一种蒸汽养护系统的制作方法

1.本发明涉及蒸汽设备领域，具体而言，涉及一种蒸汽养护系统。


背景技术：

2.高速或高铁项目的梁场需要提供蒸汽对预制梁板进行养护，以保证施工质量和工期，采用蒸汽锅炉供应蒸汽，锅炉的进料、燃烧和温控全自动运行，可以根据生产实时的调整和控制，在制梁区旁设置锅炉房，蒸汽管道就近布置。
3.采用蒸汽养护技术预制混凝土板梁可以提高梁的品质,缩短施工周期,该技术的难点在于无法严格、准确且实时地控制养护室内部的温度变化。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种蒸汽养护系统，解决了现有蒸汽养护系统无法严格、准确且实时地控制养护室内部的温度变化的问题。
5.本发明的另一目的在于提供一种蒸汽养护方法，解决了现有蒸汽养护系统无法严格、准确且实时地控制养护室内部的温度变化的问题。
6.本发明的实施例是这样实现的：
7.第一方面，本技术实施例提供一种蒸汽养护系统，蒸汽源、蒸汽管道、养护室、工控机、阀门和设于养护室内部的传感器，上述蒸汽源通过蒸汽管道与上述养护室连接，上述阀门设于上述蒸汽管道上，上述阀门与上述工控机电连接，上述传感器与上述工控机电连接。
8.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述传感器为无线温湿度监测传感器。
9.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述阀门为可调节型智能电动阀。
10.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述养护室的养护周期包括升温期、保温期和降温期。
11.第二方面，本技术实施例提供一种蒸汽养护方法，采用如上上述的一种蒸汽养护系统，包括以下步骤：
12.升温期：在上述工控机上设定养护参数和升温速率，上述工控机根据上述养护参数和升温速率调整上述阀门的开度，对上述养护室进行升温；
13.保温期：上述传感器获取上述养护室内部的温湿度并传送至上述工控机，上述工控机将上述养护室内部的温湿度与上述养护参数进行对比，根据对比结果控制上述阀门的开度，确保上述养护室内部的温湿度与上述养护参数处于误差区间内；
14.降温期：在上述工控机上设定降温速率，上述工控机根据上述降温速率调整上述阀门的开度，直至将上述养护室的内部温度降至环境温度。
15.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述升温期步骤中，上述养护参数包括养护温度和养护湿度，上述养护温度为85
‑
90℃，上述养护湿度为90
‑
95％rh。
16.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述升温期步骤中，上述升温速率为8
‑
12℃/h。
17.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述保温期步骤中，上述误差区间包括温度误差区间和湿度误差区间，上述温度误差区间为
±
1℃，上述湿度误差区间为
±
5％rh。
18.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述保温期步骤中，上述保温时间为44
‑
52h。
19.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述降温期步骤中，上述降温速率为8
‑
12℃/h。
20.本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
21.针对第一方面，本实施例中的一种蒸汽养护系统，包括蒸汽源、蒸汽管道、养护室、工控机、阀门和设于养护室内部的传感器，上述蒸汽源通过蒸汽管道与上述养护室连接，上述阀门设于上述蒸汽管道上，上述阀门与上述工控机电连接，上述传感器与上述工控机电连接，采用上述传感器获取上述养护室内部的温湿度并提供信号给上述工控机，上述工控机根据上述信号控制上述阀门的开度，进而控制上述蒸汽源对上述养护室内部的蒸汽输送，最终实现对上述养护室内部温湿度的控制，解决了现有蒸汽养护系统无法严格、准确且实时地控制养护室内部的温度变化的问题。
