大体积混凝土浇筑用控水装置的制作方法

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1.本实用新型涉及混凝土温控的技术领域，具体地说，涉及一种大体积混凝土浇筑用控水装置。

背景技术：

2.大体积混凝土温度与裂缝控制是土木工程领域常见问题之一。在大体积混凝土结构的施工过程中，水泥的水化反应会产生大量的水化热，使混凝土内部温度升高，当温升达到峰值后温度下降，在升温－降温过程混凝土内部会产生一个不均匀的温度场，外部冷混凝土受到内部热混凝土的膨胀和收缩的约束，从而产生温度应力，应力超过混凝土极限抗拉强度时，混凝土会产生裂缝，导致大体积混凝土的承载能力、防水性能及耐久性能降低，影响结构安全。
3.为解决混凝土温度裂缝问题，目前采用较多的温控方法是在待浇筑大体积混凝土结构内部埋设水管，通过向水管输送冷却水来进行降温，降低混凝土内外温差和层间温差。此类装置通常设有供水装置和分水装置，由供水装置向分水装置供水，再由分水装置分多个管路向大体积混凝土输送冷却水。申请号为 202020725939 .5的实用新型专利公开了一种高空大体积混凝土浇筑用连续分流控水系统，由进水系统、分水系统和冷却系统组成，通过分流装置使出水口的数量大于水泵的数量，从而减少水泵用量，节约成本。但该方案存在不足：不能对水温进行动态调节，降温速率不易准确控制。

技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种可根据大体积混凝土内部温度情况，动态调节冷、热水供水流量，使冷却水温度处于适宜状态，有利于准确控制降温速率，避免降温速度不足或过快问题的大体积混凝土浇筑用控水装置。
5.本实用新型公开的技术方案是:
6.一种大体积混凝土浇筑用控水装置，包括冷水箱、热水箱、泵机组和控制中心、分水装置，所述泵机组包括冷水泵、热水泵和混合水泵，所述冷水泵进水端通过主路冷进水管连接冷进水口，所述混合水泵进水端一路通过分路冷进水管连接冷进水口，另一路通过分路热进水管连接热进水口，所述热水泵进水端通过主路热进水管连接热进水口；所述冷进水口连接冷水箱，所述热进水口连接热水箱；所述热水泵出水端通过热出水管连接热出水口，所述混合水泵出水端一路通过第二混合出水管分路连接热出水口，另一路通过第一混合出水管分路连接冷出水口，所述冷水泵出水端通过冷出水管连接冷出水口；所述控制中心用于参数输入和指令下达。
7.作为优选方案，所述混合水泵进水端安装混合进水管，混合进水管通过三通接头连接分路冷进水管和分路热进水管。
8.作为优选方案，所述混合水泵出水端安装混合出水管，混合出水管通过三通接头连接第二混合出水管分路和第一混合出水管分路。
9.作为优选方案，在冷水泵、热水泵、混合水泵的进水端和出水端分别安装比例伺服阀，所述比例伺服阀由所述控制中心控制各管路的开闭和水流量。
10.作为优选方案，在冷出水口安装第一温度传感器和冷出水流量计，第一温度传感器实时测量冷水出水口的水温并将温度信息传输到控制中心，冷出水流量计实时测量冷出水流量并传输到控制中心；在热出水口安装第二温度传感器和热出水流量计，第二温度传感器实时测量热出水口的水温并将温度信息传输到控制中心，热出水流量计实时测量热出水流量并传输到控制中心。
11.作为优选方案，在混合出水管安装第三温度传感器，第三温度传感器实时测量混合出水管的水温并将温度信息传输到控制中心。
12.作为优选方案，冷水箱设有第一水位传感器、热水箱设有第二水位传感器，用于监测水量；所述冷水箱设有第四温度传感器、热水箱设有第五温度传感器，用于监测水温，为控制中心的控温策略提供依据。
13.所述分水装置设有连接热水出水口的热水筒、连接冷水出水口的冷水筒；热水筒设有若干热分水管，每根分水管上均设有比例伺服阀；冷水筒设有若干冷分水管，每根分水管上均设有比例伺服阀；所述热分水管和冷分水管数量相同，一一对应，每一对合流为一个分水出水口；在分水出水口均设有分水流量计。
