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水循环的意义范文1
关键词:LabVIEW;虚拟仪器;温度测量;数据采集
中图分类号:TP368.1文献标识码:A
文章编号:1004-373X(2009)19-113-03
Design of Water-Cycle Temperature Controlling System Based on Virtual Instrument
ZHOU Jingdong1,HUANG Ying1,YAN Mingxia1,LIN Lijun2,LIU Guangya1
(1.Center of Vehicle Noise & Vibration Control Hubei,Hubei University of Technology,Wuhan,430068,China;
2.Hubei Institute of Measurement and Testing Technology,Wuhan,430071,China)
Abstract:A novel approach is proposed to design a water-cycle temperature controlling system,which using LabView as developing platform to achieve the temperature data sampling,analysis,disposing,displaying and controlling automatically.With the using of the technology of Virtual instrument,the whole developing and designing process is simply,and easy to realize.In prototype system,the characteristic of low-priced hardware,friendly interface,flexible parameter setting and visual result displaying is equipped comparing traditional designing.
Keywords:LabVIEW;virtual instrument;temperature measurement;data sampling
0 引 言
随着PC、半导体和软件功能的进一步更新,虚拟仪器的功能和性能已被不断地提高,未来虚拟仪器技术以其在测量和控制方面的强大功能和灵活性为测试系统的设计提供一个极佳的模式,在许多应用中已成为传统仪器的主要替代方式[1-3]。
本文以水循环系统为研究对象,针对水循环的温度,在比较研究不同控制策略的基础上,建立精确的数学模型,对水循环温度控制进行了研究。通过数据采集卡对温度信号进行实时采集,并由软件平台对采集的信号进行分析,然后用数学模型控制算法处理输出,以使当前温度逼近设定值,从而达到温控目的,最后将采集数据保存记录,以备日后读取分析。利用虚拟仪器的巨大优越性改善水循环温度的控制品质,提高控制效果。
1 水循环温度控制系统数学模型的建立
1.1 水循环温控系统介绍
水循环温控系统由储水箱、水泵、传感器、散热器和电加热装置组成,水循环原理图如图1所示。由于本系统对温度要求较高,要保证水管环境温度保持在20 ℃,故需建立合理的数学模型及控制算法,将温度传感器PT100采样性能通过散热器及电加热器的动态温度值模拟出来,最终达到高精度控制温度的作用。
图1 水循环原理图
1.2 水循环温控系统数学模型的建立
水循环温控系统各个部分的温度因管道、散热装置和加热装置的原因会产生很大的变化。为了表达清楚达到预想的结果,就需要建立正确的数学模型。本设计根据实际情况,选择了几个特殊的点来建立模型。如图1所示,A,B,C,D,E,F六个点的温度,将引起变化的原因全部考虑进去,列出函数关系式,然后借助LabVIEW编程,由程序控制温度。
(1) B点的温度函数关系式
B点为采样点,B点的温度跟A点的温度因中间隔水箱会有一个延时K1,取在A点第N个采样值经过K1延时之后的平均值为B点的温度,它的温度函数关系为:
TB(N)=1K1[TA(N-1)+TA(N-2)+
…+TA(N-K1)]
(1)
式中:K1=V1qT,TA(N-1),TA(N-2),…,TA(N-K1)分别为A点第N-1,N-2,…,N-K1个采样时的温度值;V1为水箱的容积,V1=5 L;q为泵流量,q=0083 L/s;T为采样周期,T=1 s;
K1:为注满水箱需要的时间,即延时周期,通过计算K1=60 s。
