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水循环的原理范文1
关键词: 医院 再生水 循环利用
Abstract: The recycling of recycled water is the hospital's effective way to achieve energy saving. It should be widely applied in medical institutions and other departments and units because it has the advantages of low cost 、great benefit and promote universal. The rational use of recycled water not only has good economic benefits, but also has enormous social and ecological benefits.
Key words: Hospital Recycled water Recycling
节约水资源,减少医院污水排放量,实现节能减排降耗是每个医院都要遇到的问题。浙江省湖州市中心医院将医院污水处理流程进行改造,新的污水处理工艺增设一套净化设备,把经过常规处理后已达到排放标准的医院污水进行净化处理后,用于医院污水处理系统设备二氧化氯发生器的耗水,脱氯处理后用于绿化浇灌和建筑用水。
医院污水再生循环利用能显著降低医院用水总量,有效节约水资源,是医院实现节能减排目标的有效途径。
医院污水再生循环利用有严格的条件限制,但也可以根据使用目的针对性地用于一些水质要求不高的场合,如医院内厕所冲洗、绿化等。我院再生水主要用于消毒剂发生器(食盐电解产生二氧化氯的设备),即通过电解食 盐产生二氧化氯[1],二氧化氯发生器每天大约需要500吨水用于电解食盐产生消毒剂,占医院用水总量的25%-30%。新的污水处理工艺对处理流程进行改造,处理后的水质标准达到再生水相应指标,电解食盐后连同消毒剂直接进入污水消毒池,利用过程安全,节水效果明显。
湖州市中心医院在2007年上半年,自行设计研发了医院污水处理及再生水循环利用系统即“湖州市中心医院污水处理中水回用工程”,主体设备是压力过滤净化塔,占地面积10m2,安装在医院污水处理区域。在医院污水无害化处理达到标准排放的基础上,将排放水“回炉”处理后进行再利用,成为医院的第二水源。至今已运行两年多,大大节约了医院的用水量和水费成本支出。
一、设计方案
(一)设计依据
设计依据包括:医院污水处理设计规范;污水综合排放标准和医疗机构污水排放标准;医院污水处理排放水的水质指标。
(二)设计原则
运行稳定,管理简单;运行成本低,使用寿命长,投资相对较少;设备布置合理、美观。
(三)设计水量
排放量:1800 t/d
(四)设计水质
水质标准:CODcr:≤50 mg/L; SS:≤10 mg/L; BOD5: ≤10 mg/L; pH: 6-9。
(五)设计用途
二氧化氯发生器用水;绿化浇灌用水;墙面、道路清洗用水;冲洗厕所用水;基建用水。
(六)控制要求
全自动控制。
二、工艺流程
原水是指医院已处理过的污水,经变频水泵供水,泵出口最高压力为0.4 MPa,实际供水压力不小于0.2 Mpa,过滤器配以多路阀组,实现定时自动反冲洗,反冲时间可自行控制,一般15~30分钟,一般每4小时反冲一次,每次30分钟,每天反冲6次,共3小时。为保持连续供水,在自动冲洗时段用市政自来水直接供水,过滤器冲洗完毕后,自来水供水自动停止,又切换到中水回用设备供水,如图1所示。
三、主要技术经济指标
表1显示,中水回用的能耗成本和人工成本每年是5.11万元;表2显示,中水回用设备等前期工程总投资约13.63万元,使用寿命估算为15年,每年折旧费用0.9万元左右,运行后每年维护以及中水检测等费用大约0.5万元,一年总的运行成本是6.5万元左右。污水处理中水回用系统运行后每天能节约自来水500~550吨,一年节约18.25~20.08万吨,按目前我市水价4元/m3,每年减少水费支出70~80万元,去除运转成本,净节省医院开支65~73万元。除了经济效益显著,更重要的是节约水资源、减少医院污水排放总量。
四、可行性论证
