第7期而圍服唱圍出Ⅲ關(guān)間Ⅲ憝啥地鐵列車清洗機(jī)的循環(huán)水供給糸統(tǒng)黃巨明(廣州市地下鐵道總公司,511400廣州∥助理工程師摘要循環(huán)水供給系統(tǒng)是地鐵列車清洗機(jī)的一個(gè)重要組作用成部分。介紹了循環(huán)水供給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理,對(duì)其存在的典型問(wèn)趣進(jìn)行原因分析,并提出解決方案。改造后的循環(huán)水供1循環(huán)水供給系統(tǒng)的工作原理給系統(tǒng)目前運(yùn)行正常,達(dá)到了防止“氣縛現(xiàn)象”發(fā)生的目的,列車清洗機(jī)循環(huán)水供給系統(tǒng)由循環(huán)水泵及其管可為檢修列車清洗機(jī)、驗(yàn)收調(diào)試新安裝的列車清洗機(jī)提供路、氣控電磁閥、氣控水閥泵前注水電磁閥、水壓傳幫助。鍵詞地鐵;列車清洗機(jī);管環(huán)水供給系感器等元件組成。其動(dòng)力主要由立式多級(jí)離心泵提中圖分類號(hào)U279.325供。當(dāng)水泵吸入管路充滿水時(shí),立式多級(jí)離心泵依靠葉片促使水快速旋轉(zhuǎn);旋轉(zhuǎn)著的水在離心力的作On the Circulating Water Supply System of Metro Train Wash用下從葉輪中飛去,泵內(nèi)的水被拋出后,葉輪的中心部分形成真空區(qū)域。循環(huán)水池的水在大氣壓力(或Huang Juming水壓)的作用下通過(guò)管網(wǎng)壓到進(jìn)水管內(nèi),這樣循環(huán)不Abstract Circulating water supply system is an important已,實(shí)現(xiàn)連續(xù)從循環(huán)水池中抽水。當(dāng)循環(huán)水供給的part of metro train washing machine, it is of great signifi-管路內(nèi)達(dá)到一定的壓力時(shí),PLC(可編程邏輯控制)cance for the overhaul of train washing machine,ted系統(tǒng)下發(fā)命令,觸發(fā)相關(guān)氣控電磁閥,打開(kāi)氣控水bugging and acceptance of new installed train washing ma-閥從而使循環(huán)水到達(dá)各個(gè)使用循環(huán)水的工位。循chine. By means of mastering the design principles of circu-環(huán)水管系布置圖、循環(huán)水路系統(tǒng)原理圖如圖1、圖2lating water supply system, the causes of typical problems所示in the system are analyzed and some solutions proposedKey words metro train washing machine; circulating wa木源概環(huán)水池蘸環(huán)水泵一氣控水網(wǎng)ter supply systemAuthors address Guangzhou Metro Corporation, 511400內(nèi)砂過(guò)塔它外沉定過(guò)濾回水集水坑廣州地鐵4號(hào)線列車清洗機(jī)由機(jī)械刷洗系統(tǒng)、圖1循環(huán)水管系布置圖噴淋系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、水供給系統(tǒng)、壓縮空氣供給系統(tǒng)洗滌劑供給系統(tǒng)水循環(huán)系統(tǒng)及處理系統(tǒng)等組2循環(huán)水供給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理成能夠自動(dòng)完成列車車頭、車尾、兩側(cè)的清洗工作循環(huán)水供給系統(tǒng)的動(dòng)力由立式多級(jí)離心泵提實(shí)現(xiàn)整個(gè)列車清洗過(guò)程的自動(dòng)化。其中,水供給系供,在離心泵的牽引下,循環(huán)水從地下式循環(huán)水池具有自來(lái)水供給和循環(huán)水供給兩種功能。列車清輸送到各個(gè)清洗工位的噴淋柱。根據(jù)列車清洗機(jī)的機(jī)有預(yù)冷、預(yù)濕、端刷洗、側(cè)面初刷洗側(cè)面次刷作業(yè)要求(包括地下式循環(huán)水池的高度、列車高度洗初沖洗,側(cè)面精刷洗、終沖洗等8個(gè)工位,前5個(gè)等),應(yīng)選擇一臺(tái)合適的離心泵,確保洗車工藝對(duì)循位使用循環(huán)水,后3個(gè)工位使用自來(lái)水。