(2) A点的温度函数关系式
A点的温度与D点的温度因水管而有个延时,故A点的温度函数关系如式(2)所示:
TA(N)=TD(N-K3)
(2)
式中:K3=V3qT;TD(N-K3)为D点第N-K3个采样点的温度;
V3为D点到A点水管的容积,V3=0.5 L;
K3为从D点到A点的延时周期,通过计算K3=6 s。
(3) D点的温度函数值
D点的温度与C点温度相比,不仅仅是水管的散失而延时,还与电加热装置有关,函数关系如式(3)所示:
TD(N)=TC(N-K2)+ΔTP′
(3)
式中:K2=V22qT;ΔT=PCq;TC(N-K2)为C点第N- K2个采样点的温度;
P为电加热器的功率,P=1 kW;C为水的比热容,C=4.18 kJ/kg•℃;
ΔT为电热前后的温度变化,通过计算ΔT=3 ℃;
P′为采样占控比,通过验证P′=1或0;
V2为C点与D点间水管的容积,V2=1 L;
K2为从C点到D点的延时周期,通过计算K2=6 s。
(4) C点的温度函数关系式
C点的温度与F点的温度相近,就是F点延时的某一个温度值,它的函数关系如式(4)所示。
TC(N)=TF(N-K5)
(4)
式中:K5=V5qT;TF(N-K5)为F点第N- K5个采样点的温度;
V5为F点到C点水管的容积,V5=0.5 L;
K5为从F点到C点的延时周期,通过计算K5=6 s。
(5) F点的温度函数关系式
F点与E点相比,因为散热器和水管的同时作用,温度也相差很大,该点的温度函数关系如式(5)所示:
TF(N)=(1-K)TE(N-K4)+KT0
(5)
式中:K4=V4qT;TE(N-K4)为E点第N-K4个采样点的温度;
K为制冷系数,K=0.3;T0为环境温度,T0=20 ℃;
V4为E点到F点水管的容积,V4=1 L;
K4为从F点到E点的延时周期,通过计算K4=12 s。
(6) E点的温度函数关系式
E点的温度与B点的温度相比也有个延时,该点的温度函数关系如式(6)所示:
TE(N)=TB(N-K6)
(6)
式中:K6=V6qT;TB(N-K6)为B点第N-K6个采样点的温度;
V6为B点到E点的水管的容积,V6=0.5 L;
K6为从B点到E点的延时周期,通过计算K6=6 s。
综上所述,A,B,C,D,E,F六个点的函数关系式及相互联系已经表达清楚,通过LabVIEW建立相应的数学模型。
2 水循环温度控制系统的软件设计
本设计通过数据采集卡对温度传感器传感信号进行实时采集[4],并由软件平台LabVIEW对采集的信号进行分析,采用上述的数学模型控制算法处理输出,使当前温度以零稳态误差逼近设定值,达到精确控温目的。根据水循环温度控制系统的基本要求,系统划分为五个功能模块[5,6],即:用户登录模块、数据存储模块、参数计算模块、控制算法模块等,系统的控制模块框图如图2所示。
图2 系统的控制模块框图
2.1 主控模块
系统的主控模块提供了温度控制功能。它通过与其他模块的通讯来完成数据采集与处理、数据的保存等功能[7,8]。根据模块化的编程思想,用LabVIEW图形化编程语言,可以方便地写出温度控制系统的程序代码。
2.2 参数计算模块
由前面建立的数据模型,通过计算分别可以算出每个点的延时周期K,再由延时周期找到每个点的温度采样值,如图3参数计算程序框图所示。
2.3 控制算法模块
根据前面建立的数学模型,本设计提供了两个算法模块,以供主程序调用。第一个模块是为了计算函数关系式:TY(m)=TX(m-k),因为设的几个点的温度采样值都因为水管延时滞后。第二个是计算函数关系式:
TB(m)=[TA(m-1)+TA(m-2)+
…TA(m-K1)]/K1
式中:B点为采样点,该点的温度采样值是A点温度采样值延时之后的所有采样值的平均值,该算法程序框图如图4所示。
图3 参数计算程序框图
图4 采样值延时算法程序框图
2.4 数据采集模块
该模块通过调节控制占空比,进而改变采样占空比[9],调节控制系统,提高控制质量,如图5所示。
图5 采样占空比程序框图
3 程序调试
通过调试各个模块,并将所有功能联系起来,实现水循环自动温度控制系统。调试结果如图6所示。A点和D点,C点和F点,E点和B点温度曲线相近;A点和B点,C点和D点,E点和F点温度曲线相差大,并且采样点B温度波动值仅为0.75 ℃,较为稳定,从而表明本系统设计的控制方案合理可行,精度达到原设计的技术要求,可预见该系统设计在今后的工业控制实验中具有广阔的应用前景。
图6 采样点温度变化曲线
4 结 语
在本设计中,利用 LabVIEW 软件平台构建温度控制系统,具有设计时间短,参数调整灵活,系统仿真结果直观、准确、稳定等特点。同运用传统仪器构建系统的方法相比,采用虚拟仪器的方法效率要高得多,且性能好,控制灵活方便。实践证明,在 LabVIEW 环境下能够开发出各种功能强大,开放性好的虚拟仪器软件,构造出经济实用的计算机辅助测试、分析与控制系统[10]。
