城市地下管廊排水系統(tǒng)及其相關(guān)設(shè)備、器材詳細(xì)解析
來源：管廊建設(shè)（微信號(hào)：guanlang9898）
由于綜合管廊內(nèi)地下水滲透；外部通風(fēng)口、人員進(jìn)出口、投料口等外部開口進(jìn)水，消防滅火過程中噴灑的水；內(nèi)部供水管道、雨污管道、循環(huán)熱水管道的維修的放空，以及其它一些發(fā)生泄露的情況，從而造成一定的積水，因此需要設(shè)置必要的排水設(shè)施。
《城市綜合管廊附屬工程圖集》是這樣表述的：綜合管廊有排水需要，且排水設(shè)施低于室外的排水管網(wǎng)。通過設(shè)置一定容積的集水坑來匯集滲漏水、管道放空水，當(dāng)水位達(dá)到一定位置時(shí)，（自動(dòng)或者手動(dòng)）啟動(dòng)設(shè)在坑內(nèi)的排水泵，將水提升到室外排水管網(wǎng)的高度，再通過室外管網(wǎng)排出。
系統(tǒng)組成
綜合管廊排水系統(tǒng)主要包括：
排水溝、集水坑、潛污泵、液位傳感器,止回閥、截止閥、壓力表、壓力傳感器等。
1. 排水溝
綜合管廊沿線設(shè)置排水溝，斷面尺寸通常采用200X100mm；地坪以1%的坡度坡向排水溝 ，排水溝縱向與綜合管廊的坡度一致，但不小于2‰。
下圖是管廊的斷面圖，紅色部分為排水溝
2.集水坑
集水坑的三維視圖
集水坑的三維視圖
集水坑的功能與位置：
投料口、通風(fēng)口、局部低洼處（如倒虹段、管道交叉等）設(shè)置集水坑或每一防火分區(qū)的低處，內(nèi)設(shè)潛水泵用于排水。集水坑內(nèi)設(shè)置排水泵. 有供水管道的艙室會(huì)設(shè)置雙泵集水坑，平時(shí)一用一備。天然氣艙的集水坑一般設(shè)計(jì)單泵集水坑，因?yàn)槿細(xì)馀撍吭瓌t上不會(huì)很多。綜合管廊除了雨污艙其他艙室在設(shè)計(jì)時(shí)都需要設(shè)計(jì)集水坑(雨污艙本身就有雨污水的流通通道)
集水坑的材質(zhì)與施工：
按照材料分類：
分為非粘土燒結(jié)普通磚砌筑集水坑和現(xiàn)澆（或預(yù)制）混凝土集水坑及陶管集水坑
按照有無蓋板分類：
分為帶蓋板集水坑和不帶蓋板集水坑
為了保證防滲漏要求，集水坑內(nèi)壁應(yīng)涂刷防水材料。
3.排水泵
集水坑有單泵集水坑和雙泵集水坑。
單泵集水坑一般用于電力艙和燃?xì)馀�，雙泵集水坑（一用一備，事故時(shí)同時(shí)開啟）一般用于綜合艙（包含中水管和給水管的艙室）
潛污排水泵
是一種泵與電機(jī)連體,并同時(shí)潛入液下工作的泵類產(chǎn)品。
潛水泵的優(yōu)點(diǎn)：
（1）結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小。潛水排污泵由于潛入液下工作,因此可直接安裝于污水池內(nèi),無需建造專門的泵房用來安裝泵及機(jī),可以節(jié)省大量的土地及基建費(fèi)用。
（2）安裝維修方便。小型的排污泵可以自由安裝,大型的排污泵一般都配有自動(dòng)藕合裝置可以進(jìn)行自動(dòng)安裝,安裝及維修相當(dāng)方便。
（3）連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間長。排污泵由于泵和電機(jī)同軸,軸短,轉(zhuǎn)動(dòng)部件重量輕,因此軸承上承受的載荷(徑向)相對(duì)較小,壽命比一般泵要長得多。
（4）不存在汽蝕破壞及灌引水等問題。特別是后一點(diǎn)給操作人員帶來了很大的方便。
正是由于上述優(yōu)點(diǎn),潛水排污泵已越來越受到人們的重視,使用的范圍也越來越廣,由原來的單純地用來輸送清水到可以輸送各種生活污水、工業(yè)廢水、建筑工地排水、液狀飼料等等。在市政工程、工業(yè)、醫(yī)院、建筑、飯店、水利建設(shè)等各行各業(yè)中起著十分重要的作用
離心泵
