專利名稱：一種真空管道垃圾收運(yùn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種真空管道垃圾收運(yùn)系統(tǒng)，更具體地說，涉及一種通過對密閉管道抽真空使管道內(nèi)產(chǎn)生高速氣流并利用氣流輸送垃圾的管道氣力輸送系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，生活垃圾的收運(yùn)一般是這樣的垃圾袋裝后由居民放置于住宅樓下或進(jìn)出通道兩側(cè)指定地點(diǎn)或容器內(nèi)，保潔人員再用人力車將垃圾送至收集站(或垃圾房)，然后用垃圾收集車運(yùn)往垃圾壓縮站或直接送往垃圾處置場。這是一種人力、機(jī)械或半機(jī)械的收運(yùn)方式，效率低、成本高，費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，并且對周圍環(huán)境造成一定的污染。因此，改變這種垃圾收運(yùn)現(xiàn)狀勢在必行。
真空管道垃圾收運(yùn)系統(tǒng)是一種以高效能抽風(fēng)機(jī)和埋地垃圾輸送管道為基本設(shè)備的密閉化垃圾收集方式。其設(shè)計(jì)概念是用管道將收集范圍內(nèi)建于樓宇內(nèi)的垃圾豎管連接到一個(gè)離居民較遠(yuǎn)的中央垃圾收集站，所有位于收集范圍內(nèi)的垃圾都將由每個(gè)樓層的垃圾投放口進(jìn)入系統(tǒng)，經(jīng)過一系列的埋地管道后到達(dá)中央垃圾收集站，再經(jīng)過垃圾分離與壓縮裝置，最后被推進(jìn)密封的垃圾集裝箱并運(yùn)至填埋場或垃圾焚燒場進(jìn)行最終處置。整個(gè)真空管道垃圾收集系統(tǒng)的操作是密閉的、自動(dòng)化的和機(jī)械化的，在收集進(jìn)程中，垃圾不經(jīng)人手處理，免除傳統(tǒng)系統(tǒng)中需要使用大量人力、物力的收集與傳送手段。該系統(tǒng)很適合高層公寓樓房、現(xiàn)代化住宅小區(qū)以及醫(yī)院、機(jī)場、車站等垃圾產(chǎn)生量大、垃圾成分相對穩(wěn)定、收運(yùn)頻率及要求較高的特定場所。
該系統(tǒng)在設(shè)計(jì)工藝和原理上完全顛覆了傳統(tǒng)垃圾收集方式與手段，是一種新概念系統(tǒng)。因此，在工藝技術(shù)上、功能上也體現(xiàn)出了傳統(tǒng)收運(yùn)方式所不具有的特點(diǎn)和優(yōu)勢，主要有以下幾個(gè)方面(1)垃圾通過埋地管道輸送，密封、隱蔽，和人流完全隔離，有效地杜絕了搜集過程中的二次污染，包括臭味、蚊蠅、噪聲、視覺污染等；(2)顯著降低了垃圾收集勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了收集效率，優(yōu)化了環(huán)衛(wèi)工人勞動(dòng)環(huán)境，使垃圾收集設(shè)施及作業(yè)上檔次，提升環(huán)衛(wèi)行業(yè)形象；(3)取消手推車、垃圾桶、籮筐等傳統(tǒng)垃圾收集工具，基本避免了垃圾運(yùn)輸車輛穿行于居住區(qū)，減輕了交通壓力和環(huán)境污染，有利于保持清爽的居住區(qū)環(huán)境；(4)垃圾收集、壓縮可以全天候自動(dòng)運(yùn)行，垃圾成分不受雨季影響，有利于填埋場、焚燒廠的穩(wěn)定運(yùn)行；(5)使得居民排放垃圾更加方便自由，體現(xiàn)了以人為本的服務(wù)宗旨和理念。
真空管道垃圾收運(yùn)系統(tǒng)在瑞典、日本等國家已有應(yīng)用，但國內(nèi)尚未有應(yīng)用的先例。瑞典、日本等國家使用的系統(tǒng)從工藝原理和工作方式上講是抽吸式輸送系統(tǒng)。這種系統(tǒng)主要是通過中央垃圾收集站的高壓風(fēng)機(jī)抽吸，使主管道中產(chǎn)生足夠的壓力來有效的抽吸輸送由支管道排放的垃圾。這種系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)是一直處于工作狀態(tài)的，主管道始終待命并保持壓力等待下一次的垃圾輸送。有時(shí)候，需要增大抽風(fēng)機(jī)的抽風(fēng)量來提高主管道和支管道的真空度以縮短排空和收集時(shí)間，但這樣容易使管道內(nèi)的垃圾被過度壓緊而形成栓塞堵塞管道，使分支管道或主輸送管道封閉，從而影響到整個(gè)系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行；同時(shí)，真空度過高還會(huì)產(chǎn)生巨大的噪音，追加降噪方面的投資就成為必須考慮的事情。