湖州市中心医院委托“湖州市工业和医疗废物处置中心有限公司”对“湖州市中心医院污水处理中水回用工程”项目进行可行性论证。中水回用的电气布置设计方案委托浙江省环境保护科学设计研究院设计。工程项目具有科学性、可操作性。
再生水使用安全可行性论证方法:采用再生水卫生安全评价方法,即评价再生水中病原体微生物对人体健康的影响―现实风险评价方法,以流行病学研究为基础,结合现有污水处理技术对病原体的处理效果,分析再生水回用的健康风险。
五、安装使用
(一)中水回用流程如图2所示
(二)中水检测结果
检测结果表明,医院污水处理设施出水pH值、CODcr、BOD5、SS、NH3-N浓度均符合GB 18466-2005《医疗机构水污染物排放标准》表2中的排放标准,同时符合设计方案中水质标准。水质标准高于“日本有害物质统一排水标准―生活环境项目”[2]。
六、实施成果
湖州市中心医院2007年全年用水总量是631646吨,2008年1月开始运行新的污水处理设备系统,2008年全年用水总量是556510吨,比2007年减少75136吨,首次出现负增长,环比下降11.9%。2007年、2008年用水量明细详见表3。
从表3中看出,医院的生产生活用水量年增长为24%,分析原因是医院建筑物的增加,业务量的扩大,医院员工及病人数量的增加所致。中水回用工程运行后,医院有了充足的第二水源, 二氧化氯发生器、绿化浇灌、路面墙面清洗、基建项目等用水,都通过医院的第二水源进行取水,经测算,每年节省自来水18-20万吨左右,直接节约水费支出70万元左右。节约了水资源,保护了环境,产生了显著的环境效益、经济效益和社会效益。
七、经验总结
通过在医院实施再生水循环利用的实践,从财务报表分析发现,医院的生产生活用水随着业务的增加同时增加,增长幅度与医院的业务总收入增长率相当,在20%以上。而二氧化氯发生器用水和其他用水采用中水循环利用后,直接减少了对上游水资源的需求量,每年节省自来水18~20万吨左右,直接节约水费支出70万元左右,而且随着水价的提升,经济效益越发显著。在本地区的其他医院已推广应用。
湖州地处杭嘉湖平原地区、太湖南岸,平原河网水系与太湖紧密相连,境内东、西苕溪是浙江省水系之一。湖州水体总量并不缺乏,但水资源环境不容乐观,水质主要为Ⅱ类至劣Ⅴ类[3]。国家环境保护部向媒体通报了2010年上半年全国环境质量状况:全国地表水总体中度污染,太湖、滇池重度污染[4]。而目前我国的生活排污处理水平和污染防治水平还相当滞后[5],而且,废水排放量逐年增加,其中生活废水增速较快[3],医院是生活废水的排放大户。
再生水是该院的第二水源,再生水的循环利用也是未来城市发展的必然趋势。城市污水再生利用是提高水资源综合利用率,减少污水排放,减轻水体污染的有效途径之一,再生水合理回用既能减少水环境污染,又可以缓解水资源紧缺,是可持续发展的重要措施。该院根据自身需要,对再生水进行循环利用,是局域改造低成本、收益高、依靠科技节能减排的有效尝试。
据有关资料统计,城市供水的80%转化为污水,经收集处理后,其中70%的再生水可以再次循环使用。这意味着通过污水回用,可以在现有供水量不变的情况下,使城市的可用水量至少增加50%以上。世界各国无不重视再生水利用,再生水作为一种合法的替代水源,正在得到越来越广泛的利用,并成为城市水资源的重要组成部分。
八、结束语
再生水循环利用是医院实现节能减排的有效途径。在医疗机构及其他部门各单位值得推广应用,具有成本低廉、效益巨大的优势。再生水合理利用不但有很好的经济效益,而且其社会效益和生态效益也是显著的。首先,随着城市自来水价格的提高,再生水运行成本相对较低,经济效益将会越来越突出。
其次,再生水合理利用能节约大量水资源,对城市的水资源紧缺状况起到了积极的缓解作用,具有长远的社会效益。
第三,再生水循环利用的生态效益体现在不但可以节约水资源,更重要的是能够大幅度减少医院污水的排放量,改变传统的“开采一利用一排放”的模式,实现水资源合理利用的良性循环,有效维持生态平衡,促进人类与自然、社会与环境的和谐。
参考文献
[1]萧正辉.医院污水处理工艺和消毒剂的选择[J].中国医院建筑与装备,2010(5):58-60.
[2]杨波,尚秀莉.日本环境保护立法及污染物排放标准的启示[J].环境污染与防治,2010,32(6):94-97.
[3]徐进,贾玉平,宁建荣.浙江省环境支撑经济社会发展现状及“十二五”时期趋势预测[J]. 环境污染与防治,2010,32(5):100-105.
