亚真空管道运输系统及亚真空管道的制造方法技术方案

本发明专利技术公开了一种铁路运输系统中的亚真空管道运输系统及亚真空管道的制造方法，亚真空管道运输系统包括亚真空管道和密闭的列车，所述亚真空管道由入口大气常压下坡段、入口液体密封段、亚真空段、出口液体密封段和出口大气常压上坡段组成；管道横截面为椭圆形，管道安装有消声材料、承力构件、排气阀和排水阀等；列车为水陆两栖列车，车体由防水材料制成；亚真空管道的制造方法包括以下步骤：Ａ．制备管道本体，Ｂ．安装排气、排水阀，Ｃ．制亚真空：用抽液体制真空的方法将管道制成亚真空管道。本发明专利技术解决了亚真空管道的低造价、列车出入亚真空管道时既方便旅客上下车又不影响管道真空状态的难题，同时还具有效率高、耗能少、设备简单等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种铁路运输系统及其制造方法，特别是一种亚真空管道运 输系统及亚真空管道的制造方法。
技术介绍
目前，包括轮轨式和磁悬浮式在内的高速列车运输系统都是在敞开的自 然环境中运行的，由于列车总阻力=滚动机械阻力+机械损失阻力+空气动量 阻力+外流气动阻力，在一般的列车时速为150 170公里时，列车动力的75% 消耗在空气阻力上，而列车运行的速度越快，空气阻力所占的比重越大，由 此可看出列车的动力主要用来克服列车在高速驶中的空气阻力，而用于克服 列车本身的系统摩擦阻力所需要的动力却很少，所以减少空气阻力是提高列 车运行速度的关键因素。因此，有很多人提出了将列车置于真空运输系统中 运行的方案，以便能大幅度地提高列车的运行速度，如美国的"行星列车" 计划，在地下开挖隧道，然后用抽气机抽成真空，并采用航天员出仓技术出 入真空隧道；2005年1月26日公开的公开号为CN1569537 "磁悬浮真空 隧道列车"、2007年11月21日公开的公开号CN101074023的"一种真空管 道运输系统中磁悬浮车与车站间的对接装置"、2007年8月22日公开的公开 号为CN101020460 "亚真空高速列车运行系统"等等。以上的技术存在以 下三点不足之处， 一是抽气工程很大，造价高；二是需要非常复杂的大气与 真空之间的进出通道，若进出通道密封不严，则会有空气进入真空管道系统， 这进一步提高了造价成本，三是由于通道较小，旅客只能一个一个地从该通 道中通行，非常不方便，也同时影响了列车的运行效率。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种亚真空管道运输系统及亚真空管 道的制造方法，以解决上述现有技术中存在的抽气制真空的工程大、造价高 以及通道密封不严、旅客通行不方便的问题。解决上述技术问题的技术方案是 一种亚真空管道运输系统，包括亚真 空管道和密闭的列车，所述的列车车体内安装有生命保障系统，所述的亚真空管道是由依次连接的入口大气常压下坡段、入口液体密封段、亚真空段、 出口液体密封段以及出口大气常压上坡段五部份组成，所述的亚真空段分为 亚真空上升段、亚真空中间段和亚真空下降段，入口大气常压下坡段通过入 口液体密封段与亚真空上升段连接，出口大气常压上坡段通过出口液体密封段与亚真空下降段连接；所述的亚真空管道横截面为椭圆形，管道外安装有 隔热层，管壁内安装有消声材料，管道下方安装有承力构件，承力构件下安 装有制冷管；每隔一定的距离在制冷管的附近连接有一个制冷站、在管道顶 部安装有至少一个排气阀、在管道底部安装有至少一个排水阀；所述的列车 为水陆两栖列车，列车车体由防水材料制成。本专利技术的进一步技术方案是所述亚真空管道的亚真空中间段为直线形 或为曲线形。所述亚真空管道的亚真空段每隔一定距离还安装有一个阀门。 本专利技术的另一技术方案是 一种亚真空管道的制造方法，该方法包括以 下步骤A、 制备亚真空管道本体按要求制备好亚真空管道本体，并在管道外 安装隔热层，管壁内安装消声材料，在管道下方安装承力构件，承力构件下 安装制冷管，每隔一定的距离在制冷管的附近连接一个制冷站；B、 安装排气阀和排水阀每隔一定距离在亚真空管道的顶部安装至少一 个排气阀，在管道的底部安装至少一个排水阀；C、 制亚真空用抽液体制真空的方法将管道制成亚真空管道。 其中，步骤C中所述的抽液体制真空的方法包括以下主要内容a、 注入液体、排气先打开位于管道顶部的排气阀，并将液体从管道底 部的排水阀注入，直至将整个管道注满，以便将管道的空气排掉；b、 抽液体关闭排气阀，从位于管道底部的各个排水阀进行抽液体，直 至将管道制成由入口大气常压下坡段、入口液体密封段、亚真空段、出口液 体密封段以及出口大气常压上坡段五部份组成的亚真空管道。