3.2.2真空泵
作為整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力之源,它功效的好壞,直接影響系統(tǒng)的抽便效果,因此設(shè)計(jì)對(duì)真空泵吸氣壓力做了仔細(xì)的計(jì)算,設(shè)備選型采用液環(huán)式真空泵,其吸氣壓力為-0.10Mpa,最大氣量為500M3/h。其次,為了防止儲(chǔ)污罐的液體被真空泵吸入泵體內(nèi),設(shè)計(jì)在儲(chǔ)污罐內(nèi)設(shè)了隔板和檔板,并在儲(chǔ)污罐和真空泵連接的出口上安裝了汽水分離器,完全阻止了液體及別的雜物進(jìn)入真空泵,確保真空泵正常運(yùn)行。
3.2.3快速接頭
作為列車和地面抽便系統(tǒng)的連接件,快速接頭起到了連接作用,只有通過(guò)它的連接,車上的糞便廢水才能流出。由于列車上的集便箱為美國(guó)進(jìn)口產(chǎn)品,與之配套的地面接頭沒(méi)有成品,這給整個(gè)工程的運(yùn)行帶來(lái)了困難,為此,設(shè)計(jì)大膽借用加油站的加油接頭,仔細(xì)測(cè)量集便箱的管道接口,找國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠家自行制摸,設(shè)計(jì)生產(chǎn)了一套比較結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用靈活、價(jià)格低廉的快速接頭。
3.2.4閥門及閥門井
為了靈活快速控制管道的開啟,大部分閥門采用電動(dòng)球閥,因?yàn)榍蜷y結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積小,零件少,重量輕,開關(guān)迅速,操作方便,流體阻力小。經(jīng)實(shí)驗(yàn)直徑DN200的球閥開啟時(shí)間為15秒,別的型號(hào)閥門是無(wú)法達(dá)到的。
由于整個(gè)集便場(chǎng)地長(zhǎng)度為160米,按照每節(jié)車廂26.1米計(jì)算,因此可以同時(shí)進(jìn)行6節(jié)車廂進(jìn)行抽便作業(yè)。室外設(shè)7座閥門井,在每座閥門井旁邊相應(yīng)設(shè)快速接頭存放箱一個(gè)。
3.3電控研究
為了提升整個(gè)系統(tǒng)的自動(dòng)化程度,最小范圍內(nèi)采用人工操作,因此,設(shè)計(jì)在自動(dòng)化控制方面,和車輛段技術(shù)人員進(jìn)行了全方位的溝通,特別在試運(yùn)行中進(jìn)行了補(bǔ)充,使系統(tǒng)自動(dòng)控制更加完美。
電控點(diǎn)一:由于列車上的人員是不確定的,因此列車集便箱的儲(chǔ)污量也是不確定的,簡(jiǎn)單的說(shuō),有的集便箱內(nèi)的糞便多,有的集便箱內(nèi)的糞便少,為了準(zhǔn)確判斷集便箱的儲(chǔ)污量,并在抽完糞便后及時(shí)關(guān)閉閥門,這就需電動(dòng)控制來(lái)解決問(wèn)題。
先介紹抽便的工藝流程:首先操作工人在設(shè)備房開動(dòng)控制柜的啟動(dòng)按紐,真空泵就開始工作,當(dāng)負(fù)壓達(dá)到一定值時(shí),室外操作工人可以將快速接頭和列車對(duì)接,由于同時(shí)可以進(jìn)行6個(gè)車廂作業(yè),那么地面12套快速接頭進(jìn)行有序?qū)樱?dāng)對(duì)接好一個(gè)集便箱后,啟動(dòng)設(shè)在存放箱內(nèi)的啟動(dòng)按紐,抽便管道的電動(dòng)球閥自動(dòng)開啟,糞便廢水從車上集便箱流入地面設(shè)備房?jī)?nèi)的儲(chǔ)污罐,當(dāng)抽完糞便后,,抽便管道的電動(dòng)球閥及時(shí)關(guān)閉,然后沖洗水管的電磁閥開啟,當(dāng)沖洗一定時(shí)間后,沖洗水管的電磁閥關(guān)閉,抽便管道的電動(dòng)球閥又重新開啟,糞便抽完后,,抽便管道的電動(dòng)球閥關(guān)閉,最后卸下快速接頭。為此,要求正確判斷集便箱廢水是否抽完,才能在不耗能的情況下節(jié)約抽便時(shí)間。為了解決好這個(gè)問(wèn)題,在抽便管道上必須安裝一個(gè)感應(yīng)裝置,只有通過(guò)此感應(yīng)裝置,才能判斷集便箱廢水是否抽完,因此,設(shè)計(jì)在電動(dòng)球閥和快速接頭之間安裝了一個(gè)電子流量感應(yīng)計(jì),電子流量感應(yīng)計(jì)能根據(jù)管道的流量發(fā)生變化準(zhǔn)確判斷集便箱廢水是否抽完,然后根據(jù)它發(fā)出的信號(hào),開啟管道的電動(dòng)閥門。