14.本实用新型的有益效果是：
15.1、大体积混凝土结构的施工过程中，先后浇筑的混凝土层的温度是不一样的，所需冷却的速率也不一样，因此所需的水温和流量也是不一样的。本实用新型技术可现时提供不同流量和不同温度的水流，有利于有的放矢地控制大体积混凝土各区域温差。
16.2、智能化程度高，控制中心可根据监测情况自动调整流量和温度，以获得合适的冷却水。
附图说明
17.图1 为本实用新型的一种大体积混凝土浇筑用控水装置总体布置图。
18.图2为本实用新型的泵机组结构示意图。
19.图3为图2的左视图。
20.图4为图2的顶视图。
21.图5为图2的后视图。
22.图6为分水装置主视图
23.图7为分水装置顶视图
24.图8 为分水装置分水管和比例伺服阀布置图
25.附图部件明细为：
26.1.1-冷水泵、1.2-混合水泵、1.3-热水泵、2.1-主路冷进水管、2.2-分路冷进水管、2.3-分路热进水管、2.4-主路热进水管、2.5-冷进水口、2.6-热进水口、 2.7-混合进水管、 3.1-冷出水管、3.2-第一混合出水管分路、3.3-第二混合出水管分路、 3.4-热出水管、3.5-冷出水口、 3.6-热出水口、 3.7混合出水管、4.1-第一温度传感器、 4.2-第二温度传感器、 4.3-第三温度传感器、4.4-冷出水流量计、4.5-热出水流量计、 5-比例伺服阀、 6-冷水箱、 6.1-第四温度传感器、6.2-第一水位传感器、7-热水箱、 7.1-第五温度传感器、7.2-第二水
位传感器、8-泵机组、9-控制中心、10-分水装置、10.1-热水筒、10.2-冷水筒、10.3-热水筒进水口、10.4-冷水筒进水口、10.5-热水分水管、10.6-冷水分水管、10.7-分水出水口、10.8-分水流量计、11-大体积混凝土、12-分水比例伺服阀。
具体实施方式
27.下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型做进一步阐述和说明:
28.请参考图1、图2、图3、图4和图5，本实用新型的大体积混凝土浇筑用控水装置，包括冷水箱6、热水箱7、泵机组8和控制中心9、分水装置10，所述泵机组8包括冷水泵1.1、热水泵1.3和混合水泵1.2，所述冷水泵1.1进水端通过主路冷进水管2.1连接冷进水口2.5，所述混合水泵1.2进水端一路通过分路冷进水管2.2连接冷进水口2.5，另一路通过分路热进水管2.3连接热进水口2.6，所述热水泵1.3进水端通过主路热进水管2.4连接热进水口2.6；所述冷进水口2.5连接冷水箱6，所述热进水口2.6连接热水箱7；所述热水泵1.3出水端通过热出水管3.4连接热出水口3.6，所述混合水泵1.2出水端一路通过第二混合出水管分路3.3连接热出水口3.6，另一路通过第一混合出水管分路3.2连接冷出水口3.5，所述冷水泵1.1出水端通过冷出水管3.1连接冷出水口3.5；所述控制中心9用于参数输入和指令下达；水泵用于输送热水、冷水和冷热混合水；进水管路和出水管路为水输送的通道。
29.热水进水管一端与热水箱7连接，另一端在热进水口2.6处分流为两路，主路热进水管2.4接热水泵1.3，分路热进水管2.3与分路冷水管2.2合流为混合进水管2.7后接混合水泵1.2。
30.进水管路经水泵后即为出水管路。其中混合水出水管重新分为两路，其中第一混合出水管分路3.2与冷出水管3.1合流为后接分水装置的冷水分水器，第二混合出水管分路3.3与热水出水管合流后接分水装置的热水分水器。
31.比例伺服阀5安装在进水管路和出水管路上，每一路进水管安装一个，每一路出水管也安装一个。
32.所述热水泵1.3进水端安装混合进水管2.7，混合进水管2.7通过三通接头连接分路冷进水管2.2和分路热进水管2.3；所述热水泵1.3出水端安装混合出水管3.7，混合出水管3.7通过三通接头连接第二混合出水管分路3.3和第一混合出水管分路3.2。
