水循環(huán)原理范文

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水循環(huán)原理

篇1

各個泵站控制柜內(nèi)配置S7-200PLC,使各泵可以單獨控制和調(diào)試,同時增加Profibus-DP通訊卡,與主站S7-300通過Profibus-DP總線通訊,方便主控制室的遠程監(jiān)視與控制。進、排漿泵控制系統(tǒng)選用S7-200PLC完成就地控制。S7-200PLC對電動機冷卻風機,軸封水泵,管道上的電磁閥、壓力傳感器,柜內(nèi)通風冷卻,變頻保護等設(shè)備的工作狀態(tài)進行監(jiān)視與控制,并將各狀態(tài)通過內(nèi)部總線輸入至通訊模塊后由Profibus-DP總線與主控制臺進行通訊,主控制臺再將進、排漿泵系統(tǒng)的電流、電壓、轉(zhuǎn)速以及泵和閥的啟停操作、速度調(diào)節(jié)等運行狀態(tài)在HMI工作畫面上顯示與控制。

各泥漿泵控制柜、閥門控制箱、地面監(jiān)控站為從站結(jié)構(gòu),選用S7-200PLC控制,各泥漿泵控制柜、閥門控制箱放置于各泥漿泵、閥門旁邊,其中一個閥門控制箱作為本地控制,地面監(jiān)控站設(shè)在地面監(jiān)控室。各套控制系統(tǒng)通過ProfibusDP現(xiàn)場總線與主站通訊。地面監(jiān)控站采用S7-200PLC+Profibus-DP模塊+計算機終端,同步顯示遠程控制站的泵、閥運行狀態(tài),當且僅當遠程控制站切換為地面控制時,地面監(jiān)控站具有操控泵、閥的控制功能,同時遠程控制失去控制功能。

從站PLC主要完成泵、閥門信號及操控狀態(tài)的采集和處理,過程參數(shù)的設(shè)定和監(jiān)視,過程控制,設(shè)備的連鎖控制,報警檢測等控制。通過Profibus-DP總線與主控制站進行通訊,操作人員可以通過遠程操作站對系統(tǒng)遠程操作控制和監(jiān)視系統(tǒng)工作狀況。每套設(shè)備機旁設(shè)有操作面板,操作人員可以在本地進行控制和維護。另外,系統(tǒng)設(shè)置有開挖艙液位、壓力和流量監(jiān)視功能,并能夠自動將液位控制在設(shè)定范圍,實現(xiàn)液位的自動控制。

泥漿泵的驅(qū)動電機全部選用交流電機,交流電機的調(diào)速控制均采用schnielderAltivar71變頻器+Profibus-DP通訊卡+S7-200PLC,變頻器的運行狀態(tài)、參數(shù)及遠程調(diào)速控制均由Profibus-DP通訊卡與主站直接通信,ATV71系列是第一代采用DTC技術(shù)的變頻器,它能夠通過開環(huán)方式對轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩進行準確控制(圖3),而且動態(tài)和靜態(tài)指標優(yōu)于PWM閉環(huán)控制指標[2]。采用Profibus-DP網(wǎng)絡和西門子S7系列PLC搭建整個系統(tǒng),總線采用2芯5類電纜作為傳輸介質(zhì),通訊速度可以達到12MBP,為解決長距離盾構(gòu)隧道掘進通訊信號傳輸衰減及隧道內(nèi)用電安全等問題,采取在每個本地控制柜增加光電隔離中繼放大器的措施。

篇2

1.1水資源概況

大連市位于歐亞大陸東岸,中國東北遼東半島最南端。根據(jù)大連市第2次水資源評價成果,全市多年平均地表水資源量為32.70億m3,折合徑流深260.06mm,地下水資源量為7.27億m3,境內(nèi)人均水資源僅為全國水平的1/5,特別是經(jīng)濟發(fā)達的金州以南地區(qū)人均占有量僅有116m3,遠低于世界公認的人均水資源占有量1000m3的生存最低標準,多次出現(xiàn)嚴重缺水的緊張局面。且大連地區(qū)的海水入侵現(xiàn)狀比較嚴重,不僅加劇了水資源緊缺形勢,而且?guī)砹怂h(huán)境生態(tài)系統(tǒng)破壞。大連地區(qū)受氣候影響,降水時空分布階段性明顯、時空分布不均、局部地區(qū)強降雨或雷陣雨場次偏多而且強度偏大,降水過程主要集中在6~8月份,約占全年降水量的60%~70%,容易形成春旱秋澇。地表徑流和降水量空間分布由西南向東北遞增,河流獨流入海,現(xiàn)有水利工程調(diào)蓄工程較少,目前大連市地表水的攔截率僅為24.5%,地表徑流利用率不高,每年絕大部分的水資源以汛期洪水方式白白流入渤海。

1.2社會經(jīng)濟現(xiàn)狀

大連市下轄現(xiàn)設(shè)6區(qū)3市1縣,土地面積12574km2,2009年末全市常住人口617萬人,全市戶籍人口584.8萬人,其中非農(nóng)業(yè)人口357.8萬人,占總?cè)丝诘?1.2%。國民經(jīng)濟持續(xù)快速增長,2009年全市實現(xiàn)地區(qū)生產(chǎn)總值4417.7億元。其中,第一產(chǎn)業(yè)增加值313.4億元;第二產(chǎn)業(yè)增加值2314.8億元;第三產(chǎn)業(yè)增加值1789.5億元,增長率分別為7.8%,16.5%和14.6%。3次產(chǎn)業(yè)構(gòu)成比例為7.1∶52.4∶40.5,對經(jīng)濟增長的貢獻率分別為3.5%,55%和41.5%。按常住平均人口計算,全市人均生產(chǎn)總值由2008年的63198元增加到71833元。隨著綜合經(jīng)濟實力的持續(xù)增強,大連市用水效率明顯提高,人均用水量、萬元GDP用水量、農(nóng)田灌溉畝均用水量、萬元工業(yè)增加值用水量,這些指標的用水效率均比全國平均水平低。

2水資源承載力模型建立

2.1模型的建立

2.1.1系統(tǒng)動力學簡介

系統(tǒng)動力學簡稱SD(SystemDynalnics),以反饋控制理論為基礎(chǔ),以數(shù)學計算機仿真技術(shù)為手段,研究復雜系統(tǒng)的行為,可用來定性和定量地剖析歷史、分析現(xiàn)在和研究未來,是實現(xiàn)決策科學化和經(jīng)營管理現(xiàn)代化的有力手段。它最為突出的優(yōu)點是處理周期性、長期性、高階、非線性、時變的問題。系統(tǒng)動力學研究的問題是動態(tài)的,系統(tǒng)中所包含的變量是隨時間變化的,因此模型可以模擬系統(tǒng)的發(fā)展趨勢,進行中長期預測。目前,系統(tǒng)動力學已成功應用于社會、經(jīng)濟、生態(tài)復雜大系統(tǒng)的許多戰(zhàn)略與決策分析中。水資源承載力涉及面廣、內(nèi)容復雜,普通方法受線性約束不能清楚地把握系統(tǒng)的各種反饋關(guān)系,只能追求最優(yōu)解。而SD方法將復雜系統(tǒng)分為若干子系統(tǒng),再對選用的每個決策變量設(shè)定各種方案,通過對各子系統(tǒng)之間相互關(guān)系的分析,模擬不同發(fā)展戰(zhàn)略得出水資源利用與各子系統(tǒng)之間的變化趨勢。

2.1.2模型設(shè)計思路

大連是一個水資源嚴重短缺的城市,隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,人們對水資源的需求量持續(xù)增長,再加上干旱等自然災害頻繁發(fā)生,使已經(jīng)有限的水資源更加短缺。為避免生活用水、社會經(jīng)濟用水和生態(tài)用水之間的沖突,如何在有限的水資源條件下,實現(xiàn)水資源可持續(xù)利用,是一個迫在眉睫的任務,也是模型設(shè)計的目的。假設(shè)大連市城市化水平保持較快速度上升,對應的社會經(jīng)濟也高速發(fā)展,而其用水模式保持目前水平,如按萬元工業(yè)增加值用水量保持目前的下降趨勢,生活需水量和生態(tài)需水量保持目前的增加趨勢不變等。在這樣的前提下,預測大連市未來需水情況,然后與可供水資源量進行比較,得出未來大連市目前用水模式下,是否能承載社會經(jīng)濟的高速發(fā)展。

2.1.3系統(tǒng)動力學原理

系統(tǒng)動力學模型的本質(zhì)是一階微分方程組[3]。在SD模型中狀態(tài)方程系統(tǒng)描述了水準(狀態(tài))變量(流位)的變化規(guī)律,用歐拉法數(shù)值積分表示,其一般形式為:L.K=L.J+DT(IR.JK-OR.JK)式中,L.K,L.J分別為K,J時刻的狀態(tài)變量;IR.JK,OR.JK分別表示流入速率與流出速率,K表示現(xiàn)在時刻,J表示與K相鄰的前一時刻,DT是步長且DT=JK。

2.1.4模型結(jié)構(gòu)及流圖分析結(jié)合系統(tǒng)動力學研究問題的主要特點和大連市的實際情況,將系統(tǒng)邊界定在大連市土地面積范圍內(nèi),對重要用水環(huán)節(jié)進行系統(tǒng)分析后,采用SD專用模型Vensim建立包含人口、經(jīng)濟、環(huán)境和資源4個子系統(tǒng)的大連市水資源承載力SD流圖。模型中主要變量為狀態(tài)變量和速率變量,狀態(tài)變量為總?cè)丝?、工業(yè)總產(chǎn)值、道路面積、農(nóng)業(yè)灌溉面積、綠地面積、節(jié)水灌溉面積、第三產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)值,每一狀態(tài)變量對應相應的速率變量。

