水循环原理范文

导语：如何才能写好一篇水循环原理，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

各个泵站控制柜内配置S7-200PLC，使各泵可以单独控制和调试，同时增加Profibus-DP通讯卡，与主站S7-300通过Profibus-DP总线通讯，方便主控制室的远程监视与控制。进、排浆泵控制系统选用S7-200PLC完成就地控制。S7-200PLC对电动机冷却风机，轴封水泵，管道上的电磁阀、压力传感器，柜内通风冷却，变频保护等设备的工作状态进行监视与控制，并将各状态通过内部总线输入至通讯模块后由Profibus-DP总线与主控制台进行通讯，主控制台再将进、排浆泵系统的电流、电压、转速以及泵和阀的启停操作、速度调节等运行状态在HMI工作画面上显示与控制。

各泥浆泵控制柜、阀门控制箱、地面监控站为从站结构，选用S7-200PLC控制，各泥浆泵控制柜、阀门控制箱放置于各泥浆泵、阀门旁边，其中一个阀门控制箱作为本地控制，地面监控站设在地面监控室。各套控制系统通过ProfibusDP现场总线与主站通讯。地面监控站采用S7-200PLC+Profibus-DP模块+计算机终端，同步显示远程控制站的泵、阀运行状态，当且仅当远程控制站切换为地面控制时，地面监控站具有操控泵、阀的控制功能，同时远程控制失去控制功能。

从站PLC主要完成泵、阀门信号及操控状态的采集和处理，过程参数的设定和监视，过程控制，设备的连锁控制，报警检测等控制。通过Profibus-DP总线与主控制站进行通讯，操作人员可以通过远程操作站对系统远程操作控制和监视系统工作状况。每套设备机旁设有操作面板，操作人员可以在本地进行控制和维护。另外，系统设置有开挖舱液位、压力和流量监视功能，并能够自动将液位控制在设定范围，实现液位的自动控制。

泥浆泵的驱动电机全部选用交流电机，交流电机的调速控制均采用schnielderAltivar71变频器+Profibus-DP通讯卡+S7-200PLC，变频器的运行状态、参数及远程调速控制均由Profibus-DP通讯卡与主站直接通信，ATV71系列是第一代采用DTC技术的变频器，它能够通过开环方式对转速和转矩进行准确控制（图3），而且动态和静态指标优于PWM闭环控制指标[2]。采用Profibus-DP网络和西门子S7系列PLC搭建整个系统，总线采用2芯5类电缆作为传输介质，通讯速度可以达到12MBP，为解决长距离盾构隧道掘进通讯信号传输衰减及隧道内用电安全等问题，采取在每个本地控制柜增加光电隔离中继放大器的措施。

篇2

1.1水资源概况

大连市位于欧亚大陆东岸,中国东北辽东半岛最南端。根据大连市第2次水资源评价成果,全市多年平均地表水资源量为32.70亿m3,折合径流深260.06mm,地下水资源量为7.27亿m3,境内人均水资源仅为全国水平的1/5,特别是经济发达的金州以南地区人均占有量仅有116m3,远低于世界公认的人均水资源占有量1000m3的生存最低标准,多次出现严重缺水的紧张局面。且大连地区的海水入侵现状比较严重,不仅加剧了水资源紧缺形势,而且带来了水环境生态系统破坏。大连地区受气候影响,降水时空分布阶段性明显、时空分布不均、局部地区强降雨或雷阵雨场次偏多而且强度偏大,降水过程主要集中在6~8月份,约占全年降水量的60%~70%,容易形成春旱秋涝。地表径流和降水量空间分布由西南向东北递增,河流独流入海,现有水利工程调蓄工程较少,目前大连市地表水的拦截率仅为24.5%,地表径流利用率不高,每年绝大部分的水资源以汛期洪水方式白白流入渤海。

1.2社会经济现状

大连市下辖现设6区3市1县,土地面积12574km2,2009年末全市常住人口617万人,全市户籍人口584.8万人,其中非农业人口357.8万人,占总人口的61.2%。国民经济持续快速增长,2009年全市实现地区生产总值4417.7亿元。其中,第一产业增加值313.4亿元;第二产业增加值2314.8亿元;第三产业增加值1789.5亿元,增长率分别为7.8%,16.5%和14.6%。3次产业构成比例为7.1∶52.4∶40.5,对经济增长的贡献率分别为3.5%,55%和41.5%。按常住平均人口计算,全市人均生产总值由2008年的63198元增加到71833元。随着综合经济实力的持续增强,大连市用水效率明显提高,人均用水量、万元GDP用水量、农田灌溉亩均用水量、万元工业增加值用水量,这些指标的用水效率均比全国平均水平低。

2水资源承载力模型建立

2.1模型的建立

2.1.1系统动力学简介

系统动力学简称SD(SystemDynalnics),以反馈控制理论为基础,以数学计算机仿真技术为手段,研究复杂系统的行为,可用来定性和定量地剖析历史、分析现在和研究未来,是实现决策科学化和经营管理现代化的有力手段。它最为突出的优点是处理周期性、长期性、高阶、非线性、时变的问题。系统动力学研究的问题是动态的,系统中所包含的变量是随时间变化的,因此模型可以模拟系统的发展趋势,进行中长期预测。目前,系统动力学已成功应用于社会、经济、生态复杂大系统的许多战略与决策分析中。水资源承载力涉及面广、内容复杂,普通方法受线性约束不能清楚地把握系统的各种反馈关系,只能追求最优解。而SD方法将复杂系统分为若干子系统,再对选用的每个决策变量设定各种方案,通过对各子系统之间相互关系的分析,模拟不同发展战略得出水资源利用与各子系统之间的变化趋势。

2.1.2模型设计思路

大连是一个水资源严重短缺的城市,随着社会经济的发展,人们对水资源的需求量持续增长,再加上干旱等自然灾害频繁发生,使已经有限的水资源更加短缺。为避免生活用水、社会经济用水和生态用水之间的冲突,如何在有限的水资源条件下,实现水资源可持续利用,是一个迫在眉睫的任务,也是模型设计的目的。假设大连市城市化水平保持较快速度上升,对应的社会经济也高速发展,而其用水模式保持目前水平,如按万元工业增加值用水量保持目前的下降趋势,生活需水量和生态需水量保持目前的增加趋势不变等。在这样的前提下,预测大连市未来需水情况,然后与可供水资源量进行比较,得出未来大连市目前用水模式下,是否能承载社会经济的高速发展。

2.1.3系统动力学原理

系统动力学模型的本质是一阶微分方程组[3]。在SD模型中状态方程系统描述了水准(状态)变量(流位)的变化规律,用欧拉法数值积分表示,其一般形式为:L.K=L.J+DT(IR.JK-OR.JK)式中,L.K,L.J分别为K,J时刻的状态变量;IR.JK,OR.JK分别表示流入速率与流出速率,K表示现在时刻,J表示与K相邻的前一时刻,DT是步长且DT=JK。

2.1.4模型结构及流图分析结合系统动力学研究问题的主要特点和大连市的实际情况,将系统边界定在大连市土地面积范围内,对重要用水环节进行系统分析后,采用SD专用模型Vensim建立包含人口、经济、环境和资源4个子系统的大连市水资源承载力SD流图。模型中主要变量为状态变量和速率变量,状态变量为总人口、工业总产值、道路面积、农业灌溉面积、绿地面积、节水灌溉面积、第三产业总产值,每一状态变量对应相应的速率变量。

