吸污控制及真空產(chǎn)生的原理-李玉成

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1、動車組衛(wèi)生間吸污控制及真空產(chǎn)生的原理作者單位長春軌道客車股份有限公司調(diào)試車間作者姓名李玉成成文時(shí)間二〇〇九年五月十日動車組衛(wèi)生間吸污控制及真空產(chǎn)生的原理李玉成（長春軌道客車股份有限公司調(diào)試車間130062）摘要動車衛(wèi)生間采用真空集便器，既節(jié)約用水，又不污染環(huán)境。該論文介紹集便器吸污控制及真空產(chǎn)生的原理。關(guān)鍵詞真空集便器真空泵排污1.前言由于普通火車上使用的是直排式廁所，大量乘客的排泄物就隨行駛的火車直接撒在了鐵軌上。有數(shù)據(jù)表明，我國4萬多輛火車每天向7萬多公里鐵路線“拉”出近6000噸糞尿污水，嚴(yán)重惡化了鐵路沿線環(huán)境。真空集便器的誕生有效地解決了這一問題。并在機(jī)車中建

2、成了整體衛(wèi)生間，這種衛(wèi)生間曾在烏茲別克斯坦經(jīng)受住了零下30攝氏度的氣溫和相當(dāng)于我國80年代鐵路軌道水平的考驗(yàn)。2.真空集便器的排污原理真空集便器的主體是一個(gè)真空泵，一端與坐便器相連。當(dāng)它工作時(shí)，泵內(nèi)的渦輪旋轉(zhuǎn)形成真空，就把坐便器里的污物“吸”到泵中，通過壓力排放到指定地點(diǎn)儲存起來。同時(shí)，泵的前部有一組刀片，用于粉碎污物?！耙?yàn)檎婵债a(chǎn)生的‘吸’力很強(qiáng)，我們使用時(shí)就不需要借助太多水的沖力了”，這時(shí)候水只起到去除表面沾物和潤滑的作用，一次只需一小杯水就夠了，這是普通家用抽水馬桶一次沖水量的十二分之一。它實(shí)現(xiàn)了能節(jié)水、儲存排放物這兩大功能。還有真空泵前部的那組刀片，因?yàn)榕判刮?/p>

3、經(jīng)過了浸軟和粉碎，所以他們的排污管道直徑只需32毫米，比普通110毫米直徑的排污管道要細(xì)得多。另外，由于污物是真空泵“吸”到管道里的，最大的“吸”力可以垂直“吸”上兩米，所以管道可以在這個(gè)范圍內(nèi)像電線一樣隨意“走”。3．集便系統(tǒng)工作循環(huán)過程工作原理：按下沖洗按鈕，噴射器動作將便器和污物箱之間的隔離箱抽成負(fù)壓，排泄閥打開，污物從便器中被抽入隔離箱中。隨后，排泄閥關(guān)閉，噴射器關(guān)閉，壓送閥及輸送管閥打開，壓縮空氣通過限壓閥進(jìn)入隔離箱，箱體內(nèi)的壓力從負(fù)壓變成正壓，污物通過輸送管閥從隔離箱內(nèi)壓入污物箱。步驟1：準(zhǔn)備狀態(tài)準(zhǔn)備狀態(tài)下，便碗底部存有一個(gè)小水凹，入口閥和出口閥此時(shí)處于關(guān)

4、閉狀態(tài)。再在待用工作過程中，抽水馬桶包括初始供水、水箱加水，進(jìn)氣和出氣閥處于關(guān)閉狀態(tài)。電源消耗2.2瓦。步驟2：沖洗便碗按下沖便按鈕，沖水循環(huán)開始，一個(gè)完整的沖水循環(huán)大約耗時(shí)25秒。在這個(gè)沖水循環(huán)過程中，下一次的沖水循環(huán)不會開始。壓縮空氣被壓入水箱，沖便水在空氣的壓力下通過噴嘴噴出，這樣便碗得到有效的沖洗。步驟3：隔離箱內(nèi)產(chǎn)生真空與沖水循環(huán)同時(shí)，真空泵將中間水箱排空到大約-0.4巴的真空壓力。步驟4：清空便碗入口閥打開，便碗中的污物被集便箱的真空通過便碗與集便箱之間的管路吸到集便箱中。步驟5：初始化便碗壓縮空氣進(jìn)入水箱，沖便水伴隨6.2bar空氣壓力通過噴嘴噴到便碗中

5、，這樣便碗中又儲存一部分水。步驟6：清空集便箱壓縮空氣進(jìn)入集便箱直到壓力達(dá)到大約+0.6bar，此時(shí)出口閥暫時(shí)打開，集便箱里的廢物被壓到車下污物箱中。4.真空泵真空泵是用各種方法在某一封閉空間中產(chǎn)生、改善和維持真空的裝置。真空泵可以定義為：利用機(jī)械、物理、化學(xué)或物理化學(xué)的方法對被抽容器進(jìn)行抽氣而獲得真空的器件或設(shè)備。隨著真空應(yīng)用的發(fā)展，真空泵的種類已發(fā)展了很多種，其抽速從每秒零點(diǎn)幾升到每秒幾十萬、數(shù)百萬升。按真空泵的工作原理，真空泵基本上可以分為兩種類型，即氣體傳輸泵和氣體捕集泵。隨著真空應(yīng)用技術(shù)在生產(chǎn)和科學(xué)研究領(lǐng)域中對其應(yīng)用壓強(qiáng)范圍的要求越來越寬，大多需要由幾種真空

6、泵組成真空抽氣系統(tǒng)共同抽氣后才能滿足生產(chǎn)和科學(xué)研究過程的要求，由于真空應(yīng)用部門所涉及的工作壓力的范圍很寬，因此任何一種類型的真空泵都不可能完全適用于所有的工作壓力范圍，只能根據(jù)不同的工作壓力范圍和不同的工作要求，使用不同類型的真空泵。為了使用方便和各種真空工藝過程的需要，有時(shí)將各種真空泵按其性能要求組合起來，以機(jī)組型式應(yīng)用。針對動車使用的真空泵主要是獲的低真空。真空為氣體較稀薄的空間。在指定的空間內(nèi)，低于一個(gè)大氣壓力的氣體狀態(tài)統(tǒng)稱為真空。1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓（1atm）≈1.013×105pa(帕)，1Torr≈1/760atm≈1mmHg1Torr≈133Pa我國真空區(qū)域劃

7、分為：粗真空1.013×105pa至1.333×103pa、低真空1.333×103pa至1.333×10-1pa、高真空1.333×10-1pa至1.333×10-6pa、超高真空1.333×10-6pa至1.333×10-10pa和極高真空<1.333×10-10pa。低真空的獲得，獲得低真空常采用機(jī)械泵，機(jī)械泵是運(yùn)用機(jī)械方法不斷地改變泵內(nèi)吸氣空腔的體積，使被抽容器內(nèi)氣體的體積不斷膨脹，從而獲得真空的裝置。它可以直接在大氣壓下開始工作，極限真空度一般為1.33~1.33×10-2Pa，抽氣速率與轉(zhuǎn)速及空腔體積V的大小有關(guān)，一般在每秒幾升到每秒幾十