CN106080619B - 分阶段应用真空泵与车辆运行排气为管道交通抽真空方法 - Google Patents

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Abstract

分阶段应用真空泵与车辆运行排气为管道交通抽真空方法，采用由管道沿线布置的真空泵和设置在管道内的车辆对管道抽真空，先把管道内抽气过程按照管道内气体压强分成5个阶段，即1～(0.3～0.02)atm、(0.3～0.02)～0.01atm、0.01～0.001atm、0.001～0.0001atm、0.0001～0.00001atm；第1阶段采用由管道沿线布置的真空泵排气，第2、3、4、5阶段排气过程采用车辆运行排气,本发明提高了排气效率，降低了运行成本。

Description

分阶段应用真空泵与车辆运行排气为管道交通抽真空方法
技术领域
本发明属于真空管道交通技术领域，具体涉及分阶段应用真空泵与车辆运行排气为管道交通抽真空方法。
背景技术
真空管道交通是一种正在研制开发阶段的新型交通系统，系统运行前要为管道建立真空环境，保证管道内真空度在规定的低压范围内。随着车辆行驶，和在各种漏气因素作用下，管道内真空度会下降，即气压升高。为降低气压和使管道内真空度恢复到额定水平，则需要进行真空维持工作，即为真空管道补抽气或者用其他适当方法排除超标气体。
用真空泵抽气是众所周知的形成真空方法。对于真空管道交通，可以在管道沿线布置真空泵抽除气体，为管道形成真空和维持真空；除了用真空泵对真空管道抽气外，也可用车辆运行排气方式，由行驶在管道内的车辆前端安装的吸气装置和压缩机捕集气体，经压缩后存放在车载高压储气罐内，车辆到达站点后把捕集的气体带出真空管道，或者以适当方式把储气罐内气体排出管道。
利用真空泵抽真空的特点是，开始抽气时效率高，随着被抽管道内气压降低，抽气效率越来越低。从常压到1/10大气压抽真空，将排出90％气体，如果用运行排气方式，则所需时间、储气瓶数量和功率消耗都很大；从1/10大气压抽真空到1/100大气压，所排出气体量小于原气体总量的10％。这一阶段管道内气压已经较低，真空泵工作效率不高；从1/100大气压抽真空到1/1000大气压，所排出气体量小于原气体总量的1％，真空泵工作效率不高；从1/1000～0.0001,0.0001～1/100000真空泵工作效率更低。
从上述分析可知，对真空管道交通的管道建立适合车辆高速行驶的较高真空环境，即管道内额定压强较小，如小于1000Pa时，单独用真空泵，或者单独用车辆运行排气方式，都将不经济、不合理。即使两种排气方式都被使用，但应用工况不恰当、安排不合理，或者顺序不对，也不能达到提高排气效率和降低运行成本的目的。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供分阶段应用真空泵与车辆运行排气为管道交通抽真空方法，提高排气效率，降低运行成本。
为了达到上述目的，本发明采取的技术方案是：
分阶段应用真空泵与车辆运行排气为管道交通抽真空方法，采用由管道1沿线布置的真空泵2和设置在管道1内的车辆3对管道1抽真空，包括以下步骤：
第一步，把管道1内抽气过程按照管道内气体压强分成5个阶段，即1～(0.3～0.02)atm、(0.3～0.02)～0.01atm、0.01～0.001atm、0.001～0.0001atm、0.0001～0.00001atm；
第二步，管道1从常压到0.3～0.02大气压(atm)抽真空，即第1阶段排气过程，采用由管道1沿线布置的真空泵2排气；
第三步，管道1从0.3～0.02大气压抽真空到0.01大气压，即第2阶段排气过程，采用车辆3运行排气方式，即利用车辆3前端安装的吸气装置和压缩机4的运行排气，在运行行驶过程中，吸气装置吸入前方被压缩的气体，经压缩机4压缩后收集在车载高压储气瓶内；
第四步，管道1从0.01大气压抽真空到0.001大气压，即第3阶段排气过程，所排出气体量小于原气体总量的1％，采用车辆3运行排气方式抽真空；
第五步，管道1从0.001～0.0001atm、0.0001～0.00001atm，即第4阶段、第5阶段，采用车辆3运行排气方式排气抽真空。
所述的管道1中的补抽气过程实际上看作第2阶段以后的抽真空过程，采用车辆3运行排气方式。
本发明的有益效果是：
跟单纯用真空泵从常压到额定真空度抽真空相比，可避免真空泵后期抽真空排气效率不高的问题，有效降低为真空管道交通形成真空和维持真空的成本与投入，提高真空管道交通整体经济效益。
跟单纯用运行排气方式从常压到额定真空度抽真空相比，可避免运行排气方式在前期排气阶段(第1阶段)因气体量过大而需要大量储气瓶和排气效率不高的问题，有效降低为真空管道交通形成真空和维持真空的成本与投入，提高真空管道交通整体经济效益。
附图说明
图1为用真空泵2为管道排气抽真空示意图。
图2为用车辆运行排气方式为管道排气抽真空示意图。
图3为使用真空泵2排气与车辆3运行排气相结合为真空管道交通形成真空环境示意图，横坐标为管道内气压水平，纵坐标为管道内被排出气体百分比(％)，曲线表示被排出气体百分比随气压降低而增长的幅度。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做详细描述。
分阶段应用真空泵与车辆运行排气为管道交通抽真空方法，采用由管道1沿线布置的真空泵2和设置在管道1内的车辆3对管道1抽真空，包括以下步骤：
第一步，把管道1内抽气过程按照管道内气体压强分成5个阶段，即1～0.1atm、0.1～0.01atm、0.01～0.001atm、0.001～0.0001atm、0.0001～0.00001atm；
第二步，管道1从常压到0.1大气压(atm)抽真空，即第1阶段排气过程，采用由管道1沿线布置的真空泵2排气，如图1所示；
第三步，管道1从0.1大气压抽真空到0.01大气压，即第2阶段排气过程，采用车辆3运行排气方式，如图2所示，即利用车辆3前端安装的吸气装置和压缩机4的运行排气，在运行行驶过程中，吸气装置吸入前方被压缩的气体，经压缩机4压缩后收集在车载高压储气瓶内，从而排出管道1内剩余气体，这一阶段所排出气体量小于管道1内气体总量的10％，气压已经较低，真空泵工作效率不高，利用运行车辆3排气方式，能以较低的设备投入与较低能耗，高效率地把大部分剩余气体排出管道1；
第四步，管道1从0.01大气压抽真空到0.001大气压，即第3阶段排气过程，所排出气体量小于原气体总量的1％，采用车辆3运行排气方式抽真空，而且可以低成本、高效率地把剩余气体排出管道1；
第五步，管道1从0.001～0.0001atm、0.0001～0.00001atm，即第4阶段、第5阶段，采用车辆3运行排气方式排气抽真空。
所述的管道1中的补抽气过程实际上看作第2阶段以后的抽真空过程，采用车辆3运行排气方式。
如图3所示，本发明方法使用真空泵2排气与车辆3运行排气相结合的抽真空方式，第1阶段(或管道内气压较高时)采用真空泵2排气方式，第2阶段(或管道内气压较低时)以后采用运行车辆排气方式，为恢复到额定真空度而实施的补抽气采用运行车辆排气方式，真空泵排气与车辆运行排气两种方式转换分界点5实际应用中需要经过优化计算和模拟分析确定。

