本實(shí)用新型涉及水利水電工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及混凝土壩體冷卻技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種混凝土降溫的冷卻水管優(yōu)化裝置。

背景技術(shù)：

混凝土壩體積龐大，天然冷卻非常緩慢，在沒有人工冷卻措施的條件下，混凝土壩依靠天然冷卻達(dá)到壩體穩(wěn)定溫度，常需要幾十年甚至更長的時(shí)間。隨著混凝土施工水平的提高，混凝土施工速度越來越快，大壩混凝土的溫度控制問題尤為突出，已成為影響壩體施工速度和壩體安全的關(guān)鍵因素。

在大體積混凝土中，由于水泥水化放熱，混凝土的內(nèi)部溫度往往要升高10-50℃。最高溫度達(dá)到30-70℃?；炷潦菬岬牟涣紝?dǎo)體，混凝土的天然冷卻非常緩慢，由于內(nèi)外部溫差過大，導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生裂縫，溫度應(yīng)力引發(fā)的混凝土開裂給大壩的安全帶來了威脅。

對(duì)于大體積混凝土和內(nèi)外溫差大的混凝土，水管冷卻已成為一種有效的溫控防裂措施。冷卻水管大多采用鋼管，通過在混凝土中埋設(shè)冷卻水管，在澆筑完成后通水吸熱降低混凝土內(nèi)部溫度。

在工程運(yùn)用中，利用冷卻水管降溫是混凝土溫度控制的最有效措施之一。但傳統(tǒng)冷卻水管通水降低混凝土內(nèi)部溫度存在以下問題：

1、澆筑大體積的混凝土后，由于壩體內(nèi)部溫度較高，鋪設(shè)冷卻管降溫，但是這一冷卻養(yǎng)護(hù)過程由于混凝土導(dǎo)熱慢往往要持續(xù)很久，可能會(huì)對(duì)工程的進(jìn)度造成影響；

2、冷卻管周邊與混凝土的存在急劇的溫度梯度，使得壩體內(nèi)部產(chǎn)生張拉應(yīng)力，影響內(nèi)部強(qiáng)度；

3、冷卻水管通水過程，一般是增大流速來加快與混凝土熱交換，能耗較高，經(jīng)濟(jì)性較差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在提供一種混凝土降溫的冷卻水管優(yōu)化裝置，以解決現(xiàn)有混凝土壩體采用冷卻水管進(jìn)行冷卻時(shí)所存在的冷卻速度慢、壩體內(nèi)部易產(chǎn)生張拉應(yīng)力、能耗高、經(jīng)濟(jì)性差的問題。

本實(shí)用新型是通過如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)的：

一種混凝土降溫的冷卻水管優(yōu)化裝置，包括混凝土壩體和鋪設(shè)在其內(nèi)部的冷卻鋼管，所述冷卻鋼管上安裝有若干間隔布置的冷卻優(yōu)化機(jī)構(gòu)，該冷卻優(yōu)化機(jī)構(gòu)包括套在冷卻鋼管外壁的導(dǎo)熱環(huán)，冷卻鋼管內(nèi)部固接有兩根間隔布置的固定桿，固定桿兩端均與導(dǎo)熱環(huán)相連，固定桿中間固接有與冷卻鋼管中心線重合的轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸上套接有若干放射形布置的擾流片。

所述導(dǎo)熱環(huán)的剖面為梯形結(jié)構(gòu)。

兩根固定桿為平行或正交布置。

所述擾流片至少有3片。

所述導(dǎo)熱環(huán)、固定桿均為鋁質(zhì)。

本實(shí)用新型的有益效果是：

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的混凝土降溫的冷卻水管優(yōu)化裝置，能調(diào)整混凝土與冷卻鋼管周邊的溫度梯度，增大了與混凝土的吸熱接觸面，充分保證了內(nèi)部水流更好的吸熱，加快了混凝土內(nèi)部吸熱和冷卻過程，減少內(nèi)部裂縫，節(jié)約了冷卻養(yǎng)護(hù)的時(shí)間。且本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡單，安裝方便，適用能力強(qiáng)，設(shè)置靈活等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型的平面布置圖；

圖2是本實(shí)用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；

圖3是本實(shí)用新型中擾流片的布置結(jié)構(gòu)圖；

圖中：1-冷卻鋼管，2-冷卻優(yōu)化機(jī)構(gòu)，3-混凝土壩體，201-導(dǎo)熱環(huán)，202-固定桿，203-轉(zhuǎn)軸，204-擾流片。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作進(jìn)一步說明，但所要求的保護(hù)范圍并不局限于所述；

如圖1-3所示，本實(shí)用新型提供的混凝土降溫的冷卻水管優(yōu)化裝置，包括混凝土壩體3和鋪設(shè)在其內(nèi)部的冷卻鋼管1，所述冷卻鋼管1上安裝有若干間隔布置的冷卻優(yōu)化機(jī)構(gòu)2，該冷卻優(yōu)化機(jī)構(gòu)2包括套在冷卻鋼管1外壁的導(dǎo)熱環(huán)201，冷卻鋼管1內(nèi)部固接有兩根間隔布置的固定桿202，固定桿202兩端均與導(dǎo)熱環(huán)201相連，固定桿202中間固接有與冷卻鋼管1中心線重合的轉(zhuǎn)軸203，轉(zhuǎn)軸203上套接有若干放射形布置的擾流片204。

所述導(dǎo)熱環(huán)201的剖面為梯形結(jié)構(gòu)，增大了同混凝土的接觸面，增大外部吸熱面積，調(diào)整溫差梯度分布，加快吸熱過程，減少裂縫。

兩根固定桿202為平行或正交布置，能提高穩(wěn)定性。

所述擾流片204至少有3片，水流通過時(shí)擾流片204時(shí)使其旋轉(zhuǎn)，起擾動(dòng)水流作用，使得內(nèi)部水流更充分的吸收冷卻鋼管1外部熱量。

所述導(dǎo)熱環(huán)201、固定桿202均為鋁質(zhì)，能提高傳熱效率。

使用時(shí)，冷卻鋼管1內(nèi)流動(dòng)的冷卻水沖擊擾流片204使其繞轉(zhuǎn)軸203旋轉(zhuǎn)，讓水流混合充分，加速水流的熱交換，能最大程度通過導(dǎo)熱環(huán)201吸收混凝土壩體3內(nèi)的熱量，加快冷卻速率，進(jìn)而縮短施工工期，減少人力、時(shí)間和能源的消耗，降低成本。