混凝土智能冷却通水系统的制作方法

1.本技术涉及大体积混凝土养护技术领域，尤其是涉及一种混凝土智能冷却通水系统。


背景技术：

2.水泥在凝固过程中会释放出大量的热量，这对于大体积混凝土，如果不及时将热量释放出来，很容易造成混凝土膨胀开裂，因此需要对大体积混凝土做好冷却养护工作，目前是在大体积混凝土内部埋设冷却管，冷却管中循环通入冷却水，能够降低水化热、给大体积混凝土降温，防止混凝土内部产生裂缝，影响大体积混凝土结构强度。
3.而冷却管一般采取蛇形布置，这样可以最大限度的延长冷却管在混凝土中的行程，使冷却水可以将更多的热量带出混凝土内部，但蛇形布置的冷却管的结构一般是平铺在一个平面上，冷却管埋设在混凝土内部、只能覆盖混凝土内部局部层面的范围，冷却管无法很好的覆盖混凝土内部全域，因此会存在降温死角、降低冷却管对大体积混凝土内部的降温效果。


技术实现要素：

4.为了改善上述现有技术中的缺陷，本技术提供一种混凝土智能冷却通水系统。
5.本技术提供的一种混凝土智能冷却通水系统采用如下的技术方案：混凝土智能冷却通水系统，包括埋设在大体积混凝土内部的横向冷却管和纵向冷却管，所述横向冷却管为蛇形布置，所述纵向冷却管也为蛇形布置，所述横向冷却管位于大体积混凝土内部的中上部位，所述纵向冷却管位于大体积混凝土内部的中下部位，所述横向冷却管和所述纵向冷却管垂直分布；还包括冷却水供给单元和温度监测单元，所述横向冷却管的进水端、所述纵向冷却管的进水端均和所述冷却水供给单元的出水端连接，所述横向冷却管的出水端、所述纵向冷却管的出水端均和所述冷却水供给单元的进水端连接；所述温度监测单元设置在大体积混凝土的内部；所述冷却水供给单元、所述温度监测单元均和plc连接。
6.通过采用上述技术方案，横向冷却管和纵向冷却管在大体积混凝土内部的布置方式，相较于现有技术而言，能够很好的覆盖大体积混凝土内部全域，因此在横向冷却管和纵向冷却管中循环通入冷却水时，大体积混凝土内部不会存在降温死角，从而可有效提高对大体积混凝土内部的降温效果。实际应用时，冷却水供给单元提供横向冷却管和纵向冷却管循环用冷却水，温度监测单元可实时监测大体积混凝土内部的温度值，温度监测单元可将温度值传输至plc，根据温度值、plc再控制冷却水供给单元的运行状态，以更好的实现对大体积混凝土内部的降温效果。
7.可选的，所述横向冷却管包括若干上部横向管体、若干下部横向管体及若干横向弯管，若干所述上部横向管体分布在若干所述下部横向管体的上方，所述上部横向管体、所述下部横向管体依次交错设置，所述横向弯管将所述上部横向管体和所述下部横向管体依
次连接以构成连续的为蛇形布置的所述横向冷却管。
8.通过采用上述技术方案，上部横向管体、下部横向管体及横向弯管以特殊的布置形式构成的横向冷却管，在大体积混凝土内部具有较大的覆盖面，从而确保不会存在降温死角，可提升对大体积混凝土内部的降温效果。
9.可选的，所述纵向冷却管包括若干上部纵向管体、若干下部纵向管体及若干纵向弯管，若干所述上部纵向管体分布在若干所述下部纵向管体的上方，所述上部纵向管体、所述下部纵向管体依次交错设置，所述纵向弯管将所述上部纵向管体和所述下部纵向管体依次连接以构成连续的为蛇形布置的所述纵向冷却管。
10.通过采用上述技术方案，上部纵向管体、下部纵向管体及纵向弯管以特殊的布置形式构成的纵向冷却管，在大体积混凝土内部具有较大的覆盖面，从而确保不会存在降温死角，可提升对大体积混凝土内部的降温效果。
11.可选的，所述下部横向管体和所述上部纵向管体之间连接有中部冷却管。