(1)人口子系統(tǒng)。本文總?cè)丝跀?shù)主要考慮的是常住人口,它主要受機械增長率、自然增長率的影響,常住人口由城鎮(zhèn)人口和農(nóng)業(yè)人口兩部分組成,人口子系統(tǒng)的主要變量包括總?cè)丝跀?shù)、城鎮(zhèn)人口和農(nóng)村人口3部分,以人口總數(shù)為狀態(tài)變量。該模塊主要研究人口數(shù)量的變化及其變化對生活需水量的影響。

(2)經(jīng)濟子系統(tǒng)。經(jīng)濟子系統(tǒng)用第一產(chǎn)業(yè)、第二產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)來表示,其中第一產(chǎn)業(yè)主要指農(nóng)業(yè),第二產(chǎn)業(yè)主要是工業(yè)。該子系統(tǒng)的主要變量分別由農(nóng)田灌溉面積、工業(yè)增加值、第三產(chǎn)業(yè)增加值與農(nóng)田畝均灌溉用水量、萬元工業(yè)增加值耗水量、萬元第三產(chǎn)業(yè)增加值耗水量兩組數(shù)值相對應的乘積求出。

(3)環(huán)境子系統(tǒng)。環(huán)境子系統(tǒng)包括城市環(huán)境和污水兩部分,城市環(huán)境用水包括全市綠化用水、市區(qū)及近郊沖刷道路用水,污水部分由生活污水和工業(yè)廢水排放量組成。污水總量由城市污水排放量與排污系數(shù)決定,選取污水處理率和污水回用率作為不同的政策輸入。

(4)資源子系統(tǒng)。水資源量主要包含地表水供水量、地下水供水量、雨水、海水淡化供水量。

2.1.5模型調(diào)試模型直觀檢驗和運行檢驗由軟件自動完成,以2004年為基準年,模擬步長為1a,將2005~2009年的仿真結(jié)果與歷史數(shù)據(jù)相比較進行一致性檢驗,若誤差小于5%,則認為模型正確,否則對模型進行修改或調(diào)整。由表1可以看出模擬結(jié)果與歷史數(shù)據(jù)擬合誤差均小于5%,表明模型結(jié)構(gòu)合理,能反映大連市水資源承載力的特征,能夠模擬實際系統(tǒng),有較高的可信度。

2.2方案設(shè)計和結(jié)果分析

2.2.1方案設(shè)計

為了比較和探討未來50a大連市水資源承載力在不同策略下的動態(tài)演變過程,本文設(shè)計了4種方案。方案1:現(xiàn)狀延續(xù)型。即不采取任何措施,保持現(xiàn)有狀況不變。方案中各決策變量指標值維持現(xiàn)有發(fā)展趨勢。方案2:經(jīng)濟發(fā)展型。強調(diào)經(jīng)濟發(fā)展的重要性,把經(jīng)濟發(fā)展放在重中之重的位置。為此,把工業(yè)產(chǎn)值增長速度一度調(diào)整到大連市2001~2009年工業(yè)產(chǎn)值增長率的最快值23%,把2025年的城市化率提高到85%,其他參數(shù)與方案一相同。方案3:節(jié)水型。此方案強調(diào)水資源和環(huán)境保護的重要性,要求在合理開發(fā)利用、保護水資源的前提下發(fā)展經(jīng)濟。因此在方案1的基礎(chǔ)上,降低經(jīng)濟發(fā)展速度,抑制城市人口的過快增長,提高污水處理及回用率,降低居民生活用水量及農(nóng)田灌溉用水定額,增加農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉面積。根據(jù)預測,2025年工業(yè)產(chǎn)值增長率控制在10%,城市化率提高至75%,工業(yè)用水重復利用率提高到95%,污水處理率提高至100%,污水回用率提高至70%。把節(jié)水灌溉增長率提高至9%,其他參數(shù)指標維持不變。方案4:協(xié)調(diào)發(fā)展型。在建設(shè)節(jié)水型城市前提下,綜合考慮以上3種方案各自的特點,要求兼顧經(jīng)濟和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。此方案污水處理率、回用率、重復利用率、廢水排放系數(shù)等均與方案2相同,城市化水平、經(jīng)濟、灌溉面積適度增長。2010年到2015年工業(yè)增速為12%,其后保持5%的增速,其他參數(shù)指標維持不變。

2.2.2結(jié)果分析

選取模型中的城鎮(zhèn)人口、工業(yè)總產(chǎn)值、污水排放總量、水資源供需差額4個主要變量進行不同方案的對比。根據(jù)不同方案下4個主要變量的模擬結(jié)果(表2),比較4種仿真方案,選取可提高大連市水資源承載力的優(yōu)化方案。在方案1的模式下,2025年大連市總需水量達到36.93億m3,可供水量為17.43億m3,水資源供需差額達19.48億m3,污水總量為16.42億m3。此時水資源短缺問題、環(huán)境污染問題將嚴重影響大連市的社會經(jīng)濟發(fā)展,如何合理開發(fā)和利用水資源、提高污水處理及回用率是解決問題的關(guān)鍵。在方案2的模式下,工業(yè)總產(chǎn)值增速大于其他3種方案,2025年工業(yè)總產(chǎn)值模擬值達到22053.36億元,城市人口達到513.013萬人,工業(yè)總產(chǎn)值及人口數(shù)量的增加不僅加大了對水資源的需求量,工業(yè)廢水、生活污水排放量也急劇增加。由于污水治理投資的限制,2025年大連市總需水量達41.38億m3,水資源供需差額達23.94億m3,污水總量達19.31億m3。環(huán)境污染嚴重,大連市的缺水形勢更加嚴峻,水資源承載力更加脆弱,此方案也不可取。在方案3模式下,減緩工業(yè)產(chǎn)值增長速度,降低萬元工業(yè)增加值用水量,提高工業(yè)用水重復利用率,使得工業(yè)生產(chǎn)對水資源的需求量大幅度降低;對環(huán)境保護的投資加大,2025年污水處理率和污水回用率分別達到100%和80%;居民人均生活用水量及農(nóng)田灌溉畝均用水量的降低,也使得生活需水量及農(nóng)業(yè)需水量大大減少,到2025年大連市總需水量僅為16.89億m3,可供水量大于總需水量,水資源盈余0.54億m3;污水總量減少至8.34億m3,同時工業(yè)生產(chǎn)總值到達到7489.23億元??梢姺桨?中大連市的水資源基本上得到了合理開發(fā)和利用。在方案4的模式下,按照協(xié)調(diào)發(fā)展原則,不以環(huán)境的犧牲換取發(fā)展的經(jīng)濟,適當限制經(jīng)濟增長速度,同時加大污水處理、污水回用的投資力度,在建設(shè)節(jié)水型城市前提下,努力提高污水利用率。到2025年大連市總需水量為18.74億m3,可供水量為18.86億m3,缺水量僅0.106億m3,基本實現(xiàn)水資源供需平衡,大連市不會出現(xiàn)嚴重的缺水現(xiàn)象。雖然方案4與方案3,都可保證大連市到2025年不會出現(xiàn)嚴重的缺水問題,但方案4的工業(yè)產(chǎn)值可達到8521.08億元,污水總量僅為7.25億m3,表明方案4是提高大連市水資源承載力的最可行方案。由此可看出,要提高大連市水資源承載力,使大連市未來可以實現(xiàn)走上水資源可持續(xù)發(fā)展的道路,就必須建立起以水資源保障為基礎(chǔ)、以建設(shè)節(jié)水型社會為核心、以水生態(tài)環(huán)境保護為根本、以非常規(guī)水充分利用為重點的“循環(huán)水務”體系。

3循環(huán)經(jīng)濟模式的構(gòu)建

3.1構(gòu)建思路

循環(huán)經(jīng)濟模式的構(gòu)建應貫穿于水資源開發(fā)利用的供、用、排環(huán)節(jié)中,統(tǒng)籌兼顧,全面考慮[1]。主要包括:在水資源開發(fā)過程中,注重合理開發(fā),由傳統(tǒng)水源開發(fā)逐步向非傳統(tǒng)水源開發(fā)轉(zhuǎn)移,充分利用一切可利用的水資源,并通過水資源的優(yōu)化配置對水資源進行合理調(diào)配;在利用過程中,注重節(jié)水用水,提高水資源利用率,同時注重各類水資源的回收利用,減少廢、污水的產(chǎn)生;在廢、污水排放時,以無害化為標準,使最終進入自然界水體的廢、污水對生態(tài)環(huán)境不會造成影響,同時盡可能地使廢、污水資源化,為增加供水量提供保障。

3.2構(gòu)建方法

3.2.1實施分質(zhì)供水,構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟動脈鏈

在大連地區(qū)通過淡水管線、海水管線和中水管線實行分質(zhì)供水,集雨設(shè)施和雨水管線供水根據(jù)實際情況采用就近原則。根據(jù)各單位的生產(chǎn)工藝和地理位置,在單位內(nèi)部和單位之間,實施水資源的梯級利用和分質(zhì)利用。以海水為例,通過海水淡化、海水直接利用兩種方式形成與工業(yè)相關(guān)聯(lián)的海水動脈鏈。

3.2.2通過廢水回用,構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟靜脈鏈

廢水的處理和回用方式有:內(nèi)部直接回用、內(nèi)部處理后回用和處理后排入城市污水管線3種方式。在有條件的工企業(yè)、居民區(qū)和其他單位設(shè)立污水處理站,對自身產(chǎn)生廢水內(nèi)部進行處理和回用。城市污水處理廠對排入城市污水管線的各類廢水進行統(tǒng)一處理,部分以中水回用的方式由中水管線進入城市供水系統(tǒng),剩余的污水在達準后排入自然界水體。

3.2.3利用水資源信息系統(tǒng),構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟網(wǎng)絡