本發(fā)明從系統(tǒng)工藝和結(jié)構(gòu)上另辟溪徑，在支管道段充分利用了垃圾的重力下滑、垃圾暫存及間歇排空而使中央收集站的風(fēng)機(jī)無需長時(shí)間工作，各子系統(tǒng)亦通過中央控制室的調(diào)控而實(shí)現(xiàn)了協(xié)同運(yùn)行，從而優(yōu)化配置了系統(tǒng)資源，減少了系統(tǒng)設(shè)備故障，降低了能耗，保證了整個(gè)系統(tǒng)的高效、持續(xù)、平穩(wěn)運(yùn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有系統(tǒng)的不足，提供一種易維護(hù)、效率高、減少能耗、運(yùn)行平穩(wěn)、自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)的真空管道垃圾收運(yùn)系統(tǒng)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了如下技術(shù)方案設(shè)計(jì)一種真空管道垃圾收運(yùn)系統(tǒng)，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，設(shè)置一系列裝置，包括室內(nèi)垃圾管道(3)和與之相連的樓頂通風(fēng)管(1)，在每層室內(nèi)垃圾管道(3)上都設(shè)有垃圾投料門(2)，垃圾重力緩沖管(34)將室內(nèi)垃圾管道(3)底部和垃圾暫存器(5)連接起來，垃圾重力緩沖管(34)和垃圾暫存器(5)的連接處設(shè)有特殊情況出口管(8)，在室內(nèi)垃圾暫存器(5)的兩端設(shè)有垃圾高度感應(yīng)器(4)和料閥(6)，埋于地下的室內(nèi)垃圾管道(3)與室內(nèi)垃圾暫存器(5)連接，其一端與地面上進(jìn)風(fēng)口及風(fēng)閥(7)相接，另一端和室外垃圾管道(16)連接，在室外垃圾管道(16)都設(shè)有室外檢查口(14)、風(fēng)速測試管(15)，室外管道(16)與垃圾分路器(17)相接，在垃圾分路器(17)的兩個(gè)支口分別設(shè)有斧頭鍘1#(18)、斧頭鍘2#(19)，并通過室外管道(16)與并列的垃圾收集分離器1#(20)、垃圾收集分離器2#(21)相接，兩個(gè)垃圾收集分離器的另一端均接抽風(fēng)管道(26)并進(jìn)一步與離心風(fēng)機(jī)1#(28)、離心風(fēng)機(jī)2#(30)連接，在抽風(fēng)管道(26)相應(yīng)處設(shè)基準(zhǔn)風(fēng)速測試管(27)、風(fēng)閥1#(29)、風(fēng)閥2#(30)，抽風(fēng)管道(26)末端與除塵去臭裝置(32)相接，設(shè)置消聲降噪裝置(33)并通過管道(34)與除塵去臭裝置(32)相連。
利用上述裝置進(jìn)行垃圾收集與輸送，其方法是這樣的在系統(tǒng)沒有鎖住某一單元的投料門時(shí)，住戶可用鑰匙打開垃圾投料門(2)，將生活垃圾投入室內(nèi)垃圾管道(3)，垃圾因重力落到底層后暫時(shí)貯存在垃圾暫存器(5)內(nèi)，當(dāng)垃圾暫存器(5)內(nèi)的垃圾堆積達(dá)到設(shè)定排空高度，高度感應(yīng)器(4)便發(fā)出信號到中央控制室，中央控制室隨即發(fā)出指令打開進(jìn)風(fēng)口及風(fēng)閥(7)并啟動(dòng)風(fēng)機(jī)1#(28)或風(fēng)機(jī)2#(30)，同時(shí)將本棟樓內(nèi)所有投料門上鎖，約10秒鐘后，基準(zhǔn)風(fēng)速測試管(27)測定風(fēng)速達(dá)到基準(zhǔn)風(fēng)速，中央控制室發(fā)出指令啟動(dòng)氣動(dòng)系統(tǒng)打開管路控制料閥(6)并關(guān)閉進(jìn)風(fēng)口及風(fēng)閥(7)，垃圾進(jìn)入輸送管道，在管路風(fēng)壓驅(qū)動(dòng)下，連同空氣經(jīng)室外垃圾管道(16)進(jìn)入機(jī)房，再經(jīng)由垃圾分路器(17)和斧頭鍘1#(18)或斧頭鍘2#(19)進(jìn)入垃圾收集分離器1#(20)或垃圾收集分離器2#(21)，工作時(shí)一臺(tái)垃圾收集分離器運(yùn)行，另一臺(tái)備用，當(dāng)使用垃圾收集分離器1#(20)時(shí)，中央控制室發(fā)指令打開斧頭鍘1#(18)，并關(guān)閉斧頭鍘2#(19)，反之依然，垃圾分離收集器內(nèi)置一個(gè)濾網(wǎng)，垃圾從收集分離器的側(cè)邊進(jìn)入，沿容器壁作回旋式下降運(yùn)動(dòng)并逐步進(jìn)入容器底部，當(dāng)垃圾在容器底部堆積到指定高度，垃圾分離器的高度感應(yīng)器(22)即通知中央控制室打開收集分離器的下部料閥并啟動(dòng)壓縮機(jī)(23)，將垃圾壓縮并推進(jìn)垃圾專用集裝箱(24)并由垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)車(25)運(yùn)到垃圾填埋場。