電控點(diǎn)二:正確控制好整個(gè)系統(tǒng)的壓力,經(jīng)設(shè)計(jì)進(jìn)行仔細(xì)計(jì)算,特別是系統(tǒng)試運(yùn)行期間,對(duì)系統(tǒng)真空度進(jìn)行多次試驗(yàn),對(duì)抽便時(shí)間等指標(biāo)進(jìn)行多項(xiàng)比較,最后根據(jù)運(yùn)行情況來(lái)看,真空控制系統(tǒng)的壓力在-0.080Mpa~-0.040Mpa,抽便效果為最佳。因此,當(dāng)真空壓力傳感器檢測(cè)到的壓力高于-0.040Mpa時(shí),要求真空泵自動(dòng)啟動(dòng),壓力降低,當(dāng)達(dá)到-0.080Mpa時(shí),要求真空泵自動(dòng)停止。當(dāng)一個(gè)儲(chǔ)污罐裝滿后,要求系統(tǒng)能自動(dòng)切換到另外一個(gè)儲(chǔ)污罐運(yùn)行,并結(jié)合自動(dòng)控制系統(tǒng),安裝水位自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng),在儲(chǔ)污罐水位偏高,控制中心均能自動(dòng)報(bào)警。
4列車抽污、排放、處理的工藝的
技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析
該項(xiàng)目總投資400萬(wàn)元,其中設(shè)備為80萬(wàn)元,管道安裝90萬(wàn)元,電力及自控部分為120萬(wàn)元,化糞池及污水處理工程為60萬(wàn)元,列車整體道場(chǎng)50萬(wàn)元。
設(shè)備運(yùn)行費(fèi)用:1.0元/1L,每天運(yùn)行費(fèi)用為10元~20元。
該項(xiàng)目由廣鐵(集團(tuán)公司投資建設(shè),從實(shí)施情況分析,該技術(shù)工藝可靠,設(shè)備使用情況優(yōu)良,同時(shí),與最先采用抽便汽車抽運(yùn)方案相比,初投資可能高一點(diǎn),但每年的運(yùn)行費(fèi)用要低得多,因?yàn)槠嚦檫\(yùn)方案的糞便處理,是由長(zhǎng)沙市環(huán)衛(wèi)局進(jìn)行集中處理,而付給長(zhǎng)沙市環(huán)衛(wèi)局年處理費(fèi)用高達(dá)60萬(wàn)元,而采用我們這套實(shí)施方案進(jìn)行處理,年運(yùn)行費(fèi)用大約為0.7萬(wàn)元左右。因此,與最先采用抽便汽車抽運(yùn)方案相比,具備更好的經(jīng)濟(jì)效果。
而就環(huán)境而言,地面接收設(shè)施大部分設(shè)備處在地下,場(chǎng)地的整潔及衛(wèi)生環(huán)境均好于采用抽便汽車抽運(yùn)方案,具備長(zhǎng)久性及可實(shí)施性,同時(shí)設(shè)備維護(hù)費(fèi)用低,運(yùn)行簡(jiǎn)單,操作方便,具備較好的可靠性,我們認(rèn)為本項(xiàng)目具有推廣價(jià)值。
5工程施工的注意事項(xiàng)
1.整個(gè)室外不銹鋼管連接采用法蘭連接,法蘭的
焊接采用管口翻邊活動(dòng)法蘭,焊條采用不含Ti或Nb的不銹鋼電焊條。
2.考慮到輸送管道向上抬升,有利于糞便廢水的流動(dòng),抬升處均做水封及排水裝置。
3.整個(gè)工程施工完畢后,所有設(shè)備及管道均需要進(jìn)行試壓,實(shí)驗(yàn)壓力采用1.2Mpa的正壓,保證30分鐘壓降不大于0.05Mpa為合格。
6結(jié)束語(yǔ)
自2004年9月28日竣工以來(lái),設(shè)備運(yùn)行情況良好,至今未出現(xiàn)設(shè)備故障,經(jīng)多次檢驗(yàn),一列車抽污時(shí)間為18-22分鐘,污水排放達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)。
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