真空排污系統(tǒng)輸送機理及系統(tǒng)優(yōu)化研究.pdf

1、華中科技大學(xué)博士學(xué)位論文真空排污系統(tǒng)輸送機理及系統(tǒng)優(yōu)化研究姓名：段金明申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：環(huán)境工程指導(dǎo)教師：周敬宣20061011II衡條件等為約束條件的管徑優(yōu)選的數(shù)學(xué)模型。同時，為了更準確、快速地求解此數(shù)學(xué)模型，本文對基本遺傳算法的編碼、選擇算子、交叉算子、變異算子以及部分參數(shù)的設(shè)置采取改進措施，設(shè)計了改進的遺傳算法。在上述工作基礎(chǔ)上給出了真空排污管網(wǎng)優(yōu)化設(shè)計計算的具體步驟。其三，根據(jù)氣體質(zhì)量守恒方程導(dǎo)出了儲能罐容積計算式，儲能罐

2、最小容積不僅取決于真空站工作壓力范圍及其維持時間，還取決于污水收集罐和管網(wǎng)的容積。同時根據(jù)3類常用真空泵的優(yōu)缺點、污水收集罐所需真空度和管線最大壓力損失值，確定了真空泵選型方法：當管線最大壓力損失小于4米高水柱時，選用水環(huán)式真空泵，當管線的最大壓力損失大于4米水柱時，選擇滑閥型式真空泵、旋轉(zhuǎn)片式真空泵等具有更高真空度的真空泵；然后根據(jù)真空泵抽氣量選擇真空泵型號，并由真空泵的抽氣時間校核真空泵抽氣量和儲能罐容積是否保證真空泵工作時間在1～

3、3分鐘。其四，以一個2000戶社區(qū)的真空排污系統(tǒng)的設(shè)計計算為例，在管長、設(shè)計人數(shù)、提升級數(shù)、提升高度等參數(shù)相同的條件下，分別運用了優(yōu)化設(shè)計計算方法和傳統(tǒng)設(shè)計計算方法對各管段的設(shè)計流量、管徑、壓力損失和節(jié)點真空度進行計算，并將管網(wǎng)計算結(jié)果分別運用于真空泵、排污泵、真空儲能罐、污水儲能罐的選型及相關(guān)參數(shù)設(shè)計之中，結(jié)果表明了：比傳統(tǒng)設(shè)計計算方法相比，本文優(yōu)化設(shè)計計算方法能獲得一組直接以市場規(guī)格管徑表示的較優(yōu)管徑組合方案以及選用更小容量、更小功

4、率的真空泵，既可滿足系統(tǒng)可靠性要求，又可降低系統(tǒng)的建設(shè)成本和運行成本。此外，對某市鐵路站場真空式地面排污系統(tǒng)和某市中心人民醫(yī)院室內(nèi)真空排污系統(tǒng)分別進行了設(shè)計。在上述工作的基礎(chǔ)上，并消化、整理國外相關(guān)資料以及結(jié)合科研組的研究，編寫了《真空排污系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》（草稿）（作為論文的附錄B），基本涵蓋了對系統(tǒng)設(shè)計的總體要求及有關(guān)氣液動力學(xué)設(shè)計、真空管網(wǎng)設(shè)計、真空站設(shè)計、污水真空收集閥井設(shè)計、管網(wǎng)壓力檢測系統(tǒng)設(shè)計以及真空排污系統(tǒng)安裝、測試和校驗等內(nèi)