12.通过采用上述技术方案，中部冷却管将下部横向管体和上部纵向管体连接，也即是将横向冷却管和纵向冷却管连接，以弥补大体积混凝土内部在横向冷却管和纵向冷却管之间的降温死角，确保有效降温。
13.可选的，所述横向冷却管的进水端、所述纵向冷却管的进水端集中位于大体积混凝土的一边角处，将大体积混凝土的该边角处设为混凝土进水端，在所述混凝土进水端设有分水器，所述横向冷却管的进水端、所述纵向冷却管的进水端均和所述分水器连接，所述分水器和所述冷却水供给单元的出水端连接；所述横向冷却管的出水端、所述纵向冷却管的出水端集中位于大体积混凝土的另一边角处，将大体积混凝土的该边角处设为混凝土出水端，在所述混凝土出水端设有集水器，所述横向冷却管的出水端、所述纵向冷却管的出水端均和所述集水器连接，所述集水器和所述冷却水供给单元的进水端连接。
14.通过采用上述技术方案，分水器和集水器的设置，便于集中汇总横向冷却管和纵向冷却管进出的循环用冷却水，一方面减少整体管路布置，另一方面提高冷却水循环效率。
15.可选的，所述冷却水供给单元包括冷却水供给水箱、换热设备及循环水泵，所述换热设备安装在所述冷却水供给水箱中，所述冷却水供给水箱的出水端和所述分水器之间连接有第一管路，所述冷却水供给水箱的进水端和所述集水器之间连接有第二管路，所述循环水泵安装在所述第一管路上，所述循环水泵和plc连接。
16.通过采用上述技术方案，换热设备用于对循环用冷却水进行换热实现冷却水降温效果，以消退冷却水的余热，提升换热效果。循环水泵在运行过程中可实现冷却水在冷却水供给水箱和横向冷却管、纵向冷却管之间的循环流通，以实现对大体积混凝土内部进行降温。
17.可选的，所述分水器包括第一分水部、第二分水部和弯管部，所述第一分水部和所述第二分水部垂直分布，所述弯管部将所述第一分水部和所述第二分水部连接，所述横向冷却管的进水端和所述第一分水部连接，所述纵向冷却管的进水端和所述第二分水部连接，所述第一管路和所述弯管部的中间部位连接，在所述弯管部的内部中间部位处设有冷却水均分板，所述冷却水均分板将所述第一分水部和所述第二分水部隔断，所述冷却水均分板将所述第一管路的管口均分。
18.通过采用上述技术方案，冷却水均分板的设置可确保由第一管路进入第一分水部和第二分水部的冷却水量相同，进而确保进入横向冷却管和纵向冷却管的冷却水量相同，以使得大体积混凝土内部的中上部位、中下部位得到相同的降温效果。
19.可选的，所述温度监测单元包括分布在大体积混凝土内部的多个温度监测通道及配置在各个温度监测通道中的温度传感器，所述温度传感器和plc连接。
20.通过采用上述技术方案，温度监测通道可供温度传感器安装，在大体积混凝土内部布置多个温度监测通道及温度传感器，可增加对大体积混凝土内部温度值的监测范围，确保大体积混凝土内部全域的温度值都能够得到有效监测。
21.可选的，各个所述温度监测通道在大体积混凝土的内部具有不同的深度。
22.通过采用上述技术方案，如此设计可进一步增加对大体积混凝土内部温度值的监测范围。
23.可选的，所述横向冷却管、所述纵向冷却管的内部均间隔分布有阻水块，所述阻水块依次交错设置。
24.通过采用上述技术方案，设置阻水块能够增加冷却水在横向冷却管、纵向冷却管中的流动阻力，延长冷却水在横向冷却管、纵向冷却管中的流通时间，从而可以将更多的热量带出大体积混凝土的内部。
