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专利号: 2020104756691
申请人: 安阳工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种大体积混凝土冷却装置,其特征在于:包括多层沿着上下方向平行排列设置的冷却系统、一号冷却液储备箱(10)、二号冷却液储备箱(11),各层的冷却系统结构相同,所述的冷却系统包括管道系统、冷却液调控系统、数据监测控制系统,所述管道系统包括双层组合管(1)、双层橡胶软管节头(9),所述双层组合管(1)包括中间节段,所述中间节段包括内管(7)、外管(6),所述冷却液调控系统包括冷却液流动控制装置(5)、普通管道(13),所述管道系统由若干个双层组合管(1)并排平行设置,并且相邻的两个双层组合管(1)的端部之间采用双层橡胶软管节头(9)连接,所述的管道系统一端的内管(7)通过一个普通管道与一号冷却液储备箱(10)的进液口连接,该端的外管(6)通过一个普通管道(13)与一号冷却液储备箱(10)的出液口连接,且在该段普通管道上安装有一个冷却液流动控制装置(5),冷却液流动控制装置(5)内设置有液压泵,所述的管道系统另一端的内管(7)通过一个普通管道与二号冷却液储备箱(11)的出液口连接,且在该段普通管道上安装有一个冷却液流动控制装置(5),该端的外管(6)通过一个普通管道(13)与二号冷却液储备箱(11)的进液口连接;

所述数据检测分析系统包括应力-温度传感器(2)、数据处理器(12);若干个应力-温度传感器(2)均匀分布在双层组合管(1)的外管(7)管壁上,同时若干个应力-温度传感器(2)均匀分布在混凝土的外表面上,并与混凝土接触,应力-温度传感器(2)、冷却液流动控制装置(5)与数据处理器(12)连接。

2.根据权利要求1所述的大体积混凝土冷却装置,其特征在于:相邻两个双层组合管(1)之间的距离为0.65米-0.8米,相邻上层或下层冷却系统的双层组合管(1)之间的距离为

0.65米-0.8米米,且混凝土外层边缘的组合管道距离混凝土边缘0.65米-0.8米设置。

3.根据权利要求2所述的大体积混凝土冷却装置,其特征在于:所述内管(7)与外管(6)之间沿着长度方向在间隔距离相等处设置有支撑构件一(8);所述双层橡胶软管节头(9)包括内层橡胶软管(92)、外层橡胶软管(91),内层橡胶软管(92)与外层橡胶软管(91)之间沿着长度方向在间隔距离相等处设置有支撑构件二(4),外层橡胶软管(91)两端分别与与两个相邻的外管(6)端部固定连接,内层橡胶软管(92)分别与两个相邻的内管(7)端部固定连接。

4.根据权利要求3所述的大体积混凝土冷却装置,其特征在于:所述的冷却液为抑制性丙烯乙二醇。

5.根据权利要求4所述的大体积混凝土冷却装置,其特征在于:所述的管道系统一端的内管(7)通过一个普通管道与一号冷却液储备箱(10)的进液口连接的结构为:所述双层组合管(1)还包括端节段,所述的管道系统两端的中间节段分别通过一个双层橡胶软管节头(9)连接一个端节段,所述端节段与中间节段结构基本相同,双层组合管(1)的内管(7)在一侧端口处从外管(6)的管壁穿出;所述的管道系统一端的端节段内管(7)穿出外管(6)后,通过一个普通管道与一号冷却液储备箱(10)的进液口连接,该端节段的外管(6)通过一个普通管道(13)与一号冷却液储备箱(10)的出液口连接;

所述的管道系统另一端的内管(7)通过一个普通管道与二号冷却液储备箱(11)的出液口连接的结构为:所述的管道系统另一端的内管(7)穿出外管(6)后通过一个普通管道与二号冷却液储备箱(11)的出液口连接,该端节段的外管(6)通过一个普通管道(13)与二号冷却液储备箱(11)的进液口连接。

6.根据权利要求5所述的大体积混凝土冷却装置的使用方法,其特征在于:包括如下步骤:

