專利名稱：水力工況調(diào)節(jié)水壓圖實(shí)驗(yàn)臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及供熱熱水管網(wǎng)水力調(diào)節(jié)的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)研究領(lǐng)域，特別是一種水力工況調(diào)節(jié)水壓圖實(shí)驗(yàn)臺。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中用于供熱熱水管網(wǎng)工況變化水壓圖實(shí)驗(yàn)臺，只能做異程式管網(wǎng)的水力工況變化的水壓圖分析。異程式供熱管網(wǎng)的水力工況調(diào)節(jié)是靠管網(wǎng)上各熱用戶的供回水閥門進(jìn)行調(diào)節(jié)，來平衡各熱用戶的資用壓力，在異程式供熱管網(wǎng)中靠近初端的熱用戶的資用壓力高，管網(wǎng)末端熱用戶資用壓力低，調(diào)節(jié)不當(dāng)會造成水力失調(diào)，對熱網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行和管理造成很大的困難?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)臺的功能單一，不能描述有利調(diào)節(jié)和平衡的同程式供熱管網(wǎng)的水力工況，以及各種形式管網(wǎng)的對比實(shí)驗(yàn)。
因此，在教學(xué)和研究中要了解各種形式供熱管網(wǎng)水力工況調(diào)節(jié)的優(yōu)劣，就必須解決供熱管網(wǎng)水力工況水壓圖實(shí)驗(yàn)?zāi)茉诋惓淌?、同程式、混合式管網(wǎng)的水力工況變化時(shí)，進(jìn)行管網(wǎng)上各點(diǎn)壓力變化的水壓圖實(shí)驗(yàn)，從而便于掌握各種形式供熱管網(wǎng)壓力調(diào)節(jié)的基本知識并對水力工況變化進(jìn)行定性分析。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種水力工況調(diào)節(jié)水壓圖實(shí)驗(yàn)臺，該實(shí)驗(yàn)臺能夠在一臺設(shè)備上進(jìn)行異程式供熱管網(wǎng)和同程式供熱管網(wǎng)的水力工況變化實(shí)驗(yàn)。
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的方案是設(shè)計(jì)一種水力工況調(diào)節(jié)水壓圖實(shí)驗(yàn)臺。它包括由循環(huán)水箱，循環(huán)水泵，定壓水箱，溢流管組成的供水系統(tǒng)，以及管網(wǎng)管路，調(diào)節(jié)閥，測壓管和板面，其特征在于所說的管網(wǎng)管路是在定壓水箱至循環(huán)水箱間并聯(lián)有多組由第一、第二和第三調(diào)節(jié)閥門組成，并在第二調(diào)節(jié)閥門的兩端與對應(yīng)測壓管連接的用戶管路；所說的管網(wǎng)管路還在最后一組用戶管路的第二和第三調(diào)節(jié)閥門間通過第四閥門經(jīng)另一管路直接與循環(huán)水箱連接。
本發(fā)明的有益效果是它既可以做異程式管網(wǎng)水力工況變化的水壓圖實(shí)驗(yàn)，又可以做同程式和混合式管網(wǎng)水力工況變化的水壓圖實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生直觀認(rèn)識到同程式供熱管網(wǎng)系統(tǒng)，有利于水力工況的平衡，以及各熱用戶工況改變后對管網(wǎng)其它用戶影響較小的優(yōu)點(diǎn)；通過實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對異程式管網(wǎng)、同程式管網(wǎng)以及混合式管網(wǎng)，在水力調(diào)節(jié)時(shí)和水力失調(diào)時(shí)的各種機(jī)理的認(rèn)識，并且可做對比實(shí)驗(yàn)。