25.综上所述，本技术包括以下有益技术效果：1、横向冷却管和纵向冷却管在大体积混凝土内部的布置方式，相较于现有技术而言，能够很好的覆盖大体积混凝土内部全域，因此在横向冷却管和纵向冷却管中循环通入冷却水时，大体积混凝土内部不会存在降温死角，从而可有效提高对大体积混凝土内部的降温效果；2、分水器和集水器的设置，便于集中汇总横向冷却管和纵向冷却管进出的循环用冷却水，一方面减少整体管路布置，另一方面提高冷却水循环效率；且在分水器中设置冷却水均分板，可确保由第一管路进入第一分水部和第二分水部的冷却水量相同，进而确保进入横向冷却管和纵向冷却管的冷却水量相同，以使得大体积混凝土内部的中上部位、中下部位得到相同的降温效果。
附图说明
26.图1为本实施例中混凝土智能冷却通水系统的示意图。
27.图2为本实施例中横向冷却管、纵向冷却管和中部冷却管的结构示意图。
28.图3为本实施例中分水器的结构示意图。
29.图4为本实施例中横向冷却管和纵向冷却管中阻水块的结构示意图。
30.图5为本实施例中温度监测单元的结构示意图。
31.附图标记：1、大体积混凝土；11、混凝土进水端；12、混凝土出水端；2、横向冷却管；21、上部横向管体；22、下部横向管体；23、横向弯管；3、纵向冷却管；31、上部纵向管体；32、下部纵向管体；33、纵向弯管；4、中部冷却管；5、分水器；51、第一分水部；52、第二分水部；53、弯管部；531、冷却水均分板；6、集水器；7、冷却水供给单元；71、冷却水供给水箱；72、换热设备；73、循环水泵；74、第一管路；75、第二管路；8、温度监测单元；81、温度监测通道；82、温度传感器；9、阻水块。
具体实施方式
32.以下结合附图1-5对本技术作进一步详细说明。
33.本技术实施例公开一种混凝土智能冷却通水系统，参照图1和图2，混凝土智能冷却通水系统包括埋设在大体积混凝土1内部的冷却管单元、设置在大体积混凝土1内部的温度监测单元8及设置在大体积混凝土1外部的冷却水供给单元7。大体积混凝土1内部的冷却管单元包括横向冷却管2、纵向冷却管3和中部冷却管4，横向冷却管2和纵向冷却管3均为蛇形布置，而中部冷却管4为直段管，在大体积混凝土1中、横向冷却管2位于纵向冷却管3的上方，即横向冷却管2集中位于大体积混凝土1内部的中上部位，纵向冷却管3集中位于大体积混凝土1内部的中下部位，横向冷却管2和纵向冷却管3也相互垂直分布，中部冷却管4位于横向冷却管2和纵向冷却管3之间（即中部冷却管4位于大体积混凝土1内部的中间部位），中部冷却管4分布有多个、并将横向冷却管2和纵向冷却管3连接，因此，横向冷却管2、纵向冷却管3和中部冷却管4相结合所形成的冷却管单元，可较好的覆盖大体积混凝土1内部全域，提升对大体积混凝土1内部的降温效果。
34.参照图2，横向冷却管2和纵向冷却管3的结构相同，以下针对横向冷却管2和纵向冷却管3依次展开叙述。横向冷却管2包括上部横向管体21、下部横向管体22和横向弯管23，上部横向管体21、下部横向管体22和横向弯管23均设置多个，多个上部横向管体21分布在多个下部横向管体22的上方，且上部横向管体21、下部横向管体22（在高度方向上）依次交错设置，横向弯管23实际为倾斜状布置，横向弯管23将上部横向管体21和下部横向管体22依次连接以构成连续的、为蛇形布置的横向冷却管2，横向冷却管2如上述布置，可在大体积混凝土1内部的中上部位具有较大的覆盖面，进而确保对大体积混凝土1内部的中上部位不会存在降温死角。纵向冷却管3包括上部纵向管体31、下部纵向管体32和纵向弯管33，上部纵向管体31、下部纵向管体32和纵向弯管33均设置多个，多个上部纵向管体31分布在多个下部纵向管体32的上方，且上部纵向管体31、下部纵向管体32（在高度方向上）依次交错设置，纵向弯管33也实际为倾斜状布置，纵向弯管33将上部纵向管体31和下部纵向管体32依次连接以构成连续的、为蛇形布置的纵向冷却管3，纵向冷却管3如上述布置，可在大体积混凝土1内部的中下部位具有较大的覆盖面，进而确保对大体积混凝土1内部的中下部位不会存在降温死角。
