[实用新型]一种管壁诱导余氯衰减系数测定装置

说明书

本实用新型属于含氯消毒剂衰减与控制领域，公开了一种管壁诱导余氯衰减系数测定装置，测定装置将目标实验管段、流体推进管段、流量计连接为循环管路，目标实验管段通过可装卸式的管段固定器与连接管段连接，使目标实验管段可替换；流体推进管段内部安装有无级变速螺旋推进器，无级变速螺旋推进器和流量计均与PLC控制器信号连接，流量计用于将流量信号传输至PLC控制器，PLC控制器用于发出控制信号给无级变速螺旋推进器，使循环管路内流体流量达到目标值。本实用新型结构简单，便于操作，通用性较强，能够对多种管道的耗氯情况进行定量研究，所得计算结果更加接近实际管网运行情况。

技术领域

本实用新型属于含氯消毒剂衰减与控制领域，具体的说，是涉及一种管壁诱导余氯衰减系数测定装置。

背景技术

氯作为消毒剂灭活微生物，防止以水为媒介的大规模疾病流行已经有100多年的历史。在给水领域，氯消毒剂随水在管网的输配过程中，除在杀灭管网微生物过程中消耗外，还会因自身的自然衰减、氧化还原性物质而形成额外的耗损。目前，学界公认的消毒剂衰减过程分为两大类，即主体水衰减与管壁诱导衰减，其中主体水衰减是由消毒剂分子在水相中自然衰减以及消毒剂分子氧化水相中的还原性物质引起的，管壁诱导衰减是由管壁结垢物以及附壁生物膜引起的。研究发现，管壁诱导余氯衰减可超过总余氯消耗的50％，对特定管段甚至超过90％。因此，有必要重点关注管壁诱导余氯衰减过程，为管线更换、中途加氯方案选择提供数据基础。

目前，研究管壁诱导余氯衰减，确定管壁诱导余氯衰减系数k_wall的方法主要包括两种：一是通过管网系统的现场调查，通过计算机模拟得出；另一是通过实验室内物理模型模拟，再由现场监测数据校核得到。第一种方法需要大量的前期监测数据作为基础，且计算结果缺乏预测能力，因此很多学者主要采用第二种方法研究管壁的影响作用，所构建的物理模型可分为管道模拟系统以及局部管段模拟系统两类。管道模拟系统使用较长的实际管道进行模拟研究，更接近实际输配条件，但是该系统占地面积大、环境条件难于调控、人力物力投入大。另一方面，局部管段模型仅截取管道的一段，设计加工方便，但是运行过程中的液体流态相差甚远，管内局部区域形成湍流，无法模拟实际管网中液体的层流过程，由此导致余氯衰减速率的实验测定值过大，因此模拟结果有效性存疑。

对于实际运行的给水管网，处理后水体从水厂泵送到终端用户过程中，会遍历不同管材、管径、使用年龄的管道，为了精确刻画不同管道对余氯的消耗作用，亟需提出一种基于实际管段且便于操作的管壁诱导余氯衰减系数测定装置及方法，在未来实现同管网水力模型的无缝耦合，大幅提高对给水管网水质的预测能力。

实用新型内容

本实用新型的目的在于确定给水管网中管壁引起的余氯衰减的贡献作用，提供了一种管壁诱导余氯衰减系数测定装置，结构简单，便于操作，通用性较强，能够对多种管道的耗氯情况进行定量研究，所得计算结果更加接近实际管网运行情况。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下的技术方案予以实现：

一种管壁诱导余氯衰减系数测定装置，包括目标实验管段、流体推进管段、流量计，所述目标实验管段、所述流体推进管段、所述流量计由连接管段连接为循环管路；所述目标实验管段通过可装卸式的管段固定器与连接管段连接，使所述目标实验管段可替换；所述流体推进管段内部安装有无级变速螺旋推进器，所述无级变速螺旋推进器和所述流量计均与PLC控制器信号连接，所述流量计用于将流量信号传输至所述PLC控制器，所述PLC控制器用于发出控制信号给无级变速螺旋推进器，使所述循环管路内流体流量达到目标值。

进一步地，所述流体推进管段采用有机玻璃管，所述连接管段采用PVC管。

进一步地，所述管段固定器包括通过若干固定杆连接的两个挡板，所述挡板使所述目标实验管段和其两端连接管段相连通；所述目标实验管段安装在两个挡板之间，且所述目标实验管段的端面与所述挡板之间采用橡胶垫圈密封；通过调整两个所述挡板之间所述固定杆的长度可以调整两个挡板之间的距离，以将所述目标实验管段压紧固定。