圖1水力工況調(diào)節(jié)水壓圖實(shí)驗(yàn)臺結(jié)構(gòu)示意圖；圖2水力工況調(diào)節(jié)水壓圖實(shí)驗(yàn)臺系統(tǒng)示意圖；圖3異程式管網(wǎng)工況變化的水壓曲線圖；圖4異程式管網(wǎng)工況變化的水壓曲線圖；圖5異程式管網(wǎng)工況變化的水壓曲線圖；圖6同程式管網(wǎng)工況變化的水壓曲線圖；圖7同程式管網(wǎng)工況變化的水壓曲線圖；圖8同程式管網(wǎng)工況變化的水壓曲線圖。
圖中各部件的標(biāo)號如下1--循環(huán)水泵，2--循環(huán)水箱，3--供水管，4--溢流管，5--實(shí)驗(yàn)臺臺面，6--面板，7--定壓水箱，8--測壓管，9--刻度尺，10--壓條，11--測壓管軟連接管，12--調(diào)節(jié)閥，13--異程式回水干管，14--同程式回水干管，15--框架，16--腳輪，17--管網(wǎng)進(jìn)水管。
A，B，C，D，E，F(xiàn)，G分別表示熱用戶閥門。
以下將結(jié)合本發(fā)明的實(shí)施例參照附圖進(jìn)行詳細(xì)敘述。
具體實(shí)施方式


本發(fā)明水力工況調(diào)節(jié)水壓圖實(shí)驗(yàn)臺如圖1、圖2所示，主要包括有由循環(huán)水箱2，循環(huán)水泵1，定壓水箱7，溢流管4組成的供水系統(tǒng)，以及管網(wǎng)管路，調(diào)節(jié)閥門，測壓管8和板面6等。管網(wǎng)管路是在定壓水箱至循環(huán)水箱間的管路中，形成并聯(lián)的多組由第一調(diào)節(jié)閥門(H，J，L，N，P，R，T)、第二調(diào)節(jié)閥門(A，B，C，D，E，F(xiàn)，G)和第三調(diào)節(jié)閥門(I，K，M，O，Q，S，U)組成，并在第二調(diào)節(jié)閥門的兩端與對應(yīng)測壓管連接的用戶管路。為了進(jìn)行同程式水壓圖實(shí)驗(yàn)，在最后一組用戶管路的第二調(diào)節(jié)閥門G和第三調(diào)節(jié)閥門U間通過第四調(diào)節(jié)閥門V經(jīng)另一管路直接與循環(huán)水箱連接。
本發(fā)明工作時(shí)，打開循環(huán)水泵，循環(huán)水箱的水通過供水管3被泵入定壓水箱，水箱內(nèi)通過溢流管保持液位，一定液位的水經(jīng)過管網(wǎng)進(jìn)水管17進(jìn)入管網(wǎng)。
實(shí)驗(yàn)中管網(wǎng)各點(diǎn)的壓力值是由第二調(diào)節(jié)閥門的兩端測壓管軟連接管11與測壓管8連接，由刻度尺9讀出壓力值。管網(wǎng)平鋪在實(shí)驗(yàn)臺臺面5上，測壓管和刻度尺由壓條10固定在面板上，整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)固定安裝在框架15上，框架15下部安裝四個(gè)可以活動的腳輪16。
當(dāng)關(guān)閉調(diào)節(jié)閥V時(shí)管網(wǎng)為異程式系統(tǒng)，分別調(diào)節(jié)熱用戶的第二調(diào)節(jié)閥門A、B、C、D、E、F、G，及第一和第三調(diào)節(jié)閥H、I、J、K、L、M、N、O、P、Q、R、S、T、U可以完成異程式管網(wǎng)的水壓圖實(shí)驗(yàn)，水經(jīng)過異程式回水干管13流回循環(huán)水箱。
圖3-5是三種異程式管網(wǎng)水力工況水壓圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果水壓曲線。
