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水循环总结范文1
【关键词】循环水管;制作;水压试验
一、水压试验方案确定
该电厂循环水管尺寸较大,直径3520mm,单根长7.5米,单根重12吨,国内通常是制作过程中采用其他检测方式对焊缝进行检测,如超声波检测、射线检测等,待整个管道系统安装完毕后进行系统打压试验,因此采用单根管子逐根打压,对于该公司循环水管单项工程来说是第一次,没有任何相关资料和经验积累,现场多方了解相关管子水压试验方案和大量查阅相关资料后,结合现场实际确定了最终方案:
为便于水压试验与前后工序施工的连续性,水压试验场地设置在循环水管组合场一端。
水压试验采用管子两端设置密封堵板,通过螺栓来紧固密封堵板,然后注水、打压、稳压、查漏的方式进行。具体见方案示意图。
水压试验水源来自临时性自建蓄水池,同时蓄水池也是水压试验的基础平台。
水压试验所需的泵、阀门、管路、螺栓、螺母、密封密封垫、压力表等现场采购。打压装置堵板采用现场制作的方式来制作完成。
首先,蓄水池注水。之后,利用组合场40T龙门吊将管子吊装至水压试验平台上就位,管子两端堵板开始吊装并对管子进行封闭、穿螺栓、紧固,打开堵板上的放气阀,连通泵和堵板连接的管路,启动注水泵向管子内注水,注满之后,启动打压泵,待压力达到要求压力后,观察是否存在泄漏的地方,若有做好记号返修进行处理之后再打压检查,若无,即为合格,进行下一根管子的水压试验。
方案示意图:
二、水压装置介绍
水压打压装置主要是由蓄水池、蓄水池(打压)平台、堵板、紧固螺栓、注水泵、打压泵及管路等构成。
蓄水池:现场开挖建造。开挖建个蓄水池,水池为管子打压提供水源,考虑力能设备配置,水池设置在循环水管组合场龙门吊轨道内,这样可以利用循环水管组合场的40吨龙门吊进行管子吊装、打压工作。由于水池位于管道组合场,受场地限制,为节省空间,水池内设置三道承重墙,作为管子水压试验管子支撑的基座。
根据现场土质和管道充满水后的重量等现场实际情况和受力分析,水池及池内承重墙采用钢筋混凝土结构。水池和承重墙相关设计和尺寸满足相关标准要求。水池的尺寸要考虑能够容纳管子打压所需水量,并保持足够余量。水池要设置积水坑,便于水池清理换水等。水池既是水压试验的水源也是管子水压试验的平台,这样既能便于注水、放水,也节省场地占用。
堵板:现场制作。堵板由18mm厚,直径约4米的圆钢板做基板,之后在钢板上焊接300mm工字钢,之后在工字钢上且垂直于工字钢方向继续焊接一层150mm方钢(也可以两根槽钢对焊)。堵板上设置排气管带阀门、注水泵连接水管接口、打压泵连接水管接口。堵板内壁在粘橡胶密封垫的位置要先进行除锈打磨,保证密封垫能和钢板严密接触,之后进行粘胶涂抹,要均匀。另外,根据现场实际总结,橡胶密封垫是决定打压密封的关键部件,因此在密封垫粘接过程中要格外仔细,而且胶水要采用凝固后具有韧性的胶水。根据现场实践,密封垫要做成两层,先粘接一层软橡胶密封垫,之后再粘接一层硬度相对较大、耐磨的密封垫(现场采用的是传送带材质橡胶),这样做是因为与管子接触的一层硬度较大的密封垫能够抵抗重复磨损和管子边缘对密封垫的剪切力,而里面的一层相对较软的橡胶密封垫能够起到缓冲和密封作用。
注水泵与打压泵:注水泵与打压泵由分包商提供,注水泵参数:10马力,440V,14.5A;打压泵参数:10马力,440V,4.3A。
紧固螺栓:8.8级螺栓螺母共60套,尺寸:M50。
蓄水池(打压)平台:现场制作。该平台的制作可以采用现场循环水管制作的下脚料,就地取材,节省时间和节省成本。平台主要包括蓄水池格栅盖板、管子支撑底座、螺栓支撑框架、梯子(见前图:水压装置整体图)。该平台的设置,既保证了水压试验过程的安全性,也为高效的完成水压试验提供了便利。
三、水压试验
将单根循环水钢管用组合场龙门吊吊至打压平台就位,保证管子中心和平台中心一致,两端堵板用龙门吊或者汽车吊吊至管子两端,穿螺栓,调整堵板位置确保密封垫密封严密,开始紧固螺栓,紧固时要对称紧固,防止紧固不均衡,导致泄漏。紧固完毕后,打开堵板顶部的排气阀,开始启动注水泵注水,待排气阀有水冒出时,关闭排气阀,关闭注水泵,启动打压泵,根据压力表指示,达到要求压力时,打压泵停止,保持一定时间后,检查焊缝是否有渗漏。若有,将渗漏处进行标记,进行处理后重新进行水压试验;若无,即为合格,排水,松螺栓,吊出管子,进行下一根管子水压试验。
四、总结
通过该水压试验方案对循环水钢管进行检查,不仅能对钢管焊缝焊接质量进行检查,还可以对钢管钢板的质量进行检查,避免了钢板本身肉眼不可见的砂眼等缺陷给工程带来的质量隐患和事故的发生。
通过现场实践,该水压试验方案满足对现场循环水钢管的检测要求,水压试验合格率100%。
该水压试验方案的重要控制点在于管子两端堵板的橡胶密封垫,橡胶密封垫的泄漏与否和使用时间长短决定着水压试验的效率。
本水压装置只是针对现场施工用的临时性装置,从工程量和成本角度考虑,没有采取自动化手段,如果是大量的工厂化的水压试验,可以进行自动化改造升级。
水循环总结范文2
关键词 高效课堂 教学设计 地理
中图分类号:G424 文献标识码:A
水是地球上最活跃的自然因素之一,也是人类生存和发展不可缺少的一种宝贵的资源。地球上水循环和地壳物质循环、大气循环等一样,都是自然界物质循环的重要表现。因此,该节在本章乃至全书中具有重要地位。本节教材紧紧抓住水体运动这一思想,侧重介绍了水循环和洋流的相关基础知识。