35.需注意的是，中部冷却管4实际是连接在下部横向管体22和上部纵向管体31之间。
36.参照图1，大体积混凝土1外部的冷却水供给单元7包括冷却水供给水箱71、换热设备72和循环水泵73，冷却水供给水箱71中预存有冷却水以供循环使用，换热设备72安装在冷却水供给水箱71中，换热设备72实则为冷凝盘管，冷凝盘管接通外部的冷凝水，冷凝水循环通入冷凝盘管中（即通入冷却水供给水箱71中），能够对循环用冷却水进行换热实现冷却水降温效果。冷却水供给单元7还包括第一管路74和第二管路75，第一管路74和冷却水供给水箱71的出水端连接，第二管路75和冷却水供给水箱71的进水端连接，循环水泵73安装在第一管路74上，循环水泵73和plc连接，plc能够控制循环水泵73的转速，进而控制冷却水循环流动的速率。
37.参照图1，考虑到减少整个冷却通水系统中管路布置量和成本，和提升整个冷却通水系统的运行效率，将横向冷却管2的进水端、纵向冷却管3的进水端集中设置在大体积混凝土1的一边角处，并将该边角处设为混凝土进水端11，在混凝土进水端11设有一分水器5，
分水器5包括第一分水部51、第二分水部52和弯管部53，第一分水部51和第二分水部52相互垂直分布，弯管部53设置在第一分水部51和第二分水部52之间、将第一分水部51和第二分水部52连接，横向冷却管2的进水端和第一分水部51连接，而纵向冷却管3的进水端和第二分水部52连接，结合图3，在弯管部53的内部中间部位处设置一冷却水均分板531，冷却水均分板531可将第一分水部51和第二分水部52隔断。进一步地，第一管路74远离冷却水供给水箱71的一端和弯管部53的中间部位连接，即冷却水均分板531能够将第一管路74的管口均分，以使得由第一管路74进入第一分水部51和第二分水部52的冷却水量相同，进而确保进入横向冷却管2和纵向冷却管3的冷却水量相同，以使得大体积混凝土1内部的中上部位、中下部位得到相同的降温效果。
38.参照图1，另将横向冷却管2的出水端、纵向冷却管3的出水端集中设置在大体积混凝土1的另一边角处，并将该边角处设为混凝土出水端12，混凝土出水端12和混凝土进水端11对角设置，在混凝土出水端12设有一集水器6，集水器6和分水器5的结构相同（但集水器6中未设置冷却水均分板531），故此处不对集水器6的结构做详细赘述，横向冷却管2的出水端、纵向冷却管3的出水端均和集水器6连接，第二管路75远离冷却水供给水箱71的一端也和集水器6连接。因此，循环水泵73在运行过程中，能够将冷却水供给水箱71中的冷却水抽吸至分水器5中，再由分水器5均匀分配至横向冷却管2和纵向冷却管3中，实现对大体积混凝土1内部的降温效果，冷却水再集中汇集至集水器6中，最终回流至冷却水供给水箱71中，以此实现冷却水循环降温。
39.参照图4，需注意的是，在横向冷却管2、纵向冷却管3的内部均设置阻水块9，阻水块9在横向冷却管2、纵向冷却管3的内部间隔分布并依次交错设置，阻水块9占据横向冷却管2、纵向冷却管3的截面近1/2的空间，因此不会堵塞管路，同时还会增加冷却水在横向冷却管2、纵向冷却管3中的流动阻力，延长冷却水在横向冷却管2、纵向冷却管3中的流通时间，从而可以将更多的热量带出大体积混凝土1。