22.针对第二方面，本实施例中的一种蒸汽养护方法，包括以下步骤：先在上述工控机上设定养护参数和升温速率，然后上述工控机根据上述养护参数和升温速率调整上述阀门的开度，对上述养护室进行升温，上述传感器获取上述养护室内部的温湿度并传送至上述工控机，上述工控机将上述养护室内部的温湿度与上述养护参数进行对比，根据对比结果控制上述阀门的开度，确保上述养护室内部的温湿度与上述养护参数处于误差区间内，最后在上述工控机上设定降温速率，上述工控机根据上述降温速率调整上述阀门的开度，直至将上述养护室的内部温度降至环境温度完成对上述养护室内部预制混凝土板梁的养护，解决了现有蒸汽养护系统无法严格、准确且实时地控制养护室内部的温度变化的问题。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
24.图1为本发明中一种蒸汽养护系统的示意图。
25.图标：1
‑
蒸汽源，2
‑
蒸汽管道，3
‑
养护室，4
‑
工控机，5
‑
阀门，6
‑
传感器。
具体实施方式
26.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
27.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范
围。
28.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
29.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
30.在本发明实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
31.本发明提出一种蒸汽养护系统，包括蒸汽源1、蒸汽管道2、养护室3、工控机4、阀门5和设于养护室3内部的传感器6，上述蒸汽源1通过蒸汽管道2与上述养护室3连接，上述阀门5设于上述蒸汽管道2上，上述阀门5与上述工控机4电连接，上述传感器6与上述工控机4电连接，采用上述传感器6获取上述养护室3内部的温湿度并提供信号给上述工控机4，上述工控机4根据上述信号控制上述阀门5的开度，进而控制上述蒸汽源1对上述养护室3内部的蒸汽输送，最终实现对上述养护室3内部温湿度的控制，解决了现有蒸汽养护系统无法严格、准确且实时地控制养护室3内部的温度变化的问题。
32.在本实施例的一些其他实施方式中，上述蒸汽源1可以采用安徽雷普顿热能设备有限公司生产的生物质低压蒸汽锅炉，也可以采用市售任意一种生物质低压蒸汽锅炉，相较于梁场常用的压力容器式蒸汽锅炉，低压蒸汽锅炉运行时更加安全。
33.在本实施方式中：采用现有市售产品作为蒸汽源1，可替换性强，安全性好，省去了设备的研发成本，此外，生物质常压蒸汽锅炉采用生物质燃料，具有可再生和持续发展的优点，对环境友好。
34.在本实施例的一些其他实施方式中，上述工控机4可以采用研华mio
‑
5251，也可以采用市售任意一种工控机4。
35.在本实施方式中：采用现有市售产品作为工控机4可替换性强，省去了设备的研发成本。
36.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述传感器6为无线温湿度监测传感器6。
37.在本实施例的一些其他实施方式中，上述无线温湿度监测传感器可以采用pt100温度传感器铂热电阻，也可以采用任意一种市售无线温湿度监测传感器。
38.在本实施方式中：采用市售无线温湿度监测传感器作为传感器6，可替换性强，省去了设备的研发成本，在实现对上述养护室3内部温湿度检查功能的同时，也能够将监测到的数据转化为无线信号传送至上述工控机4，免去了信号线路铺设的过程，省时省力。
39.在本实施例的一些其他实施方式中，上述传感器6可以采用任意一种市售有线温湿度监测传感器。
40.在本实施方式中：采用市售有线温湿度监测传感器作为传感器6，可替换性强，省
去了设备的研发成本，相较于无线温湿度监测传感器，其监测到的信号不易收到其他无线信号干扰，信号传输稳定可靠。
