选型设计论文范文

导语：如何才能写好一篇选型设计论文，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

1飞行原理与机械结构

四旋翼飞行器的旋翼对称地安装在呈十字交叉的支架顶端，位置相邻的旋翼旋转方向相反，同一对角线上的旋翼旋转方向相同，以此确保了飞行系统的扭矩平衡［7］，如图1所示。四旋翼飞行器旋翼的旋转切角是固定值，因此，要通过调节每个电机的转速来实现六自由度的飞行姿态控制。增大或减少4个电机的转速来完成垂直方向上的升降运动，调节1，3旋翼的转速差来控制仰俯速率和进退运动，调节2，4旋翼的转速差来控制横滚速率和倾飞运动，调节2个顺时针旋转电机和2个逆时针旋转电机的相对速率来控制偏航运动。通过对飞行原理的分析，把可行性、低成本、易维护作为主要考虑因素，设计的样机如图2所示。机臂由镂空工程塑料材料PA66和30%玻璃纤维制成，质量相对较轻，强度大，对称电机轴距55cm，为保证水平起飞与平稳着陆，四旋翼飞行器底部安装起落架。电机旋翼等具体参数为:机体质量为857g;最大负载约为300g;机身高度为31cm;飞行时间约为8min。在整机安装过程中尽量保证重心在机械机构的对称中心，实际飞行实验证明了系统动力设备与机械结构的可行性。

2总体结构设计

四旋翼飞行器的硬件系统设计以飞控板为核心，搭载动力设备、电源模块与遥控模块。图3描述了以ATMEGA644P—AU为核心芯片搭载多传感器的飞行控制系统总体结构框图，整体系统利用11．1V锂电池供电，飞控与无刷电调以I2C总线数据传输来调节4个电机的转速;在遥控模块中，2．4MHz的控制信号通过PPM解码板与飞控板进行数据传输;在多传感器系统中，大气压力感器用行高度检测，陀螺仪与加速度计的融合使用用于姿态解算。

3电源模块

四旋翼飞行器由2200MAh，11．1V，持续放电倍率30C锂电池供电，通过稳压电路的设计对不同电路进行供电，确保各模块正常稳定的工作。控制系统设计需要5，3V两种电平供电，电压转换电路如图4所示。由锂电池提供的11．1电压经两块7805稳压芯片后转为5V电压，一部分用控板供电，一部分向预留的外部接口供电。经7805输出的5V电压经过2个MCP1700T稳压芯片输出3V电压，一部分供给控制系统的数字电路，一部分供给控制系统的模拟电路。330μF/25V电解电容器，10nF/16V钽电容器，贴片电容器的并联使用起到了防止电压抖动与滤波的作用。

4多传感器控制模块

为了准确地控制四旋翼飞行器的飞行姿态，需要在控制系统中加入不同的传感器，加速度传感器与三个陀螺仪来测量三轴加速度与角速度，大气压力传感器通过测量起始位置与飞行位置的气压差对飞行高度控制，为自主导航功能提供支持。大气压力传感器选择的是Freescale公司的MPX4250A，在该集成传感器芯片上，除具有压阻式压力传感器外，还有用作温度补偿的薄膜电阻网络，测压范围为20～250kPa，输出电压为0．2～4．9V，工作温度范围为－40～+125℃。电路如图5所示，可以根据压力的大小，通过控制P_1和P_2选择不同的放大倍数，提高采样的精度。LIS344ALH是一种低功耗、高性能、高精度的三轴加速度传感器，通过模拟输出为外部电路提供直接测量信号，加速度传感器的工作电压为2．2～3．6V，检测量程可以在±2gn或±4gn间选择。其中，VREF为通过稳压芯片MCP1700T转换为3V的稳定电压输入。应用电路如图6所示，选择100nF的贴片电容器作为VCC端的解耦电容，在输出端使用1μF的滤波电容减小噪声。考虑到振动误差无法通过加速度传感器进行补偿，因此，陀螺仪选型的过程中把机械性能作为重要的考虑因素，选择了可以在单芯片上实现完整单轴角速度响应的ADXRS610陀螺仪传感器。3个ADXRS610陀螺仪分别安装于垂直于机体坐标系的XYZ轴来实现系统三轴角速度的测量。