结合以上分析,笔者制定了如下教学目标。知识与技能:(1)了解水循环的过程及主要环节;(2)理解水循环的地理意义。过程与方法:(1)通过学习水循环,能运用图解方法正确表示水循环的全过程,培养学生的动手能力和地理空间思维能力。(2)通过学习水循环的过程,用简练的语言表述水循环的过程及意义,并通过案例分析,使学生能够培养综合分析问题的能力。情感态度与价值观:(1)通过分析人类对水循环各环节的影响,树立正确的人地观和科学发展观;(2)增强水资源的忧患意识,树立科学的资源观,养成节约用水的习惯。
在教学中以海陆间循环为主,将三种水循环的过程和环节综合在一幅示意图中,使学生综合把握水循环,最终使学生能理解并说明水循环的地理意义及人类对水循环的影响。本节课采用了导学案、多媒体课件等工具,主要使用了合作探究式学习方法。下面主要阐述一下本课的教学过程。本课共分为六个教学环节:基础问答、沙场点兵、三个臭皮匠、凝练升华、雄辩天下、我的金点子。
新课导入中教师本人演唱自编的歌曲,创设“地理大讲堂”节目现场氛围,教师角色变为节目主持人,引出本课探究内容听老师唱歌集中注意力通过一段教师自编的小曲,来调动学生学习的热情。
第一环节:基础问答。课前已经安排八个学习小组根据导学案内容进行预习。教师安排小组长对对应小组成员进行基础问答检测,时间3分钟。教师对组员进行适当抽查,对小组长预习效果在课下进行检测。 小组长对每位小组成员进行提问检验预习效果,体现小组学习的比学赶帮超的优越性,锻炼小组长的组织能力。
第二环节:沙场点兵。安排一、三、五、七这四个小组派一名代表到黑板前绘图完成水循环的过程及主要环节:海水吸收太阳辐射后蒸发生成水蒸气,上升遇冷,凝结成云,这一环节称为蒸发。水蒸气在高空遇冷,水汽凝结成云致雨,以降水的形式降落地面,这一环节称为降水。一部分水蒸气随大气运动到陆地上空,这一环节称为水汽输送。水蒸气来到陆地上空,同样以降水的形式落到地面。汇聚在地面的水再次蒸发,在植被的表面会发生植物的蒸腾,这些水蒸气同样上升冷凝,成云致雨。落到地面的水会沿着地表低洼的地方流动,最终汇入海洋,这一环节称为地表径流。地表的水顺着土壤的缝隙渗入地下,这一环节称为下渗。渗入地下的水在第一个隔水层之沿着低洼的地方汇入大海,这一环节称为地下径流。这就完成了水循环的过程。组织大家推选一名代表对各小组作品进行点评,并给予不同星级的奖励。(在学生画图期间巡视,并引导。进行指导和纠正) 小组代表到黑板前绘图,并能用简练语言描述水循环的类型、过程和主要环节。其他同学在导学案上完成绘图任务。 通过自己动手画图,加深对水循环过程和各环节的理解,并通过表述和点评锻炼学生的语言表达能力和逻辑思维能力。
第三环节:三个臭皮匠。设计活动:组织探究合作探究——以我们的“母亲河”黄河为例探究:(1)黄河参与了哪种类型的水循环呢?(2)我们人类活动怎样影响了黄河的水循环呢?(3)黄河塑造了怎样的地表形态?(4)李白《将进酒》中的名句:“黄河之水天上来,奔流到海不复回”这句诗当中蕴含着什么地理原理,又存在什么错误呢?(教师可以适当参与小组讨论,对讨论的思路加以必要的指导) 小组合作探究:看图、思考、讨论、作答(1)黄河主要参与海陆间大循环,因为她属于外流河,但其源头也参与内陆水循环。(2)我们人类通过抽水灌溉、拦坝蓄水、跨流域调水、破坏植被或植树造林等多种方式影响黄河流域的地表径流、地下径流、下渗、植物蒸腾等环节。(3)黄河塑造了上游的河流峡谷、中下游的冲积平原、河口三角洲等地貌。(4)诗中所说的“天上”来指的是黄河的主要补给类型为大气降水,“奔流到海”说明黄河是外流河,“不复回”错了,因为黄河参与了海陆间大循环,黄河的水通过海水蒸发、水汽输送、降水等环节还能回来。 通过合作学习和讨论,一方面通过案例分析渗透了本课的重点、难点:水循环的地理意义和人类的水循环影响,便于难点的突破;另一方面也加强了学生合作意识及地理科学素养培养,同时认识到了自然界水的动态平衡,受到辩证唯物主义教育。
第四环节:凝练升华。学习了水循环的过程,我们来认识一下水循环的意义。结论:水循环维持了全球水的动态平衡;水循环使得地球上的各种水体处于不断更新状态;水循环是地球上最活跃的能量交换和物质转移过程之一。思考,讨论、作答通过对水循环过程的理解,在老师的引导下,学生之间讨论出水循环的意义,并揭示出不断学习,不断更新知识的重要性。
第五环节:雄辩天下。给出辩论题目“水资源通过水循环可以得到更新,那么水是“取之不尽、用之不竭”的资源。学生根据自己课下搜集到的资料分成正反两方阵营,对本题目进行观点阐述、自由辩论、总结发言等环节。“真理越辩越明”,通过辩论激发学生学习的新,增强水资源的忧患意识,树立科学的资源观。
第六环节:我的金点子。播放视频MTV《水》片段。引导学生提出自己节水的金点子。教师加以归纳总结:大力发展绿化,增加森林面积涵养水源。推广节水技术,提高水资源的综合利用率。发展节水农业,采用先进的灌溉技术。提高公民节水意识,提高水价。保护水资源,减少水污染。修水库、跨流域调水。海水淡化。学生自由发言,从开源和节流两个方面提出自己的金点子。加深和巩固本节课的内容,完成本节课的学习。树立节水意识和环保意识。