33.在冷水泵1.1、热水泵1.3、混合水泵1.2的进水端和出水端分别安装比例伺服阀5，所述比例伺服阀5由所述控制中心9控制各管路的开闭和水流量。
34.在冷出水口3.5安装第一温度传感器4.1和冷出水流量计4.4，第一温度传感器4.1实时测量冷水出水口3.5的水温并将温度信息传输到控制中心9，冷出水流量计4.4实时测量冷出水流量并传输到控制中心9；在热出水口3.6安装第二温度传感器4.2和热出水流量计4.5，第二温度传感器4.2实时测量热出水口3.6的水温并将温度信息传输到控制中心9，热出水流量计4.5实时测量热出水流量并传输到控制中心9；冷水箱6设有第一水位传感器6.2、热水箱7设有第二水位传感器7.2，用于监测水量；所述冷水箱6设有第四温度传感器6.1、热水箱7设有第五温度传感器7.1，用于监测水温，为控制中心9的控温策略提供依据，同时便于当水温不满足要求时及时加温或降温。
35.在混合出水管3.7、冷出水口3.5和热出水口3.6均设置有温度传感器，用以测量混合水温、冷出水和热出水水温。
36.在冷出水口3.5和热出水口3.6分别设置有冷出水流量计4.4、热出水流量计4.5、用以测量冷出水流量和热出水流量。
37.水泵包括专供输送冷水的冷水泵1.1、专供输送热水的热水泵1.3和可变换输送热水、冷水或冷热混合水的混合水泵1.2。所述水泵采用变频离心泵，根据需要可设置多个，为简化描述，本实施例中冷水泵、热水泵、混合水泵各设置一个。
38.请参考图6、7、8，所述分水装置10设有连接热水出水口的热水筒10.1、连接冷水出水口的冷水筒10.2；热水筒10.1设有若干热分水管10.5，每根分水管上均设有分水比例伺服阀12；冷水筒10.2设有若干冷分水管10.6，每根分水管上均设有分水比例伺服阀12；所述热分水管10.5和冷分水管10.6数量相同，一一对应，每一对合流为一个分水出水口10.7；在分水出水口均设有分水流量计10.8。
39.应用本实用新型的一种控制方法如下：
40.包括步骤：
41.（1）提供冷水步骤：在控制中心9设定冷水流量值，开启冷水泵1.1，向分水装置10供水，分水装置10根据大体积混凝土控温所需的水流股数分水后给大体积混凝土11供水；冷出水流量计4.4实时测量冷出水流量并传输到控制中心9，控制中心9将出水流量与设定冷水流量值比较，根据比较结果灵活控制主路冷进水管2.1上比例伺服阀的开度调节流量；如仅开启冷水泵1.1流量不够，同时开启混合水泵1.2，并打开分路冷水进水管2.2上的比例伺服阀，关闭分路热水进水管2.3上的比例伺服阀，同时输送冷水；
42.（2）提供热水步骤：当只需要热水时，在控制中心9设定热水流量值，开启热水泵1.3，向分水装置10供水，分水装置10根据大体积混凝土控温所需的水流股数分水后给大体积混凝土11供水；热出水流量计4.5实时测量热出水流量并传输到控制中心9，控制中心9将出水流量与设定热水流量值比较，根据比较结果灵活控制主路热进水管2.4上比例伺服阀的开度调节流量；如仅开启热水泵1.3流量不够，同时开启混合水泵1.2，并关闭分路冷水进水管2.2上的比例伺服阀，打开分路热水进水管2.3上的比例伺服阀，同时输送热水；
43.（3）同时输送冷、热水步骤：在控制中心9设定热水流量值和冷水流量值，同时开启热水泵1.3和冷水泵1.1向分水装置10供水，分水装置10根据大体积混凝土控温所需的水流股数分水后给大体积混凝土11供水；冷出水流量计4.4实时测量冷出水流量并传输到控制中心9，热出水流量计4.5实时测量热出水流量并传输到控制中心9，控制中心将冷、热出水流量与相应设定值比较后灵活控制主路冷进水管2.1和主路热进水管2.4上的比例伺服阀的开度调节流量；如仅开启冷水泵和热水泵，冷水或热水流量仍不足，同时开启混合水泵1.2，冷水不足时关闭分路热水进水管2.3上的比例伺服阀，打开分路冷水进水管2.2上的比例伺服阀；热水不足不时关闭分路冷水进水管2.2上的比例伺服阀，打开分路热水进水管2.3上的比例伺服阀；