為了保證整個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)、平穩(wěn)運(yùn)行，中央控制室對各個(gè)子系統(tǒng)的調(diào)控顯得極為重要。中央控制室的調(diào)控是這樣實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)設(shè)置了工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)施，由置于中央控制室的PLC(PROGRAMMABLELOGIC CONTROLLER)接收現(xiàn)場電子儀表、各探測傳感器等設(shè)備的數(shù)據(jù)信號，經(jīng)分析處理后，輸出所需的控制信號，用以控制變頻器的頻率來達(dá)到自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，同時(shí)自動(dòng)控制各風(fēng)閥、料閥等電動(dòng)閥門的開閉動(dòng)作。PLC與PC主機(jī)連接并實(shí)時(shí)通信，工作人員可以通過PC主機(jī)監(jiān)控現(xiàn)場單臺(tái)設(shè)備或通過系統(tǒng)的運(yùn)行情況，亦可根據(jù)情況運(yùn)行PC主機(jī)上的軟件而發(fā)出控制指令。PLC可通過以太網(wǎng)與多臺(tái)PC主機(jī)通信。若需要，在系統(tǒng)中還可以擴(kuò)展部分通信器件，經(jīng)電話線將現(xiàn)場數(shù)據(jù)信號傳送到Internet，從而實(shí)現(xiàn)異地遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程維護(hù)，也可在投料口等重要位置安裝攝像機(jī)，組成閉路電視網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視系統(tǒng)。
本系統(tǒng)的啟動(dòng)、排空、輸送、分離等過程始終涉及到管道風(fēng)速的檢測與調(diào)節(jié)，這是系統(tǒng)調(diào)控及協(xié)同運(yùn)行的關(guān)鍵。管道風(fēng)速的檢測、調(diào)節(jié)及作用于系統(tǒng)調(diào)控的方式是這樣的系統(tǒng)以初始值設(shè)定基準(zhǔn)風(fēng)速V1，隨著風(fēng)機(jī)電機(jī)的不斷加速，管道中的風(fēng)速不斷增加。根據(jù)該單元管道的實(shí)時(shí)風(fēng)速測定返回的速度信號，當(dāng)輸送管道的風(fēng)速低于基準(zhǔn)風(fēng)速時(shí)，風(fēng)機(jī)不斷加速，直到管道中的風(fēng)速達(dá)到輸送垃圾的風(fēng)速V2，則這時(shí)控制室給出指令信號，風(fēng)機(jī)電機(jī)勻速運(yùn)行并關(guān)閉對應(yīng)單元入氣閥，開啟垃圾暫存器的卸料閥，延時(shí)開啟暫存器入氣閥，將暫存器垃圾排空。管道輸送系統(tǒng)將垃圾輸送到垃圾收集分離器。當(dāng)系統(tǒng)處于排空和輸送的過程中時(shí)，中央控制室始終檢測垃圾流向的全部管道實(shí)時(shí)風(fēng)速，如實(shí)時(shí)風(fēng)速小于基準(zhǔn)風(fēng)速V1，則中央控制室發(fā)出指令讓風(fēng)機(jī)電機(jī)再次加速，直到達(dá)到風(fēng)速V2。所有需要排空單元的暫存器全部排空后，風(fēng)機(jī)電機(jī)仍然運(yùn)行，保持垃圾輸送管道的風(fēng)速達(dá)到基準(zhǔn)速度V1，直到管道中的垃圾全部進(jìn)入垃圾收集分離器為止。
如前所述，系統(tǒng)設(shè)置了兩個(gè)垃圾收集分離器，其中一個(gè)是備用的，實(shí)際上，根據(jù)實(shí)際需要，甚至可以設(shè)置更多的備用垃圾收集分離器。在以下情況下，備用垃圾收集分離器將在中央控制室的調(diào)控下啟動(dòng)在系統(tǒng)連續(xù)工作的過程中，如果垃圾收集分離器的高位探測開關(guān)檢測到該垃圾收集分離器的垃圾達(dá)到高位限定值，系統(tǒng)給出信號關(guān)閉該垃圾收集分離器前端的斧頭鍘，停止向該分離器收集供應(yīng)垃圾，同時(shí)給出一個(gè)排空該分離器垃圾的信號。在關(guān)閉該分離器前端斧頭鍘的同時(shí)啟用另外一個(gè)收集分離器。管道垃圾自動(dòng)進(jìn)入另一個(gè)收集分離器。最后，當(dāng)系統(tǒng)檢測到全部單元無需繼續(xù)排空垃圾時(shí)，則逐步停止工作，按順序分別關(guān)閉風(fēng)機(jī)電機(jī)、收集分離器、斧頭鍘、遠(yuǎn)端料閥、入氣閥等。