水循环的原理范文2
【关键词】地源热泵空调系统;空调系统;循环水处理;
我国的空调经历了多年的不断发展应用在企业、工厂和宾馆环境里。但是地源热泵空调系统的循环水处理不正确,可能会导致传热的功效降低、修理的费用增高和空调设备的使用寿命下降等等不良的影响。在对空调水循环处理的问题上,控制水中的漂浮物和胶体以及水中的溶解物质的指标上,要控制其中腐蚀的速度、细菌和漂浮物的同时,尽可能的降低空调循环水的排污量和补水量,进而减少系统中运作的成本来缩短投资回收的周期,达到节能减排的作用。
一、地源热泵空调系统在业内市场中的发展前景
(二)地源热泵空调系统循环水处理的市场
地源热泵空调系统是一种采用称为地源热泵技术的一种空调,这种空调有一个特点是,能耗低,无污染,能更好的满足供热及制冷需求。地源热泵技术最早起源于20年代的欧洲,是利用水源热泵的一种形式,它是利用水与地能(地下水、土壤或地表水)进行冷热交换来作为水源热泵的冷热源,冬季把地能中的热量“取”出来,供给室内采暖,此时地能为“热源”;夏季把室内热量取出来,释放到地下水、土壤或地表水中,此时地能为“冷源”。目前在欧美等国发展迅速,市场份额一度高达35%。
我国地源热泵技术的建筑应用面积已超过1.4亿平方米,在“十二五”期间,我国预计将完成地源热泵供暖(制冷)面积3.5亿平方米左右,按每平米200-300元的投资强度,总投资金额可达700-1050亿元。
2012年3月12日科技部的《中国地热能利用技术及应用》描述了国内地热能利用的实际情况:我国是以中低温为主的地热资源大国,全国地热资源潜力接近全球的8%,在地热资源开发利用方面,随着地源热泵技术的发展,浅层地热能利用目前是中国地热能开发应用的主要方式。此种系统是目前国家倡导的绿色、环保、节能的新型空调系统形式,随着此种系统的大力推广,技术水平的提高,基于地源热泵空调系统的循环水的处理在我国的发展有较大的前景。
(二)市场上的规模量
根据分析可以看出,目前为止,我国地源热泵空调系统循环水的市场在规模上大概有50亿,每年都会以10%的速度增长。其中一些小有规模的企业在市场中的占有率不足5%,这样的空调循环水的处理技术在业内中的竞争力很强,主要是技术上的竞争,具有在技术上敢于创新的企业将能在未来的空调循环水处理的市场上将会脱颖而出。
二、地源热泵空调系统循环水的处理特点
(一)补水水质的多样化
不同的水源在水之中的指标各不相同,在同一个区域和同一个性质中的补水中的水质也呈现着多样化。例如,北京市的水,南城呈现出的是硬水,硬度大概在400―450mg/L,则在北城水质呈现出的是负硬水,水质的硬度大概在200―300mg/L。不同补水水质中的水注入到循环水的系统中,伴随着系统中水循环处理的运行,水质的差异也随之表现的尤为充分。
(二)补水水源的多样性
我国实行着节约型的社会战略的同时,采暖空调循环水系统采用的是再生水,补水水源来自于地表水、地下水和市政水发展到雨水和市政污水等。
三、地源热泵空调系统循环水处理应用研究
我国对空调水循环的处理方式上主要有两类:静态处理和被动处理,静态处理采用的是物理法和化学法处理循环水对流量和旁流的处理,被动处理是利用系统在日常中的监控,进行处理。
(一)空调循环水系统中水质的影响
循环水在空调系统的运行中,水质的变化导致运行的变化,循环水处理的核心主要是利用有效的处理技术来控制循环水中的水质,保证空调系统的正常运行。
1、系统的工艺
系统在工艺上影响循环水水质变化的因素主要有:水温、流速等。从循环水的处理上来讲,它属于静态的影响。水温是空调系统循环水中腐蚀和污垢产生的重要影响原因,流速则会影响着系统循环水的水利工况,也是系统的腐蚀中的重要因素。
2、金属的材质
集中式空调系统中换热装置材质一般都是不锈钢或者是钢的,管材和阀门、水泵的材质大多是碳钢和铸铁的。不同金属之间的电极差可能会造成循环水系统的腐蚀,从循环水处理的方式上来讲,它也属于静态的影响因素。
3、补水的水质
循环水系统中的补水中含有大量的漂浮物、胶体和溶解物质,例如钙离子和硫酸根等。这些物质伴随着补水注入到循环水的系统中去,可能会导致循环系统中出现腐蚀和污垢细菌等杂质。系统中补水的水质大多是在一定的范围内进行波动,从循环水处理的角度来讲属于动态的影响因素。
4、气象环境
