CN109556900A - 隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置及试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置及试验系统，涉及隧道排水的技术领域。所述的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置，包括监测装置和通过管道依次连接形成循环的第一水箱、结晶装置、第二水箱和回水装置；所述监测装置用于监测环境温湿度及二氧化碳浓度；二氧化碳发生装置与所述第一水箱通过输气管道连通；所述第一水箱内设有降温装置；所述结晶装置包括第一加热装置；所述第一水箱和所述结晶装置之间设有第一单向阀、第一流量计及流速计；所述回水装置与所述第一水箱之间设有第二单向阀及第二流量计。以缓解现有技术中存在的碳酸钙结晶模拟效率低的技术问题。

Description

隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置及试验系统

技术领域

本发明涉及隧道排水技术领域，尤其是涉及一种隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置及试验系统。

背景技术

在岩溶地区中地下水富含钙、镁等金属离子和碳酸根离子，由于环境条件如温度、降雨等因素的变化，会出现碳酸钙等产物的结晶析出等现象。在岩溶地区修建隧道，较易出现隧道排水管中由于碳酸钙结晶而导致管道堵塞丧失排水功能的现象，从而加剧隧道渗漏，严重时还会引起隧道衬砌承受过大的水压而造成衬砌掉块、垮塌等结构安全事故。因此，针对隧道排水系统中出现碳酸钙结晶及其解决措施目前需要展开进一步的研究。

为提供碳酸钙结晶防治措施有效性的研究和评价工作，需要在试验室条件下提供模拟隧道排水管中碳酸钙结晶的试验系统，以便在该试验系统对不同的管道结晶防治措施进行检验。目前针对岩溶水中析出碳酸钙结晶过程的模拟装置，国内已经有一定的研究，但是现有技术中的模拟装置均是配置与岩溶水接近的化学溶液，依靠循环水泵将溶液在管道内进行循环流动，以观察较长时间期间内管道出现碳酸钙结晶的情况。在上述模拟装置中，主要是靠化学溶液在管道中长时间循环过程逐步出现碳酸钙结晶，管道中出现碳酸钙结晶的时间较长，效率较低。另外，在有一些模拟工业管道中出现碳酸钙水垢结晶的试验装置中，虽然考虑了溶液流动过程中采用恒温水浴进行升温以加速碳酸钙的结晶过程，但是整个试验系统模拟的是溶液在封闭管道中的流动，因此基本是封闭状态，溶液中的二氧化碳不易与外界交换，不能较好地模拟岩溶水中二氧化碳逸出的情况，碳酸钙结晶的模拟效率也较低。

因此，目前在试验室环境条件下模拟岩溶水在隧道排水管道内出现碳酸钙结晶的各类试验系统未能充分利用化学溶液中的二氧化碳含量及水温变化条件促进管道中碳酸钙结晶的形成速率，模拟结晶效率还有待提高。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置，以缓解现有技术中存在的碳酸钙结晶模拟效率低的技术问题。

基于上述第一目的，本发明提供的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置，包括二氧化碳发生装置、监测装置和通过管道及阀门依次连接形成循环的第一水箱、结晶装置、第二水箱和回水装置；