41.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述阀门5为可调节型智能电动阀。
42.在本实施例的一些其他实施方式中，上述可调节型智能电动阀可以采用kzq10l_220v嵌入式智能阀门5，也可以采用任意一种市售调节型智能电动阀。
43.在本实施方式中：采用现有市售产品作为可调节型智能电动阀，能够配合工控机4实现对蒸汽管道2内蒸汽流的精确控制，可替换性强，省去了设备的研发成本。
44.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述养护室3的养护周期包括升温期、保温期和降温期，通过设置升温期、保温期和降温期的方式，对位于养护室3内部的预制混凝土板梁进行养护，提高预制混凝土板梁的品质,缩短施工周期。
45.本发明还提出了一种蒸汽养护方法，包括以下步骤：先在上述工控机4上设定养护参数和升温速率，然后上述工控机4根据上述养护参数和升温速率调整上述阀门5的开度，对上述养护室3进行升温，上述传感器6获取上述养护室3内部的温湿度并传送至上述工控机4，上述工控机4将上述养护室3内部的温湿度与上述养护参数进行对比，根据对比结果控制上述阀门5的开度，确保上述养护室3内部的温湿度与上述养护参数处于误差区间内，最后在上述工控机4上设定降温速率，上述工控机4根据上述降温速率调整上述阀门5的开度，直至将上述养护室3的内部温度降至环境温度完成对上述养护室3内部预制混凝土板梁的养护，解决了现有蒸汽养护系统无法严格、准确且实时地控制养护室3内部的温度变化的问题。
46.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述升温期步骤中，上述养护参数包括养护温度和养护湿度，上述养护温度为85
‑
90℃，上述养护湿度为90
‑
95％rh，采用上述养护温度和养护湿度，可以满足uhpc超高性能混凝土需要高温蒸汽养护的工艺要求。uhpc是一种高强度，高韧性，孔隙率低的超高强水泥基材料，具有超高强度与高耐久性的特点，在生产时需要较高温度的恒温恒湿蒸汽养护。
47.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述升温期步骤中，上述升温速率为8
‑
12℃/h，采用上述升温速率，可以避免升温过快使得混凝土开裂。满足uhpc超高性能混凝土需要高温蒸汽养护的工艺要求。
48.上述升温速率的温差区间为
±
2℃，当上述传感器6获取上述养护室3内部的温度上升速率大于设定的升温速率2℃/h时，上述工控机4控制上述阀门5的开度，减小上述蒸汽管道2的蒸汽输送；当上述传感器6获取上述养护室3内部的温度上升速率小于设定的升温速率2℃/h时，上述工控机4控制上述阀门5的开度，加大上述蒸汽管道2的蒸汽输送，确保上述养护室3内部的温度上升速率与设定的升温速率相同，保证养护效果。
49.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述保温期步骤中，上述误差区间包括温度误差区间和湿度误差区间，上述温度误差区间为
±
1℃，上述湿度误差区间为
±
5％rh，采用上述温度误差区间和上述湿度误差区间，可以避免温湿度波动过大使得混凝土开裂。满足uhpc超高性能混凝土需要高温蒸汽养护的工艺要求。
50.当上述传感器6获取上述养护室3内部的温度低于设定的养护温度1℃且上述养护室3内部的湿度低于设定的养护湿度5％rh时，上述工控机4控制上述阀门5的开度，加大上述蒸汽管道2的蒸汽输送；当上述传感器6获取上述养护室3内部的温度高于设定的养护温
度1℃且上述养护室3内部的湿度高于设定的养护湿度5％rh时，上述工控机4控制上述阀门5的开度，减少上述蒸汽管道2的蒸汽输送，确保上述养护室3内部的温度和湿度分别位于温度误差区间和湿度误差区间，保证养护效果。
51.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述保温期步骤中，上述保温时间为44
‑
52h，采用上述保温时间，可以充分保证保温期混凝土的强度。
52.进一步的，在本发明的一些实施例中，上述降温期步骤中，上述降温速率为8
‑
12℃/h，采用上述降温速率，可以避免降温过快使得混凝土开裂。