参考文献
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水循环的意义范文2
关键词：沉淀过滤一体化 循环水 旁滤系统
在工业循环水的处理中，循环水水质的好坏将直接关系到生产装置动力热力设备的安全运行，而旁滤系统是循环水处理至关重要的一部分。沉淀过滤则是最常用的旁滤处理方式，其处理量通常为循环水量的（2~5）%，可以去除水中大部分悬浮固体、粘泥和微生物等。
一、沉淀过滤一体化设备的工作原理与工作过程
沉淀过滤一体化水处理装置设计独特，运行方式为过滤水由下向上流动，反洗时水由上向下流动，使絮凝、沉淀、过滤的作用有机结合，以捕获、截获沉淀、吸附过滤等方式，使水得到澄清，彻底解决了大流量水体中生物粘泥等悬浮物无法去除的难题，较砂滤、纤维过滤、叠片式等过滤器，具有全自动过滤、高速过滤和高精度过滤、反洗彻底，且适合各种环境的明显优势。
1.絮凝工作状态
水稳剂的作用之一是具有分散性，分散效果越好其杂质的粒径越小，对过滤技术的要求越高。投加絮凝剂后，过滤水中可以形成大的矾花，从而大大提高过滤效率。
2.沉淀区一工作状态
加入絮凝剂的原水首先进入沉淀过滤一体化水处理设备的沉淀区一后，一部分大的矾花向下运动捕获部分矾花而沉入池底，另一部分未被捕获的矾花向上运动进入下一个单元动态生物膜过滤区。
3.动态生物膜过滤区工作状态
当过滤水进入动态生物膜过滤区后，一部分悬浮物会在膜表面形成动态生物膜，另一部分悬浮物会被膜隔阻而形成大的矾花向下运动并捕获部分矾花沉入池底。未被捕获的矾花随水继续向上运动进入沉淀区二。
4.沉淀区二的工作状态
由于停留时间延长，在絮凝剂的作用下，进入沉淀区二的悬浮物一部分继续形成大的矾花，另一部分与向下运动的矾花接触而被捕获形成大的矾花向下运动，还有部分未形成大的矾花或未被捕获的细小颗粒进入过滤区。
5.过滤区工作状态
当过滤水进入过滤区后，一部分悬浮物会被滤料截获形成大的矾花向下运动，并捕获部分矾花共同向下运动。其余部分悬浮物进入滤层后被吸附在过滤区无法进入清水区。
6.反洗工作状态
反洗时，滤层处于完全松散状态，滤料充分散开，冲洗水由上而下，其滤料、动态生物膜及沉淀区中的杂质能被一次性排除，最大限度的提高反冲洗效率，因而清洗彻底，节省大量水源。
二、循环水场沉淀过滤一体化水处理设备运行状况
1.高效率的去除杂质
给排水车间于2010年8月增设一套200m3/h沉淀过滤一体化设备。2010年11月29日该设备正式投运，过滤水量为设计量的100%。更换设备后，悬浮物合格率在2010年12月后有了一定的提高，从2010年7月到2010年11月，合格率平均值为61% ，2010年12月到2011年6月，合格率平均值为100%，提升了39个百分点。
运行期间对沉淀过滤一体化设备进、出水浊度与原无阀滤池进行了取样对比分析，发现无阀滤池的过滤流量为100m3/h，而其设计流量为400m3/h，即仅为其设计量的1/4，在这种情况下，其出水平均浊度为9.18mg/L，即去除浊度0.82mg/L。无阀滤池如果以设计流量400m3/h过滤时，其浊度去除率应该在0.5mg/L左右；沉淀过滤一体化设备的出水浊度为8.82mg/L，即去除浊度1.18mg/L。
从以上数据可以看出，沉淀过滤一体化设备去除浊度的效果是无阀滤池按设计流量400m3/h运行时的一倍，比无阀滤池按1/4设计流量即100m3/h运行时的效果还要好。由于循环水浊度较低，沉淀过滤一体化设备运行时没有加絮凝剂，如果加絮凝剂，出水浊度预计可以达到5mg/L以下。
2.降低反冲洗水量，节省水处理剂费用
2.1无阀滤池反洗水量
无阀滤池面积为5×10=50m2，反洗强度为15l/ m2・s，反洗历时10分钟。故每次反洗水量为：50m2×15 l/m2・s×（10×60）s =450 m3，无阀滤池平均48小时反冲洗一次，每年循环水场运行时间为8000小时，则全年反冲洗水量为450×8000÷48=75000m3。
2.2沉淀过滤一体化设备反洗水量
沉淀过滤一体化设备每次反洗水量为210m3，30天反洗一次，全年反洗水量为（210×8000）÷（30×24）=2333m3。
2.3全年节约排污费用
这样全年可节水75000－2333=72667 m3。1 m3污水处理费按4.5元计算，全年可节约排污费72667×4.5=327001.5元。
2.4全年节省水处理剂费用
循环水水处理剂投加浓度为70克/吨，全年可节约水处理剂6.14吨。1 吨水处理剂32000元计算，全年可节约水处理剂费32000元/吨×6.14吨=196480元。
2.5改造后产生的效益
