流體管道系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種流體管道系統(tǒng)，特別但不排它地涉及控制重力進(jìn)給灌溉管道系統(tǒng)中的流率。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)上，管道流體網(wǎng)絡(luò)由源比如栗促動(dòng)。由栗供給的能量通常所處的壓頭確保來自該系統(tǒng)的液壓性能比如所需的流量和壓力均超過適當(dāng)調(diào)節(jié)。這些系統(tǒng)通常設(shè)計(jì)成具有的標(biāo)準(zhǔn)是壓力水平應(yīng)該超出最大設(shè)計(jì)要求。
[0003]另一方面，低能量或重力進(jìn)給管道需要在有限供給壓頭的能力范圍內(nèi)進(jìn)行操作。如在我們的國(guó)際專利申請(qǐng)PCT/AU2012/000907 (其全部?jī)?nèi)容并入本文)中所述，描述了使用一種與實(shí)時(shí)控制相結(jié)合的需求管理系統(tǒng)，其允許需求的緊管理，以確保系統(tǒng)在供給壓頭內(nèi)操作，但不超過它。在我們的國(guó)際專利申請(qǐng)PCT/AU2012/000328(其全部?jī)?nèi)容并入本文)中所述的使用組合的流量計(jì)和雙折疊閥構(gòu)件提供的配置使得一個(gè)或多個(gè)供給點(diǎn)能夠作為從管網(wǎng)的出口。然后，這些供給點(diǎn)可被連接到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)(流量及閥開度)和控制(閥操作)SCADA(監(jiān)控及數(shù)據(jù)采集)系統(tǒng)，其操作類似于美國(guó)專利第7152001號(hào)(其全部?jī)?nèi)容并入本文)所述。可以預(yù)期的是，用于管網(wǎng)的供給及輸送點(diǎn)的頭狀況會(huì)受到一些變化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種具有控制出口流量的能力的方法及系統(tǒng)，以便在有限的水頭條件內(nèi)管理，并且避免來自這些水頭變化的任何復(fù)合相互作用。
[0005]本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種方法及系統(tǒng)，其中管道可以在重力作用下進(jìn)行操作，并且可以協(xié)助滿足額外的壓力需求。
[0006]—方面，本發(fā)明提供了一種控制在重力進(jìn)給的或加壓的管道網(wǎng)絡(luò)中的流體流率的方法，所述方法包括以下步驟:監(jiān)測(cè)所述管道網(wǎng)絡(luò)中的流體流率，并且在所述監(jiān)測(cè)步驟確定需要增加流體流率時(shí)增加所述流體流率。
[0007]優(yōu)選地，栗被設(shè)置在所述管道網(wǎng)絡(luò)中，所述栗可由在所述管道網(wǎng)絡(luò)中提供流體流率的所述監(jiān)測(cè)的需求管理系統(tǒng)在栗送模式和非栗送模式之間切換。
[0008]在優(yōu)選實(shí)施例中，至少一個(gè)流體控制門被設(shè)置在所述管道網(wǎng)絡(luò)的入口，所述至少一個(gè)流體控制門可在所述需求管理系統(tǒng)的控制下在開啟位置與關(guān)閉位置之間移動(dòng)。
[0009]在實(shí)際的實(shí)施例中，所述栗是在所述管道網(wǎng)絡(luò)中的阿基米德螺旋式栗，允許流體在所述栗處于非栗送模式時(shí)從中流過。
[0010]在本發(fā)明的另一優(yōu)選的方面，所述管道網(wǎng)絡(luò)包括至少一個(gè)主管道和分支管道，該分支管道在一端部通向所述至少一個(gè)主管道并且在另一端部通入要被栗送的流體源，所述方法還包括將所述栗安裝在所述分支管道中以允許所述栗在所述栗送模式中迫使流體在壓力下進(jìn)入所述至少一個(gè)主管道的步驟。
[0011]優(yōu)選地，所述需求管理系統(tǒng)在所述栗處于所述栗送模式時(shí)關(guān)閉所述至少一個(gè)流體控制門。
