梁场养护自动喷淋系统方案.doc

梁场养护自动喷淋系统方案

一、概述
预制梁洒水养护是目前最为便捷和经济的养护方法，传统的箱梁洒水养护多是由人工进行，因受操作者的质量意识和工作态度影响，时常出现漏养现象，使箱梁腹板易产生裂纹等质量缺陷，为满足当前的预制梁片规模化、生产工厂化及质量需要，需要设置自动喷淋养护系统。
二、系统构成
该系统由基础设施、管道系统、控制系统等三部分构成，其中基础设施包括水井、净化水池（沉淀池）、储水池、水沟等设施构成，管道系统包括水泵、储水罐、输水管路、喷淋管路、阀门等，控制系统包括开关、继电器、电磁阀控制器等，见图1：

图1 系统原理图
从功能上划分，可以按以下分类描述：
水源系统：场地内打井，安装潜水泵，在出水主管道上安装远传压力表，将信号传给恒压控制系统，控制水泵工作，保证水管路中的压力在给定范围内，在主管道上接分支管道，给储水池补水。采用恒压控制的目的是为了给整个梁场可靠供水。
喷淋供水装置（无塔供水系统）：该装置由潜水泵、止回阀、排气阀、压力储水罐、排污阀等构成，其中压力储水罐上安装远传压力表，将信号传递给控制系统。该装置为喷淋管道供水，在同时喷淋的梁的数量随时变化的情况下，可以保证压力相对恒定。
喷淋管道系统：从压力储水罐出来的主管道，接到制梁区龙门吊轨道内侧，顺轨道埋设，然后再T接若干分支管道到每排制梁台座的一侧（每一排台座接一条分支管道，相当于每条分支管道覆盖7个台座），在主管道和分支管道T接点之后安装电磁阀，可以在控制系统调节调整喷淋的间歇时间，在满足养护要求的前提下，节约用水和电能，每个电磁阀的开通时间应错开，避免多个分支管道同时供水用水量过大。分支管道在每个台座的附近位置设置阀门井，安装两个手动阀及两个出水管，其中一个出水管接左右喷淋管，另一个出水管接顶部喷淋管和梁内喷淋管（梁内一般不设）。左右喷淋管安装喷嘴，喷出的水雾应能覆盖梁的左右两侧，包括顶板下方（见图2），因为水质达不到饮用水标准，不能使用雾化喷嘴，可以使用半雾化喷嘴或者碟形旋转喷嘴（碟形喷嘴可以自动旋转）。顶部喷淋可以使用微喷带（先在梁顶敷设土工布），可以保证梁顶一直湿润。

图2 喷淋管设置图
水循环利用系统：喷淋后的水有一部分会流到地下，汇集到集水沟内，流到沉淀池内净化沉淀，再进入储水池并设置一个溢流口，在雨天时可以将多余的雨水排到场地排水沟内。因为场地较大，蒸发量及渗透量较大，因此回到储水池的水不会太多，需要补水，储水池设置高低水位传感器（开关），可以控制进水管的电磁阀开关。
三、工艺流程图

储水池
水泵工作
压力罐储水
时间继电器工作
电磁阀打开
喷淋开始
停止喷淋
沉淀净化池环池
补充水源
回收循环利用

0.3-0.5MP 15s（可调）

图3 工艺流程图
四、工作过程描述
1、首次工作前，先将储水池注满水，打开储水池进水管的手动阀，池内低水位传感器检测到水池水位低于正常值，经过水位控制系统打开进水管电磁阀，向水池供水，水位达到设定位置时，高水位传感器（浮球开关）给出信号，控制电磁阀关闭，停止进水；在正常使用过程中，如果储水池水量低于设定值，也会自动重复上述过程。
2、调节储水压力罐的远传压力表，下限为工作值0.3MPa，上限为安全值0.5Mpa（可根据设备及现场实际情况调整）。
3、给喷淋控制系统写入数据，调整每个支路的喷淋时间为15s，间隔时间暂定为20min，每个支路的喷淋时段应错开。
4、打开喷淋系统的控制开关，储水池内的潜水泵工作，向压力储水罐内注水，当储压罐内压力达到0.3MPa时，压力表在压力作用下向喷淋控制器提供信号，控制第一支路的电磁阀开启，喷淋开始，此时水泵仍在抽水，保持罐内压力，当达到0.5 Mpa时，压力表指挥水泵电源断电，潜水泵停止工作。
5、喷淋15s后，自动停止喷淋（第二支路开始喷淋），然后测试梁体表面水分蒸发完毕时间（是否为20min），根据此时间再次调节控制系统的间隔时间，当间隔时间到后，再一次喷淋。
6、如果罐内压力下降0.3Mpa以下，储水池水泵再一次自动工作，像罐内注水，如此周而复始直到养护期满为止。
五、设计要点
1、储水池容量，根水量及据水井的出日产量确定，如果水井的出水量在20m3/h以上，一般日产4～8片梁修建20m3的储水池可满足要求。
2、无塔供水系统选用市售成品，储水罐容量不低于2.5m3。
3、进行喷淋时间控制，若连续不断的喷淋，浪费水电，因此必须根据一次喷淋所需时间进行控制，以能将梁片喷湿为准调整好喷淋时间，时间一到，电磁阀自动关闭，停止喷淋。
4、进行间隔时间控制，在每次喷淋后水分还没有完全蒸发时，即砼表面的气泡内还残留少量水分，第二次喷淋又开始，确保生产的箱梁在早期能进行全湿润养护，对防止梁片产生裂纹和快速提高梁片早期强度有较大作用，这个时间间隔在不同的季节和天气下可能不一样，需要及时对控制系统进行调整。
5、分支路进行控制，一次喷淋涉及的支路水管不宜过多，因为支路越多，压力损失越大，若一次喷淋的梁片多，要保证喷淋效果，需要加大资源投入。根据本次梁场工艺布局特点，以7片为一个支路，进行分段控制，错开工作时间。
6、为了节约用水和保证喷淋的雾化效果，要比选各种形式的喷嘴，进行优选。
7、为了减少喷淋过程中的水压损失，要确保管路密封良好、不渗不漏，从而保证喷淋效果。
8、喷雾咀的间距及高度设置，间距以能保持梁体全部湿润为宜，要根据喷头距梁体的距离和喷雾咀的“辐射”面积确定，一般间距1m左右。
9、每条制梁线的主管道直径不小于DN65，分支管道DN40，喷淋管采用DN25塑料管，热熔连接。

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