[发明专利]一种供水管道环境温度模拟试验系统

说明书

本发明涉及一种供水管道环境温度模拟试验系统，该系统包括：综合环境试验箱：用以为试验件提供试验要求温度；水温模拟装置：用以为试验件提供试验要求温度的有压水；外置制冷及安全保障装置：用以为综合环境试验箱提供制冷和安全性保障。与现有技术相比，本发明具有适用于各类型管道的环境温度模拟，结构完整，操作方便，功能齐全等优点。

技术领域

本发明涉及城市地下供水管道安全技术领域，尤其是涉及一种供水管道环境温度模拟试验系统。

背景技术

城市地下供水管道的运行状态与城市生产、生活等功能需求和安全状态密切相关，然而，在季节性天气尤其是冬季低温气候的影响下，供水管道的冰冻破坏越来越明显，尤其是供水管网及相关设施缺乏系统性防护措施的南方地区，管道与水表受低温影响的结构破坏事故频发，城市供水管道的冬季低温安全性面临着巨大的机遇和挑战。

目前，国外学者以及部分国内学者对供水管道受温度影响的特征进行了试验研究，然而受到试验条件的限制，已有的室内试验基本只能针对于小直径管道，且大多只能对一根完整管道的部分管段进行温度模拟，无法全面的模拟完整管段的温度效应，也无法模拟管道内部水体流动的实际情形；而室外试验虽然可以实现试验管道的完整性以及管道中水流状况，但是试验中的温度条件只能依靠自然环境，因此试验结果具有不可重复性，难以就供水管道的结构安全性和环境温度之间得出系统且完善的结论。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种供水管道环境温度模拟试验系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种供水管道环境温度模拟试验系统，该系统包括：

综合环境试验箱：用以为试验件提供试验要求温度；

水温模拟装置：用以为试验件提供试验要求温度的有压水；

外置制冷及安全保障装置：用以为综合环境试验箱提供制冷和安全性保障。

所述的综合环境试验箱的主体结构为步入式高低温试验箱，其内部管路沿水流方向依次包括进水管、调节阀、水温采集仪、流量计、压力计、变径管段以及出水管，所述的变径管段分别设置在试验管段的两端，分别与压力计和出水管连接，所述的出水管与外部管道连接，所述的水温采集仪、流量计和压力计能够在低温条件下正常工作，且采集到的数据能够通过电缆连接到外部采集器。

所述的水温模拟装置由储水容器以及设置在储水容器内的温度传感器构成，所述的储水容器通过水管路与进水管连接。

所述的水管路上设有高压水泵及和手动阀门。

所述的外置制冷及安全保障装置包括依次连接的空压机组、储气罐、控制阀、冷干机组、干燥机组和制冷机组，通过风冷的方式对综合环境试验箱提供制冷，并向综合环境试验箱内部提供含氧量大于20％的空气，且当综合环境试验箱内部空气含氧量不足时报警，以保障箱体内工作人员的安全性。

所述的综合环境试验箱的试验温度范围为-35℃～100℃，温度波动度为±0.5℃，温度均匀度小于等于2℃，升温速率为1.0～3.0℃/min，降温速率为0.7～1.0℃/min，该综合环境试验箱的温度设置为按照设定速率进行升温或者降温，且记录实时温度曲线。

所述的储水容器容量为0.9m³，所述的温度传感器通过数据线与综合环境试验箱的控制面板连接，并且通过控制面板进行温度调节。

所述的综合环境试验箱的箱体侧壁预留有电缆孔，用于将综合环境试验箱内部管路上布设的传感器连接到外部采集器，所述的电缆孔上设置有橡胶塞，并且在橡胶塞上开有用以穿过电缆的缺口，使用时将橡胶塞堵住电缆孔，仅在橡胶塞缺口处通过电缆，用以避免外部空气影响箱体内部温度的控制，在不需使用电缆时，则将橡胶塞安装在孔位处，并在外部盖上盖子。