CN210880169U - 一种混凝土预制件太阳能蒸汽养生系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种混凝土预制件太阳能蒸汽养生系统，主要包括太阳能集热器、控温水箱、蒸汽锅炉、蒸养棚和PLC控制系统。所述太阳能集热器和蒸汽锅炉将加热的水通至控温水箱，控温水箱上设有冷水进口，PLC控制系统通过控制冷、热水流量使得控温水箱的水温达到养护预制件需要的温度。太阳能集热器供热为主要供热方式，蒸汽锅炉在太阳能供热无法满足供热需求时使用。本实用新型合理利用太阳能，节约能源，同时减少人为因素，具有高效、易控的特点。

Description

一种混凝土预制件太阳能蒸汽养生系统

技术领域

本发明涉及混凝土预制件蒸汽养护领域，具体涉及一种混凝土预制件太阳能蒸汽养生系统。

背景技术

混凝土预制件的养护一般包括四个阶段，即水化养护阶段、升温蒸养、恒温蒸养和降温蒸养四个阶段，每个阶段都需要合理的温度与湿度来保证预制件的质量，传统的蒸汽养护主要通过人工操作来实现，操作人员需要不断地观察温度表、压力表等，定时监测并对蒸养棚内预制件的蒸养进度做出正确判断，同时手动调整蒸养棚的供汽量，耗时耗力，不够方便。一般而言，夏季过多依赖于外界条件，保温措施简单，预制件养生周期长；冬季一般用蒸汽锅炉进行养生，由于冬季混凝土预制件的养生完全依赖于蒸汽锅炉提供的蒸汽，这便需要燃烧更多的煤，不利节能环保。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种混凝土预制件太阳能蒸汽养生系统，通过利用太阳能集热器，配合蒸汽锅炉，在PLC控制系统的控制下，实现混凝土预制件的持续养护，可缩短养护周期，提高预制件的质量和蒸养棚的工作效率。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：

一种混凝土预制件太阳能蒸汽养生系统，其特征在于：该系统包括一组太阳能集热器、控温水箱、蒸养棚、蒸汽锅炉、管路系统和PLC控制系统；所述管路系统包括所有通水管和蒸汽管道；所述控温水箱冷水进口为进水口二，其管路上设置有泵二、电磁阀二及软化水设备一，控温水箱上设有溢流口和水箱传感器，底部安装有排水阀；所述太阳能集热器上设置有太阳能温度传感器和自动放气阀，其出水侧安装有电磁阀三和泵三；所述蒸汽锅炉内部安装有蒸汽锅炉传感器，其出水侧管路上安装有泄压阀、泵五和电磁阀七；所述太阳能集热器和蒸汽锅炉用水均来自进水口一，其进水侧安装有电磁阀五、泵四、软化水设备二、电磁阀四和电磁阀六；所述蒸养棚内设有蒸养棚传感器及待养护的预制件，其进水侧管道上安装有电磁阀一和泵一，并与控温水箱相连接，出水侧与污水池连通，所述蒸汽锅炉传感器和水箱传感器包括温度、压力传感器和液位计，所述蒸养棚传感器包括温度、湿度传感器。

本发明中，冷水从进水口一进入后，可分别进入太阳能集热器和蒸汽锅炉进行加热，然后将热水通至控温水箱，改变冷、热水的流量可使得控温水箱保持恒温，所述水箱外部设有保温材料，上部设有溢流口，与此同时，太阳能集热器两两并联，两端安装手动闸阀，可实现分工加热工作。另外，为了防止形成大量沉淀物，在进水口一处安装有软化水设备二，在进水口二处安装有软化水设备一。在所有泵和电磁阀两端安装一套安全阀，便于维修与保养。

所述PLC控制系统控制泵四、电磁阀五、电磁阀四、电磁阀六实现太阳能集热器和蒸汽锅炉的加水，控制泵三、电磁阀三、泵五和电磁阀七实现控温水箱中热水的加注，控制泵二和电磁阀二来实现冷水的加注，控制泵一和电磁阀一将恒温水通入蒸养棚中进行养护。 PLC控制系统包括主机和控制台。