綜合大連市水資源情況,建立水資源信息系統(tǒng)平臺(水資源信息庫、水環(huán)境數(shù)據(jù)庫和工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活、生態(tài)環(huán)境用水狀況數(shù)據(jù)庫),及時、準確、客觀地反映水資源狀況,并科學預測未來水資源變化趨勢。通過水資源信息系統(tǒng),對各種水資源、工業(yè)、農(nóng)業(yè)和生活用水進行統(tǒng)一調(diào)度,構(gòu)建循環(huán)水資源經(jīng)濟網(wǎng)絡體系,最大限度地開發(fā)水資源潛力,使有限的水資源發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益。

4實現(xiàn)水資源循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的途徑

4.1節(jié)約用水,實現(xiàn)水資源利用的減量化節(jié)約用水是循環(huán)經(jīng)濟的減量化原則的體現(xiàn),是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、建立水資源循環(huán)經(jīng)濟的基礎(chǔ)。節(jié)約用水不但可以提高水資源利用效率,減少需水量,還可以減少廢水排放量,保護水環(huán)境。

4.1.1農(nóng)業(yè)節(jié)水

根據(jù)大連市水資源條件調(diào)整農(nóng)作物種植結(jié)構(gòu),擴大耐旱作物種植面積。推廣農(nóng)業(yè)科技,鼓勵、引導和扶持農(nóng)戶種植產(chǎn)出高、耗水低的農(nóng)產(chǎn)品。改進古老的大水漫溉方式,采用節(jié)水的噴灌、微灌等新灌溉技術(shù)以及抗旱補灌技術(shù)。加大節(jié)水工程改造力度,降低無效損耗。利用各種綜合節(jié)水措施,如生物節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水、工程節(jié)水和管理節(jié)水等技術(shù),提高農(nóng)業(yè)水利用效率。

4.1.2工業(yè)節(jié)水

推廣風力發(fā)電、水源熱泵等10大節(jié)水產(chǎn)業(yè),扶持生物工程、電子信息等10大高新產(chǎn)業(yè)示范項目,加快工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和布局調(diào)整。以高新技術(shù)改造傳統(tǒng)用水工藝,降低大連市工業(yè)產(chǎn)品的萬元增加值耗水率,降低工業(yè)廢水的排放量。大力發(fā)展生產(chǎn)工藝節(jié)水技術(shù)、工業(yè)循環(huán)用水技術(shù)和其他節(jié)水技術(shù)。

4.1.3生活節(jié)水

最重要和最基礎(chǔ)的節(jié)水途徑是加強節(jié)水的宣傳教育,讓人們意識到節(jié)水的重要性,形成節(jié)水的社會意識,樹立正確的節(jié)水觀念,改變生活中的不良用水行為和習慣。在居民日常生活、公共服務設(shè)施,以及環(huán)境綠化等方面,推廣節(jié)水器具的應用,從根本上抑制或消除不合理用水。

4.2開發(fā)新水源,實現(xiàn)水資源再循環(huán)

4.2.1跨流域調(diào)水

為解決大連市水資源短缺問題,大連市累計投資近百億元,相繼完成了引碧、引英入連等蓄輸水工程,有效地緩解了水資源供需矛盾。隨著經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,水資源問題仍是大連市一個亟待解決的問題。但自引英入連工程結(jié)束后,大連境內(nèi)已無較大規(guī)模的水利工程,且水資源利用率已達40%以上(世界公認的警戒線為40%),水資源開發(fā)已達極根。境外調(diào)水已成為大連解決水資源保障問題的必由之路。目前,大連市正著手投巨資實施大伙房水庫向大連輸水和引洋入連供水工程。

4.2.2污水回用

在實現(xiàn)水資源利用“減量化”的基礎(chǔ)上,污水回用能夠有效提高水資源的利用率。大連市已投入運行的大型污水集中處理廠14座,總設(shè)計處理能力87.3萬m3/d,年末污水集中處理率超過90%。把污水作為非常規(guī)水資源,將達標排放變?yōu)殚_發(fā)利用為主,使污水處理率和中水回用率分別提高到70%和50%以上,對緩解城市供水短缺無疑會起很大作用。工業(yè)方面,在企業(yè)內(nèi)部實施清潔生產(chǎn),消減新鮮水用量和廢水排放量,實現(xiàn)水資源利用效率的最大化。在企業(yè)間層面,為各企業(yè)內(nèi)部無法充分利用或難以利用的排水尋找下游消費者,實現(xiàn)工業(yè)共生的循環(huán)模式,進一步調(diào)高整個工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的用水效率。除了工業(yè)環(huán)節(jié)的污水再利用,還要在社會層面實現(xiàn)各系統(tǒng)之間的循環(huán)利用,把污水回用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、生態(tài)環(huán)境包括地下回灌等,從而充分實現(xiàn)水資源的循環(huán)利用。

4.2.3雨水資源化利用

雨水資源化利用,也是節(jié)水的新渠道。在認真調(diào)研、確認可行的前提下,大力推廣集雨工程建設(shè)。城市雨水利用的途徑主要包括加大雨水就地滲入量、雨水儲蓄量,興建攔截和蓄存雨水的設(shè)施及利用雨水回灌。在城市,居民小區(qū)利用工程集水直接用作綠化、沖洗、景觀及洗車等城市非飲用水水源上下工夫,以緩解城市供水壓力。在現(xiàn)有設(shè)施的基礎(chǔ)上,把雨水資源利用與城市供水、城市規(guī)劃、生態(tài)建設(shè)、城區(qū)美化等多方面結(jié)合起來,統(tǒng)籌兼顧,達到高效利用。在農(nóng)村,利用工程集水經(jīng)凈化處理后解決居民生活用水問題。

篇3

一、我國景區(qū)污水的現(xiàn)狀及相關(guān)再生利用方法

首先,景區(qū)污水不同于工業(yè)污水,其基本上都是生活污水,具有污水量小、時間長期長、監(jiān)管較松,隱蔽性大等特點。所以針對景區(qū)污水的管理必須要因地制宜,根據(jù)不同的地理條件、氣候環(huán)境、景區(qū)規(guī)劃等因素綜合考慮。

其次,我們在探討污水資源循環(huán)經(jīng)濟之前,先來了解何謂循環(huán)經(jīng)濟。它是在物質(zhì)的循環(huán)、再生、利用的基礎(chǔ)上發(fā)展的新型生態(tài)經(jīng)濟,是按照物質(zhì)循環(huán)和能量流動規(guī)律重建經(jīng)濟系統(tǒng),使得經(jīng)濟發(fā)展和諧、自然的融入到生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)過程。其具備以下四個特點。

1.減量化原則。此點要求景區(qū)對污水的排放一定要注意控量,主要從以下幾點來注意。

(1)從源頭控制污水的產(chǎn)生。要求相關(guān)部門加大對景區(qū)水資源排放的管理。對于污水的排放設(shè)施要定期組織檢查工作,要求酒店、餐廳等企業(yè)自查自糾,從而控制總量;加強對游客的文明宣傳,逐步樹立游客節(jié)約用水的良好習慣;減少垃圾的隨地丟棄,也能在一定程度上減輕污水的產(chǎn)生。

(2)設(shè)定景區(qū)游客接待功能的警戒線。此點要求專家設(shè)計景區(qū)合理的生態(tài)容納線,達到警戒線后停止游客接待,以滿足景區(qū)自然生態(tài)水資源自行修偷囊求。

(3)嚴禁在風景區(qū)建立或運營相關(guān)水資源污染型企業(yè)。著名的太湖藍藻事件就是因為美麗的環(huán)太湖風景區(qū)附近分布的企業(yè)長期偷排放各種污水,從而導致藍藻的大面積爆發(fā),給風景區(qū)的水資源帶來嚴重的災難,靠太湖自身消化吸收已無法處理。

2.再使用原則。此點主要是要求污水排放單位設(shè)法將使用過的水資源進行回收處理后再次使用。

3.再循環(huán)原則。此點主要要求污染水體能夠在相對封閉環(huán)境內(nèi)進行循環(huán)使用,避免了污染水體的外泄。

4.專業(yè)性處理原則。 傳統(tǒng)的景區(qū)污水處理一般比照城市小區(qū)污水處理方式進行。此方式顯然沒有考慮到景區(qū)環(huán)境條件和水資源的特殊性和復雜性,更沒考慮到污水處理構(gòu)建物與風景的協(xié)調(diào)性。所以,需要針對景區(qū)的特點進行有針對性的專業(yè)化處理。

5.水資源的功能差異化使用。按照功能來區(qū)分,比如說飲用水、沖廁所水、洗澡水、植物灌溉水等,就可以根據(jù)不同的需求使用不同水質(zhì)的水體。

二、人工濕地生態(tài)系統(tǒng)

由上可知我國景區(qū)污水資源循環(huán)再生利用事宜已刻不容緩,接下來本文就要重點探討人工濕地生態(tài)修復系統(tǒng),它也是污水資源循環(huán)經(jīng)濟的新方向。

1.首先我們來了解人工濕地相關(guān)知識。它是依托相應地理形勢和位置人工建造并控制運行的仿生態(tài)沼澤地面,將污水資源進行有效的搜集,經(jīng)過特殊設(shè)定的管道路徑將其投放到人工濕地,通過污水流動過程中,利用相關(guān)人工介質(zhì)、土壤、植被、微生物、生物等協(xié)同作用,對污水進行綜合一體化處理的新型技術(shù)。其原理包括吸附、沉淀、過濾、生化反應、分解、水分蒸騰等作用。

2.了解完人工濕地后,我們再來看看其到底有哪些用途,為何為筆者推崇。①人工濕地的植物能為水體帶來氧氣,增強水體的活性;而且可以降解水體中的有害物質(zhì)。②這種方式與傳統(tǒng)的污水處理廠相比,具有成本低、建設(shè)周期短、使用時間長的特點。而且其處理過程中,采用重力自流的方式,減少了污水廠后續(xù)人工保養(yǎng)、維護及電力等支出成本。③人工濕地采用純生態(tài)技術(shù)進行水體凈化,避免了類似污水廠處理后會產(chǎn)生淤泥、廢渣等二次污染問題。④人工濕地能夠持續(xù)產(chǎn)生經(jīng)濟效益。污水處理廠是純損耗性投入,需要政府財政的大力支持;而景區(qū)人工濕地通過科學管理和合理運營,比如凈化水體的觀賞性植物、經(jīng)濟性生物等,不但能達到良好的景觀效果,還能產(chǎn)生可觀的經(jīng)濟性效益。

