【正文】 化糞池并且不必與市政管網(wǎng)相連，減少了建筑上的費(fèi)用； 4. 管道是壓力輸送，可任意上行下行，無(wú)需提升泵站，這樣可以降低輸送能耗，節(jié)約建造費(fèi)用； 2021 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 正文 3 5. 輸送方式為真空抽吸，管徑適當(dāng)?shù)男「欣谳斔?，降低了堵塞概率? 6. 山地、海濱、地下室以及地勢(shì)低的區(qū)域應(yīng)用真空排水系統(tǒng)可節(jié)約 大量建造費(fèi)用。 對(duì)于真空系統(tǒng)在市場(chǎng) 及生活中的應(yīng)用實(shí)例將會(huì)在下文中詳細(xì)描述。 2 真空排污系統(tǒng) 真空排污系統(tǒng)的組成及工作原理 一般 情況下，真空排污系統(tǒng)的組成單元有：真空收集系統(tǒng)，真空泵站，連接設(shè)備的各級(jí)管路。 真空收集系統(tǒng) 真空收集 系統(tǒng)的主要功能 是 由電氣控制面板控制 的 收集單元 和監(jiān)控系統(tǒng)。 真空收集 系統(tǒng) 的 收集單位有以下功能 :真空 式 的 收集裝置（馬桶、水槽、地漏等）；將污水排放至水箱的 操作 ；連接管路和泵站。 市場(chǎng)上實(shí)用型的真空收集系統(tǒng) ， 通 過(guò)真空 泵 產(chǎn)生真 空 ， 污水被吸到到真空罐 內(nèi) 。 真空泵 的 啟動(dòng) 和關(guān) 閉 由 真 空 壓 力 開(kāi) 關(guān) （ 壓 力 可 調(diào) ） 控 制。 工 作 液 （ 淡 水 ） 可 以 實(shí) 現(xiàn) 自 動(dòng) 補(bǔ) 充 水。 真空收集系統(tǒng)的 組成及工作原理 真空收集系統(tǒng)是利用真空罐收集原理產(chǎn)生真空將真空馬桶和小便斗的污水收集到污水收集罐，并排放到舷外或污水處理裝置。系統(tǒng)需滿(mǎn)足船級(jí)社 CCS 的相關(guān)規(guī)范和要求。 該系統(tǒng)包括三個(gè)部分，真空罐收集裝置，真空 馬桶，電氣監(jiān)控系統(tǒng) 。 真空罐收集裝置 真空罐收集裝置包含：水環(huán)真空泵，排污泵，真空壓力開(kāi)關(guān)，真空壓力表，PLC 控制箱，真空收集罐，吊裝底座。而水環(huán)真空泵和排污泵統(tǒng)稱(chēng)為一套獨(dú)立的2021 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 正文 4 真空收集罐單元。 真空馬桶 真 空 馬 桶 包 含 ： 掛 壁 式 真 空 馬 桶 343 套 （ P/N:8000964）。 手 動(dòng) 按 鈕 ， 利 用 真空 管 路 內(nèi) 的 負(fù)壓?jiǎn)?動(dòng)。 真空馬桶為陶瓷本體，手動(dòng)按 鈕， 氣動(dòng) 操 作 。 操作時(shí)，用手按動(dòng)按鈕，排污閥開(kāi) 啟 ，沖水閥也同時(shí)開(kāi)啟，污水被抽 吸 干凈后，排 污 閥將關(guān)閉，沖水閥將延時(shí)關(guān) 閉 ，保證馬桶有一定 存 水，并且可 以 上 排 水 或 下 排 水。 電氣監(jiān)控系統(tǒng) 監(jiān)控系統(tǒng) 的 操作是包含基本功能控制面板的真空系統(tǒng) 控制 裝置 。 ： 玻璃轉(zhuǎn)子流量計(jì)〈是帶有透明錐形 管，直接觀(guān)察渾子 39。(轉(zhuǎn)子〉高度的指示式儀表，它在恒壓差條件下利用流通截面的變化來(lái)測(cè)量非混濁的液體或氣體的流量。