铁科院环保所于2004年起研发固定式真空卸污系统。通过调研国外铁路真空卸污技术,针对我国铁路的应用条件及列车卸污特点,进行应用方案的研究设计,集成设计开发适用于我国铁路的固定式真空卸污系统,研制了在线凸轮泵机组、喷射泵机组、真空泵+真空罐式机组、真空卸污单元等,并投资建设真空卸污试验线,用于开展型式试验和主要部件的试验检测,为方案设计和产品优化提供技术参数。研制的真空卸污系统通过了铁道部科技司技术评审,入选国家重点新产品计划,取得实用新型专利证书,同时,还编制了铁路行业标准《铁路站段真空卸污技术条件》(TB/T3163-2007)及《铁路真空卸污系统单元技术条件》(TB/T3243-2010),成为设计、生产的主要依据。
在线凸轮泵真空卸污系统
在线凸轮泵真空卸污系统由在线旋转凸轮泵真空机组、真空管路、真空卸污单元三部分组成,其工作原理为利用在线旋转凸轮泵机组将真空管路内抽成真空,利用集便器污物箱(污物箱内为大气压)和卸污管路内的压力差将污物吸入管路并送至真空中心,然后排至处理设施。
★ 真空机组:产生真空并维持系统真空度、排送污物、指示及自动控制;
★ 真空管路:连接真空机组和真空卸污单元,保持密闭状态,输送与排放污物;
★ 真空卸污单元:与集便器污物箱连接,将集便器污物抽吸至真空管路。
在线旋转凸轮泵真空卸污系统基本性能:
在线凸轮泵真空卸污系统采用在线作业形式,系统真空度保持在-30kPa~-70kPa之间,能实现抽吸面到压力面的连续运转,污物在压差作用下直接由机组抽吸与排放,无需另设排污泵和储污罐。
真空机组、真空卸污单元及真空管路各部分完全密闭无异味、无堵塞、无漏气漏油漏水和泄漏污物的现象,满足环保、节能设备先进技术的要求。
在线凸轮泵真空卸污系统可满足8或16辆编组CRH各型动车组列车及普速客车污物箱抽吸、冲洗和排放的需要。
☆ 卸污能力:
为了满足不同场所(动车段/动车所/客整所/车站)、不同车型列车(动车组列车/普速客车)的卸污需求,我公司研制开发了具有不同卸污能力的TK-ZKW在线凸轮泵真空卸污系统及TK-ZKW-ZQ增强型在线凸轮泵真空卸污系统。
★ TK-ZKW在线凸轮泵真空卸污系统:可满足4个卸污单元同时进行卸污作业,单个600升污物箱的排空时间不超过3分钟,8辆编组动车组列车卸污作业时间小于12分钟、16辆编组动车组列车卸污作业时间小于24分钟。
★ TK-ZKW-ZQ增强型在线凸轮泵真空卸污系统:在长编组普速客车停时整备时间短的情况下,可同时进行4-6个卸污单元的卸污作业,单个600升污物箱的排空时间不超过4分钟。
在线凸轮泵机组:
型号 | VX186-184 | VX186-260 |
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抽吸面最大真空度 | -70kPa | -70kPa |
最大排污压力 | 300kPa | 140kPa |
抽吸能力 | 2×160m3/h | 2×280m3/h |
可通过固体物的直径 | Ф60mm(毛巾等软性介质均能抽吸) | Ф60mm(毛巾等软性介质均能抽吸) |
系统工作真空度范围 | -30kPa~-70kPa,并可调节设定 | -30kPa~-70kPa,并可调节设定 |
系统真空度从设定下限恢复至上限时间 | 小于3分钟 | 小于3分钟 |
每套机组功率 | 44kW | 60kW |
电压 | 380V,50Hz电压,三相五线 | 380V,50Hz电压,三相五线 |
机组转速 | 1455/580rpm | 1455/540rpm |
每套机组外形尺寸L×W×H | 2900mm×1050mm×1800mm | 3130mm×1050mm×2000mm |
真空卸污单元:
为满足不同卸污需求,配备四种型式的真空卸污单元:TK-电动盘绕式抽吸单元、TK-电控盘绕式抽吸&冲洗单元、TK-手自动电控型抽吸单元、TK-手自动电控型抽吸&冲洗单元。
真空管道
采用HDPE管材,具有内壁光滑、阻力小、有效流量大、管道接头少、连接方法多、安装方便等特点。
信息管理设备
①能实现将系统数据上传至中央信息管理系统,包括数据上传,压缩、解压、接收、存储、机组运行状态的回放;
②采用独立的通信监控模块,对软件运行进行实时监测,保证系统的长期运行,实现对真空凸轮泵机组运行状态的跟踪。
③采用3G通信技术,实现数据的远程传输和故障报警。在机组故障的时候,及时向预先指令的人员发送短信。
真空罐式卸污系统
真空罐式卸污系统由真空中心、真空管路、真空卸污单元三部分组成。由真空中心启动真空泵,将真空罐抽气到设计真空度,通过外界与吸污管道系统内的压力差抽吸、输送污物至真空罐内,达到一定设计液面后自动进行排污。
★ 真空中心:真空中心的真空泵抽吸使系统产生真空形成负压,污物抽吸输送至真空罐内暂存,当真空罐内污水达到设计液位时,污水泵自动启动将罐内污水排放。
★ 真空管路:连接真空机组和真空卸污单元,保持密闭状态,输送与排放污物;
★ 真空卸污单元:与集便器污物箱连接,将集便器污物抽吸至真空管路。
真空罐式卸污系统基本性能:
真空罐式卸污系统真空度保持在-40kPa~-70kPa之间,实现列车集便器污物箱内污物的抽吸与排放,满足环保、节能设备先进技术的要求。
卸污能力:可同时对4-6个污物箱进行吸污操作。
真空泵和排污泵可根据设定的真空压力范围和高低液位自动运行。
控制系统采用现场PLC控制,由真空压力表自动压力监控、排污泵设液位计自动控制;系统设置故障显示和报警功能,能显示工作真空度和工作状况。系统自动控制设备运行产生真空和排放污物,无需人员值守。
铁路固定式真空卸污系统已成功应用于京津城际、京沪高铁、武广高铁、哈大高铁、向莆铁路、广深港客专、成绵乐客专等高铁站场、动车所,以及普速站场、客整所等百余个项目中,共销售真空机组百余套、生产卸污单元近5000余套、安装铺设PE真空管道近10万米。