冷却循环水系统冷源供应为冷却塔,温度和空气的质量随着季节的变化产生改变,造成循环水系统中的水质发生了变动,从循环水处理的方面上来讲它属于动态的影响因素。
5、除污控制
空调循环水在处理的运行当中,可能会产生腐蚀和污垢等菌藻类的水质问题,这样的水质问题的产生主要是铁锈、符合污垢和粘泥等造成的,可能会加速循环水系统中水质的恶化,从循环水处理的方面上来讲,它属于动态的影响因素。
(二)地源热泵空调系统循环水的处理技术
1、物理法处理
物理的处理方法,例如,采用磁化、高压静电和高频的方法进行物理性的处理。这种物理性的技术主要是将电能转变为磁场和电场并将其发散到被处理的水质中去,达到除污、除垢和灭菌的作用。现在,物理性的处理方法对循环水的处理上已经发展到较高水平对于射频式的物理场的处理技术上,这种物理处理法的技术在我国的集中式采暖空调系统中广泛的应用,物理性的处理技术主要根据是循环水中的飞、三个影响因素A、B、C对循环水质进行的静态化的处理。而对于D、E和C的变法没有进行考虑。在工艺的处理方面上,对C、D、E这三个因素进行工艺上的考虑。
2、化学法处理
化学的处理技术是循环水系统中加入水质的稳定剂,例如,杀生剂、除垢剂和缓蚀剂等,进而达到控制循环水中的污垢、腐蚀和菌藻滋生物。主要根据影响循环水中的B和C两个因素对循环水中的水质进行的静态化的处理。对A、D、E和C中的变化并没有做出综合性的考虑,所以在工艺处理方面要对A、C、D、E的稳定性进行考虑。
3、动态物化法处理
动态的物理方法处理技术是在通过物理法处理的循环水的基础上,并且结合化学法处理循环水的技术,通过自动化的监控技术,可以确保水质中加入药剂的投入量,保证集中式采暖空调循环水处理技术的广泛应用。
总 结:我国大力发展循环水经济,支持可持续发展的战略,潜力实施技能减排的政策,重视绿色的环保理念。随着国家大力推行的技能减排的政策下,我国的地源热泵空调系统的循环水、集中供热和工业上的冷却循环水的处理的市场有着深远的发展前景。
我国在地源热泵空调系统循环水处理的技术应用上,采用物理法和化学法,都存在着一点的缺陷。因此,在物理静态化循环水的处理技术指标的基础上,结合动态的化学处理法来解决补水水质中水循环不稳定的变化问题,这也是循环水在地源热泵空调系统领域中未来的发展趋势。
参考文献:
[1]程辉.给予集中式采暖空调系统的循环水处理技术应用探究[J].门窗.2012(10)
[2]朱月梅.循环冷却水[M].中国建筑工业出版社.2008(07)
水循环的原理范文3
一、整合课标内容及学生需求
教学目标的设计是教学设计的出发点。有了明确的教学目标,教学内容和学习材料才得以组织和调整,教学活动才得以合理的安排和开展,学习结果才得以预测和分析,学习评价才有科学的依据。确定教学准确的教学目标需要对课程标准、学生的学习需求等方面进行整合。
本节课所涉及到课程标准是“运用示意图,说出水循环的过程和主要环节,说明水循环的地理意义”。对于本条标准的把握,应注意以下几个关键点:不要求对水循环进行分类,而是要求以海陆间循环为主,将海陆间循环、陆上循环和海上循环综合在一幅示意图中,使学生综合把握水循环。学生应能以示意图的形式,通过主要环节的相互联系,说出水在自然界的循环过程。行为动词“说出”与“说明”在知识层次目标上的不同,“说出”属于了解水平,“说明”属于理解水平,水循环的地理意义是本条“标准”要求的重点。本节课所上的中学是我区的三级达标校,因此确定学生学习的理想状态是达到课程标准的要求,这是教学要求的最低线。对于学生的需求分析,需要直接从学生中收集相关的信息。由于是借班上课,缺乏对学生的直接观察与了解,只能间接获取任教班级学生的情况,从整体上看,学生对自然界中的水循环已具有一定的生活体验和知识基础,主要问题是学生还未上升到理性的层面上进行分析,而且自然界的水循环属于全球尺度和大尺度的地理现象,学生难以理解,需要教师创设适当的情境引导学生进行新知的建构。通过以上的分析,确定本节课如下教学目标:1、通过对“自然界的水循环”示意图的读图分析,了解自然界水循环的过程和环节。2、通过对实例的分析,理解人类活动对水循环环节的影响。3、通过相关材料、图表或实例的分析,进而归纳出水循环的地理意义。4、增强水资源的忧患意识,树立科学的资源观。
二、整合各版本教材