圖3所示關(guān)閉閥門V，調(diào)整管網(wǎng)及各用戶閥門使管網(wǎng)各測點(diǎn)壓力形成如圖3正常情況實(shí)線，關(guān)小管網(wǎng)閥門L使管網(wǎng)各測點(diǎn)壓力形成如圖3新情況虛線。新情況壓力曲線表明，當(dāng)關(guān)小閥門L后，閥門L前的各熱用戶資用壓力比正常情況時(shí)增加，水流量增加，但管網(wǎng)的總流量比正常情況時(shí)減少，所以新情況壓力曲線變化比正常情況壓力曲線平緩。閥門L后的各用戶資用壓力比正常情況時(shí)減少，水流量減少，管網(wǎng)總流量減少，所以新情況壓力曲線比正常情況壓力曲線平緩。
圖4所示關(guān)閉閥門V，調(diào)整管網(wǎng)及各用戶閥門使管網(wǎng)各測點(diǎn)壓力形成如圖4正常情況實(shí)線，關(guān)閉熱用戶閥門C使管網(wǎng)各測點(diǎn)壓力形成如圖4新情況虛線。新情況壓力曲線表明，當(dāng)關(guān)閉熱用戶閥門C后，熱用戶C前的各熱用戶A、B資用壓力增加，水流量比正常情況時(shí)增加，但管網(wǎng)供水干管的總流量比正常情況時(shí)減少，流速減少，所以新情況壓力曲線比正常情況壓力曲線平緩。熱用戶C后的各熱用戶D、E、F、G資用壓力增加，水流量比正常情況時(shí)增加，管網(wǎng)總流量比正常情況時(shí)增加，流速增加，比摩阻增大，所以新情況壓力曲線比正常情況壓力曲線陡。當(dāng)熱用戶閥門C關(guān)閉后，靠近熱用戶C的熱用戶流量變化比遠(yuǎn)離熱用戶C的熱用戶大。
圖5所示關(guān)閉閥門V，調(diào)整管網(wǎng)及各用戶閥門使管網(wǎng)各測點(diǎn)壓力形成如圖5正常情況實(shí)線，關(guān)小管網(wǎng)閥門H和閥門I使管網(wǎng)各測點(diǎn)壓力形成如圖5新情況虛線。新情況壓力曲線表明，當(dāng)關(guān)小管網(wǎng)閥門H和閥門I后，各熱用戶A、B、C、D、E、F、G資用壓力比正常情況時(shí)減少，水流量減少，管網(wǎng)的總流量減少，流速減少，比摩阻減少所以新情況壓力曲線變化比正常情況壓力曲線平緩。各熱用戶水流量變化失調(diào)為等比變化。
當(dāng)打開調(diào)節(jié)閥V關(guān)閉調(diào)節(jié)閥I時(shí)管網(wǎng)為同程式系統(tǒng)，分別調(diào)節(jié)熱用戶的第二調(diào)節(jié)閥門A、B、C、D、E、F、G，及第一和第三調(diào)節(jié)閥H、I、J、K、L、M、N、O、P、Q、R、S、T、U可以完成同程式水壓圖實(shí)驗(yàn)，水經(jīng)過同程式回水干管14流回循環(huán)水箱。
圖6-8是三種同程式管網(wǎng)水力工況水壓圖實(shí)驗(yàn)結(jié)果水壓曲線。
圖6所示關(guān)閉閥門I，打開閥門V，調(diào)整各用戶閥門使管網(wǎng)各測點(diǎn)壓力形成如圖6正常情況實(shí)線，關(guān)小管網(wǎng)閥門L使管網(wǎng)各測點(diǎn)壓力形成如圖6新情況虛線。新情況壓力曲線表明，當(dāng)關(guān)小閥門L后，閥門前的各熱用戶資用壓力增加，水流量比正常情況時(shí)增加，但管網(wǎng)供水干管的總流量比正常情況減少，流速減少，所以新情況時(shí)管網(wǎng)供水干管壓力曲線變化比正常情況壓力曲線平緩，回水干管水流量比正常情況大，流速增加，比摩阻增加，所以新情況壓力曲線變化比正常情況壓力曲線陡。閥門后的各用戶資用壓力減少，水流量減少，管網(wǎng)總流量減少，所以新情況壓力曲線變化比正常情況壓力曲線平緩，閥門L前各熱用戶流量變化為非等比變化，閥門L后各熱用戶流量變化為等比變化。
圖7所示關(guān)閉閥門I，打開閥門V，調(diào)整管網(wǎng)及各用戶閥門使管網(wǎng)各測點(diǎn)壓力形成如圖7正常情況實(shí)線，關(guān)閉熱用戶閥門C使管網(wǎng)各測點(diǎn)壓力形成如圖7新情況虛線。新情況壓力曲線表明，當(dāng)關(guān)閉熱用戶閥門C后，熱用戶C前的各熱用戶A、B資用壓力增加，水流量增加，熱用戶C前管網(wǎng)供水干管的總流量比正常情況減少，流速減少，比摩阻減少，所以新情況壓力曲線比正常情況壓力曲線平緩。熱用戶C后的各熱用戶D、E、F、G資用壓力增加，水流量增加，管網(wǎng)供水干管總流量比正常情況增加，流速增加，比摩阻增大，所以新情況壓力曲線比正常情況壓力曲線陡。熱用戶C前管網(wǎng)回水干管的總流量比正常情況增加，，流速增加，比摩阻增加，所以新情況壓力曲線比正常情況壓力曲線陡。熱用戶C后的各熱用戶D、E、F、G資用壓力增加，水流量增加，但管網(wǎng)回水干管總流量比正常情況減少，流速減少，比摩阻減少，所以新情況壓力曲線比正常情況壓力曲線平緩。當(dāng)熱用戶閥門C關(guān)閉后，靠近熱用戶C的熱用戶流量變化比遠(yuǎn)離熱用戶C的熱用戶大。
