3.2.2真空泵
作為整個系統的動力之源,它功效的好壞,直接影響系統的抽便效果,因此設計對真空泵吸氣壓力做了仔細的計算,設備選型采用液環式真空泵,其吸氣壓力為-0.10Mpa,最大氣量為500M3/h。其次,為了防止儲污罐的液體被真空泵吸入泵體內,設計在儲污罐內設了隔板和檔板,并在儲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入真空泵,確保真空泵正常運行。
3.2.3快速接頭
作為列車和地面抽便系統的連接件,快速接頭起到了連接作用,只有通過它的連接,車上的糞便廢水才能流出。由于列車上的集便箱為美國進口產品,與之配套的地面接頭沒有成品,這給整個工程的運行帶來了困難,為此,設計大膽借用加油站的加油接頭,仔細測量集便箱的管道接口,找國內生產廠家自行制摸,設計生產了一套比較結構簡單、使用靈活、價格低廉的快速接頭。
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球閥,因為球閥結構簡單,體積小,零件少,重量輕,開關迅速,操作方便,流體阻力小。經實驗直徑DN200的球閥開啟時間為15秒,別的型號閥門是無法達到的。
由于整個集便場地長度為160米,按照每節車廂26.1米計算,因此可以同時進行6節車廂進行抽便作業。室外設7座閥門井,在每座閥門井旁邊相應設快速接頭存放箱一個。
3.3電控研究
為了提升整個系統的自動化程度,最小范圍內采用人工操作,因此,設計在自動化控制方面,和車輛段技術人員進行了全方位的溝通,特別在試運行中進行了補充,使系統自動控制更加完美。
電控點一:由于列車上的人員是不確定的,因此列車集便箱的儲污量也是不確定的,簡單的說,有的集便箱內的糞便多,有的集便箱內的糞便少,為了準確判斷集便箱的儲污量,并在抽完糞便后及時關閉閥門,這就需電動控制來解決問題。
先介紹抽便的工藝流程:首先操作工人在設備房開動控制柜的啟動按紐,真空泵就開始工作,當負壓達到一定值時,室外操作工人可以將快速接頭和列車對接,由于同時可以進行6個車廂作業,那么地面12套快速接頭進行有序對接,當對接好一個集便箱后,啟動設在存放箱內的啟動按紐,抽便管道的電動球閥自動開啟,糞便廢水從車上集便箱流入地面設備房內的儲污罐,當抽完糞便后,,抽便管道的電動球閥及時關閉,然后沖洗水管的電磁閥開啟,當沖洗一定時間后,沖洗水管的電磁閥關閉,抽便管道的電動球閥又重新開啟,糞便抽完后,,抽便管道的電動球閥關閉,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約抽便時間。為了解決好這個問題,在抽便管道上必須安裝一個感應裝置,只有通過此感應裝置,才能判斷集便箱廢水是否抽完,因此,設計在電動球閥和快速接頭之間安裝了一個電子流量感應計,電子流量感應計能根據管道的流量發生變化準確判斷集便箱廢水是否抽完,然后根據它發出的信號,開啟管道的電動閥門。
電控點二:正確控制好整個系統的壓力,經設計進行仔細計算,特別是系統試運行期間,對系統真空度進行多次試驗,對抽便時間等指標進行多項比較,最后根據運行情況來看,真空控制系統的壓力在-0.080Mpa~-0.040Mpa,抽便效果為最佳。因此,當真空壓力傳感器檢測到的壓力高于-0.040Mpa時,要求真空泵自動啟動,壓力降低,當達到-0.080Mpa時,要求真空泵自動停止。當一個儲污罐裝滿后,要求系統能自動切換到另外一個儲污罐運行,并結合自動控制系統,安裝水位自動報警系統,在儲污罐水位偏高,控制中心均能自動報警。
4列車抽污、排放、處理的工藝的
技術經濟分析
該項目總投資400萬元,其中設備為80萬元,管道安裝90萬元,電力及自控部分為120萬元,化糞池及污水處理工程為60萬元,列車整體道場50萬元。
設備運行費用:1.0元/1L,每天運行費用為10元~20元。
該項目由廣鐵(集團公司投資建設,從實施情況分析,該技術工藝可靠,設備使用情況優良,同時,與最先采用抽便汽車抽運方案相比,初投資可能高一點,但每年的運行費用要低得多,因為汽車抽運方案的糞便處理,是由長沙市環衛局進行集中處理,而付給長沙市環衛局年處理費用高達60萬元,而采用我們這套實施方案進行處理,年運行費用大約為0.7萬元左右。因此,與最先采用抽便汽車抽運方案相比,具備更好的經濟效果。
而就環境而言,地面接收設施大部分設備處在地下,場地的整潔及衛生環境均好于采用抽便汽車抽運方案,具備長久性及可實施性,同時設備維護費用低,運行簡單,操作方便,具備較好的可靠性,我們認為本項目具有推廣價值。
5工程施工的注意事項
1.整個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,抬升處均做水封及排水裝置。
3.整個工程施工完畢后,所有設備及管道均需要進行試壓,實驗壓力采用1.2Mpa的正壓,保證30分鐘壓降不大于0.05Mpa為合格。
6結束語
自2004年9月28日竣工以來,設備運行情況良好,至今未出現設備故障,經多次檢驗,一列車抽污時間為18-22分鐘,污水排放達到國家一級排放標準。
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