本节课笔者设计了下面的板书,为的是使学生有清晰的知识脉络,能够形成知识框架,便于学生理解掌握:
自然界中的水循环
一、 水循环的能量来源:太阳辐射、重力能。
二、 水循环的过程、环节和类型
海陆间大循环——蒸发、水汽输送、降水、下渗、地表径流、地下径流
内陆水循环——蒸发(植物蒸腾)、降水、下渗
海上水循环——蒸发、降水
三、 水循环的意义
水循环总结范文3
地理是一门综合性学科,它集自然学科与社会学科的特性于一身,具有较强的知识性,更具较强的实践性与浓厚的趣味性。但在传统的地理教学实践中,依然存在着很多问题。
首先,大班授课,学生的学习兴趣、学习习惯、学习能力、学业水平和综合素质差距较大,而授课步调却无法因人而异,导致“吃不饱”和“吃不好”的现象并存。因材施教、个性化学习更是无从谈起。其次,传统的讲授法导致学生对地理学习兴趣不大;一节课40分钟对于学生来说又过于漫长,不利于学生对知识的理解和记忆。再次,高中地理必修1的内容主要涉及自然地理,原理性知识较多且抽象性较强,不易理解。学生在预习时,只有课本等文本性辅助资料,学生普遍反映看不懂、学不会。最后,图是地理的“语言”,用图归纳总结地理规律或地理特征是最准确、最牢固、最有效的地理学习方法。传统教学无法动态、直观地展示某些复杂的地理现象及绘图实操,很多学生不能且不会通过读图和绘图探究各现象之间的联系,只能采用背诵的方式记忆知识,形成抽象而模糊的认识,看图及绘图的能力无法得到有效提升且极易丧失学习兴趣,效率低,效果差。
微课的特点和作用
《义务教育地理课程标准》(2011版)明确提出,在教学时要灵活运用多种教学方法,要充分重视地理信息资源和信息技术的利用,关注培养学生的学习兴趣、学习能力、创新意识和实践能力,帮助学生学会学习。当前,微课作为一种新型的学习资源,受到各级各类教育机构及学校的重视,已成为教育信息化建设进程中的一个新热点。运用微课,我们可以有针对性地解决传统教学中的一些问题:(1)学生可以根据自己的学习情况,自定步调,反复地学习和观看微课,直到掌握学习内容。(2)微课具有“短小精悍”的特点,时间短,且知识重难点突出,条理性强,学生易于记忆和学习。(3)通过观看微课中的视频或动画,再加上教师的解说,学生可以在理解知识的基础上,通过模仿和绘制,提升自身的看图、绘图能力。(4)学生通过观看教师录制的微课,对重难点的理解会更到位;自学的效率也会提升;课后还可通过复习查漏补缺。
教学案例
“水循环的类型”是人教版高中地理必修1第三章第一节的内容,学生在高一已经学过。其教学目标是,学生通过学习能够正确说出水循环的过程,掌握水循环的类型、环节及区别,且能绘制出简单示意图。
微课的主要内容:多媒体展示海陆间循环、海上内循环、陆地内循环的flash动画教师讲解水循环的过程教师绘制水循环过程图列表对比总结三种水循环类型的区别。
本课借助微课,以不同的应用形式开展教学,每个教学环节的实施过程如下。
1. 水循环的主要环节
学生观看微课《水循环的类型》,并通过微课中的练习题自己测试学习情况,根据学习情况自行调整学习进度,也可以反复观看微课。微课的动态演示有声有色,能提高学生的学习兴趣。教师还可以根据学生的练习完成情况及时调整教学的进度及教学内容的深度。而以前采用学生阅读教科书或者听教师讲授的教学方式,在该环节会出现部分学生理解较慢、课堂效率较低、学习兴趣不高等现象。教师不能及时收集学生的反馈情况,从而有针对性地调整教学,如课堂教学进度、教学内容的深度等。
2. 描述水循环的过程,并绘制出简单示意图
学生通过反复观看水循环的发生环节,掌握水循环的基本过程及内容。微课增强了学习的直观性。通过“学—绘—评”的方式,大部分学生都能理解并学会绘制水循环图,有效提升读图、绘图的能力。在使用微课前,一般采取“教师讲授,师生一起绘图”来实施该环节。由于水循环的发生环节较多,学生不易记忆,但是课堂教学时间有限,教师不可能重复绘图,因此不能保证大部分学生都能学会绘图。学生的读图、绘图及探究与实操能力难以得到有效提升。
3. 列表区别不同类型的水循环
学生分小组探究,重复观看微课。通过再现和回放水循环内容及过程,学生能够在不断对比和分析的过程中梳理和掌握地理知识结构。这一环节此前一般采取“教师列表,小组讨论总结”的方式实施,学生无法重复观察和对比分析水循环发生环节,不利于对地理知识结构的梳理和掌握。
教学效果分析
本课的施教对象为高二理科班(7班、8班、15班),高二文科班(18班、23班)的所有学生。其中,7班、8班为理科普通班,15班为理科实验班;18班为文科实验班,23班是文科普通班。我们对这几个班分别以课前看微课、课上看微课、不看微课三种形式进行教学。教学结束后,我们采用测试、问卷调查、访谈的方法对教学效果进行了分析。
1. 测试
教师通过包含6道选择题和一道材料分析题的微练习对学生进行随堂测试,了解微课对学生学习效果的影响,测试成绩见表1。
由表1数据分析:应用微课教学的文科23班与不使用微课教学的文科18班的平均分相差12.6分,而在距此测试最近的一次月考中,文科23班的月考成绩平均分低于文科18班14.33分;应用微课教学的理科7班、8班与不使用微课教学的理科15班的平均分相差31.9分和45.8分,而在距此测试最近的一次月考中,理科7班、8班的月考成绩平均分低于理科15班36.3分和48.1分。从测试成绩的变化可以看出,运用微课教学后,无论文科还是理科,普通班与实验班学生的平均水平差距都在缩小,由此说明微课的应用有助于提升学生的学习效果。另外,理科15班和文科18班两个实验班的成绩较高,而其余三个普通班,尤其理科普通班8班仅25.7分,这是因为实验班学生与普通班学生的初始水平差异较大。