44.（4）将冷、热水进行混合调为一种温度的水流时调节步骤：当需要将冷、热水进行混合调为一种温度的水流时，在控制中心9设定混合水温控制范围值、混合水流量值，开启混合水泵1.2，同时抽取冷水和热水，混合后输送给分水装置10；安装在混合出水管3.7的第三温度传感器4.3实时测量混合水温并反馈到控制中心9，控制中心9将混合水温与设定水温控制范围比较，并控制分路冷水进水管2.2和分路热水进水管2.3上的比例伺服阀以改变冷、热水的流量；当混合水温大于设定水温控制范围时，加大分路冷水进水管2.2上的比例
伺服阀的开度，以增加冷水进水流量，同时减小分路热水进水管2.3上的比例伺服阀的开度，以减小热水进水流量，从而获得合适的水温；当混合水温小于设定水温控制范围时，减小分路冷水进水管2.2上的比例伺服阀的开度，以减小冷水进水流量，同时加大分路热水进水管2.3上的比例伺服阀的开度，以增加热水进水流量，从而获得合适的水温，直至满足要求；
45.（5）同时输送冷、热水，且进行混合调温步骤：当需要同时输送冷、热水，且需要混合调温时,在控制中心9设定混合后的冷水出水温度和热水出水温度的控制范围值，以及冷水出水流量值、热水出水流量值，同时开启冷水泵1.1、热水泵1.3和混合水泵1.2；第一温度传感器4.1实时测量冷出水口3.5的水温并将温度信息传输到控制中心；第二温度传感器4.2实时测量热出水口3.6的水温将温度信息传输到控制中心；控制中心将实时温度与相应的设定值比较，并根据比较结果采用如下控制策略：
46.1）当冷出水口3.5的水温偏高时，减小混合出水管分路一3.2上的比例伺服阀的开度以减小混合水流量，同时加大冷水出水管3.1上的比例伺服阀的开度以增加冷水流量，实现降低出水水温，直至温度达到要求，出水总流量不变；反之，当冷水出水口3.5的水温偏低时，加大第一混合出水管分路3.2上的比例伺服阀的开度以增加其流量，同时减小冷出水管3.1上的比例伺服阀的开度以减小其流量，实现提高出水水温，直至温度达到要求，出水总流量不变；
47.2）当热水出水口3.6的水温偏高时，加大第二混合出水管分路3.3上的比例伺服阀的开度以增加混合水流量，同时减小热出水管3.4上的比例伺服阀的开度以减小热水流量，以降出水水温，出水总流量不变；反之，当热水出水口3.6的水温偏低时，减小第二混合出水管分路3.3上的比例伺服阀的开度以减小混合水流量，同时加大热出水管3.4上的比例伺服阀的开度以增加热水流量，以提高出水水温，出水总流量不变。
48.（6）分水步骤：根据大体积混凝土温控的实际需要，在控制中心9设定分水的股数和各股流量，由分水装置10分股后向大体积混凝土11输水。当需要输送热水时打开热分水管10.5的分水比例伺服阀12，关闭冷分水管10.6的分水比例伺服阀12；当需要输送冷水时关闭热分水管10.5的分水比例伺服阀12，打开冷分水管10.6的分水比例伺服阀12。分水出水管上的流量计10.8实时测量流量并反馈到控制中心9，控制中心9根据比较结果灵活控制分水管上的分水比例伺服阀12的开度调节流量。
49.最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

技术特征：