53.上述降温速率的温差区间为
±
2℃，当上述传感器6获取上述养护室3内部的温度下降速率大于设定的降温速率2℃/h时，上述工控机4控制上述阀门5的开度，增加上述蒸汽管道2的蒸汽输送；当上述传感器6获取上述养护室3内部的温度上升速率小于设定的升温速率2℃/h时，上述工控机4控制上述阀门5的开度，减小上述蒸汽管道2的蒸汽输送，确保上述养护室3内部的温度下降速率与设定的降温速率相同，保证养护效果。
54.实施例1
55.请参照图1，本实施例提供一种蒸汽养护方法，包括以下步骤：
56.升温期：在上述工控机4上设定养护参数和升温速率，上述养护参数包括养护温度和养护湿度，上述养护温度为85℃，上述养护湿度为90％rh，上述升温速率为8℃/h，上述工控机4根据上述养护参数和升温速率调整上述阀门5的开度，对上述养护室3进行升温；
57.保温期：上述传感器6获取上述养护室3内部的温湿度并传送至上述工控机4，上述工控机4将上述养护室3内部的温湿度与上述养护参数进行对比，根据对比结果控制上述阀门5的开度，确保上述养护室3内部的温湿度与上述养护参数处于误差区间内，上述温度误差区间为
±
1℃，上述湿度误差区间为
±
5％rh，上述保温时间为52h；
58.降温期：在上述工控机4上设定降温速率，上述降温速率为8℃/h，上述工控机4根据上述降温速率调整上述阀门5的开度，直至将上述养护室3的内部温度降至环境温度，完成对预制混凝土板梁的蒸汽养护。
59.实施例2
60.请参照图1，本实施例提供一种蒸汽养护方法，包括以下步骤：
61.升温期：在上述工控机4上设定养护参数和升温速率，上述养护参数包括养护温度和养护湿度，上述养护温度为90℃，上述养护湿度为95％rh，上述升温速率为12℃/h，上述工控机4根据上述养护参数和升温速率调整上述阀门5的开度，对上述养护室3进行升温；
62.保温期：上述传感器6获取上述养护室3内部的温湿度并传送至上述工控机4，上述工控机4将上述养护室3内部的温湿度与上述养护参数进行对比，根据对比结果控制上述阀门5的开度，确保上述养护室3内部的温湿度与上述养护参数处于误差区间内，上述温度误差区间为
±
1℃，上述湿度误差区间为
±
5％rh，上述保温时间为44h；
63.降温期：在上述工控机4上设定降温速率，上述降温速率为12℃/h，上述工控机4根据上述降温速率调整上述阀门5的开度，直至将上述养护室3的内部温度降至环境温度，完成对预制混凝土板梁的蒸汽养护。
64.实施例3
65.请参照图1，本实施例提供一种蒸汽养护方法，包括以下步骤：
66.升温期：在上述工控机4上设定养护参数和升温速率，上述养护参数包括养护温度
和养护湿度，上述养护温度为88℃，上述养护湿度为93％rh，上述升温速率为10℃/h，上述工控机4根据上述养护参数和升温速率调整上述阀门5的开度，对上述养护室3进行升温；
67.保温期：上述传感器6获取上述养护室3内部的温湿度并传送至上述工控机4，上述工控机4将上述养护室3内部的温湿度与上述养护参数进行对比，根据对比结果控制上述阀门5的开度，确保上述养护室3内部的温湿度与上述养护参数处于误差区间内，上述温度误差区间为
±
1℃，上述湿度误差区间为
±
5％rh，上述保温时间为48h；
68.降温期：在上述工控机4上设定降温速率，上述降温速率为10℃/h，上述工控机4根据上述降温速率调整上述阀门5的开度，直至将上述养护室3的内部温度降至环境温度，完成对预制混凝土板梁的蒸汽养护。
69.实施例4
70.请参照图1，本实施例提供一种蒸汽养护方法，包括以下步骤：
71.升温期：在上述工控机4上设定养护参数和升温速率，上述养护参数包括养护温度和养护湿度，上述养护温度为86℃，上述养护湿度为91％rh，上述升温速率为9℃/h，上述工控机4根据上述养护参数和升温速率调整上述阀门5的开度，对上述养护室3进行升温；
72.保温期：上述传感器6获取上述养护室3内部的温湿度并传送至上述工控机4，上述工控机4将上述养护室3内部的温湿度与上述养护参数进行对比，根据对比结果控制上述阀门5的开度，确保上述养护室3内部的温湿度与上述养护参数处于误差区间内，上述温度误差区间为
±
1℃，上述湿度误差区间为
±