所述监测装置用于监测环境温湿度及二氧化碳浓度；

二氧化碳发生装置与所述第一水箱通过输气管道连通；

所述第一水箱内设有降温装置；

所述结晶装置包括第一加热装置；

所述第一水箱和所述结晶装置之间设有第一单向阀、第一流量计及流速计；

所述回水装置与所述第一水箱之间设有第二单向阀及第二流量计。

进一步的，所述二氧化碳发生装置包括钢瓶，所述钢瓶上设有第一气压表，所述钢瓶的输气口设有控制阀门；

位于所述第一水箱内的输气管道上设有曝气装置。

进一步的，所述第一水箱包括箱体和盖板，所述箱体与盖板密封连接，所述盖板上设有投料口和与所述投料口配合的盖子；

所述盖板上设有第二气压表、第一pH计、第一水温计和排气阀。

进一步的，所述结晶装置包括试验管道，所述试验管道设置在台架上；

第一加热装置包括加热电缆，所述加热电缆粘贴在所述试验管道的底部。

进一步的，所述第二水箱为敞口水箱，且所述第二水箱的侧壁设有第二pH计和第二水温计，且所述第二水箱内设有第一循环泵。

进一步的，所述回水装置包括离心泵，所述离心泵的出水管插入所述第一水箱内，所述离心泵的进水管插入到第二水箱且与设有过滤网的底阀连接。

进一步的，监测装置包括温湿度测量仪和二氧化碳监测仪。

进一步的，所述第一水箱和所述结晶装置之间设有第三水箱；

所述第一水箱和所述第三水箱之间设有第三单向阀和第三流量计；

所述第三水箱内设有第二加热装置。

进一步的，所述第三水箱为敞口水箱，且所述第三水箱的侧壁设有第三pH计和第三水温计；

所述第三水箱内设有第二循环泵；

所述第三水箱的底部设有多个出水孔，多个所述出水孔分别与结晶装置通过管道连接，每一个所述出水孔与所述结晶装置之间均设有第一单向阀和第一流量计；

第三水箱内设有第二循环泵。

本发明的第二目的在于提供一种隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验系统，以缓解现有技术中存在的碳酸钙结晶模拟效率低的技术问题。

基于上述第二目的，本发明提供的隧道排水管中结晶堵塞的试验系统，包括：第四水箱和所述的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置；

所述第四水箱设置在所述回水装置和所述第一水箱之间；

所述第四水箱和所述第一水箱之间设有第四单向阀和第四流量计；

所述第四水箱为敞口水箱，且所述第四水箱的侧壁设有第四 pH计和第四水温计。

本发明带来的有益效果为：

本发明提供的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置，包括监测装置和通过管道依次连接形成循环的第一水箱、结晶装置、第二水箱和回水装置；监测装置用于监测环境温湿度及二氧化碳浓度；二氧化碳发生装置与第一水箱通过输气管道连通；第一水箱内设有降温装置；结晶装置包括第一加热装置；第一水箱和结晶装置之间设有第一单向阀、第一流量计及流速计；回水装置与第一水箱之间设有第二单向阀及第二流量计。其中二氧化碳发生装置用于提供系统需要的二氧化碳，第一水箱为溶液制备水箱，结晶装置包括第一加热装置，可以实现溶液的升温，第二水箱中设有降温装置，可以实现溶液的降温。第一单向阀和第二单向阀对水流的控制，可以通过开、闭相应阀门，控制水流的部位和流量，流速计可以对流入结晶装置中的溶液的流速进行监测。本发明提供的模拟岩溶地下水在隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置通过利用二氧化碳在反应溶液中的溶解－逸出、以及溶液流动过程中的升温－降温过程，提高了隧道排水管道中出现碳酸钙结晶的模拟效率，并且试验过程中反应溶液的主要指标可实时监测和观察，方便及时调整，结晶形成的效率高。

另外，本发明提供的隧道排水管中结晶堵塞的试验系统，包括：第四水箱和所述的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置；第四水箱设置在回水装置和第一水箱之间；第四水箱和第一水箱之间设有第四单向阀和第四流量计；第四水箱为敞口水箱，且第四水箱的侧壁设有第四pH计和第四水温计。通过利用二氧化碳在反应溶液中的溶解－逸出、以及溶液流动过程中的升温－降温过程，提高了隧道排水管道中出现碳酸钙结晶的模拟效率，并且试验过程中反应溶液的主要指标可实时监测和观察，方便及时调整，结晶形成的效率高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置的第一种结构示意图；

图2为本发明实施例提供的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置的第二种结构示意图。

图3为本发明实施例提供的隧道排水管中结晶堵塞的试验体统的结构示意图。

图标：1－第一水箱；2－第二水箱；3－第三水箱；4－结晶装置； 5－第四水箱；6－回水装置；7－监测装置；91－第一加热装置；92－第二加热装置；10－降温装置；11－第一单向阀；12－第一流量计； 13－第二单向阀；14－第二流量计；15－第三单向阀；16－第三流量计；17－第四单向阀；18－第四流量计；19－第一pH计；20－第一水温计；21－钢瓶；22－第一气压表；23－控制阀门；24－曝气装置； 25－箱体；26－盖板；27－第二气压表；28－第二pH计；29－第二水温计；30－排气阀；31－第三pH计；32－第三水温计；33－第一循环泵；36－第四pH计；37－第四水温计；38－第二循环泵；39－温度控制开关；40－阀门；42－底阀；43－流速计；44－恒温制冷器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明提供了一种隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置及试验系统，下面给出多个实施例对本发明提供的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置及试验系统进行详细描述。