循環(huán)水環(huán)水亻此站點(diǎn)程H的要求。供給功能是通過(guò)循環(huán)水供給系統(tǒng)使循環(huán)水管路產(chǎn)生中國(guó)煤化工02MPa左右的水壓來(lái)實(shí)現(xiàn)的。保證循環(huán)水供給CNMHG表1)的要求可確系統(tǒng)的正常使用,對(duì)于提高水利用率具有重要的定循環(huán)水供水流量Q。由表1可知,Q≥15m/hQ市軌面變興測(cè)麒圍罪堋2繼DVI機(jī)械間自來(lái)水預(yù)濕DV24DVS“飛幕洗滌網(wǎng)側(cè)面初刷側(cè)面次刷注:Ⅴ2.V5V12為氣控水聞圖2循環(huán)水路系統(tǒng)原理圖確定循環(huán)水泵的最大允許安裝高度H。表1循環(huán)水清洗工位用水量H= Hh循環(huán)水泵供水清洗工位流量/(L/min)壓力MPa式中預(yù)冷工位PR10.2H—水泵泵殼吸入口的測(cè)壓孔處的真空值預(yù)濕工位PR2(見(jiàn)圖3),m;端刷洗工位BE洗滌噴淋刷洗BE1h1水泵吸入管路的阻力損失;端刷洗工位BE:循環(huán)水噴淋刷洗BB28——重力加速度。側(cè)面初刷洗工位BL1和BL2水泵銘牌或樣本中會(huì)規(guī)定一個(gè)允許吸上真空度側(cè)面次刷洗工位BL3H,此H即為H、的最大極限值。因此,離心泵的總用水量/(L/min)最大允許安裝高度取決于離心泵的允許吸上真2.2確定循環(huán)水供給系統(tǒng)所需的揚(yáng)程空度。循環(huán)水供給系統(tǒng)所需的揚(yáng)程H主要取決于循查水泵樣本得H=7.9m,則H=3.8m環(huán)水在系統(tǒng)的始點(diǎn)與終點(diǎn)的能量差及循環(huán)水通過(guò)系統(tǒng)的阻力。循環(huán)水池設(shè)計(jì)高度h1為3m。列車高度h2為3.625m。循環(huán)水供給系統(tǒng)采用DN50的水管,管內(nèi)平均流速經(jīng)計(jì)算確定為v=24m/s。由以上條件,根據(jù)《機(jī)械工程手冊(cè)》,計(jì)算出H≥30.6m。2.3確定循環(huán)水泵的型號(hào)絕對(duì)壓力零線根據(jù)Q和H,可確定循環(huán)水供給系統(tǒng)的水泵型號(hào)。4號(hào)線列車清洗機(jī)選擇了格蘭富的立式多級(jí)離心泵CRN15,其額定流量為17m3/h,額定揚(yáng)程為凵中國(guó)煤化工理圖CNMHG為3m,則由圖3可32.2m,額定功率為3kW知,循環(huán)水泵安裝位置與循環(huán)水池頂端的距離不應(yīng)2.4確定循環(huán)水泵的最大允許安裝高度為了使循環(huán)水供給系統(tǒng)安全高效地供水必須超過(guò)0.8m第7期唱隨兩時(shí)騎您款合3循環(huán)水供給系統(tǒng)存在的典型問(wèn)題及其解一電機(jī)決方法溢流排氣閥泵殼3.1存在問(wèn)題在列車清洗作業(yè)過(guò)程中,當(dāng)循環(huán)水供給系統(tǒng)排水電磁閥出管路的水壓低于壓力傳感器所設(shè)置的壓力時(shí),列車清洗機(jī)控制面板上產(chǎn)生“循環(huán)水泵壓力不正?！钡墓收闲畔?循環(huán)水泵一直干轉(zhuǎn)。同時(shí),由于使用循環(huán)水的工位得不到水供給,側(cè)面毛刷便會(huì)一直干刷列車外皮,列車外皮的污垢經(jīng)過(guò)毛刷進(jìn)行傳遞,導(dǎo)致列車外皮越洗越臟。圖4安裝溢流排氣閥后的循環(huán)水供給系統(tǒng)原理示意圖3.2原因分析通過(guò)調(diào)查試驗(yàn)證明,由于底閥的泄漏而導(dǎo)致吸入在洗車作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)此類故障時(shí)從噴嘴噴管路內(nèi)的水漏光的時(shí)間最少為15min。而通常情況射出來(lái)的循環(huán)水呈斷斷續(xù)續(xù)狀態(tài)明顯可以看出泵下,在列車清洗機(jī)的洗車作業(yè)過(guò)程中前后兩列列車殼和水管中混有空氣。根據(jù)離心泵的工作原理,進(jìn)的清洗時(shí)間間隔至少為2min。由此可知,當(dāng)后一列水管和泵殼內(nèi)存在空氣,而在常溫常壓下空氣的密車開(kāi)始清洗時(shí),循環(huán)水供給系統(tǒng)會(huì)因?yàn)槲斯苈穬?nèi)沒(méi)度比液體的密度小700多倍,由離心力計(jì)算式F=有充滿水而導(dǎo)致離心泵出現(xiàn)“氣縛現(xiàn)象”。