[发明专利]真空管道高速交通运行抽气系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种真空管道超高速交通在车辆运行行驶过程中由车辆前端的吸气装置对真空管道进行抽气的系统，属于真空管道交通技术与真空形成技术的结合例。

背景技术

由于真空管道交通线路只是实现了粗真空或低真空，车辆运行时，残留的空气仍将产生活塞风效应。在真空管道中运行的车辆前部产生的动态高压构成运行阻力，阻碍了车辆速度的提高，也增大了车辆的动力消耗。然而，活塞风的前部产生的动态高压可以转变成对线路的真空维持。据此，本发明给出了“运行抽气”系统。

利用活塞风进行抽气操作的有效方式是将抽气机安装在真空管道中运行车辆的前部，其进气口与飞机发动机的进气口类似，但比飞机发动机的进气口更大，以便提高收集气体的效率。

飞机发动机是向经过压气机增压的气体加注燃料，燃烧后使空气进一步升温膨胀，然后从喷口喷出，产生推力。与飞机发动机不同的是，运行抽气装置必须使吸入的气体降温，并经过进一步的压缩与冷却，然后存放在高压存储罐中，并在通过气闸站离开真空管道线路时带出。

高压储存气体在工业上已经具有广泛的应用。我们设想运行抽气的储气罐应当工作在常温下，工作压强应当在100atm数量级上，这需要通过一系列压缩与冷却才能实现。

发明内容

如附图1所示，本发明的运行抽气装置在运行方向(5)最前部设置进气口/集气口(1)，为了保证进气口(1)迎面的气流被有效地吸收，在进气口(1)之后设置有一个大流量的压缩机(3)，将收集到的气体就近存储在低压储气罐(4)中。在运行方向的前部，还应当设置控制室(2)，以供操作人员驾驶操作运行抽气装置。在控制室(2)之后安装高压储气罐(6)，随后设置各级压缩机(8)，最后部是辐射散热装置(12)。之所以将辐射散热装置(12)安排在运行抽气装置最后部，目的在于避免从辐射散热器(12)散发的热量经过速车线路缓冲层反射后影响运行抽气装置的运行。

集气口(1)的具体形状根据真空管道运行车体的前端结构可以有多种形状，如长方形喇叭口，圆形喇叭口和椭圆形喇叭口等，喇叭口根据结构或强度需要可设置栅格等支挡。该喇叭口的大小可以接近车体限界，也可小于车体限界。

本案中的运行抽气系统可以作为补充抽气的装置，即为了维持额定的真空度，当真空管道中气压高于额定气压时由该运行抽气系统进行抽气。

本案中的运行抽气系统可用于对真空管道从常压降低气压的抽气装置，这时整个真空管道交通系统的主管道线路可设置专门的真空泵或真空机组，也可不设置专门的真空泵或真空机组，仅由车载的运行抽气系统完成抽真空的作业。

本案中的运行抽气系统可安装在专用的车体上，也可以普遍地安装在载客车体上，在车辆运行过程中同时完成对真空管道的降压作业。

本发明给出了对真空管道高速磁浮交通系统进行降压/抽真空的一种方法，同时给出了与该方法相应的一种实施装置。本案中的运行抽气系统可独立完成真空管道降压作业，也可作为辅助真空泵、真空机组抽真空或维持额定真空度的装置。

附图说明

图1为采用辐射冷却的运行抽气装置示意图。图中：7.低压输气管，9.驱动与悬浮机构，10.压缩机换热器机组，11.输气管中压缩后气体的输送方向。

图2为多级绝热压缩、辐射冷却抽气原理图。

具体实施方式

本案中的运行抽气系统的具体实施方式如下：

车体运行时，启动本案所给的运行抽气系统。由于车体的高速运行(运行方向(5)如图1的所示)，车体前方的气体被压缩，压缩气体经进气口(1)进入抽气装置。

对于进入抽气装置的气体，可采用如图2所示的多级压缩、辐射散热方法以达到预期的最终压缩比。

经过第一级(1#压缩机(15))绝热压缩之后，随着气体密度的提高与温度的提高，气体的压强也较大幅度地提高了。在(密度)压缩比为80时，温度达到1286K，气压提高接近350倍。然而，如果真空管道线路中空气压强为1/3000大气压，提高350倍以后，气压为0.12atm。辐射散热以后，温度降低。由于辐射能力与辐射温度4次方成正比，为保证辐射散热装置的散热效率，辐射散热气体输出温度应当维持在足够高的水准上。温度降低以后，应设置下一级压缩与辐射散热过程。