[实用新型]一种模拟灰岩区隧道排水管碳酸钙结晶规律的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型属于碳酸盐结晶技术领域，尤其涉及一种模拟灰岩区隧道排水管碳酸钙结晶规律的实验装置。

背景技术

随着我国建设规模的增大，灰岩区的工程量大为增加，大量的隧道都要穿越灰岩区，而隧道排水系统在穿越灰岩区过程中，其排水管道很容易形成碳酸钙结晶，从而堵塞排水管道，一旦造成堵塞，水压增大有可能会造成隧道二衬开裂引起隧道渗漏现象的加剧，同时排水管道的疏通修复工作也会投入大量人力物力，从而增大隧道运营管理费用、影响交通，所以研究碳酸盐结晶问题非常必要。鉴于灰岩区隧道排水管内的钙质结晶阻塞排水管，影响排水效果的工程问题，通过一种实验装置，研究灰岩区地下水流经排水管的结晶规律，分析结晶条件、结晶速度、晶体性质等晶体成长影响因素及参数。

实用新型内容

本实用新型实施例的目的在于提供一种模拟灰岩区隧道排水管碳酸钙结晶规律的实验装置，旨在提供一种研究灰岩区地下水流经排水管的结晶规律，分析结晶条件、结晶速度、晶体性质等晶体成长影响因素及参数的实验装置。

本实用新型实施例是这样实现的，一种模拟灰岩区隧道排水管碳酸钙结晶规律的实验装置，该模拟灰岩区隧道排水管碳酸钙结晶规律的实验装置包括：大水箱、排水管、调节阀门、循环蓄水池、水泵、CO₂气囊、抽水管；

大水箱连接排水管的一端，调节阀门和CO₂气囊安装在排水管上，水泵通过抽水管连接循环蓄水池，循环蓄水池连接排水管的另一端和抽水管的一端，抽水管的另一端连接大水箱，大水箱内放置Ca(OH)₂溶液。

进一步，该模拟灰岩区隧道排水管碳酸钙结晶规律的实验装置中碳酸盐钙质结晶形成条件包括：钙离子浓度、外界温度、CO₂浓度。

进一步，该模拟灰岩区隧道排水管碳酸钙结晶规律的实验装置实现流速的调整。

进一步，该模拟灰岩区隧道排水管碳酸钙结晶规律的实验装置实现水头变化即水压的变化。

进一步，该模拟灰岩区隧道排水管碳酸钙结晶规律的实验装置实现不同管材的变化。

进一步，不同管材的变化包括：PVC管、PE管、不锈钢材质的变化；内壁粗糙度的变化；直径的变化；形状的变化。

进一步，该模拟灰岩区隧道排水管碳酸钙结晶规律的实验装置的实现方法：把1米的排水管称重，作为初始重量w₀；经过一段时间(30d，60d......90d)的循环，把这1米的排水管拆下，称重为w₁；则结晶体重量w₂＝w₁-w₀；则折合结晶体在管壁的平均厚度为：w₂/(2πr·ρ)，其中：r为排水管内径；ρ为CaCO₃结晶体的密度，得到结晶速度。

本实用新型提供的模拟灰岩区隧道排水管碳酸钙结晶规律的实验装置，包括大水箱、出水管、调节阀门、循环蓄水池、水泵、CO₂气囊、测速计、精密测质量的仪器、烘干器等；为研究灰岩区地下水流经排水管的结晶规律，分析结晶条件、结晶速度、晶体性质等晶体成长影响因素及参数，提供了一种性能优良的实验装置。本实用新型的结构简单，操作方便，为灰岩区隧道排水管碳酸钙结晶的研究提供了便捷的装置，同时提高了灰岩区隧道排水管道的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的模拟灰岩区隧道排水管碳酸钙结晶规律的实验装置的结构示意图；

图中：1、大水箱；2、排水管；3、调节阀门；4、循环蓄水池；5、水泵；6、CO₂气囊；7、抽水管。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。

如图1所示，本实用新型实施例的模拟灰岩区隧道排水管碳酸钙结晶规律的实验装置主要由大水箱1、排水管2、调节阀门3、循环蓄水池4、水泵5、CO₂气囊6、抽水管7；