它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用可靠 ， 易于安裝，維修方便，壓力損失小。 流量計(jì) 的主要測(cè)量元件為一根小端向下 ， 大端向上的垂直安裝的錐形玻璃管(簡(jiǎn)稱(chēng)錐管〉及其在內(nèi)可以上下移動(dòng)的浮子。當(dāng)流體自下而上流經(jīng)錐管時(shí)，在渾子上 、 下之間產(chǎn)生差壓，浮子在此差壓作用下上升，當(dāng)使 浮子 上升的力與浮子所受的重力、浮力及粘性力三者的合力相等時(shí)， 浮 子處平衡位置。因此，流經(jīng) 流量計(jì) 的流體流量 與浮子 的 上 升高度，即與 流量計(jì) 的流通面積之間存在著一 定的比例關(guān)系， 浮 子的位置高度可作力流量量度。 如圖 21 所示。 圖 21 流量計(jì)示意圖 2021 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 正文 5 流出嘴 上基座 推壓桿 錐形玻璃管 有機(jī)罩殼 支承板 浮子 下底座 下基座 流入嘴 1針形閥 PLC 控制箱： PLC 控制箱能保證整套系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行，而且具有以下關(guān)鍵的功能： 1. PLC 控制箱具有遠(yuǎn)程應(yīng)急停止功能。舷外排放應(yīng)急停止，污水處理裝置排放應(yīng)急停止，污水收集艙排放應(yīng)急停止，本地或其它遙控應(yīng)急停止。當(dāng)污水處理裝置停止運(yùn)行，或出現(xiàn)故障時(shí)， PLC 控制箱將給出報(bào)警，并且停止真空收集罐的排放泵繼續(xù)往污水處理裝置內(nèi)排放污水，避免污水從污水處理裝置內(nèi)溢出。 2. PLC 控制箱具有全面的自動(dòng)報(bào)警功能。包括：高液位報(bào)警和停真空泵，低液位延時(shí)報(bào)警和停排放泵。真空泵和排放泵的故障報(bào)警。管路真空過(guò)低報(bào)警。水環(huán)泵工作液短缺報(bào)警。 3. PLC 控制箱具有全面的正常運(yùn)行顯示功能。各種泵正常運(yùn)行顯示。 4. PLC 控制箱具有全面的手動(dòng)操作功能。各種泵都有手動(dòng)操作功能。 5. PLC 控制箱具有全面的泵組自動(dòng)啟動(dòng)和交替運(yùn)行功能。低谷時(shí)，只有一臺(tái)泵（真空泵或排放泵）運(yùn)行，若沒(méi)有在 30 秒內(nèi)（時(shí)間可調(diào)）未達(dá) 到要求的真空或液位，第二臺(tái)泵（真空泵或排放泵）會(huì)自動(dòng)運(yùn)行。真空泵站內(nèi)的泵能交替運(yùn)行，有利于延長(zhǎng)泵的使用壽命。 6. PLC 控制箱具有控制真空泵工作液自動(dòng)補(bǔ)給功能。 7. PLC 控制箱具有遠(yuǎn)程報(bào)警功能。報(bào)警信號(hào)為無(wú)源常閉觸點(diǎn)。 真空收集系統(tǒng)各組成的主要參數(shù) 整個(gè)真空收集裝置只有一個(gè)主電源連接， 3x380VAC/50Hz?？刂齐娫从煽刂葡鋬?nèi)部的變壓器提供電源。 真空罐收集裝置還有污水排放口，臭氣排放口，沖洗口，補(bǔ)充工作液口，各外部法蘭接口帶配對(duì)法蘭。 管路安裝接口設(shè)置，見(jiàn)表 1， 2。 