本发明依据预制件所需的养护条件，能够实现对预制件的不间断养护，在PLC控制系统的控制下，基于外界气候变化，通过太阳能供热为主，锅炉供热为辅的方式保证控温水箱中的水温满足要求，实现混凝土预制件养生的自动化，减少煤炭耗费量，促进环保。

附图说明

图1是本发明的总体结构示意图；

图2是本发明PLC控制系统框图；

图3是本发明实施例的一种控制方法流程图。

附图中，1.污水池，2.电磁阀一，3泵一，4.排水阀，5控温水箱，6.溢流口，7.软化水设备一，8.电磁阀二，9.泵二，10.进水口二，11.电磁阀三，12泵三，13.自动放气阀，14.太阳能温度传感器，15.太阳能集热器，16.电磁阀四，17.安全阀，18.电磁阀五，19.泵四，20. 进水口一，21.软化水设备二，22电磁阀六，23.管路系统，24.蒸汽锅炉，25.蒸汽锅炉传感器，26.泄压阀，27.泵五，28.电磁阀七，29.蒸养棚传感器，30.蒸养棚，31.PLC控制系统，32.外界温度传感器，33.水箱传感器。

具体实施方式

下面通过具体实例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的总体结构示意和PLC控制系统图，如图1所示，本发明提供一种混凝土预制件太阳能蒸汽养生系统，主要包括一组太阳能集热器、控温水箱、蒸养棚、蒸汽锅炉、管路系统和PLC控制系统；所述管路系统包括所有通水管和蒸汽管道；所述控温水箱冷水进口为进水口二，其管路上设置有泵二、电磁阀二及软化水设备一，控温水箱上设有溢流口和水箱传感器，底部安装有排水阀；所述太阳能集热器上设置有太阳能温度传感器和自动放气阀，其出水侧安装有电磁阀三和泵三；所述蒸汽锅炉内部安装有蒸汽锅炉传感器，其出水侧管路上安装有泄压阀、泵五和电磁阀七；所述太阳能集热器和蒸汽锅炉用水均来自进水口一，其进水侧安装有电磁阀五、泵四、软化水设备二、电磁阀四和电磁阀六；所述蒸养棚内设有蒸养棚传感器及待养护的预制件，其进水侧管道上安装有电磁阀一和泵一，并与控温水箱相连接，出水侧与污水池连通，所述蒸汽锅炉传感器和水箱传感器包括温度、压力传感器和液位计，所述蒸养棚传感器包括温度、湿度传感器。

图2是本发明PLC控制系统工作示意图，如图1和图2所示，PLC控制系统控制预制件养护的前期准备工作。根据设计参数要求安装好所有设备并连接好控制系统，包括传感器、管路等。检查无误后，在PLC控制中心面板打开开关，打开泵四，电磁阀五和电磁阀四，暂不打开电磁阀六，将冷水加入太阳能集热器中进行加热，随后将已加热的水通过泵三及电磁阀三的作用通入控温水箱中，当太阳能集热器中的水温足够高的时候，在加入热水的同时从进水口二向控温水箱加入冷水，合理控制水温，使其达到养护所需的温度以备养护；当太阳能热水器中通入控温水箱中的最高水温也无法满足养护所需温度时，打开电磁阀六将冷水注入蒸汽锅炉，将水加热后通入控温水箱中，进水口二的冷水做辅助调节，共同将水温调至养护所需温度。上述为两种比较极端的情况，具体情况按照气候状况改变而调节。至此控温水箱中的温度已达到要求，准备工作完成。

图3是本发明实施例的一种控制方法流程图，如图1、图2和图3所示，蒸养过程主要包括静停阶段、升温阶段、保温阶段和降温阶段。其具体流程如下：

静停阶段：指蒸汽养护开始前，混凝土预制件需要在湿度为90％以上，温度大于等于 5℃的区间放置4至6小时，亦可根据现场气候等调整。

升温阶段：静停时间到后，启动系统，向蒸养棚内通入蒸汽，对于客运专线铁路桥涵工程所用混凝土预制件，升温速度小于10℃/h，蒸汽温度小于45℃，在满足上述条件的情况下持续升温，循环执行升温流程，并保证升温时间大于6小时，直到超出上述条件时，停止供蒸汽，完成升温过程。