实施例一

如图1所示，本发明实施例一提供的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置，包括监测装置和通过管道依次连接形成循环的第一水箱1、结晶装置4、第二水箱2和回水装置6；监测装置7 用于监测环境温湿度及二氧化碳浓度；二氧化碳发生装置与第一水箱1通过输气管道连通；第一水箱1内设有降温装置10；结晶装置4包括第一加热装置91；第一水箱1和结晶装置4之间设有第一单向阀11、第一流量计12及流速计43；回水装置6与第一水箱1之间设有第二单向阀13及第二流量计14。

本实施例一为两级水箱循环系统，其中二氧化碳发生装置用于提供试验需要的二氧化碳，第一水箱1为溶液制备水箱，结晶装置4包括第一加热装置91，可以实现溶液的升温，第一水箱1 中设有降温装置10，可以实现溶液的降温。第一单向阀11和第二单向阀13对水流方向进行控制，并可以通过开、闭相应阀门 40，控制水流的部位和流量，流速计43可以对流入结晶装置4 中的溶液的流速进行监测。

本发明提供的模拟岩溶地下水在隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置通过利用二氧化碳在反应溶液中的溶解－逸出、以及溶液流动过程中的升温－降温过程，提高了隧道排水管道中出现碳酸钙结晶的模拟效率，并且试验过程中反应溶液的主要指标可实时监测和观察，方便及时调整，结晶形成的效率高。

需要说明的是，第一水箱1可以利用水压差向结晶装置4中供水。

还需要说明的是，降温装置10为恒温制冷器44。

本实施例的可选方案中，二氧化碳发生装置包括钢瓶21，钢瓶21上设有第一气压表22，钢瓶21的输气口设有控制阀门23；位于第一水箱内的输气管道上设有曝气装置24。

二氧化碳发生装置为工业二氧化碳灌装气瓶，从气站租用或购置；钢瓶21的顶部安装有第一气压表22，监测钢瓶21内二氧化碳气体的压力；钢瓶21的输气口装有控制阀门23，通过控制阀门23开闭程度来调整二氧化碳输送的速率；钢瓶21的输气管道与第一水箱1中底部的曝气装置24连接，形成微小的气泡，与溶液充分接触。

本实施例的可选方案中，第一水箱1包括箱体25和盖板26，箱体25与盖板26密封连接，盖板26上设有投料口和与投料口配合的盖子；盖板26上设有第二气压表27、第一pH计19、第一水温计20和排气阀30。本实施例的可选方案中，结晶装置4包括试验管道和加热电缆，试验管道设置在台架上；加热电缆粘贴在试验管道的底部；沿水流动的方向，试验管道的高度降低。

第一水箱1采用加盖的方形玻璃水箱，侧壁下部开孔与二氧化碳气瓶的输气管道连接；顶部加玻璃盖板26，对水箱进行封闭；玻璃顶盖开有投料口和盖子，用于投放水和反应所需的化学原料；玻璃顶盖板26上钻孔安装进水管，以便接收回水装置6中输送过来的循环溶液；玻璃顶盖板26上钻孔安装带有数显功能的第二气压表27、第一pH计19、第一水温计20，可对水箱内溶液的相应指标进行监测；顶盖板26上装有自动控制功能的排气阀30，当第一水箱1内气压过高时，可以自动打开进行排气。

第一水箱1内可以设有恒温制冷器44，可按照设定的温度对水进行制冷(如20度)；第一水箱1的侧壁中下部开一个孔，通过管道连接第一单向阀11、第一流量计12、阀门40，并通向结晶装置4的试验管道，利用水压差向试验管道中供水，出水量可以通过阀门40控制，并通过第一流量计12、流速计43监测每根出水管的出水流量和流速。

本实施例的可选方案中，所述结晶装置4包括试验管道，所述试验管道设置在台架上；

第一加热装置91包括加热电缆，所述加热电缆粘贴在所述试验管道的底部。

结晶装置4为管道结晶模拟试验区，主要由试验管道组成；试验管道水平(坡度为0％)架设在台架上，一头与第一水箱1(溶液制备水箱)的出水管相连，另外一头与第二水箱2(降温水箱) 连接；试验管道为管径为500mm的混凝土预制排水管；试验管道的底部全长贴有加热电缆，并通过温度控制开关39自动启动和停止加热，可将管道底部温度保持在一定温度(如40度)。