3.人工濕地建設(shè)是一個對專業(yè)要求很高的系統(tǒng)性工程。其基本原理是在人工濕地填料上種植特定的凈化水體植被,當污水中的有害物質(zhì)被植物根系吸收后,從而使水體凈化。從而可以看出其關(guān)鍵在于針對不同類型的濕地選擇相應的植物和搭配上。接下來我們就具體探討這一問題。

(1)凈化水體能力要強。這些植物肯定都需要具備超強的水體凈化能力,否則不在考慮之列。

(2)具有較強的生命力。這些植物在污水環(huán)境下首先要能存活,才能承擔起吸收有害物質(zhì),凈化水體的重責。

(3)生長量要小,不易腐敗。最好選擇常綠的,不會枯萎或者換季死亡的植物,否則會給人工濕地的床體后續(xù)維護帶來困擾。

(4)極強的環(huán)境適應能力和耐污染能力。由于人工濕地的植物根系長期浸泡在污水中的生長環(huán)境,所以此點也是要重點考慮的。

(5)具備一定的經(jīng)濟效益植物。可以根據(jù)需要選擇觀賞型的、或者可用來當工業(yè)原料、農(nóng)業(yè)原料的植物。

(6)在植物搭配上,盡量做到淺根系和深根系的植物搭配;散生型與叢生型搭配;常綠和季節(jié)性植物搭配。同時盡量避免單一品種的植物。最后,濕地植物的搭配也要考慮到跟整體景區(qū)的契合度。

(7)根據(jù)污水水體的特性,搭配不同的植物組合。不同風景點的污水特性肯定不同或者有差異,這樣就需要我們先行了解景區(qū)的污水特性,從而找到要治理這些污水最適合的植物品種。

三、結(jié)語

篇4

關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵;超功率;詳細分析;處理方案;葉輪切割;再鑒定

中圖分類號:TM623 文獻標識碼:A 文章編號:1006-8937(2015)15-0161-02

前期某電站早在建設(shè)階段部分設(shè)備曾出現(xiàn)過一些技術(shù)問題,最終均得到順利解決。筆者近期負責了循環(huán)水泵的采購與參與了部分合同執(zhí)行工作,為此對前期項目曾出現(xiàn)的部分技術(shù)問題進行了整理與歸納,以期對后續(xù)項目有所借鑒與參考。

電站循環(huán)水泵(以下簡稱“循泵”)功能為向凝汽器提供冷卻水,某電站(以下簡稱“P項目”)每臺機組配置兩臺循環(huán)水泵,供應商為國外廠家(以下簡稱A),泵型為混流式、混凝土蝸殼循環(huán)水泵,齒輪箱與電機分包商也均為國外廠家。

在安裝工作及靜態(tài)試驗完成,確認具備啟動條件后,便對該電站第一臺機組2號循泵(002PO)進行了首次性能試驗,數(shù)據(jù)顯示,在設(shè)計入口壓力下,循泵流量與電機功率均比系統(tǒng)要求的設(shè)計值高。隨后對該機組1號循泵(001PO)也進行了首次啟動,得到了相同的結(jié)果。

該電站建設(shè)承包方邀請循泵供貨A廠家現(xiàn)場服務工程師到現(xiàn)場,親自啟動了001PO性能試驗,并更加精確地測量了相應試驗數(shù)據(jù),確認此問題真實存在,各方隨即展開了原因分析及落實最終的處理方案。

1 合同中規(guī)定的性能參數(shù)

原約定的參數(shù)見表1。

2 現(xiàn)場測試結(jié)果

在首次啟動發(fā)現(xiàn)循環(huán)水泵存在超功率問題后,為了得到更準確的試驗數(shù)據(jù),隨后又分別于6月19日、6月23日兩次啟動了001PO,持續(xù)時間分別為5 h與3 h。

在此過程中收集了系統(tǒng)、設(shè)備的各項參數(shù),現(xiàn)場泵性能試驗特性曲線如圖1所示。

從上述圖表中的數(shù)據(jù)可看出,電機的輸入功率為6 950 kW,比電機的額定功率6 500 kW超出7%,比電機的最大消耗功率6 233 kW超過約11.5%,電機穩(wěn)定電流在710 A左右,比額定電流633 A超出了約12%,流量36.7 m3/s比設(shè)計的額定流量32.165 m3/s超出約14%,從上述結(jié)果可知,該泵的Q-H性能曲線較大程度上偏離了合同要求的性能曲線,對此展開如下原因分析。

3 原因分析

在確認循環(huán)水泵超功率的問題后,根據(jù)工作經(jīng)驗及認真分析,鎖定導致該問題的原因有系統(tǒng)阻力偏低、泵實際轉(zhuǎn)速偏高與泵幾何尺寸偏大三個,具體描述如下。

3.1 系統(tǒng)阻力偏低

泵工作點為系統(tǒng)阻力曲線與泵性能曲線(流量-揚程)的交點,經(jīng)過仔細核查,發(fā)現(xiàn)循環(huán)水泵系統(tǒng)的實際阻力遠遠低于設(shè)計阻力,在性能曲線不變的情況下,交點沿著性能曲線向右下方移動,致使泵的揚程降低、流量增大。

3.2 泵實際轉(zhuǎn)速偏高

經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn),泵的設(shè)計轉(zhuǎn)速為160 rpm,但電機和齒輪箱的設(shè)計輸入?yún)s為161 rpm,由于實際制造過程中存在一定允許的偏差,在現(xiàn)場測得的循泵實際轉(zhuǎn)速為161.8 rpm,與設(shè)計轉(zhuǎn)速存在約1.13%的偏差。根據(jù)比例定律公式:

Q2/Q1=n2/n1

H2/H1=(n2/n1)2

P2/P1=(n2/n1)3

致使流量、揚程、軸功率都增加,但據(jù)計算僅轉(zhuǎn)速增加不會導致功率的大幅上漲。

3.3 泵葉輪的幾何尺寸偏大

除本文討論的P項目外,廠家A在本次供貨前也曾為其他電站項目(以下簡稱Q項目)提供過循環(huán)水泵,二者使用了相同的水力模型。

鑒于Q項目循泵運行良好,A廠家在Q項目原型泵基礎(chǔ)上,考慮一定線性比例因子后設(shè)計了P項目循泵,據(jù)A廠家反饋該比例因子為1.236;當發(fā)現(xiàn)P項目循環(huán)水泵的超功率問題后,A廠家經(jīng)過重新核算,得出上述線性比例因子應為1.212(誤差值為2.4%)。

根據(jù)相似定律,流量與線性比例因子的立方成正比,揚程與線性比例因子的平方成正比,而功率與該因子的五次方成正比,目前該比例因子的誤差值為2.4%,則該誤差將導致循泵流量、揚程與功率的顯著增大。

4 解決方案分析

針對前述三種原因,制定如下四種解決方案。

4.1 切割葉輪,減小葉輪直徑

循泵為混流泵,滿足切削定律,相應公式如下:

對循環(huán)水泵葉輪進行切割,根據(jù)上述公式可知,葉輪直徑減小,其它幾何尺寸不變(忽略出口處葉片寬度的微小變化),可減小泵的流量,降低電機功率,但會使泵的揚程降低。

為達到合同規(guī)定的技術(shù)性能要求,廠家A計算原循泵葉輪半徑需車削掉51.5 mm,車削后水泵性能曲線將向下平移,可基本與合同要求的特性曲線重合,相關(guān)比較見表2。

另外,由于循環(huán)水流量增加,根據(jù)汽輪機組輸出功率和循環(huán)水流量的關(guān)系曲線,輸出功率可提高近0.08%(約800 kW),但實際能否增加機組的輸出功率以及增加多少還與凝汽器是否能達到該流量下對應的真空值有關(guān)。

綜上,該方法可以達到降低循泵流量與電機功率的目標;但所需工作量較大、實施難度也較大,預計4臺循環(huán)水泵全部車削葉輪,以及拆卸、安裝與調(diào)試共需5個月以上,無法滿足工程進度。

4.2 更換齒輪箱

不對電機進行更換,僅更換齒輪箱,在電機轉(zhuǎn)速不變的情況下改變齒輪箱太陽輪和行星輪的轉(zhuǎn)速比,以降低水泵轉(zhuǎn)速。

根據(jù)比例定律公式,轉(zhuǎn)速下降,流量、揚程和功率均可得到降低:

為達到合同規(guī)定的技術(shù)性能要求,廠家A計算轉(zhuǎn)速需由原來的161.8 rpm降低至155.3 rpm,齒輪箱變比將由原來的1:4.6降低為1:4.8,轉(zhuǎn)速降低后水泵性能曲線將向下平移,可基本與合同要求的特性曲線重合。

綜上,該方法可以達到降低循泵流量與電機功率的目標,且較葉輪車削,工期短、工作量小;但由于需重新設(shè)計、制造齒輪箱,成本較高,且齒輪箱的制造工期較長(約1 a)。

4.3 增加循環(huán)水泵系統(tǒng)阻力

由于循環(huán)水泵系統(tǒng)的實際阻力遠遠低于設(shè)計阻力,則可修改循泵蝸殼和涵道結(jié)構(gòu),或在凝汽器出水側(cè)管路中增加節(jié)流孔板,增大系統(tǒng)阻力,從而改變循泵工作點,達到提高揚程與減少流量的目的,但功率會稍有增加。在現(xiàn)有循泵嚴重超功率的情況下,該種方法不可取。

4.4 更換大功率的電機

現(xiàn)有循泵嚴重超功率,可考慮更換更大功率電機,但該種方案所需工期較長(2 a),不滿足工程進度;而且更換的電機功率將達到8 000 kW,成本較高,經(jīng)濟型較差。