表 1 真空罐收集裝置污水進(jìn)口 位 置 入口 2021 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 正文 6 管 道 通 徑 DN80GB250689 管 道 標(biāo) 準(zhǔn) PN10 數(shù) 量 8(可 調(diào) 整 )/真 空 收集罐 表 2 真空馬桶排放口 位 置 真 空 馬 桶 后部 管 道 通 徑 DN40GB250689 管 道 標(biāo) 準(zhǔn) PN10 數(shù) 量 8(可 調(diào) 整 )/真 空馬桶 真空收集罐的罐體為不銹鋼 316，體積為一立方米。底座材料為 Q235。 電器元件為施耐德產(chǎn)品。壓力開(kāi)關(guān)為 DANSS 產(chǎn)品。 該裝置的所有污水罐和管件材料都為 316L（對(duì)應(yīng)的國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)為 ） ,底座支架材料為 Q235，噴涂環(huán)氧油漆。 所提供的污水泵為粉碎泵，榮成壯發(fā)水泵廠(chǎng)（或國(guó)內(nèi)同等品牌船用泵廠(chǎng)）生產(chǎn)，電機(jī)軸承為 SKF 軸承。 所提供的水環(huán)真空泵，為國(guó)際品牌（ Gardner Denver 或 Busch）電機(jī)軸承為 SKF 軸承。 排放泵（帶 CCS 要求的粉碎功能）電源為 3 380 VAC/50Hz； 4KW； IP54。功率 16kW。 真空收集系統(tǒng)總體積為 L2100mm W2050mm H1960mm。重量為 1350kg。 真空收集系統(tǒng)的總電氣圖，見(jiàn)圖 22。 2021 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 正文 7 圖 22 真空收集系統(tǒng)總 PLC電氣圖 真空泵站 真空泵 站通過(guò)電機(jī)提供動(dòng)力，在所既定的管道路線(xiàn)內(nèi)能形成負(fù)壓，從而促使對(duì)污水的排放和收集操作的進(jìn)行。 真空泵站也可設(shè)置于排水點(diǎn)下方，使得泵房的選擇可以更加的便利。真空 泵的平衡回路可以保證泵的平穩(wěn)啟動(dòng)。真空泵如圖 23 所示。 圖 23 15泵功能簡(jiǎn)介實(shí)體圖 2021 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 正文 8 連接設(shè)備的各級(jí)管路 連接設(shè)備的各級(jí)管路則是為了保證泵站有可產(chǎn)生的負(fù)壓的環(huán)境，一般連接的有排放閥，止回閥，溢流閥等端口控制裝置，電機(jī)泵等動(dòng)力裝置，和真空收集系統(tǒng)的收集單元等。 真空管道 ，真空排污系統(tǒng) 和污水收集槽本身是在大氣壓力下 進(jìn)行工作的。 水管路： 如果污水處理 設(shè)備的 排放水平 內(nèi)部 高于 外部 ,就 需 在 排放 管 內(nèi) 安裝 水閥 ,在清 水池內(nèi)水閥的最高點(diǎn) 應(yīng)該 高于 報(bào)警電平開(kāi)關(guān) 的最高點(diǎn) 。 對(duì)于 安裝有兩個(gè)排放泵的泵站，則 建議 在所有與泵連接的排放管路內(nèi) 安裝止回閥。 通風(fēng)管道 ： 以確保 通風(fēng)管道的正當(dāng) 功能 ,空氣能最大限度地直接沿著管路不斷上升是 非常重要的 。 因此 可以不使用 負(fù)仰角和 水閥，而 900 管彎曲的使用 應(yīng)該控制到最低水平 。排水閥必須安裝在 各個(gè) 關(guān)鍵的位置。 ： 以防專(zhuān)用溢流線(xiàn)安裝 ,這不是 也不相似于 一個(gè)封閉槽 內(nèi)的安裝管路 或一個(gè)封閉的管道系統(tǒng) ,水閥 必須 確保 安裝 后能 消除 污氣 。 