(1)人口子系统。本文总人口数主要考虑的是常住人口,它主要受机械增长率、自然增长率的影响,常住人口由城镇人口和农业人口两部分组成,人口子系统的主要变量包括总人口数、城镇人口和农村人口3部分,以人口总数为状态变量。该模块主要研究人口数量的变化及其变化对生活需水量的影响。

(2)经济子系统。经济子系统用第一产业、第二产业和第三产业来表示,其中第一产业主要指农业,第二产业主要是工业。该子系统的主要变量分别由农田灌溉面积、工业增加值、第三产业增加值与农田亩均灌溉用水量、万元工业增加值耗水量、万元第三产业增加值耗水量两组数值相对应的乘积求出。

(3)环境子系统。环境子系统包括城市环境和污水两部分,城市环境用水包括全市绿化用水、市区及近郊冲刷道路用水,污水部分由生活污水和工业废水排放量组成。污水总量由城市污水排放量与排污系数决定,选取污水处理率和污水回用率作为不同的政策输入。

(4)资源子系统。水资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模型调试模型直观检验和运行检验由软件自动完成,以2004年为基准年,模拟步长为1a,将2005~2009年的仿真结果与历史数据相比较进行一致性检验,若误差小于5%,则认为模型正确,否则对模型进行修改或调整。由表1可以看出模拟结果与历史数据拟合误差均小于5%,表明模型结构合理,能反映大连市水资源承载力的特征,能够模拟实际系统,有较高的可信度。

2.2方案设计和结果分析

2.2.1方案设计

为了比较和探讨未来50a大连市水资源承载力在不同策略下的动态演变过程,本文设计了4种方案。方案1:现状延续型。即不采取任何措施,保持现有状况不变。方案中各决策变量指标值维持现有发展趋势。方案2:经济发展型。强调经济发展的重要性,把经济发展放在重中之重的位置。为此,把工业产值增长速度一度调整到大连市2001~2009年工业产值增长率的最快值23%,把2025年的城市化率提高到85%,其他参数与方案一相同。方案3:节水型。此方案强调水资源和环境保护的重要性,要求在合理开发利用、保护水资源的前提下发展经济。因此在方案1的基础上,降低经济发展速度,抑制城市人口的过快增长,提高污水处理及回用率,降低居民生活用水量及农田灌溉用水定额,增加农业节水灌溉面积。根据预测,2025年工业产值增长率控制在10%,城市化率提高至75%,工业用水重复利用率提高到95%,污水处理率提高至100%,污水回用率提高至70%。把节水灌溉增长率提高至9%,其他参数指标维持不变。方案4:协调发展型。在建设节水型城市前提下,综合考虑以上3种方案各自的特点,要求兼顾经济和环境的协调发展。此方案污水处理率、回用率、重复利用率、废水排放系数等均与方案2相同,城市化水平、经济、灌溉面积适度增长。2010年到2015年工业增速为12%,其后保持5%的增速,其他参数指标维持不变。

2.2.2结果分析

选取模型中的城镇人口、工业总产值、污水排放总量、水资源供需差额4个主要变量进行不同方案的对比。根据不同方案下4个主要变量的模拟结果(表2),比较4种仿真方案,选取可提高大连市水资源承载力的优化方案。在方案1的模式下,2025年大连市总需水量达到36.93亿m3,可供水量为17.43亿m3,水资源供需差额达19.48亿m3,污水总量为16.42亿m3。此时水资源短缺问题、环境污染问题将严重影响大连市的社会经济发展,如何合理开发和利用水资源、提高污水处理及回用率是解决问题的关键。在方案2的模式下,工业总产值增速大于其他3种方案,2025年工业总产值模拟值达到22053.36亿元,城市人口达到513.013万人,工业总产值及人口数量的增加不仅加大了对水资源的需求量,工业废水、生活污水排放量也急剧增加。由于污水治理投资的限制,2025年大连市总需水量达41.38亿m3,水资源供需差额达23.94亿m3,污水总量达19.31亿m3。环境污染严重,大连市的缺水形势更加严峻,水资源承载力更加脆弱,此方案也不可取。在方案3模式下,减缓工业产值增长速度,降低万元工业增加值用水量,提高工业用水重复利用率,使得工业生产对水资源的需求量大幅度降低;对环境保护的投资加大,2025年污水处理率和污水回用率分别达到100%和80%;居民人均生活用水量及农田灌溉亩均用水量的降低,也使得生活需水量及农业需水量大大减少,到2025年大连市总需水量仅为16.89亿m3,可供水量大于总需水量,水资源盈余0.54亿m3;污水总量减少至8.34亿m3,同时工业生产总值到达到7489.23亿元。可见方案3中大连市的水资源基本上得到了合理开发和利用。在方案4的模式下,按照协调发展原则,不以环境的牺牲换取发展的经济,适当限制经济增长速度,同时加大污水处理、污水回用的投资力度,在建设节水型城市前提下,努力提高污水利用率。到2025年大连市总需水量为18.74亿m3,可供水量为18.86亿m3,缺水量仅0.106亿m3,基本实现水资源供需平衡,大连市不会出现严重的缺水现象。虽然方案4与方案3,都可保证大连市到2025年不会出现严重的缺水问题,但方案4的工业产值可达到8521.08亿元,污水总量仅为7.25亿m3,表明方案4是提高大连市水资源承载力的最可行方案。由此可看出,要提高大连市水资源承载力,使大连市未来可以实现走上水资源可持续发展的道路,就必须建立起以水资源保障为基础、以建设节水型社会为核心、以水生态环境保护为根本、以非常规水充分利用为重点的“循环水务”体系。

3循环经济模式的构建

3.1构建思路

循环经济模式的构建应贯穿于水资源开发利用的供、用、排环节中,统筹兼顾,全面考虑[1]。主要包括:在水资源开发过程中,注重合理开发,由传统水源开发逐步向非传统水源开发转移,充分利用一切可利用的水资源,并通过水资源的优化配置对水资源进行合理调配;在利用过程中,注重节水用水,提高水资源利用率,同时注重各类水资源的回收利用,减少废、污水的产生;在废、污水排放时,以无害化为标准,使最终进入自然界水体的废、污水对生态环境不会造成影响,同时尽可能地使废、污水资源化,为增加供水量提供保障。

3.2构建方法

3.2.1实施分质供水,构建循环经济动脉链

在大连地区通过淡水管线、海水管线和中水管线实行分质供水,集雨设施和雨水管线供水根据实际情况采用就近原则。根据各单位的生产工艺和地理位置,在单位内部和单位之间,实施水资源的梯级利用和分质利用。以海水为例,通过海水淡化、海水直接利用两种方式形成与工业相关联的海水动脉链。

3.2.2通过废水回用,构建循环经济静脉链

废水的处理和回用方式有:内部直接回用、内部处理后回用和处理后排入城市污水管线3种方式。在有条件的工企业、居民区和其他单位设立污水处理站,对自身产生废水内部进行处理和回用。城市污水处理厂对排入城市污水管线的各类废水进行统一处理,部分以中水回用的方式由中水管线进入城市供水系统,剩余的污水在达准后排入自然界水体。

3.2.3利用水资源信息系统,构建循环经济网络

综合大连市水资源情况,建立水资源信息系统平台(水资源信息库、水环境数据库和工业、农业、生活、生态环境用水状况数据库),及时、准确、客观地反映水资源状况,并科学预测未来水资源变化趋势。通过水资源信息系统,对各种水资源、工业、农业和生活用水进行统一调度,构建循环水资源经济网络体系,最大限度地开发水资源潜力,使有限的水资源发挥最大的经济效益。