改造后每年可节约水、节约药剂费用约为327001.5＋196480=52.35万元。
3.无需要保温，降低了能耗
重力无阀滤池在使用过程中，需要防冻。北方冬季漫长，从前一年10月份到第二年4月份，无阀滤池一直在室内用暖气保温。而沉淀过滤一体化设备依靠自身过滤水防冻功能的结构设计，每年可以节省一笔可观的保温费用。
4.无需更换填料
重力无阀滤池的滤料石英砂在使用过程中容易板结，为了保证其处理效果，需要定期清洗，严重的必须更换。由于装置换热器频繁泄漏，滤料2年需要更换一次。而沉淀过滤一体化设备则不同，进行强制反冲洗就可恢复其性能，节省了材料费和人工费。
水循环的意义范文3
一、水利工程施工的危险点分析
水利工程作为国民经济发展的基础产业之一，在工程施工过程中存在许多危险点，这些因素为施工安全带来巨大的挑战，通过对危险因素进行整理、分析，可以为施工安全管理提供理论依据。
（1）环境因素。大型水利工程的许多项目受地形、地质、水文等条件的影响，选址多数远离城镇，像三峡大坝工程、小浪底水电站工程等，大多地处深山峡谷，交通不便，并且自然环境复杂，潜在的危险性大。许多工作在施工过程中受气象条件影响而引发自然灾害的可能性大，经常遇到山体滑坡、泥石流等事故的威胁，现场安全控制难度很大。
（2）技术因素。水利工程的建筑物构造形式多样、施工工艺复杂，如大坝、桥梁、隧道等主体建筑，在施工生产过程中需要多工种作业、多类型设备同时运行，在同一施工现场发生水平、立体交叉作业，这样会遇到各种各样的人员、设备危险因素，需要采取不同的技术对策予以消除或加以控制。
（3）人员因素。水利工程施工过程中工程分布地域广泛，总承包单位将部分工程分包给其他单位进行施工已是一种普遍的现场，分包单位的能力良莠不齐和用工的多元化，人员流动频繁，安全管理资源不足，加大了管理到位的难度。
二、PDCA循环的过程
PDCA循环是美国质量专家戴明博士提出的关于管理过程运行的模型，又称为“戴明环”，它是提高产品质量、改善企业运营管理的重要方法。PDCA是计划（Plan）、执行（Do）、检查（Check）、处理（Action）英文的首字母的缩写，是计划―执行―检查―处理闭环管理体系，一个完整的PDCA循环要经历四个阶段、八个步骤。将PDCA循环应用到水利工程安全生产管理中，为整个企业、各部门以及各班组的安全生产管理工作提供了一种科学化、条理化和系统化的管理工具。PDCA循环可以适用于整个水利工程项目，也可以适用于各分项工程和各施工工序，基层班组施工工序的PDCA循环包含于各部门分项工程的PDCA循环中，各部门分项工程的PDCA循环包含于整个企业整个水利工程项目的PDCA循环中。每层分别循环，小环保大环，推动大循环，但是不管小环还是大环，目标是一致的，都是绕着水利工程安全生产管理展开，通过大环套小环把企业部门以及工程各工序联系在一起，形成统一的整体。水利工程安全生产管理PDCA循环的四个过程基本原理是：制定某段时间安全生产管理的计划；针对制定的计划进行具体的实施；根据实施的结果进行效果检查；对总结检查结果进行处理，好的经验进行推广，失败的经验进行总结，发现的问题和出现的新问题放到下一个PDCA循环里进行解决。
P阶段：计划（Plan）阶段。这一阶段的主要工作是对水利工程中的危险源进行辨识和评价，通过分析找出危险源存在的根本原因，然后根据原因制定相应的对策。具体步骤如下：（1）针对现有安全生产法律法规以及企业安全生产与管理的现状，通过现场安全检查找出不安全因素，应用危险源辨识的方法对某一具体施工工序中的不安全因素进行具体的分类，确定危险源，这样的分类辨识方法便于危险源的动态管理。（2）对辨识出来的危险源进行具体分析，找出施工过程中产生危险源的原因。（3）从找出的的原因中分析出主要影响安全的因素。将危险因素作为主要控制对象，根据现有施工情况，制定整改方案和计划。（4）根据制定的整改方案和计划，具体落实到与危险源相关的人员，严格按照5W1H进行贯彻执行。
D阶段：执行（Do）阶段（5）管理人员按照制定的安全计划和措施组织现场人员进行实施。
C阶段：检查（Check）阶段（6）在安全管理工作实施过程中，及时进行实际执行的效果的检查，与安全措施计划中的预期目的进行比较，如果出现偏差及时制定纠正措施，保证安全措施的执行的效果达到计划要求。
A阶段：处理（Action）阶段（7）总结经验，根据检查的结果对安全管理的过程进行归纳总结，这包括成功的经验和失败的教训。成功的经验纳入有关的规章制度，作为进一步的工作标准；失败的教训作为前车之鉴，防止以后再次发生。（8）一个循环的结束，只是解决了部分问题，PDCA循环的四个过程是连续不间断进行的，对于仍然存在的问题，进入下一个PDCA循环，成为下一个循环需要解决的问题，使管理水平得到进一步提升。
三、水利工程安全生产管理体系PDCA循环的分析