2. 问卷调查
在测试后,我们又安排文理科实验班的学生观看了微课视频。为了探究微课教学对学生的学习效果帮助程度如何、对学生的哪些学习阶段有帮助等问题,我们设计了调查问卷,相关数据及分析如下。
由表2可见,大多数学生认为,微课的应用对教学是有帮助的,但对课程学习的帮助一般。理科班,尤其是理科15班的学生对微课的接受程度略高于其他班级。
由表3可见,大多数学生认为微课适合新课学习以及突破重难点,说明它很适合学生预习及自学。
由表4可见,理科班的学生比较喜欢微课,而文科班学生较喜欢传统教学。这反映出文理班的学生对上课的需求不一样。对文科班学生来说,地理是高考科目,他们更看重的是学习内容,已经学会的内容对他们的吸引力不大。教师在实施教学时,还要结合具体的教学内容、教学对象,采用合适的教法,才能达到更好的教学效果。
3. 访谈分析
我们从每个班各选出9人,其中好、中、差程度的学生各3人,就3个与微课相关的问题,与他们进行了面对面的访谈。
问题1:传统教学和微课教学,哪种方式更有效果?3个理科班的学生均很喜欢微课,尤其是理科实验班。因为他们思维很活跃,喜欢新鲜事物,且地理不是他们的高考科目,所以喜欢上课轻松、有趣些;这说明微课能激发学生的学习兴趣。
普通文科班倾向于二者结合,而实验文科班的学生则倾向于传统授课,他们感觉在传统教学中学习更真实,师生能够随时互动,教师会讲到各种知识点的学习方法、考试类型以及做题的思路。对于他们来说,地理是跟高考挂钩的科目,他们考虑的是成绩和会不会做题,他们认为传统教学对学习更有帮助,学习效果更好。这说明教师在制作微课时应适当进行知识拓展。
问题2:微课教学中的存在问题是什么?
学生普遍反映在微课里教师讲课很正统(指语言上)。这可能是由于平时授课时学生能看着教师,感觉亲切。此外,教师上课时可以声情并茂,随时调节课堂气氛,而微课中教师用语则较严肃,所以给人一种不真实感,感觉教师离学生很远。
问题3:你认为微课教学和传统教学的优点分别是什么?学生反映微课的优点是:生动、有趣、图文并茂,能增加视觉兴趣;知识表达清晰有条理,简洁易掌握;知识梳理耗时短,不易疲劳,能有效突出重点;看不懂时,可反复观看微视频。传统教学的优点是:知识讲解能更详细、更全面(这可能是因为微课中没有进行知识拓展,给学生造成的误解);学生与教师可以更多地交流、互动,但是记忆不佳,所以更适用于简单、低层次内容的教学。
水循环总结范文4
关键词:学生宿舍 水 微循环 水净化
中图分类号:G4 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)11(c)-0199-02
近年来,国际上对淡水资源保护与利用的关注度逐渐提高,淡水资源的循环与净化也日益为人们所关注,国内外市场上水循环装置的设计研究也成为一个热潮。通过调查国内外市场上的水循环设备得知,目前市场上主要存在的水循环装置多采用水泵来实现水资源的循环使用,设计复杂且能源消耗较大。为改善此情况,结合高校宿舍现状,该文探讨了一个水循环利用的系统设计。
1 系统设计
这是一个结合过滤、储水、微循环、再利用等特点的节水系统,该系统分为具有过滤和储水功能的水箱以及管道结构系统两部分构成,具体如下:每个宿舍卫生间安装一个储水装置(水箱),通过管道系统将上一楼层的洗衣、洗漱用水存储起来,经过水箱中过滤装置的简单处理后可用于冲便池,起到废水循环再利用的节水目的。
1.1 系统的原理
该系统设计大、小两个水箱同时工作,大水箱位于上方,用来储存上层楼的洗漱用水并通过过滤装置过滤后流向下方小水箱中,由小水箱控制便池冲水(如图1所示)。当小水箱内水量不足6升时,自来水由进水口进入小水箱,直到水位到达浮球控制水位,实现便池冲水的目的。
1.2 过滤及储水系统设计
以该校区四人宿舍为例,一个宿舍用来冲厕所的水量每天约为100 L,考虑到用水时段并不均匀,结合卫生间的具体情况,把大水箱容积设定为300 L,可达到储存废水的目的。
为避免上层楼废水中存在的杂质堵塞管道,大水箱内部设计有两重过滤措施(如图2)。首先,水箱内部装有可拆卸的过滤网和导流板将水箱分为上下两个部分,废水从水箱上部流经过滤网后再由导流板流入下半部分,若因杂质过多,过滤网被堵住,废水可以从滤网顶部经过一段装有弧形过滤网的滑道流入下部,过滤网可由滑道随时取出清洗。其次,为了防止一些固体杂质沉积在箱底,将箱底设计成装有可开盖子的斜面,水箱放水后即可打开盖子进行清洗。
1.3 管道系统及结构设计
该系统所有部件都建立在原有给排水管道之上,不破坏现有管道功能。大水箱的进水口与上层楼下水管道相连通,小水箱出水口与原有便池进水自来水管道相连通。连通道部件(如图3所示),可通过开关恢复原有给水管道的运行。同时,蓄水箱顶部还设有通向下层楼蓄水箱的溢流管道,使整层楼的蓄水箱连为一体,当上层水过多时废水经溢流管道自动流向下层水箱,而当最底层的蓄水箱装满时废水将通过下水管道流走。在考虑到以上问题的基础上,每个水箱都还有通向所在洗手间下水道的管道,当出现上述装置解决不了的问题时,还可以将水全部排进下水道。