任何系統(tǒng)都在運(yùn)行過程中都可能會(huì)出現(xiàn)異常情況，這考驗(yàn)著整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的合理性和完備性。本系統(tǒng)異常狀況的處理涉及以下兩個(gè)方面①停電或系統(tǒng)故障后的異常情況處理當(dāng)停電或系統(tǒng)故障后，整個(gè)系統(tǒng)將不能正常運(yùn)作，需要人為進(jìn)行垃圾清理，清潔員可以將位于垃圾緊急清理裝置上面的手動(dòng)活動(dòng)閥門轉(zhuǎn)動(dòng)，阻斷系統(tǒng)垃圾管道，使垃圾經(jīng)旁路傾入垃圾清理小車(8)；②管路著火后的異常情況處理在管路不同位置處裝有溫度傳感器，當(dāng)管路中某位置著火，溫度傳感器隨即將信號傳輸?shù)街醒肟刂剖遥醒肟刂剖野l(fā)出指令將著火處前后兩側(cè)最近處的斧頭鍘關(guān)閉，使火源與空氣隔絕，達(dá)到滅火的目的。
本系統(tǒng)有幾個(gè)子系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成及調(diào)控涉及到本發(fā)明申請人張涉已經(jīng)或正在申請的幾個(gè)專利(1)暫存裝置的結(jié)構(gòu)及其垃圾排控順序控制，在已申請專利“一種適用于真空管道垃圾收運(yùn)系統(tǒng)的垃圾暫存裝置(申請?zhí)?00520055505.4)”和“一種真空管道垃圾收運(yùn)系統(tǒng)的垃圾排控順序控制方法(申請?zhí)?00510033496.3)”已有詳細(xì)說明，本發(fā)明不再贅述亦不提出權(quán)利保護(hù)要求；(2)中央收集站的垃圾分離裝置結(jié)構(gòu)及分離方法、排空調(diào)控，在已經(jīng)申請專利“一種適用于真空管道垃圾收運(yùn)系統(tǒng)的垃圾分離與收集裝置(申請?zhí)?00520055507.3)”和“一種適用于真空垃圾收運(yùn)系統(tǒng)的垃圾分離方法和裝置(正在申請)”中已經(jīng)有詳細(xì)闡述，本發(fā)明不再贅述亦不提出權(quán)利保護(hù)要求；(3)垃圾投料門涉及到已經(jīng)申請專利“一種適用于真空管道收運(yùn)系統(tǒng)的垃圾投料裝置(申請?zhí)?00520055506.9)”，本發(fā)明不再贅述亦不提出權(quán)利保護(hù)要求。
本發(fā)明涉及到的工藝參數(shù)及其取值范圍控制(1)輸送管直徑Φ輸送管道的直徑太大會(huì)造成壓力損失過大，降低了風(fēng)機(jī)的效率，管道直徑太小容易引起堵塞，其合理取值范圍控制在400～600mm；(2)系統(tǒng)輸送半徑R即垃圾輸送范圍，其大小與風(fēng)機(jī)的功率及管網(wǎng)的布置、壓力損失都有直接關(guān)系，涉及到系統(tǒng)的整體布置和設(shè)計(jì)，其取值范圍控制在0.1～5km；(3)系統(tǒng)壓力負(fù)壓，其取值范圍控制在1.2～12KPa；(4)管道基準(zhǔn)風(fēng)速設(shè)置該參數(shù)是為了在垃圾輸送前先清理可能殘留在管道內(nèi)的垃圾，為即將開始的垃圾排空與輸送做準(zhǔn)備，同時(shí)，設(shè)定基準(zhǔn)風(fēng)速V1也是為了保護(hù)風(fēng)機(jī)，使其不至于在極短的時(shí)間里提高風(fēng)壓而使管道風(fēng)速急劇升至垃圾輸送風(fēng)速V2，這樣極易損害風(fēng)機(jī)，其合理取值范圍為20～36m/s；(5)垃圾輸送風(fēng)速V2該參數(shù)是能否實(shí)現(xiàn)風(fēng)力輸送垃圾的關(guān)鍵參數(shù)之一，若風(fēng)速太小則無法帶動(dòng)垃圾運(yùn)動(dòng)而堵塞管道，風(fēng)速太大則對風(fēng)機(jī)要求較高且能耗大，其合理取值范圍控制在25～35m/s；(6)其它參數(shù)，如暫存器的預(yù)排空高度L1、高限排空高度L2、限定投放高度L3，分離裝置的可分離垃圾比率、空氣流動(dòng)比率、空氣壓力損耗、網(wǎng)孔圓筒的網(wǎng)孔直徑Φ、圓筒壁厚度δ、孔間距L1、孔間距L2等等，在上述已申請或正在申請的專利中已有詳細(xì)描述。