離心泵具有構(gòu)造簡單、能與電動(dòng)機(jī)直接相連、不受轉(zhuǎn)速限制、不易磨損、運(yùn)行平穩(wěn)、噪聲小、出水均勻、調(diào)節(jié)方便、效率高、運(yùn)行可靠、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。在葉片泵中，離心泵的用量最大、使用范圍也最廣。水廠中經(jīng)常使用的單級(jí)單吸與單級(jí)雙吸離心泵、深井泵、潛水泵等都屬于這類水泵。
離心泵啟動(dòng)前泵殼內(nèi)要灌滿液體，當(dāng)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)泵軸和葉輪旋轉(zhuǎn)時(shí)，液體一方面隨葉輪作圓周運(yùn)動(dòng)，一方面在離心力作用下自葉輪中心向外周拋出，液體從葉輪獲得了壓力能和速度能。當(dāng)液體流經(jīng)蝸殼到排液口時(shí)，部分速度將轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓力能。在液體被葉輪拋出時(shí)，葉輪中心部分造成低壓區(qū)，與吸入的液面壓力形成壓力差，于是液體不斷地被吸入，并以一定的壓力排出。
軸流泵
軸流泵具有流量大、結(jié)構(gòu)簡單、重量輕、外形尺寸小的優(yōu)點(diǎn)。立式軸流泵工作時(shí)葉輪全部浸沒水中，啟動(dòng)時(shí)不必灌泵，操作簡單方便。軸流泵的主要缺點(diǎn)是揚(yáng)程太低，應(yīng)用范圍受到限制。
軸流泵輸送液體是利用旋轉(zhuǎn)葉輪葉片的推力使被輸送的液體沿泵軸方向流動(dòng)，而不是依靠葉輪對(duì)液體的離心力。當(dāng)泵軸由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)后，由于葉片與泵軸軸線有一定的螺旋角，所以對(duì)液體產(chǎn)生推力(或叫升力)，將液體推出從而沿排出管排出。這和電風(fēng)扇運(yùn)行的道理相似：靠近風(fēng)扇葉片前方的空氣被葉片推向前面，使空氣流動(dòng)。軸流泵的液體被推出后，原來的位置便形成局部真空，外面的液體在大氣壓的作用下，將沿進(jìn)口管被吸人葉輪中。只要葉輪不斷旋轉(zhuǎn)，泵便能不斷地吸入和排出液體。
軸流泵的工作原理圖
混流泵
混流泵是介于離心泵和軸流泵之間的一種泵。文章由廣州澤德污水提升泵整理電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)葉輪旋轉(zhuǎn)后，對(duì)液體的作用既有離心力又有軸向推力，是離心泵和軸流泵的綜合�；炝鞅玫谋绒D(zhuǎn)速高于離心泵，低于軸流泵，一般在300～500之間。它的揚(yáng)程比軸流泵高，但比離心泵低；流量比軸流泵小，比離心泵大。
混流泵的工作原理
4.傳感器
功能：
集水坑內(nèi)設(shè)置液位傳感器，高水位自動(dòng)開泵，低水位停泵，超高水位報(bào)警。
工作原理：
綜合管廊的排水系統(tǒng)在集水坑設(shè)置液位傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)測集水坑的液位變化。當(dāng)液位到達(dá)液位上限后，聯(lián)動(dòng)開啟排水泵，當(dāng)液位到達(dá)液位設(shè)定下限后聯(lián)動(dòng)停止排水泵。
靜壓液位計(jì)/液位變送器/液位傳感器/水位傳感器是一種測量液位的壓力傳感器。靜壓投入式液位變送器（液位計(jì)）是基于所測液體靜壓與該液體的高度成比例的原理，采用先進(jìn)的隔離型擴(kuò)散硅敏感元件或陶瓷電容壓力敏感傳感器，將靜壓轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，再經(jīng)過溫度補(bǔ)償和線性修正，轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)（一般為4～20mA/1～5VDC）。（源自百度百科）
液位傳感器分類：
液位傳感器分為兩類：