本专利技术的又一技术方案是步骤C中所述的抽液体制真空的方法包括以 下主要内容a、 分段关闭亚真空管道内的各个阀门，将亚真空段分隔成若干段；b、 注入液体、排气将位于其中一段管道顶部的排气阀全部打开，并将 液体从位于该段管道底部的排水阀注入，直至将该段管道注满液体，以便将该段管道的空气排净；c、 抽液体关闭这一段的排气阀，从该段管道底部的排水阀进行抽液体, 直至将该段管道制成亚真空管道；d、 依次将封闭的若干段管道制成亚真空，然后打开各阀门，直至将整个 管道制成由入口大气常压下坡段、入口液体密封段、亚真空段、出口液体密 封段以及出口大气常压上坡段五部份组成的亚真空管道。本专利技术的原理是由于查饱和水蒸汽表知5 'C时绝对压强P=873Pa，它相当于15t时标 准大气压101325Pa的0.8%，而5"C时水蒸汽密度是0. 00680kg/m3，它相当 于15。C时标准大气压下密度1. 225kg/m3的0. 56%，此低压强和低密度对于真 空管道运输系统来说，已经够用了；另外，由于亚真空管道运输系统中列车 是在管道中运行，空气阻力会大于在敞开环境中的阻力，其中，空气阻力的 大小取决于阻塞比(即列车的横截面积除以管道的横截面积)、速度和头部 外形，该阻塞比大约是0.5 20，这里我们取5，并命名管道阻力系数，假设 列车是磁浮列车，不计机械阻力，只考虑空气阻力，若磁浮列车在空气阻力 下时速达400公里，相同列车在亚真空管道中功率不变，外形不变，投影面 积不变，阻力系数相同，速度可计算出来Q = FV=1/2p ^V^OV,二 5*1/2 p 2SV22CD*V2 V2=367米/秒(即时速为1320公里)。由于采用上述结构及制造方法，本专利技术之亚真空管道运输系统及亚真空 管道的制造方法具有以下有益效果-1、 亚真空管道的造价低，制造方法更便捷由于本专利技术的亚真空管道是采用抽液体制真空的方法进行制备亚真空， 因此，与抽气体制真空的方法相比，抽液体制真空的方法更为便捷，其成本 也更低。另外，由于抽液体制真空时在管道的两端均有一段液体无法从排水 阀排出去，因此，本专利技术巧妙地利用该液体作为亚真空段和大气常压段之间 的密封段，不仅密封效果好，而且还省去了现有真空或亚真空管道运输系统 中复杂的进出通道，从而大大降低了亚真空管道的造价成本。2、 列车进出亚真空管道时旅客上下车非常方便由于本专利技术的亚真空管道是由入口大气常压下坡段、入口液体密封段、 亚真空段、出口液体密封段以及出口大气常压上坡段五部份组成，当列车要 进入亚真空管道时，可先在大气常压下打开车门，正常上下旅客，然后关上车门，通过亚真空管道的入口大气常压下坡段、入口液体密封段即可进入亚 真空段；当列车要出亚真空管道时，通过出口液体密封段即可到达出口大气 常压上坡段，此时即可打开车门，自由地上下旅客和装卸货物，因此，本发 明在不影响亚真空管道真空状态的同时，实现了列车出入亚真空管道时旅客 上下车方便的目的，从而大大提高了运行效率。3、效率高、耗能少、设备简单、运营成本低。由于本专利技术的列车运行速度是超高速，速度比现有普通列车快10倍，但 其动力只需现有普通列车的1/10，因此，其耗能非常少。同时，由于管道运 输、车速都快的情况下，还可以通过计算机控制，提高发车密度，提高轨道 的利用率，从而进一步提高运营能力，降低运营成本。下面，结合附图和实施例对本专利技术之亚真空管道运输系统及亚真空管 道的制造方法的技术特本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种亚真空管道运输系统，包括亚真空管道（１）和密闭的列车（２），所述的列车（２）车体内安装有生命保障系统，其特征在于：所述的亚真空管道（１）是由依次连接的入口大气常压下坡段（１１）、入口液体密封段（１２）、亚真空段（１３）、出口液体密封段（１４）以及出口大气常压上坡段（１５）五部份组成，所述的亚真空段（１３）分为亚真空上升段（１３１）、亚真空中间段（１３２）和亚真空下降段（１３３），入口大气常压下坡段（１１）通过入口液体密封段（１２）与亚真空上升段（１３１）连接，出口大气常压上坡段（１５）通过出口液体密封段（１４）与亚真空下降段（１３３）连接；所述的亚真空管道（１）横截面为椭圆形，管道外安装有隔热层（３），管壁内安装有消声材料（４），管道下方安装有承力构件（５），承力构件（５）下安装有制冷管（６）；每隔一定的距离在制冷管（６）的附近连接有一个制冷站（７）、在管道顶部安装有至少一个排气阀（８）、在管道底部安装有至少一个排水阀（９）；所述的列车（２）为水陆两栖列车，列车车体由防水材料制成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：谢建新，
申请(专利权)人：谢建新，
类型：发明
国别省市：45[中国|广西]