4实现水资源循环经济发展的途径

4.1节约用水,实现水资源利用的减量化节约用水是循环经济的减量化原则的体现,是发展循环经济、建立水资源循环经济的基础。节约用水不但可以提高水资源利用效率,减少需水量,还可以减少废水排放量,保护水环境。

4.1.1农业节水

根据大连市水资源条件调整农作物种植结构,扩大耐旱作物种植面积。推广农业科技,鼓励、引导和扶持农户种植产出高、耗水低的农产品。改进古老的大水漫溉方式,采用节水的喷灌、微灌等新灌溉技术以及抗旱补灌技术。加大节水工程改造力度,降低无效损耗。利用各种综合节水措施,如生物节水、农艺节水、工程节水和管理节水等技术,提高农业水利用效率。

4.1.2工业节水

推广风力发电、水源热泵等10大节水产业,扶持生物工程、电子信息等10大高新产业示范项目,加快工业产业结构和布局调整。以高新技术改造传统用水工艺,降低大连市工业产品的万元增加值耗水率,降低工业废水的排放量。大力发展生产工艺节水技术、工业循环用水技术和其他节水技术。

4.1.3生活节水

最重要和最基础的节水途径是加强节水的宣传教育,让人们意识到节水的重要性,形成节水的社会意识,树立正确的节水观念,改变生活中的不良用水行为和习惯。在居民日常生活、公共服务设施,以及环境绿化等方面,推广节水器具的应用,从根本上抑制或消除不合理用水。

4.2开发新水源,实现水资源再循环

4.2.1跨流域调水

为解决大连市水资源短缺问题,大连市累计投资近百亿元,相继完成了引碧、引英入连等蓄输水工程,有效地缓解了水资源供需矛盾。随着经济社会的快速发展,水资源问题仍是大连市一个亟待解决的问题。但自引英入连工程结束后,大连境内已无较大规模的水利工程,且水资源利用率已达40%以上(世界公认的警戒线为40%),水资源开发已达极根。境外调水已成为大连解决水资源保障问题的必由之路。目前,大连市正着手投巨资实施大伙房水库向大连输水和引洋入连供水工程。

4.2.2污水回用

在实现水资源利用“减量化”的基础上,污水回用能够有效提高水资源的利用率。大连市已投入运行的大型污水集中处理厂14座,总设计处理能力87.3万m3/d,年末污水集中处理率超过90%。把污水作为非常规水资源,将达标排放变为开发利用为主,使污水处理率和中水回用率分别提高到70%和50%以上,对缓解城市供水短缺无疑会起很大作用。工业方面,在企业内部实施清洁生产,消减新鲜水用量和废水排放量,实现水资源利用效率的最大化。在企业间层面,为各企业内部无法充分利用或难以利用的排水寻找下游消费者,实现工业共生的循环模式,进一步调高整个工业生态系统的用水效率。除了工业环节的污水再利用,还要在社会层面实现各系统之间的循环利用,把污水回用于农业、工业、生态环境包括地下回灌等,从而充分实现水资源的循环利用。

4.2.3雨水资源化利用

雨水资源化利用,也是节水的新渠道。在认真调研、确认可行的前提下,大力推广集雨工程建设。城市雨水利用的途径主要包括加大雨水就地渗入量、雨水储蓄量,兴建拦截和蓄存雨水的设施及利用雨水回灌。在城市,居民小区利用工程集水直接用作绿化、冲洗、景观及洗车等城市非饮用水水源上下工夫,以缓解城市供水压力。在现有设施的基础上,把雨水资源利用与城市供水、城市规划、生态建设、城区美化等多方面结合起来,统筹兼顾,达到高效利用。在农村,利用工程集水经净化处理后解决居民生活用水问题。

篇3

一、我国景区污水的现状及相关再生利用方法

首先，景区污水不同于工业污水，其基本上都是生活污水，具有污水量小、时间长期长、监管较松，隐蔽性大等特点。所以针对景区污水的管理必须要因地制宜，根据不同的地理条件、气候环境、景区规划等因素综合考虑。

其次，我们在探讨污水资源循环经济之前，先来了解何谓循环经济。它是在物质的循环、再生、利用的基础上发展的新型生态经济，是按照物质循环和能量流动规律重建经济系统，使得经济发展和谐、自然的融入到生态系统的循环过程。其具备以下四个特点。

1.减量化原则。此点要求景区对污水的排放一定要注意控量，主要从以下几点来注意。

（1）从源头控制污水的产生。要求相关部门加大对景区水资源排放的管理。对于污水的排放设施要定期组织检查工作，要求酒店、餐厅等企业自查自纠，从而控制总量；加强对游客的文明宣传，逐步树立游客节约用水的良好习惯；减少垃圾的随地丢弃，也能在一定程度上减轻污水的产生。

（2）设定景区游客接待功能的警戒线。此点要求专家设计景区合理的生态容纳线，达到警戒线后停止游客接待，以满足景区自然生态水资源自行修偷囊求。

（3）严禁在风景区建立或运营相关水资源污染型企业。著名的太湖蓝藻事件就是因为美丽的环太湖风景区附近分布的企业长期偷排放各种污水，从而导致蓝藻的大面积爆发，给风景区的水资源带来严重的灾难，靠太湖自身消化吸收已无法处理。

2.再使用原则。此点主要是要求污水排放单位设法将使用过的水资源进行回收处理后再次使用。

3.再循环原则。此点主要要求污染水体能够在相对封闭环境内进行循环使用，避免了污染水体的外泄。

4.专业性处理原则。 传统的景区污水处理一般比照城市小区污水处理方式进行。此方式显然没有考虑到景区环境条件和水资源的特殊性和复杂性，更没考虑到污水处理构建物与风景的协调性。所以，需要针对景区的特点进行有针对性的专业化处理。

5.水资源的功能差异化使用。按照功能来区分，比如说饮用水、冲厕所水、洗澡水、植物灌溉水等，就可以根据不同的需求使用不同水质的水体。

二、人工湿地生态系统

由上可知我国景区污水资源循环再生利用事宜已刻不容缓，接下来本文就要重点探讨人工湿地生态修复系统，它也是污水资源循环经济的新方向。

1.首先我们来了解人工湿地相关知识。它是依托相应地理形势和位置人工建造并控制运行的仿生态沼泽地面，将污水资源进行有效的搜集，经过特殊设定的管道路径将其投放到人工湿地，通过污水流动过程中，利用相关人工介质、土壤、植被、微生物、生物等协同作用，对污水进行综合一体化处理的新型技术。其原理包括吸附、沉淀、过滤、生化反应、分解、水分蒸腾等作用。

2.了解完人工湿地后，我们再来看看其到底有哪些用途，为何为笔者推崇。①人工湿地的植物能为水体带来氧气，增强水体的活性；而且可以降解水体中的有害物质。②这种方式与传统的污水处理厂相比，具有成本低、建设周期短、使用时间长的特点。而且其处理过程中，采用重力自流的方式，减少了污水厂后续人工保养、维护及电力等支出成本。③人工湿地采用纯生态技术进行水体净化，避免了类似污水厂处理后会产生淤泥、废渣等二次污染问题。④人工湿地能够持续产生经济效益。污水处理厂是纯损耗性投入，需要政府财政的大力支持；而景区人工湿地通过科学管理和合理运营，比如净化水体的观赏性植物、经济性生物等，不但能达到良好的景观效果，还能产生可观的经济性效益。

3.人工湿地建设是一个对专业要求很高的系统性工程。其基本原理是在人工湿地填料上种植特定的净化水体植被，当污水中的有害物质被植物根系吸收后，从而使水体净化。从而可以看出其关键在于针对不同类型的湿地选择相应的植物和搭配上。接下来我们就具体探讨这一问题。