與現(xiàn)有系統(tǒng)相比，本發(fā)明具有以下明顯的優(yōu)點(diǎn)1、結(jié)構(gòu)簡單，安裝使用方便，垃圾的排空、輸送、分離、壓縮等過程互不干擾，提高了垃圾處理效率；2、優(yōu)化配置系統(tǒng)資源，降低能耗，提高系統(tǒng)設(shè)備的使用壽命；3、系統(tǒng)安全性高，故障率低，系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行有保證。


下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)說明圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖，在圖中1是樓頂通風(fēng)管，2是垃圾投料門，3是室內(nèi)垃圾管道，4是垃圾高度感應(yīng)器，5是室內(nèi)垃圾暫存器，6是料閥，7是風(fēng)閥，8是特殊情況垃圾出口管，9是垃圾清理小車，10是室外垃圾投料門，11是室外垃圾暫存器，14是室外管道檢查口，15是垃圾輸送風(fēng)速測試管，16是室外垃圾管道，17是垃圾分路器，18是斧頭鍘1#，19是斧頭鍘2#，20是垃圾收集分離器1#，21是垃圾收集分離器2#，22是垃圾分離器的高度感應(yīng)器，23是垃圾壓縮機(jī)，24是垃圾專用集裝箱，25是垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)車，26是抽風(fēng)管道，27是基準(zhǔn)風(fēng)速測試管，28是離心風(fēng)機(jī)1#，29是風(fēng)閥1#，30是離心風(fēng)機(jī)2#，31是風(fēng)閥2#，32是除塵去臭裝置，33是消聲降噪裝置，34是垃圾重力緩沖管。
具體實(shí)施例方式
以下通過具體的實(shí)施方式對本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的描述實(shí)例1以一個(gè)擁有5棟樓、每棟樓10層、每層樓包含2個(gè)三房兩廳住戶的花園小區(qū)的真空管道垃圾收運(yùn)系統(tǒng)為例，每棟樓為一個(gè)基本單元，設(shè)置編號分別為A、B、……、E等5個(gè)單元，每單元設(shè)置垃圾暫存器2個(gè)。中央垃圾收集站位于該小區(qū)附近，內(nèi)設(shè)高壓風(fēng)機(jī)2臺(tái)，垃圾分離收集器裝置2套，中央控制室1個(gè)，包括PLC 1臺(tái)和與之相連的PC控制主機(jī)1臺(tái)。
本發(fā)明所涉及到的工藝參數(shù)設(shè)定如下系統(tǒng)輸送半徑R1km；輸送管直徑Φ450mm；系統(tǒng)壓力5KPa；管道基準(zhǔn)風(fēng)速V127m/s；垃圾輸送風(fēng)速V232m/s；暫存器預(yù)排放高度L1 1.5m，高限排空高度L2 2.5m、限定投放高度L3 3.5m。
分離裝置的可分離垃圾比率5m3/min；空氣流動(dòng)比率530m3/min；空氣壓力損耗400Pa；網(wǎng)孔圓筒的網(wǎng)孔直徑Φ16mm；圓筒壁厚度δ5mm；孔間距L115mm；孔間距L212mm分離裝置的自清理時(shí)間20S。
整個(gè)系統(tǒng)在中央控制室的控制下協(xié)同工作，在系統(tǒng)沒有鎖住某一單元的投料門時(shí)，即該單元暫存器沒有排空時(shí)，住戶可用鑰匙打開垃圾投料門(2)，將生活垃圾投入室內(nèi)垃圾管道(3)，垃圾因重力落到底層后暫時(shí)貯存在垃圾暫存器(5)內(nèi)，當(dāng)垃圾暫存器(5)內(nèi)的垃圾堆積達(dá)到設(shè)定的預(yù)排空高度L1 1.5m時(shí)，高度感應(yīng)器(4)便發(fā)出信號到中央控制室，中央控制室隨即發(fā)出指令打開進(jìn)風(fēng)口及風(fēng)閥(7)并啟動(dòng)風(fēng)機(jī)1#(28)，同時(shí)將本棟樓內(nèi)所有投料門上鎖，約10秒鐘后，基準(zhǔn)風(fēng)速測試管(27)測定風(fēng)速達(dá)到基準(zhǔn)風(fēng)速V1 27m/s，中央控制室發(fā)出指令啟動(dòng)氣動(dòng)系統(tǒng)打開管路控制料閥(6)并關(guān)閉進(jìn)風(fēng)口及風(fēng)閥(7)，垃圾進(jìn)入輸送管道，在管路風(fēng)壓驅(qū)動(dòng)下，連同空氣經(jīng)室外垃圾管道(16)進(jìn)入機(jī)房，再經(jīng)由垃圾分路器(17)和斧頭鍘1#(18)進(jìn)入垃圾收集分離器1#(20)，垃圾分離收集器內(nèi)置一個(gè)濾網(wǎng)，垃圾從收集分離器的側(cè)邊進(jìn)入，沿容器壁作回旋式下降運(yùn)動(dòng)并逐步進(jìn)入容器底部，當(dāng)垃圾在容器底部堆積到指定高度，垃圾分離器的高度感應(yīng)器(22)即通知中央控制室打開收集分離器的下部料閥并啟動(dòng)壓縮機(jī)(23)，將垃圾壓縮并推進(jìn)垃圾專用集裝箱(24)并由垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)車(25)運(yùn)到垃圾填埋場，每次分離收集器排空垃圾后，都將在設(shè)定的自清理時(shí)間20s內(nèi)完成自清理，然后在中央控制室的調(diào)控下進(jìn)入下一個(gè)工作流程。