本实施例的可选方案中，第二水箱2为敞口水箱，且第二水箱2的侧壁设有第二pH计28和第二水温计29，且第二水箱2内设有第一循环泵33。

需要说明的是，第二水箱2为敞口设计，靠溶液敞放在大气环境中自然降温。

本实施例的可选方案中，回水装置6包括离心泵，离心泵的出水管插入第一水箱内，离心泵的进水管插入到第二水箱且与设有过滤网的底阀连接。

回水装置6中选用功率满足流量要求的离心泵，将水从第二水箱2中抽到第一水箱1中；进水管道在第二水箱2中的一头连接有带有过滤网的底阀42，另外一头直接通入第一水箱1中；水泵的抽水量可以通过第二流量计14监控，以便通过阀门40调节泵的输水功能性能。

本实施例的可选方案中，监测装置7包括温湿度测量仪和二氧化碳检测仪。监测装置7可以对环境条件进行实时监测，可以选用一体化的室内温湿度、二氧化碳浓度监测仪，挂在试验区域的墙上，通过其自带的数显屏幕实时显示监测结果。

实施例二

本发明实施例二提供的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置包括实施例一所述的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置。

在实施例一的基础上，第一水箱1和结晶装置4之间设有第三水箱3；第一水箱1和第三水箱3之间设有第三单向阀15和第三流量计16；第三水箱3内设有第二加热装置92。

如图2所示，本发明实施例二提供的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置包括二氧化碳发生装置(二氧化碳气瓶)、第一水箱1、第三水箱3、结晶装置4、第二水箱2、回水装置6、监测装置7，各主要部分之间通过管道、阀门40、泵等配件连接，形成循环系统。

本实施例为三级水箱循环系统，以下对各部分及相互之间的连接构造进行说明。

二氧化碳发生装置为工业二氧化碳灌装气瓶，从气站租用或购置；钢瓶21的顶部安装有第一气压表22，监测钢瓶21内二氧化碳气体的压力；钢瓶21的输气口装有控制阀门23，通过控制阀门23开闭程度来调整二氧化碳输送的速率；钢瓶21的输气管道与第一水箱1中底部的曝气装置24连接，形成微小的气泡，与溶液充分接触。

第一水箱1采用加盖的方形玻璃水箱，侧壁下部开孔与二氧化碳气瓶的输气管道连接；顶部加玻璃盖板26，对水箱进行封闭；玻璃顶盖开有投料口和盖子，用于投放水和反应所需的化学原料；玻璃顶盖板26上钻孔安装进水管，以便接收回水装置6中输送过来的循环溶液；玻璃顶盖板26上钻孔安装带有数显功能的第二气压表27、第一pH计19、第一水温计20，可对水箱内溶液的相应指标进行监测；顶盖板26上装有自动控制功能的排气阀30，当箱内气压过高时，可以自动打开进行排气；水箱内设有恒温制冷器44，可按照设定的温度对水进行制冷(如20度)；水箱的侧壁中下部开孔，通过管道连接第三单向阀15、第三流量计16、阀门 40，并通向第三水箱3的上部，利用水压差向第三水箱3中供水。

本实施例的可选方案中，第三水箱3为敞口水箱，且第三水箱3的侧壁设有第三pH计31和第三水温计32；第三水箱3内设有第二循环泵38；第三水箱3的底部设有多个出水孔，多个出水孔分别与结晶装置4通过管道连接，每一个出水孔与结晶装置4 之间均设有第一单向阀11和第一流量计12。

第三水箱3为敞口方形玻璃水箱，水箱侧壁设有带有数显功能的第三pH计31和第三水温计32，实时显示水箱内水的pH值和温度；第三水箱3内底部设有第二加热装置92，可按照设定的温度(如40度)对水进行升温，并设有循环泵38让水箱内的水流加速对流；水箱的侧壁下部开有三个孔，分别连接三根出水管道，每根管道上均设有第一单向阀11、第一流量计12、阀门40、流速计43，通向结晶装置4；出水管的出水量可以通过阀门40 控制，并通过第一流量计12、流速计43监测每根出水管的出水流量和流速。

