Z17、Z18次直达列车抽污排放及处理系统的设计

　　3.2.2真空泵
　　作为整个系统的动力之源，它功效的好坏，直接影响系统的抽便效果，因此设计对真空泵吸气压力做了仔细的计算，设备选型采用液环式真空泵，其吸气压力为-0.10Mpa，最大气量为500M3/h。其次，为了防止储污罐的液体被真空泵吸入泵体内，设计在储污罐内设了隔板和档板，并在储污罐和真空泵连接的出口上安装了汽水分离器，完全阻止了液体及别的杂物进入真空泵，确保真空泵正常运行。
　　3.2.3快速接头
　　作为列车和地面抽便系统的连接件，快速接头起到了连接作用，只有通过它的连接，车上的粪便废水才能流出。由于列车上的集便箱为美国进口产品，与之配套的地面接头没有成品，这给整个工程的运行带来了困难，为此，设计大胆借用加油站的加油接头，仔细测量集便箱的管道接口，找国内生产厂家自行制摸，设计生产了一套比较结构简单、使用灵活、价格低廉的快速接头。
　　3.2.4阀门及阀门井
　　为了灵活快速控制管道的开启，大部分阀门采用电动球阀，因为球阀结构简单，体积小，零件少，重量轻，开关迅速，操作方便，流体阻力小。经实验直径DN200的球阀开启时间为15秒，别的型号阀门是无法达到的。
　　由于整个集便场地长度为160米，按照每节车厢26.1米计算，因此可以同时进行6节车厢进行抽便作业。室外设7座阀门井，在每座阀门井旁边相应设快速接头存放箱一个。
　　3.3电控研究
　　为了提升整个系统的自动化程度，最小范围内采用人工操作，因此，设计在自动化控制方面，和车辆段技术人员进行了全方位的沟通，特别在试运行中进行了补充，使系统自动控制更加完美。
　　电控点一：由于列车上的人员是不确定的，因此列车集便箱的储污量也是不确定的，简单的说，有的集便箱内的粪便多，有的集便箱内的粪便少，为了准确判断集便箱的储污量，并在抽完粪便后及时关闭阀门，这就需电动控制来解决问题。
　　先介绍抽便的工艺流程：首先操作工人在设备房开动控制柜的启动按纽，真空泵就开始工作，当负压达到一定值时，室外操作工人可以将快速接头和列车对接，由于同时可以进行6个车厢作业，那么地面12套快速接头进行有序对接，当对接好一个集便箱后，启动设在存放箱内的启动按纽，抽便管道的电动球阀自动开启，粪便废水从车上集便箱流入地面设备房内的储污罐，当抽完粪便后，，抽便管道的电动球阀及时关闭，然后冲洗水管的电磁阀开启，当冲洗一定时间后，冲洗水管的电磁阀关闭，抽便管道的电动球阀又重新开启，粪便抽完后，，抽便管道的电动球阀关闭，最后卸下快速接头。为此，要求正确判断集便箱废水是否抽完，才能在不耗能的情况下节约抽便时间。为了解决好这个问题，在抽便管道上必须安装一个感应装置，只有通过此感应装置，才能判断集便箱废水是否抽完，因此，设计在电动球阀和快速接头之间安装了一个电子流量感应计，电子流量感应计能根据管道的流量发生变化准确判断集便箱废水是否抽完，然后根据它发出的信号，开启管道的电动阀门。
　　电控点二：正确控制好整个系统的压力，经设计进行仔细计算，特别是系统试运行期间，对系统真空度进行多次试验，对抽便时间等指标进行多项比较，最后根据运行情况来看，真空控制系统的压力在-0.080Mpa~-0.040Mpa，抽便效果为最佳。因此，当真空压力传感器检测到的压力高于-0.040Mpa时，要求真空泵自动启动，压力降低，当达到-0.080Mpa时，要求真空泵自动停止。当一个储污罐装满后，要求系统能自动切换到另外一个储污罐运行，并结合自动控制系统，安装水位自动报警系统，在储污罐水位偏高，控制中心均能自动报警。
　　4列车抽污、排放、处理的工艺的技术经济分析
　　该项目总投资400万元，其中设备为80万元，管道安装90万元，电力及自控部分为120万元，化粪池及污水处理工程为60万元，列车整体道场50万元。
　　设备运行费用：1.0元/1L，每天运行费用为10元~20元。
　　该项目由广铁（集团公司投资建设，从实施情况分析，该技术工艺可靠，设备使用情况优良，同时，与最先采用抽便汽车抽运方案相比，初投资可能高一点，但每年的运行费用要低得多，因为汽车抽运方案的粪便处理，是由长沙市环卫局进行集中处理，而付给长沙市环卫局年处理费用高达60万元，而采用我们这套实施方案进行处理，年运行费用大约为0.7万元左右。因此，与最先采用抽便汽车抽运方案相比，具备更好的经济效果。
　　而就环境而言，地面接收设施大部分设备处在地下，场地的整洁及卫生环境均好于采用抽便汽车抽运方案，具备长久性及可实施性，同时设备维护费用低，运行简单，操作方便，具备较好的可靠性，我们认为本项目具有推广价值。
　　5工程施工的注意事项
　　1.整个室外不锈钢管连接采用法兰连接，法兰的焊接采用管口翻边活动法兰，焊条采用不含Ti或Nb的不锈钢电焊条。
　　2.考虑到输送管道向上抬升，有利于粪便废水的流动，抬升处均做水封及排水装置。
　　3.整个工程施工完毕后，所有设备及管道均需要进行试压，实验压力采用1.2Mpa的正压，保证30分钟压降不大于0.05Mpa为合格。
　　6结束语
　　自2004年9月28日竣工以来，设备运行情况良好，至今未出现设备故障，经多次检验，一列车抽污时间为18-22分钟，污水排放达到国家一级排放标准。

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