高中地理新课程实行“一纲多本”,出现了人教版、湘教版、中图版、鲁教版四种版本教材,不同版本的教材由于对课标理解的差异、把握角度的不同,都在课标基础上有所创造,着力体现自己的编写特色。教师在进行不同版本教材整合时,特别要注意研究不同版本教材中表述相同的内容,可以将各版本教材中个性化的内容及相关表述作为取舍教材的重要参考和借鉴,以博取众家之长。例如本节课人教版单独呈现框题,鲁教版以问题的形式,把陆地上的不同水体及其相互关系作为铺垫知识,而湘教版和中图版教材未呈现。因此,如何确定作为铺垫的知识,应根据学生实际,课程目标的达成等方面,从减轻学生负担出发进行处理。考虑到所上班级的学生实际水平,我采用各版本教材共性之处的做法,把自然界水的分布作为铺垫知识。这样处理,充分考虑到了借班上课学生的实际水平,避免造成课时不够的问题。由于本节课以长江为案例组织教学,因此在教学中运用湘教版教材中的“自然界水循环”示意图,这样案例与示意图吻合,便于开展相关教与学活动。
三、整合前后知识
注重知识的前后联系,着眼于整体设计。根据教学内容,把初中、高中已学及以后将要学习的有关知识进行有机整合,这样不仅有利于学生的知识建构、促进已学知识的迁移运用,激发学生的学习动机,而且有利于培养学生综合分析问题的能力。
例如本节课上到“水循环是地球上最活跃的能量交换和物质转移过程之一”时,以长江为案例,首先展示长江上游的河谷地貌及长江中下游平原景观图,让学生分析长江中下游平原的形成与自然界水循环的关系,把初中的知识与高中知识进行了整合,让学生明确河谷地貌的形成是水循环的杰作,并告诉学生以后我们还会学到河流地貌的发育。教学中,联系到了必修1前面所学的长江中下游江淮准静止锋的形成以及大气环流有关知识,以此为案例让学生明确自然界的水循环缓解了不同纬度热量收支不平衡的矛盾,把前面所学有关气候知识与新知识进行了整合。
四、整合接受式与探究式学习方式
接受式学习和探究式学习是学生认识活动的两种基本方式。随着高中地理新课程的实施,探究式学习被广大一线教师所推崇,课改也强调探究式学习。之所以强调探究,主要是针对以前的填鸭式灌输式的教学方式,并不是“排斥”接受式学习,或是将它 “一棒子打死”。 总体说来,授受式学习和探究式学习均是学生学习地理的重要学习方式,应该根据教学内容进行有效整合,彼此取长补短,互相促进,不可偏废。
例如讲到水循环的类型及主要环节时,利用课件呈现“自然界的水循环”示意图(图上箭头改成线段),要求学生在线段上添加箭头的方向。在学生活动前,根据教学实际,讲解径流与植物蒸发腾等概念,采用的是接受式的学习方式。然后,要求学生找出水循环的三种类型,描述其形成过程,让学生在绘图、读图、说图等活动中,发现水循环的三种类型和主要环节,采用的是探究式教学方式。
五、整合传统教学手段和多媒体辅助教学
我们提倡多媒体辅助教学,因为多媒体具有图文声像的综合效果,这是传统教学手段所无法比拟的。但是,传统教学手段的一些优势却是多媒体所无法取代的,传统的板书,言简意赅,常常起到画龙点睛的作用,增强学生的记忆;板图板画凝炼逼真,往往能激发学生的思维,收到出其不意的效果。因此,在进行教学设计时,要根据媒体的“最佳作用点”和“最佳作用时机”,进行传统教学手段和多媒体辅助教学手段的整合。
例如本节课组织学生探究“自然界水循环的类型和主要环节”时,课件显示“自然界水循环示意图”示意图,让学生找出水循环的三个环节并描述其形成过程,教师及时板书相关内容,形成三种自然界水循环的联系框图,然后利用多媒体课件播放三种水循环的过程,以加深学生的理解。这样,把传统板书与多媒体辅助教学进行整合,充分发挥各自的优势,取得最佳的教学效果
六、整合相关学科知识
地理是唯一跨自然和人文的学科,它是一门综合性学科,涉及到语、数、历、政、化、生、物、美等知识。在教学设计时,要立足地理,兼顾综合,整合相关学科知识,这样才有利于学生知识的合成,学生才能举一反三,触类旁通。
水循环的原理范文4
教地理,学地理,都离不开地图,这是由地理学科特殊的研究对象决定的。下面我以必修一第三章为例,谈谈地图在教学中的运用。
《自然界的水循环》是第三章的第一节,是开篇内容,本节内容首先介绍水圈的构成及其特点,主要讲述了“相互联系的水体”“水循环的过程和意义”两个知识点。根据《普通高中地理课程标准》要求,通过学习水循环,能够绘制“海陆间水循环示意图”,并用简练的语言表述水循环的过程及意义,培养学生的动手能力和知识迁移能力。学生对于“水循环示意图”不但要能“读”,而且还要会“说”、会“画”、会“用”。通过示意图的学习,帮助学生掌握地理技能和学会用示意图分析地理原理。
