【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及供水水質保持領域，具體涉及一種盲端污染物控制裝置及盲端污染物控制方法，用于對供水管網管道盲端的污染物控制和清洗。
技術介紹
1、隨著城市化進程的加快，供水管網作為城市基礎設施的重要組成部分，其安全穩定運行直接關系到城鎮居民的日常生活和生產活動。在供水管網的支管處，由于水流速度慢、水齡長，容易成為污染物滯留和水質惡化的區域，進而影響整個供水系統的水質安全，即所謂盲端。
2、傳統的管道清洗方法，如人工清洗、冰漿清洗技術和氣水脈沖清洗技術等，雖然能夠在一定程度上減少盲端中的污染物，但這些方法存在效率低、能耗大、成本高、停水時間長等不足，且對管網的物理損傷和水質的二次污染風險也不容忽視。
3、近年來，為了更加經濟有效地控制盲端污染物的擴散，研究者們開始探索基于流體力學原理的物理方法，如在盲端安裝擾流器來改變水流狀態，從而控制污染物的擴散。例如：哈爾濱工業大學2023年的碩士學位論文中公開了“擾流器對供水管網盲端污染物擴散影響研究”，其主要給出了一種理論上的擾流器，該擾流器由直角三角形塊和“l”形板體組成，其中，“l”形板體與干流管道連接，直角三角形塊的一個直角邊安裝在“l”形板體上，且直角三角形塊的斜邊朝向干管來流方向。
4、擾流器在湍流中制作出空腔結構，減弱盲端支管與干管之間的摻混特性，因此，來流的剪切層跨過空腔，不對盲端支管內部流體形成直接的沖擊作用。通過其對直角三角形塊的斜面與來流之間角度的設置來調整對盲端污物的擾流程度，實現阻止污物的釋放或者減輕污染物向干管的擴散，但由于其安裝位
5、綜上，現有擾流器由于安裝位置固定，拆卸不便，導致其存在無法適用于不同使用環境下的盲端支管污物控制，以及清理盲端污染物效率低的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是為了解決現有擾流器由于安裝位置固定，導致其存在無法適用于不同使用環境下的盲端支管污物控制，以及清理盲端污染物效率低的問題，進而提供一種盲端污染物控制裝置及盲端污染物控制方法，來有效控制盲端內部污染物向干管擴散及清洗盲端污染物效率低的技術問題。
2、本專利技術的技術方案是：
3、一種盲端污染物控制裝置包括干管貼合軌道和擾流器，干管貼合軌道沿干管長度方向安裝在干管上，且干管貼合軌道的安裝位置靠近盲端的管口處，擾流器先滑動安裝在干管貼合軌道上，且擾流器與干管之間留有水流流經通道；擾流器包括密封層、干管貼合板、擾流板和防倒流板，密封層、干管貼合板、防倒流板和擾流板由上至下依次連接并形成密閉立體結構，干管貼合軌道的外圓周表面與干管的內側壁管壁之間通過密封層密封粘接，干管貼合軌道的下部與確定最終固定位置后的密閉立體結構之間通過密封層密封粘接。
4、進一步地，干管貼合軌道的下部開設有長條形的凹槽。
5、優選地，干管貼合板的上部設有凸起，所述凸起與凹槽之間滑動連接，干管貼合板的下部為圓弧形板條。
6、優選地，密閉立體結構的縱截面形狀為直角三角形，防倒流板的上端面與圓弧形板條之間固定連接。
7、進一步地，擾流板為長條形板并安裝在干管貼合板與防倒流板的下沿上，且擾流板的斜面朝向來流方向。
8、更進一步地，擾流板板的傾斜角度為：
9、(1)日常供水情況時：
10、h≥0.74d·re-0.2①
11、(2)管道清洗情況時：
12、h＜0.74d·re-0.2②
13、其中，h為所述防倒流板的最大高度，d為干管公稱直徑，re為雷諾數。
14、優選地，日常供水情況時，h＝1.48d·re-0.2，所述擾流板的傾斜角度為30°。
15、優選地，管道清洗情況時，h＝0.22d·re-0.2，所述擾流板的傾斜角度為45°。
16、本專利技術還提供了一種盲端污染物控制方法，它包括盲端污染物控制裝置，其盲端污染物控制方法具體以下步驟：
17、步驟一：將合適型號的干管貼合軌道粘貼于干管的管壁上；
18、步驟二：將擾流器安裝在干管貼合軌道上；
19、步驟二一：當使用環境為日常供水情況下時：
20、將適用于日常供水情況的所述擾流器通過所述干管貼合軌道安裝于盲端與干管的連接處；
21、步驟二二：當使用環境為管道清洗情況下時：
22、取下適用于日常供水情況的所述擾流器，將適用于管道清洗情況的所述擾流器通過所述干管貼合軌道安裝于盲端與干管的連接處；
23、步驟二三：在管道清洗結束后，取下適用于管道清洗情況的所述擾流器，重新安裝上適用于日常供水情況的所述擾流器，至此，通過更換不同的擾流器，既能夠實現日?？刂泼ざ宋廴疚锏尼尫?，又能夠促進盲端污染物排出，實現清洗。
24、本專利技術與現有技術相比具有以下效果：
