船用JETS真空排污搅碎泵概述

qiyekejiyufazhan2015年第7期（总第395期）企业科技与发展1引言排污系统是船舶必不可少的重要装备之一，目前国内大多数船舶排污系统依然停留在重力排污阶段，重力排污系统存在臭味大、耗水多等缺陷。随着技术的发展，船用排污系统对卫生环境、便捷性的要求越来越高，采用真空排污系统替代重力排污系统是未来发展的趋势。真空排污技术具有防臭、省水、环保等优点，几乎成为舰船的标准配置，欧洲、美国、日本等国家的舰船更是要求全部安装真空排污系统。近年来，我国船舶工业发展迅速，成为国际上的造船大国。然而，长期以来，由于我国缺乏具备自主知识产权的船用真空排污技术及产品，而且我国承接的国外船舶订单所采用的真空排污技术全部都是船东指定的国外品牌。挪威JETS真空排污搅碎系统在船舶领域应用较广，而挪威JETS真空排污搅碎泵为挪威JETS真空排污系统的核心部件，它集抽真空、输送和搅碎污物功能于一体，具有系统简单、冲装水量低（1.2L）、污水收集器容积小、管路直径小、无倾斜要求、无堵塞、安装布置灵活、垂直提升能力强、初投资及运行费用低等特点，适用于现代船舶、海洋工程及各类舰艇。由JETS真空排污搅碎泵、控制器、卫生器具、管路等组成的真空排污系统，简单且能同各类型污水处理系统相匹配，因此在飞机、列车和民用排污领域的应用也相当广泛。2挪威JETS真空排污搅碎泵的优点挪威JETS真空排污搅碎泵式排污系统提出了一种真空排污系统新理念，采用配有搅碎刀具的水环泵作为产生真空、排污的装置，泵上的搅碎刀具可以在排泄物排出之前将其搅碎。相对于传统的真空排污系统，节省了排污泵、排污箱，排泄物可以通过真空排污搅碎泵排至污物处理器或船外，其优点如下：①线性安装，不需要真空罐，节省船内大量空间；②无泡沫产生；③真空抽吸效率高，能耗低；④可以直接将排泄物排至任何规格的污水处理器、污水收集箱；⑤管路安装灵活；⑥系统可靠性高。3挪威JETS真空排污搅碎泵技术3.1真空排污搅碎泵的工作原理真空排污搅碎泵内装有一定的工作液体，转子在泵腔内呈偏心状态。转子通过高速旋转将液体抛向外圈，在壳体壁附近形成等厚度水环，水环在泵内起到一定的水封作用，迫使气体在泵内沿着转轴正向运动。由于泵的下方液体较多，气体在泵内每转一周都受到压缩，又由于转子叶轮随流体流动方向内径逐渐增大，气体在泵内流动空间逐渐减小，气体随着转子转动不断被压缩，产生真空。集便终端开始冲洗污物时，排污管路依靠压差将污物吸入管路内，当排污管路内表压大于-4bar时，真空排污搅碎泵开始工作，排出吸入泵内的污物，当排污管路内表压低于-6bar时，真空排污搅碎泵停止工作。采用真空排污搅碎泵使得整个排污系统呈线性排污，不需要额外的真空启动装置、流通管路和真空密封箱，大大简化了整个系统。3.2挪威JETS真空排污搅碎泵的结构特点真空排污搅碎泵是挪威JETS公司开发的真空排污系统的核心设备，是世界首款将电机、排污器和搅碎器集合在一根轴上的装置。真空排污搅碎泵的工作原理：当泵运转时，在转子和泵体之间形成一定厚度的水环，通过进出口间的水环形成一定压差来制造真空，由于真空排污搅碎泵叶轮采用了防堵塞性能良好的螺旋叶轮，因此这种泵又称为“螺旋式水环真空泵”。真空排污搅碎泵靠近进口轴端安装了搅碎刀具，用来搅碎污物中的大颗粒物和长纤维，使真空排污搅碎泵在具备抽真空和排污功能的同时，具备了搅碎功能。【作者简介】于健（1986—），男，辽宁大连人，硕士，上海齐耀动力技术有限公司水泵研发工程师，从事船用水泵开发工作。船用JETS真空排污搅碎泵概述于健1，吴晓睿1，董克用1，2，李启玉1，彭庆华1（1．上海齐耀动力技术有限公司，上海201203；2．七一一研究所，上海201108）【摘要】挪威JETS公司为船舶真空排污系统提供解决方案已有25年的历史，占据了全球船用真空排污系统市场50%以上的份额，挪威JETS真空排污搅碎泵产品技术最为领先，在国外真空排污系统领域具有广泛的市场，在国内真空排污市场目前尚未广泛推广。【关键词】挪威JETS；船舶；真空排污；搅碎泵【中图分类号】TU823【文献标识码】A【文章编号】1674-0688（2015）07-0028-02应用技术||28qiyekejiyufazhan2015年第7期（总第395期）企业科技与发展挪威JETS公司开发的真空排污搅碎泵简化了系统并解决了密封泄漏问题。