[发明专利]一种虹吸破坏试验研究系统

权利要求书

1.一种虹吸破坏试验研究系统，其特征在于，包括：台架主体，上水箱，下水箱，试验管路，回水管路，溢流排污管路，仪表及控制系统；试验时由于虹吸作用，所述上水箱的水流至所述下水箱，当液位下降到虹吸破坏孔以下时，空气被吸入所述试验管路，随着所述上水箱液位不断下降，吸入的空气所占的份额不断增加，直至虹吸现象结束，试验结束；其间，各压力信息、液位信息和流量信息被记入到采集系统内。

2.如权利要求1所述的虹吸破坏试验研究系统，其特征在于，所述台架主体由钢制成，下部打有地基，支撑整个试验回路；所述台架总高度达到20米，流体流量达到1000吨/小时，试验对象管线直径可达到DN250；所述台架主体具有可供人员攀爬的爬梯及保护栏杆，设有防坠装置以保护人员安全；所述台架主体具有四层操作平台，一二三层供试验管路的拆装，顶层支撑上水箱，操作平台四周设有防坠栏杆。

3.如权利要求1所述的虹吸破坏试验研究系统，其特征在于，所述上水箱由不锈钢制成，内部有不锈钢拉筋以保证强度，试验时盛满清水，液位没过试验管路水平段；所述上水箱装有磁翻板液位计，具有远传功能，可以将液位信号转化为试验采集系统所需的电压信号；所述上水箱内部有高度可调节的溢流挡板，可维持上水箱液面至一个稳定的位置；所述上水箱一面装有承压观察窗，可供人员观看或摄像机拍摄上水箱内部情况；所述上水箱具有延长水桶，内部可容纳所有试验管路，与上水箱焊接；所述上水箱延长水桶侧面具有压力测点，通过测得的压力可计算出上水箱液位的高度，并与试验数据采集系统相连；所述上水箱延长水桶内部具有吊耳，供水箱延长水桶拆装焊接使用。

4.如权利要求1所述的虹吸破坏试验研究系统，其特征在于，所述下水箱由不锈钢支撑，内部有不锈钢拉筋以保证强度，试验时承接来自试验管路的清水。下水箱内部设有热电偶，用于采集水温；所述下水箱具有排水口及排水球阀。

5.如权利要求1所述的虹吸破坏试验研究系统，其特征在于，所述试验管路由四只不锈钢管路组成，分别为DN80、DN150、DN200和DN250；按照其位置分为吸水段、水平段及下降段；所述试验管路吸水段位于上水箱内，包括潜水式流量计和虹吸破坏孔测试段。

6.如权利要求1所述的虹吸破坏试验研究系统，其特征在于，所述虹吸破坏孔测试段具有不同直径的虹吸破坏孔，试验时选择一种直径的虹吸破坏孔，并使用抱箍和橡胶垫蒙堵其余虹吸破坏孔，虹吸破坏孔下方设有压力测点；所述虹吸破坏孔具有气体流量测量装置。

7.如权利要求1所述的虹吸破坏试验研究系统，其特征在于，所述试验管路水平段伸出上水箱外，在与下降段连接弯头前设有排气球阀，供试验前排气，令试验回路中充满清水；所述试验管路下降段固定在各层台架上，由沿程水力摩擦测试段、可拆卸的高差控制段及孔板蝶阀段组成。

8.如权利要求7所述的虹吸破坏试验研究系统，其特征在于，所述沿程水力摩擦测试段位于弯头以下水流稳定段，设有上下两个压力测点；沿程水力摩擦测试段可按照需求更换为亚克力透明段，设有电导探针探测管内气相体积分数，使用高速摄像机拍摄管内流态。

9.如权利要求7所述的虹吸破坏试验研究系统，其特征在于，所述可拆卸的高差控制段有两段，由法兰连接，可通过拆卸相应管线以控制所需的虹吸高差。

10.如权利要求7所述的虹吸破坏试验研究系统，其特征在于，所述孔板蝶阀段位于试验管路最下方，有一块阻力孔板和气动蝶阀，阻力孔板可以匹配工程实际中管路的阻力，气动蝶阀可以控制试验的开始。

11.如权利要求1所述的虹吸破坏试验研究系统，其特征在于，所述回水管路由两段管线并联，试验时通过水泵自下水箱至上水箱打水；其中一段回水管线由离心泵、调节阀和流量计组成；另一段回水管线由卧式双吸泵、旁通管线、调节阀和流量计组成，旁通管线及调节阀可协同调节回水流量。

12.如权利要求1所述的虹吸破坏试验研究系统，其特征在于，所述溢流排污管路与上水箱相连，高出溢流挡板的清水自溢流排污管路流向下水箱，同时通过设有排污球阀的排污管与上水箱延长水桶相连，用于排出上水箱内的水。

13.如权利要求1所述的虹吸破坏试验研究系统，其特征在于，仪表及控制系统包括气动蝶阀控制开关、调节阀、压力压差传感器、温度传感器、液位传感器、流量计和电导探针信号；所采集到的信号为：水箱延长段内的压力信号、虹吸破坏孔前的压力信号、沿程摩擦试验段的压差信号、孔板前后的压差信号、电导探针测得的电导率信号及流量计流量信号。