1.4 系统特色
综合以上系统的设计,可总结出该系统具有以下创新点:(1)各宿舍水箱互联,增大储水量,提高废水利用率,节水效果显著;(2)不破坏现有给排水系统,且改进后的系统能随时启用;(3)不占用额外空间,不影响原有建筑结构;(4)有滤网和蓄水箱底部的盖子双重过滤,且方便清理维护;(5)不靠其它能源维持系统运转,节能减排;(6)水箱间相互联通的管道上有开关,单个水箱的破坏不会影响其它水箱的正常使用。
2 结语
经统计,该校区学生宿舍通过洗手池浪费的水资源约达20万吨/年,这些水完全可以被循环利用于冲便池中。根据实验,本系统装置的节水率约为70%,若冲便池用水经过本装置全部由卫生间产生的废水提供,则全校区每年至少可节约4万吨水,按常州市自来水费每吨3.07元计,则每年至少可节约水费12万元。
参考文献
[1] 姜文源.建筑给排水技术现状及发展趋向[J].给水排水,2007(S2):5-17.
水循环总结范文5
关键词:真空;冷凝;过滤;节能减排
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2013)35-8128-02
Key words: vacuum; condensation; filtration; energy conservation
1 真空回潮机简介
1.1结构
如图1所示,真空回潮机由回潮箱1、真空系统(由4、6、8、9及相关管道、仪表、执行器件组成)、加潮系统Ⅰ、液压系统、冷却水循环系统(由2、5、7、10、11、12、13、14等组成)、气动系统、单机电控系统等组成。
1.2原理
真空回潮机是利用真空泵抽吸回潮箱内的空气,使箱内达到预定的真空度,然后由加潮系统将水蒸气和水混合后以低压湿蒸汽的形式输入箱内,被烟叶吸收而回软。
冷却水循环系统在此过程起的作用是:由位于多个真空泵之间的冷凝器将蒸汽冷凝,得到更高的真空度,且减少蒸汽使用量。
其工作流程如下:
2 设备现状及存在问题
真空回潮机在使用一段时间后,出现
1)真空度不稳定甚至达不到真空度要求;2)物料出口水分偏小;
以上现象存在并有差距逐渐拉大的趋势。这样,不利于真空回潮机工艺任务的实现。
3 原因分析
造成真空度不稳定甚至达不到真空度要求,物料出口水分偏小的原因,推断有以下几点:
1)蒸汽压力偏低及压力波动,蒸汽含水量过多:蒸汽压力偏低及压力波动对真空泵的能力有较大影响,因此蒸汽压力不应低于要求的工作压力;而压力波动会引起真空泵性能不稳定。蒸气含水量过大将导致各流量下真空度的波动,造成泵的工作不稳定。
2)蒸汽喷射泵喷嘴磨损或堵塞:蒸汽喷嘴的磨损或堵塞将影响抽真空效果。
3)真空箱体门密封圈密封不好、气动阀不到位、管路连接处或阀类器件损坏而造成的微小泄漏;
以上因素引起的泄露将直接影响到抽真空过程。
4)冷却水水质较差,影响热交换性能,使蒸汽难于冷凝,从而影响真空度;
5)冷却水供水量不足或温度太高:进入冷凝器的冷却水量不足,会使冷凝器中排气温度上升,从而使未冷凝的蒸汽量增多,使下一级蒸汽喷射泵被抽的混合物量增加,导致其吸入压强上升,真空泵能力下降。并且冷却水水温越高,耗用的蒸汽量越多。
4 现象排查
1)对于原因分析中的1:检查气源压力表示数大于0.8Mpa,且示数稳定,未有压力波动;真空回潮入口蒸汽管路疏水良好,是干度较高的工作蒸汽。
2)对于2:检查喷嘴,未出现磨损或堵塞现象。
3)对于3:结果为箱体密封和管路无泄漏、各阀类器件均正常。
4)对于4:将冷凝水循环系统内的冷凝水放干净,人工清理循环水池,重新注入纯净的软化水。经过试机,真空度仍然上不去。
5)对于5:在对进水管道阀类器件法兰端拆卸后,发现存在锈皮、焊渣等杂物。而清理干净后,真空度达到要求,且物料出口水分正常。
因此,判断出,管道堵塞,冷凝水水量不足是造成真空度不达标、蒸汽量消耗增多的原因。
为防止此类问题再次发生,需对冷却水循环系统进行改造。
5 改进措施及方案优点
5.1改进措施
5.2方案优点
1)进水管道加装过滤器,用来消除冷却水中的杂质,使进入冷凝器中冷却水量充足,降低冷凝器的排气温度,减少未冷凝的蒸汽量,实现真空度要求。并在过滤器下方加装蝶阀,便于拆卸清理滤筒。
2)增加自循环水系统,并附加温度检测仪。自循环水系统即:水池循环水系统。当温度超过32°以上,水池循环水系统的水泵自动开启,进入自循环,便于循环水热量能够排出。
3)水箱底部开排污口。定期打开水箱底部排污阀排除水箱底部污垢,便于水箱水泵的正常工作。同时,对水箱进行清洗,保证水质清洁。
6 效果与总结
经过实地改进,并跟踪检测,此项改造取得了良好效果,具体体现在:
冷却水供量充足,冷凝器不再发热,真空度稳定且达到要求;蒸汽的渗透性和烟叶的吸湿性增强,回潮速度快且效果好,保证了工艺质量;如表1所示。
表1
[\&改造前(平均)\&改造后(平均)\&最低真空度\&0.67Kpa\&0.49Kpa\&冷却水进水最高温度\&33.7°\&31.1°\&出口水分\&12.24%\&13.66%\&]
2)冷却水温度降低,使真空泵负荷降低,减少了抽真空所耗用的蒸汽量,一定程度上降低了能耗,为企业的节能减排做出了贡献。
参考文献:
[1] 徐灏.新编机械设计师手册[M].北京:机械工业出版社,1995:368.
