高速列车项目给排水及卫生系统设计.pdf
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1、第 3期 ( 总 第 1 9 0期 ) 2 0 1 5年 O 6月 机 械 工 程 与 自 动 化 MECHANI CAL ENGI NEERI NG & AUT0MAT1 0N No 3 J u n 文章编号 : 1 6 7 2 6 4 1 3 ( 2 0 1 5 ) 0 3 0 2 0 8 0 2 高速列车项 目给排水及卫生系统设计 沈 浦 源 ( 青岛四方一庞 巴迪 铁路运输设备有限公 司 5 - 程部 ,山东 青 岛 2 6 6 1 1 1 ) 摘要 :车辆 给排 水系统及 卫生系统是列车运行期 间保证司乘人 员工作和 生活所 必备 的系统设备 。介 绍 了给排 水 系统和卫生系统的总
2、体 结构,着重 以高速列车项 目中一个车型为例 ,分别介绍 了其给排水 系统和 卫生系统 的 设 计 。 关键词 :给排水系统;管道系统;卫生系统 中图分 类号 :U2 7 0 3 8 5 文献标识码 :B 1 概 要 高速列车各车厢为司乘人员设计制造了方便适用 的给 排水 及卫 生 系统 。厕 所 的给水 系统 提供 用 于冲洗 集便器和洗手用水 , 洗脸问的给水 系统能够提供洗漱 用冷热水 , 开水炉 给水系统为乘车人员提供 饮用水 。 排水系统的任务是排掉污水和防冻排空。卫生系统是 向列车上的乘客提供舒适 的厕所环境, 收集并储存所 有 污 水和 污物 , 直 到最后 实施 清理 。 2
3、给 排水 及 卫生 系统 总体 结构 接水 在满足该 高速列 车大合 同规定 的运行环境要 求 下, 清水箱位于车下 , 由水箱旁的水泵向车上中间水箱 供水 , 然后靠重力向洗盆 、 便器和开水炉供水 , 普通卧 铺 车还设 有 冲洗拖 把用 供水 系统 。整个 系统具 有 自动 和手 动 防冻排 空功 能 。 卫生系统 由蹲便器 、 座便器 、 控制面板 、 灰水单元 、 水封( 餐车) 和污物箱组成, 其作用是排空洗盆 内的灰 水并收集便器 内的污物 。本文以 Mc车为例对其给排 水及 卫生 系统 进行 说 明 , 其 系统原 理 图见 图 1 。 管 图 1 Mc车给排水及卫生系统原理图
4、 Mc 车 配 置 1套 供 水 系统 和 1套 污 物 收 集 系 统 。 列 车每个 车厢 都 设 置 有供 水 系统 , 该 系统 主 要 由 Mc 车给排水及卫生系统控制方式原理图见图 2 。 清水箱、 水泵 、 中间水箱 、 管道系统、 开水炉、 水面板 、 洗 3 给 排水 系统 池 、 阀和 管道加 热 装 置 等 组成 。排 水 系统 主要 由厕 所 3 1 系统组成 系统部分 、 废水、 水箱、 集便箱和清空装置组成 。 收稿 日期 :2 0 1 4 一 O 8 1 8 ;修订 日期 :2 0 1 5 0 1 2 0 作者简介 :沈浦源( 1 9 7 9 一 ) ,男 ,吉林
5、舒 兰人 ,工程师 ,硕士 ,从事动车设计工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 5年 第 3期 沈浦 源: 高速列车项 目给排 水及 卫生 系统设计 2 0 9 带注水 口和溢水 口并具备相当容量 的清水箱为系 统储备水源 ; 其注水 连接满足 中国铁道行业标 准 T B Tl 1 2 7 4的有关规定 , 每节车厢有一个注水点。水箱 和供水系统是防冻 的, 设置有电伴 热线。系统 中设置 有水泵和蓄压水箱 , 以保证供水压力和流量 ; 在洗手盆 的正上 方设 置 有控 制 出水 的光 电元 件 , 既 能 保 证 乘 客 清 洗 又能 自动 节
6、 约用 水 ; 洗 脸 间 中设 置 有 水 加 热 器 和 混合阀, 以保证乘客能用上温暖舒适的清洁水 ; 每个车 厢 的供水系统和排水 系统是相连 的, 即供水 系统要为 排水系统提供清洗水源 。 T C M S 模块 妻 、 妻 嫠) 1 蒌 ; 纠 P I S 指示 座 堡墨垫 0 洗漱供水控制 ( 卫生间、洗漱问) 扩 展模块 1 ( 车下 ) 主控 模块2 ( 卫 生间2 ) 式便器 控制 图 2 Mc 车给排水及卫 生系统控 制方式原理 图 供水方式 : 清水箱布置在车下 , 由自动水泵 向车上 的中间水箱供水 , 再 由中间水箱依靠重力 向车 内的用 水设备( 如洗手盆 、 便