5 最終采取的處理方案

根據(jù)前述幾種方案的對比分析,在綜合考慮各種因素后,各方最終決定采用第一種解決方案,且根據(jù)計算切削后的性能參數(shù):

Q=126 000 m3/h,H=15 m,P=5 800 kW

可以滿足循環(huán)水系統(tǒng)穩(wěn)定運行工況要求,同時,為保證葉輪切割質(zhì)量,電站總承包方要求切削后的葉輪要單獨進行動平衡試驗。

5.1 葉輪切削后以及性能試驗結(jié)果

確定方案后,在各方的通力合作下,4臺循泵均進行了切削(葉輪直徑從2 879 mm減少到2 776 mm),在動平衡試驗合格后,運至現(xiàn)場進行了回裝,并對1、2號循泵進行了再鑒定性能試驗,試驗結(jié)果基本與預期相同,見表3。

5.2 結(jié)論及安全性評價

綜上,葉輪切削后,循泵流量、揚程和功率均得到了明顯下降,基本滿足了系統(tǒng)運行要求,雖然軸功率上漲較多,且電機輸入功率(6 550 kW)稍微超過了電機額定功率(6 500 kW),但據(jù)測試繞組溫升很低,電機廠家通過分析計算,認為即使在特殊工況下電機輸入功率短時達到6 700 kW,也不會對電機壽命造成影響。

此外,循環(huán)水泵由LGD/LGE中壓盤供電,不影響LHA/LHB應急母線的負載,因此不影響應急柴油機的帶載能力,因此供電系統(tǒng)也是安全的。最終,電站營運者經(jīng)過試驗、計算與分析,也認可了循泵葉輪切削方案,認為最終試驗結(jié)果可以保證循泵的長期安全穩(wěn)定運行。

至此,循環(huán)水泵超功率問題得到滿意的處理,同時也為后續(xù)其它項目提供了寶貴的經(jīng)驗。

篇5

[關(guān)鍵詞]循環(huán)水泵 推力軸承 發(fā)熱量 冷卻器 油 粘度系數(shù)

中圖分類號:TM121.1.3 文獻標識碼:B 文章編號:1009-914X(2015)46-0006-01

1 循環(huán)水泵推力軸承溫度過高問題回顧

國內(nèi)某電站每臺機組配備兩臺立式混凝土蝸殼海水循環(huán)水泵(以下簡稱循泵),分別稱為A列泵和B列泵。2012年2月,在1號機組調(diào)試期間,兩臺循泵運轉(zhuǎn)2小時左右,其推力軸承溫度上升至87℃且仍有緩慢上升趨勢,無法穩(wěn)定(設(shè)計停泵溫度為90℃)。

2 循環(huán)水泵及其推力軸承結(jié)構(gòu)

該循環(huán)水泵為立式混凝土蝸殼海水循環(huán)水泵,額定流量為24.31m3/s,揚程19m,轉(zhuǎn)速186rmp,功率5238kw,轉(zhuǎn)動部件總重量約為18t。該循環(huán)水泵的推力軸承主要承擔轉(zhuǎn)動部件的重力和運行中的軸向推力。推力軸承結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

3 臨時改造措施

考慮到電廠調(diào)試的進度需要,2012年3月,該電站采取了臨時改造措施:在軸承室外部增設(shè)單列風-油冷卻器,對油進行強制外部循環(huán)冷卻。

臨時方案實施后,現(xiàn)場試轉(zhuǎn)后效果良好:四臺循泵的軸承溫度穩(wěn)定在55-60℃左右。

4 推力軸承發(fā)熱量計算及分析

4.1 設(shè)計發(fā)熱量

經(jīng)查閱循環(huán)水泵供應商和推力軸承廠家提供的設(shè)計材料,在正常運行工況下,此推力軸承的設(shè)計發(fā)熱量約為4.5KW。

考慮計算誤差以及軸承磨合期,在循環(huán)水泵初期運行階段,推力軸承的理論發(fā)熱量應該為6~9KW。

4.2 實際發(fā)熱量計算

為判斷推力軸承的實際發(fā)熱量是否與廠家的設(shè)計發(fā)熱量存在較大偏差,基于現(xiàn)場記錄的溫度變化數(shù)據(jù),計算得出了外置風-油冷卻器的換熱量,即為推力軸承的實際發(fā)熱量。推力軸承的發(fā)熱量曲線如圖2??梢钥闯?,在運行穩(wěn)定后,推力軸承的實際發(fā)熱量約為20~25KW,均大幅度超出了其設(shè)計發(fā)熱量。

4.3 軸承發(fā)熱量偏高原因分析

理論上,導致推力軸承發(fā)熱量超出設(shè)計計算量的可能原因有很多,例如:設(shè)計過程中計算模型選擇錯誤、推力軸承制造精度不滿足要求、循泵裝配尺寸存在偏差、循泵運行工況超出了設(shè)計范圍、油中含有雜質(zhì)導致磨損、油牌號選擇不合適、等。

查閱推力軸承和循環(huán)水泵的制造完工報告,推力軸承軸向載荷的設(shè)計值約為800kN。然而,結(jié)合現(xiàn)場的實測值,包括:泵進口壓力/流速、泵出口壓力/流速、泵流量、轉(zhuǎn)速等,經(jīng)復核計算,推力軸承的實際軸向載荷約為1000kN,為設(shè)計值的1.25倍左右。原設(shè)計計算值偏低的原因主要有:1)受力分析中,廠家認為葉輪后蓋板回流區(qū)域的受力較小,可以忽略不計;然而,實際運行中,此處回流量較大,葉輪因此而承受的軸向推力必須計入。2)循泵的設(shè)計流量(額定流量)為24.31m3/s;然而,循泵的實測流量為22.5 m3/s左右,循泵運行在小流量區(qū)域。根據(jù)葉輪的軸向載荷曲線分析,小流量工況的軸向載荷值要高于設(shè)計流量工況。3)該電站位于北方海域,冬季外海潮位低于設(shè)計潮位,也促使循泵流量低于額定流量。

另一方面,考慮到循泵的軸向載荷超出了設(shè)計值,且此推力軸承具有重載、低速、溫度變化較大等特點,適用于選擇粘度等級更高、粘溫特性更好的油。2012年5月,將牌號為Shell Tellus 68(粘度等級68,粘溫系數(shù)96)的油更換為Shell Omala 150 HD(粘度等級150,粘溫系數(shù)100)油?,F(xiàn)場試轉(zhuǎn)結(jié)果表明:推力軸承溫度穩(wěn)定在40℃左右,推力軸承的運行穩(wěn)定狀況得到了明顯改善。此時,計算得到推力軸承的實際發(fā)熱量降至6KW左右。

5 冷卻水室冷卻效果分析

5.1 冷卻水室實際冷卻量計算

推力軸承室容量約為200L,冷卻水室的冷卻水流量約為2 m3/h。經(jīng)查閱廠家的設(shè)計材料,此推力軸承冷卻水室的設(shè)計冷卻能力為9KW。

然而,基于現(xiàn)場記錄的進出口水溫變化數(shù)據(jù),計算所得冷卻水室的實際冷卻能力為5-6KW,約為設(shè)計能力的60%左右。

5.2 冷卻能力不足的原因分析

經(jīng)現(xiàn)場核查,冷卻水室的材質(zhì)選擇、制造尺寸、裝配/安裝精度滿足設(shè)計要求,而且現(xiàn)場的SRI冷卻水回路的實際壓力和流量符合設(shè)計要求。

從推力軸承的結(jié)構(gòu)圖來看,導致冷卻水室冷卻能力不足的可能的原因有:1)冷卻水室頂部與油室的設(shè)計換熱面積不足;2)冷卻水室頂部有空氣聚集,導致水室與油室之間的冷卻水換熱能力下降;3)由于軸承室中加強筋板的存在,油在油室中未能充分攪動,油室內(nèi)的溫度梯度不合理。4)油的粘度選擇不合適,油的導熱、散熱能力不足。

由于現(xiàn)場實際條件有限,且進度緊張,暫時無法對上述的可能原因做進一步的試驗分析或?qū)嵨餃y試。

6 改造措施及效果

綜合前述分析和臨時措施效果,確定了循環(huán)水泵推力軸承溫度過高問題的最終改造方案:1)在推力軸承室外部增設(shè)冷卻器,對其油進行強制外部循環(huán)冷卻。2)將推力軸承室的油由Shell Tellus 68油更換為粘度等級更大的Shell Omala 150 HD油。

自2012年8月份實施改造以來,該電站循環(huán)水泵的運行狀況良好,四臺循環(huán)水泵的推力軸承溫度均穩(wěn)定在40-55℃,改造取得成功。

7 結(jié)論

對于某電站循環(huán)水泵在調(diào)試期間發(fā)生的推力軸承溫度過高問題,本文分別從推力軸承發(fā)熱量、油選擇、冷卻水室冷卻能力、冷卻方式選擇等方面進行了計算分析,并確定了改造方案。得出以下結(jié)論:

(1) 在推力軸承的設(shè)計選型過程中,廠家對軸承軸向載荷的計算存在誤差,實際載荷為設(shè)計值的1.25倍,導致軸承發(fā)熱量超出了預期。

(2) 推力軸承油牌號選擇不合適,是導致軸承實際發(fā)熱量偏大的重要因素。

(3) 推力軸承冷卻水室的實際換熱量僅為設(shè)計換熱量的60%左右,是導致軸承溫度無法穩(wěn)定的重要因素。而采用采用外置強制循環(huán)的冷卻方式,冷卻效果良好。

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關(guān)鍵詞 有機朗肯循環(huán);低溫余熱;工質(zhì)

中圖分類號:TQl72 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)12-0061-02

利用水泥生產(chǎn)過程中的廢氣余熱建設(shè)純低溫的余熱發(fā)電裝置,對于節(jié)能降耗、改善環(huán)境至關(guān)重要。本文對水泥廠有機郎肯循環(huán)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)的原理進行分析。

