一种应用于大体积混凝土施工中的智能管冷系统

1.本实用新型涉及一种用于混凝土的冷却系统，更具体的说，尤其涉及一种应用于大体积混凝土施工中的智能管冷系统。


背景技术：

2.现代建筑中时常涉及到大体积混凝土施工，如高层楼房基础、大型设备基础、桥梁承台、锚定结构利大坝等。大体积混凝土在施工过程中水泥会发生水化反应，产生大量的水化热，混凝土导热性能差，使构件形成较大内外温差，产生温缩裂缝，影响结构使用与安全性能。目前，大体积混凝土的降温措施主要集中于通水冷却，且降温效果显著。传统的通水冷却降温法在大体积混凝土内部温差已符合要求后因温度采集或人员监控管理不及时继续通冷却水，造成水资源和电资源浪费；另外，通冷却水的流量需要施工人员时刻监管和控制，耗费一定的人力资源，同时存在误差。所以有必要发明一种应用于大体积混凝土施工中的智能管冷系统，节省人力，减少水资源浪费，根据内外温差变化按键调整水流量，提高大体积混凝土施工质量。


技术实现要素：

3.本实用新型为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种应用于大体积混凝土施工中的智能管冷系统。
4.本实用新型的应用于大体积混凝土施工中的智能管冷系统，其特征在于：包括水泵、冷却水管、分水器、集水池、温度传感器和智能控制系统，水泵的控制电源线与智能控制系统相连接，用于控制水泵的自动进出水；水泵的进水口与集水池出水口之间连接有回水管，水泵的出水口与分水器的进水口之间经连接水管相连接；冷却水管的两端分别与分水器的出水口和集水池进水口相连接，冷却水管设置于待冷却的混凝土中；温度传感器设置于混凝土中，温度传感器分别设置于混凝土内部中心位置与表面位置，温度传感器与智能控制系统相连接，用于混凝土的内外温度检测。
5.进一步地，所述的智能控制系统包括智能控制箱，智能控制箱内设置有单片机和继电器驱动，单片机与继电器驱动相连接，用于处理接收信息并发出控制信号。
6.进一步地，所述的智能控制箱内设置有内部温度采集区和表面温度采集区，内部温度采集区和表面温度采集区均与所述的单片机相连接，内部温度采集区与所述的内部温度传感器相连接，表面温度采集区与所述的外部温度传感器相连接。
7.进一步地，所述的智能控制箱上设置有内部温度显示屏和表面温度显示屏，内部温度显示屏和表面温度显示屏均与所述的单片机相连接，分别用于显示混凝土内外侧的温度。
8.进一步地，所述的智能控制箱上设置有内表温差显示屏和内表温差设定值显示屏，内表温差显示屏和内表温差设定值显示屏均与所述的单片机相连接，内表温差显示屏与内表温差设定值显示屏分别用于显示内表温差值与内表温差设定值。
9.进一步地，所述的智能控制箱上设置有内表温差调整按键。
10.进一步地，所述的智能控制箱上设置有电源开关。
11.进一步地，所述的智能控制箱上设置有启动键。
12.进一步地，所述的冷却水管上设置有电动流量调节阀，电动流量调节阀的控制端与所述的单片机相连接。
13.进一步地，所述的智能控制箱上设置有流量设定显示屏，流量测定显示屏与所述的单片机相连接。
14.与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
15.（1）本实用新型通过设置冷却水管、温度传感器和智能控制系统，实现了实时监测混凝土内外温度的目的，通过智能控制系统智能调节冷却水管的进出水，达到了智能控制冷却混凝土温度的目的，节约了水资源及电能，避免了能量及资源的浪费，节省了人力。
16.（2）通过温度采集区传输温度数据实时显示大体积混凝土内外温度，当内表温差大于设定值时后自动开启水泵供水，当内表温差低于设定值后自动停止水泵供水。
17.（3）设置各参数显示屏，便于工作人员直观的观测混凝土内外的温度值及冷却水流状态，智能化设置提高了工作人员的工作效率。
附图说明
18.图1为本实用新型的应用于大体积混凝土施工中的智能管冷系统的立体图；
19.图2为本实用新型的智能控制箱的结构示意图；
20.图3为本实用新型的温度传感器的结构示意图；
21.图4为本实用新型的冷却水管的结构示意图。
22.图中：1智能控制箱，2电源开关，3内部温度显示屏，4表面温度显示屏，5内表温差显示屏，6内表温差设定值显示屏，7内表温差调整按键，8流量设定值显示屏，9流量设定值调整按键，10内部温度采集区，11表面温度采集区，12继电器驱动，13单片机，14温度传感器，15水泵，16分水器，17电动流量调节阀，18冷却水管，19集水池，20回水管，21启动键。
具体实施方式
23.下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
