地铁列车清洗机的循环水供给系统

第7期而围服唱围出Ⅲ關間Ⅲ憝啥地铁列车清洗机的循环水供给糸统黄巨明(广州市地下铁道总公司,511400广州∥助理工程师摘要循环水供给系统是地铁列车清洗机的一个重要组作用成部分。介绍了循环水供给系统的设计原理,对其存在的典型问趣进行原因分析,并提出解决方案。改造后的循环水供1循环水供给系统的工作原理给系统目前运行正常,达到了防止“气缚现象”发生的目的,列车清洗机循环水供给系统由循环水泵及其管可为检修列车清洗机、验收调试新安装的列车清洗机提供路、气控电磁阀、气控水阀泵前注水电磁阀、水压传帮助。键词地铁;列车清洗机;管环水供给系感器等元件组成。其动力主要由立式多级离心泵提中图分类号U279.325供。当水泵吸入管路充满水时,立式多级离心泵依靠叶片促使水快速旋转;旋转着的水在离心力的作On the Circulating Water Supply System of Metro Train Wash用下从叶轮中飞去,泵内的水被抛出后,叶轮的中心部分形成真空区域。循环水池的水在大气压力(或Huang Juming水压)的作用下通过管网压到进水管内,这样循环不Abstract Circulating water supply system is an important已,实现连续从循环水池中抽水。当循环水供给的part of metro train washing machine, it is of great signifi-管路内达到一定的压力时,PLC(可编程逻辑控制)cance for the overhaul of train washing machine,ted系统下发命令,触发相关气控电磁阀,打开气控水bugging and acceptance of new installed train washing ma-阀从而使循环水到达各个使用循环水的工位。循chine. By means of mastering the design principles of circu-环水管系布置图、循环水路系统原理图如图1、图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木源概环水池蘸环水泵一气控水网ter supply systemAuthors address Guangzhou Metro Corporation, 511400内砂过塔它外沉定过滤回水集水坑广州地铁4号线列车清洗机由机械刷洗系统、图1循环水管系布置图喷淋系统、控制系统、水供给系统、压缩空气供给系统洗涤剂供给系统水循环系统及处理系统等组2循环水供给系统的设计原理成能够自动完成列车车头、车尾、两侧的清洗工作循环水供给系统的动力由立式多级离心泵提实现整个列车清洗过程的自动化。其中,水供给系供,在离心泵的牵引下,循环水从地下式循环水池具有自来水供给和循环水供给两种功能。列车清输送到各个清洗工位的喷淋柱。根据列车清洗机的机有预冷、预湿、端刷洗、侧面初刷洗侧面次刷作业要求(包括地下式循环水池的高度、列车高度洗初冲洗,侧面精刷洗、终冲洗等8个工位,前5个等),应选择一台合适的离心泵,确保洗车工艺对循位使用循环水,后3个工位使用自来水。循环水环水亻此站点程H的要求。供给功能是通过循环水供给系统使循环水管路产生中国煤化工02MPa左右的水压来实现的。保证循环水供给CNMHG表1)的要求可确系统的正常使用,对于提高水利用率具有重要的定循环水供水流量Q。由表1可知,Q≥15m/hQ市轨面变興测麒圍罪堋2繼DVI机械间自来水预湿DV24DVS“飞幕洗涤网侧面初刷侧面次刷注:Ⅴ2.V5V12为气控水闻图2循环水路系统原理图确定循环水泵的最大允许安装高度H。