CN113863497B - 一种基于供热系统的异形大体积钢结构 - Google Patents

一种基于供热系统的异形大体积钢结构 Download PDF

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Abstract

本申请提出一种基于供热系统的异形大体积钢结构，包括：钢立柱；热交换通道，热交换通道沿钢立柱的长度方向固定设置在钢立柱的侧面上，且其与供热系统连通；隔热件，隔热件设置在钢立柱与热交换通道之间，且其覆盖钢立柱的侧表面，本申请和现有技术相比所具有的优点是：通过供热系统输出水汽，使热交换通道的内外进行热传导，从而加热了异形大体积钢结构内位于钢立柱处的空气，有效提高了对异形大体积钢结构内的供暖效率；通过隔热件能够阻碍热交换通道与钢立柱之间直接进行的热传导，避免钢立柱上存在较大温差而出现变形等问题，在提高供暖效率的同时，保证了钢立柱的支撑稳定性，延长了钢立柱的使用寿命。

Description

一种基于供热系统的异形大体积钢结构
技术领域
本申请涉及钢结构技术领域，尤其涉及一种基于供热系统的异形大体积钢结构。
背景技术
网架结构作为钢结构的一种，其由多根钢管按照一定的网格形式通过节点连结而成的空间结构，其具有空间受力小、重量轻、刚度大、抗震性能好等优点，可用作体育馆、影剧院、展览厅、候车厅、体育场看台雨篷、飞机库、双向大柱距车间等建筑的屋盖。
对于上述钢结构内的供暖，通常是将供热系统的供热管网铺设在异形大体积钢结构内的地面或侧面中，但对于异形大体积的钢结构来说，由于其体积较大，形状不规则，导致其内远离供暖管网的区域供热不足，造成异形大体积钢结构内的供暖效率不高。
发明内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本申请的目的在于提出一种基于供热系统的异形大体积钢结构。
为达到上述目的，本申请提出的一种基于供热系统的异形大体积钢结构，包括：钢立柱；热交换通道，所述热交换通道沿所述钢立柱的长度方向固定设置在所述钢立柱的侧面上，且其与供热系统连通；隔热件，所述隔热件设置在所述钢立柱与所述热交换通道之间，且其覆盖所述钢立柱的侧表面；其中，所述隔热件包括第一隔板及第二隔板，所述第一隔板与所述第二隔板之间形成有真空腔，所述第一隔板固定设置在所述钢立柱上，所述热交换通道固定设置在所述第二隔板上。
所述钢立柱的侧面上沿其长度方向固定设置有多个第一连接板，所述第一隔板上固定设置有与所述第一连接板对应的第二连接板，所述第一连接板与所述第二连接板固定连接。
所述第二隔板上位于所述热交换通道的四周一体成型有立板。
所述第一隔板及所述第二隔板由隔热材料制成。
所述热交换通道上固定设置有多个散热板，相邻所述散热板之间形成散热槽。
所述散热槽的长度方向与所述钢立柱的长度方向平行，鼓风件的出风口固定设置在所述钢立柱上位于所述散热槽的一端，且其沿所述散热槽的长度方向出风。
所述散热槽内沿其长度方向固定设置有多个栅形斜板，所述栅形斜板上靠近所述鼓风件出风口的一端靠近所述散热槽的槽底，且其另一端靠近所述散热槽的槽口。
所述热交换通道的输入端及输出端均位于所述钢立柱的底部。
所述热交换通道内固定设置有多个挡板，所述挡板使所述热交换通道内呈蛇形结构。
采用上述技术方案后，本申请和现有技术相比所具有的优点是：
通过供热系统输出水汽，使热交换通道的内外进行热传导，从而加热了异形大体积钢结构内位于钢立柱处的空气，有效提高了对异形大体积钢结构内的供暖效率；
通过隔热件能够阻碍热交换通道与钢立柱之间直接进行的热传导，避免钢立柱上存在较大温差而出现变形等问题，在提高供暖效率的同时，保证了钢立柱的支撑稳定性，延长了钢立柱的使用寿命。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本申请一实施例提出的一种基于供热系统的异形大体积钢结构的局部结构示意图；
图2是图1中A部的放大图；
图3是本申请一实施例提出的一种基于供热系统的异形大体积钢结构的局部剖视示意图；
图4是本申请一实施例提出的一种基于供热系统的异形大体积钢结构的局部剖视示意图；
如图所示：1、钢立柱，2、热交换通道，3、第一隔板，4、第二隔板，5、真空腔，6、第一连接板，7、第二连接板，8、立板，9、散热板，10、散热槽，11、栅形斜板，12、挡板。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