實(shí)例2以一個(gè)擁有10棟樓、每棟樓15層、每層樓包含4個(gè)三房兩廳住戶的花園小區(qū)的真空管道垃圾收運(yùn)系統(tǒng)為例，每棟樓為一個(gè)基本單元，設(shè)置編號分別為A、B、……、J等10個(gè)單元，每單元設(shè)置垃圾暫存器4個(gè)。中央垃圾收集站位于該小區(qū)附近，內(nèi)設(shè)高壓風(fēng)機(jī)3臺(tái)，垃圾分離收集器裝置3套，中央控制室1個(gè)，包括PLC 2臺(tái)和與之相連的PC控制主機(jī)2臺(tái)。
本發(fā)明所涉及到的工藝參數(shù)設(shè)定如下系統(tǒng)輸送半徑R1.5km；輸送管直徑Φ520mm；系統(tǒng)壓力11KPa；管道基準(zhǔn)風(fēng)速V130m/s；垃圾輸送風(fēng)速V233m/s；暫存器預(yù)排放高度L1 1.6m，高限排空高度L2 2.8m、限定投放高度L3 3.5m。
分離裝置的可分離垃圾比率7m3/min；空氣流動(dòng)比率680m3/min；空氣壓力損耗600Pa；網(wǎng)孔圓筒的網(wǎng)孔直徑Φ15mm；圓筒壁厚度δ5mm；孔間距L120mm；孔間距L218mm；分離裝置的自清理時(shí)間25S。
整個(gè)系統(tǒng)在中央控制室的控制下協(xié)同工作，在系統(tǒng)沒有鎖住某一單元的投料門時(shí)，即該單元暫存器沒有排空時(shí)，住戶可用鑰匙打開垃圾投料門(2)，將生活垃圾投入室內(nèi)垃圾管道(3)，垃圾因重力落到底層后暫時(shí)貯存在垃圾暫存器(5)內(nèi)，當(dāng)垃圾暫存器(5)內(nèi)的垃圾堆積達(dá)到設(shè)定的預(yù)排空高度L1 1.6m，高度感應(yīng)器(4)便發(fā)出信號到中央控制室，中央控制室隨即發(fā)出指令打開進(jìn)風(fēng)口及風(fēng)閥(7)并啟動(dòng)風(fēng)機(jī)1#(28)，同時(shí)將本棟樓內(nèi)所有投料門上鎖，約10秒鐘后，基準(zhǔn)風(fēng)速測試管(27)測定風(fēng)速達(dá)到基準(zhǔn)風(fēng)速V1 30m/s，中央控制室發(fā)出指令啟動(dòng)氣動(dòng)系統(tǒng)打開管路控制料閥(6)并關(guān)閉進(jìn)風(fēng)口及風(fēng)閥(7)，垃圾進(jìn)入輸送管道，在管路風(fēng)壓驅(qū)動(dòng)下，連同空氣經(jīng)室外垃圾管道(16)進(jìn)入機(jī)房，再經(jīng)由垃圾分路器(17)和斧頭鍘1#(18)進(jìn)入垃圾收集分離器1#(20)，垃圾分離收集器內(nèi)置一個(gè)濾網(wǎng)，垃圾從收集分離器的側(cè)邊進(jìn)入，沿容器壁作回旋式下降運(yùn)動(dòng)并逐步進(jìn)入容器底部，當(dāng)垃圾在容器底部堆積到指定高度，垃圾分離器的高度感應(yīng)器(22)即通知中央控制室打開收集分離器的下部料閥并啟動(dòng)壓縮機(jī)(23)，將垃圾壓縮并推進(jìn)垃圾專用集裝箱(24)并由垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)車(25)運(yùn)到垃圾填埋場，每次分離收集器排空垃圾后，都將在設(shè)定的自清理時(shí)間25s內(nèi)完成自清理，然后在中央控制室的調(diào)控下進(jìn)入下一個(gè)工作流程。
實(shí)例3以一個(gè)擁有20棟樓、每棟樓20層、每層樓包含4個(gè)三房兩廳住戶的花園小區(qū)的真空管道垃圾收運(yùn)系統(tǒng)為例，每棟樓為一個(gè)基本單元，設(shè)置編號為A、B、……、T等20個(gè)單元，每單元設(shè)置垃圾暫存器4個(gè)。中央垃圾收集站位于該小區(qū)附近，內(nèi)設(shè)高壓風(fēng)機(jī)2臺(tái)，垃圾分離收集器裝置2套，中央控制室1個(gè)，包括PLC 2臺(tái)和與之相連的PC控制主機(jī)3臺(tái)。