（1）净化水体能力要强。这些植物肯定都需要具备超强的水体净化能力，否则不在考虑之列。

（2）具有较强的生命力。这些植物在污水环境下首先要能存活，才能承担起吸收有害物质，净化水体的重责。

（3）生长量要小，不易腐败。最好选择常绿的，不会枯萎或者换季死亡的植物，否则会给人工湿地的床体后续维护带来困扰。

（4）极强的环境适应能力和耐污染能力。由于人工湿地的植物根系长期浸泡在污水中的生长环境，所以此点也是要重点考虑的。

（5）具备一定的经济效益植物。可以根据需要选择观赏型的、或者可用来当工业原料、农业原料的植物。

（6）在植物搭配上，尽量做到浅根系和深根系的植物搭配；散生型与丛生型搭配；常绿和季节性植物搭配。同时尽量避免单一品种的植物。最后，湿地植物的搭配也要考虑到跟整体景区的契合度。

（7）根据污水水体的特性，搭配不同的植物组合。不同风景点的污水特性肯定不同或者有差异，这样就需要我们先行了解景区的污水特性，从而找到要治理这些污水最适合的植物品种。

三、结语

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关键词：循环水泵；超功率；详细分析；处理方案；叶轮切割；再鉴定

中图分类号：TM623 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）15-0161-02

前期某电站早在建设阶段部分设备曾出现过一些技术问题，最终均得到顺利解决。笔者近期负责了循环水泵的采购与参与了部分合同执行工作，为此对前期项目曾出现的部分技术问题进行了整理与归纳，以期对后续项目有所借鉴与参考。

电站循环水泵（以下简称“循泵”）功能为向凝汽器提供冷却水，某电站（以下简称“P项目”）每台机组配置两台循环水泵，供应商为国外厂家（以下简称A），泵型为混流式、混凝土蜗壳循环水泵，齿轮箱与电机分包商也均为国外厂家。

在安装工作及静态试验完成，确认具备启动条件后，便对该电站第一台机组2号循泵（002PO）进行了首次性能试验，数据显示，在设计入口压力下，循泵流量与电机功率均比系统要求的设计值高。随后对该机组1号循泵（001PO）也进行了首次启动，得到了相同的结果。

该电站建设承包方邀请循泵供货A厂家现场服务工程师到现场，亲自启动了001PO性能试验，并更加精确地测量了相应试验数据，确认此问题真实存在，各方随即展开了原因分析及落实最终的处理方案。

1 合同中规定的性能参数

原约定的参数见表1。

2 现场测试结果

在首次启动发现循环水泵存在超功率问题后，为了得到更准确的试验数据，随后又分别于6月19日、6月23日两次启动了001PO，持续时间分别为5 h与3 h。

在此过程中收集了系统、设备的各项参数，现场泵性能试验特性曲线如图1所示。

从上述图表中的数据可看出，电机的输入功率为6 950 kW，比电机的额定功率6 500 kW超出7%，比电机的最大消耗功率6 233 kW超过约11.5%，电机稳定电流在710 A左右，比额定电流633 A超出了约12%，流量36.7 m3/s比设计的额定流量32.165 m3/s超出约14%，从上述结果可知，该泵的Q-H性能曲线较大程度上偏离了合同要求的性能曲线，对此展开如下原因分析。

3 原因分析

在确认循环水泵超功率的问题后，根据工作经验及认真分析，锁定导致该问题的原因有系统阻力偏低、泵实际转速偏高与泵几何尺寸偏大三个，具体描述如下。

3.1 系统阻力偏低

泵工作点为系统阻力曲线与泵性能曲线（流量-扬程）的交点，经过仔细核查，发现循环水泵系统的实际阻力远远低于设计阻力，在性能曲线不变的情况下，交点沿着性能曲线向右下方移动，致使泵的扬程降低、流量增大。

3.2 泵实际转速偏高

经调查发现，泵的设计转速为160 rpm，但电机和齿轮箱的设计输入却为161 rpm，由于实际制造过程中存在一定允许的偏差，在现场测得的循泵实际转速为161.8 rpm，与设计转速存在约1.13%的偏差。根据比例定律公式：

Q2/Q1=n2/n1

H2/H1=（n2/n1）2

P2/P1=（n2/n1）3

致使流量、扬程、轴功率都增加，但据计算仅转速增加不会导致功率的大幅上涨。

3.3 泵叶轮的几何尺寸偏大

除本文讨论的P项目外，厂家A在本次供货前也曾为其他电站项目（以下简称Q项目）提供过循环水泵，二者使用了相同的水力模型。

鉴于Q项目循泵运行良好，A厂家在Q项目原型泵基础上，考虑一定线性比例因子后设计了P项目循泵，据A厂家反馈该比例因子为1.236；当发现P项目循环水泵的超功率问题后，A厂家经过重新核算，得出上述线性比例因子应为1.212（误差值为2.4%）。

根据相似定律，流量与线性比例因子的立方成正比，扬程与线性比例因子的平方成正比，而功率与该因子的五次方成正比，目前该比例因子的误差值为2.4%，则该误差将导致循泵流量、扬程与功率的显著增大。

4 解决方案分析

针对前述三种原因，制定如下四种解决方案。

4.1 切割叶轮，减小叶轮直径

循泵为混流泵，满足切削定律，相应公式如下：

对循环水泵叶轮进行切割，根据上述公式可知，叶轮直径减小，其它几何尺寸不变（忽略出口处叶片宽度的微小变化），可减小泵的流量，降低电机功率，但会使泵的扬程降低。

为达到合同规定的技术性能要求，厂家A计算原循泵叶轮半径需车削掉51.5 mm，车削后水泵性能曲线将向下平移，可基本与合同要求的特性曲线重合，相关比较见表2。

另外，由于循环水流量增加，根据汽轮机组输出功率和循环水流量的关系曲线，输出功率可提高近0.08%（约800 kW），但实际能否增加机组的输出功率以及增加多少还与凝汽器是否能达到该流量下对应的真空值有关。

综上，该方法可以达到降低循泵流量与电机功率的目标；但所需工作量较大、实施难度也较大，预计4台循环水泵全部车削叶轮，以及拆卸、安装与调试共需5个月以上，无法满足工程进度。

4.2 更换齿轮箱

不对电机进行更换，仅更换齿轮箱，在电机转速不变的情况下改变齿轮箱太阳轮和行星轮的转速比，以降低水泵转速。

根据比例定律公式，转速下降，流量、扬程和功率均可得到降低：

为达到合同规定的技术性能要求，厂家A计算转速需由原来的161.8 rpm降低至155.3 rpm，齿轮箱变比将由原来的1：4.6降低为1：4.8，转速降低后水泵性能曲线将向下平移，可基本与合同要求的特性曲线重合。

综上，该方法可以达到降低循泵流量与电机功率的目标，且较叶轮车削，工期短、工作量小；但由于需重新设计、制造齿轮箱，成本较高，且齿轮箱的制造工期较长（约1 a）。

4.3 增加循环水泵系统阻力

由于循环水泵系统的实际阻力远远低于设计阻力，则可修改循泵蜗壳和涵道结构，或在凝汽器出水侧管路中增加节流孔板，增大系统阻力，从而改变循泵工作点，达到提高扬程与减少流量的目的，但功率会稍有增加。在现有循泵严重超功率的情况下，该种方法不可取。

