真空排水在排水系统中的设计理论研究

论文摘要

真空排水系统是新型的排水系统,和传统重力排水系统相比,具有环保、节水等优点,摆脱了重力排水系统管道需设坡度的局限性,使管道施工过程中管道铺设更加灵活,在西方一些发达国家已经有了广泛运用,在国内由于经济、技术等原因还不能得到推广。由于真空排水系统是利用气压差来输送污水的,本文首先对系统的组成要求进行了描述与研究,例如真空泵站的选址,真空泵站内真空泵、真空罐及排污泵等设备的要求;真空管网的敷设方式;真空收集井及其附件需满足的要求等。真空排水系统作为一种新型的排水系统,与传统重力排水方式相比有众多优点,应用领域广泛,本文也研究了真空排水系统的主要应用领域。真空排水系统的经济效益是该系统被推广应用的前提条件,文章针对中国北方某城市真空生态卫生小区项目,运用成本效益分析法进行分析,对真空排水系统与同等规模的传统重力排水系统进行经济性比较。当社会折现率取8%时,真空生态排水系统的经济净现值远大于传统重力排水系统。因此,从经济角度分析看,真空生态排水系统在我国具有可行性。真空排水系统管网的设计计算是真空排水系统设计的关键部分,本文对流量、压力损失、气液比、管道污水流速及最大输送距离等管网设计参数进行了深入研究。对于小区可采用一般居民区污水设计量计算方法计算排水量,而对于卫生器具使用频率高的公共场所宜采用卫生器具使用频率计算流量;真空排水系统的压力损失包括静提升损失和摩擦损失;真空排水系统的气液比是由沿主管长度的人员密度估算而得;通过伯努利方程计算得污水的最大流速应在4.5~5.5m/s,污水平均流速为1.3~2.4m/s;在采用逐级提升的真空管道系统中,污水的最远输送距离可达约3000m。本文还对真空泵站内真空泵、真空罐、排污泵等设备的计算选型进行了研究。最后,本文根据上述真空排水系统设计计算理论,对某会议中心真空排水系统设计计算进行举例。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 课题的研究背景及意义
• 1.1.1 课题的研究背景
• 1.1.2 课题的研究意义与价值
• 1.2 国内外相关技术研究现状
• 1.3 本文研究的目的和研究的内容
• 1.3.1 本文研究的目的
• 1.3.2 本文研究的主要内容
• 2 真空排水系统简介
• 2.1 室内真空排水系统组成及原理
• 2.2 室外真空排水系统的组成及原理
• 2.3 真空排水系统组成要求
• 2.3.1 真空泵站
• 2.3.2 管道及附件
• 2.3.3 收集箱及附件
• 2.4 真空排水系统的应用领域
• 2.5 本章小结
• 3 真空排水系统经济适用性分析
• 3.1 分析方法
• 3.1.1 经济评价方法——成本效益分析法
• 3.1.2 成本效益法的评价准则
• 3.2 经济分析实例
• 3.2.1 实例背景介绍
• 3.2.2 真空排水系统经济性分析
• 3.2.3 传统重力排水系统的经济分析
• 3.2.4 真空生态排水系统系统与传统重力排水系统经济比较
• 3.3 结论
• 3.4 本章小结
• 4 真空排水系统管网设计参数
• 4.1 真空排水管道污水设计流量计算
• 4.1.1 室内污水设计流量
• 4.1.2 室外污水设计流量
• 4.1.3 真空收集站污水设计流量
• 4.2 气液比
• 4.3 管道设计流速
• 4.3.1 最大流速计算
• 4.3.2 平均流速计算
• 4.4 压力损失
• 4.4.1 静提升损失
• 4.4.2 摩擦损失
• 4.5 真空排水系统的最大输送距离
• 4.6 本章小结
• 5 真空泵站设计计算
• 5.1 真空泵
• 5.1.1 真空泵参数计算
• 5.1.2 真空泵选型
• 5.2 真空罐
• 5.2.1 真空罐容积计算
• 5.2.2 真空罐结构尺寸确定
• 5.3 排污泵
• 5.4 本章小结
• 6 某会议中心真空排水系统设计计算
• 6.1 确定设计流量
• 6.2 管网最大压力损失计算
• 6.3 真空泵选型计算
• 6.4 真空罐选型计算
• 6.5 排污泵选型计算
• 7 结论与建议
• 7.1 结论
• 7.2 建议
• 致谢
• 参考文献
• 附录