因此,需要m2r=p°r可知在水中混有空氣的情況下離心修改原來(lái)的循環(huán)水系前注水PC程序。設(shè)置泵前注泵產(chǎn)生的離心力變得很小。離心泵的離心力變小,水電磁閥的開(kāi)啟方式為每隔15min開(kāi)啟1min,保證在離心泵吸入口附近產(chǎn)生不了足夠的低壓,即吸水啟動(dòng)循環(huán)水泵前吸入管路和泵殼內(nèi)充滿水。改造后的循環(huán)水供給系統(tǒng),能夠確保在手動(dòng)洗度,甚至?xí)痣x心泵抽不了水,即出現(xiàn)所謂的“氣車模式和自動(dòng)洗車模式下,循環(huán)水的吸人口都能縛現(xiàn)象”象”的產(chǎn)為了保證離心泵葉輪高速旋轉(zhuǎn)后在葉輪入口處3.4水上式底閥的應(yīng)用設(shè)計(jì)方案形成足夠的真空度,在列車清洗機(jī)的供給系統(tǒng)上設(shè)根據(jù)循環(huán)水供給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理,離心泵的吸計(jì)安裝了一個(gè)泵前注水電磁閥。根據(jù)西門子PLC人管路前必須安裝一個(gè)底閥。通常情況下,底閥安控制程序的設(shè)計(jì)原理,當(dāng)每次進(jìn)入手動(dòng)或自動(dòng)洗車裝于水面以下。但是,由于底閥的密封性不好或關(guān)模式時(shí),即將控制臺(tái)上的“手動(dòng)/停止/自動(dòng)”位打到閉不嚴(yán),容易出現(xiàn)漏水現(xiàn)象需要重復(fù)引流或者經(jīng)常檢修拆換給使用帶來(lái)不便。為了改進(jìn)這一缺點(diǎn),可“手動(dòng)”位或“自動(dòng)”位,循環(huán)水泵前的注水電磁閥便考慮用水上式底閥替換水下式底閥。會(huì)自動(dòng)開(kāi)啟1min使吸入管路和離心泵殼內(nèi)注滿水,以排除吸入管路和泵殼內(nèi)的空氣。但是,由于底水上式底閥的使用條件之一是:吸入管路中的水平段有足夠的長(zhǎng)度,以保證水泵充滿水啟動(dòng)后管閥的密封性不好,當(dāng)離心泵停止工作一段時(shí)間時(shí),吸路中產(chǎn)生足夠的真空值。結(jié)合循環(huán)水供給系統(tǒng)的設(shè)入管路便出現(xiàn)漏水現(xiàn)象,導(dǎo)致泵殼和吸入管路中混計(jì)布局,設(shè)計(jì)出水上式底閥的安裝方式及吸入管路有空氣的合理布局如圖5所示3.3解決方法水上式底閥為了保證在離心泵開(kāi)啟前吸入管路形成足夠的真空度根據(jù)循環(huán)水路系統(tǒng)原理圖及其PLC控制程序提出了排去泵殼和吸入管路內(nèi)空氣的解決方案在循環(huán)水泵的泵殼上方安裝一個(gè)溢流排氣閥并將泵前注水電磁閥設(shè)置為循環(huán)開(kāi)啟方式。這樣當(dāng)開(kāi)啟泵前注水電磁閥或啟動(dòng)循環(huán)水泵時(shí),吸入管路和泵殼內(nèi)的空氣便能及時(shí)從溢流排氣閥中排出。安裝溢流排中國(guó)煤化工氣閥后的循環(huán)水供給系統(tǒng)原理示意圖如圖4所示CNMHG路的布局示意圖(下轉(zhuǎn)第104頁(yè)Q幣軔亙乏圍興麟朏咖嶍α1年及早參與設(shè)計(jì)全過(guò)程,一方面可避免設(shè)計(jì)缺陷避免施工進(jìn)度同時(shí)造成了一些方案及設(shè)計(jì)變更不必要的返工,另一方面可隨時(shí)反映運(yùn)營(yíng)管理和工考慮到大型設(shè)備招標(biāo)時(shí)間較長(zhǎng),建議在車輛段藝要求的變化保證設(shè)計(jì)成果與運(yùn)營(yíng)需求同步。與綜合基地初步設(shè)計(jì)審查后在設(shè)備穩(wěn)定的情況下,4.4合理安排工程籌劃與標(biāo)段立即進(jìn)行大型設(shè)備招標(biāo),為施工圖設(shè)計(jì)創(chuàng)造有利條車輛段與綜合基地工程涉及專業(yè)眾多接口關(guān)件。設(shè)備招標(biāo)后,設(shè)計(jì)組應(yīng)積極參加有關(guān)設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)系復(fù)雜,同時(shí)工期較為緊張因此施廠籌劃與標(biāo)段劃會(huì)議明確設(shè)備接口及基礎(chǔ)資料減少不必要的設(shè)計(jì)分就顯得尤為重要。工程籌劃由施工單位編寫,設(shè)計(jì)組應(yīng)盡早掌握,并根據(jù)其合理地安排設(shè)計(jì)計(jì)劃。