系统，大体积混凝土浇筑完成后，使用循环冷却降温系统将冷却水通入预埋在混凝土内部的冷却管后，通过循环冷却降温系统控制冷却水的进水温度和流量，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、减少大体积混凝土产生有害裂缝。

Claims (8)

1.一种大体积混凝土循环冷却降温系统，其特征在于：包括主水箱（1）、离心泵（2）、抽水管（3）、进水管（4）、回水管（5）、压力仓（6）和控制阀门（7）、铜套温度计（8）、电加热器（9）和泄水阀（10），离心泵（2）安装在主水箱（1）顶部，离心泵（2）吸水口一端连接抽水管（3），出水口一端连接压力仓（6），进水管（4）和回水管（5）并联在压力仓（6）上，控制阀门（7）设置在进水管（4）和回水管（5）上，铜套温度计（8）安装在进水管（4）和回水管（5）上，电加热器（9）安装在主水箱（1）的内部，泄水阀（10）设置在主水箱（1）的底部。

2.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土循环冷却降温系统，其特征在于：所述主水箱（1）的底部还设置有备用水箱（11）。

3.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土循环冷却降温系统，其特征在于：所述备用水箱（11）内设置有潜水泵（12）和连通软管（13），潜水泵（12）通过连通软管（13）与主水箱（1）连接。

4.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土循环冷却降温系统，其特征在于：所述进水管（4）和回水管（5）通过软管连接混凝土内预埋的冷却钢管。

5.根据权利要求4所述的一种大体积混凝土循环冷却降温系统，其特征在于：所述进水管（4）和回水管（5）为若干对。

6.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土循环冷却降温系统，其特征在于：所述铜套温度计（8）为精度1℃，量程为-10-100℃。

7.根据权利要求6所述的一种大体积混凝土循环冷却降温系统，其特征在于：所述铜套温度计（8）为若干个。

8.根据权利要求1所述的一种大体积混凝土循环冷却降温系统，其特征在于：所述电加热器（9）为两套。