船用真空排污系统技术方案[1].doc

船用真空排水系统技术方案山东华腾环保科技有限公司地址：济南市高新区舜华路750号：0531-88877806联系人：于永江Email:yuyongjiang@船用卫生间真空排水系统技术方案船用卫生间真空排水系统特点² 便器冲洗水量小每次冲洗水量小于1Ｌ在集粪箱同样大容积的情况下，可满足更长的使用时间，从而能有效的减少专用收集粪便船舶的使用次数² 管路铺设灵活因采用系统内部真空能量作为污水传输的动力，因此管路布置可横向布置甚至提升布置；较高的污水流动速度使真空排水管路比传统的重力排水管的管径要小，节约了安装空间，同时在安装过程中减少了吊装工具的使用，大大的提高了工效，节约了安装成本² 卫生，安全真空排水系统是一个完全密封的排水系统，无任何污水渗漏、也无任何臭气外溢，具有很好的卫生和安全特性船用真空系统运行条件² 环境温度：3～50℃² 正常电源供应：AC380V和AC220V² 冲洗水：压力≥0.25MPa（若船上不能提供该压力的压力水，系统可自配水增压装置）² 压缩空气：≥0.５MPa　管径：３／８＂（仅系统自配水增压装置时需要）真空排水系统技术方案１　系统工作原理：该真空排水系统是由凸轮泵机组、真空排污管路、真空便器（包括真空座便器和真空蹲便器）、中间收集装置、真空地漏等设施组成的一个完全密闭的排水系统。

系统是利用系统内外的气压差来实现污水（灰水）的排空和传输的系统利用凸轮泵机组的旋转凸轮泵在排污管路中形成一定的真空，在系统内部真空和外界大气压的作用下，真空便器、真空地漏及中间收集装置内的污水和灰水克服管道阻力流入污水收集箱(或称为集粪箱)内，完成污水（灰水）的真空收集２　方案说明根据该旅游船项目的卫生间的平面布置，所设计其真空排水系统布置见下图：如图所示，四个卫生间连接在一套真空排水系统上，各卫生间的便器通过安装在地板下面的DN65排污支管连接在一起后与排污主管（立管）相连排污主管的末端与凸轮泵机组相接凸轮泵机组用来在排污支管和排污主管内产生系统所需的真空，并将进入的污水排放到集粪箱中去便器内的污水进入排污支管，通过排污主管和凸轮泵机组排放到船底舱设置的集粪箱中洗手盆内的灰水先靠重力流到中间收集装置中，当中间收集装置内的灰水满后，自动排放到排污管路中，并最终进入船底舱设置的集粪箱中 各卫生间的地漏内的灰水也经过排污管路，并最终进入船底舱设置的集粪箱中整个真空排水系统主要由真空便器，中间收集装置，凸轮泵机组，真空地漏和真空排污管路等组成2.1 凸轮泵机组 凸轮泵机组包括：旋转凸轮泵，压力开关，阀门和管件，电控系统等组成，用来形成系统所需的真空并将污水通过该凸轮泵机组排放到集粪箱中，同时还可实现将集粪箱内污水排放到船体外的功能（即卸污功能）。

凸轮泵机组的主要部件是旋转凸轮泵，该凸轮泵直接与真空排污主管路相连，在入口处设置有真空压力开关来控制凸轮泵启停工作，使真空排污管路中始终保持设定的真空度凸轮泵配置两套，一用一备　　　该凸轮泵有很强自吸能力，吸程可达８米除可以输送各种粘稠或含有颗粒的介质外，还可抽除气体，兼有排污泵和真空泵的双重功用该泵允许通过的颗粒直径为４０mm泵结构紧凑，对介质剪切小，运行震动小真空排水系统运用该种泵的优势在于集粪箱不需承受真空压力，降低了设计制造成本电控系统用来控制凸轮泵机组的工作，必要时可实现与各便器之间的通讯，实现全部便器监控功能控制采用PLC集中控制方式对外预留有通讯接口，以便对系统远程监控凸轮泵机组外形尺寸小，方便运输和安装⑴ 凸轮泵机组的工作过程：在真空排污管路上设置有真空压力开关，真空压力开关用于检测系统的真空度凸轮泵设置在-40KPa时启动，-65KPa时自动停止运行系统正常情况下采用启动单泵，双泵交替工作的模式系统还设置有手动模式，可使凸轮泵手动启动⑵主要技术参数设置：___最小真空压力： 设置为-40KPa___最大真空压力： 设置为-65KPa___扬程： １２米___电源功率： AC380V 单泵：7.5KW 双泵15KW AC220V 300W___外形尺寸： 1500×1100×1700mm___重量： 500Kg⑶ 信号显示：___具有电源,运转等指示。

