CN102890007B - 一种给水管道排气节能实验装置 - Google Patents

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Abstract

一种给水管道排气节能实验装置，它涉及一种实验装置，具体涉及一种给水管道排气节能实验装置。本发明为解决人们对于给水管道排气节能效果的研究仅限于定性分析，没有相应的实验装置进行模拟测试的问题。本发明包括固定实验组件和可更换实验组件，输水软管的一端可分别与倒W形管道组件的进水口、梯形管道组件的进水口、直管形管道组件的进水口连接，回水软管的一端可分别与倒W形管道组件的出水口、梯形管道组件的出水口、直管形管道组件的出水口连接，水箱的出水口与输水软管的另一端连接，水箱的回水口与回水软管的另一端连接，输水软管的另一端与水箱的出水口处设有水泵，输水软管上设有输水控制组件。本发明用于模拟和测试给水管道排气节能效果。

Description

一种给水管道排气节能实验装置
技术领域
本发明涉及一种实验装置，具体涉及一种给水管道排气节能实验装置，属于输水管道给水节能分析领域。
背景技术
城市长距离输水管道因距离较长线路复杂原因，在某些管段会出现集气甚至断流现象，存在安全隐患并会造成水泵能耗增加。目前人们已经认识到这些问题并开始定性研究，而且也已经涉及到工程应用，但是对于节能效果仅限于定性分析，尚未有相应的实验装置进行模拟分析。
发明内容
本发明为解决人们对于给水管道排气节能效果的研究仅限于定性分析，没有相应的实验装置进行模拟测试的问题，进而提出一种给水管道排气节能实验装置。
本发明为解决上述问题采取的技术方案是：本发明包括固定实验组件和可更换实验组件，所述固定实验组件包括水箱、输水软管、回水软管、水泵、输水管控制组件、两个气泵、两个测压管和两个升降台，所述可更换实验组件包括倒W形管道组件、梯形管道组件和直管形管道组件，输水软管的一端可分别与倒W形管道组件的进水口、梯形管道组件的进水口、直管形管道组件的进水口连接，回水软管的一端可分别与倒W形管道组件的出水口、梯形管道组件的出水口、直管形管道组件的出水口连接，水箱的出水口与输水软管的另一端连接，水箱的回水口与回水软管的另一端连接，输水软管的一端和回水软管的一端分别各安装在一个升降台上，输水软管的一端设有一个气泵一和一个测压管一，回水软管的一端设有一个气泵与和一个测压管与，输水软管的另一端与水箱的出水口处设有水泵，输水软管上设有输水控制组件。
本发明的有益效果是：本发明可以将实际输水管道进行可视化模拟，便于观测管道中气体的来源、集聚和排放过程，多个数据采集点便于采集数据进行计算并对长距离输水管道中起伏较大或呈小坡度走势的局部管道中排气节能效果的定量分析，实验结果可指导距离输水工程中排气阀的安排位置和型号。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种给水管道排气节能实验装置包括固定实验组件和可更换实验组件，所述固定实验组件包括水箱1、输水软管2、回水软管3、水泵4、输水管控制组件5、两个气泵6、两个测压管7和两个升降台8，所述可更换实验组件包括倒W形管道组件9、梯形管道组件10和直管形管道组件11，输水软管2的一端可分别与倒W形管道组件9的进水口、梯形管道组件10的进水口、直管形管道组件11的进水口连接，回水软管3的一端可分别与倒W形管道组件9的出水口、梯形管道组件10的出水口、直管形管道组件11的出水口连接，水箱1的出水口与输水软管2的另一端连接，水箱1的回水口与回水软管3的另一端连接，输水软管2的一端和回水软管3的一端分别各安装在一个升降台8上，输水软管2的一端设有一个气泵一6和一个测压管一7，回水软管3的一端设有一个气泵二和一个测压管二，输水软管2的另一端与水箱1的出水口处设有水泵4，输水软管2上设有输水控制组件5。
本实施方式中根据不同实验需求通过两个升降台8调节输水软管2的一端与回水软管3的一端的高度，从而使输水软管2、回水软管3分别与倒W形管道组件9、梯形管道组件10或直管形管道组件11连接。
本实施方式中水泵4为小流量高扬程水泵，如此设置可以按比例适应管径为40mm的有机玻璃管，使装置按比例模拟真实管道，水泵4分为46w、67w、93w三个档位，相应的扬程为3.0米、5.0米、6.0米，实验中可通过调节水泵4的档位来控制实验的流量，做多组实验对比。
具体实施方式二：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种给水管道排气节能实验装置的倒W形管道组件9包括倒W形管道9-1、两个第一排气阀9-2和两个第一排气阀闸阀9-3，倒W形管道9-1的两个向上的突起部分别各设有一个第一排气阀闸阀9-3，每个第一排气阀闸阀9-3分别各与一个排气阀9-2连接，梯形管道组件10包括梯形管道10-1、两个第二排气阀10-2和两个第二排气阀闸阀10-3，梯形管道10-1上底边的两端分别各设有一个第二排气阀闸阀10-3，每个第二排气阀闸阀10-3分别各与一个第二排气阀10-2连接，直管形管道组件11包括直管形管道11-1、两个第三排气阀11-2和两个第三排气阀闸阀11-3，直管形管道11-1的上部并排设有两个第三排气阀闸阀11-3，每个第三排气阀闸阀11-3分别各与一个第三排气阀11-2连接。
本实施方式的技术效果是：倒W形管道9-1、两个第一排气阀9-2和两个第一排气阀闸阀9-3可以模拟不同情况下的技术管道，通过改变直管形管道11-1与水平面的角度模拟上坡、下坡或者平坡，倒W形管道9-1、梯形管道10-1、直管形管道11-1上分别各设有多个小口径接口备用，以提供多个加气位置，用于对比试验。第一排气阀9-2、第二排气阀10-2、第三排气阀11-2可以在压力为两千至一万帕的压力下进行排气，第一排气阀闸阀9-3、第二排气阀闸阀10-3、第三排气阀闸阀11-3可通过闭合来控制排气压力。
本实施方式中倒W形管道9-1、梯形管道10-1、直管形管道11-1均采用外径为40mm的透明有机玻璃管道，以便于观察管道中气体产生和打开第一排气阀9-2、第二排气阀10-2、第三排气阀11-2后的排放情况。
其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种给水管道排气节能实验装置的输水管控制组件5包括输水管闸阀5-1、流量计5-2、控制流量管闸阀5-3和控制流量管5-4，输水管闸阀5-1和流量计5-2设置在输水软管2上，控制流量管5-4与输水软管2连通，控制流量管闸阀5-3设置在控制流量管5-4上。
本实施方式的技术效果是：通过输水管闸阀5-1和控制流量管闸阀5-3的开关控制试验流量，做多组实验对比。
其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。
具体实施方式四：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种给水管道排气节能实验装置还包括功率表12，功率表12与水泵4连接。
本实施方式的技术效果是：功率表12可随时显示和监测水泵4的功率。
其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或三相同。
具体实施方式五：结合图1说明本实施方式，本实施方式所述一种给水管道排气节能实验装置的回水软管3的一端设有节流阀13。其它组成及连接关系与具体实施方式四相同。
工作原理
本发明可在实验室环境下模拟实际给水工程管道的送水排气节能情况，并可以对给水管道排气节能效果进行定量分析，试验中在打开水泵4开关前可先关闭输水管闸阀5-1，完全打开控制流量管闸阀5-3，将水泵4调到最低档，关闭第一排气阀闸阀9-3、第二排气阀闸阀10-3、第三排气阀闸阀11-3，将节流阀13开至最大，打开电源后待两个测压管7液面及仪表示数稳定后，记录功率表12和流量计读数，两个测压管7的液面高度，管道中水流稳定后，在同样读取以上数据，对两组数据进行比较分析，得出能耗减少的百分比。
更换不同的档位，调节控制流量管闸阀5-3和输水管闸阀5-1及节流阀13的开启程度来调整流量，在不同流量下对应测量以上各种情况下的数据，得出不同流量能耗减小的百分比。