[2] 电机工程手册编委委员会.机械工程手册[M].北京:机械工业出版社,1982.
水循环总结范文6
关键词:水网工程;建设思路;智能化;概念辨析
中图分类号:TN911;TV21 文献标志码:A 文章编号:1672-1683(2015)03-0534-04
Abstract:Smart water network engineering includes the water physical network construction which is composed of all the water regulation infrastructure,water information network construction which characterizes the intelligent technology trend,and water management network construction which consists of the institutional mechanism construction and regulation decision-making.Smart water network provides the integrated platform and comprehensive support for water management and control.There are controversies in the engineering construction idea of smart water network;however,smart water network represents the future development trend for water management and has received more attention.In this paper,the concept of water network engineering is analyzed,water network intellectualization is illustrated,the construction idea of smart water network is discussed,and the crucial scientific issues and core technology for the construction of smart water network are proposed.
Key words:water network engineering;construction idea;intellectualization;concept analysis
由于人类目前对于大气水和土壤水等非径流性水分调控的能力、程度和范围还相当有限,以径流性水资源为基本对象的各类水事活动,均以“自然-社会”二元水循环网络系统为物理依托展开[1],其中自然水循环网络包括江、河、湖泊以及水文地质单元系统,社会水循环网络包括“供水-输水-配水-排水-回用”水网络体系[2],如依托自然河湖水系实施防洪减灾和水资源开发利用,依托人工渠系管网进行供水、用水和排水,等等。因此一个地区的水网,是不同时期治水实践的物质基础和客观载体,其系统的完善与否、功能发挥的好坏,会直接影响人们生活质量、经济社会发展和生态环境状况[3]。正因为如此,水网和电网、交通网、信息网(包括通讯网和互联网等)并列为现代社会的四大基础性网络。目前,智能电网、智能交通工程建设等已取得长足发展,相比而言,水网智能化建设却比较落后。智能水网建设意义十分重大。开展智能水网研究能够促进江河湖库水系的科学规划,有效指导各级水系联通连通;协调各级水行政管理机构,保障最严格水资源管理制度的实施;建立水权交易机制,利用市场经济机制优化配置水资源等。
1 智能水网概念浅析
1.1 水网和水网工程
各类水问题不管其表现形式如何,均可以归结为水循环演变与调控的失衡。水力网络作为水循环的载体,是水循环过程调控的对象。通常把水力网络简称为水网。水网和水网工程是完全不同的两个概念。水网指的是由自然的江河湖库与人工供用排水管网设施所组成的连通水系。水网工程则是指建设水利工程有效联通江河湖库水系,搭建决策支持平台管理各类水利设施,发展水循环调控理论实施水循环调控的过程。随着现代治水理念和信息化技术的不断发展,水网工程正在朝着智能化方向发展,逐步融合了由各类水流调控基础设施组成的水物理网建设,符合智能化技术特征趋势的水信息网建设以及以体制机制建设和调控决策形成实现体系的水管理网建设,发展成为以 “坚强友好”为特征的水利设施建设、以“智能感知”为目标的现代信息技术和以“科学决策”为核心的水管理活动[4]。智能水网代表着水务管理的未来发展趋势,是“自然-社会”二元水循环理论与多维智能化现代信息技术的深度整合,在水事管理,水利设施、信息系统建设,水资源配置与调控等方面都体现着先进性和科学性。
1.2 智能水网工程
“智能水网”主要由三大基本网络组成[5],智能水网工程框架与建设内容见图1。