5％rh，上述保温时间为46h；
73.降温期：在上述工控机4上设定降温速率，上述降温速率为9℃/h，上述工控机4根据上述降温速率调整上述阀门5的开度，直至将上述养护室3的内部温度降至环境温度，完成对预制混凝土板梁的蒸汽养护。
74.实施例5
75.请参照图1，本实施例提供一种蒸汽养护方法，包括以下步骤：
76.升温期：在上述工控机4上设定养护参数和升温速率，上述养护参数包括养护温度和养护湿度，上述养护温度为89℃，上述养护湿度为94％rh，上述升温速率为11℃/h，上述工控机4根据上述养护参数和升温速率调整上述阀门5的开度，对上述养护室3进行升温；
77.保温期：上述传感器6获取上述养护室3内部的温湿度并传送至上述工控机4，上述工控机4将上述养护室3内部的温湿度与上述养护参数进行对比，根据对比结果控制上述阀门5的开度，确保上述养护室3内部的温湿度与上述养护参数处于误差区间内，上述温度误差区间为
±
1℃，上述湿度误差区间为
±
5％rh，上述保温时间为50h；
78.降温期：在上述工控机4上设定降温速率，上述降温速率为11℃/h，上述工控机4根据上述降温速率调整上述阀门5的开度，直至将上述养护室3的内部温度降至环境温度，完成对预制混凝土板梁的蒸汽养护。
79.效果例
80.表1 采用本蒸汽养护系统的强度
81.时间1天3天7天强度(mpa)105155165
82.实验条件说明：采用本蒸汽养护系统，室温为20℃，升温速率为10℃/h，养护温度为90℃，养护湿度为95％rh，降温速率为10℃/h，保温时间为48h，第1天为20℃蒸汽养护；第
2～3天为90℃的蒸汽养护；第4天到第7天为自然养护，分别测试相应时间的强度。
83.表2 采用自然养护的强度
84.时间1天3天7天28天强度(mpa)70110130150
85.实验条件说明：在环境温度的20℃的实验室内，进行自然养护作为对比试验，分别测试第1天、第3天、第7天和第28天的混凝土强度。
86.分析表1和表2的数据，采用本蒸汽养护系统对预制混凝土板梁进行养护，第1天为20℃的蒸汽养护，再经过48小时左右90℃的蒸汽养护后，第3天的强度可以达到155mpa左右，再经过4天的自然养护，第7天的混凝土强度可以达到165mpa左右，而在环境温度20℃的自然养护情况下，3天的养护强度可以达到110mpa左右，7天的养护强度才能达到130mpa左右，到28天才能达到150mpa左右，经过对比试验可以得出，要达到150mpa的强度要求，采用本蒸汽养护系统可以比自然养护条件下提前25天左右，相较于传统的养护工艺，本蒸汽养护系统大大增加预制混凝土板梁的生产效率。
87.综上，本发明的实施例提供一种蒸汽养护系统，其至少具有以下有益效果：
88.一种蒸汽养护系统，包括蒸汽源1、蒸汽管道2、养护室3、工控机4、阀门5和设于养护室3内部的传感器6，上述蒸汽源1通过蒸汽管道2与上述养护室3连接，上述阀门5设于上述蒸汽管道2上，上述阀门5与上述工控机4电连接，上述传感器6与上述工控机4电连接，采用上述传感器6获取上述养护室3内部的温湿度并提供信号给上述工控机4，上述工控机4根据上述信号控制上述阀门5的开度，进而控制上述蒸汽源1对上述养护室3内部的蒸汽输送，最终实现对上述养护室3内部温湿度的控制，解决了现有蒸汽养护系统无法严格、准确且实时地控制养护室3内部的温度变化的问题。
89.一种蒸汽养护方法，包括以下步骤：先在上述工控机4上设定养护参数和升温速率，然后上述工控机4根据上述养护参数和升温速率调整上述阀门5的开度，对上述养护室3进行升温，上述传感器6获取上述养护室3内部的温湿度并传送至上述工控机4，上述工控机4将上述养护室3内部的温湿度与上述养护参数进行对比，根据对比结果控制上述阀门5的开度，确保上述养护室3内部的温湿度与上述养护参数处于误差区间内，最后在上述工控机4上设定降温速率，上述工控机4根据上述降温速率调整上述阀门5的开度，直至将上述养护室3的内部温度降至环境温度完成对上述养护室3内部预制混凝土板梁的养护，解决了现有蒸汽养护系统无法严格、准确且实时地控制养护室3内部的温度变化的问题。
90.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。