采用真空排污搅碎泵使得整个排污系统呈线性排污，不需要额外的真空启动装置、流通管路和真空密封箱，使整个真空排污系统结构紧凑、安装简易灵活、安全可靠。真空排污搅碎泵从左往右各部件分别为透明罩、阀门、进液室、搅碎机、螺旋叶轮、轴密封、螺旋泵壳、排液室、球轴承、单杆轴、小型电机、高效风扇。真空排污搅碎泵叶轮的结构特点如下：①采用了防堵塞性能良好的双螺旋叶片，螺旋结构的前后端各设置隔板，增加转子转动做功能力，泵叶轮直径沿轴向逐渐增大，压缩泵内流体轴向流动空间。②进口转动螺旋状刀片使得泵的通过性能很好，可以输送含大颗粒及纤维物质的液体。③具有较好的气液两相输送功能，当吸入微量气体时，泵的性能、振动、噪声不会发生变化，即使产生局部汽蚀，泵仍能正常工作。叶轮位于偏心壳体中，叶轮高速旋转将液体抛向外圈，在壳体外围形成等厚度水环，通过泵体气体内容积的变化，抽送气体形成真空。真空排污泵的搅碎刀具的结构特点如下：①搅碎刀具由转动刀片和静止刀具2个部分组成，转动刀片安装在轴靠近泵进口端，静止刀具安装在泵进液室靠近叶轮的位置。②转动刀具刀片呈翼形，扭曲方向与叶轮旋转方向相同，静止刀具扭曲方向与叶轮旋转方向相反，这种结构有利于增加排泄物的流速，进而提高真空排污搅碎泵的工作效率。③转动刀片前缘有一凸出部分，主要用于防止金属物进入而损坏搅碎刀具。3.3挪威JETS真空排污搅碎泵在船舶领域应用目前，挪威JETS真空排污搅碎泵产品有15MB-D、25MBA、25MB-D、60MBA、65MBA、95MB等多款型号。多个真空排污搅碎泵可以组成真空排污搅碎泵泵组，真空排污搅碎泵泵组型号有30MB-Dunit（2×15MB-D）、50MBAunit（2×25MBA）、195MBAunit（3×65MBA）、260MBAunit（4×65MBA）。JETS公司25MB-D型号真空排污搅碎泵能满足集便终端最大冲洗频率为190次/h，单个25MB-D型号真空排污搅碎泵最多能够满足48个集便终端排污，即一艘小型船舶的排污量（集便终端数量≤40个）。多个25MBA型号（电机为3.0kW，其他结构与25MB-D相同）真空排污搅碎泵可以组成更大的真空排污搅碎泵泵组，如30MB-Dunit（2×15MB-D）、50MBAunit（2×25MBA）、195MBAunit（3×65MBA）真空排污搅碎泵泵组，能够满足大中型船舶的排污。3.4挪威JETS真空排污搅碎泵的最新产品船用真空产生装置占用空间更小、更加节能、管路布置更加灵活，是真空排污技术未来发展的趋势，目前挪威真空排污搅碎泵是同类产生真空装置占用空间最小、最节省能耗、泄漏率最低的产品，是最新的真空排污技术。挪威JETS真空排污搅碎泵的最新产品为250NT型真空排污搅碎泵，长1115cm，宽436cm，高630cm，能满足真空集便终端最大冲洗频率为2500次/h，最多可供500个集便器终端排污，相当于一艘豪华游览船1/3的集便终端的供应量，或一幢30层办公楼、一所拥有22000名学生的高校的集便终端的供应量。4市场需求分析根据中国交通网提供的2012年国内运输船舶数据统计，2012年年末，全国拥有水上运输船舶17.86万艘，其中内河运输船舶数量为16.52万艘，沿海运输船舶数量为10947艘，远洋运输船舶为2486艘。保守估计，按照每艘船配备1套真空排污搅碎泵（组）计算，那么国内运输船舶共需17.86万套真空排污搅碎泵（组）。5总结（1）船用真空产生装置正朝着占用空间更小、更加节能、管路布置更加灵活的方向发展。（2）挪威JETS真空排污搅碎泵是JETS公司的专利设备，它集抽真空、输送、搅碎污物3项功能于一体，具有抽吸速度快、无堵塞、结构简单、维修方便、节约能耗、卫生环保、占用空间小等特点，代表着国际真空排污技术的先进水平。（3）真空排污搅碎泵在国外已经是一项成熟的技术，在国内则处于初步发展阶段。参考文献［1］洪青春真空排水系统在上海某地铁商场公厕改造中的应用［J］中国给排水，2009，25（22）：31-34［2］薛强，邱惠真空卸污系统在北京南站的应用［J］铁道劳动安全卫生与环保，2009，36（5）：261-263［3］杨晚生，张吉光，张艳梅高速客车的真空卫生系统［J］给水排水，2002，28（8）：42-44［责任编辑：蒙薇］应用技术||29