污水收集系统真空容积对污水泵的影响分析.pdf

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1、第39卷第6期2010年12月船海工程SHIP&OCEANENGINEERINGV01．39No．6Dec．2010IX)I：10．3963／j．issn．1671—7953．2010．06．001污水收集系统真空容积对污水泵的影响分析孙长江1，刘喜元2，王书文2(1．海军装备部驻426厂军事代表室，辽宁大连116005；2．中国舰船设计研究中心，武汉430064)摘要：真空收集系统的容积与污水泵的启动和停止以及同时使用的卫牛器具的数量有关。通过对真宅收集系统真空容积与系统及设备的关系分析．确定真空收集系统压力；可同时使用的卫生器具数量；系统建立真空的时间等。定性分析

2、真空容积对污水泵使用的影响。关键词：收集；真空容积；污水泵；启动；次数中图分类号：U698．7文献标志码：A文章编号：1671—7953(20LO)06—0001—03根据《经1978年议定书修订的1973年国际防止船舶造成污染公约》(以下简称《73／78防污公约》)的规定，生活污水必须经过处理达到排放标准后才能排放，因此必须将全船的生活污水进行收集。生活污水的收集方式分为重力式(正压自流)和真空式(负压)两种，真空收集自20世纪80年代以后冈其无可比拟的优点在我同陆用工程和船舶中得到了广泛的应用，与重力管道系统相比，污水真空收集不但能节约用水、保护环境，而且具有管径

3、相对较小，管网安装方便，经济性能好等优点[1]。由于污水中的毛发、残渣等同体杂质易卡住真空管路中的关闭附件，目前真空收集系统在船舶上主要用于收集黑水(粪便污水和医疗废水)[2

4、，但在不久的将来对甲板漏水口、淋浴室、盥洗室、洗衣间污水的真空收集也会得到极大的应用。1真空收集系统的特点真空收集系统和重力收集系统相比较，具有如下优点。1)因冲洗水量少，约是重力收集水量的1／7，可减小处理装置的体积。2)收集管径小，系统通过负压收集，重力收集管一般采用DNl00及以上管路，真空收集则可采用DN50的管路。3)管路易敷设，重力收集管路的介质只能向收稿日期：2010-06-04修

5、回日期：2010—07一Ol作者简介：孙长江(1976-)，男。硕士，工程师。研究方向：船舶机械E-mail：364574447@qq．corn下流动，且不能过多的弯曲或管路过长，否则易堵塞；真空收集管路可随意向上或向下、左右敷设，长度几乎不受限制。一般情况下，真空泵站的收集半径可达2500m[3。。4)对舱室环境的污染小，介质在封闭的空间内运动，污水、异味不向舱室内传播。5)一般采用淡水冲洗，对管路材料的腐蚀小。但是真空收集系统由于是在负压下T作，对污水处理设备、大便器、冲洗机构、排放阀、管路施工工艺等也提出了特殊的要求，需配置专用大便器、冲洗机构、排放阀等，目前船

6、用真空设备及附件主要依赖国外进口。2真空收集系统压力的建立真空收集系统主要是利用输送管路内的负压将卫生器具内的污水抽人污水处理装置。管路中的真空一般通过污水处理装置中的污水泵和喷射器建立的，由污水泵吸入收集柜中的污水通过喷射器排出，在喷射器内形成真空，当管路系统中的压力低于喷射器喷嘴处压力时，喷射器内的止回阀开启抽出管路内的空气(或污水)从而在管路中建立规定的负压而形成真空度(见图1)，在收集柜中仍然为大气压力，污水泵的启停通过压力控制器控制。收集柜支一．．．～∑终。r一。瑾、一：：：·水真空入口水泵图1系统真空建立示意图第6期船海工程第39卷管路系统的真空度的大小与

7、系统及设备有很大的关系，真空度过小，因管路系统与外界的压差小难以有效地输送污水，真空度过大则对污水泵、喷射器、卫生器具、管系等的结构和密封要求很高，在工艺上难以做到。一般情况下，收集系统的压力为一30～一60kPa，当绝对压力高于--30kPa时，系统发出低真空报警信号。3系统真空容积与同时启动的马桶数量的关系真空收集系统在规定的压力范围内自动工作，当绝对压力高于一30kPa时压力污水泵自动启动；当绝对压力低于一60kPa时污水泵自动停止。一般设置两台污水泵，当一台污水泵工作时间过长而真空度仍没有建立到规定值时，第二台污水泵自动启动(见图2)。系统工怍压力一60芒赛一

8、45幽一30＼．／＼／500I。时：n-=-2．5次。当P1一--0．03MPa，P2一～0．05MPa，V1—500L时：n--1．7次。在各种压力差和系统真空容积下，污水泵启动一次所能够冲洗的马桶次数见图3。餐馨誊2003004005006007()o系统真空容积／LA-Pl=--0．03MPa，P2=--0．05MPa。Ap----0．020Ⅳ田al&户1一一O．03MPa，P2=--0．06MPa，Ap=0．025M旧a；C-p1=--0．03MPa，P2=--0．06MPa，Ap=0．030MPa图3压力差和系统真空容积与可冲洗的马桶次数关