如图1至图4所示，本申请实施例提出一种基于供热系统的异形大体积钢结构，包括钢立柱1、热交换通道2及隔热件。
钢立柱1作为异形大体积钢结构的主要支撑部件，其底部预埋在地面中，其顶部通过支座固定设置有螺栓球，相邻螺栓球之间通过钢管固定连接，从而实现异形大体积钢结构整体的框架搭设。
热交换通道2沿钢立柱1的长度方向固定设置在钢立柱1的侧面上，且其与供热系统连通，可以理解的是，通过供热系统输出水汽，使热交换通道2的内外进行热传导，从而加热了异形大体积钢结构内位于钢立柱1处的空气，有效提高了对异形大体积钢结构内的供暖效率。
其中，热交换通道2为长条型的箱体结构，其具有水汽输入端及输出端，其长度方向与钢立柱1的长度方向平行，由于钢立柱1的数量较多，且单独的钢立柱1上又具有四个侧表面，因此热交换通道2的数量也较多，由此，多个热交换通道2应依次连通，即热交换通道2的输入端与其前端热交换通道2的输出端连通，热交换通道2的输出端与其后端热交换通道2的输入端连通。
需要说明的是，对于异形大体积钢结构四周的钢立柱1，由于该钢立柱1通常会设置幕墙等部件，因此可根据实际需要设置热交换通道2的数量。
热交换通道2的输入端及输出端均位于钢立柱1的底部，可以理解的是，该结构的设置便于热交换通道2之间以及热交换通道2与供热系统的连接，拆装更便捷。
热交换通道2内通过焊接固定的方式固定设置有多个挡板12，挡板12使热交换通道2内呈蛇形结构，可以理解的是，蛇形结构延长了水汽与热交换通道2的接触时间，使水汽与热交换通道2之间的热传导效率更高，从而加快了热交换通道2内外的热传导，提高对异形大体积钢结构的供暖效率。
供热系统包括制热装置及输出管网，输出管网预埋在异形大体积钢结构内的地面中，制热装置具有送汽管及回水管，输出管网与热交换通道2在送汽管与回水管之间并联，即制热装置产生的水汽经过送气管后，大部分进入到输出管网中并由回水管再次返回到制热装置中，少部分则进入到热交换通道2中并由回水管再次返回到制热装置中，从而在供热装置的作用下，使钢立柱1处加热辅助地面加热，有效提高供暖效率。
同时，对于供热装置的具体结构，本申请不作限制，在一些实施例中，供热装置采用太阳能集热器、供暖锅炉等。
考虑到输送、热传导等过程中热量的损失，通常，供热系统输出的水汽温度相对于实际需要的温度要高出较多部分，为减少温度对钢立柱1的影响，由此设置隔热件，隔热件用于连接钢立柱1与热交换通道2，并且用于钢立柱1与热交换通道2之间的隔热，其设置在钢立柱1与热交换通道2之间，且其覆盖钢立柱1的侧表面，可以理解的是，通过隔热件，能够阻碍热交换通道2与钢立柱1之间直接进行的热传导，避免钢立柱1上存在较大温差而出现变形等问题，在提高供暖效率的同时，保证了钢立柱1的支撑稳定性，延长了钢立柱1的使用寿命。
隔热件包括第一隔板3及第二隔板4，第一隔板3与第二隔板4的四周通过侧板密封焊接，从而使第一隔板3与第二隔板4之间形成有密封的腔室，将该腔室内的空气抽出，以形成真空腔5，且第一隔板3固定设置在钢立柱1上，热交换通道2通过焊接固定、螺栓固定等方式固定设置在第二隔板4上，可以理解的是，通过真空腔5的设置，大大减少了第一隔板3与第二隔板4之间的热传导，进而减少了钢立柱1与热交换通道2之间的热传导。
其中，钢立柱1的侧面上沿其长度方向通过焊接固定、螺栓固定等方式固定设置有多个第一连接板6，第一隔板3上固定设置有与第一连接板6对应的第二连接板7，第一连接板6与第二连接板7通过螺栓固定连接，可以理解的是，通过第一连接板6与第二连接板7的配合，在实现隔热件及其上热交换通道2在钢立柱1上固定的同时便于隔热件及其上热交换通道2在钢立柱1上的拆装，而且，通过第一连接板6与第二连接板7之间的连接，减小了钢立柱1与热交换通道2之间的接触面积，进而减少了钢立柱1与热交换通道2之间的热传导，进一步保证了钢立柱1的支撑稳定性，延长了钢立柱1的使用寿命。
第二隔板4上位于热交换通道2的四周一体成型有立板8，可以理解的是，立板8在第二隔板4上形成有敞口，该敞口的朝向远离钢立柱1，从而进一步减少了热交换通道2对钢立柱1的影响。
第一隔板3及第二隔板4由隔热材料制成，可以理解的是，第一隔板3及第二隔板4本身的隔热特性也能够阻碍热交换通道2与钢立柱1之间的热传导，进一步减少热交换通道2对钢立柱1的影响，且其中，隔热材料在本申请中不作限制，在一些实施例中，第一隔板3及第二隔板4采用石棉板、挤塑板等。