4.4 更换大功率的电机

现有循泵严重超功率，可考虑更换更大功率电机，但该种方案所需工期较长（2 a），不满足工程进度；而且更换的电机功率将达到8 000 kW，成本较高，经济型较差。

5 最终采取的处理方案

根据前述几种方案的对比分析，在综合考虑各种因素后，各方最终决定采用第一种解决方案，且根据计算切削后的性能参数：

Q=126 000 m3/h，H=15 m，P=5 800 kW

可以满足循环水系统稳定运行工况要求，同时，为保证叶轮切割质量，电站总承包方要求切削后的叶轮要单独进行动平衡试验。

5.1 叶轮切削后以及性能试验结果

确定方案后，在各方的通力合作下，4台循泵均进行了切削（叶轮直径从2 879 mm减少到2 776 mm），在动平衡试验合格后，运至现场进行了回装，并对1、2号循泵进行了再鉴定性能试验，试验结果基本与预期相同，见表3。

5.2 结论及安全性评价

综上，叶轮切削后，循泵流量、扬程和功率均得到了明显下降，基本满足了系统运行要求，虽然轴功率上涨较多，且电机输入功率（6 550 kW）稍微超过了电机额定功率（6 500 kW），但据测试绕组温升很低，电机厂家通过分析计算，认为即使在特殊工况下电机输入功率短时达到6 700 kW，也不会对电机寿命造成影响。

此外，循环水泵由LGD/LGE中压盘供电，不影响LHA/LHB应急母线的负载，因此不影响应急柴油机的带载能力，因此供电系统也是安全的。最终，电站营运者经过试验、计算与分析，也认可了循泵叶轮切削方案，认为最终试验结果可以保证循泵的长期安全稳定运行。

至此，循环水泵超功率问题得到满意的处理，同时也为后续其它项目提供了宝贵的经验。

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[关键词]循环水泵 推力轴承 发热量 冷却器 油 粘度系数

中图分类号：TM121.1.3 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）46-0006-01

1 循环水泵推力轴承温度过高问题回顾

国内某电站每台机组配备两台立式混凝土蜗壳海水循环水泵（以下简称循泵），分别称为A列泵和B列泵。2012年2月，在1号机组调试期间，两台循泵运转2小时左右，其推力轴承温度上升至87℃且仍有缓慢上升趋势，无法稳定（设计停泵温度为90℃）。

2 循环水泵及其推力轴承结构

该循环水泵为立式混凝土蜗壳海水循环水泵，额定流量为24.31m3/s，扬程19m，转速186rmp，功率5238kw，转动部件总重量约为18t。该循环水泵的推力轴承主要承担转动部件的重力和运行中的轴向推力。推力轴承结构图如图1所示。

3 临时改造措施

考虑到电厂调试的进度需要，2012年3月，该电站采取了临时改造措施：在轴承室外部增设单列风-油冷却器，对油进行强制外部循环冷却。

临时方案实施后，现场试转后效果良好：四台循泵的轴承温度稳定在55-60℃左右。

4 推力轴承发热量计算及分析

4.1 设计发热量

经查阅循环水泵供应商和推力轴承厂家提供的设计材料，在正常运行工况下，此推力轴承的设计发热量约为4.5KW。

考虑计算误差以及轴承磨合期，在循环水泵初期运行阶段，推力轴承的理论发热量应该为6～9KW。

4.2 实际发热量计算

为判断推力轴承的实际发热量是否与厂家的设计发热量存在较大偏差，基于现场记录的温度变化数据，计算得出了外置风-油冷却器的换热量，即为推力轴承的实际发热量。推力轴承的发热量曲线如图2。可以看出，在运行稳定后，推力轴承的实际发热量约为20～25KW，均大幅度超出了其设计发热量。

4.3 轴承发热量偏高原因分析

理论上，导致推力轴承发热量超出设计计算量的可能原因有很多，例如：设计过程中计算模型选择错误、推力轴承制造精度不满足要求、循泵装配尺寸存在偏差、循泵运行工况超出了设计范围、油中含有杂质导致磨损、油牌号选择不合适、等。

查阅推力轴承和循环水泵的制造完工报告，推力轴承轴向载荷的设计值约为800kN。然而，结合现场的实测值，包括：泵进口压力/流速、泵出口压力/流速、泵流量、转速等，经复核计算，推力轴承的实际轴向载荷约为1000kN，为设计值的1.25倍左右。原设计计算值偏低的原因主要有：1）受力分析中，厂家认为叶轮后盖板回流区域的受力较小，可以忽略不计；然而，实际运行中，此处回流量较大，叶轮因此而承受的轴向推力必须计入。2）循泵的设计流量（额定流量）为24.31m3/s；然而，循泵的实测流量为22.5 m3/s左右，循泵运行在小流量区域。根据叶轮的轴向载荷曲线分析，小流量工况的轴向载荷值要高于设计流量工况。3）该电站位于北方海域，冬季外海潮位低于设计潮位，也促使循泵流量低于额定流量。

另一方面，考虑到循泵的轴向载荷超出了设计值，且此推力轴承具有重载、低速、温度变化较大等特点，适用于选择粘度等级更高、粘温特性更好的油。2012年5月，将牌号为Shell Tellus 68（粘度等级68，粘温系数96）的油更换为Shell Omala 150 HD（粘度等级150，粘温系数100）油。现场试转结果表明：推力轴承温度稳定在40℃左右，推力轴承的运行稳定状况得到了明显改善。此时，计算得到推力轴承的实际发热量降至6KW左右。

5 冷却水室冷却效果分析

5.1 冷却水室实际冷却量计算

推力轴承室容量约为200L，冷却水室的冷却水流量约为2 m3/h。经查阅厂家的设计材料，此推力轴承冷却水室的设计冷却能力为9KW。

然而，基于现场记录的进出口水温变化数据，计算所得冷却水室的实际冷却能力为5-6KW，约为设计能力的60%左右。

5.2 冷却能力不足的原因分析

经现场核查，冷却水室的材质选择、制造尺寸、装配/安装精度满足设计要求，而且现场的SRI冷却水回路的实际压力和流量符合设计要求。

从推力轴承的结构图来看，导致冷却水室冷却能力不足的可能的原因有：1）冷却水室顶部与油室的设计换热面积不足；2）冷却水室顶部有空气聚集，导致水室与油室之间的冷却水换热能力下降；3）由于轴承室中加强筋板的存在，油在油室中未能充分搅动，油室内的温度梯度不合理。4）油的粘度选择不合适，油的导热、散热能力不足。

由于现场实际条件有限，且进度紧张，暂时无法对上述的可能原因做进一步的试验分析或实物测试。

6 改造措施及效果

综合前述分析和临时措施效果，确定了循环水泵推力轴承温度过高问题的最终改造方案：1）在推力轴承室外部增设冷却器，对其油进行强制外部循环冷却。2）将推力轴承室的油由Shell Tellus 68油更换为粘度等级更大的Shell Omala 150 HD油。

自2012年8月份实施改造以来，该电站循环水泵的运行状况良好，四台循环水泵的推力轴承温度均稳定在40-55℃，改造取得成功。

7 结论

对于某电站循环水泵在调试期间发生的推力轴承温度过高问题，本文分别从推力轴承发热量、油选择、冷却水室冷却能力、冷却方式选择等方面进行了计算分析，并确定了改造方案。得出以下结论：