1.一种大体积混凝土浇筑用控水装置，包括冷水箱（6）、热水箱（7）、泵机组（8）和控制中心（9）、分水装置（10），其特征在于：所述泵机组（8）包括冷水泵（1.1）、热水泵（1.3）和混合水泵（1.2），所述冷水泵（1.1）进水端通过主路冷进水管（2.1）连接冷进水口（2.5），所述混合水泵（1.2）进水端一路通过分路冷进水管（2.2）连接冷进水口（2.5），另一路通过分路热进水管（2.3）连接热进水口（2.6），所述热水泵（1.3）进水端通过主路热进水管（2.4）连接热进水口（2.6）；所述冷进水口（2.5）连接冷水箱（6），所述热进水口（2.6）连接热水箱（7）；所述热水泵（1.3）出水端通过热出水管（3.4）连接热出水口（3.6），所述混合水泵（1.2）出水端一路通过第二混合出水管分路（3.3）连接热出水口（3.6），另一路通过第一混合出水管分路（3.2）连接冷出水口（3.5），所述冷水泵（1.1）出水端通过冷出水管（3.1）连接冷出水口（3.5）；所述控制中心（9）用于参数输入和指令下达。2.根据权利要求1所述的大体积混凝土浇筑用控水装置，其特征在于：所述混合水泵（1.2）进水端安装混合进水管（2.7），混合进水管（2.7）通过三通接头连接分路冷进水管（2.2）和分路热进水管（2.3）。3.根据权利要求1所述的大体积混凝土浇筑用控水装置，其特征在于：所述混合水泵（1.2）出水端安装混合出水管（3.7），混合出水管（3.7）通过三通接头连接第二混合出水管分路（3.3）和第一混合出水管分路（3.2）。4.根据权利要求1所述的大体积混凝土浇筑用控水装置，其特征在于：在冷水泵（1.1）、热水泵（1.2）、混合水泵（1.3）的进水端和出水端分别安装比例伺服阀（5），所述比例伺服阀（5）由所述控制中心（9）控制各管路的开闭和水流量。5.根据权利要求1所述的大体积混凝土浇筑用控水装置，其特征在于：在冷出水口（3.5）安装第一温度传感器（4.1）和冷出水流量计（4.4），第一温度传感器（4.1）实时测量冷水出水口（3.5）的水温并将温度信息传输到控制中心（9），冷出水流量计（4.4）实时测量冷出水流量并传输到控制中心（9）；在热出水口（3.6）安装第二温度传感器（4.2）和热出水流量计（4.5），第二温度传感器（4.2）实时测量热出水口（3.6）的水温并将温度信息传输到控制中心（9），热出水流量计（4.5）实时测量热出水流量并传输到控制中心（9）。6.根据权利要求3所述的大体积混凝土浇筑用控水装置，其特征在于：在混合出水管（3.7）安装第三温度传感器（4.3），第三温度传感器（4.3）实时测量混合出水管（3.7）的水温并将温度信息传输到控制中心（9）。7.根据权利要求1所述的大体积混凝土浇筑用控水装置，其特征在于：冷水箱（6）设有第一水位传感器（6.2）、热水箱（7）设有第二水位传感器（7.2），用于监测水量；所述冷水箱（6）设有第四温度传感器（6.1）、热水箱（7）设有第五温度传感器（7.1），用于监测水温，为控制中心（9）的控温策略提供依据。8.根据权利要求1所述的大体积混凝土浇筑用控水装置，其特征在于：所述分水装置（10）设有连接热水出水口的热水筒（10.1）、连接冷水出水口的冷水筒（10.2）；热水筒（10.1）设有若干热分水管（10.5），每根分水管上均设有分水比例伺服阀（12）；冷水筒（10.2）设有若干冷分水管（10.6），每根分水管上均设有分水比例伺服阀（12）；所述热分水管（10.5）和冷分水管（10.6）数量相同，一一对应，每一对合流为一个分水出水口（10.7）；在分水出水口均设有分水流量计（10.8）。

技术总结

一种大体积混凝土浇筑用控水装置，包括冷水泵、热水泵和混合水泵，冷水泵进水端通过主路冷进水管连接冷进水口，混合水泵进水端一路通过分路冷进水管连接冷进水口，另一路通过分路热进水管连接热进水口，热水泵进水端通过主路热进水管连接热进水口；热水泵出水端通过热出水管连接热出水口，混合水泵出水端一路通过第二混合出水管分路连接热出水口，另一路通过第一混合出水管分路连接冷出水口，冷水泵出水端通过冷出水管连接冷出水口。其优点是可现时提供不同流量和不同温度的水流，有利于有的放矢地控制大体积混凝土各区域温差；智能化程度高，控制中心可根据监测情况自动调整流量和温度，以获得合适的冷却水。以获得合适的冷却水。以获得合适的冷却水。