真空管道運輸系統(tǒng)對真空技術(shù)的要求
真空管道運輸系統(tǒng)對管道材料的要求
真空管道運輸系統(tǒng)中, 管道不僅要防水、防大氣滲漏, 承受車輛重力, 而且要求承受由于管道內(nèi)外氣壓差形成的額外壓力, 要求密封良好, 保證管道內(nèi)真空環(huán)境不被破壞。因此要選擇密封性和力學性能均較好, 但價格較低的管道材料。
如果建在地下, 就變成真空隧道的形式, 這時采用密封性能良好的混凝土襯砌或適當?shù)墓に囘M行處理。無論是預制管道或地下隧道, 都要選擇放氣率小的材料, 在真空管道運輸系統(tǒng)這種龐大的真空空間, 材料放氣率對內(nèi)部真空度的影響會非常明顯。
真空管道運輸系統(tǒng)對密封技術(shù)的要求
管道與管道之間的接頭處, 必須密封嚴實。另外, 管道沿線有許多抽氣泵站, 還要為維修、檢查以及緊急情況預留能打開的開口, 在真空管道運輸系統(tǒng)正常工作時, 這些開口都密閉, 必須保證不漏氣。
在沿線各車站車輛進出主管道的空氣鎖部位, 系統(tǒng)連續(xù)運行時少量漏氣不可避免, 但閉合時的密封一定要可靠, 達到相應的密封要求。管道中是真空狀態(tài), 而在其中運行的磁浮車輛中必須是適宜人乘坐的大氣環(huán)境, 因此車輛必須具有良好的密封。
空氣鎖(Airlock) 技術(shù)研究與設計
乘客出發(fā)時, 首先進入�？吭谡緝�(nèi)的ETT 車體內(nèi), 這時車體內(nèi)外均處于正常大氣狀態(tài)。隨即車門關(guān)閉, 密封裝置啟動, 使車內(nèi)與車外嚴格隔離, 車內(nèi)供氧及生命保持系統(tǒng)開始工作。然后車輛進入空氣鎖(或叫過渡艙) 中, 過渡艙跟管道是相聯(lián)的, 這時需要對過渡艙抽真空, 當過渡艙內(nèi)氣壓降低到跟管道中的真空度相同時, 打開跟管道相通的過渡艙閘門, 車輛即可進入支線真空管道中。在進入主干線時, 車輛要加速到跟主干線中其他車輛一致的速度。車輛進站時的過程, 跟出發(fā)過程相似。車輛首先進入過渡艙內(nèi), 關(guān)閉跟ETT主管道相聯(lián)的閘門, 過渡艙內(nèi)升壓至標準大氣水平時, 打開空氣鎖另一端閘門, 車輛駛?cè)胝九_, 乘客下車。也可采用過渡艙跟站臺合成一體的設計模式。
高溫超導磁懸浮車系統(tǒng)在真空環(huán)境中的運行特征
高溫超導磁懸浮車是磁懸浮車的很有發(fā)展前景的一種模式, 也很適合于真空管道運輸系統(tǒng)。但是,目前的高溫超導磁懸浮車要使用液氮及杜瓦容器。如果杜瓦開口跟車體艙內(nèi)相聯(lián), 則不會對管道真空環(huán)境造成影響, 但車輛設計時要考慮氮氣的回收問題。如果杜瓦開口直接通向真空管道, 揮發(fā)的氮氣會影響管道內(nèi)真空環(huán)境, 這時在計算抽氣速率時要考慮排放到真空管道中的氮氣。
真空管道中真空環(huán)境的創(chuàng)造與保持
真空管道中的真空環(huán)境是靠真空泵等裝置實現(xiàn)的, 該管道相當于一個龐大的真空室, 一臺真空泵抽氣是不夠的。另外, 如果真空管道運輸沿線真空泵之間的距離太大, 則可能形成真空管道流導太小的現(xiàn)象, 影響抽氣速率和真空泵效率的發(fā)揮。因此, 沿線真空泵功率選擇以及相隔間距設置要合理。
真空管道安全與應急措施
真空管道運輸系統(tǒng)在運行過程中一旦出現(xiàn)故障或事故, 正在行進中的車輛要能夠及時停車, 如果是車輛內(nèi)部供氧系統(tǒng)的故障, 更需要保證在短時間內(nèi)使車內(nèi)得到空氣。為此, 沿線需要設置緊急進氣孔,當出現(xiàn)險情時, 進氣孔自動打開, 空氣進入管道內(nèi),一方面可以起到輔助制動作用, 另一方面可以使車內(nèi)及時得到空氣補給。
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