（1） 在推力轴承的设计选型过程中，厂家对轴承轴向载荷的计算存在误差，实际载荷为设计值的1.25倍，导致轴承发热量超出了预期。

（2） 推力轴承油牌号选择不合适，是导致轴承实际发热量偏大的重要因素。

（3） 推力轴承冷却水室的实际换热量仅为设计换热量的60%左右，是导致轴承温度无法稳定的重要因素。而采用采用外置强制循环的冷却方式，冷却效果良好。

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关键词 有机朗肯循环；低温余热；工质

中图分类号：TQl72 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）12-0061-02

利用水泥生产过程中的废气余热建设纯低温的余热发电装置，对于节能降耗、改善环境至关重要。本文对水泥厂有机郎肯循环低温余热发电系统的原理进行分析。

1 有机朗肯循环流程

图1所示为有机朗肯的发电系统流程图，由蒸发器、膨胀机、冷凝器、工质加压泵、循环水泵、冷却塔组成。余热通过添加工质利用其沸点低的物理性质，经过蒸发、预热等流程流入膨胀机，经过膨胀机作用，使热能转换为机械能，机械能通过发电机转换为电能，达到发电目的。经膨胀做工后含有工质的余热流会变为低温低压的气体，再经过冷凝器，通过遇冷、冷凝等阶段凝成工质液体，整个冷却循环采用循环水冷却法，水流经冷却塔循环冷却，从而完成整个循环。

3.2 有机朗肯工质的优势特点

有机朗肯循环低温余热发电系统是采用有机工质作为能量的载体。就以往的经验和相关理论来看，工质的特性会直接主导发电系统的结构以及能源的利用效率，有机工质有着比传统工质高的能源利用效率，所以国内外有关专家学者都在进行有机工质对于系统影响的相关研究。

通过理论和实验研究证明R123 比水具有更好的性能，有机朗肯循环在低温余热条件下下回收中低品位热能时具有更高的效率，这是因为ORC在回收显热效率较高，而在ORC循环中显热/潜热值比较大，因此采用ORC技术能够回收比较多的热量。在各自最佳的压力情况下，水在中低温区域内输出功率比其他有机工质低得多。

如图3（a）所示，水为湿流体，饱和蒸汽压曲线的切线斜率值为负，不利于在中低温下做功。在图3（a）中，理想做功过程（3-4s）与实际做功过程（3-4）对比可以看出工质为水时，膨胀过程趋向湿蒸汽区域，若余热温度不足以达到状态点3的温度，状态点4将会处于湿蒸汽区内，因为其做功曲线会与干湿蒸汽分界线相交。就使得发电的成本和工艺的复杂性

提高。

如图3（b）所示，有机工质大部分是等熵流体、即饱和蒸汽曲线切线斜率为零或干流体、即饱和蒸汽曲线切线斜率为正值。在图3（b）中理想做功过程（3-4s）与实际做功过程（3-4）对比可以看出有机工质的膨胀过程趋向过热蒸汽区域，工质越膨胀越干燥，做功完毕后的过热蒸汽不会变成湿蒸汽。状态点3是状态平衡点，在平衡状态下有机工质无需过热，不会对发电设备带来危害。

有机工质与水工质相比的优点如下：

1）沸点更低，更容易产生高压蒸汽。

2）蒸发潜热更小，在低温条件下余热回收效率更高。

3）冷凝压力比水更大，等量纲与大气压，不需要考虑复杂的真空系统来防止工质泄漏。

4）凝固点低，低于-73℃，在低温下仍能够释放出能量，在寒冷地区不需要为冷凝器增加防冻设施。

5）系统的工作压力比水更低，约1.5 MPa，其载流管道的工艺要求相对更低。

6）饱和蒸汽压曲线的切线斜率值更大，不需要进行过热处理，不会对发电设备带来危害。

当余热进行换热过程时都伴随着降温过程，如图4所示，可以选取非共沸混合工质来减少换热不可逆损失，见图4（b），因为所选取的混合工质是非共沸的，蒸发曲线（3-4）斜率为正值，对比图4（a）纯工质状态下蒸发曲线（3-4）斜率为0，因此选择混合工质可以使换热不可逆损失降低。

本文对有机朗肯（ORC）发电系统的循环流程进行了描述，在此基础上介绍了有机工质的优势特点以及基于有机朗肯循环的发电系统的应用情况。有机朗肯循环低温余热发电系统正处于快速发展阶段，同时还是一个有待于进一步趋于成熟的行业。随着国家对于能源方面和环境保护的重视，未来有机朗肯循环低温余热发电系统必然迎来快速的发展。

参考文献

[1]于兴敏，张富.倡导循环经济推进节约型水泥工业的建设[J].中国水泥，2006（3）：26-29.

[2]新型干法水泥熟料生产线四级和五级预热器纯低温余热发电分析.

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关键词：地理环境；运动

中图分类号：G632.749 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2014）05-188-01

岩石圈物质循环、水循环和大气循环运动是自然界的三大物质循环，这部分也是必修1模块的主干知识之一，备受学业水平考试命题者的青睐，成为历届高考的“钟情点”之一。以下就学业水平考试考查的相关内容和方式做一番剖析和透视。

高中地理学业水平考试对考试内容掌握程度的要求分为四个层次，从低到高依次为：识记、理解、应用、综合，分别用字母a、b、c、d表示。其中含义如下：

a―识记：识别重要地理事物的名称、概念、特点和地理数据等基础知识，重大地理新闻及与地理有关的法规；在地图上正确识别重要地理事物的位置。

b―理解：简述、简释、比较地理基本概念、规律、原理以及地理事物的特点（包括分布、结构、演变、成因等）和与地理有关的基本国情、国策；解读地理统计数据和图表。

c―应用：利用各类信息材料说明地理基本原理；运用地理基本规律、原理分析地理问题；绘制简单的地理图表；在图上正确填绘重要地理事物名称；比较和分析组成地理环境的各要素及其内在联系。

d―综合：运用所学知识和观点，将学习和生活中出现的地理现象和地理事实的各个部分、各个方面、各种因素联结起来，以形成统一整体的认识。

一、岩石圈物质循环

考试要求：

①地质循环a

②三大类岩石之间及岩石与岩浆之间的相互转化及图示c

主要考查内容：地震波在地球内部的传播与地球内部圈层的划分，地球内部和外部圈层结构及各圈层的主要特点，三大类岩石的形成与转化，地壳内部物质循环过程。

1、三大岩类

在地球内部压力作用下，岩浆沿着岩石圈的薄弱地带侵入岩石圈上部或喷出地表，冷却凝固形成岩浆岩（如花岗岩、玄武岩、橄榄岩、流纹岩等）。已经形成的岩石在各种外力作用下被侵蚀、风化、搬运后沉积下来，经过固结成岩作用，形成沉积岩（如砂岩、页岩、砾岩、石灰岩等）。或在一定的温度和压力下发生变质作用，形成变质岩（板岩、大理岩、片岩、片麻岩等）。

2、岩石圈的物质循环过程

岩石圈的物质循环过程，实际上是三大类岩石与岩浆之间的相互转化过程。正确理解的关键是掌握影响它们之间相互转化的各种内外力作用。

3、岩石圈物质循环的重要意义

（1）在循环过程中，形成了地球上多样的、丰富的矿产。

（2）改变了地表的形态，塑造了千姿百态的自然景观。

（3）实现了地区之间、圈层之间的物质交换和能量传输，从而改变了地表的环境。

【考查方式】以地震波在地球内部传播示意图为背景，考查地球内部圈层的界线与特点；以示意图的方式考查三大类岩石的物质转化方式。

二、水循环

考试要求：

①水循环的过程和主要环节a

②水循环的地理意义b

主要考查内容：河流的补给，径流的变化及其影响因素，水循环的概念和类型，水循环的环节，水循环的意义，人类活动对水循环的影响。

1、河流的主要补给类型及特点

较大的河流一般都是由多种水源混合补给的。

2、水循环及其意义

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【关键词】中央空调；变频；控制；节能

随着人们生活水平的不断提高，中央空调在越来越多地应用到各类建筑物中。中央空调是科技发展的产物，它的出现为人们带来了舒适的生活，但同时，如果设计不够良好，中央空调还是会产生很大的耗能，不利于节能和环保。在中央空调刚开始应用的一段时间，它的高耗能使中央空调的普遍应用受到制约。我国的决策层可久以来都倡导可持续发展，创建低碳社会。中央空调的高能耗显然和国家的发展目标是不相符合的。因此，在中央空调系统的设计中，如何进能耗的节省就是一个最为重要的环节。中央空调节约能耗的一个典型的发展方向就是应用变频技术 [1]。本文笔者根据自己在中央空调领域长期的工作经验对其系统的各个部分的变频控制进行了分析，并且分析了这样设计的节能原理。

