一種模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置製造方法
2023-05-01 22:14:21
一種模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置，該模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置包括大小水箱、出水管、水泵、測速計、閥門、精密測質量的儀器、烘乾器。本發明為研究灰巖區地下水流經排水管的結晶規律，分析結晶條件、結晶速度、晶體性質等晶體成長影響因素及參數，提供了一種性能優良的實驗裝置。本發明的結構簡單，操作方便，為灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶的研究提供了便捷的裝置，同時提高了灰巖區隧道排水系統的使用壽命及可靠性。
【專利說明】一種模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置
【技術領域】
[0001]本發明屬於碳酸鹽結晶【技術領域】，尤其涉及一種模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置。
【背景技術】
[0002]隨著我國建設規模的增大，灰巖區的工程量大為增加，大量的隧道都要穿越灰巖區，而隧道排水系統在穿越灰巖區過程中，其排水管道很容易形成碳酸鈣結晶，從而堵塞排水管道，一旦造成堵塞，水壓增大有可能會造成隧道二襯開裂引起隧道滲漏現象的加劇，同時排水管道的疏通修復工作也會投入大量人力物力，從而增大隧道運營管理費用、影響交通，所以研究碳酸鹽結晶問題非常必要。鑑於灰巖區隧道排水管內的鈣質結晶阻塞排水管，影響排水效果的工程問題，通過一種實驗裝置，研究灰巖區地下水流經排水管的結晶規律，分析結晶條件、結晶速度、晶體性質等晶體成長影響因素及參數。
【發明內容】
[0003]本發明實施例的目的在於提供一種模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置，旨在提供一種研究灰巖區地下水流經排水管的結晶規律，分析結晶條件、結晶速度、晶體性質等晶體成長影響因素及參數的實驗裝置。
[0004]本發明實施例是這樣實現的，一種模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置，該模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置包括:大水箱、排水管、調節閥門、循環蓄水池、水泵、CO2氣囊、抽水管；
[0005]大水箱連接排水管的一端，調節閥門和CO2氣囊安裝在排水管上，水泵通過抽水管連接循環蓄水池，循環蓄水池連接排水管的另一端和抽水管的一端，抽水管的另一端連接大水箱，大水箱內放置Ca (OH) 2溶液。
[0006]進一步，該模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置中碳酸鹽鈣質結晶形成條件包括:鈣離子濃度、外界溫度、CO2濃度。
[0007]進一步，該模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置實現流速的調整。
[0008]進一步，該模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置實現水頭變化即水壓的變化。
[0009]進一步，該模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置實現不同管材的變化。
[0010]進一步，不同管材的變化包括:PVC管、PE管、不鏽鋼材質的變化；內壁粗糙度的變化；直徑的變化；形狀的變化。
[0011]進一步，該模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置的實現方法:把I
米的排水管稱重，作為初始重量Wtl ;經過一段時間(30d，60d......90d)的循環，把這I米的排水管拆下，稱重為W1 ;則結晶體重量W2 = W1-W0 ;則折合結晶體在管壁的平均厚度為:w2/(2 r.P )，其中:r為排水管內徑；P為CaCO3結晶體的密度，得到結晶速度。
[0012]本發明提供的模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置，包括大水箱、出水管、調節閥門、循環蓄水池、水泵、CO2氣囊、測速計、精密測質量的儀器、烘乾器等；為研究灰巖區地下水流經排水管的結晶規律，分析結晶條件、結晶速度、晶體性質等晶體成長影響因素及參數，提供了一種性能優良的實驗裝置。本發明的結構簡單，操作方便，為灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶的研究提供了便捷的裝置，同時提高了灰巖區隧道排水管道的使用壽命。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明實施例提供的模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置的結構不意圖；
[0014]圖中:1、大水箱；2、排水管；3、調節閥門；4、循環蓄水池；5、水泵；6、CO2氣囊;7、