1 有機朗肯循環(huán)流程

圖1所示為有機朗肯的發(fā)電系統(tǒng)流程圖,由蒸發(fā)器、膨脹機、冷凝器、工質(zhì)加壓泵、循環(huán)水泵、冷卻塔組成。余熱通過添加工質(zhì)利用其沸點低的物理性質(zhì),經(jīng)過蒸發(fā)、預熱等流程流入膨脹機,經(jīng)過膨脹機作用,使熱能轉(zhuǎn)換為機械能,機械能通過發(fā)電機轉(zhuǎn)換為電能,達到發(fā)電目的。經(jīng)膨脹做工后含有工質(zhì)的余熱流會變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍怏w,再經(jīng)過冷凝器,通過遇冷、冷凝等階段凝成工質(zhì)液體,整個冷卻循環(huán)采用循環(huán)水冷卻法,水流經(jīng)冷卻塔循環(huán)冷卻,從而完成整個循環(huán)。

3.2 有機朗肯工質(zhì)的優(yōu)勢特點

有機朗肯循環(huán)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)是采用有機工質(zhì)作為能量的載體。就以往的經(jīng)驗和相關(guān)理論來看,工質(zhì)的特性會直接主導發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)以及能源的利用效率,有機工質(zhì)有著比傳統(tǒng)工質(zhì)高的能源利用效率,所以國內(nèi)外有關(guān)專家學者都在進行有機工質(zhì)對于系統(tǒng)影響的相關(guān)研究。

通過理論和實驗研究證明R123 比水具有更好的性能,有機朗肯循環(huán)在低溫余熱條件下下回收中低品位熱能時具有更高的效率,這是因為ORC在回收顯熱效率較高,而在ORC循環(huán)中顯熱/潛熱值比較大,因此采用ORC技術(shù)能夠回收比較多的熱量。在各自最佳的壓力情況下,水在中低溫區(qū)域內(nèi)輸出功率比其他有機工質(zhì)低得多。

如圖3(a)所示,水為濕流體,飽和蒸汽壓曲線的切線斜率值為負,不利于在中低溫下做功。在圖3(a)中,理想做功過程(3-4s)與實際做功過程(3-4)對比可以看出工質(zhì)為水時,膨脹過程趨向濕蒸汽區(qū)域,若余熱溫度不足以達到狀態(tài)點3的溫度,狀態(tài)點4將會處于濕蒸汽區(qū)內(nèi),因為其做功曲線會與干濕蒸汽分界線相交。就使得發(fā)電的成本和工藝的復雜性

提高。

如圖3(b)所示,有機工質(zhì)大部分是等熵流體、即飽和蒸汽曲線切線斜率為零或干流體、即飽和蒸汽曲線切線斜率為正值。在圖3(b)中理想做功過程(3-4s)與實際做功過程(3-4)對比可以看出有機工質(zhì)的膨脹過程趨向過熱蒸汽區(qū)域,工質(zhì)越膨脹越干燥,做功完畢后的過熱蒸汽不會變成濕蒸汽。狀態(tài)點3是狀態(tài)平衡點,在平衡狀態(tài)下有機工質(zhì)無需過熱,不會對發(fā)電設(shè)備帶來危害。

有機工質(zhì)與水工質(zhì)相比的優(yōu)點如下:

1)沸點更低,更容易產(chǎn)生高壓蒸汽。

2)蒸發(fā)潛熱更小,在低溫條件下余熱回收效率更高。

3)冷凝壓力比水更大,等量綱與大氣壓,不需要考慮復雜的真空系統(tǒng)來防止工質(zhì)泄漏。

4)凝固點低,低于-73℃,在低溫下仍能夠釋放出能量,在寒冷地區(qū)不需要為冷凝器增加防凍設(shè)施。

5)系統(tǒng)的工作壓力比水更低,約1.5 MPa,其載流管道的工藝要求相對更低。

6)飽和蒸汽壓曲線的切線斜率值更大,不需要進行過熱處理,不會對發(fā)電設(shè)備帶來危害。

當余熱進行換熱過程時都伴隨著降溫過程,如圖4所示,可以選取非共沸混合工質(zhì)來減少換熱不可逆損失,見圖4(b),因為所選取的混合工質(zhì)是非共沸的,蒸發(fā)曲線(3-4)斜率為正值,對比圖4(a)純工質(zhì)狀態(tài)下蒸發(fā)曲線(3-4)斜率為0,因此選擇混合工質(zhì)可以使換熱不可逆損失降低。

本文對有機朗肯(ORC)發(fā)電系統(tǒng)的循環(huán)流程進行了描述,在此基礎(chǔ)上介紹了有機工質(zhì)的優(yōu)勢特點以及基于有機朗肯循環(huán)的發(fā)電系統(tǒng)的應用情況。有機朗肯循環(huán)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)正處于快速發(fā)展階段,同時還是一個有待于進一步趨于成熟的行業(yè)。隨著國家對于能源方面和環(huán)境保護的重視,未來有機朗肯循環(huán)低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)必然迎來快速的發(fā)展。

參考文獻

[1]于興敏,張富.倡導循環(huán)經(jīng)濟推進節(jié)約型水泥工業(yè)的建設(shè)[J].中國水泥,2006(3):26-29.

[2]新型干法水泥熟料生產(chǎn)線四級和五級預熱器純低溫余熱發(fā)電分析.

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關(guān)鍵詞:地理環(huán)境;運動

中圖分類號:G632.749 文獻標識碼:B 文章編號:1002-7661(2014)05-188-01

巖石圈物質(zhì)循環(huán)、水循環(huán)和大氣循環(huán)運動是自然界的三大物質(zhì)循環(huán),這部分也是必修1模塊的主干知識之一,備受學業(yè)水平考試命題者的青睞,成為歷屆高考的“鐘情點”之一。以下就學業(yè)水平考試考查的相關(guān)內(nèi)容和方式做一番剖析和透視。

高中地理學業(yè)水平考試對考試內(nèi)容掌握程度的要求分為四個層次,從低到高依次為:識記、理解、應用、綜合,分別用字母a、b、c、d表示。其中含義如下:

a―識記:識別重要地理事物的名稱、概念、特點和地理數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)知識,重大地理新聞及與地理有關(guān)的法規(guī);在地圖上正確識別重要地理事物的位置。

b―理解:簡述、簡釋、比較地理基本概念、規(guī)律、原理以及地理事物的特點(包括分布、結(jié)構(gòu)、演變、成因等)和與地理有關(guān)的基本國情、國策;解讀地理統(tǒng)計數(shù)據(jù)和圖表。

c―應用:利用各類信息材料說明地理基本原理;運用地理基本規(guī)律、原理分析地理問題;繪制簡單的地理圖表;在圖上正確填繪重要地理事物名稱;比較和分析組成地理環(huán)境的各要素及其內(nèi)在聯(lián)系。

d―綜合:運用所學知識和觀點,將學習和生活中出現(xiàn)的地理現(xiàn)象和地理事實的各個部分、各個方面、各種因素聯(lián)結(jié)起來,以形成統(tǒng)一整體的認識。

一、巖石圈物質(zhì)循環(huán)

考試要求:

①地質(zhì)循環(huán)a

②三大類巖石之間及巖石與巖漿之間的相互轉(zhuǎn)化及圖示c

主要考查內(nèi)容:地震波在地球內(nèi)部的傳播與地球內(nèi)部圈層的劃分,地球內(nèi)部和外部圈層結(jié)構(gòu)及各圈層的主要特點,三大類巖石的形成與轉(zhuǎn)化,地殼內(nèi)部物質(zhì)循環(huán)過程。

1、三大巖類

在地球內(nèi)部壓力作用下,巖漿沿著巖石圈的薄弱地帶侵入巖石圈上部或噴出地表,冷卻凝固形成巖漿巖(如花崗巖、玄武巖、橄欖巖、流紋巖等)。已經(jīng)形成的巖石在各種外力作用下被侵蝕、風化、搬運后沉積下來,經(jīng)過固結(jié)成巖作用,形成沉積巖(如砂巖、頁巖、礫巖、石灰?guī)r等)?;蛟谝欢ǖ臏囟群蛪毫ο掳l(fā)生變質(zhì)作用,形成變質(zhì)巖(板巖、大理巖、片巖、片麻巖等)。

2、巖石圈的物質(zhì)循環(huán)過程

巖石圈的物質(zhì)循環(huán)過程,實際上是三大類巖石與巖漿之間的相互轉(zhuǎn)化過程。正確理解的關(guān)鍵是掌握影響它們之間相互轉(zhuǎn)化的各種內(nèi)外力作用。

3、巖石圈物質(zhì)循環(huán)的重要意義

(1)在循環(huán)過程中,形成了地球上多樣的、豐富的礦產(chǎn)。

(2)改變了地表的形態(tài),塑造了千姿百態(tài)的自然景觀。

(3)實現(xiàn)了地區(qū)之間、圈層之間的物質(zhì)交換和能量傳輸,從而改變了地表的環(huán)境。

【考查方式】以地震波在地球內(nèi)部傳播示意圖為背景,考查地球內(nèi)部圈層的界線與特點;以示意圖的方式考查三大類巖石的物質(zhì)轉(zhuǎn)化方式。

二、水循環(huán)

考試要求:

①水循環(huán)的過程和主要環(huán)節(jié)a

②水循環(huán)的地理意義b

主要考查內(nèi)容:河流的補給,徑流的變化及其影響因素,水循環(huán)的概念和類型,水循環(huán)的環(huán)節(jié),水循環(huán)的意義,人類活動對水循環(huán)的影響。

1、河流的主要補給類型及特點

較大的河流一般都是由多種水源混合補給的。

2、水循環(huán)及其意義

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【關(guān)鍵詞】中央空調(diào);變頻;控制;節(jié)能