本發(fā)明所涉及到的工藝參數(shù)設(shè)定如下系統(tǒng)輸送半徑R1.8km；輸送管直徑Φ500mm；系統(tǒng)壓力10KPa；管道基準(zhǔn)風(fēng)速V131m/s；垃圾輸送風(fēng)速V234m/s；暫存器預(yù)排放高度L1 1.9m，高限排空高度L2 2.8m、限定投放高度L3 3.5m。
分離裝置的可分離垃圾比率9.5m3/min；空氣流動(dòng)比率630m3/mim；空氣壓力損耗700Pa；網(wǎng)孔圓筒的網(wǎng)孔直徑Φ17mm；圓筒壁厚度δ7mm；孔間距L123mm；孔間距L220mm；分離裝置的自清理時(shí)間30S。
整個(gè)系統(tǒng)在中央控制室的控制下協(xié)同工作，在系統(tǒng)沒有鎖住某一單元的投料門時(shí)，即該單元暫存器沒有排空時(shí)，住戶可用鑰匙打開垃圾投料門(2)，將生活垃圾投入室內(nèi)垃圾管道(3)，垃圾因重力落到底層后暫時(shí)貯存在垃圾暫存器(5)內(nèi)，當(dāng)垃圾暫存器(5)內(nèi)的垃圾堆積達(dá)到設(shè)定的預(yù)排空高度L1 1.9m，高度感應(yīng)器(4)便發(fā)出信號到中央控制室，中央控制室隨即發(fā)出指令打開進(jìn)風(fēng)口及風(fēng)閥(7)并啟動(dòng)風(fēng)機(jī)1#(28)，同時(shí)將本棟樓內(nèi)所有投料門上鎖，約10秒鐘后，基準(zhǔn)風(fēng)速測試管(27)測定風(fēng)速達(dá)到基準(zhǔn)風(fēng)速V1 31m/s，中央控制室發(fā)出指令啟動(dòng)氣動(dòng)系統(tǒng)打開管路控制料閥(6)并關(guān)閉進(jìn)風(fēng)口及風(fēng)閥(7)，垃圾進(jìn)入輸送管道，在管路風(fēng)壓驅(qū)動(dòng)下，連同空氣經(jīng)室外垃圾管道(16)進(jìn)入機(jī)房，再經(jīng)由垃圾分路器(17)和斧頭鍘1#(18)進(jìn)入垃圾收集分離器1#(20)，垃圾分離收集器內(nèi)置一個(gè)濾網(wǎng)，垃圾從收集分離器的側(cè)邊進(jìn)入，沿容器壁作回旋式下降運(yùn)動(dòng)并逐步進(jìn)入容器底部，當(dāng)垃圾在容器底部堆積到指定高度，垃圾分離器的高度感應(yīng)器(22)即通知中央控制室打開收集分離器的下部料閥并啟動(dòng)壓縮機(jī)(23)，將垃圾壓縮并推進(jìn)垃圾專用集裝箱(24)并由垃圾轉(zhuǎn)運(yùn)車(25)運(yùn)到垃圾填埋場，每次分離收集器排空垃圾后，都將在設(shè)定的自清理時(shí)間30s內(nèi)完成自清理，然后在中央控制室的調(diào)控下進(jìn)入下一個(gè)工作流程。
權(quán)利要求
1.一種真空管道垃圾收運(yùn)系統(tǒng)，其特征在于在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，設(shè)置一系列裝置，包括室內(nèi)垃圾管道(3)和與之相連的樓頂通風(fēng)管(1)，在每層室內(nèi)垃圾管道(3)上都設(shè)有垃圾投料門(2)，垃圾重力緩沖管(34)將室內(nèi)垃圾管道(3)底部和垃圾暫存器(5)連接起來，垃圾重力緩沖管(34)和垃圾暫存器(5)的連接處設(shè)有特殊情況出口管(8)，在室內(nèi)垃圾暫存器(5)的兩端設(shè)有垃圾高度感應(yīng)器(4)和料閥(6)，埋于地下的室內(nèi)垃圾管道(3)與室內(nèi)垃圾暫存器(5)連接，其一端與地面上進(jìn)風(fēng)口及風(fēng)閥(7)相接，另一端和室外垃圾管道(16)連接，室外垃圾管道(16)都設(shè)有室外檢查口(14)、風(fēng)速測試管(15)，室外垃圾管道(16)與垃圾分路器(17)相接，在垃圾分路器(17)的兩個(gè)支口分別設(shè)有斧頭鍘1#(18)、斧頭鍘2#(19)，并通過室外管道(16)與并列的垃圾收集分離器1#(20)、垃圾收集分離器2#(21)相接，兩個(gè)垃圾收集分離器的另一端均接抽風(fēng)管道(26)并進(jìn)一步與離心風(fēng)機(jī)1#(28)、離心風(fēng)機(jī)2#(30)連接，在抽風(fēng)管道(26)相應(yīng)處設(shè)基準(zhǔn)風(fēng)速測試管(27)、風(fēng)閥1#(29)、風(fēng)閥2#(30)，抽風(fēng)管道(26)末端與除塵去臭裝置(32)相接，設(shè)置消聲降噪裝置(33)并通過管道(34)與除塵去臭裝置(32)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于設(shè)置工業(yè)以太網(wǎng)和現(xiàn)場總線網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)施，由置于中央控制室的PLC接收現(xiàn)場電子儀表、各探測傳感器等設(shè)備的數(shù)據(jù)信號，經(jīng)分析處理后，輸出所需的控制信號，用以控制變頻器的頻率來達(dá)到自動(dòng)控制風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速的目的，同時(shí)自動(dòng)控制各風(fēng)閥、料閥等電動(dòng)閥門的開閉動(dòng)作，PLC與PC主機(jī)連接并實(shí)時(shí)通信。