水閥 必須配備一個(gè) 合適的 供水裝置 。 真空排污系統(tǒng)的在市場(chǎng)中的 應(yīng)用 實(shí)例 室外真空排污系統(tǒng) 1． 系統(tǒng)簡(jiǎn)介： 室外真空排水系統(tǒng)是利用室外真廢污水提升器和真空廢污水泵站將分散排放點(diǎn)的廢污水集中收集進(jìn)入一個(gè)真空廢污水罐內(nèi)，然后輸送至處理站。 2． 具體方法： 在各排放點(diǎn)安裝室外真空廢污水提升器，斷續(xù)的廢污水利用短距離的重力流進(jìn)入提升器，當(dāng)液位達(dá)到設(shè)定值時(shí)，真空廢污水提升器自動(dòng)啟動(dòng)，將廢污水抽吸2021 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 正文 9 進(jìn)入真空管路系統(tǒng)，最后將輸送至真空廢污水泵站。一個(gè)三千米以?xún)?nèi)的區(qū)域僅需一個(gè)真空廢污水泵站。 3． 應(yīng)用場(chǎng)合 ： 室外真空排水系統(tǒng)可應(yīng)用于各種建筑區(qū)域的排水系統(tǒng)以及一些特殊場(chǎng)合需要將分散的間斷的廢水集中收集處理的設(shè)施。在以下場(chǎng)合更具有節(jié)約建造成本和運(yùn)營(yíng)成本的優(yōu)勢(shì)。 ； ； 、工廠(chǎng)、醫(yī)院。 4． 室外真空排水的經(jīng)濟(jì)性和優(yōu)點(diǎn)： 采用室外真空排水系統(tǒng)打破了山地、海濱與城市管路網(wǎng)絡(luò)銜接困難而無(wú)法修建用水點(diǎn)的難題，還可將廢污水高濃度收集，制作肥料和沼氣。也可為中水回用提供最佳排水解決方案。 室外真空排水最大服務(wù)面積可達(dá)到三公里，真空管路鋪設(shè)不同于常規(guī)排水，管路覆土厚度僅需一米左右，且管路埋設(shè)不需要設(shè)重力流坡度，可任意上行下走，還可繞開(kāi)障礙物。具體可參考示意圖 24，圖 25。 圖 24 室外真空排水示意圖 2021 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 正文 10 圖 25 室外真空排水三維圖 5． 真空廢污水泵站設(shè)計(jì)要求： 真空廢污水泵站位置的選擇十分的便利，真空管路為壓力管路，可在任何位置和真空罐實(shí)現(xiàn)對(duì)接，真空廢污水泵站可設(shè)置于地面也可設(shè)置于地下。具體可參考圖 26，圖 27。 圖 26 真空泵站 2021 上海第二工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 正文 11 圖 27 真空廢污水泵站構(gòu)成示意圖 6． 污水 提升 器 安裝數(shù)據(jù) 及 要求 ： 室外真空廢污水提升裝置可根據(jù)流量服務(wù)于一戶(hù)或者幾戶(hù)房屋的生活廢污水的排放。 真空廢污水裝置內(nèi)設(shè)置有真空隔膜閥組，當(dāng)收集裝置內(nèi)的污水液位達(dá)到一定高度的時(shí)候，真空隔膜閥啟動(dòng)，生活廢污水被抽吸進(jìn)入管路輸送至真空泵站內(nèi)的真空罐，由排污泵將水泵出至指定位置或城市管網(wǎng)。 7． 真空提升設(shè)備裝修數(shù)據(jù)及要求： 真空提升裝置設(shè)置于夾墻之內(nèi)，夾墻凈空間為 200mm，夾墻采用單層磚墻，設(shè)備放置于結(jié)構(gòu)面上面即可，為檢修設(shè)備方便，可在夾墻上面以 真空隔膜閥組為中心開(kāi)設(shè) 400X600 檢修門(mén)。每個(gè)真空提升設(shè)備為