5实验与仿真

四旋翼飞行器在姿态解算时，陀螺仪传感器直接测量的是角速度，在积分得到角度的过程中随着时间的增长会产生累计积分误差，积分误差产生的原因一方面是积分时间，另一方面，由于自身的机械特性会产生零漂温漂等现象［8］。在陀螺仪的使用过程中融合加速度传感器，不仅为陀螺仪提供了绝对参考系，而且使加速度传感器优秀的静态性能与陀螺仪良好的动态性能相结合［9］，较好地抑制了外界干扰。数据经卡尔曼滤波算法处理后，可有效地降低数据噪声。图8为加速度传感器采样数据与卡尔曼滤波后的数据比较，可以明显地看到噪声信号减小了，但是仍有少量的扰动存在。图9的曲线表明了陀螺仪采集角速度数据存在零漂、温漂现象，当确定零漂为0．05°，静态输出电压为2．63V时，从波形图中可以观察到通过卡尔曼滤波处理后的积分数据平滑收敛，不但对零点漂移进行了补偿，而且对累计积-10-5051015角度/（°）012345时间/s卡尔曼滤波后的数据加速度计采集数据图8加速度计采样数据经卡尔曼滤波后的数据图Fig8DatadiagramofsamplingdatasofaccelerometerprocessedbyKalmanfiltering分误差，温漂有较好的抑制作用。-10-5051015角度/（°）012345时间/s卡尔曼滤波后的陀螺仪数据陀螺仪积分数据采集角速度数据。

6结论

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进入21世纪以来，计算机成了第三次工业革命的重要领域。所以各个学校开设的计算机系或者计算机学院越来越多。当然，开设一个计算机专业，相比其他专业来说，比如机电、比如航空，比如信息，都要简单容易，计算机实验室也投入产出高很多。如何撰写计算机毕业论文，则是众多面临巨大竞争的计算机系学子们要考虑的事情，工科毕业论文不同文科毕业毕业论文，需要逻辑严密并且实验严格。所以，如何更好的撰写计算机毕业论文呢？

1.论文类型

不同的院系，不同的指导教师对本科毕业论文有不同的指导方法，在计算机系，本科毕业论文通常以下面四种类型：

1.1完成一个不太大的实际项目或在某一个较大的项目中设计并完成一个模块(如应用软件、工具软件或自行设计的板卡、接口等等)，然后以工程项目总结或科研报告、或已发表的论文的综合扩展等形式完成论文。

1.2对一个即将进行的项目的一部份进行系统分析(需求分析，平台选型，分块，设计部分模块的细化)。例如对一个大中型企业管理信息系统中的财务部分进行调研，分析和设计等，这类工作可以没有具体编程，但应得到有关方面的初步认可，有一定的工作量。例如打印后有30页以上的报告。

1.3对某一项计算机领域的先进技术或成熟软件进行分析、比较，进而能提出自己的评价和有针对性创见。例如XML目前是因特网上新涌现的标记语言，它较HTML有许多无可比拟的优点，其中XML-QL是基于XML提出的一种新型查询语言，分析总结这一新型查询语言并探索它的实现途径是十分有意义的工作。再如对自由软件数据库系统MySQL，分析总结其在Web应用上的特色，并能将有关技术用于自己研制的系统中。这类工作要注意把分析和实验相结合，不要只停留在消化上。消化是前提，吸收和转化才是工作的重点。

1.4对某一个计算机科学中的理论问题有一定见解，接近或达到了在杂志上发表的水平。例如，解决了一个众所周知的问题，纠正了某杂志上理论的错误且提出解决修正方案，或自己提出有意义的模型，定义，且有定理、命题、或性能比较、分析、测试报告等。

一般而言，第四种较难，在若干年指导本科生毕业论文经验中，只有两位学生采用此形式写出了好的论文，据悉，这两位学生都顺利进入了博士生序列。

2.选题

2.1有科研项目的老师通常愿意从项目中选取本科生能完成的模块，交给学生作，然后以第一种形式写成论文。教师熟悉项目，项目有实用背景，一般而言，多数学生经过努力都能完成。但有些科研项目太难，或涉及保密内容，或本科生不容易完成，在这种情况下，教师可能会让已保送为研究生，或确定留校的学生作这类题目。

2.2学生自选题目，有些学生已联系好毕业后的工作单位，工作单位要求学生作某方面的项目，或已交给学生某方面的项目，经过指导教师认可，认为可作出合格的毕业论文，则可作这方面题目。这种方式下，学生积极性高，责任心较强，学以致用，一般论文的质量较好且成文后篇幅较大。

2.3教师根据社会需求，选择题目。例如，院系行政需要教学，科研和研究生信息管理系统，有的教师指导几位学生分别作大学院系行政管理子系统，博士生硕士生学籍管理子系统等等，有可能开始作出的软件还不很完善，但有了雏形，经过修改后，一般是能够应用的。有的系统经过下一届本科生毕业实习的改进，就可以实用了。一些对路的、有用户的软件还有可能进一步发展为产品