一類為接觸式，包括單法蘭靜壓/雙法蘭差壓液位變送器，浮球式液位變送器，磁性液位變送器，投入式液位變送器，電動(dòng)內(nèi)浮球液位變送器，電動(dòng)浮筒液位變送器，電容式液位變送器，磁致伸縮液位變送器，伺服液位變送器等。
第二類為非接觸式，分為超聲波液位變送器，雷達(dá)液位變送器等。
a、投入式液位傳感器
用靜壓測量原理：當(dāng)液位變送器投入到被測液體中某一深度時(shí)，傳感器迎液面受到的壓強(qiáng)公式為：Ρ = ρ .g.H + Po式中：
P ：變送器迎液面所受壓強(qiáng)
ρ：被測液體密度
g ：當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>
Po ：液面上大氣壓
H ：變送器投入液體的深度
同時(shí)，通過導(dǎo)氣不銹鋼將液體的壓力引入到傳感器的正壓腔，再將液面上的大氣壓 Po 與傳感器的負(fù)壓腔相連，以抵消傳感器背面的 Po ，使傳感器測得壓力為：ρ .g.H ，顯然，通過測取壓強(qiáng) P ，可以得到液位深度。
b、光電液位傳感器
光電液位傳感器是利用光在兩種不同介質(zhì)界面發(fā)生反射折射原理而開發(fā)的新型接觸式點(diǎn)液位測控裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡單，定位精度高；沒有機(jī)械部件，不需調(diào)試；靈敏度高及耐腐蝕；耗電少；體積小等諸多優(yōu)點(diǎn)而受到市場的逐漸認(rèn)可。
（1）由于液位的輸出只與光電探頭是否接觸液面有關(guān)，與介質(zhì)的其它特性，如溫度、壓力、密度、電等參數(shù)無關(guān)，所以光電液位傳感器檢測準(zhǔn)確、重復(fù)精度高；響應(yīng)速度快，液面控制非常精確，并且不需調(diào)校，就可以直接安裝使用。
（2）由于光電液位傳感器探頭體積相對(duì)小巧，可分開安裝在狹小空間中適合特殊罐體或容器中使用。另外還可以在一個(gè)測量體上安裝多個(gè)光電探頭制成多點(diǎn)液位傳感器、變控器。
（3）由于對(duì)傳感器內(nèi)部的所有元器件進(jìn)行了樹脂澆封處理,傳感器內(nèi)部沒有任何機(jī)械活動(dòng)部件,因此光電液位傳感器可靠性高、壽命長、免維護(hù)。
技術(shù)選型：
從節(jié)省成本和簡單應(yīng)用的角度:集水坑的液位監(jiān)測可以選用連桿浮球液位開關(guān)；
從技術(shù)先進(jìn)性和測量精度以及系統(tǒng)后期擴(kuò)展，參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測的角度:可以選用投入式液位傳感器。
5、蓋板
在排水溝和集水坑頂部也可以加裝蓋板。蓋板一般有混凝土材質(zhì)和金屬材質(zhì)等，具體請(qǐng)看下圖：
漏水的叫算子
算子在建筑學(xué)通常說的是水算子，指的是帶孔的蓋子，它的作用是防止外物進(jìn)入。
注意冗余設(shè)計(jì)
綜合管廊內(nèi)還應(yīng)備用2~3臺(tái)水泵，用于緊急情況的備用。
6、排水系統(tǒng)常用設(shè)備
連桿浮球液位開關(guān)
適應(yīng)于控制泵運(yùn)轉(zhuǎn)來維持液位；控制罐的自動(dòng)裝卸；控制液位或供給信號(hào)。
優(yōu)點(diǎn)
連桿浮球液位開關(guān)是一種安全可靠、使用方便、結(jié)構(gòu)簡單的液位控制器。一只產(chǎn)品可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)控制。其特點(diǎn)是壽命長、速度快具有較強(qiáng)的抗負(fù)載沖擊能力。
壓力變送器
在綜合管廊中的各種管道，包括流體管道、氣體管道都需要安裝部署壓力變送器，實(shí)時(shí)監(jiān)測各管道的實(shí)時(shí)壓力。
壓力變送器是一種將壓力轉(zhuǎn)換成氣動(dòng)信號(hào)或電動(dòng)信號(hào)進(jìn)行控制和遠(yuǎn)傳的設(shè)備。