Claims (3)

1.一种给水管道排气节能实验装置，它包括固定实验组件和可更换实验组件，所述固定实验组件包括水箱(1)、输水软管(2)、回水软管(3)、水泵(4)、输水管控制组件(5)、两个气泵(6)、两个测压管(7)和两个升降台(8)，所述可更换实验组件包括倒W形管道组件(9)、梯形管道组件(10)和直管形管道组件(11)，输水软管(2)的一端可分别与倒W形管道组件(9)的进水口、梯形管道组件(10)的进水口、直管形管道组件(11)的进水口连接，回水软管(3)的一端可分别与倒W形管道组件(9)的出水口、梯形管道组件(10)的出水口、直管形管道组件(11)的出水口连接，水箱(1)的出水口与输水软管(2)的另一端连接，水箱(1)的回水口与回水软管(3)的另一端连接，输水软管(2)的一端和回水软管(3)的一端分别各安装在一个升降台(8)上，输水软管(2)的一端设有一个气泵一(6)和一个测压管一(7)，回水软管(3)的一端设有一个气泵二和一个测压管二，输水软管(2)的另一端与水箱(1)的出水口处设有水泵(4)，输水软管(2)上设有输水控制组件(5)，其特征在于：倒W形管道组件(9)包括倒W形管道(9-1)、两个第一排气阀(9-2)和两个第一排气阀闸阀(9-3)，倒W形管道(9-1)的两个向上的突起部分别各设有一个第一排气阀闸阀(9-3)，每个第一排气阀闸阀(9-3)分别各与一个排气阀(9-2)连接，梯形管道组件(10)包括梯形管道(10-1)、两个第二排气阀(10-2)和两个第二排气阀闸阀(10-3)，梯形管道(10-1)上底边的两端分别各设有一个第二排气阀闸阀(10-3)，每个第二排气阀闸阀(10-3)分别各与一个第二排气阀(10-2)连接，直管形管道组件(11)包括直管形管道(11-1)、两个第三排气阀(11-2)和两个第三排气阀闸阀(11-3)，直管形管道(11-1)的上部并排设有两个第三排气阀闸阀(11-3)，每个第三排气阀闸阀(11-3)分别各与一个第三排气阀(11-2)连接，输水管控制组件(5)包括输水管闸阀(5-1)、流量计(5-2)、控制流量管闸阀(5-3)和控制流量管(5-4)，输水管闸阀(5-1)和流量计(5-2)设置在输水软管(2)上，控制流量管(5-4)与输水软管(2)连通，控制流量管闸阀(5-3)设置在控制流量管(5-4)上。
2.根据权利要求1所述一种给水管道排气节能实验装置，其特征在于：所述一种给水管道排气节能实验装置还包括功率表(12)，功率表(12)与水泵(4)连接。
3.根据权利要求2所述一种给水管道排气节能实验装置，其特征在于：回水软管(3)的一端设有节流阀(13)。
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