能显示系统真空度和排水压力紧急停止：在控制面板上设有急停按钮电动机不运转报警：显示电动机自我保护已经停止，需要重新启动真空故障报警：在要求时间内真空度没有达到预定值，系统报警设置有手动操作按钮备注：由于采用凸轮泵机组，在集污箱满时，可不用外界吸污设备排空集污箱，可直接采用凸轮泵机组反转将集污箱内污水排放到指定场所2.2真空便器真空便器可分为真空座便器和真空蹲便器两种其工作原理相同，都包含便盆、排泄阀、水阀、冲洗开关和控制装置等主要部件冲洗开关可根据用户的使用要求，提供手动按钮或自动感应式冲洗开关两种方式　　　　　　　便器动作原理图工作过程说明：冲洗按钮或自动感应开关有信号后，控制模块被触动若系统真空度能达到要求，便器按照设定好的程序自动冲洗：便器出口的排泄阀开启，水阀打开，便盆内污物在管道内真空和外界大气压的共同作用下进入真空排污管路水阀在排泄阀关闭后自动延时，以保证每次冲洗结束后能在便盆内存储一定的清水，整个冲洗约需用水1L若系统真空度未达到要求，则控制模块仅使水阀打开，开始冲洗便器，当真空度达到要求时，便器排空，将污水排入真空排污管路2.2.1 真空座便器　　　　　　　　　　　Ｉ型不锈钢座便器　　　　　　　　　　II型陶瓷座便器便器材质：I型：便斗：不锈钢材质;外壳：玻璃钢材质II型：陶瓷运行参数：（1）冲洗水压：推荐水压为0.25～0.35MPa（2）运行真空度：0.03～0.05MPa（3）冲洗水量：1±0.15L/次（在水压:0.3MPa，真空度：0.05MPa下测定）（4）重量：约１９Ｋg和４０Ｋg2.2.2 真空蹲便器700600便器材质：不锈钢材质（Ｉ型）或陶瓷材质（II型）技术参数：（1）冲洗水压：推荐水压为0.25～0.35MPa（2）运行真空度：0.03～0.05MPa（3）冲洗水量：1±0.15L/次（在水压:0.3MPa，真空度：0.05MPa下测定）（4）重量：约１２Ｋg备注：该安装图仅是一种安装方式，具体安装，应根据船舶的具体结构来确定。

对于该项目，由于卫生间内每厕位空间很小，在便器后面夹层可以取消，将冲水组件安装在便器下面 2.3、中间收集装置 中间收集装置主要由收集箱、液位开关、排泄阀和控制单元组成收集箱为不锈钢材质，安装在卫生间夹层内或洗面台下面，用来收集洗手盆、等重力出水点所排出的污水当箱体内液位达到设定高度时，控制单元使收集箱同真空排污管路连接的排泄阀打开，收集箱内的污水在压力差的作用下通过排泄阀进入真空排污管路收集箱为不锈钢材质，容积为10L--控制电源采用DC24V直流电 中间收集装置安装在地面上，通常设置在夹层或洗手盆下2.4 真空地漏真空地漏主要由地漏壳体(不锈钢材质)、橡胶真空隔膜等原件组成技术参数：（1）净重：10.69kg（2）容积：1.5L（3）每次工作的进气量：45±10L 工作原理： 真空地漏的污水排放口与真空排污管路相连，隔膜在真空的作用下与φ13进水口紧密贴在一起，将地漏与真空排污管路隔开，当真空地漏内污水储存到一定液位时，隔膜在污水重力的作用下与φ13孔分开，地漏内污水被吸入真空排污支管，当地漏内污水下降到不足以克服管路中真空吸力的时候，隔膜自动闭合，一次排水过程结束。