它能將測壓元件傳感器感受到的氣體、液體等物理壓力參數(shù)轉(zhuǎn)變成標(biāo)準(zhǔn)的電信號(hào)（如4~20mADC等），以供給指示報(bào)警儀、記錄儀、調(diào)節(jié)器等二次儀表進(jìn)行測量、指示和過程調(diào)節(jié)。
壓力表
作為工業(yè)常用的設(shè)備，在綜合管廊內(nèi)的各種管道和水泵的出口都需要安裝壓力表。排水系統(tǒng)在開啟水泵和泵正常排水過程中，需要監(jiān)測泵出口的出水壓力，保證排水系統(tǒng)的正常安全穩(wěn)定運(yùn)行。我們在這里簡單的介紹一下壓力表。
壓力表是指以彈性元件為敏感元件，測量并指示高于環(huán)境壓力的儀表，應(yīng)用極為普遍，它幾乎遍及所有的工業(yè)流程和科研領(lǐng)域。在熱力管網(wǎng)、油氣傳輸、供水供氣系統(tǒng)、車輛維修保養(yǎng)廠店等領(lǐng)域隨處可見。尤其在工業(yè)過程控制與技術(shù)測量過程中，由于機(jī)械式壓力表的彈性敏感元件具有很高的機(jī)械強(qiáng)度以及生產(chǎn)方便等特性，使得機(jī)械式壓力表得到越來越廣泛的應(yīng)用。
可曲撓橡膠接頭
在綜合管廊排水系統(tǒng)的排水泵出口，為了隔振降噪、補(bǔ)償位移，會(huì)安裝可曲撓橡膠接頭。直白的說就是在動(dòng)設(shè)備（水泵）和靜設(shè)備（管道）之間安裝的隔震緩沖的一段橡膠接頭。
可曲撓橡膠接頭，簡稱橡膠接頭，橡膠軟接頭是由織物增強(qiáng)的橡膠件與平形活接頭、套金屬法蘭或螺紋管法蘭組成，用于管道隔振降噪、補(bǔ)償位移的接頭。它是一種高彈性、高氣密性、耐介質(zhì)性和耐氣候性的管道接頭。
可曲撓橡膠接頭又稱作避震喉、軟接頭、橡膠軟連接、管道減震器等。解決各種管道的經(jīng)口偏移，軸向伸縮及不同心度，一般常用于民用建筑給排水工程，消防管網(wǎng)泵房機(jī)組管道承接，污水處理管道連接，高壓氣液化工介質(zhì)運(yùn)輸，石油，船舶等。是當(dāng)今世界管道配件最為常用的一種橡膠接頭。具有降低管道噪音、密封性好、重量輕、安裝維修方便、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。
止回閥
綜合管廊集水坑的水流從排水泵出口經(jīng)過壓力表、可曲撓橡膠接頭后還要經(jīng)過止回閥、截止閥，然后進(jìn)入管道系統(tǒng)送達(dá)最近的雨污井，我們現(xiàn)在簡單介紹一下止回閥的相關(guān)知識(shí)。（實(shí)際上在工業(yè)設(shè)計(jì)上各種液體輸送泵出口都會(huì)設(shè)計(jì)壓力表、可曲撓橡膠接頭、止回閥、截止閥，用來保障整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，部分重要的工藝場所還會(huì)設(shè)置冗余備用泵等）
止回閥是指依靠介質(zhì)本身流動(dòng)而自動(dòng)開、閉閥瓣，用來防止介質(zhì)倒流的閥門，又稱逆止閥、單向閥、逆流閥、和背壓閥。止回閥屬于一種自動(dòng)閥門，其主要作用是防止介質(zhì)倒流、防止泵及驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，以及容器介質(zhì)的泄放。
截止閥
在綜合管廊的各個(gè)管道上我們會(huì)經(jīng)常見到上面這個(gè)閥門，這個(gè)閥門就是截止閥。在綜合管廊的排水系統(tǒng)的水泵出口經(jīng)過壓力表、可曲撓橡膠軟管、止回閥后還要經(jīng)過截止閥。
截止閥，也叫截門，是使用最廣泛的一種閥門之一，它之所以廣受歡迎，是由于開閉過程中密封面之間摩擦力小，比較耐用，開啟高度不大，制造容易，維修方便，不僅適用于中低壓，而且適用于高壓。截止閥的閉合原理是，依靠閥杠壓力，使閥瓣密封面與閥座密封面緊密貼合，阻止介質(zhì)流通。我國閥門“三化給”曾規(guī)定，截止閥的流向，一律采用自上而下，所以安裝時(shí)有方向性。截止閥的結(jié)構(gòu)長度大于閘閥，同時(shí)流體阻力大，長期運(yùn)行時(shí)，密封可靠性不強(qiáng)。