图3.2直观地说明了各陆地水体之间的相互联系,本节活动题的设计旨在引导学生学以致用,了解人类活动对水循环的影响。可以引导学生思考:(1)河流补给是指河水的来源。图中河流的补给可能涉及哪几种水体?(2)河流与湖泊的关系十分密切,假设河流水位与湖泊水位有差异,分析他们之间的补给关系。老师可以在黑板上用简单的示意图分析。
第二节《大规模的海水运动》在《普通高中地理课程标准》中的要求是“运用地图,归纳世界洋流分布规律,说明洋流对地理环境的影响”。分析这条标准,其中包含的具体要求如下:(1)学习应落实在地图上,其中最主要的是“世界洋流分布图”;(2)通过阅读“世界洋流分布图”,归纳世界洋流分布的一般规律;(3)在阅读“世界洋流分布图”的基础上,分析洋流对地理环境的影响。
在教法上可以采用导读法、读图分析法、问题情境教学法。在整个教学过程中以问题引导和读图分析法为主。充分发挥教师在引导、分析中的主导作用,充分体现学生的主体地位,着重培养学生分析、解决问题的能力以及创新能力。因此,在学法方面,可采用“导―读―思―绘―结―探”的学法模式,旨在提高学生的学习兴趣、读图分析能力、自主学习的能力、归纳能力和探究能力。
在难点突破时,可以这样安排:要求学生读《世界表层洋流的分布图》和《全球洋流模式图》:(1)观察北半球太平洋中高纬度海区,以北纬60度为中心,洋流运动的方向怎样(注意东西岸的洋流有何不同)?(2)观察北半球大西洋中高纬度海区,以北纬60度为中心,洋流运动的方向怎样(也注意观察东西岸的洋流运动方向)?(3)观察南、北半球太平洋中低纬度海区,以回归线为中心,洋流运动方向怎样?还有其他大洋与其类似吗?你能归纳出它们的规律吗?学生读图,从图中提取相关信息,归纳总结世界表层洋流的分布规律,将归纳出的洋流分布画成简单的模式图。
水循环的原理范文5
关键词:350型修井机滚筒刹车毂水循环冷却系统;管道泵;改造技术
中国分类号:TE935 文献标识码:B
350型修井机滚筒刹车毂水循环冷却系统中是经过380V/0.75kW的电动机将管道泵驱动并依靠着强制水循环的方式达到冷却达到目的的。但是对于380V的高压电源来说存在着很多隐患,也违背了相关的管理规定。面对这种状况,必须进行综合的分析及探索对该修井机滚筒刹车毂水循环冷却系统中的相关管道泵的驱动装置进行相应的改造。从源头解除高压隐患,能够让其高效,平稳,安全的进行相应的生产工作。
一、浅析原滚筒刹车毂水循环冷却系统
对于原滚筒刹车毂水循环冷却系统来说,其中的工作原理包括通过电动机将管道泵驱动,再通过导水龙头将储水箱中的冷却液进行一种强制性的循环。过程中主要经过滚筒轴内水道—滚筒刹车毂环状的内腔—滚筒轴内水道—滚筒刹车毂环状的内腔中,最终再次沿着滚筒轴的内水道到达导水龙头处回到储水箱中。这个循环的运行过程中刹车毂的制动经过摩擦产生很多热量,这些热量就会随着冷却液被带出。这样冷却刹车毂能够进一步的改善磨损和异常裂纹的情况。但是这种滚筒刹车毂水循环冷却系统中存在着很多隐患,其中主要包括:(1)该系统在驱动管道泵中通常采用普通的电动机,并不具有相应的防爆能力。系统正常运行时需要大约380V的电源,远远超过了安全管理所规定的电压。(2)在进行采油作业时,经常会被井场的现有条件所制约,严重影响了该系统的正常运行,使得刹车毂中出现裂纹并有漏水的情况发生,严重的影响了刹车的性能。(3)通常状况下,在修井机的车台上会安装电动机,但是在修井机在正常的运行的过程中会经常振动,这样进一步影响了电动机的作业性能,使得电动机更易出现故障,适应性也会降低。
二、刹车毂水循环冷却系统的改造措施
针对以上刹车毂水循环冷却系统中的种种不足,需要对其进行进一步的改造。其中具体的改造措施包括:(1)将电动机驱动管道泵改造为发动机获取动力,这样可以消除使用380V高压电源中存在的不安全因素。能够使得系统安全高效的运行。(2)采用排量比较大的管道泵。由于电动机本身的转速变化范围很广,能够进一步的适应这种转速。而且发动机在怠速时也能够使得管道泵正常运行。在发动机在规定的范围中高速运行时,排量能够更适应刹车毂散热。(3)在改造的过程中,也要遵循结构上较为简单,操作和维护比较方便的基本要求,能够适用于现场作业并能够使得整个系统的寿命增长,提高作业的效率。