水利工程安全生产管理体系PDCA循环以实现“持续改进”和“预防为主”为目的，以风险管理的过程为核心，通过对危险源进行辨识，及时发现工作中影响安全生产的主要因素，补充或者改进现有的安全措施。水利工程单位的各部门和班组都应根据各自的安全责任，将工作中的危险因素进行细化，制定管理和保障措施，确保上级安全风险可控、能控、在控。在PDCA循环运行过程中，不论大环还是小环，都随着施工条件、现场环境和施工人员等因素的变化而变化，这是一个动态的变化过程，影响安全生产的主要因素都会随着改变，没有两个完全相同的PDCA循环。尤其体现在水利工程施工现场，环境、技术、人员因素复杂多变，使安全事故具有极大的偶然性和随机性，目前虽然许多施工现场开展了安全性评价，但是缺乏事故发生的预见性，只是针对施工现场的状态分析，不能预测和判断下阶段的发展趋势和变化情况，这就需要通过PDCA循环制定合理的预防措施和应急方案，使水利工程安全生产管理水平得到进一步提升。
四、结束语
水循环的意义范文4
关键词：集中供热；热泵；采暖
1 前言
我国工业余热的资源很丰富，利用的潜力很大，分布也很广，不少余热温度较高且载热体流量稳定，具有较好的利用条件。凝汽发电厂的冷源放热就是一例。由于这部分热量的品位低而一直未被利用。近年来，虽然有些电厂采用低真空运行方式用循环冷却水来向采暖用户供热，但用量少，且供热量不大，多数电厂还是将这部分热量排放到自然环境中。对于低温位工业余热的回收利用技术，目前提出的有热泵技术、低温发电、吸收式制冷等手段[1]。
采用热泵为建筑物供热可以大大降低一次能源的消耗。通常我们通过直接燃烧矿物燃料（煤、石油，天然气）产生热量，并通过若干个传热环节最终为建筑供热。在锅炉和供热管线没有热损失的理想情况下，一次能源利用率（即为建筑物供热的热量与燃料发热量之比）最高可为100%。但是，燃烧矿物燃料通常可产生1500～1800℃的高温能源，是高品位的热能，而建筑供热最终需要的是20～25℃的低品位热能，直接燃烧矿物燃料为建筑供热意味着大量可用能的损失。如果先利用燃料燃烧产生的高温热能去发电，然后利用电能驱动热泵从周围环境中吸收低品位的热能，适当提高温度再向建筑供热，就可以充分利用燃料中的高品位能量，大大降低用于供热的一次能源消耗。供热用热泵的性能系数。即供热量与消耗的电能之比，现在可达到3～4；火力发电站的效率可达35～58%[2]。采用燃料发电再用热泵供热的方式，在现有先进技术条件下一次能源利用率可以达到200%以上。因此，采用热泵技术为建筑物供热可大大降低供热的燃料消耗，不仅节能，同时也大大降低了燃烧矿物燃料而引起的CO2和其他污染物的排放。为满足低温热负荷的需要，同时提高能源利用率，我们可以考虑利用工业余热作为热源采达到这一目的[3-4]。
据泰安市经贸委提供的数字显示：今年1-6月份，78家重点资源综合利用认定企业实现资源综合利用产品销售收入14.74亿元、利润1368万元。利用工业固体废物404.42万吨。21家资源综合利用电厂发电148525.61万千瓦时。68户重点用水企业工业用水量38562.57万吨，重复利用水量36008.01万吨，重复利用率达到93.38%，由此可见泰安市的工业余热的利用是有很大发展潜力的。
2 工程实例
压缩式水源热泵调研地点为大庆阳光佳苑社区供热站。此供热站是让湖路区热泵改造项目中的一个热泵站，大庆市让湖路区采用热泵集中供热工程，是以大庆炼化公司工业循环冷却水为热源，采用压缩式热泵机组，热泵房建设面积1500平方米。
2.1 项目设计参数
2.1.1 热源：利用大庆炼化公司第三循环场及扩建水场的循环冷却水，设计总的循环水量52000m3/h，实际总的循环水量35300m3/h，设计给水温度38℃，实际给水温度34℃。
2.1.2 驱动源：220V、50HZ交流电，总的需电负荷为50000kw。
2.1.3 热泵机组：根据调查，七个小区内需供热的老式非节能建筑约12万平方米，末端均采用散热器形式，新式节能建筑约308万平方米，末端均采用地板幅射形式，整个工程所需热负荷192000kw，拟建热泵房7个，节能建筑选用R22制冷剂的常温机组，非节能建筑选用R134a制冷剂的高温机组。
2.1.4 系统水设计温度：节能建筑（地暖）供回水温度55/45℃；非节能建筑（散热片）供回水温度65/50℃。
2.2 工程量
2.2.1 在炼化公司区域内，建换热站一座，铺设工业循环冷却水供回水Φ1420×12管线各0.2km，一级管网供回水Φ920×10各为1.9km。
2.2.2 从炼化公司6号门东侧围墙外2m起至让胡路供热小区铺设供回水主干管线Φ920×10各为6.7km。
2.2.3 各小区建热泵房一座；通过热泵机组将二级循环水温度从45-50℃提升至55-65℃后给居民供热。