電動(dòng)截止閥
截止閥的三維模型圖
閘閥
1、閘閥也叫閘板閥, 是一種廣泛使用的閥門。它的閉合原理是閘板密封面與閥座密封面高度光潔、平整一致, 相互貼合, 可阻止介質(zhì)流過, 并依靠頂模、彈簧或閘板的模形, 來 增強(qiáng)密封效果。它在管路中主要起切斷作用。
2、它的優(yōu)點(diǎn)是 : 流體阻力小, 啟閉省勁, 可以在介質(zhì)雙向 流動(dòng)的情況下使用, 沒有方向性, 全開時(shí)密封面不易沖蝕,結(jié)構(gòu)長度短, 不僅適合做小閥門, 而且適合做大閥門。
3、閘閥按閥桿螺紋分兩類 , 一是明桿式 , 二是暗桿式。
4、按閘板構(gòu)造分 , 也分兩類 , 一是平行 , 二是模式。
蝶閥
1、蝶閥也叫蝴蝶閥, 顧名思義, 它的關(guān)鍵性部件好似蝴蝶迎風(fēng), 自由回旋 。
2、蝶閥的閥瓣是圓盤, 圍繞閥座內(nèi)的一個(gè)軸旋轉(zhuǎn), 旋角的大小, 便是閥門的開閉度。
3、蝶 閥具有輕巧的特點(diǎn) , 比其他閥門要節(jié)省材料, 結(jié)構(gòu)簡單, 開閉迅速, 切斷和節(jié)流都能用, 流體阻力小, 操作省力。蝶閥, 可以做成很大口徑。能夠使用蝶閥的地方, 最好不要使閘閥, 因?yàn)榈y比閘閥經(jīng)濟(jì),而且調(diào)節(jié)性好。目前, 蝶閥在熱水管路得到廣泛的使用。
球閥
1、球閥的工作原理是靠旋轉(zhuǎn)閥戀來使閥門暢通或閉塞。球閥開關(guān)輕便, 體積小, 可以做成很大口徑, 密封可靠, 結(jié)構(gòu)簡單, 維修方便, 密封面與球面常在閉合狀態(tài),不易被介質(zhì) 沖蝕, 在各行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。
2、球閥分兩類, 一是浮動(dòng)球式, 二是固定球式。
旋塞閥
1、旋塞閥是依靠旋塞體繞閥體中心線旋轉(zhuǎn), 以達(dá)到開啟與關(guān)閉的目的。它的作用是切斷、分田和改變介質(zhì)流向。結(jié)構(gòu)簡單, 外形尺寸小, 操作時(shí)只須旋轉(zhuǎn)90度, 流體阻力也不大。 其缺點(diǎn)是開關(guān)費(fèi)力 , 密封面容易磨損, 高溫時(shí)容易卡住, 不適宜于調(diào)節(jié)流量。
2、旋塞閥 , 也叫旋塞、考克、轉(zhuǎn)心門。它的種類很多, 有直通式、 三通式和四通式。
止回閥
1、止回閥是依靠流體本身的力量自動(dòng)啟閉的閥門,它的作用是阻止介質(zhì)倒流。它的名稱很多, 如 逆止閥、單向閥、單流門等。按結(jié)構(gòu)可分兩類。
(1) 升降式: 閥瓣沿著閥體垂 直中心線移動(dòng)。這類止回閥有兩種 : 一種是臥式 , 裝于水平管道 , 閥體外形與截止閥相似 , 另一種是立式 , 裝于垂直管道 。
(2) 旋啟式: 閥瓣圍繞座外的銷軸旋轉(zhuǎn), 這類閥門有單 瓣、雙瓣和多瓣之分,但原理是相同的。
2、水泵吸水管的吸水底閥是止回閥的變形, 它的結(jié)構(gòu)與上述兩類止因閥相同, 只是它的下端是開敞的, 以便可使水進(jìn)入。
減壓閥
1、減壓閥是將介質(zhì)壓力降低到一定數(shù)值的自動(dòng)閥門, 一般閥后壓力要小于閥前壓力的50% 。減壓閥種類很多, 主要有活塞式和彈簧薄膜式兩種。
2、活塞式減壓閥是通過活塞的作用進(jìn)行減壓的閥門。
3、彈簧薄膜式減壓閥, 是依靠彈簧和薄膜來進(jìn)行壓力平衡的。
疏水閥
1、疏水閥也叫阻汽排水閥、汽水閥、疏水器、回水盒、回水門等。它的作用是自動(dòng)排泄不斷產(chǎn)生的凝結(jié)水, 而不讓蒸汽出來。
2、 疏水閥種類很多, 有浮筒式、浮球式、鐘形浮子式、脈沖式、熱動(dòng)力式、熱膨脹式。常用的有浮筒式、鐘形浮子式和熱動(dòng)力式
各種閥門
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