三、刹车毂水循环冷却系统的改造具体内容
相对于刹车毂水循环冷却系统改造的具体内容包括:(1)在原管道泵电动机使用的转速和功率基础上,进行改造。改造的具体方向就是将前端带的带动方式真正适应管道泵的工作。在发动机的前端侧面处固定相应的管道泵。带轮的模数需要与发动机的带轮模数相同,带轮被安装在管道泵的泵轴上。原系统中的电动机驱动管道泵能够被发动机前面的带轮空闲轮槽中的动力所代替,再进行循环的冷却作业。(2)管道泵的基本要求就是与之前的额定转速相同,排量比较大。这样能够使得在发动机以较低的速度转动时,达到理想的管道泵排量。在管道泵的出口以及储水箱之间安装一个安全阀能够进一步的控制相应的管路压力。(3)进一步对管道泵带传动的传动比进行设计。使得发动机达到油门的高速时,管道泵也能够达到额定转速。在发动机怠速的时候,管道泵还能够正常的循环。在这样的依据中对带轮转动比进行综合的设计,在发动机转速的范围中,管道泵能够正常的循环并存在充足的排量。(4)安装管道泵能够对底座进行调节。车台上会焊接着底板,并且支架螺栓孔呈现出长槽状,这样就可对顶丝进行旋动调节来控制整带的松紧程度,使得操作更加方便,快捷。
四、具体效果
经过大量的现场实践作业以及相关的监测数据证明,在发动机怠速的时候,管道泵的排量会大大减小,但是不会对循环系统造成影响。在起钻的同时,管道泵也会在额定的转速中作业,当排量到达额定排量的时候,就会将其中的热量排出,达到刹车毂散热的目的。通过对刹车毂水循环冷却系统的进一步改造,不仅仅达到了理想的散热程度,而且大大提高的作业的效率。在实际的冷却系统运行的过程中, 刹车毂水循环冷却系统得到了进一步的改善,在系统改造前后具体的运行参数对比如表1所示。
结语
对350型修井机滚筒刹车毂水循环冷却系统中的相关管道泵的驱动装置进行改造深入研究时,将电动机驱动管道泵改造为发动机获取动力,从源头解决了高压的隐患。经过对系统的改造,其运行参数也存在很大的改变,并在改造的同时, 也改变了原先的复杂的结构,在操作和维护上更加方便,同时也大大提高了作业的效率。
参考文献
[1]王学军,徐庆东,崔凤水,刘孟德.XJ-50C型修井机技术改造[J];石油矿场机械,2002(03).
水循环的原理范文6
关键词 地理教学;迁移能力
所谓迁移能力,简单地说,是指学生在学习活动中将已有的知识、技能、情感态度和价值观运用于新的情境,在知识体系之间建立起某种联系,以此促进新内容的学习以及解决实际问题时所体现出的能力。孔子所倡导的“举一反三”和“触类旁通”的思想其实就是早期迁移理论的雏形。
伴随着新课程改革的深入推进,尤其是在新高考改革背景下,在国家层面越来越重视培养学生的学科素养。迁移能力作为学科素养的重要组成部分,在教学中的地位和作用正日益突显。
地理学是研究地理环境以及人类活动与地理环境相互关系的科学,它具有综合性和地域性两个显著特点。地理学科兼具文理科性质,具有一些特有的思维方式,与其他学科联系密切。培养学生的迁移能力,有利于解决地理实际问题,有利于提升学生的地理思维水平,有利于培养学生的地理学科素养。因此,在高中地理教学中要十分重视培养学生的迁移能力。
下面,笔者结合高中地理教学实践谈谈培养学生迁移能力的方法和策略。
一、抓住“最近发展区”,为知识的迁移构建平台
维果斯基的最新发展区理论认为学生的发展有两种水平:一是学生的现有水平;另一种是学生可能达到的发展水平,两者之间的差距就是“最近发展区”。我们追求的有效地理教学,应该着眼于学生的“最近发展区”,即在教学过程中,根据学生已有的知识发展水平以及新旧知识之间的联系,进行知识的迁移,完善认知结构,从而达成预期的教学目标。
例如在高三第一轮复习中,讲述“等太阳高度线图的判读”一节时,根据学情先复习太阳光照图的“三点一线”(即直射点、交点、切点和晨昏线)的相关知识,然后引导学生把等值线的相关知识原理进行迁移运用,引申出“等太阳高度线”的含义,即把太阳高度相等的各点连接成的线。如图1所示。
引导学生归纳出“等太阳高度线”的基本规律:如果把地球看作正球体,太阳高度在地表的分布从直射点向晨昏线(圈)呈同心圆状递减。
在此基础上,进行课堂练习。
问:读“等太阳高度线图”(图 2),说出图中太阳直射点的地理坐标是多少?