表1循环水清洗工位用水量H= Hh循环水泵供水清洗工位流量/(L/min)压力MPa式中预冷工位PR10.2H—水泵泵壳吸入口的测压孔处的真空值预湿工位PR2(见图3),m;端刷洗工位BE洗涤喷淋刷洗BE1h1水泵吸入管路的阻力损失;端刷洗工位BE:循环水喷淋刷洗BB28——重力加速度。侧面初刷洗工位BL1和BL2水泵铭牌或样本中会规定一个允许吸上真空度侧面次刷洗工位BL3H,此H即为H、的最大极限值。因此,离心泵的总用水量/(L/min)最大允许安装高度取决于离心泵的允许吸上真2.2确定循环水供给系统所需的扬程空度。循环水供给系统所需的扬程H主要取决于循查水泵样本得H=7.9m,则H=3.8m环水在系统的始点与终点的能量差及循环水通过系统的阻力。循环水池设计高度h1为3m。列车高度h2为3.625m。循环水供给系统采用DN50的水管,管内平均流速经计算确定为v=24m/s。由以上条件,根据《机械工程手册》,计算出H≥30.6m。2.3确定循环水泵的型号绝对压力零线根据Q和H,可确定循环水供给系统的水泵型号。4号线列车清洗机选择了格兰富的立式多级离心泵CRN15,其额定流量为17m3/h,额定扬程为凵中国煤化工理图CNMHG为3m,则由图3可32.2m,额定功率为3kW知,循环水泵安装位置与循环水池顶端的距离不应2.4确定循环水泵的最大允许安装高度为了使循环水供给系统安全高效地供水必须超过0.8m第7期唱随两时骑您款合3循环水供给系统存在的典型问题及其解一电机决方法溢流排气阀泵壳3.1存在问题在列车清洗作业过程中,当循环水供给系统排水电磁阀出管路的水压低于压力传感器所设置的压力时,列车清洗机控制面板上产生“循环水泵压力不正常”的故障信息,循环水泵一直干转。同时,由于使用循环水的工位得不到水供给,侧面毛刷便会一直干刷列车外皮,列车外皮的污垢经过毛刷进行传递,导致列车外皮越洗越脏。图4安装溢流排气阀后的循环水供给系统原理示意图3.2原因分析通过调查试验证明,由于底阀的泄漏而导致吸入在洗车作业过程中出现此类故障时从喷嘴喷管路内的水漏光的时间最少为15min。而通常情况射出来的循环水呈断断续续状态明显可以看出泵下,在列车清洗机的洗车作业过程中前后两列列车壳和水管中混有空气。根据离心泵的工作原理,进的清洗时间间隔至少为2min。由此可知,当后一列水管和泵壳内存在空气,而在常温常压下空气的密车开始清洗时,循环水供给系统会因为吸人管路内没度比液体的密度小700多倍,由离心力计算式F=有充满水而导致离心泵出现“气缚现象”。因此,需要m2r=p°r可知在水中混有空气的情况下离心修改原来的循环水系前注水PC程序。设置泵前注泵产生的离心力变得很小。离心泵的离心力变小,水电磁阀的开启方式为每隔15min开启1min,保证在离心泵吸入口附近产生不了足够的低压,即吸水启动循环水泵前吸入管路和泵壳内充满水。改造后的循环水供给系统,能够确保在手动洗度,甚至会引起离心泵抽不了水,即出现所谓的“气车模式和自动洗车模式下,循环水的吸人口都能缚现象”象”的产为了保证离心泵叶轮高速旋转后在叶轮入口处3.4水上式底阀的应用设计方案形成足够的真空度,在列车清洗机的供给系统上设根据循环水供给系统的设计原理,离心泵的吸计安装了一个泵前注水电磁阀。根据西门子PLC人管路前必须安装一个底阀。通常情况下,底阀安控制程序的设计原理,当每次进入手动或自动洗车装于水面以下。但是,由于底阀的密封性不好或关模式时,即将控制台上的“手动/停止/自动”位打到闭不严,容易出现漏水现象需要重复引流或者经常检修拆换给使用带来不便。为了改进这一缺点,可“手动”位或“自动”位,循环水泵前的注水电磁阀便考虑用水上式底阀替换水下式底阀。会自动开启1min使吸入管路和离心泵壳内注满水,以排除吸入管路和泵壳内的空气。但是,由于底水上式底阀的使用条件之一是:吸入管路中的水平段有足够的长度,以保证水泵充满水启动后管阀的密封性不好,当离心泵停止工作一段时间时,吸路中产生足够的真空值。