[發明專利]高溫圓柱形受壓構件試驗噴水冷卻系統

在審

• 申請號: 201611164205.9
• 申請日: 2016-12-16
• 公開（公告）號: CN106840844A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 夏云春
• 申請（專利權）人: 安徽建筑大學
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02
• 代理公司: 合肥市上嘉專利代理事務所(普通合伙)34125
• 代理人: 王偉,胡東升

技術領域

本發明涉及屬于結構工程及火災科學技術領域，具體是一種高溫圓柱形受壓構件試驗噴水冷卻系統。

背景技術

近年來，隨著我國建筑業的快速發展，結構防火問題也日顯突現，需要對建筑結構的抗火性能需要進行相關的研究。根據相關技術要求，噴水冷卻過程必須做到沿圓柱體外表面周向的冷卻水應分布均勻。由于圓柱形受壓構件本身的形狀特點，現場臨時安裝的冷卻水噴嘴或高溫圓柱形受壓構件承載試驗冷卻降溫系統，噴水壓力過大時，雖然沿柱體的水流分布均勻，但大量冷卻水直接射離冷卻構件，無法對構件起到冷卻作用，直接沖擊到試驗構件上的水流還會產生大量飛濺行為，浪費非常嚴重。而噴水壓力過小時，雖然消除了大量冷卻水的直接射離和飛濺，但試驗過程冷卻水偏流現象嚴重，水量分布均勻性差，而且調整過程非常繁瑣，費時費力還不一定能夠達到應有的冷卻效果和技術要求。因此，需要對現有的噴水冷卻系統進行改造，通過適當降低噴水壓力和增加噴嘴數量的方法來加以解決。

發明內容

本發明的目的是：提供一種高溫圓柱形受壓構件承載試驗冷卻降溫系統，解決高溫圓柱形構件噴水冷卻試驗過程的水流射離和飛濺，以及沿圓柱周向表面的大量偏流問題，滿足高溫圓柱形構件噴水冷卻試驗過程沿其周向表面水流的均勻性分布，并提高系統運行的穩定性。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

高溫圓柱形受壓構件試驗噴水冷卻系統，包括設置在圓柱形受壓構件周圍的金屬支架，所述金屬支架上設置有二次配水環管，所述二次配水環管整體呈與圓柱形受壓構件輪廓吻合的圓環狀結構，所述二次配水環管的環面水平且與圓柱形受壓構件同軸布置，沿著二次配水環管的周向間隔分布有多個冷卻水噴嘴，所述冷卻水噴嘴的噴水方向指向二次配水環管的環面中心且斜向向上。

本發明還存在以下特征：

所述冷卻水噴嘴的噴水方向與金屬支架的框面之間的夾角為45°。

所述二次配水環管上還設置有壓水分配器，所述壓水分配器整體呈圓環狀結構，所述壓水分配器的環面與二次配水環管的環面平行且位于二次配水環管的上方布置，壓水分配器與二次配水環管同軸。

所述均壓水分配器與二次配水環管之間設置有多個配水鋼管，配水鋼管用于連通均壓水分配器與二次配水環管，所述配水鋼管呈圓弧形彎管結構，所述均壓水分配器通過管路與外部的供水裝置連通。

所述二次配水環管材料為不銹鋼，二次配水環管的圓環狀直徑為600～800mm，二次配水環管的管身內徑為32～40mm，壁厚為2～3mm。

所述的均壓水分配器材料為不銹鋼，均壓水分配器的圓環狀直徑為500～600mm，均壓水分配器的管身內徑為75～100mm，壁厚2～3mm。

所述均壓水分配器的管身上設置有連接管，所述連接管長度為20～30cm、直徑為50～75mm，連接管的上端部安裝有鎖緊接合器，所述的鎖緊接合器與金屬軟管連通，所述連接管的管長方向與均壓水分配器的環面之間的夾角為45°。

所述配水鋼管材料為不銹鋼，配水鋼管沿著均壓水分配器的周向等距將分布有6個，配水鋼管直徑為32～40mm，壁厚為2～3mm，彎曲弧度為90°，圓弧的彎曲半徑為300～400mm。

所述的金屬支架由四根槽鋼構成，每根槽鋼高度為2m，沿槽鋼的腹板高度方向的中心線處每間隔15～20cm處設置兩個10mm的通孔，兩個通孔的間距為35～42mm，最下部通孔距離金屬支架的底端高度為150mm，每根槽鋼的通孔上設有一個單邊長度為100mm的“U”形螺紋緊固筘箍及兩個緊固螺母，螺紋緊固筘箍材料為圓鋼，直徑為6～8mm。

所述金屬軟管與鎖緊接合器連接，所述鎖緊接合器還與輸水鋼管連接，輸水鋼管的另一端與水泵的出水口連通，水泵的進水口通過管路與儲水箱連通，所述儲水箱上設置有補給水管。

與現有技術相比，本發明具備的技術效果為：

(1)本發明高溫圓柱形受壓構件承載試驗噴水冷卻系統運行穩定性好，試驗過程無水流射離和飛濺現象，沿圓柱周向表面幾乎不產生偏流，水流均勻，冷卻效果佳。

(2)本發明的高溫圓柱形受壓構件承載試驗噴淋水冷卻系統的結構簡單，既保證了對高溫圓柱形受壓構件冷卻過程試驗技術要求的目的，又達到了整體結構簡單，體積小，重量輕，安裝和拆卸靈活和方便的特點。

附圖說明

圖1為本發明的系統示意圖；

圖2為本發明的噴水冷卻裝置結構剖面圖；

圖3為本發明的噴水冷卻裝置結構示意圖。