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,對其存在的典型問趣進(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。其動力主要由立式多級離心泵提中圖分類號U279.325供。當(dāng)水泵吸入管路充滿水時,立式多級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,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)砂過塔它外沉定過濾回水集水坑廣州地鐵4號線列車清洗機(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)的動力由立式多級離心泵提實(shí)現(xiàn)整個列車清洗過程的自動化。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)水池具有自來水供給和循環(huán)水供給兩種功能。列車清輸送到各個清洗工位的噴淋柱。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個工位,前5個等),應(yīng)選擇一臺合適的離心泵,確保洗車工藝對循位使用循環(huán)水,后3個工位使用自來水。循環(huán)水環(huán)水亻此站點(diǎn)程H的要求。供給功能是通過循環(huán)水供給系統(tǒng)使循環(huán)水管路產(chǎn)生中國煤化工02MPa左右的水壓來實(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市軌面變興測麒圍罪堋2繼DVI機(jī)械間自來水預(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壓孔處的真空值預(yù)濕工位PR2(見圖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規(guī)定一個允許吸上真空度側(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》,計(jì)算出H≥30.6m。2.3確定循環(huán)水泵的型號絕對壓力零線根據(jù)Q和H,可確定循環(huán)水供給系統(tǒng)的水泵型號。4號線列車清洗機(jī)選擇了格蘭富的立式多級離心泵CRN15,其額定流量為17m3/h,額定揚(yáng)程為凵中國煤化工理圖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0.8m第7期唱隨兩時騎您款合3循環(huán)水供給系統(tǒng)存在的典型問題及其解一電機(jī)決方法溢流排氣閥泵殼3.1存在問題在列車清洗作業(yè)過程中,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,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,由于使用循環(huán)水的工位得不到水供給,側(cè)面毛刷便會一直干刷列車外皮,列車外皮的污垢經(jīng)過毛刷進(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)過程中出現(xiàn)此類故障時從噴嘴噴管路內(nèi)的水漏光的時間最少為15min。而通常情況射出來的循環(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始清洗時,循環(huán)水供給系統(tǒng)會因?yàn)槲斯苈穬?nèi)沒度比液體的密度小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,水電磁閥的開啟方式為每隔15min開啟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)安裝了一個泵前注水電磁閥。根據(jù)西門子PLC人管路前必須安裝一個底閥。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)入手動或自動洗車裝于水面以下。但是,由于底閥的密封性不好或關(guān)模式時,即將控制臺上的“手動/停止/自動”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不便。為了改進(jìn)這一缺點(diǎn),可“手動”位或“自動”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。會自動開啟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度,以保證水泵充滿水啟動后管閥的密封性不好,當(dāng)離心泵停止工作一段時間時,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溢流排氣閥并將泵前注水電磁閥設(shè)置為循環(huán)開啟方式。這樣當(dāng)開啟泵前注水電磁閥或啟動循環(huán)水泵時,吸入管路和泵殼內(nèi)的空氣便能及時從溢流排氣閥中排出。安裝溢流排中國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Q幣軔亙乏圍興麟朏咖嶍α1年及早參與設(shè)計(jì)全過程,一方面可避免設(shè)計(jì)缺陷避免施工進(jìn)度同時造成了一些方案及設(shè)計(jì)變更不必要的返工,另一方面可隨時反映運(yùn)營管理和工考慮到大型設(shè)備招標(biāo)時間較長,建議在車輛段藝要求的變化保證設(shè)計(jì)成果與運(yùn)營需求同步。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,同時工期較為緊張因此施廠籌劃與標(biāo)段劃會議明確設(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)語織由于廣州地鐵業(yè)主有多個車輛段的建設(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招標(biāo)圖紙進(jìn)行修參考文獻(xiàn)改和完善由此會產(chǎn)生較多的方案變更,對施工進(jìn)度1沈景炎秦國棟鄭毅等城市軌道交通工程項(xiàng)目建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)也會產(chǎn)生影響。M].北京:中國計(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,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.接口問題往往需經(jīng)過多次設(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)加固無法和庫內(nèi)整體考慮影響了(收稿日期:2010-12-20)【上接第75頁設(shè)水泵啟動前水平段(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。水泵開始啟動后,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)工程手冊編輯委員會機(jī)械工程手冊[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[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)算通過分析循環(huán)水供給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理,對循環(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)行中國煤化工CNMHG