结合循环水供给系统的设入管路便出现漏水现象,导致泵壳和吸入管路中混计布局,设计出水上式底阀的安装方式及吸入管路有空气的合理布局如图5所示3.3解决方法水上式底阀为了保证在离心泵开启前吸入管路形成足够的真空度根据循环水路系统原理图及其PLC控制程序提出了排去泵壳和吸入管路内空气的解决方案在循环水泵的泵壳上方安装一个溢流排气阀并将泵前注水电磁阀设置为循环开启方式。这样当开启泵前注水电磁阀或启动循环水泵时,吸入管路和泵壳内的空气便能及时从溢流排气阀中排出。安装溢流排中国煤化工气阀后的循环水供给系统原理示意图如图4所示CNMHG路的布局示意图(下转第104页Q币轫亘乏圍興麟朏咖嶍α1年及早参与设计全过程,一方面可避免设计缺陷避免施工进度同时造成了一些方案及设计变更不必要的返工,另一方面可随时反映运营管理和工考虑到大型设备招标时间较长,建议在车辆段艺要求的变化保证设计成果与运营需求同步。与综合基地初步设计审查后在设备稳定的情况下,4.4合理安排工程筹划与标段立即进行大型设备招标,为施工图设计创造有利条车辆段与综合基地工程涉及专业众多接口关件。设备招标后,设计组应积极参加有关设计联络系复杂,同时工期较为紧张因此施厂筹划与标段划会议明确设备接口及基础资料减少不必要的设计分就显得尤为重要。工程筹划由施工单位编写,设计组应尽早掌握,并根据其合理地安排设计计划。标段划分由业主组5结语织由于广州地铁业主有多个车辆段的建设经验因综上所述,车辆段与综合基地的设计是一个多此标段划分较为合理,有利于按照工程的一般规律专业互相配合的复杂系统工程设计组要做好设计进行工程建设同时也给了设计单位较为合理的设及设计协调抓好内外接口管理做好施工配合及设计周期计变更,同时处理好设计细节。此外,设计组还要配另外,工程招标尽量采用施工图进行招标。初合业主与政府职能等部门进行沟通稳定车辆段边步设计或招标设计一般是在缺少设计基础资料、设界条件,同时为业主当好参谋计资料不完整或边界条件不稳定情况下进行的因此在施工图阶段不可避免地需要对招标图纸进行修参考文献改和完善由此会产生较多的方案变更,对施工进度1沈景炎秦国栋郑毅等城市轨道交通工程项目建设标准也会产生影响。M].北京:中国计划出版社,284.5提前招标大型设备[2]周小斌城轨车辆段及综合基地综合管线设计[铁道标准设计,2(5):92夏南车辆段与综合基地内固定式架车机、不落[3]李剑虹论广州地铁厦洛车辆段室外综合管线设计方法[铁轮镟床、洗车机等大型设备的招标工作滞后于施上道工程学报,2010(8):101图设计进度,且设备接口条件,包括土建及风水电的41陈小辉民用建筑机电综合管线设计门制冷,X08(3)67.接口问题往往需经过多次设计联络才能明确,造成5]丁继中,王喜军上海北翟路钅辆段列车出人段能力研究[大型设备及接口条件到了施工图阶段还不能及时稳城市轨道交通研究,2010(7):37定,导致设备基础加固无法和库内整体考虑影响了(收稿日期:2010-12-20)【上接第75页设水泵启动前水平段(l1)内的压力为P1,空气正常,达到了防止“气缚现象”的目的。同时提出了容积为V1;垂直段(l2)内的压力为P2,空气容积为水上式底阀在列车清洗机循环水供给系统中的应V2。水泵开始启动后,1和l2中的压力为P。由用可为今后检修列车清洗机验收调试新安装的列波义耳定律:P(V1+V2)=P2V2,并考虑l2为水车清洗机提供帮助泵最大允许安装高度(H),且吸入管路直径相等,则l1的理论计算式为:参考文献1,=(P2- P)HE[1]电机工程手册编辑委员会机械工程手册[M]北京;机械工业出版社,1982[2]李亚峰.水泵及水泵站M北京机械T业出版社,20094结语[3]陈黎明小型离心泵真空引水罐引水系统的分析与设计计算通过分析循环水供给系统的设计原理,对循环[内蒙古电力技术,195(3):53(收稿日期:2012-03-02)水供给系统进行了改造。目前循环水供给系统运行中国煤化工CNMHG