1、中央空调概述

中央空调系统是一个较为庞大的系统，一般由主机和末段系统两大部分组成。主机是中央空调的核心，担负着整个中央空调的运转控制的作用，末端系统是中央空调系统的各个主要制冷和制热区域的所有工作设备的统称。中央空调的类型很多，其分类的方式也有很多，一般可以按照介质分类，按照设备的集中程度分类，按照空气的来源分类等等。不管按照那种方式进行分类，其优点基本上可以分为如下几点：经济节能，环保，节约空间，管理简单，提升档次。

2、中央空调的工作原理

根据中央空调系统的类型的不同，其工作原理也是有区别的，中央空调系统主要有风管机、变频一拖机、冷热水机等几种大的类型。

风管机是室外机利用室内机的制冷剂蒸发的原理进行制冷的。制热时，室外的制冷机组吸收的是气体制冷剂，将气体制冷剂压缩，向室内各机组输送压缩后的汽体制冷剂，天花板上的回风口将室内的冷空气吸入，进行热交换后送入风管内，再利用散流器将热空气输送到室内。

变频一拖多机组的工作原理和风管理类似。也是将室内的制冷剂吸收以达到制冷的目的。制热时，室外的制冷机组吸收的是气体制冷剂，将气体制冷剂压缩，向室内各机组输送压缩后的汽体制冷剂，天花板上的回风口将室内的冷空气吸入，进行热交换后送入风管内，并通过出风口上的散流器向室内各房间输送热的空气。

冷热水机组和其他两种类型的工作原理不相同。它主要是利用冷媒水和热媒水进行制冷和制热。制冷时，对冷媒水进行降温；制热时，对热媒水进行升温。无论制冷还是制热媒水都是送到室内的风盘机组来完成和室内的温度交换的。

3、中央空调的变频控制设计和节能分析

3.1主机制冷系统变频设计

主机制冷系统是中央空调的核心。根据以往的资料显示，中央空调系统的能耗量的60%以上是主机制冷循环系统消耗的[4]。所以，中央空调系统系统的主要变频控制设计的目的就是节省主机制冷循环系统的能耗。为此，主机制冷系统变频控制设计的主要是压缩机的变频控制。压缩机是主机制冷系统的核心，可以说是心脏的核心。通过变频控制设计可以减少压缩机的振动，进而降低噪声和机器的温度。另外，变频设计使得主机系统能检测到负载的变化，从而降低起动电流，有效地实现软制动和软启动。所以，压缩机的变频参数不是固定不变的，这些参数要根据实际的运行情况进行调整，使得压缩机的变频控制设计的更为理想，能使得整个中央空调系统达到一个最佳地运行状态。另外，整个中央空调的机组也需要根据实际情况，修改运行参数，以降低功耗量。

3.2送风系统变频设计

中央空调系统的送风系统的变频控制设计是通过相关的送风设备来完成的，主要的送风设备有盘管风机、变风量风机以及回风机、新风机等等[5]。下面笔者主要讨论一下送风系统的变频控制设计

（1）送风系统需要利用变频器来改变地风机的转速，这样就能保证风机的稳定运行。利用变频控制，可以避免冷冻水从顶棚漫出，还可以方便系统控制、提高系统的节能效果，所以送风系统的变频控制设计是中央空调系统实现节能的一种根本途经。

（2）变频风机的变频控制主要是过恒温PID来实现的。这是因为对整个中央空调的的温度控制区域对于舒适性的要求是比较高的。所以，在实际的设计中，要结合用户的具体需求，来进行调整。

（3）如果是大型的中央空调系统。就应设计成多段变风量的变频控制方式来应对节假日的大负荷运行。多段变风量的控制方式能对风量进行有效的估算，然后通过对很主机的微控制器进行编程实现。如果系统对风量没有那么大的需求，可以改变吸风机的转速控制风量。这样，还能有效地减少风机能耗。

3.3水循环系统变频设计

水循环系统的变频设计也很重要。水循环系统主要采用变频调速技术，通过速度的调整使水循环系统的冷却水和冷冻水的很好的运行。但是在调速的过程中一定要控制好水泵电机的转速，这样能量才能在电机的输送过程中，被充分利用。水循环系统的变频设计原则不是固定不变的，需要和具体环境相结合进行处理。下面笔者分别对水循环系统的冷冻水和冷却水变频设计进行分析。

（1）冷冻水循环系统变频设计

在制冷机组中，要设计一个温度床拿起来控制水量和水温，该传感器安装在水管的冷冻水的回水管的上方，它和变频器以及PID调节器相结合，形成冷冻水循环系统的控制系统。变频器需要合理的调整频率以控制冷冻水的温差和保证电机转速的稳定性。在冷冻水循环过程中，风机组件会对出水量进行调节，这样就降低了水泵电机的功率。下面，笔者分析一下冷冻水循环系统的制冷模式：如果室内原本的温度就不高，在制冷的过程中，负荷就不会很大，变频控制就可以降低冷冻水泵的转速以进一步降低能耗；如果室内温度较高，制冷时负荷就会较大，冷冻水泵的转速就要提升以更快的将室内的温度降低。所以在室内的温度不断变化的过程中，冷冻水泵的转速也不断变换。在一台电机不能满足功率的情况下，需要启动第二台电机，以此类推，就能实现冷冻水循环系统的变频运行。

（2）冷却水循环系统变频设计

冷却水系统的变频控制的设计和冷冻水循环系统一样。都是通过水温和机组的结合来形成一个闭合的控制系统，从而实现变频调节。如果室内原本的温度就不高，在制冷的过程中，负荷就不会很大，变频控制就可以降低冷冻水泵的转速以进一步降低能耗；如果室内温度较高，制冷时负荷就会较大，冷冻水泵的转速就要提升以更快的将室内的温度降低。通过上述的分析，笔者得出结论，对于中央系统的变频控制设计需要根据具体的实际情况进行调整。并且，冷冻机组的配置过程，是需要以最大负荷做为参考的，还需要流出10%-20%的设计余量。所以，在节能设计时，要对电机电源的频率进行分析，通过合理的调节，改变电机转速，有效地控制泵的转速、流量和轴功率，从而整个系统就可以达到良好的节能目的。

4、小结

虽然中央空调系统在各种建筑物里的应用越来越广泛，但是中央空调系统的高能耗却是不能忽视的问题，严重制约了中央空调系统的发展。为了有效降低中央空调系统的能耗最好的就是采用变频技术，本文对中央空调的定义和工作原理进行了分析，然后在此基础上对中央空调系统的主机制冷系统、送风系统和水循环系统的变频设计和节能问题进行了详细的分析。