25、1、以日常供水情況為例進行說明，此時，擾流器的擾流板23的傾斜角度為30°，防倒流板24與干管m之間的距離相對(指日常供水情況和管道清洗情況之間相比)較小，在干管來流經過擾流器時，干管橫截面積減小，使干管下游流體瞬時流速增加，盲端內部渦旋的旋轉強度降低，污染物與流體的摻混效果減弱，在擾流器之后的盲端與干管連接處形成逆時針渦旋，讓從盲端內部向干管流動的流體重新流回盲端內部，有效控制盲端內部污染物向干管擴散，減少供水管網內飲用水水質惡化的風險。
26、2、以管道清洗情況為例進行說明，此時，擾流器的擾流板23的傾斜角度為45°，防倒流板24與干管m之間的距離相對較大，在擾流器之后的盲端與干管連接處所形成的逆時針渦旋，使得從盲端內部向干管流動的流體更多地暴露在盲端之外，更多的盲端內部污染物被干管來流帶走，有效提升管道清洗的效率。
27、3、本專利技術分別給出了日常供水情況和管道清洗情況時，擾流板23傾斜角度與防倒流板24的最大高度的選擇方式，相當于給出了多種不同使用環境下的不同傾斜角度與最大高度參數，也就是給出了多種型號的擾流器，適用于不同使用環境下的盲端支管污物控制。不但適用于日常供水情況適用也適用于清洗管道時使用。
28、4、本專利技術的干管、干管貼合軌道1和擾流器2之間采用了膠粘的連接方式，成本低、拆卸更加方便，而且維護簡單。安裝所述盲端污染物控制裝置導致的局部水頭損失與干管沿程水頭損失相比幾乎可以忽略不計。
29、5、本專利技術在對盲端進行清理時，通過對擾流板23與防倒流板24參數的確定，促進了污染物的排出，進而提高了清理盲端污染物效率。另外，本專利技術突破了防倒流板24的最大高度一定要高于邊界層厚度(供水管道中流動的飲用水黏性較小，當其流經供水管道時，黏性的影響僅限于貼近管壁的薄層內，在這薄層之外，黏性的影響可以忽略。各個面在這個薄層內，形成一個從管壁面速度為零到外流速度的速度梯度區，把這一薄層稱為邊界層。)的局限，克本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種盲端污染物控制裝置，其特征在于：它包括干管貼合軌道(1)和擾流器(2)，干管貼合軌道(1)沿干管長度方向安裝在干管(M)上，且干管貼合軌道(1)的安裝位置靠近盲端(D)的管口處，擾流器(2)先滑動安裝在干管貼合軌道(1)上，且擾流器(2)與干管(M)之間留有水流流經通道；
2.根據權利要求1所述的一種盲端污染物控制裝置，其特征在于：干管貼合軌道(1)的下部開設有長條形的凹槽。
3.根據權利要求2所述的一種盲端污染物控制裝置，其特征在于：干管貼合板(22)的上部設有凸起，所述凸起與凹槽之間滑動連接，干管貼合板(22)的下部為圓弧形板條。
4.根據權利要求3所述的一種盲端污染物控制裝置，其特征在于：密閉立體結構的縱截面形狀為直角三角形，防倒流板(24)的上端面與圓弧形板條之間固定連接。
5.根據權利要求4所述的一種盲端污染物控制裝置，其特征在于：擾流板(23)為長條形板并安裝在干管貼合板(22)與防倒流板(24)的下沿上，且擾流板(23)的斜面朝向來流方向。
6.根據權利要求5所述的一種盲端污染物控制裝置，其特征在于
7.根據權利要求6所述的一種盲端污染物控制裝置，其特征在于：日常供水情況時，H＝1.48D·Re-0.2，所述擾流板(23)的傾斜角度為30°。
8.根據權利要求6所述的一種盲端污染物控制裝置，其特征在于：管道清洗情況時，H＝0.22D·Re-0.2，所述擾流板(23)的傾斜角度為45°。
9.一種盲端污染物控制方法，其特征在于：它包括采用權利要求1-8中任意一項所述的一種盲端污染物控制裝置，其盲端污染物控制方法具體以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種盲端污染物控制裝置，其特征在于：它包括干管貼合軌道(1)和擾流器(2)，干管貼合軌道(1)沿干管長度方向安裝在干管(m)上，且干管貼合軌道(1)的安裝位置靠近盲端(d)的管口處，擾流器(2)先滑動安裝在干管貼合軌道(1)上，且擾流器(2)與干管(m)之間留有水流流經通道；
2.根據權利要求1所述的一種盲端污染物控制裝置，其特征在于：干管貼合軌道(1)的下部開設有長條形的凹槽。
3.根據權利要求2所述的一種盲端污染物控制裝置，其特征在于：干管貼合板(22)的上部設有凸起，所述凸起與凹槽之間滑動連接，干管貼合板(22)的下部為圓弧形板條。
4.根據權利要求3所述的一種盲端污染物控制裝置，其特征在于：密閉立體結構的縱截面形狀為直角三角形，防倒流板(24)的上端面與圓弧形板條之間固定連接。
【專利技術屬性】
技術研發人員：高金良，李坤儀，刁美玲，張佳文，張天天，隋祥，田園，
申請(專利權)人：哈爾濱工業大學，
類型：發明
國別省市：
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