结晶装置4主要由试验管道组成；试验管道架设在台架上，形成一定的坡度(如3％)，高端一头与第三水箱3(升温水箱)的出水管相连，低端一头与第二水箱2(降温水箱)连接；试验管道为管径为50mm、75mm、100mm的三根PVC半管(将管道沿中线对半剖开制作得到)。

第二水箱2为敞口方形玻璃水箱，第二水箱2侧壁设有带有数显功能的第二pH计28和第二水温计29，实时显示第二水箱2 内水的pH值和温度。回水装置6中选用功率满足流量要求的离心泵，将水从第二水箱中抽到第一水箱1中；进水管道在第二水箱 2中的一头连接有带有过滤网的底阀42，出水管通入第一水箱1；水泵的抽水量可以通过第二流量计14监控，以便通过阀门40调节泵的输水功能性能。

监测装置7选用一体化的室内温湿度、二氧化碳浓度监测仪，挂在试验区域的墙上，通过其自带的数显屏幕实时显示监测结果。

实施例三

本发明实施例三提供的隧道排水管中结晶堵塞的试验系统，包括：第四水箱5和实施例一或实施例二提供的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置；第四水箱5设置在回水装置6和第一水箱1之间；第四水箱5和第一水箱1之间设有第四单向阀17和第四流量计18；第四水箱5为敞口水箱，且第四水箱5的侧壁设有第四pH计36和第四水温计37。

如图3所示，本发明的一种具体实施方式为，可以提供一种模拟岩溶地下水在隧道排水管中结晶堵塞的试验系统，该试验系统如图3所示，包括：监测装置7和通过管道依次连接形成循环的第四水箱5、第一水箱1、第三水箱3、结晶装置4、第二水箱 2与回水装置6。各主要部分之间通过管道、阀门40、泵等配件连接，形成循环系统。本实例为四级水箱循环系统，以下对各部分及相互之间的连接构造进行说明。

第四水箱5采用方形敞口玻璃水箱，第四水箱5侧壁设有带有数显功能的第四pH计36和第四水温计37，实时显示水箱内溶液的pH值和温度；水箱侧壁下部开孔，用管道连接第四单向阀 17、第四流量计18、阀门40，并通向第一水箱1侧壁的上部。

二氧化碳发生装置采用钢瓶21式发生器，往钢瓶21内投入添加柠檬酸及小苏打等原料制备二氧化碳气体；钢瓶21的顶部安装有第一气压表22，实时监测钢瓶21内二氧化碳气体的压力；钢瓶21的输气口装有控制阀门23，通过控制阀门23开闭程度来调整二氧化碳输送的速率；钢瓶21的输气管道与第一水箱1中底部的曝气装置24连接，形成微小的气泡，与溶液充分接触。

第一水箱1采用加盖的方形玻璃水箱，侧壁上部开孔与第四水箱5的输水管道连接、侧壁下部开孔与二氧化碳发生器的输气管道连接；顶部加玻璃盖板26，对水箱进行封闭；玻璃顶盖开有投料口和盖子，用于投放水和反应所需的化学原料；玻璃顶盖板 26上钻孔安装带有数显功能的第二气压表27、第一pH计19、第一水温计20，可对第一水箱1内的相应指标进行监测；顶盖板26 上装有自动控制功能的排气阀30，当箱内气压过高时，可以自动打开进行排气；第一水箱1的侧壁中下部开孔，通过管道连接第三单向阀15、第三流量计16、阀门40，并通向第三水箱3的上部，利用水压差向第三水箱3中供水。

第三水箱3为敞口方形玻璃水箱，水箱侧壁设有带有数显功能的第三pH计31和第三水温计32，实时显示水箱内溶液的pH 值和温度；水箱内底部设有第二加热装置92，可按照设定的温度 (如40度)对溶液进行升温，并设有第二循环泵38让水箱内的溶液加速对流；水箱的侧壁下部开有三个孔，分别连接三根出水管道，每根管道上均设有第一单向阀11、第一流量计12、第一阀门40、流速计43，通向结晶装置4；出水管的出水量可以通过阀门40控制，并通过第一流量计12、流速计43监测每根出水管的出水流量和流速。