恒温过程：将蒸汽温度控制在45℃左右，低于45℃时启动蒸汽输出，高于45℃时暂停输出，每两小时监测一次温度，循环执行，使得保温时间大于72小时，至此完成恒温养护过程。

降温养护：当保温时间达到后，减缓蒸汽输出，控制降温速率小于10℃/h，系统温度 T与环境温度T0的差值小于15℃，每一小时监测一次温度，满足上述条件后停止输送蒸汽，降温阶段完成，系统停止，蒸汽养护结束。

本发明实现了对混凝土预制件的不间断高效养护，利用太阳能集热器及蒸汽锅炉配合实现预制件的蒸汽养护，节约能源的同时，提高了蒸汽养护的速度以及混凝土预制件的质量，同时利用PLC控制中心的控制，大大减少了人力成本，节约时间，为未来混凝土预制件的蒸汽养护进程有一定的启发作用。

以上所述为本发明的实施例而已，并不限制本发明，凡是在本发明精神与原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应该包含在本发明保护范围之内。

Claims (8)

1.一种混凝土预制件太阳能蒸汽养生系统，其特征在于：该系统包括一组太阳能集热器(15)、控温水箱(5)、蒸养棚(30)、蒸汽锅炉(24)、管路系统(23)和PLC控制系统(31)，所述管路系统(23)包括所有通水管和蒸汽管道；所述控温水箱(5)的冷水进口为进水口二(10)，其管路上设置有泵二(9)、电磁阀二(8)及软化水设备一(7)，控温水箱(5)上设有溢流口(6)和水箱传感器(33)，底部安装有排水阀(4)；所述太阳能集热器(15)上设置有太阳能温度传感器(14)和自动放气阀(13)，其出水侧安装有电磁阀三(11)和泵三(12)；所述蒸汽锅炉(24)内部安装有蒸汽锅炉传感器(25)，其出水侧管路上安装有泄压阀(26)、泵五(27)和电磁阀七(28)；所述太阳能集热器(15)和蒸汽锅炉(24)用水均来自进水口一(20)，其进水侧安装有电磁阀五(18)、泵四(19)、软化水设备二(21)、电磁阀四(16)和电磁阀六(22)；所述蒸养棚(30)内设有蒸养棚传感器(29)及待养护的预制件，其进水侧管道上安装有电磁阀一(2)和泵一(3)，并与控温水箱(5)相连接，出水侧与污水池(1)连通；所述蒸汽锅炉传感器(25)和水箱传感器(33)包括温度、压力传感器和液位计，所述蒸养棚传感器(29)包括温度、湿度传感器。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土预制件太阳能蒸汽养生系统，其特征在于：冷水从进水口一(20)进入后，可分别进入太阳能集热器(15)和蒸汽锅炉(24)进行加热，可将热水通至控温水箱(5)。

3.根据权利要求1或2所述的一种混凝土预制件太阳能蒸汽养生系统，其特征在于：通过改变冷、热水的流量来保证控温水箱(5)恒温。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土预制件太阳能蒸汽养生系统，其特征在于：为了防止形成大量沉淀物，在进水口一(20)处安装有软化水设备二(21)，在进水口二(10)处安装有软化水设备一(7)。

5.根据权利要求1所述的一种混凝土预制件太阳能蒸汽养生系统，其特征在于：在所有泵和电磁阀两端安装一套安全阀(17)，便于维修与保养。

6.根据权利要求1所述的一种混凝土预制件太阳能蒸汽养生系统，其特征在于：太阳能集热器(15)两两并联，两端安装手动闸阀，可实现分工加热。

7.根据权利要求1所述的一种混凝土预制件太阳能蒸汽养生系统，其特征在于：PLC控制系统(31)控制泵四(19)、电磁阀五(18)、电磁阀四(16)、电磁阀六(22)实现太阳能集热器(15)和蒸汽锅炉(24)的加水，控制泵三(12)、电磁阀三(11)、泵五(27)和电磁阀七(28)实现控温水箱(5)中热水的加注，控制泵二(9)和电磁阀二(8)来实现冷水的加注，控制泵一(3)和电磁阀一(2)将恒温水通入蒸养棚(30)中进行养护。

8.根据权利要求1或7所述的一种混凝土预制件太阳能蒸汽养生系统，其特征在于：所述PLC控制系统(31)包括主机和控制台。

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