参考文献：

[1]刘旭东，叶明哲. 变频调速在空调中的应用[J].中国高新技术企业，2010（ 18）：30-33

[2]方斌.浅谈中央空调的安装[J].科技资讯，2009

[3]龙小飞.中央空调安装施工在高层建筑中的应用[J].科学时代，2010

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关键词：厨房家用电器；低温烹饪；水循环应用；精确控温应用

中图分类号：X701 文献标识码：A

在国际标准IEC60335-1和IEC60335- 2中还没有定义，在中国GB4706.1和GB4706特殊标准中也没有定义到该设备。而在国外有个名称为：Sous Vide（Immersion Circulator），在设计产品中技术要点填补厨房家用电器《分子美食水循环烹饪》的空白，还组织邀请上海ITS，宁波SGS等权威认证专家和电器工程师上海交大的教授等商讨关于低温烹饪水循环处理器产品技术领域和安规标准定义。

最终大家一致认可该设备在国际标准IEC60335-1通用和IEC60335-2特殊标准中定义IEC60335-1；IEC60335-2-14；IEC60335-2-15；IEC60335-2-73；因为产品技术含量高，目前只能用多个标准来定义该设备。

在国内标准GB4706.1通用和GB4706特殊标准中定义GB4706.1；GB4706.30厨房机械；GB4706.19液体加热器；GB 4706.75固定浸入式加热器；因为产品技术含量高，国内目前只能用多个标准来定义该设备。

该设备还带有智能超级APP.并采用美国FCC标准FCC Rule Part 15.和采用欧盟EMC：EN55014-1；EN55014-2；EN61000-3-2；EN61000-3-3标准定义。

该设备其产品的技术含量在于给大众带来的高档享受有关联，产品用于厨房分子美食低温水循环烹饪法，特别是高档餐厅顶级厨师在烹饪时使食物的营养不流失而研制的一种产品。并得到国外厨师的认可。如西班牙 El Bulli 和英国 Fat Duck，El Bulli 和 Fat Duck；Pierre Troisgros；Brouno Goussault；意大利的Orved；法国的Dito Electrolux；德国的Julabo；德国的MCC；西班牙分子料理大师 Ferran Adria；英国Heston Blumenthal；美国Thomas Keller；1974年 食品化学家Bruno Goussault和厨师Georges Pralus， Pieere Troisgrois首先运用了Sous-Vide这种新的烹饪技术，即真空低温烹饪。

一、实验部分

1.主要原料

矿泉水，小牛排；鸡腿；鸭肉；羊排；猪肉；鸽子；牛排；鹅肉；三文鱼；大龙虾；普通鱼类；鸡蛋。

2.主要设备

Agilent Technolgies34972A数据采集仪；亚克力桶；电子称；量杯；真空机；真空袋；秒表；低温烹饪水循环处理器。

3.反应机理

该设备工作原理：装每种食物分开真空包装，用电子称秤出重量和水的重比，将该设备器固定在亚克力桶上，水和食物分别放入桶中，调度好该设备的温度；时间。工作时该设备的数据与采集仪的温度和秒表的时间一致，并得出该设备分子美食低温水循环烹饪法对每种食物的烹饪要求。使得新的厨房家用电器低温烹饪水循环应用和精确控温应用和产生。

二、实验分析与讨论

1.结论

蛙类：59.5℃，45分钟；

大闸蟹：64℃，1小时；

贝类：63℃，13分钟；

福寿螺：61℃，35分钟；

猪肉：85℃，6小时；

鸽子：64℃，1小时；

牛排：61℃，65分钟；

鹅肝：68℃，30分钟；

家禽肉：82℃，90分钟；

鸡：71.5℃，75分钟；

羊肉：75℃，100分钟；

蛋类：71℃，60分钟；

小牛排：59.5℃，45分钟；

鸡腿：64℃，1小时；

三文鱼：60℃，12分钟；

大龙虾：59.5℃，15分钟；

鱼类：63℃，13分钟；

鸡蛋：68.5℃，45分钟；

烤肉类：63℃，55分钟；

蔬菜类：55℃，40分钟；

鸭肉：61℃，28分钟；

羊排：61℃，35分钟。

经各种不同食物进行实验得出的结果，每一种食物的营养不同所对应的温度和时间也不同，这个实验告诉我们，美味的食物不是没有看你是怎样的心态来品尝，以上得出的结果供参考，还有更多的食物等着你们去体会，还有更多美食等着我们去实验来分享给大家。食物在烹饪加工过程中，因受水、空气和热等真空因素的影响，其内在成分会发生一系列的理化变化。真空食物中一部分营养成分发生不同程度的水解，蛋白质发生凝固，水溶性物质浸出，芳香物质挥发，营养浸透食物色素形成或减退等，以上各种变化，能除去食物原有的腥邪气味，增加令人愉快的色、香、味，同时也使食物的营养成份更容易被人体消化吸收。每种食物都有其适宜的烹饪温度，机器温控在±0.1℃之间，如果温度不够，会残留细菌，危害人体健康。但如果温度过高，会使一些营养物质遭到损失、破坏，甚至产生一些对人体有害的物质。如食物中的水溶性蛋白质过度受热会结成硬块，肉类中的脂肪过度加热则氧化分解，损失其所含的维生素成份，蔬菜中的维生素成份等很不稳定，烹饪热度越高，时间越长，损失就越大。所以在烹饪食物时，原料要尽量切得细小一些，以缩短加热时间。原料尽量做到现切现炒，现做现吃，避免较长时间的高温或多次加热，以减少营养物质的损失和变化。

2.该设备其真正的用途在如对烹饪食物的保鲜；保存原材料水分；营养不流失；口感好；可以稳定控制温度的低温烹饪水循环烹饪烹制菜肴；保留食物的原味和香料的香味和颜色；减少食盐的使用，分离事物原汁和清水；比蒸、煮更能保留维他命成分 ；保证每次烹饪的结果都是一样的。比其他蒸煮节省能源，绿色环保，无油烟污染，不同的食物能通过单独真空包装同时烹饪，不需要星级的厨师，人人都可以操作并到达理想的效果，赢得更多的准备时间。这项技术还可以最大程度的使厨房提前准备，因为经过该设备烹饪的食物可以再次冷冻或冷藏，需要的时候再次进行加热。食物在烹饪过程中与一氧化二碳融合改变食材物理型态，食物得到有效的真空，食物有0～50℃的环境里是茵类的高发期，60℃左右的温度的食物是最适合人的味觉。而且温度精确到0.1℃误差时，都感觉是在创造奇迹。

结语

保护传统烹饪，并在此基础上进一步革新，包括原料、烹饪技术、厨具的革新和信息的拓展。创造也是一种力量，它能淋漓极致地发挥每个人的潜力。再者，我们学来的知识和技能是为社会服务的，让人很科学地理解整个过程，只有人与人之间互相交流才能真正发挥出人们烹饪美食的潜力。一旦你有了这种创新意识，你就会行动，不懈地坚持下去，就一定能完成你最初的梦想！

参考文献

篇10

给发电厂降温。原理是把冷水引入冷却塔中，不断循环，使机组降温。冷却塔里面的水变热后产生水蒸气，通过顶部对外排放。火力发电厂要使用大量的冷却水，这些冷却水主要是通过汽轮机的冷凝器，将做过功的乏汽冷却成凝结水循环利用。

发电厂的循环水：分为“开式循环”和“闭式循环”，缺水地区多用闭式循环。开式循环就是只用一次，经过冷却器换热以后就排放掉。闭式循环是将使用过的冷却水经过冷却塔冷却以后再反复使用。

交换热量来源，用水泵将换热后的热水达到冷却塔顶部，然后让热水似下雨一样落下，在下方蓄水池回收冷水循环使用。

（来源：文章屋网 ）