Claims (2)

1.分阶段应用真空泵与车辆运行排气为管道交通抽真空方法，采用由管道(1)沿线布置的真空泵(2)和设置在管道(1)内的车辆(3)对管道(1)抽真空，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，把管道(1)内抽气过程按照管道内气体压强分成5个阶段，即1～(0.3～0.02)atm、(0.3～0.02)～0.01atm、0.01～0.001atm、0.001～0.0001atm、0.0001～0.00001atm；
第二步，管道(1)从常压到0.3～0.02大气压(atm)抽真空，即第1阶段排气过程，采用由管道(1)沿线布置的真空泵(2)排气；
第三步，管道(1)从0.3～0.02大气压抽真空到0.01大气压，即第2阶段排气过程，采用车辆(3)运行排气方式，即利用车辆(3)前端安装的吸气装置和压缩机(4)的运行排气，在运行行驶过程中，吸气装置吸入前方被压缩的气体，经压缩机(4)压缩后收集在车载高压储气瓶内；
第四步，管道(1)从0.01大气压抽真空到0.001大气压，即第3阶段排气过程，所排出气体量小于原气体总量的1％，采用车辆(3)运行排气方式抽真空；
第五步，管道(1)从0.001～0.0001atm、0.0001～0.00001atm，即第4阶段、第5阶段，采用车辆(3)运行排气方式排气抽真空。
2.根据权利要求1所述的分阶段应用真空泵与车辆运行排气为管道交通抽真空方法，其特征在于：所述的管道(1)中的补抽气过程实际上看作第2阶段以后的抽真空过程，采用车辆(3)运行排气方式。
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