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于采用垃圾緊急出口管道、活動(dòng)門、清理小車等設(shè)施作為系統(tǒng)緊急清理裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于為及時(shí)感知可能出現(xiàn)的系統(tǒng)管道某段著火，在管路不同位置設(shè)置溫度傳感器并與中央控制室的PLC及PC主機(jī)相連。
5.采用權(quán)利要求1所述的裝置進(jìn)行垃圾收集與輸送，其特征在于中央控制室對系統(tǒng)啟動(dòng)、排空、輸送、分離等過程的調(diào)控是通過管道風(fēng)速測量與調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)的，系統(tǒng)設(shè)定基準(zhǔn)風(fēng)速V1和垃圾輸送風(fēng)速V2，當(dāng)輸送管道的風(fēng)速低于基準(zhǔn)風(fēng)速時(shí)，風(fēng)機(jī)不斷加速，直到達(dá)到垃圾輸送風(fēng)速V2，此時(shí)控制室給出指令信號，風(fēng)機(jī)、電機(jī)勻速運(yùn)行并關(guān)閉對應(yīng)單元入氣閥，使該單元垃圾暫存器進(jìn)入排空程序，在這個(gè)過程中，中央控制室始終檢測垃圾流向的全部管道實(shí)時(shí)風(fēng)速，如實(shí)時(shí)風(fēng)速小于基準(zhǔn)風(fēng)速V1，則中央控制室發(fā)出指令讓風(fēng)機(jī)電機(jī)再次加速，直到達(dá)到風(fēng)速V2，所有需要排空單元的暫存器全部排空后，風(fēng)機(jī)電機(jī)仍然運(yùn)行，保持垃圾輸送管道的風(fēng)速達(dá)到基準(zhǔn)速度V1，直到管道中的垃圾全部進(jìn)入垃圾收集分離器為止。
6.采用權(quán)利要求1所述的裝置進(jìn)行垃圾收集與輸送，其特征在于需要設(shè)定一系列參數(shù)來保證工藝與設(shè)備的處理效率和系統(tǒng)安全、平穩(wěn)運(yùn)行，其取值控制范圍分別為輸送管直徑Φ400～600mm；系統(tǒng)輸送半徑R0.1～5km；系統(tǒng)壓力20～50KPa；管道基準(zhǔn)風(fēng)速V120～36m/s；垃圾輸送風(fēng)速V225～35m/s。
全文摘要
一種真空管道垃圾收運(yùn)系統(tǒng)，在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，包括室內(nèi)投料門、室內(nèi)垃圾管道、暫存裝置、室外投料口、垃圾輸送管道、暫存裝置、風(fēng)速測量管、由垃圾收集分離器、消聲裝置、變頻器與電機(jī)、離心風(fēng)機(jī)等裝置組成的中央垃圾收集站以及系統(tǒng)控制部分的硬件和軟件，系統(tǒng)各部分在中央控制室的調(diào)控下協(xié)同運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)資源的優(yōu)化配置，減小了系統(tǒng)設(shè)備故障率，降低了能耗，保證了整個(gè)系統(tǒng)高效、持續(xù)、平穩(wěn)運(yùn)行，在工藝和原理上，該系統(tǒng)完全顛覆了傳統(tǒng)的垃圾收集方式與手段，是一種新概念系統(tǒng)，整個(gè)收運(yùn)過程無需人手接觸，是全封閉、自動(dòng)化的，克服了傳統(tǒng)人力、機(jī)械或半機(jī)械收運(yùn)方式所有具有的效率低、成本高，費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、污染環(huán)境等弊端，應(yīng)用前景極其廣闊。
文檔編號B65G53/04GK1847110SQ20051003400
公開日2006年10月18日 申請日期2005年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月11日
發(fā)明者張涉, 楊先明, 李大志, 郭正好 申請人:張涉