2.3 整体320万m2建筑工程节能减排情况
2.3.1 该项目建设可节煤（以七台河煤为基准） 73686吨/年。
2.3.2 该项目节约水量为120万吨/年。
2.3.3 通过该项目实施可实现减少二氧化碳排放量为：189667.764吨/年；二氧化硫442116kg/年；减少烟尘排放量8355992kg/年；减少氮氧化物排放量1433929.56kg/年；减少烟气量为1.59×109标准立方米/年。
2.4 一期工程节能减排情况
56万平米供暖面积改造后燃料煤消耗减少12895吨/年，节约水量为21万吨/年；通过该项目实施可实现减少二氧化碳排放量为33191.86吨/年；二氧化硫77370kg/年；减少烟尘排放量1462298.6kg/年；减少氮氧化物排放量250937.7kg/年；减少烟气量为2.8×108标准立方米/年。节能减排效果显著。
2.5 实施效果
一期工程于2006年11月14日正式投入使用，经过一个采暖期的运行，达到了设计效果，在整个采暖期内，室内平均温度在21℃以上的达到了95%，室内平均温度在18℃以上的占5%。热泵供热系统运行参数与设计参数对比如下表。
热泵运行参数与设计参数对比如表
3 泰安工业废热应用前景
泰山现有浅层地热应用项目大多都是采用土壤源热泵技术，土壤源热泵：是以大地为热源对建筑进行空调的技术，缺陷是地下埋管换热器的供热性能受土壤性质影响较大。
以现在泰安市的工业基础及工业结构采用工业冷却循环水为低温热源是未来几年内的发展趋势，泰安市可利用的高品位低温热源有多处：如泰安市的新汶矿业集团、肥城矿业集团的在生产过程中矿井水冬季能到达30℃左右是很好的低温热源，山东石横特钢集团、泰安石化等公司的工业冷却循环水温高达35℃，山东石横发电厂、山东石横中华发电有限公司等发电过程的高温蒸汽及高温水供暖市政管网后的余温还能高达50℃左右这都是冬季采用热泵集中供暖的优质的的高品位热源。
以工业冷却循环水为低温热源的热泵系统不仅热源品质比以土壤为低温热源的热泵系统热源品质高，而且其造价也远远低于土壤源热泵（节省了打地源井的开支，增加的设备只有板式换热器及循环水泵）。因此据实际调研数据，泰安完全有能力及条件采用工业冷却循环大规模供热。
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水循环的意义范文5
【摘要】
目的 检测慢性荨麻疹患者特异性免疫治疗前后干扰素γ(IFNγ)和白介素5(IL5)血清水平，探讨慢性荨麻疹发病机制。方法 ELISA法检测80例慢性荨麻疹患者特异性免疫治疗前后及30例正常人血清IL5和IFNγ水平。结果 特异性免疫治疗前IL5明显高于正常人，治疗后IL5下降；特异性免疫治疗前IFNγ明显低于正常人，治疗后IFNγ升高。结论 Th1/Th2失衡在慢性荨麻疹发病中起重要作用，特异性免疫治疗通过免疫调节达到其治疗作用。
【关键词】 慢性荨麻疹 特异性免疫治疗 IL 5 IFN γ
荨麻疹是皮肤科常见过敏性疾病，其发病与免疫功能紊乱有关。近年有学者提出T辅助细胞亚群（Th1和Th2）功能失调与过敏性疾病发病密切相关。如何改变人体内Th1/Th2的失衡状态，是当前慢性荨麻疹的研究方向之一。特异性免疫治疗(SIT)是目前治疗过敏性疾病的一种有效途径，作用机制未完全明确。本研究检测慢性荨麻疹患者特异性免疫治疗前后Th1型细胞因子IFNγ和Th2型细胞因子IL5血清水平，探讨慢性荨麻疹是否与Th1/Th2功能失衡有关及其免疫学发病机制，进一步探讨SIT治疗慢性荨麻疹的作用机制。
资料与方法
1.临床资料
80例慢性荨麻疹患者(病例组)均来自2007年8月至2009年3月广州市皮肤病防治所门诊部。其中男35例，女45例。年龄18～56岁，平均年龄34.7岁，病程3个月～11年。诊断标准：皮肤黏膜表面复发性风团，持续时间不超过24小时，每周发作不少于2次，病程超过6周。入选标准：①所有患者均为典型慢性荨麻疹患者；②经过变应原皮肤试验（皮内试验）吸入性致敏原检测阳性者；③就诊前7天停用抗组胺药、2个月内未用皮质类固醇激素和免疫抑制剂等影响全身免疫功能的药物。排除标准：妊娠或哺乳期妇女；严重系统性疾病，自身免疫性疾病等；中断治疗者。30例对照组来自随诊人员、部分职工及自愿献血者，均无过敏性疾患和自身免疫性疾病及家族史，男17例，女13例，年龄17～49岁，平均年龄29.4岁。经统计学分析，正常对照组性别、年龄等情况与病例组比较差异无显著性(P＞0.05)，具有可比性。
2.治疗方法
病例组给予特异性免疫治疗，5周为一个疗程，连续治疗3个疗程。方法：加用吸入相应阳性抗原，初次抗原浓度为1∶106，常规第一次用0.1 ml，每周2次，每次递增0.1 ml，10次为一疗程。第一疗程结束后行第二疗程，浓度增加10倍，每一浓度级依次类推，当递增至浓度为1∶102时，已达到常规脱敏疗程，按此浓度视病情继续脱敏治疗，每次注射均为0.5 ml，注射时间可适当延长直至停止脱敏治疗。