[0012]在本發(fā)明的另一方面，提供了一種控制在重力進(jìn)給的或加壓的管道網(wǎng)絡(luò)中的流體流率的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括監(jiān)測(cè)所述管道網(wǎng)絡(luò)中的流體流率的需求管理系統(tǒng)和在所述需求管理系統(tǒng)確定需要增加流體流率時(shí)增加所述流體流率的栗。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖，根據(jù)以下的詳細(xì)描述，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的結(jié)構(gòu)及功能性特征將變得更加明顯，其中:
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的灌溉系統(tǒng)的透視局部剖視圖，示出了下沖門，其中該門是打開的，并且示出了水在不加壓狀態(tài)下流過該門；
[0015]圖2是與圖1類似的視圖，其中下沖門關(guān)閉，并且示出了水在加壓狀態(tài)下流動(dòng)；
[0016]圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的灌溉系統(tǒng)的透視局部剖視圖，示出了下沖門，其中該門是打開的，并且示出了水在不加壓狀態(tài)下流過該門；
[0017]圖4是用于灌溉系統(tǒng)操作的壓頭相對(duì)于時(shí)間的曲線圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了避免重復(fù)描述，在適用的情況下，將在整個(gè)圖示的實(shí)施例中示出相同的附圖標(biāo)記來表示類似的整體。
[0019]各實(shí)施例描述的管道網(wǎng)絡(luò)的配置利用的情況是，其中存在受限的可用壓頭將水供給到網(wǎng)絡(luò)，并且其中管道在重力作用下進(jìn)行操作且由貯存器比如開放的通道系統(tǒng)供給。本發(fā)明并不局限于的環(huán)境是，其中管道在重力作用下進(jìn)行操作，因?yàn)槠溥€可以適用于栗送或加壓的管道網(wǎng)絡(luò)。
[0020]圖1示出的灌溉系統(tǒng)10具有主開放通道12，用于水在重力作用下流動(dòng)。開放通道12具有成角度的側(cè)壁，僅示出了其中之一 14。水沿箭頭16的方向流動(dòng)，并且進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)入口 18。入口 18通過下沖門22及流量測(cè)量裝置24通向管道20。流量測(cè)量裝置24是可選的，因?yàn)榭梢栽诠喔认到y(tǒng)10中的其他地方來測(cè)量流量。下沖門22及流量測(cè)量裝置24的結(jié)構(gòu)和操作在國(guó)際專利申請(qǐng)?zhí)朠CT/AU2010/001052(其全部?jī)?nèi)容并入本文)的圖28至36中得到充分描述。這種類型的門是優(yōu)選的，因?yàn)槠浒p密封件，如文中所述對(duì)門葉26的任一側(cè)上的流動(dòng)提供阻擋。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說很明顯的是，本發(fā)明并不局限于這種門結(jié)構(gòu)，還可以利用其他類型的門。水進(jìn)入入口 18，并且流過流量測(cè)量裝置24和下沖門22以通過管道20排出。出口 28通常聯(lián)接到另一管道29，此另一管道29沿其長(zhǎng)度具有將水分配給消費(fèi)者的供給點(diǎn)33。每個(gè)供給點(diǎn)33優(yōu)選地包括如在我們的國(guó)際專利申請(qǐng)PCT/AU2012/000328中描述的組合的流量計(jì)和雙可折疊閥構(gòu)件(未示出)。緊挨著雙折疊閥上游的這種流量計(jì)是可能的，因?yàn)橛稍撾p折疊閥構(gòu)件所產(chǎn)生的對(duì)稱的速度分布。這些閥都是控制和測(cè)量流量的具有成本效益的裝置，其中壓頭損失盡可能地小，其在這些低水頭應(yīng)用中非常關(guān)鍵?？梢杂上率接?jì)算通過管接頭的流體水頭損失:
[0021]h = Kxv2/2g
[0022]其中，
[0023]h =流體水頭方面的壓力損失，即流體水頭損失
[0024]K =用于接頭的制造商公布的“K”系數(shù)
[0025]V =流體速度
[0026]g =重力加速度
[0027]組合的閥和儀表具有低能量損失，因?yàn)?i)其適于大直徑管道，因此大的橫截面面積；且因此低速；以及(ii)低的K系數(shù)，因?yàn)殚y門設(shè)計(jì)的水力特性。
[0028]然后，可以將供給點(diǎn)33連接到實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)(流量及閥開度)和