热交换通道2上通过焊接固定、螺栓固定等方式固定设置有多个散热板9，相邻散热板9之间形成散热槽10，可以理解的是，通过散热板9，使热交换通道2上的热量能够快速传导到周围空气中，避免热交换通道2中积存较大热量而影响到钢立柱1，进一步减少了热交换通道2对钢立柱1的影响，而且热量的快速传导还能够提高对异形大体积钢结构内的供暖效率，其中，散热板9的具体材料在本申请中不作限制，在一些实施例中，散热板9由铝合金、铜等材料制成。
多个散热板9在热交换通道2上的排布方式有多种，其中，为使热交换通道2上散热更快，使散热槽10的长度方向与钢立柱1的长度方向平行，鼓风件的出风口固定设置在钢立柱1上位于散热槽10的一端，且其沿散热槽10的长度方向出风，可以理解的是，鼓风件出风口的出风能够加速散热槽10中的空气流动，使热量迅速进入到周围空气中，从而进一步加速了热交换通道2的散热，减少热交换通道2对钢立柱1的影响，提高供暖效率。
鼓风件包括出风部件及多个出风管，多个出风管与热交换通道2一一对应，出风管通过螺栓固定、焊接固定等方式固定设置在钢立柱1上，其出风口正对热交换通道2上的多个散热槽10，出风部件的出风口与多个出风管的进风口连通，从而在出风部件出风时，多个出风管对相应的散热槽10进行吹风，其中，出风部件的具体结构在本申请中不作限制，在一些实施例中，出风部件是鼓风机、风扇等。
为避免在鼓风件的出风作用下，热量积存在散热槽10内远离鼓风件的一端处，在散热槽10内沿其长度方向固定设置有多个栅形斜板11，栅形斜板11上靠近鼓风件出风口的一端靠近散热槽10的槽底，且其另一端靠近散热槽10的槽口，可以理解的是，通过栅形斜板11的设置，使散热槽10内的部分空气在流动中经过栅形斜板11时被排出，从而避免热量积存在散热槽10内远离鼓风件的一端处，进一步加速了热交换通道2的散热，减少热交换通道2对钢立柱1的影响，提高供暖效率。
需要说明的是，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种基于供热系统的异形大体积钢结构，其特征在于，包括：
钢立柱(1)；
热交换通道(2)，所述热交换通道(2)沿所述钢立柱(1)的长度方向固定设置在所述钢立柱(1)的侧面上，且其与供热系统连通；
隔热件，所述隔热件设置在所述钢立柱(1)与所述热交换通道(2)之间，且其覆盖所述钢立柱(1)的侧表面；
其中，所述隔热件包括第一隔板(3)及第二隔板(4)，所述第一隔板(3)与所述第二隔板(4)之间形成有真空腔(5)，所述第一隔板(3)固定设置在所述钢立柱(1)上，所述热交换通道(2)固定设置在所述第二隔板(4)上。
2.根据权利要求1所述基于供热系统的异形大体积钢结构，其特征在于，所述钢立柱(1)的侧面上沿其长度方向固定设置有多个第一连接板(6)，所述第一隔板(3)上固定设置有与所述第一连接板(6)对应的第二连接板(7)，所述第一连接板(6)与所述第二连接板(7)固定连接。
3.根据权利要求1所述基于供热系统的异形大体积钢结构，其特征在于，所述第二隔板(4)上位于所述热交换通道(2)的四周一体成型有立板(8)。
4.根据权利要求1所述基于供热系统的异形大体积钢结构，其特征在于，所述第一隔板(3)及所述第二隔板(4)由隔热材料制成。
5.根据权利要求1所述基于供热系统的异形大体积钢结构，其特征在于，所述热交换通道(2)上固定设置有多个散热板(9)，相邻所述散热板(9)之间形成散热槽(10)。
6.根据权利要求5所述基于供热系统的异形大体积钢结构，其特征在于，所述散热槽(10)的长度方向与所述钢立柱(1)的长度方向平行，鼓风件的出风口固定设置在所述钢立柱(1)上位于所述散热槽(10)的一端，且其沿所述散热槽(10)的长度方向出风。
7.根据权利要求6所述基于供热系统的异形大体积钢结构，其特征在于，所述散热槽(10)内沿其长度方向固定设置有多个栅形斜板(11)，所述栅形斜板(11)上靠近所述鼓风件出风口的一端靠近所述散热槽(10)的槽底，且其另一端靠近所述散热槽(10)的槽口。
8.根据权利要求1所述基于供热系统的异形大体积钢结构，其特征在于，所述热交换通道(2)的输入端及输出端均位于所述钢立柱(1)的底部。
9.根据权利要求1所述基于供热系统的异形大体积钢结构，其特征在于，所述热交换通道(2)内固定设置有多个挡板(12)，所述挡板(12)使所述热交换通道(2)内呈蛇形结构。
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