学生在思考的基础上,把“太阳直射点位置与昼夜长短变化的关系”原理和经线圈的相关知识进行迁移应用,不难得出太阳直射点的地理坐标是(23°26′N,120°W)。
由于本节内容比较抽象和难于理解,所以在教学过程中,我们可以先复习相关基础知识,甚至可以做一个简单的教具演示“等太阳高度线图”,结合图形引导学生归纳出“等太阳高度线的判读”原理,然后展示课堂练习,通过讲练结合的方式把“等太阳高度线的判读”原理进行迁移运用,巩固所学知识,从而构建一个完整的关于“等太阳高度线图”的知识结构。在此过程中,认清学生的“最近发展区”就为知识的迁移搭建了很好的平台,起到了事半功倍的效果。
二、呈现“先行组织者”,在知识的迁移过程中丰富和改造认知结构
著名教育心理学家奥苏贝尔在研究迁移理论时提出了“先行组织者”的概念。“先行组织者”是指先于学习材料之前呈现的一个引导性材料,它将在新旧知识之间架起一座沟通的“桥梁”,通过“桥梁”顺利地产生迁移,从而促进了学生有意义的学习。在地理教学中,“先行组织者”可以是教学多媒体、教具模型,也可以是地理图表或文字材料。
例如在讲述“自然界的水循环”一节时,由于水循环是通过各个环节连续运动并在全球范围内进行,所以在学习“海上内循环”时,教师可以先展示“海陆间循环”和“陆地内循环”的形成过程,以此作为“先行组织者”,通过知识迁移,引导学生自主绘制“海上内循环”过程示意图。学生通过勾画示意图,加深了水循环主要环节的认识,逐步构建了关于水循环的知识框架,从而进一步完善自身的认知结构。
如果此时教师再抛出著名古诗:“黄河之水天上来,奔流到海不复还。”提问学生:“天上”指哪里?黄河水真的“不复还”吗?同学们怀疑过李白这句诗的科学性吗?在引导学生思考的同时极大地激发了迁移动机,有利于更好地掌握水循环的基本原理。在此过程中,学生个体顺利地实现了知识的迁移从而产生“顺应”和“同化”,在思辨地理问题的同时发展了论证地理问题的能力,使学习者的知识领域得以拓展,认知结构得到完善,从而丰富和改造认知结构。
三、创设“情境问题链”,在知识的迁移过程中培养学生的逻辑思维能力
纵观近几年的高考题(福建卷),往往将相关地理问题落实到不同空间尺度的具体区域,突出考查学生综合运用所学知识分析、解决实际问题的能力。因此,在教学中应注意创设科学有效的思考情境,设计有思维递进关系的“问题链”,激发学生兴趣,活跃学生思维,丰富教学内容,在知识的迁移过程中激活学生发现和探究地理问题的意识,有利于培养学生的逻辑思维能力。
例如在学习高二区域地理《北美――以美国为例》一节时,我们就可以创设层层递进的“情境问题链”,引导学生的思维由浅入深、循序渐进地思考。
问题探究1:读图3回答。
(1)简述美国的本土地理位置特征。
(2)简述美国本土的地形特征。
问题探究1实质上是通过问题引领,让学生回归课本,复习基础知识,进行知识建构。
问题探究2:以乌鲁木齐和芝加哥为例,对比两地温带大陆性气候特征的异同及成因。(图4)
问题探究2是在问题探究1的基础上,跨越空间,采用小组合作探究的学习方式,调用相关知识并被激活迁移应用在新的情境中,巩固了相关的气候基础知识,实现了知识和能力的有效迁移和运用。
问题探究3:读图(图5)分析美国降水量的空间分布特征,并说明原因。
知识拓展:比较北美西海岸、欧洲西部的温带海洋性气候分布范围及其原因。
然后引导学生列表归纳“美国地形对气候的影响”。