步骤一:在浇筑混凝土之前,通过实地查勘并结合设计图纸,设计管道系统中的双层组合管(1)的长度以及双层橡胶软管节头(9)的长度,相邻两个双层组合管(1)之间的距离为

0.65米-0.8米,相邻上层或下层的双层组合管(1)之间的距离为0.65米-0.8米,且混凝土外层边缘的组合管道距离混凝土边缘0.65米-0.8米设置,完成多层冷却系统中各层冷却系统中的管道系统安装;

步骤二:管道系统一端的内管(7)通过一个普通管道(13)与一号冷却液储备箱(10)的进液口连接,该端的外管(6)通过一个普通管道(13)与一号冷却液储备箱(10)的出液口连接,且在该段普通管道上安装有一个冷却液流动控制装置(5),所述的管道系统另一端的内管(7)通过一个普通管道与二号冷却液储备箱(11)的出液口连接,且在该段普通管道上安装有一个冷却液流动控制装置(5),该端的外管(6)通过一个普通管道(13)与二号冷却液储备箱(11)的进液口连接;冷却液流动控制装置(5)与数据处理器(12)连接;

步骤三:将若干个应力-温度传感器(2)均匀分布在双层组合管(1)的外管(7)管壁上,浇筑混凝土;数据处理器(12)控制管道系统一端和管道系统另一端的冷却液流动控制装置(5)的液压泵开启,使冷却液在外管(6)和内管(7)流动;

步骤四:将若干个应力-温度传感器(2)均匀分布在混凝土的外表面上,并与混凝土接触,双层组合管(1)的外管(7)管壁上的应力-温度传感器(2)和混凝土的外表面上应力-温度传感器(2)与数据处理器(12)连接;

步骤五:当抑制性丙烯乙二醇在管道系统内流通设定时间后,应力-温度传感器(2)会将监测到的双层组合管(1)外混凝土的应力及温度数据及时传送到数据处理器(12),再由数据处理器(12)对收集到的数据进行计算与处理,发送命令至冷却液流动装置(5)调节液压泵的转速来控制抑制性丙烯乙二醇的流速、流量;

同时,所述数据处理器(12)将接收应力-温度传感器检测到的混凝土在外管(6)处的温度和混凝土外表面处温度进行对比,当混凝土在外管(6)处的温度比混凝土外表面处温度差值小于25度时,则只启动与外管(6)连接的冷却液流动控制装置(5),当混凝土在外管(6)处的温度比混凝土外表面处温度差值大于或等于25度时,同时开启管道系统一端和管道系统另一端的冷却液流动控制装置(5)的液压泵;

步骤六:当双层组合管(1)的外管(7)管壁上的应力-温度传感器(2)和混凝土的外表面上应力-温度传感器(2)与环境温度温差不超过(5)度且持续(2)个小时后,混凝土冷却凝固结束,管道系统一端和管道系统另一端的冷却液流动控制装置(5)的液压泵反转,控制抑制性丙烯乙二醇从内管(7)流回一号冷却液储备箱(10),从外管(6)流回二号冷却液储备箱(11)进行储存,循环使用;拆卸普通管道(13)、管道系统一端和管道系统另一端的冷却液流动控制装置(5)、数据处理器(12),而管道系统留置在混凝土内,再向管道系统内灌入适合粒径的细石混凝土,以填充管道保证混凝土的结构强度。

7.根据权利要求6所述的大体积混凝土冷却装置的使用方法,其特征在于:当抑制性丙烯乙二醇流回一号冷却液储备箱(10)、二号冷却液储备箱(11)后,一号冷却液储备箱(10)、二号冷却液储备箱(11)对抑制性丙烯乙二醇进行冷却降温,所述的一号冷却液储备箱(10)、二号冷却液储备箱(11)安装有温度检测器和冷凝装置,用于对回流进入一号冷却液储备箱(10)、二号冷却液储备箱(11)中的抑制性丙烯乙二醇进行温度检测,与室外温度进行对比,当冷却液温度超过室外温度10度以上,则启动冷凝装置对冷却液进行冷却,反之则不启动冷凝装置,通过环境自然冷却。