一是实体网。从属性上可分为自然水网和社会水网,前者是自然的河湖水网,后者是人工的取、供、输、排水渠系或管道网络系统;从范围上可分为跨流域水网、流域水网和区域水网;从使用功能角度可分为防洪抗旱系统、城乡供排水系统、农业灌溉系统、航运系统、水力发电系统和水土保持系统等;二是信息网。即水在自然系统和社会系统流动过程中相关属性信息采集、传输、存储、处理的基础设施和数字化系统,包括智能感知、智能仿真、智能诊断、智能预警、智能调度、智能处置、智能控制在内的全过程调控基础信息网络;三是管理网。包括水网的调控规则、水管理公共政策与制度以及智能化决策平台等,按层级划分包括国家管理网络、流域管理网络和区域管理网络等。在上述三大组成中,实体网是智能水网的物质基础,信息网是智能水网的决策支持,管理网是智能水网的中控枢纽。三大网络通过国家级、流域级和区域级(覆盖省、市、县)的层次化系统平台,实现相互之间的有机集成和系统支持,促进水流、信息流和业务流一体化融合,保障水资源统一调配和管理。
1.3 水网智能化在三个分支的具体体现
国家水网工程的智能化可以从水物理网、水信息网、水调度网三个分支网络的智能化建设来阐述[6]。水物理网建设包括自然河流水系整治、蓄引提水工程建设、供排水设施体系建设等,基本涵盖水利基础设施建设的内容,而智能化要求在工程建设中既要考虑宏观系统结构与布局的科学性,也要注重单体设计与材料选取的合理性,工程建设应能够体现当代水利基础设施体系规划、设计水平的提高和工程建设技术与材料工艺的进展。水信息网建设涵盖了“自然-社会”二元水循环及相关信息的采集、传输、处理的整体建设内容,其智能化建设则对于通信传输的可靠性和有效性、自动化设备的先进性、系统的兼容性和可拓展性等方面具有更高的要求,要求工程建设应与当今时代信息化建设和发展趋势相符合[7]。实施的难点在于配套水利监测、控制设备的研发。水调度网建设主要是以水循环预报和调配控制为核心的管理决策能力建设,其智能化要求是,既要能够使水资源多目标的科学决策与实时调控能力得到全面提升,又要与现代水利决策与管理体系改革框架相吻合。
2 智能水网工程建设思路的探索
我国智能水网工程拟以“四横三纵”的国家水网为骨干网架,各等级江河湖库连通互济的区域水系为基础网络(水物理网),将现代先进的传感测量技术、通讯技术、信息技术、计算机技术和控制技术(水信息网)与调度组织管理(水调度网)高度集成,而形成的新型水利现代化建设的综合性载体。它应以保障国家水安全,建设水生态文明社会为终极目标,在满足生态环境需水、保证供水安全等强制约束下,协调管理、科学规划江河湖库水系连通工程建设,适应水权交易制度发展,利用市场经济机制优化配置水资源,保障最严格水资源管理制度的实施,极大地满足各部门对水资源需求,实现对用户安全、可靠、经济、互动的水供应和增值服务,进而促进水生态文明社会建设。
2.1 建设智能水网的理论基础
“自然-社会”二元水循环调控理论是国家智能水网工程建设的理论基础[8]。“自然-社会”二元水循环调控和实施的主要步骤包括:(1)模拟。利用“水循环模拟模型”模拟计算远期、中期、近期三个时间尺度的上水资源供需匹配情况,对水资源供需失配区域在宏观、中尺度和微观三个空间尺度上进行水资源合理配置。(2)预报。基于人类社会经济发展和水动态循环过程认知,预报自然界供水和人类经济社会需水变化,为实施调控提供依据。(3)调度。调度过程与模拟预测尺度相对应。包括长期调度,短期调度和实时调度。(4)控制。实施监测水流过程和水流形态,基于调度计算结果实时控制闸门群和泵站群,达到合理调控水流过程和改变水流形态的目的。(5)评价。对实施效果进行评价,并根据评价结果,对框架、模型进行反馈改进。“自然-社会”二元水循环调控的技术框架见图2。
2.2 建设智能水网的手段和目标
节约用水、水价杠杆、定额管理、总量控制、水权分配、节水型社会和水生态文明城市建设等是我国实施水资源调控多种手段。智能水网与以往调控的不同,它是更强调决策的科学性和决策、调控一致性。它将基于大数据的“自然-社会”供、用水分析,制定调控方案,采用综合的调控方案,对现存的水短缺、水污染和水生态系统退化等问题进行系统治理。
智能水网工程将有步骤推进实施水循环过程调控所依存的软硬件系统建设,通过打造一个基础平台,建设国家-流域(行政区域)两级控制中心,理顺国家-流域-地方三层管理关系,实现防汛抗旱类、水资源管理类、生态环境类和工程管理类等四类业务的智能化应用,推动实现全国大水网、水利信息网和调度管理网的有序融合,逐步改变现有资源分散、重复建设、重建轻管现象。
3 科学问题和核心技术辨析
3.1 我国国家水网建设推进中存在的问题
调研[9-10]发现,我国经济发达地区和水利改革发展需求迫切的地区,针对当地洪涝灾害、水资源供需矛盾突出、水体污染和水生态退化严重等水问题,率先启动“智慧水务”相关工作,并将其作为推动水利公共管理服务的重要抓手和新时期区域水利基础设施建设、信息化建设、管理制度建设的综合平台,同时也引领着我国智能水网建设。目前,我国水网建设存在以下三方面的问题。
(1)各地都从自身水资源特点和实践需求出发建设各具特色的智能水网,因此建设理念、建设目标、建设思路、建设内容、建设路径各异。具体表现在名称提法上不同,上海市和北京市建设“智慧水网”,无锡市建设“感知太湖,智慧水利”,山东省建设“现代水网”,山西省建设“大水网”,海南省建设“水网体系”;还表现在智慧水网建设的侧重点不同,北京市重点是为了解决水资源调度管理问题,上海市重点是为了提供更好的社会化水务服务,山西省和山东省重点是为了提高水资源时空调配能力应对极端事件,无锡市重点是为了实现太湖生态治理目标,海南省重点是为了促进河湖连通实现“生态大城市”建设。
