一种流量和压力双重控制的流体加压装置和方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及流体流量控制技术，特别涉及一种流量和压力双重控制的流体加压装置和方法。
【背景技术】
[0002]大型企业、自来水厂、矿山、电厂、居民生活区等生活、生产地点往往需要建造栗房来输送水流，因此需要安装相应型号的水栗，以满足生产、生活需要。栗房是安装水栗、电动机、水栗控制柜及其他辅助设备的建筑物，是水栗站工程的主体，其主要作用是为水栗机组、辅助设备及运行管理人员提供良好的工作条件。
[0003]栗房中的水栗作为水流的动力装置，对水流进行增压以提高流速，以完成对水流的输送，在现有技术中，栗速一般更具实际情况进行调节。例如授权公告号为CN 102797371B的专利文献公开了一种带高位井的多功能出水栗房，包括:一带中空腔体的构筑物、水栗和进水管;所述构筑物内设置有高位井、提升区和出水区，相邻区域之间设置有隔墙;进水管具有两个分别带有阀门的出水端:一出水端延伸贯通连接于所述提升区内、另一出水端延伸贯通连接于所述高位井内；水栗设置在提升区内，水栗的进水口设置在提升区底端，水栗的出水口贯通连接于出水区内；高位井与出水区之间的隔墙上开设有通水孔。该栗房能灵活应对外围排放水体的水位变化，采取重力和压力两种不同运行方式降低水头损失、减小能耗，而且具备设备少，投资省，易于管理运行，占地紧凑的优点。
[0004]又例如授权公告号CN102383442 B的专利文献一种进水栗房和方法，其特征在于所述的进水栗房的主体是圆桶型空腔结构的地下构筑物，所述的圆桶型结构由桶壁和桶底组成，桶壁表侧由二十七块地下连续墙围成，在桶壁里侧、地下连续墙墙面上垂直方向设有五层内衬砌，圆桶桶壁顶端设有一圈锁口冠梁，所述的圆桶型空腔结构的第四层右侧设有若干根进水管道，圆筒内的空腔结构由前至后分为三个区域:进水井区、栗房区、出水井区，两个区域之间设栗房隔墙，该发明在污水处理中增加了进水栗房能够作为辅助动力防止污水处理的回流现象，分隔成4个栗房、8个出口的设计使污水在流入后续步骤前的流速能够达到充分的一致。
[0005]上述结构中水流的流速都是直接通过栗来调节的，但是在实际应用过程中，栗的加压量和水流的流量的准确值没有办法精确控制，而在拟建栗房时，需要实验测试各项指标，此时管道内液体的流量和增压量都是十分重要的数据，需要进行精确控制。
【发明内容】
[0006]本发明提供了一种流量和压力双重控制的流体加压装置，结构简单，精确控制流量和增压量的变化，提高流体实验的测试准确性。
[0007]—种流量和压力双重控制的流体加压装置，包括:
[0008]进水室；
[0009]进水管，一端与所述进水室连通，另一端连接上游水域引导上游水域的水流入进水室；
[0010]加压室，与所述进水室连通，形成加压室的容器上设有计量刻度；
[0011 ]第一开关件，阻断所述加压室和进水室之间连通；
[0012]出水管，一端与所述加压室连通，另一端连接下游水域；
[0013]第二开关件，阻断所述加压室和出水管之间连通；
[0014]加压栗，用于将进水室内的水栗入加压室中，加压栗的栗水流速可调。
[0015]各室之间以及各室与管路之间的连通可以通过孔或者管道，如果是孔，开关件可以采用闸门，如果是管道可以采用阀门或闸门，开关件类型可以根据需要设定。
[0016]本发明装置通过设置加压室和加压栗，可以根据出水管所需的出水速度(即试验设定的流速)，将加压栗调节到所需的栗水速度;控制所述加压室的液面高度以得到所需的水压，实现流量和压力双重控制。
[0017]加压栗的调速方式可以是通过加压栗功率进行粗调，再通过潜水栗管道上的阀门进行微调。
[0018]为了方便制造，减小设备体积，优选的，所述进水室和加压室由同一容器通过隔板分隔形成。所述进水室和加压室可以是分体的，也可以是一体的。
[0019]为了加大进水量，优选的，所述进水管设有多根。可根据实际需要设置数量。
[0020]如有多根进水管道，且要求流各管道速相同时，优选的，每根进水管上设有调速阀以及量压筒。通过控制调速阀调节进水管的进水速度，使所有量压筒的液面高度相同，从而使所有进水管的进水速度相等；当重复试验时，将量压筒的液面调至此刻度，那么可以快速达到是需要的流速。
[0021]为了加大出水量，优选的，所述出水管设有多根。可根据实际需要设置数量。
[0022]为了防止进水造成的水面拨动影响刻度的读取，优选的，所述加压室内设有将进水室分隔为观察室和室水室的出水侧防浪板，所述出水侧防浪板上设有多个过水孔，所述观察室上设有计量刻度，所述加压栗将水排入集水室中。所述出水侧防浪板设置，使加压室形成连通的两个室，一个用于读取液面高度，一个用于进水，减少水面波动对读数造成的影响。
[0023]为了方便安装以及减小设备体积，优选的，所述加压栗为潜水栗，所述潜水栗安装在进水室内。
[0024]为了方便观察进水室和加压室之间的高度差，以观察水流是否平稳，优选的，所述进水室内设有将进水室分隔为水栗室和观察进水室的进水侧防浪板，所述进水侧防浪板上设有多个过水孔，所述水栗室用于容纳潜水栗，观察进水室上设有计量刻度。
[0025]本发明还提供了一种流量和压力双重控制的流体加压方法，使用上述的流体加压装置，包括以下步骤:
[0026](I)打开第一开关件和第二开关件，使进水管、进水室、加压室和出水管导通，使上游水域的水流入进水室，待水流平稳后，关闭第一开关件和第二开关件；
[0027](2)开启加压栗将进水室内的水栗入加压室，记录加压室的液面计量刻度的变化，并计时，运用体积法计算得到水流的流速，此时调节加压栗栗水速度，使所述流量等于预设流量；
[0028](3)待加压室内的液面高度达到预设高度后(即达到预设压力)，开启所述第二开关件，使出水管排水。
[0029]本发明装置和方法通过加压栗和加压室上的计量刻度，实现流量和压力的双重控制。
[0030]通过使用本方法，可以使出水管达到所需的准确流量和水压，结合预先的计算可以在开启第二开关件使出水管排水使水流快速平稳运行。
[0031]例如在下游水域高于上游水域高度的情况下，加压室内的液面的预设高度为下游水域液面高度，所需的出水管流量为预设流量，此时通过本发明方法在加压栗的栗水速度达到预设流量，加压室内的液面高度达到预设高度(下游水域液面高度)时，再开启所述第二开关件，使出水管排水时，整个装置的水流平稳运行，加压室内的液面高度不变。
[0032]本发明装置和方法同样适用于研究出水管冲刷实验情况，即只