圖8所示關(guān)閉閥門I，打開閥門V，調(diào)整管網(wǎng)及各用戶閥門使管網(wǎng)各測點(diǎn)壓力形成如圖8正常情況實(shí)線，關(guān)小管網(wǎng)閥門H使管網(wǎng)各測點(diǎn)壓力形成如圖8新情況虛線。新情況壓力曲線表明，當(dāng)關(guān)小管網(wǎng)閥門H后，各熱用戶A、B、C、D、E、F、G資用壓力減少，水流量減少，管網(wǎng)的總流量減少，流速減少，比摩阻減少所以新情況壓力曲線比正常情況壓力曲線平緩，管網(wǎng)系統(tǒng)各點(diǎn)壓力值比正常情況時(shí)低。各熱用戶資用壓力等比變小，水量變化為等比變化。
權(quán)利要求
1一種水力工況調(diào)節(jié)水壓圖實(shí)驗(yàn)臺，包括由循環(huán)水箱，循環(huán)水泵，定壓水箱，溢流管組成的供水系統(tǒng)，以及管網(wǎng)管路，調(diào)節(jié)閥，測壓管和板面，其特征在于所說的管網(wǎng)管路是在定壓水箱至循環(huán)水箱間并聯(lián)有多組由第一、第二和第三調(diào)節(jié)閥門組成，并在第二調(diào)節(jié)閥門的兩端與對應(yīng)測壓管連接的用戶管路；所說的管網(wǎng)管路還在最后一組用戶管路的第二和第三調(diào)節(jié)閥門間通過第四閥門經(jīng)另一管路直接與循環(huán)水箱連接。
2按照權(quán)利要求1所述的水壓圖實(shí)驗(yàn)臺，其特征在于所說的第二調(diào)節(jié)閥門的兩端通過軟連接管與測壓管連接。
3按照權(quán)利要求1或2所述的水壓圖實(shí)驗(yàn)臺，其特征在于所說的測壓管固定在板面上，并且在板面上鑲嵌有刻度尺。
4按照權(quán)利要求3所述的水壓圖實(shí)驗(yàn)臺，其特征在于所說的實(shí)驗(yàn)臺固定安裝在框架上，框架下部安裝四個(gè)可以活動的腳輪。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水力工況調(diào)節(jié)水壓圖實(shí)驗(yàn)臺。包括由循環(huán)水箱，循環(huán)水泵，定壓水箱，溢流管組成的供水系統(tǒng)，以及管網(wǎng)管路，調(diào)節(jié)閥等，其管網(wǎng)管路是在定壓水箱至循環(huán)水箱間并聯(lián)有多組由第一、第二和第三調(diào)節(jié)閥門組成，并在第二調(diào)節(jié)閥門的兩端與對應(yīng)測壓管連接的用戶管路；管網(wǎng)管路還在最后一組用戶管路的第二和第三調(diào)節(jié)閥門間通過第四閥門與循環(huán)水箱連接。本發(fā)明既可以做異程式管網(wǎng)水力工況變化的水壓圖實(shí)驗(yàn)，又可以做同程式和混合式管網(wǎng)水力工況變化的水壓圖實(shí)驗(yàn)，可直觀認(rèn)識各熱用戶工況改變后對管網(wǎng)其它用戶影響，通過實(shí)驗(yàn)加深學(xué)生對異程式管網(wǎng)、同程式管網(wǎng)以及混合式管網(wǎng)，在水力調(diào)節(jié)時(shí)和水力失調(diào)時(shí)的各種機(jī)理的認(rèn)識，并且可做對比實(shí)驗(yàn)。
文檔編號G09B25/00GK1787037SQ20051012220
公開日2006年6月14日 申請日期2005年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月6日
發(fā)明者彭鐵成, 劉宗瑜 申請人:天津理工大學(xué)