隨著人們生活水平的不斷提高,中央空調(diào)在越來越多地應用到各類建筑物中。中央空調(diào)是科技發(fā)展的產(chǎn)物,它的出現(xiàn)為人們帶來了舒適的生活,但同時,如果設(shè)計不夠良好,中央空調(diào)還是會產(chǎn)生很大的耗能,不利于節(jié)能和環(huán)保。在中央空調(diào)剛開始應用的一段時間,它的高耗能使中央空調(diào)的普遍應用受到制約。我國的決策層可久以來都倡導可持續(xù)發(fā)展,創(chuàng)建低碳社會。中央空調(diào)的高能耗顯然和國家的發(fā)展目標是不相符合的。因此,在中央空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計中,如何進能耗的節(jié)省就是一個最為重要的環(huán)節(jié)。中央空調(diào)節(jié)約能耗的一個典型的發(fā)展方向就是應用變頻技術(shù) [1]。本文筆者根據(jù)自己在中央空調(diào)領(lǐng)域長期的工作經(jīng)驗對其系統(tǒng)的各個部分的變頻控制進行了分析,并且分析了這樣設(shè)計的節(jié)能原理。

1、中央空調(diào)概述

中央空調(diào)系統(tǒng)是一個較為龐大的系統(tǒng),一般由主機和末段系統(tǒng)兩大部分組成。主機是中央空調(diào)的核心,擔負著整個中央空調(diào)的運轉(zhuǎn)控制的作用,末端系統(tǒng)是中央空調(diào)系統(tǒng)的各個主要制冷和制熱區(qū)域的所有工作設(shè)備的統(tǒng)稱。中央空調(diào)的類型很多,其分類的方式也有很多,一般可以按照介質(zhì)分類,按照設(shè)備的集中程度分類,按照空氣的來源分類等等。不管按照那種方式進行分類,其優(yōu)點基本上可以分為如下幾點:經(jīng)濟節(jié)能,環(huán)保,節(jié)約空間,管理簡單,提升檔次。

2、中央空調(diào)的工作原理

根據(jù)中央空調(diào)系統(tǒng)的類型的不同,其工作原理也是有區(qū)別的,中央空調(diào)系統(tǒng)主要有風管機、變頻一拖機、冷熱水機等幾種大的類型。

風管機是室外機利用室內(nèi)機的制冷劑蒸發(fā)的原理進行制冷的。制熱時,室外的制冷機組吸收的是氣體制冷劑,將氣體制冷劑壓縮,向室內(nèi)各機組輸送壓縮后的汽體制冷劑,天花板上的回風口將室內(nèi)的冷空氣吸入,進行熱交換后送入風管內(nèi),再利用散流器將熱空氣輸送到室內(nèi)。

變頻一拖多機組的工作原理和風管理類似。也是將室內(nèi)的制冷劑吸收以達到制冷的目的。制熱時,室外的制冷機組吸收的是氣體制冷劑,將氣體制冷劑壓縮,向室內(nèi)各機組輸送壓縮后的汽體制冷劑,天花板上的回風口將室內(nèi)的冷空氣吸入,進行熱交換后送入風管內(nèi),并通過出風口上的散流器向室內(nèi)各房間輸送熱的空氣。

冷熱水機組和其他兩種類型的工作原理不相同。它主要是利用冷媒水和熱媒水進行制冷和制熱。制冷時,對冷媒水進行降溫;制熱時,對熱媒水進行升溫。無論制冷還是制熱媒水都是送到室內(nèi)的風盤機組來完成和室內(nèi)的溫度交換的。

3、中央空調(diào)的變頻控制設(shè)計和節(jié)能分析

3.1主機制冷系統(tǒng)變頻設(shè)計

主機制冷系統(tǒng)是中央空調(diào)的核心。根據(jù)以往的資料顯示,中央空調(diào)系統(tǒng)的能耗量的60%以上是主機制冷循環(huán)系統(tǒng)消耗的[4]。所以,中央空調(diào)系統(tǒng)系統(tǒng)的主要變頻控制設(shè)計的目的就是節(jié)省主機制冷循環(huán)系統(tǒng)的能耗。為此,主機制冷系統(tǒng)變頻控制設(shè)計的主要是壓縮機的變頻控制。壓縮機是主機制冷系統(tǒng)的核心,可以說是心臟的核心。通過變頻控制設(shè)計可以減少壓縮機的振動,進而降低噪聲和機器的溫度。另外,變頻設(shè)計使得主機系統(tǒng)能檢測到負載的變化,從而降低起動電流,有效地實現(xiàn)軟制動和軟啟動。所以,壓縮機的變頻參數(shù)不是固定不變的,這些參數(shù)要根據(jù)實際的運行情況進行調(diào)整,使得壓縮機的變頻控制設(shè)計的更為理想,能使得整個中央空調(diào)系統(tǒng)達到一個最佳地運行狀態(tài)。另外,整個中央空調(diào)的機組也需要根據(jù)實際情況,修改運行參數(shù),以降低功耗量。

3.2送風系統(tǒng)變頻設(shè)計

中央空調(diào)系統(tǒng)的送風系統(tǒng)的變頻控制設(shè)計是通過相關(guān)的送風設(shè)備來完成的,主要的送風設(shè)備有盤管風機、變風量風機以及回風機、新風機等等[5]。下面筆者主要討論一下送風系統(tǒng)的變頻控制設(shè)計

(1)送風系統(tǒng)需要利用變頻器來改變地風機的轉(zhuǎn)速,這樣就能保證風機的穩(wěn)定運行。利用變頻控制,可以避免冷凍水從頂棚漫出,還可以方便系統(tǒng)控制、提高系統(tǒng)的節(jié)能效果,所以送風系統(tǒng)的變頻控制設(shè)計是中央空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)節(jié)能的一種根本途經(jīng)。

(2)變頻風機的變頻控制主要是過恒溫PID來實現(xiàn)的。這是因為對整個中央空調(diào)的的溫度控制區(qū)域?qū)τ谑孢m性的要求是比較高的。所以,在實際的設(shè)計中,要結(jié)合用戶的具體需求,來進行調(diào)整。

(3)如果是大型的中央空調(diào)系統(tǒng)。就應設(shè)計成多段變風量的變頻控制方式來應對節(jié)假日的大負荷運行。多段變風量的控制方式能對風量進行有效的估算,然后通過對很主機的微控制器進行編程實現(xiàn)。如果系統(tǒng)對風量沒有那么大的需求,可以改變吸風機的轉(zhuǎn)速控制風量。這樣,還能有效地減少風機能耗。

3.3水循環(huán)系統(tǒng)變頻設(shè)計

水循環(huán)系統(tǒng)的變頻設(shè)計也很重要。水循環(huán)系統(tǒng)主要采用變頻調(diào)速技術(shù),通過速度的調(diào)整使水循環(huán)系統(tǒng)的冷卻水和冷凍水的很好的運行。但是在調(diào)速的過程中一定要控制好水泵電機的轉(zhuǎn)速,這樣能量才能在電機的輸送過程中,被充分利用。水循環(huán)系統(tǒng)的變頻設(shè)計原則不是固定不變的,需要和具體環(huán)境相結(jié)合進行處理。下面筆者分別對水循環(huán)系統(tǒng)的冷凍水和冷卻水變頻設(shè)計進行分析。

(1)冷凍水循環(huán)系統(tǒng)變頻設(shè)計

在制冷機組中,要設(shè)計一個溫度床拿起來控制水量和水溫,該傳感器安裝在水管的冷凍水的回水管的上方,它和變頻器以及PID調(diào)節(jié)器相結(jié)合,形成冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)。變頻器需要合理的調(diào)整頻率以控制冷凍水的溫差和保證電機轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性。在冷凍水循環(huán)過程中,風機組件會對出水量進行調(diào)節(jié),這樣就降低了水泵電機的功率。下面,筆者分析一下冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的制冷模式:如果室內(nèi)原本的溫度就不高,在制冷的過程中,負荷就不會很大,變頻控制就可以降低冷凍水泵的轉(zhuǎn)速以進一步降低能耗;如果室內(nèi)溫度較高,制冷時負荷就會較大,冷凍水泵的轉(zhuǎn)速就要提升以更快的將室內(nèi)的溫度降低。所以在室內(nèi)的溫度不斷變化的過程中,冷凍水泵的轉(zhuǎn)速也不斷變換。在一臺電機不能滿足功率的情況下,需要啟動第二臺電機,以此類推,就能實現(xiàn)冷凍水循環(huán)系統(tǒng)的變頻運行。

(2)冷卻水循環(huán)系統(tǒng)變頻設(shè)計

冷卻水系統(tǒng)的變頻控制的設(shè)計和冷凍水循環(huán)系統(tǒng)一樣。都是通過水溫和機組的結(jié)合來形成一個閉合的控制系統(tǒng),從而實現(xiàn)變頻調(diào)節(jié)。如果室內(nèi)原本的溫度就不高,在制冷的過程中,負荷就不會很大,變頻控制就可以降低冷凍水泵的轉(zhuǎn)速以進一步降低能耗;如果室內(nèi)溫度較高,制冷時負荷就會較大,冷凍水泵的轉(zhuǎn)速就要提升以更快的將室內(nèi)的溫度降低。通過上述的分析,筆者得出結(jié)論,對于中央系統(tǒng)的變頻控制設(shè)計需要根據(jù)具體的實際情況進行調(diào)整。并且,冷凍機組的配置過程,是需要以最大負荷做為參考的,還需要流出10%-20%的設(shè)計余量。所以,在節(jié)能設(shè)計時,要對電機電源的頻率進行分析,通過合理的調(diào)節(jié),改變電機轉(zhuǎn)速,有效地控制泵的轉(zhuǎn)速、流量和軸功率,從而整個系統(tǒng)就可以達到良好的節(jié)能目的。

4、小結(jié)