抽水管。
【具體實施方式】
[0015]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0016]下面結合附圖及具體實施例對本發明的應用原理作進一步描述。
[0017]如圖1所示，本發明實施例的模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置主要由大水箱1、排水管2、調節閥門3、循環蓄水池4、水泵5、CO2氣囊6、抽水管7 ；
[0018]大水箱I連接排水管2的一端，調節閥門3和CO2氣囊6安裝在排水管2上，水泵5通過抽水管7連接循環蓄水池4，循環蓄水池4連接排水管2的另一端和抽水管7的一端，抽水管7的另一端連接大水箱1，大水箱I內放置Ca(OH)2溶液。
[0019]如附圖1所示，本裝置由大水箱、出水管、調節閥門、循環蓄水池、水泵、CO2氣囊、測速計、精密測質量的儀器、烘乾器等組成。大水箱中裝有一定量一定濃度的Ca(OH)2溶液；水箱右側面連接有出水管，並自在出水管上裝有調節閥門；出水管的末端與排水管相連，排水管可更換，且能換成不同直徑，不同材質，不同形狀的以便展開研究；溶液流經排水管流進循環蓄水池；循環蓄水池的液體又經水泵，再次抽入大水箱中，實現循環。
[0020]試驗開始前，把I米的排水管稱重，作為初始重量Wtl ;經過一段時間(30d，
60d......90d等)的循環，把這I米的排水管拆下，稱重為W1 ;則結晶體重量W2 = W1-W0 ;則折合結晶體在管壁的平均厚度為:w2/(2Jir.P ),其中:r為排水管內徑；P為CaCO3結晶體的密度。按照此種方法，就可以得到結晶速度。
[0021]本發明實現的功能為:
[0022](I)碳酸鹽鈣質結晶形成條件的研究(鈣離子濃度、外界溫度、CO2濃度等)；
[0023](2)水流速度對碳酸鹽鈣質結晶的形成規律的影響(實驗裝置要能實現調整流速)；
[0024](3)流水壓力對碳酸鹽鈣質結晶的形成規律的影響(實驗裝置要能實現水頭變化即水壓變化)；
[0025](4)管材變化對碳酸鹽鈣質結晶的形成規律的影響(實驗裝置要能實現不同管材的變化，比如①pvc管、PE管、不鏽鋼等材質的變化管內壁粗糙度的變化；③直徑的變化；④形狀的變化)。
[0026]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置，其特徵在於，該模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置包括:大水箱、排水管、調節閥門、循環蓄水池、水泵、CO2氣囊、抽水管； 大水箱連接排水管的一端，調節閥門和CO2氣囊安裝在排水管上，水泵通過抽水管連接循環蓄水池，循環蓄水池連接排水管的另一端和抽水管的一端，抽水管的另一端連接大水箱，大水箱內放置Ca (OH) 2溶液。
2.如權利要求1所述的模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置，其特徵在於，該模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置中碳酸鹽鈣質結晶形成條件包括:鈣離子濃度、外界溫度、CO2濃度。
3.如權利要求1所述的模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置，其特徵在於，該模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置實現流速的調整。
4.如權利要求1所述的模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置，其特徵在於，該模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置實現水頭變化即水壓的變化。
5.如權利要求1所述的模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置，其特徵在於，該模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置實現不同管材的變化。
6.如權利要求5所述的模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置，其特徵在於，不同管材的變化包括=PVC管、PE管、不鏽鋼材質的變化；內壁粗糙度的變化；直徑的變化；形狀的變化。
7.如權利要求1所述的模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置，其特徵在於，該模擬灰巖區隧道排水管碳酸鈣結晶規律的實驗裝置的實現方法:把I米的排水管稱重，作為初始重量Wtl ;經過一段時間(30d，60d......90d)的循環，把這I米的排水管拆下，稱重為W1 ;則結晶體重量w2 = W1-W0 ;則折合結晶體在管壁的平均厚度為:w2/(2 Jir.P )，其中:r為排水管內徑；P為CaCO3結晶體的密度，得到結晶速度。
【文檔編號】G01N5/02GK104297094SQ201410484203
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年9月22日 優先權日:2014年9月22日
【發明者】韋良文, 張學富, 翟明 申請人:韋良文, 張學富