標(biāo)段劃分由業(yè)主組5結(jié)語(yǔ)織由于廣州地鐵業(yè)主有多個(gè)車輛段的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)因綜上所述,車輛段與綜合基地的設(shè)計(jì)是一個(gè)多此標(biāo)段劃分較為合理,有利于按照工程的一般規(guī)律專業(yè)互相配合的復(fù)雜系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)組要做好設(shè)計(jì)進(jìn)行工程建設(shè)同時(shí)也給了設(shè)計(jì)單位較為合理的設(shè)及設(shè)計(jì)協(xié)調(diào)抓好內(nèi)外接口管理做好施工配合及設(shè)計(jì)周期計(jì)變更,同時(shí)處理好設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。此外,設(shè)計(jì)組還要配另外,工程招標(biāo)盡量采用施工圖進(jìn)行招標(biāo)。初合業(yè)主與政府職能等部門進(jìn)行溝通穩(wěn)定車輛段邊步設(shè)計(jì)或招標(biāo)設(shè)計(jì)一般是在缺少設(shè)計(jì)基礎(chǔ)資料、設(shè)界條件,同時(shí)為業(yè)主當(dāng)好參謀計(jì)資料不完整或邊界條件不穩(wěn)定情況下進(jìn)行的因此在施工圖階段不可避免地需要對(duì)招標(biāo)圖紙進(jìn)行修參考文獻(xiàn)改和完善由此會(huì)產(chǎn)生較多的方案變更,對(duì)施工進(jìn)度1沈景炎秦國(guó)棟鄭毅等城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)產(chǎn)生影響。M].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,284.5提前招標(biāo)大型設(shè)備[2]周小斌城軌車輛段及綜合基地綜合管線設(shè)計(jì)[鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2(5):92夏南車輛段與綜合基地內(nèi)固定式架車機(jī)、不落[3]李劍虹論廣州地鐵廈洛車輛段室外綜合管線設(shè)計(jì)方法[鐵輪鏇床、洗車機(jī)等大型設(shè)備的招標(biāo)工作滯后于施上道工程學(xué)報(bào),2010(8):101圖設(shè)計(jì)進(jìn)度,且設(shè)備接口條件,包括土建及風(fēng)水電的41陳小輝民用建筑機(jī)電綜合管線設(shè)計(jì)門制冷,X08(3)67.接口問(wèn)題往往需經(jīng)過(guò)多次設(shè)計(jì)聯(lián)絡(luò)才能明確,造成5]丁繼中,王喜軍上海北翟路钅輛段列車出人段能力研究[大型設(shè)備及接口條件到了施工圖階段還不能及時(shí)穩(wěn)城市軌道交通研究,2010(7):37定,導(dǎo)致設(shè)備基礎(chǔ)加固無(wú)法和庫(kù)內(nèi)整體考慮影響了(收稿日期:2010-12-20)【上接第75頁(yè)設(shè)水泵啟動(dòng)前水平段(l1)內(nèi)的壓力為P1,空氣正常,達(dá)到了防止“氣縛現(xiàn)象”的目的。同時(shí)提出了容積為V1;垂直段(l2)內(nèi)的壓力為P2,空氣容積為水上式底閥在列車清洗機(jī)循環(huán)水供給系統(tǒng)中的應(yīng)V2。水泵開(kāi)始啟動(dòng)后,1和l2中的壓力為P。由用可為今后檢修列車清洗機(jī)驗(yàn)收調(diào)試新安裝的列波義耳定律:P(V1+V2)=P2V2,并考慮l2為水車清洗機(jī)提供幫助泵最大允許安裝高度(H),且吸入管路直徑相等,則l1的理論計(jì)算式為:參考文獻(xiàn)1,=(P2- P)HE[1]電機(jī)工程手冊(cè)編輯委員會(huì)機(jī)械工程手冊(cè)[M]北京;機(jī)械工業(yè)出版社,1982[2]李亞峰.水泵及水泵站M北京機(jī)械T業(yè)出版社,20094結(jié)語(yǔ)[3]陳黎明小型離心泵真空引水罐引水系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)計(jì)算通過(guò)分析循環(huán)水供給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理,對(duì)循環(huán)[內(nèi)蒙古電力技術(shù),195(3):53(收稿日期:2012-03-02)水供給系統(tǒng)進(jìn)行了改造。目前循環(huán)水供給系統(tǒng)運(yùn)行中國(guó)煤化工CNMHG