40.参照图5，大体积混凝土1内部的温度监测单元8包括分布在大体积混凝土1内部、具有不同深度的多个温度监测通道81，及适配安装在各个温度监测通道81中、具有不同长度的温度传感器82，如此设置，可增加对大体积混凝土1内部温度值的监测范围，确保大体积混凝土1内部全域的温度值都能够得到有效监测。温度传感器82和plc连接，温度传感器82将大体积混凝土1内部温度值传输至plc，plc中预设有相关阈值和调节范围，当大体积混凝土1内部温度过高时，plc再控制循环水泵73的运行状态，提高循环水泵73的转速、增大水流速率，进而提高换热效率，使大体积混凝土1内部得以快速降温。
41.本技术实施例一种混凝土智能冷却通水系统的实施原理为：循环水泵73在运行过程中，能够将冷却水供给水箱71中的冷却水抽吸至分水器5中，再由分水器5均匀分配至横向冷却管2和纵向冷却管3中，实现对大体积混凝土1内部的降温效果，冷却水再集中汇集至集水器6中，最终回流至冷却水供给水箱71中，以此实现冷却水循环降温。在这过程中，温度传感器82可实时监测大体积混凝土1内部的温度值，温度传感器82将大体积混凝土1内部温度值传输至plc，plc中预设有相关阈值和调节范围，当大体积混凝土1内部温度过高时，plc再控制循环水泵73的运行状态，提高循环水泵73的转速、增大水流速率，进而提高换热效率，使大体积混凝土1内部得以快速降温。
42.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术
的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.混凝土智能冷却通水系统，其特征在于，包括埋设在大体积混凝土(1)内部的横向冷却管(2)和纵向冷却管(3)，所述横向冷却管(2)为蛇形布置，所述纵向冷却管(3)也为蛇形布置，所述横向冷却管(2)位于大体积混凝土(1)内部的中上部位，所述纵向冷却管(3)位于大体积混凝土(1)内部的中下部位，所述横向冷却管(2)和所述纵向冷却管(3)垂直分布；还包括冷却水供给单元(7)和温度监测单元(8)，所述横向冷却管(2)的进水端、所述纵向冷却管(3)的进水端均和所述冷却水供给单元(7)的出水端连接，所述横向冷却管(2)的出水端、所述纵向冷却管(3)的出水端均和所述冷却水供给单元(7)的进水端连接；所述温度监测单元(8)设置在大体积混凝土(1)的内部；所述冷却水供给单元(7)、所述温度监测单元(8)均和plc连接。2.根据权利要求1所述的混凝土智能冷却通水系统，其特征在于，所述横向冷却管(2)包括若干上部横向管体(21)、若干下部横向管体(22)及若干横向弯管(23)，若干所述上部横向管体(21)分布在若干所述下部横向管体(22)的上方，所述上部横向管体(21)、所述下部横向管体(22)依次交错设置，所述横向弯管(23)将所述上部横向管体(21)和所述下部横向管体(22)依次连接以构成连续的为蛇形布置的所述横向冷却管(2)。3.根据权利要求2所述的混凝土智能冷却通水系统，其特征在于，所述纵向冷却管(3)包括若干上部纵向管体(31)、若干下部纵向管体(32)及若干纵向弯管(33)，若干所述上部纵向管体(31)分布在若干所述下部纵向管体(32)的上方，所述上部纵向管体(31)、所述下部纵向管体(32)依次交错设置，所述纵向弯管(33)将所述上部纵向管体(31)和所述下部纵向管体(32)依次连接以构成连续的为蛇形布置的所述纵向冷却管(3)。4.根据权利要求3所述的混凝土智能冷却通水系统，其特征在于，所述下部横向管体(22)和所述上部纵向管体(31)之间连接有中部冷却管(4)。5.