结晶装置4主要由试验管道、加热电缆组成；试验管道架设在台架上，形成一定的坡度(如2％)，高端一头与第三水箱3的出水管相连，低端一头与第二水箱2连接；试验管道为管径为 50mm、75mm、100mm的三根PVC管道；试验管道的底部全长贴有加热电缆，并通过温度控制开关39自动启动和停止加热，可将管道底部温度保持在一定温度(如50度)。

第二水箱2为敞口方形玻璃水箱，水箱侧壁设有带有数显功能的第二pH计28和第二水温计29，实时显示水箱内溶液的pH 值和温度；第二水箱2内设有恒温制冷器44，可按照设定的温度对溶液进行制冷(如20度)，并设有第一循环泵33让水箱内的溶液加速对流。

回水装置6中选用功率满足流量要求的离心泵，将溶液从第二水箱2中抽到第四水箱5中；进水管道在第二水箱2中的一头连接有带有过滤网的底阀42，出水管直接通入第四水箱5中；水泵的抽水量可以通过第二流量计14监控，以便通过阀门40调节泵的输水功能性能。

监测装置7，选用温湿度、二氧化碳浓度传感器，挂在试验区域，通过数据采集系统传输回装有控制软件的电脑上进行存储和显示。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置，其特征在于，包括监测装置和通过管道依次连接形成循环的第一水箱、结晶装置、第二水箱和回水装置；

所述监测装置用于监测环境温湿度及二氧化碳浓度；

二氧化碳发生装置与所述第一水箱通过输气管道连通；

所述第一水箱内设有降温装置；

所述结晶装置包括第一加热装置；

所述第一水箱和所述结晶装置之间设有第一单向阀、第一流量计及流速计；

所述回水装置与所述第一水箱之间设有第二单向阀及第二流量计。

2.根据权利要求1所述的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置，其特征在于，所述二氧化碳发生装置包括钢瓶，所述钢瓶上设有第一气压表，所述钢瓶的输气口设有控制阀门；

位于所述第一水箱内的输气管道上设有曝气装置。

3.根据权利要求1所述的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置，其特征在于，所述第一水箱包括箱体和盖板，所述箱体与盖板密封连接，所述盖板上设有投料口和与所述投料口配合的盖子；

所述盖板上设有第二气压表、第一pH计、第一水温计和排气阀。

4.根据权利要求1所述的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置，其特征在于，所述结晶装置包括试验管道，所述试验管道设置在台架上；

第一加热装置包括加热电缆，所述加热电缆粘贴在所述试验管道的底部。

5.根据权利要求1所述的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置，其特征在于，所述第二水箱为敞口水箱，且所述第二水箱的侧壁设有第二pH计和第二水温计，且所述第二水箱内设有第一循环泵。

6.根据权利要求1所述的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置，其特征在于，所述回水装置包括离心泵，所述离心泵的出水管插入所述第一水箱内，所述离心泵的进水管插入到第二水箱且与设有过滤网的底阀连接。

7.根据权利要求1所述的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置，其特征在于，监测装置包括温湿度测量仪和二氧化碳监测仪。

8.根据权利要求1－7任一项所述的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置，其特征在于，所述第一水箱和所述结晶装置之间设有第三水箱；

所述第一水箱和所述第三水箱之间设有第三单向阀和第三流量计；

所述第三水箱内设有第二加热装置。

9.根据权利要求8所述的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置，其特征在于，所述第三水箱为敞口水箱，且所述第三水箱的侧壁设有第三pH计和第三水温计；

所述第三水箱内设有第一循环泵；

所述第三水箱的底部设有多个出水孔，多个所述出水孔分别与结晶装置通过管道连接，每一个所述出水孔与所述结晶装置之间均设有第一单向阀和第一流量计；

第三水箱内设有第二循环泵。

10.一种隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验系统，其特征在于，包括：第四水箱和权利要求1－9任一项所述的隧道排水管中结晶堵塞的模拟试验装置；

所述第四水箱设置在所述回水装置和所述第一水箱之间；

所述第四水箱和所述第一水箱之间设有第四单向阀和第四流量计；

所述第四水箱为敞口水箱，且所述第四水箱的侧壁设有第四pH计和第四水温计。