某大型气力垃圾输送系统设计实例
发表时间：2018-11-03T12:12:24.300Z 来源：《建筑模拟》2018年第22期作者：张义龙程学营
[导读] 某车站是国内首个应用垃圾气力输送系统来清运垃圾的大型车站。本文针对车站特点对气力垃圾输送系统的主要设计参数、设备选型进行简要介绍，为类似工程提供借鉴。
张义龙程学营
中国铁路设计集团有限公司天津 300251
摘要：某车站是国内首个应用垃圾气力输送系统来清运垃圾的大型车站。本文针对车站特点对气力垃圾输送系统的主要设计参数、设备选型进行简要介绍，为类似工程提供借鉴。
关键词：垃圾；气力输送；垃圾收集站
Practical design of a large-scale pneumatic garbage conveying system
Abstract：In this paper，the major design parameters and equipment selection of a pneumatic waste conveying system in a large-scale station，which is the first station in China to use garbage pneumatic conveying system to clear rubbish，were introduced，providing reference for similar projects.
Keyword：Garbage；pneumatic conveying；garbage collection station.
1 概述
气力垃圾收集输送系统是由工业上气力输送运输发展而来，其工作原理是利用抽风机制造负压，通过专用管道，使各个投放口收集的垃圾输送至垃圾收集站，再经过垃圾分离器将垃圾从气流中分离，用于输送垃圾的空气气流经过过滤器和气体净化装置净化后排到户外。
气力垃圾收集输送系统由垃圾投放系统、管道输送系统和垃圾收集站三大部分组成。其中垃圾投放系统主要由投放口、进气阀、排放阀等设备组成；管道输送系统主要由输送管、分段阀、检修口等设备组成；垃圾收集站主要由抽风机、分离器、压实机、集装箱等设备组成，是整个系统的核心，承担系统动力来源、设备控制、垃圾压缩和临时存储等功能。
某大型车站是新建车站，为提高车站卫生条件，减少垃圾运输对运营的影响，针对整个车站设计了一套大型气力垃圾输送系统，负责站台及部分站房普通垃圾输送，现就主要设计内容介绍。
2 气力垃圾输送系统设计
2.1 设计规模
考虑到系统安全运行，本设计仅考虑生活垃圾输送，车站厨余垃圾由专门机构收集。垃圾处理量25～80 t/d。气力垃圾输送系统考虑极端情况下车站的垃圾产生量，远期预估站台及候车大厅每天产生垃圾量不超过80 t，保证车站垃圾气力输送在最不利情况下仍能满足运输作业要求。
2.2 主要设计参数
垃圾与空气的输送比为10：1，设计风速25 m/s，风机负压值-30 KPa。
2.3 投放口设置
高速车场及普速车场各站台西端分别设置垃圾投放口1处及补气口1处，共计17处；中央站房主体内±0.00m层设置4处垃圾投放口、高架10m层南北站房各设2处垃圾投放口、候车区西侧设置2处垃圾投放口，各投放口处利用管道竖井设置补气通道。
2.4 气力输送管道设置
垃圾气力输送管道连接垃圾投放口，通往垃圾中央收集站。管道埋深不低于0.9 m；管道敷设时，需铺0.2 m厚砂垫层，在弯头和三通处设置支墩，并沿垃圾走向设置0.1％坡度。管道每间隔100 m及弯头、三通的下游设检查井及检修口，便于设备检修及堵点疏通。
2.5 垃圾收集站设置
在站房西北侧设垃圾中央收集站一座，内设两套收集装置，一套装置收集中央站房主体区域垃圾及地面普速车场两座基本站台列车垃圾，另一套装置收集地面普速车场其他中间站台及高架车场站台列车垃圾。每套装置配备抽风机、垃圾分离器、垃圾压实机、集装箱、空压机组、电气控制系统、除尘除臭器和集装箱移动系统等。
3 关键设备研制/选型
3.1 垃圾投放口
垃圾投放口设有传感器，当垃圾到达限定高度时，系统自动开启气力主机，当气力主机运行一段时间，风速到达一定值时，气动排放阀自动开启，垃圾由于重力及负压进入主管道，延时数秒后，气动排放阀关闭。
站台垃圾投放口设置在敞开式的空间，考虑到防雨防潮，材质选用不锈钢。考虑到运行时的安全问题，投放口配备专用钥匙，由专人保管及使用；在投放口面板设置警示灯，红灯亮时，系统处于待机状态，可开启投放口投放垃圾；绿灯亮时，风机运行，投放口底部排放阀处于关闭状态，可开启投放口投放垃圾；黄灯闪烁时，投放口底部排放阀开启，不得开启投放口投放垃圾；投放口底部排放阀与投放口锁联动，投放口未锁闭时，排放阀始终处于关闭状态。
3.2 垃圾分离器
高速气流携带着垃圾进入气固分离器，分离出的垃圾暂存于分离器下部缓存箱内，待缓存箱满后，排入垃圾压缩站，气流进行下一步的除湿除尘除臭处理。
3.3 气力主机
根据设计，系统的最大压损为最远端投放口即候车室投放口至除臭装置的总压损。当投入物料后，气力输送系统产生的压力损失由沿程压损、弯管压损、局部压损、加速压损、提升物料压损等几部分组成，经计算系统最远端管路总压损为15 kPa。本系统设3台8 kPa的风机串联安装，两用一备。
3.4 气力输送管道及空气压缩管道
气力输送管道和压缩空气管道均为直埋，若因为管道锈蚀或焊接质量导致漏气或较大的破裂，将严重影响整个系统的使用。因此管道
的防腐防锈及保证焊接质量尤为重要。目前气力垃圾输送工程中管材主要采用低碳钢，其强度高、韧性好、承载应力大、抗冲击性和严密性好、便于焊接，但是其耐腐蚀性较差，需要采取防腐措施。本工程中，对气力输送管道采用3PE防腐进行处理，并在管道焊接处采用热缩PE胶带防腐。空气压缩管连接空气压缩机和气力输送管道上的气动阀，若泄露，气动阀将无法开启，导致系统瘫痪。
此外，管道堵塞也是影响系统使用的重要原因。因此，在本工程中，弯头、三通处下游及管道每隔100 m处均设有检查井和检修口，当系统输送能力降低时，可通过检查井及检修口排除堵塞。
4 结论与建议
车站大型气力垃圾输送系统的设计应在考虑车站总体布局基础上尽量紧凑布置。由于气力输送管道直径较大，在设计阶段应与建筑、结构等专业密切配合，预留足够的通道，方便管道进出。垃圾中央收集站选址应尽量靠近站房，以减少管道系统长度和弯头数量。
参考文献：
[1]水春雨，黄明娟. 铁路站车垃圾管道气力输送系统应用方案探讨[J].铁路节能环保与安全卫生，2013，3（3）：122-124
[2]洪蔚，水春雨. 垃圾气力输送技术在吐鲁番北站的应用[J].铁路节能环保与安全卫生，2015，5（2）：70-72
[3]杨伦，谢一华.气力输送工程[M].北京：机械工业出版社，2006.01