3.检测方法
病例组特异性免疫治疗前后及正常人均采集静脉血4 ml，分离血清-20℃保存待测。IL5和IFNγ测定采用ELISA法（双抗体夹心法）。试剂盒均购自上海森雄科技实业有限公司，按试剂盒说明书操作。
4.统计学分析
应用SPSS15.0统计软件分析数据，采用两样本t检验分析慢性荨麻疹患者与正常对照组IL5和IFNγ血清水平有无显著性差异；采用配对t检验分析SIT治疗前和治疗后IL5和IFNγ血清水平有无显著性差异；检验结果以-±s表示，P＜0.05有统计学意义。结
果
患者特异性免疫治疗前IL5血清水平较对照组升高(t=11.35，P＜0.01)，IFNγ血清水平较对照组下降(t=11.705，P＜0.01)。患者特异性免疫治疗后IL5血清水平较治疗前下降(t=12.558，P＜0.01)，IFNγ血清水平较治疗前升高(t=21.616，P＜0.01)。见表1。
表1 慢性荨麻疹患者治疗前后和正常人IL5和INFγ水平（略)注：与对照组比较，P＜0.01;与治疗后比较，P＜0.01
讨 论
慢性荨麻疹是一种常见过敏性皮肤病，该病病因复杂。其发病机制可分为免疫性和非免疫性，与免疫反应有关的为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型变态反应，非免疫性的是由组胺释放剂引起［1］。Th淋巴细胞亚群在变态反应性皮肤病中的作用是目前研究热点，许多学者提出在慢性荨麻疹中存在Th1/Th2细胞的失衡，已有研究表明，Th细胞根据分泌细胞因子的种类不同，可分为Th1和Th2两个亚群。Thl类细胞主要分泌IL2、IL12、IFNγ等;Th2类细胞主要分泌IL4、IL5、IL10等。Thl和Th2之间相互调节，相互制约，处于动态平衡，维持机体正常的细胞免疫和体液免疫机体。国内已有文献报道慢性荨麻疹患者体内存在Th1和Th2细胞因子网络的调节紊乱，发现慢性荨麻疹患者T淋巴细胞总数明显降低，CD4+T细胞明显下降，IL2、IFNγ水平降低，而IL4高于正常对照组，表现为Th2型［2］。Romagnani S 等［3］报告，Th2细胞在变态反应性疾病中的作用并非仅仅局限于促进B细胞产生IgE，也可以通过产生IL4、5、13等Th2型细胞因子直接或间接地引起变态反应的病理生理改变和临床表现。Ying等［4］报告慢性荨麻疹患者体内IL4、IL5、IFNγ均增高，表现为Th0型。IL5是Th2 细胞分泌的主要细胞因子，主要通过对B细胞、嗜酸粒细胞调节等参与变态反应。IFNγ主要活性是参与免疫调节，是促进CD4+细胞转变成Th1细胞的主要细胞因子。我们通过特异性免疫治疗对慢性荨麻疹患者IL5、IFNγ血清水平的影响进行研究，结果示特异性免疫治疗前IL5水平明显高于正常人(P＜0.01)，特异性免疫治疗前IFNγ明显低于正常人(P＜0.01)，因此，笔者认为慢性荨麻疹患者外周血中T细胞分化为Thl和Th2，但是分化过程受到细胞因子微环境和协同刺激分子影响，使 Th1/Th2平衡受到破坏，导致Th2细胞功能相对亢进，对B细胞调节失控，产生大量IL5，进一步促进过敏反应形成。因此，IL5作为Th2细胞分泌的主要细胞因子，IFNγ作为Thl细胞分泌的细胞因子，均参与慢性荨麻疹中免疫应答，导致慢性荨麻疹疾病的发生、发展和转归。
慢性荨麻疹的治疗很棘手，常规抗组胺药治疗有效，但往往只是暂时缓解症状，极易复发。变应原特异性免疫治疗，是对已被某种变应原致敏的机体通过一定的途径（注射、口服、外用等），按连续逐次递增剂量的方法注入体内，提高患者对变应原的耐受能力，使临床症状减轻至最低限度。特异性免疫治疗是变应性疾病唯一的病因学治疗，其疗效确切且持久［4］。本结果显示，慢性荨麻疹患者在特异性免疫治疗后体内Th2型细胞因子IL5水平较治疗前显著降低(P＜0.01)，Th1型细胞因子IFNγ水平显著升高(P＜0.01)，表明特异性免疫治疗抑制了过度的Th2反应，增强了Th1反应。可见特异性免疫治疗在一定程度上纠正了慢性荨麻疹中Th1/Th2细胞因子的失衡，从而改善了慢性荨麻疹的症状。
随着对Th1/Th2模式研究的不断深入，人们对荨麻疹等疾病的免疫学机制有了新的认识，特别是Th细胞及其分泌的细胞因子在其中的作用，得到广泛的关注。在荨麻疹，特别是慢性荨麻疹的防治中应重视对失衡的细胞因子进行矫正，如通过研制调节Th1/Th2功能平衡的药物，或Th2类细胞因子及受体拮抗剂用于荨麻疹防治，使其失衡的细胞因子网络恢复正常。
参考文献
［1］张学军，刘维达，何春涤.现代皮肤病学基础［M］.北京：人民卫生出版社，2001，660.
