专利名称：一种模拟给水管网运行工况的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种模拟装置，具体涉及一种能模拟给水管网运行工况并能用于分析给水管网水质的装置。
背景技术：
城市给水系统主要包括水源、净水厂和输配水管网系统。对于水质问题，目前的研究主要集中于净水厂的工艺过程，对于给水管网中水质的二次污染问题缺乏全面的关注，仅有的一些研究 主要集中于管材对管网中水质的影响，而对于给水管网系统水力运行工况影响水质的问题重视不够。目前对于给水管道的水力运行工况的模拟装置主要是类似实际管道的管道模拟系统。管道模拟系统有两种形式非循环形式和循环形式。非循环形式管道模拟系统本质上是开式系统，水中的有机物随着管道流动而逐渐降解消耗，供养细菌，非循环的系统相对于循环系统更接近于实际管网的水力运行条件，但运行过程中需要不断的供水和较大的占地面积，操作比较繁琐，运行成本较高，非循环式管道模拟系统在实际研究工作中受到了限制；循环形式管道模拟系统本质上是闭式系统，水流是被循环的利用，连续的模拟的，但是循环式系统内部的水质都基本一样，水中的可降解有机物无法控制，水质从进口到出口均一致，在生物膜形成的动力学方面的研究，有很大的生长条件方面的限制，也无法模拟水质随流动距离或者时间的变化，与实际管道的水流运动相差很大。
发明内容
本发明的目的是为解决现有给水管网运行工况模拟系统存在用水量较大、占地面积较大、操作繁琐及运行成本较高的问题，进而提供一种模拟给水管网运行工况的装置。本发明为解决上述问题采取的技术方案是本发明的一种模拟给水管网运行工况的装置包括调速电机、转盘、带有密封盖的主体容器和多个长方形立板，主体容器的上端面具有密封盖，调速电机的输出轴竖向设置，调速电机安装在密封盖上端面的中部，且调速电机的输出轴穿过密封盖并伸入主体容器内，转盘置于主体容器内，转盘与调速电机的输出轴连接，多个长方形立板沿转盘的周向置于主体容器内且多个长方形立板的上端分别与转盘的外侧壁可拆卸连接，主体容器为带有加热夹套的主体容器，主体容器的密封盖上设置有进水口和加药口，主体容器的下端设置有出水口，加热夹套的侧壁上设置有热媒进口和热媒出口。本发明的有益效果是本发明装置内的水流采取非循环式来模拟给水管网中水的运行工况，能实现模拟实际管道的多种运行工况，主体容器内的水流由于是上进下出，故存在上下方向的轴向流动，由于转盘带动立板旋转，主体容器内的水随转盘做离心运动，存在旋转方向的切向速度，从而产生剪切力，形成了与实际管道内流动状态相同的剪切力分布形式，调整装置转速，可以模拟实际管道流速的大小；改变主体容器上的进出口的水的流速，可以模拟实际管道的停留时间长短，主体容器内的进水流速可以通过调整与进水口连接的蠕动泵的转速实现；与电机连接的转盘的下面安装的立板，来提供水中细菌等微生物生长形成的生物膜，可以模拟实际管道的管壁形成的微生物膜(细菌膜)；加热夹套配套温度传感器来监控流入夹套内的水维持需要的恒定水温，以模拟实际管道中水的不同环境温度；加药口用于控制水的营养条件；立板选用不同的材质，可与实际的管道材质相对应；本发明的模拟装置，占地较小，用水量少，整体运行成本较低，易于操作，用本发明装置模拟给水管网运行工况和用于评价分析给水管网水质效果显著。
图I是本发明的主剖视结构示意图，图2是调速电机的输出轴、转盘和长方形立板连接结构俯视图。
具体实施例方式具体实施方式
一结和图I和图2说明本实施方式,本实施方式的一种模拟给水管网的装置包括调速电机I、转盘4、带有密封盖的主体容器2和多个长方形立板5，主体容器2的上端面具有密封盖2-1，调速电机I的输出轴竖向设置，调速电机I安装在密封盖2-1上端面的中部，且调速电机I的输出轴穿过密封盖2-1并伸入主体容器2内，转盘4置于主体容器2内，转盘4与调速电机I的输出轴连接，多个长方形立板5沿转盘4的周向置于主体容器2内且多个长方形立板5的上端分别与转盘4的外侧壁可拆卸连接，主体容器2为带有加热夹套3的主体容器，主体容器2的密封盖2-1上设置有进水口 2-2和加药口 2-3，主体容器2的下端设置有出水口 2-4，加热夹套3的侧壁上设置有热媒进口 3-1和热媒出口3-2。
