湖區(qū)真空下水道系統(tǒng)機(jī)理分析與設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、目前國(guó)內(nèi)很多地區(qū)由于重力管網(wǎng)費(fèi)用昂貴或地形限制而無(wú)法敷設(shè)。本文旨在開發(fā)一套新型真空下水道系統(tǒng)。它利用小管徑、階梯敷設(shè)方式大大減小了管道埋深，且可以適當(dāng)爬坡，靈活多變，因地制宜，節(jié)省投資。 在借鑒國(guó)外相關(guān)經(jīng)驗(yàn)及總結(jié)科研組研究成果的基礎(chǔ)上，完善了從用戶到終端的設(shè)計(jì)方法，包括閥井、管網(wǎng)、真空站的設(shè)計(jì)。用戶端的污水出戶管與閥井相連，閥井分上下兩層，當(dāng)下層污水滿容時(shí)，安裝在上層的真空界面閥開啟，利用系統(tǒng)內(nèi)外壓差將污水壓入真空管道；真空管網(wǎng)

2、根據(jù)地形敷設(shè)，平地時(shí)定距設(shè)置提升段，上坡時(shí)沿坡設(shè)置提升段，下坡時(shí)不設(shè)提升段；真空站是整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)力源，主要包括真空泵、排污泵、污水罐、儲(chǔ)能罐，其中真空泵的選型很重要，需保證在1.5~3分鐘工作時(shí)間內(nèi)使管網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)壓力恢復(fù)至0.03 Mpa以下，以滿足真空抽吸動(dòng)力要求。 運(yùn)用上述方法，針對(duì)面積約4平方公里、服務(wù)人口近600人的湖區(qū)進(jìn)行了工程設(shè)計(jì)。為保證所有用戶聯(lián)入真空管網(wǎng)，設(shè)計(jì)將服務(wù)區(qū)域分為3塊，用3條主干管分別收集。根據(jù)各管段的實(shí)

3、際收集流量，輸送管道分別采用110mm和160mm管徑。110mm管道每隔50米提升一次，160mm管道每隔70~80米提升一次。系統(tǒng)最大總設(shè)計(jì)流量為3.03L/s，真空站工作壓力范圍為0.03 Mpa~0.05 Mpa，通過(guò)計(jì)算確定真空泵的排量為110L/s，排污泵的排量為3.03L/s，污水罐的容積為1636.2L。工程建設(shè)投資費(fèi)用約為220萬(wàn)元，而修建相應(yīng)的傳統(tǒng)排水系統(tǒng)的建設(shè)費(fèi)用約為290萬(wàn)元。 本文利用Visual Ba

4、sic語(yǔ)言開發(fā)了一個(gè)計(jì)算程序，用戶根據(jù)實(shí)際地形和設(shè)計(jì)要求畫出管網(wǎng)鋪設(shè)圖，再進(jìn)行管網(wǎng)流量計(jì)算和管網(wǎng)壓力損失計(jì)算，并判斷其壓力值是否超出設(shè)計(jì)要求，最后計(jì)算真空站內(nèi)真空泵、排污泵、儲(chǔ)能罐、污水罐的相關(guān)參數(shù)。 本文還從理論上探討了真空下水道系統(tǒng)在不同流型（單相流、均相流、分相流）條件下的管道壓損計(jì)算方法。設(shè)計(jì)了一個(gè)真空管道輸送試驗(yàn)裝置，對(duì)均相流、分相流模型壓損計(jì)算公式的各系數(shù)進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)試，已得出了一些有意義的結(jié)論：隨著氣、液兩相流流速的