［2］党倩丽，陆学东.慢性荨麻疹患者血清IL4、IFNγ及IgE水平观察［J］.临床皮肤科杂志，2000，29(4):208-209.
［3］Romagnani S.The role of lymphoeytes in allergic disease［J］.J Allergy Clin Immunol，2000，105(3):399-408
水循环的意义范文6
以一堂地理课《自然界的水循环》为例，探讨在建构主义下，构建问题创设教学情境优化学习环境的一些做法。
首先在创设问题前对学生情况和学习内容做了必要的分析：
一、学生情况分析
1．学生知识基础：本节是本章的开篇，学生的已有知识是知道自然界水的存在形态、能够概括出地球的圈层结构和各圈层的特点。
2．学生能力水平：从年龄特征生理特征上分析，高一年新生认知能力还是有限的，具体反映是，抽象思维能力能力较差，需要结合自身亲身体验和视觉体验去接受；空间想象能力还是较为狭窄，跨区域想象有限，空间分析角度单一多元思维困难；逻辑推理能力开始慢慢建立，有一定的逻辑判断能力，推理能力差异较大等特点。
二、学习内容分析
课标中对本节的要求是“学生运用示意图，说出水循环的主要过程和主要环节，说明水循环的地理意义。”
1．教材先阐述水圈的概念与构成，接着说明陆地上各种水体之间具有水源互补的关系，从而引出水循环的过程和意义。其中教材所附的读图思考题让学生思考分析陆地水之间相互转化补给的关系。活动题让学生结合水循环原理去分析说明现实中的地理问题。
2．教材中出现了三种水循环的概念。然后在分析的基础上，在《自然界的水循环》教学过程中构建了大量的问题创设以下的学习情境。
情境1：（设问）让我们静下来想一想，有关水我们之前学过哪些内容？生活对水的有什么体会呢？
该设问让学生能够将这节课所学知识与旧知识联系起来，也将课本知识与生活体验相联系。
情境2：班级8个小组现在在6分钟的时间内完成以下两个任务：任务1．地球上的水体主要包括哪些类型？其中你认为最重要的是哪种，其水量占全球水量的比重是多少？任务2、河流的补给涉及哪几种水体？思考其它水体与河流的补给关系？
这是一个问题串，其目的是为学生创设自学情境，小组合作学习，互相探讨自主学习通过完成两个任务能较好掌握本节的第一部分知识内容，大大提高了课堂学习效率。
情境3：（课件展示）图上的河流水与湖泊水，之间有什么关系？
通过设问，对学生活动中的材料进行探究，深化知识了解各种水体之间水源互补的关系。对知识进行拓展。
情境4：（观察我们本地的一张水文图）本地最大的水库是山美水库，地处晋江东溪河段上，谈谈该水库对晋江下游起到什么作用？在这一阵子“南玛都”到来时，发挥了什么作用？
该问题能较好的让学生将知识迁移到实际生活中区，并能组织小组探究，共同完成探究任务，提高“协作”能力。同时这也是属于“结构不良的问题”，它能较好锻炼学生的发散性思维。（结构不良的问题，对问题的给定状态、目标状态以及转换状态的方法中的一项或几项缺乏明确的界定）
情境5：班级8个小组现在在6分钟的时间内完成以下两个任务（6分钟是根据教师自身学习这部分内容认识的两倍）：任务1、水循环有几种类型？各个循环都由哪些环节所组成？任务2、水循环对有什么意义，人类是如何干预或控制水循环的？
这是本节内容学习的第二个任务串，其目的是为学生创设自学情境，小组合作学习，互相探讨自主学习本节的第二部分知识内容。按照自己实际情况学提高了课堂学习效率。
情境6：观看视频《热带风暴》，分析“南玛都”属于哪类水循环的哪一环节？人类哪些活动能干预或控制了水循环，试举例说明？
借助多媒体对学习内容进行深度延伸，开展探究活动对学生发散思维能力、语言组织能力、对地理现象的分析能力等进行全方位的锻炼。进一步加强了小组“协作”与“交流”，然后通过学生互评和教师引导评价，使学生完成学习的“意义建构”。
情境7：大家看窗外河中的采砂船每天都在采为什么采不完呢？这说明水循环水循环的什么地理意义？进一步思考一下水循环还有哪些地理意义？
在这个设问过程中就将学生的知识迁移到身边事物，进而用自身经验去建构知识完成“意义建构”。
情境8：课后请各个小组互相探讨，每小组构建一张本节内容的所学的知识内容图表。（表中必须呈现有哪些知识内容，相互联系，生活中有哪些事例？）
