[发明专利]高温圆柱形受压构件试验喷水冷却系统

说明书

技术领域

本发明涉及属于结构工程及火灾科学技术领域，具体是一种高温圆柱形受压构件试验喷水冷却系统。

背景技术

近年来，随着我国建筑业的快速发展，结构防火问题也日显突现，需要对建筑结构的抗火性能需要进行相关的研究。根据相关技术要求，喷水冷却过程必须做到沿圆柱体外表面周向的冷却水应分布均匀。由于圆柱形受压构件本身的形状特点，现场临时安装的冷却水喷嘴或高温圆柱形受压构件承载试验冷却降温系统，喷水压力过大时，虽然沿柱体的水流分布均匀，但大量冷却水直接射离冷却构件，无法对构件起到冷却作用，直接冲击到试验构件上的水流还会产生大量飞溅行为，浪费非常严重。而喷水压力过小时，虽然消除了大量冷却水的直接射离和飞溅，但试验过程冷却水偏流现象严重，水量分布均匀性差，而且调整过程非常繁琐，费时费力还不一定能够达到应有的冷却效果和技术要求。因此，需要对现有的喷水冷却系统进行改造，通过适当降低喷水压力和增加喷嘴数量的方法来加以解决。

发明内容

本发明的目的是：提供一种高温圆柱形受压构件承载试验冷却降温系统，解决高温圆柱形构件喷水冷却试验过程的水流射离和飞溅，以及沿圆柱周向表面的大量偏流问题，满足高温圆柱形构件喷水冷却试验过程沿其周向表面水流的均匀性分布，并提高系统运行的稳定性。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

高温圆柱形受压构件试验喷水冷却系统，包括设置在圆柱形受压构件周围的金属支架，所述金属支架上设置有二次配水环管，所述二次配水环管整体呈与圆柱形受压构件轮廓吻合的圆环状结构，所述二次配水环管的环面水平且与圆柱形受压构件同轴布置，沿着二次配水环管的周向间隔分布有多个冷却水喷嘴，所述冷却水喷嘴的喷水方向指向二次配水环管的环面中心且斜向向上。

本发明还存在以下特征：

所述冷却水喷嘴的喷水方向与金属支架的框面之间的夹角为45°。

所述二次配水环管上还设置有压水分配器，所述压水分配器整体呈圆环状结构，所述压水分配器的环面与二次配水环管的环面平行且位于二次配水环管的上方布置，压水分配器与二次配水环管同轴。

所述均压水分配器与二次配水环管之间设置有多个配水钢管，配水钢管用于连通均压水分配器与二次配水环管，所述配水钢管呈圆弧形弯管结构，所述均压水分配器通过管路与外部的供水装置连通。

所述二次配水环管材料为不锈钢，二次配水环管的圆环状直径为600～800mm，二次配水环管的管身内径为32～40mm，壁厚为2～3mm。

所述的均压水分配器材料为不锈钢，均压水分配器的圆环状直径为500～600mm，均压水分配器的管身内径为75～100mm，壁厚2～3mm。

所述均压水分配器的管身上设置有连接管，所述连接管长度为20～30cm、直径为50～75mm，连接管的上端部安装有锁紧接合器，所述的锁紧接合器与金属软管连通，所述连接管的管长方向与均压水分配器的环面之间的夹角为45°。

所述配水钢管材料为不锈钢，配水钢管沿着均压水分配器的周向等距将分布有6个，配水钢管直径为32～40mm，壁厚为2～3mm，弯曲弧度为90°，圆弧的弯曲半径为300～400mm。

所述的金属支架由四根槽钢构成，每根槽钢高度为2m，沿槽钢的腹板高度方向的中心线处每间隔15～20cm处设置两个10mm的通孔，两个通孔的间距为35～42mm，最下部通孔距离金属支架的底端高度为150mm，每根槽钢的通孔上设有一个单边长度为100mm的“U”形螺纹紧固筘箍及两个紧固螺母，螺纹紧固筘箍材料为圆钢，直径为6～8mm。

所述金属软管与锁紧接合器连接，所述锁紧接合器还与输水钢管连接，输水钢管的另一端与水泵的出水口连通，水泵的进水口通过管路与储水箱连通，所述储水箱上设置有补给水管。

与现有技术相比，本发明具备的技术效果为：

(1)本发明高温圆柱形受压构件承载试验喷水冷却系统运行稳定性好，试验过程无水流射离和飞溅现象，沿圆柱周向表面几乎不产生偏流，水流均匀，冷却效果佳。

(2)本发明的高温圆柱形受压构件承载试验喷淋水冷却系统的结构简单，既保证了对高温圆柱形受压构件冷却过程试验技术要求的目的，又达到了整体结构简单，体积小，重量轻，安装和拆卸灵活和方便的特点。

附图说明

图1为本发明的系统示意图；

图2为本发明的喷水冷却装置结构剖面图；

图3为本发明的喷水冷却装置结构示意图。