2.5 真空排污管路真空排污管路分为真空排污主管和真空排污支管，管路采用 HDPE 或不锈钢材质管路布置在上层地板和下层顶板之间的夹层内每个卫生间的排污支管同排污主管连接处都应加上隔离阀，以便每个卫生间出现故障使能独自关断，不影响其他卫生间的工作真空管路一般按5/1000~10/1000的落差布置，每隔25米左右（在总管路长度小于50米的情况下，可以按每12米设置），利用两个45°弯头提升管路至起始的水平高度，因此管路呈现“锯齿”形这些提升段是保证管路系统畅通的关键部分提升段可根据船体内部结构具体布置，以保证真空管路通过障碍物必须使用支架和管夹，以保证管路安全，其间隔为每1.5m管路或根据管路制造商的建议而定所有中间部分的支撑必须根据管路制造商的建议使用，所有支架必须有橡胶垫每一处管路换向的位置，均应有疏通孔，以便于清理管路的每一个部位关于管路的具体布置可参见附件2：备注：至于管路的长度，其原则管路越短，拐弯越少越有利于系统的工作因系统设置真空度为-40KPa~-65KPa，只要保证管路的的末端的真空度不低于-30KPa系统即可正常工作，因此系统管路的压力损失应小于1m若由于结构限制，管路的压力损失超过1m，则应该提高系统的真空度。

后面附件2中允许的压力损失不超过3m，是因为系统的设置的真空度高2.6 臭气处理集粪箱上设有通气口,通过该通气口排出的气体有异味,可以采用安装臭气过滤器或其他等方式处理,处理后再排放到大气中去3 系统可满足的运行时间:若集粪箱采用有效容积10m3,取便器每次冲洗水量1.5L,每次洗手用水量为0.6L,每次粪便污水的排泄量为0.3L,则该系统可满足的使用次数约为:N=10000/(1.5+0.3+0.6)=4166次取每人4小时上一次厕所则在满员的条件下,可满足的运行时间约为:H=4x4166/464=36小时备注:未考虑船员人数和浴室水的收集附件1 真空排水系统与重力排水系统的比较 对比项目重力排水系统真空排污系统对真空排水系统的评价节水情况便器每次用水6-8L耗水仅为1L从实质上解决了厕所的节水问题臭气外溢问题管网系统是半敞开式，密封性差，臭气外溢无法避免，容易滋生蚊蝇管网为负压完全密闭，无臭气外溢解决了公共卫生间的清洁卫生问题，不会对周围环境造成污染噪声问题冲厕噪声等效声级通常为75分贝左右，延续时间约20S噪声声效等级通常低于75分贝，延续时间约4S噪声声效等级低施工难易程度管径较大，故开挖量大。

管道铺设需较大倾斜度，长距离输送要求有提升站，遇到障碍物不好解决管径较小，靠真空输送，同管径管道倾斜度仅为重力管道的1/5-1/8,不需要提升站，遇到障碍物可轻松绕过施工方便，节省了施工费用，缩短了施工周期管网范围适宜大规模管网，用于人口集中的大中城市以凸轮泵机组为中心，收集半径可达到3-4公里，规模可大可小适用于各种规模建筑排水堵塞问题要求对粪便有一定的稀释，靠重力流输送，流速低，易堵塞以凸轮泵机组为输送动力源，可输送浓度较高粪便，输送速度高，不易堵塞减小了堵塞几率泄露问题管网密封性不好，跑冒滴漏问题严重真空管网中存在负压，故绝无跑冒滴漏现象避免了跑冒滴漏现象，不会对周围环境造成影响透气管问题必须安装透气管，在一些地下建筑，透气管难以布置，直接伸出室外，也会造成环境污染透气管容易布置，气体由真空泵引入空气滤池进行处理。