24.如图1-4所示，给出了本实用新型的应用于大体积混凝土施工中的智能管冷系统的整体的结构示意图，所示的应用于大体积混凝土施工中的智能管冷系统，包括水泵15、冷却水管18、分水器16、集水池19、温度传感器14和智能控制系统，水泵15的控制电源线与智能控制系统相连接，用于控制水泵15的自动进出水，当混凝土需要冷却时，智能控制系统控制水泵15自动开启，用于管冷系统的供水。水泵15的进水口与集水池19出水口之间连接有回水管20，水泵15的出水口与分水器16的进水口之间经连接水管相连接。冷却水管18的两端分别与分水器16的出水口和集水池19进水口相连接，冷却水管18设置于待冷却的混凝土中。多个冷却水管18均匀的横向平铺排列于待冷却的混凝中且均与分水器16相连接，每根冷却水管18在混凝中成多个“n”形状均匀排列，加大了混凝土的冷却面积。
25.冷却水管18采用具有一定强度、导热性能好的铁皮管制作，管径为φ42mm
×
2.5mm，水平管间距设置为100cm，垂直管间距设置为100cm，管与管之间通过螺纹丝扣 生胶
带连接，冷却水管18的布设层数和管长根据大体积混凝土实际尺寸情况确定。
26.温度传感器14设置于混凝土中，温度传感器14分别设置于混凝土内部中心位置与表面位置，温度传感器14与智能控制系统相连接，用于混凝土的内外温度检测。由于大体积施工中混凝土的施工面积较大，所以根据构件对称性的特点选取混凝土面积的1/4布设温度传感器14，温度传感器14的数量根据混凝土的实际大小来确定。表面位置的温度传感器14埋设于大体积混凝土构件中心部位短边与长边中心线交点表面以下5cm处，温度传感器14与冷却水管18之间的高度间距大于或等于25cm。
27.智能控制系统包括智能控制箱，智能控制箱1内设置有单片机13和继电器驱动12，单片机13与继电器驱动12相连接，用于处理接收信息并发出控制信号。温度传感器14与单片机13相连接，温度传感器14感受混凝土温度信息并传输到单片机13，单片机13接收信息并处理，发出控制信号到管冷系统，自动控制混凝土的降温作业。
28.智能控制箱1内设置有内部温度采集区10和表面温度采集区11，内部温度采集区10和表面温度采集区11均与单片机13相连接，内部温度采集区10与内部的温度传感器14相连接，表面温度采集区11与外部的温度传感器14相连接。设置内外的温度传感器14，以防混凝土内外温度不同而发生混凝土降温不均，造成混凝土的裂纹，保证了内外混凝土在施工过程的均衡降温。
29.智能控制箱1上设置有内部温度显示屏3和表面温度显示屏4，内部温度显示屏3和表面温度显示屏3均与单片机13相连接，分别用于显示混凝土内外侧的温度，便于工作人员的观测。
30.智能控制箱1上设置有内表温差显示屏5和内表温差设定值显示屏6，内表温差显示屏5和内表温差设定值显示屏6均与单片机13相连接，内表温差显示屏5与内表温差设定值显示屏6分别用于显示混凝土的内表温差值与内表温差设定值，便于工作人员及时做出判断，预防控制系统出现故障时人工紧急降温处理。
31.智能控制箱1上设置有内表温差调整按键7，便于调节不同季节不同环境下，混凝土的散热参数不同，做出调整。
32.智能控制箱1上设置有电源开关2，用于设备的通电。
33.智能控制箱1上设置有启动键21，用于混凝土施工开始或结束时，智能控制箱1的启动或关闭，避免了智能控制箱1在无施工时还保持工作状态，节约资源。
34.冷却水管18上设置有电动流量调节阀17，电动流量调节阀17的控制端与单片机13相连接，用来智能控制冷却水管18的水流量大小，以免造成资源浪费。智能控制箱1上设置有流量设定值调整按键9，用于调整通冷却水流量值。
35.智能控制箱1上设置有流量设定显示屏8，流量测定显示屏8与单片机13相连接，便于水流量大小的实时监测，以检测控制系统是否正常运行。
36.智能控制箱1上设置有声光报警器，当混凝土中的温度超过设定值时，声光报警器发出报警，提醒工作人员混凝土内外温度异常，需紧急处理。
37.本实用新型的工作过程如下所述：
38.（1）开启电源开关2，系统接通电源后，按下启动键21，系统开启；
39.（2）系统开启后，内部温度显示屏3显示大体积混凝土构件内部最高温度，表面温度显示屏4显示表面最低温度，内表温差显示屏5显示内表温差，内表温差设定值显示屏6显
示内表温差设定值，温度高于此值启动水泵15通冷却水，温度低于此值停止水泵15。
40.内表温差一般设定值为15℃，高于15℃则自动启动水泵15通冷却水降温，低于15℃则自动停止水泵15。当内表温差高于25℃时或内部温度高于75℃，系统开始报警。
41.（3）内表温差调整按键7用于调整内表温差，流量设定值调整按键9用于调整通冷却水流量值，设置完成后，按下启动键20开始运行。
42.通常混凝土覆盖冷却水管18前开始通水；水流量≥50l/min；根据测温结果降低水流量，确保降温速率≤2.0℃/d；冷却水流速不小于0.6m/s，一般宜在0.6~1m/s之间。