(2)各地智能水网建设缺乏统一认识和标准模式指导,有些地区对智能水网的内涵理解和建设任务认识还有偏差,表现在偏重于强调实体网建设,忽视信息网和管理网建设;偏重于强调实施监测与数据传输等“感知”建设,忽略“智慧”调度管理建设等。
(3)缺乏系统的规划设计理论。无论是北京市的“智慧水网”还是山东省的“现代水网”等,都是对当地水问题的一种具体解决策略,智能水网工程在国家层面上,还没有形成有效的顶层设计和系统性的学术成果。
因此迫切需要在实践探索的基础上,总结各地智能水网建设经验,从战略高度、全局视野开展顶层设计,在国家层面对水网工程进行整体布局和长远规划,全面带动农田水利、防汛抗旱、水资源配置、江河治理、水生态与环境保护的各项工作,提升国家水安全保障能力和现代化水平,实现水利全面跨越式发展。
3.2 建设国家智能水网亟需解决的关键科学问题
开展顶层设计,在国家层面对水网工程进行整体布局和长远规划,全面推进建设我国智能水网需要解决的关键科学问题如下。
(1)江河湖库水系连通规划理论与方法。国家智能水网主要通过江河湖库、枢纽调蓄工程和蓄滞洪区的合理布局,降低洪涝灾害潜在风险,增强工程调蓄能力,形成保障国家防洪安全的物理基础。因此,研究人工输配水工程理论体系与实践方法,有效联通江河湖库水系,形成与国家水资源优化配置目标相适应的水流通道体系,对于提升区域间水资源互调互济能力和区域内水资源开发利用水平至关重要。
(2)二元水循环模拟理论与仿真控制模型。水网智能化一个十分重要的方面就是水安全风险的预测和感知。国家智能水网主要基于二元水循环模拟和水网工程运行控制平台,预测潜在的水安全风险,提高水资源调度决策的针对性和系统性,从决策环节支撑水安全保障目标。因此,完善水循环及其伴生过程模拟与仿真理论模型,发展超大泛流域水资源合理配置技术方法体系,对于智能水网实施精细化水资源管理和调度,至关重要。
(3)智能化监测、控制体系规划理论与方法。国家智能水网使用水情、工情监测站点数据做出决策,并通过远程化、自动化、智能化的水利枢纽进行决策实施。因此,合理布局水情工情监测、控制站点,形成完备的智能化监控体系,事关智能水网工程成败。
(4)智能水网运行管理体系建设。以国家智能水网工程平台为载体和依托,开展以水资源管理制度、管理模式建设和水资源优化配置及科学调度实践为主要内容的水管理网体系构建和改革,完善管理理念、决策形成机制及规范制度保障等水管理要素,对于强化水资源科学配置和优化调度技术在水资源管理中的应用,增强决策指令形成环节的科学性和系统性至关重要。
3.3 建设国家智能水网的关键核心技术
对“水物理网”、“水信息网”和“水调度网”三个课题的核心技术进行总结和提炼。共提出了如下14项关键核心技术。
第一课题:水物理网应用基础研究。主要包括复杂输水网络的水动力学问题,江河湖库联通条件改变对水资源演变影响,江河湖库联通可行性判定研究。主要包括如下几个方面。
(1)超大泛流域水资源合理配置整体模型研究。
(2)节点水体容纳能力及区域供水能力研究。
(3)水系联通汊点水力特性研究。
(4)水网节点布局方法与通道连结体系建设。
(5)ArcGIS技术及其在水网布局中的应用研究。
第二课题:水信息网应用基础研究。主要包括流域水循环过程模拟与仿真,安全监测高新技术与自动化监控系统,大型通用水网结构系统分析原理与设计方法。
(6)水循环及其伴生过程模拟与仿真。
(7)安全监测及信息分析理论与方法研究。
(8)自动化控制系统架构与方案优化。
(9)配套设备标准体系建设与研发。
第三课题:水调度网应用基础研究。主要包括:长距离输水工程的优化调度技术,梯级水库群的联合调度和面向生态补偿的水网工程综合调度。
(10)高含沙、含盐河流水沙平衡调度技术研究。
(11)多水源联合补偿机制与实时调度研究。
(12)流域水资源量、质、效多目标调控技术。
(13)梯级水库群中长期优化调度技术。
(14)梯级水电站厂内经济运行与实时发电控制。
4 思考与认识
我国长期的水利建设和发展已为智能水网工程的建设奠定了良好的基础,但制约智能水网工程全面推进和快速发展的瓶颈问题依然存在。主要包括如下问题。(1)智能水网尚未形成完备成熟的理论体系和配套完善的框架结构,我国进行智能水网建设没有现成蓝本可供遵循,需要探索。(2)智能水网工程涵盖了水利科学、环境科学、系统工程等多个学科,包含了大量水利水电工程建设的核心关键技术,而且蕴藏了复杂的前瞻性理论。亟需联合政府、行业主管部门、科研单位、高校、企业针对有效社会需求进行系统设计,协同开展产业技术研发。(3)工程实践对理论探索的回馈作用不显著,应清醒认识到建设国家层面的智能水网是一个长期、艰巨、复杂、系统的过程,理论探索需要在长期的工程实践过程中进行完善,不能一蹴而就。水网工程智能化既需要工程建设和信息技术的进步,也需要与水利管理体制、机制创新相统一。智能化与信息化、现代化一样,是一个动态变化的过程,要科学分析智能化方向的发展进程及变化趋势,加深对智能化发展阶段的认识,明确重点工作任务,客服盲目性,不断推进国家水网智能化健康发展,为我国水资源配置与城乡安全、防洪除涝减灾、水生态文明建设、大型水利水电工程建设、国家河湖联通工程等水利事务的建设和决策提供强有力的科技支撑。
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