7、器、 茶水炉等) 供水。洗手水采用 温水箱加热后供水。 灰水处理方式 : 系统不对列车产 生的灰水进行 收 集处理 , 仅通过灰水单元直接排至车外。 3 2 管道 系统 车辆供水系统中的管道系统主要由直径 0 5 0 mm、 4 2 mm、 3 4 mm、 0 2 7 mm 和 O 2 1 mm 的不 锈钢 管及 阀门、 开关等附件组成 。不锈钢管需要满足 国标 GB T 1 4 9 7 6 , 直径 05 0 mm不锈钢 3 1 6管用于排 污管 , 直 径 0 4 2 mm 不锈 钢 3 0 4管 用 于排 水 管 , 直 径 03 4 mm 不锈钢 3 0 4管 用于主供水管 ( 与水箱
8、相连) 和排气 管 ( 溢 水 管 ) , 直径 O2 1 mm 的 不 锈 钢 3 0 4管 用 于 茶 水 炉 供水 , 直径 0 2 7 mm 的不锈钢 3 0 4管作为地漏下水管 。 为 了减少水 阻力 , 管路 设计 的最大水 平长 度不超 过 7 1T I , 最大提升距离不大于 1 5 IT I , 9 0 。 折弯最多 4个 , 4 5 。 折 弯最 多 8个 。 车 内管道 外包 防寒 材 料 防止 冷 凝 水 , 车 下 管 道 考 虑 防冻 增加 伴 热线 及 防寒 材料 。 4卫 生 系统 针对现车布局存在污物传送管路较长 , 且无法进 行 日常维 护 检 修 的状 况
9、 , 卫 生 系 统 布 置 如 图 3所 示 。 为满足真空系统的要求 , 选择 了 E VAC公 司的紧凑型 便器系统 。此真空系统具有抽 吸能力强 、 污物传送距 离远 、 管路存留物少 、 便器冲洗循环周期短等特点 。 其基本工作原理是 : 以车上的压缩空气 为能源 , 利 用喷射器在污物箱内产生并保持一定程度 的真空度 , 使便盆内污物在污物箱内真空的作用下被抽吸到污物 箱 中。便器采用压力水 冲洗方式 , 压力 水的产生采用 气 动 增压 方式 。 电气 控制 方 式 如下 : 按 部 件 的 功 能 和 实 际 安装 位 置将系统分成卫生间主控模块和车下扩展模块。模块 之 间采用
10、 通讯 方式 联 系 。 开水炉 座式 厕所 图 3卫生系统布置 卫 生 间主控 模块 的 主要 功 能 如 下 : 控 制 卫 生 间 内 的洗漱供水和便器冲洗 ; 与车下扩展模块采用通讯方 式进行数据交换 ( 状态信号和控制指令 ) ; 负责与列车 TC MS ( 列车控制管理系统) 进行 通讯联系, 提交 系统 信 息并 执行 来 自列 车控 制 系统 的集控 指令 。 车下扩展模块的主要功能如下 : 负责对 车下清水 箱 、 泵箱、 污物箱以及中间水箱 ( 车上) 的状态信号( 气 源 、 液 位 、 温度 、 伴 热 、 水 泵状 态 、 故 障等 ) 进行 采集 并传 递 给 卫生
11、 间 主控模 块 , 同 时执 行 来 自主 控模 块 的 相关 指 令 。 由于转 向架 与钢 结 构 地 板 之 间 空 间狭 小 , 同 时 考 虑检修 , 因此设计排污管穿过内装地板和钢结构地板 , 紧贴钢结构下表面布置。由于水盆距污物箱太远 , 为 避免潜在 的管路堵塞风险 , 灰水将直接排 到车外 。为 消除压力变化带来的影响( 如噪声 问题) , 采用 E VAC 的灰水单元排放水盆 内的灰水 。为避免因油污或其他 杂质引起 的堵塞 , 餐车使用水封排水。 待 用状 态 时 , 便 盆 内存有 少量 水 , 水 箱 充满 水 , 进 、 出 口阀 门都 处 于关 闭状 态 。 按
12、下冲洗按钮后开始执行冲洗流程。电磁阀打开 , 压缩空气进入水箱, 水在压缩空气的作用下冲洗便盆。 5 总结 ( 1 )便器采用真空保持式工作 方式 , 污物箱 中始 终保持着真空 , 使用者只要触动冲洗按钮 , 系统立即进 行冲洗便盆和抽吸污物动作 , 不存在等待时间。此 系 统结构简单 、 安全可靠 。 ( 2 )污物收集系统除便器安装在车上外 , 其他部 件 均 集成 在污 物箱 上 , 车上 占用 空 间小 。 ( 3 )系统各部件分别采用各 自的控制单元控制 , 各控制单元 间采用通讯方式联 系。相关 部件间布 线 少 , 便 于施 工 。 参考文献 : 1 青 岛四方 车辆研究所有
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