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1、真空排水系统典型泵站的特征分析王艳(济南轨道交通装备有限责任公司环保研究所,济南250022)摘要在真空排水系统中存在用真空泵和凸轮泵作为形成真空设备的两种典型真空泵站,这两种典型泵站在原理、配置和应用场所方面具有各自的特点,分析对比了两种泵站在密封性、能耗、真空度、通过能力和专有维护项目等方面的不同,指出在具体应用中需要注意的问题。关键词真空排水泵站能耗真空度一个完整的真空排水系统通常是由排水点(如采用单泵,较大型的、重要程度高的泵站采用多泵、卫生洁具、集污箱)、真空输送管道和真空泵站组成。双罐等。一般较大型泵站采用分散布置,比较小的真空泵站
2、是产生真空并最终将污水转移输送的核心泵站可以采用集成化布置形式。Ñ型泵站真空泵排部分,笔者对目前应用的两种典型泵站的技术形式出口排出废气,通常需要生物处理装置进行处理。和特点进行介绍和分析,并阐述与系统应用的关系。Ñ型泵站设备形式的特点是技术成熟,设备配1两种典型真空泵站介绍置多样灵活,需要处理真空泵出口排出的废气。111Ñ型泵站112Ò型泵站Ñ型泵站的主要组成设备有真空泵、污水罐、污Ò型泵站的主要设备是转子凸轮泵,2台凸轮泵水泵和控制系统,自从20世纪70年代出现真空排组成一个机组,工作原理如图2所示,用凸轮泵将系水系统以来就开始应用,至今有
3、将近40年的应用历统抽成真空并保持在一定范围内(一般真空度值40~史和经验。Ñ型泵站的工作原理如图1所示,用真70kPa),污水在卸污管道中经过凸轮泵(泵之前通常空泵将真空罐及系统抽成真空并保持在一定范围内设一个缓冲罐)直接排走,双泵交替自动运行。Ò型泵(一般真空度值40~70kPa),当污水被吸入真空罐站就相当于一个能抽取气液混合物的污水泵。机组中达到一定液位时污水泵启动将污水排走,此工况进出口分别与吸排污管道连接,作业时无外排连续自动运行。出口。图1Ñ型泵站原理Ñ型泵站的典型配置为:不少于2台真空泵、图2Ò型泵站原理1个污水罐、2台污水泵。
4、泵站的双机组配置主要是调研资料显示,凸轮泵机组从20世纪90年代末考虑泵站能力的冗余备用、提高控制的柔性、节能等开始进入真空排水市场,主要在德国使用,2004年之后因素。除了典型配置外Ñ型泵站根据需要有多种灵使用数量有明显增长的趋势,这主要依赖于凸轮泵产活的组合,比如对于使用较少、重要程度不高的泵站品技术的不断发展。凸轮泵是一种容积泵,通常应用给水排水Vol136No112201073于粘性液体、需要计量、需要自吸以及含有气体的场带来很大诱因,因此在系统中增加安全阀等装置是必合,用凸轮泵作为真空泵站主要是利用了该种泵对气要的,当系统真空度过高安
5、全阀打开时泵站就与外界体不敏感和能够自吸的特点。相通,但此时系统是进气,不发生臭气外溢的情况。因Ò型泵站设备形式的特点是集成度高,没有臭此为了保证泵的安全运行又尽量能使真空环境密闭,气排出,省去了臭气处理装置,设备占用空间较少。泵站的辅助设计也是一个非常重要的环节。2两种泵站主要特征汇总312能耗两种泵站的主要特征详见表1。需要说明的真空排水系统是依靠外界与真空的压差实现污是,同类产品的不同选型会在参数、性能、价格、维护水的输送,因此一定量的污水必然跟随着一定量的等方面有较大的差异,因此本文涉及到的两种泵站空气,泵站设备消耗的能量就是由抽吸这些
6、液体和设备的性能、参数、维护等信息都是以当前世界先进气体产生的,一般真空排水系统终端部件的气液比产品为参考依据,并且都是在真空系统中有成熟运如表2所示。用经验的产品。表2真空排水系统典型气液比表1两种泵站主要特征重力箱室外真空排水真空地漏真空便器(真空抽吸)最大真空泵站通过专有维护类型密闭性能耗度(绝压)2B1(最小)10B120B130B1颗粒/mm项目/kPa按照不同的气液比分别计算两种泵站抽吸排走9919950~100更换真空3Ñ型泵站排出臭气基准值(0101)(一般选80)泵油1m污水所需要的能耗。Ñ型泵站能耗计算:40~70较基准80
7、(常态为40,P=p1t1+p2t2(1)Ò型泵站不排出臭气更换转子值大(20)大型泵可达式中p1、p2)))分别为真空泵、污水泵功率,kW;到60~70)t1、t2)))分别为真空泵、污水泵运行时间,h。3两种泵站主要特征分析及其与系统应用的关系真空泵运行时间计算:311密闭性t1=(2n+1)/Vp(2)Ñ型泵站中真空泵运行时出口排出气体,这是式中n)))气液比,2倍气液比是大气进入50kPa泵工况的需要,如果系统抽取的是厕所污水,臭味浓真空系统中体积膨胀2倍;度很高,一般情况是需要处理的。目前通常用的臭3Vp)))真空泵抽速,m/h。气处
8、理装置是生物过滤塔,这种方法原理简单,处理Ò型泵站能耗计算:效果好,需要定期更换滤料。臭气处理装置需要占P=pt(3)用一定的空间,因此在一些空间比较