根据权利要求1所述的混凝土智能冷却通水系统，其特征在于，所述横向冷却管(2)的进水端、所述纵向冷却管(3)的进水端集中位于大体积混凝土(1)的一边角处，将大体积混凝土(1)的该边角处设为混凝土进水端(11)，在所述混凝土进水端(11)设有分水器(5)，所述横向冷却管(2)的进水端、所述纵向冷却管(3)的进水端均和所述分水器(5)连接，所述分水器(5)和所述冷却水供给单元(7)的出水端连接；所述横向冷却管(2)的出水端、所述纵向冷却管(3)的出水端集中位于大体积混凝土(1)的另一边角处，将大体积混凝土(1)的该边角处设为混凝土出水端(12)，在所述混凝土出水端(12)设有集水器(6)，所述横向冷却管(2)的出水端、所述纵向冷却管(3)的出水端均和所述集水器(6)连接，所述集水器(6)和所述冷却水供给单元(7)的进水端连接。6.根据权利要求5所述的混凝土智能冷却通水系统，其特征在于，所述冷却水供给单元(7)包括冷却水供给水箱(71)、换热设备(72)及循环水泵(73)，所述换热设备(72)安装在所述冷却水供给水箱(71)中，所述冷却水供给水箱(71)的出水端和所述分水器(5)之间连接有第一管路(74)，所述冷却水供给水箱(71)的进水端和所述集水器(6)之间连接有第二管路(75)，所述循环水泵(73)安装在所述第一管路(74)上，所述循环水泵(73)和plc连接。7.根据权利要求6所述的混凝土智能冷却通水系统，其特征在于，所述分水器(5)包括第一分水部(51)、第二分水部(52)和弯管部(53)，所述第一分水部(51)和所述第二分水部(52)垂直分布，所述弯管部(53)将所述第一分水部(51)和所述第二分水部(52)连接，所述横向冷却管(2)的进水端和所述第一分水部(51)连接，所述纵向冷却管(3)的进水端和所述
第二分水部(52)连接，所述第一管路(74)和所述弯管部(53)的中间部位连接，在所述弯管部(53)的内部中间部位处设有冷却水均分板(531)，所述冷却水均分板(531)将所述第一分水部(51)和所述第二分水部(52)隔断，所述冷却水均分板(531)将所述第一管路(74)的管口均分。8.根据权利要求1所述的混凝土智能冷却通水系统，其特征在于，所述温度监测单元(8)包括分布在大体积混凝土(1)内部的多个温度监测通道(81)及配置在各个温度监测通道(81)中的温度传感器(82)，所述温度传感器(82)和plc连接。9.根据权利要求8所述的混凝土智能冷却通水系统，其特征在于，各个所述温度监测通道(81)在大体积混凝土(1)的内部具有不同的深度。10.根据权利要求1所述的混凝土智能冷却通水系统，其特征在于，所述横向冷却管(2)、所述纵向冷却管(3)的内部均间隔分布有阻水块(9)，所述阻水块(9)依次交错设置。

技术总结
本申请涉及一种混凝土智能冷却通水系统，应用在大体积混凝土养护技术领域，包括埋设在大体积混凝土内部的横向冷却管和纵向冷却管，横向冷却管、纵向冷却管分别位于大体积混凝土内部的中上部位、中下部位，横向冷却管和纵向冷却管垂直分布；还包括冷却水供给单元和温度监测单元，横向冷却管的进水端、纵向冷却管的进水端均和冷却水供给单元的出水端连接，横向冷却管的出水端、纵向冷却管的出水端均和冷却水供给单元的进水端连接；温度监测单元设置在大体积混凝土的内部；冷却水供给单元、温度监测单元均和PLC连接。本申请横向冷却管和纵向冷却管在混凝土内部布置方式，可覆盖混凝土内部全域，不会存在降温死角，可提高降温效果。可提高降温效果。可提高降温效果。


技术研发人员：金杰 王志海 章永先
受保护的技术使用者：浙江中乐建设有限公司
技术研发日：2023.07.21
技术公布日：2023/10/5