具体实施方式
二 结合图I说明本实施方式，本实施方式所述的调速电机I为变频电机或电磁调速电机。如此设置，运行高效可靠，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三结合图I说明本实施方式,本实施方式所述的主体容器2为筒状容器。如此设置，结构简单，使用方便，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
四结合图2说明本实施方式，本实施方式所述的长方形立板5的数量为6 14个。如此设置，满足设计要求和实际需要。其它与具体实施方式
一或二相同。实施例下面结合图I和图2进一步说明本发明装置对给水管网的模拟效果，采用主体容器2为筒状容器进行制作具有上述结构的本发明的模拟装置，筒状容器2的内径为210mm,有效高度为180mm,长方形立板5选用普通钢板,长方形立板数量为8个,改变筒状容器2内的进水流速可以通过调整进水口连接的蠕动泵的转速实现，本发明的装置是非循环式系统，全部更换主体容器2 (筒状容器)内的水所需要的时间定义为水力停留时间。表I为模拟环境温度为30°C，水力停留时间(HRT)为24h，电机转速为150rpm、450rpm、600rpm、750rpm、900rpm 和 1200rpm(相当于剪切力为 O. 034Pa、0. 125Pa、0. 14Pa、O. 21Pa、0. 25Pa和0. 4Pa)，试验周期为14天运行工况下的水质指标检测数据。 表I :不同转速下的水质指标变化情况
权利要求
1.一种模拟给水管网运行工况的装置，其特征在于它包括调速电机(I)、转盘(4)、带有密封盖的主体容器(2)和多个长方形立板(5)，主体容器(2)的上端面具有密封盖(2-1)，调速电机(I)的输出轴竖向设置，调速电机(I)安装在密封盖(2-1)上端面的中部，且调速电机(I)的输出轴穿过密封盖(2-1)并伸入主体容器(2)内，转盘(4)置于主体容器(2)内，转盘(4)与调速电机(I)的输出轴连接，多个长方形立板(5)沿转盘(4)的周向置于主体容器(2)内且多个长方形立板(5)的上端分别与转盘(4)的外侧壁可拆卸连接，主体容器(2)为带有加热夹套(3)的主体容器，主体容器(2)的密封盖(2-1)上设置有进水口(2-2)和加药口(2-3)，主体容器(2)的下端设置有出水口(2-4)，加热夹套(3)的侧壁上设置有热媒进口(3-1)和热媒出口(3-2)。
2.根据权利要求I所述的一种模拟给水管网运行工况的装置，其特征在于所述的调速电机(I)为变频电机或电磁调速电机。
3.根据权利要求I或2所述的一种模拟给水管网运行工况的装置，其特征在于所述的主体容器(2)为筒状容器。
4.根据权利要求I或2所述的一种模拟给水管网运行工况的装置，其特征在于所述的长方形立板(5)的数量为6 14个。
全文摘要
一种模拟给水管网运行工况的装置，它涉及一种模拟装置，具体涉及一种能模拟给水管网运行工况并能用于分析给水管网水质的装置，以解决现有给水管网运行工况模拟系统存在用水量较大、占地面积较大、操作繁琐及运行成本较高的问题，它包括调速电机、转盘、带有密封盖的主体容器和多个长方形立板，主体容器的上端面具有密封盖，调速电机的输出轴竖向设置，调速电机安装在密封盖上端面的中部，且调速电机的输出轴穿过密封盖并伸入主体容器内，转盘与调速电机的输出轴连接，多个长方形立板沿转盘的周向置于主体容器内且多个长方形立板的上端分别与转盘的外侧壁可拆卸连接。本发明用于模拟给水管网运行工况并分析给水管网水质。
文档编号G01M10/00GK102636329SQ20121012421
公开日2012年8月15日 申请日期2012年4月25日 优先权日2012年4月25日
发明者伍悦滨, 孙强, 徐莹 申请人:哈尔滨工业大学