雖然中央空調(diào)系統(tǒng)在各種建筑物里的應用越來越廣泛,但是中央空調(diào)系統(tǒng)的高能耗卻是不能忽視的問題,嚴重制約了中央空調(diào)系統(tǒng)的發(fā)展。為了有效降低中央空調(diào)系統(tǒng)的能耗最好的就是采用變頻技術(shù),本文對中央空調(diào)的定義和工作原理進行了分析,然后在此基礎(chǔ)上對中央空調(diào)系統(tǒng)的主機制冷系統(tǒng)、送風系統(tǒng)和水循環(huán)系統(tǒng)的變頻設(shè)計和節(jié)能問題進行了詳細的分析。

參考文獻:

[1]劉旭東,葉明哲. 變頻調(diào)速在空調(diào)中的應用[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2010( 18):30-33

[2]方斌.淺談中央空調(diào)的安裝[J].科技資訊,2009

[3]龍小飛.中央空調(diào)安裝施工在高層建筑中的應用[J].科學時代,2010

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關(guān)鍵詞:廚房家用電器;低溫烹飪;水循環(huán)應用;精確控溫應用

中圖分類號:X701 文獻標識碼:A

在國際標準IEC60335-1和IEC60335- 2中還沒有定義,在中國GB4706.1和GB4706特殊標準中也沒有定義到該設(shè)備。而在國外有個名稱為:Sous Vide(Immersion Circulator),在設(shè)計產(chǎn)品中技術(shù)要點填補廚房家用電器《分子美食水循環(huán)烹飪》的空白,還組織邀請上海ITS,寧波SGS等權(quán)威認證專家和電器工程師上海交大的教授等商討關(guān)于低溫烹飪水循環(huán)處理器產(chǎn)品技術(shù)領(lǐng)域和安規(guī)標準定義。

最終大家一致認可該設(shè)備在國際標準IEC60335-1通用和IEC60335-2特殊標準中定義IEC60335-1;IEC60335-2-14;IEC60335-2-15;IEC60335-2-73;因為產(chǎn)品技術(shù)含量高,目前只能用多個標準來定義該設(shè)備。

在國內(nèi)標準GB4706.1通用和GB4706特殊標準中定義GB4706.1;GB4706.30廚房機械;GB4706.19液體加熱器;GB 4706.75固定浸入式加熱器;因為產(chǎn)品技術(shù)含量高,國內(nèi)目前只能用多個標準來定義該設(shè)備。

該設(shè)備還帶有智能超級APP.并采用美國FCC標準FCC Rule Part 15.和采用歐盟EMC:EN55014-1;EN55014-2;EN61000-3-2;EN61000-3-3標準定義。

該設(shè)備其產(chǎn)品的技術(shù)含量在于給大眾帶來的高檔享受有關(guān)聯(lián),產(chǎn)品用于廚房分子美食低溫水循環(huán)烹飪法,特別是高檔餐廳頂級廚師在烹飪時使食物的營養(yǎng)不流失而研制的一種產(chǎn)品。并得到國外廚師的認可。如西班牙 El Bulli 和英國 Fat Duck,El Bulli 和 Fat Duck;Pierre Troisgros;Brouno Goussault;意大利的Orved;法國的Dito Electrolux;德國的Julabo;德國的MCC;西班牙分子料理大師 Ferran Adria;英國Heston Blumenthal;美國Thomas Keller;1974年 食品化學家Bruno Goussault和廚師Georges Pralus, Pieere Troisgrois首先運用了Sous-Vide這種新的烹飪技術(shù),即真空低溫烹飪。

一、實驗部分

1.主要原料

礦泉水,小牛排;雞腿;鴨肉;羊排;豬肉;鴿子;牛排;鵝肉;三文魚;大龍蝦;普通魚類;雞蛋。

2.主要設(shè)備

Agilent Technolgies34972A數(shù)據(jù)采集儀;亞克力桶;電子稱;量杯;真空機;真空袋;秒表;低溫烹飪水循環(huán)處理器。

3.反應機理

該設(shè)備工作原理:裝每種食物分開真空包裝,用電子稱秤出重量和水的重比,將該設(shè)備器固定在亞克力桶上,水和食物分別放入桶中,調(diào)度好該設(shè)備的溫度;時間。工作時該設(shè)備的數(shù)據(jù)與采集儀的溫度和秒表的時間一致,并得出該設(shè)備分子美食低溫水循環(huán)烹飪法對每種食物的烹飪要求。使得新的廚房家用電器低溫烹飪水循環(huán)應用和精確控溫應用和產(chǎn)生。

二、實驗分析與討論

1.結(jié)論

蛙類:59.5℃,45分鐘;

大閘蟹:64℃,1小時;

貝類:63℃,13分鐘;

福壽螺:61℃,35分鐘;

豬肉:85℃,6小時;

鴿子:64℃,1小時;

牛排:61℃,65分鐘;

鵝肝:68℃,30分鐘;

家禽肉:82℃,90分鐘;

雞:71.5℃,75分鐘;

羊肉:75℃,100分鐘;

蛋類:71℃,60分鐘;

小牛排:59.5℃,45分鐘;

雞腿:64℃,1小時;

三文魚:60℃,12分鐘;

大龍蝦:59.5℃,15分鐘;

魚類:63℃,13分鐘;

雞蛋:68.5℃,45分鐘;

烤肉類:63℃,55分鐘;

蔬菜類:55℃,40分鐘;

鴨肉:61℃,28分鐘;

羊排:61℃,35分鐘。

經(jīng)各種不同食物進行實驗得出的結(jié)果,每一種食物的營養(yǎng)不同所對應的溫度和時間也不同,這個實驗告訴我們,美味的食物不是沒有看你是怎樣的心態(tài)來品嘗,以上得出的結(jié)果供參考,還有更多的食物等著你們?nèi)ンw會,還有更多美食等著我們?nèi)嶒瀬矸窒斫o大家。食物在烹飪加工過程中,因受水、空氣和熱等真空因素的影響,其內(nèi)在成分會發(fā)生一系列的理化變化。真空食物中一部分營養(yǎng)成分發(fā)生不同程度的水解,蛋白質(zhì)發(fā)生凝固,水溶性物質(zhì)浸出,芳香物質(zhì)揮發(fā),營養(yǎng)浸透食物色素形成或減退等,以上各種變化,能除去食物原有的腥邪氣味,增加令人愉快的色、香、味,同時也使食物的營養(yǎng)成份更容易被人體消化吸收。每種食物都有其適宜的烹飪溫度,機器溫控在±0.1℃之間,如果溫度不夠,會殘留細菌,危害人體健康。但如果溫度過高,會使一些營養(yǎng)物質(zhì)遭到損失、破壞,甚至產(chǎn)生一些對人體有害的物質(zhì)。如食物中的水溶性蛋白質(zhì)過度受熱會結(jié)成硬塊,肉類中的脂肪過度加熱則氧化分解,損失其所含的維生素成份,蔬菜中的維生素成份等很不穩(wěn)定,烹飪熱度越高,時間越長,損失就越大。所以在烹飪食物時,原料要盡量切得細小一些,以縮短加熱時間。原料盡量做到現(xiàn)切現(xiàn)炒,現(xiàn)做現(xiàn)吃,避免較長時間的高溫或多次加熱,以減少營養(yǎng)物質(zhì)的損失和變化。

2.該設(shè)備其真正的用途在如對烹飪食物的保鮮;保存原材料水分;營養(yǎng)不流失;口感好;可以穩(wěn)定控制溫度的低溫烹飪水循環(huán)烹飪烹制菜肴;保留食物的原味和香料的香味和顏色;減少食鹽的使用,分離事物原汁和清水;比蒸、煮更能保留維他命成分 ;保證每次烹飪的結(jié)果都是一樣的。比其他蒸煮節(jié)省能源,綠色環(huán)保,無油煙污染,不同的食物能通過單獨真空包裝同時烹飪,不需要星級的廚師,人人都可以操作并到達理想的效果,贏得更多的準備時間。這項技術(shù)還可以最大程度的使廚房提前準備,因為經(jīng)過該設(shè)備烹飪的食物可以再次冷凍或冷藏,需要的時候再次進行加熱。食物在烹飪過程中與一氧化二碳融合改變食材物理型態(tài),食物得到有效的真空,食物有0~50℃的環(huán)境里是茵類的高發(fā)期,60℃左右的溫度的食物是最適合人的味覺。而且溫度精確到0.1℃誤差時,都感覺是在創(chuàng)造奇跡。

結(jié)語

保護傳統(tǒng)烹飪,并在此基礎(chǔ)上進一步革新,包括原料、烹飪技術(shù)、廚具的革新和信息的拓展。創(chuàng)造也是一種力量,它能淋漓極致地發(fā)揮每個人的潛力。再者,我們學來的知識和技能是為社會服務的,讓人很科學地理解整個過程,只有人與人之間互相交流才能真正發(fā)揮出人們烹飪美食的潛力。一旦你有了這種創(chuàng)新意識,你就會行動,不懈地堅持下去,就一定能完成你最初的夢想!

參考文獻

篇10

給發(fā)電廠降溫。原理是把冷水引入冷卻塔中,不斷循環(huán),使機組降溫。冷卻塔里面的水變熱后產(chǎn)生水蒸氣,通過頂部對外排放?;鹆Πl(fā)電廠要使用大量的冷卻水,這些冷卻水主要是通過汽輪機的冷凝器,將做過功的乏汽冷卻成凝結(jié)水循環(huán)利用。

發(fā)電廠的循環(huán)水:分為“開式循環(huán)”和“閉式循環(huán)”,缺水地區(qū)多用閉式循環(huán)。開式循環(huán)就是只用一次,經(jīng)過冷卻器換熱以后就排放掉。閉式循環(huán)是將使用過的冷卻水經(jīng)過冷卻塔冷卻以后再反復使用。

交換熱量來源,用水泵將換熱后的熱水達到冷卻塔頂部,然后讓熱水似下雨一樣落下,在下方蓄水池回收冷水循環(huán)使用。

(來源:文章屋網(wǎng) )