3.论文的组织安排

依据上述的论文类型，由于各类工作特点的不同，在搜集整理论文的素材、组织安排论文的结构方面，应有所不同，做到有的放矢。

3.1系统实现型论文：重点收集整理系统体系结构，程序模块调用关系，数据结构，算法，实验或测试等内容，论文结构一般安排如下：

(1)引言或背景(概述题目背景，实现情况，自己开发的内容或模块)一般谈课题意义，综述已有成果，如”谁谁在文献某某中做了什么工作，谁谁在文献某某中有什么突出贡献“，用“但是”一转，分析存在问题，引出自己工作必要性、意义和价值、创新点和主要思想、方法和结果。然后用“本文组织如下：第二节第三节....，第四节....."作为这段结束。

(2)系统体系结构(强调系统的整体性，突出自己工作在整体中的位置)

(3)主要实现功能的描述(包括模块调用关系，数据结构，算法说明，依据内容多少此部分可安排两到三节)

(4)实验或测试

(5)总结

3.2应用开发型论文：重点收集整理应用项目的背景分析，需求分析，平台选型，分块，设计部分模块的细化，使用的开发工具的内容。论文结构一般安排如下：

引言(重点描述应用项目背景，项目开发特色，工作难度等)

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论文关键词：专家系统,知识提取,原型设计,重型车辆,动力传动

0引言

在装甲防护空间内外，合理的布置各部件、各分系统、装置、武器和成员的相对位置，称为坦克总体布置。布置的原则是力求完善的实现战术技术要求，突出主要性能水平，而不出现重大的缺点。专家系统就是将坦克总体设计知识，采用特定表示形式存放在知识库中；然后用户通过数据采集系统或人机交互接口输入信息、数据与命令，并借助数据库等，运用推理机构控制知识库和整个系统工作得到问题的求解结果。

专家系统一般由知识库、推理引擎、专家知识获取工具以及人机交互接口四个部分组成，如图1所示。

图1专家系统的基本组成

重型车辆总体设计动力传动部分相关布置的专家系统的实现是基于知识的智能化设计，即根据动力传动部分的设计流程，结合基于实例推理的设计思想和基于知识的参数化设计，将设计知识融入设计全过程，使用基于实例推理的技术。

1知识库

专家系统的可信度主要决定于知识库中所包含知识的可信度。后者决定于知识收集的程序。本文严格按照装甲车的内部空间来区分，一般装甲车内部大致可分为驾驶室、战斗室、动力室、传动室共四个空间。这四部分在车中有时并非截然分开，而可能交叉或合并，由于各部分所占位置，特别是动力和传动及部分布置不同，形成了不同的总体布置方案，及不同战术技术性能的车辆。专家系统的知识主要有（1）如何实现对动力传动布置设计中模式选型决策。首先确定各传动系统的结构、类型、性能和总体指标的分配及控制，最后完成性能与结构匹配，将系统集成并优化设计，其中动力和传送部分布置主要在发动机的放置方位上。（2）设计决策的选型支持、自动化设计程序的设计。这点主要是要求熟练WEB的系统开发技术。

针对重型车辆开发动力传动系统的设计技术，提高了设计质量、效率和工艺文件的规范化。所研制的计算机辅助设计系统解决了装甲车动力传动系统信息的结构化和半结构化的表达和管理，实现了推理过程的多参数、多规则约束的自动求解，同时拓宽了该系统的应用范围。

2原始知识源的知识形态

原始知识形态分为两种，一种是机器推理形态，一种是人推理形态，下面根据原始知识源分别来分析。

2.1机器推理形态

机器推理形态即可以用计算直接推理得出所出数据。本题目中原始知识形态是分别给出四种不同布置方案的不同特点，总结如下:

（1）发动机和传动后置

这种布置方式按发动机的放置位置可分为三类，具体性能如表1，表2所示：

表1发动机纵放(适用于主战坦克)

指标条件

实际工作情况

工作条件

温度、震动和噪音小

驾驶空间

大

防护性

正面、集体防护

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关键词：灰岩地区，桩基施工，相应措施

 

1. 石灰岩地区特殊地质状况

1.1地层：石灰岩地区地层大致分布有：a.残积层，为湿—饱和，流塑至可塑状态；b.岩层：石灰岩、硅质灰岩。免费论文。

1.2石灰岩地区的岩溶发育特征

1）基岩面上分布着溶沟、溶槽，浅部基岩岩溶发育较强，有的甚至呈串珠状自上而下分布，深部为古老溶洞，分布较少、暗河为古老溶洞连通而成。

2）充填物呈全充填一半充填一无充填，一般呈流塑—软塑状态：

3）沿构造裂隙走向方向，溶洞较发育，且与地表连通易形成地表沉陷。

1.3地下水特征

石灰岩地区残积层的孔隙水，渗透性强；岩溶裂隙水，连通性好，水量丰富；

2.对桩基础施工的影响及措施

2.1 人工挖孔桩基础

2.1.1人工挖孔桩基础在灰岩地区施工中存在以下困难：

1）第四系的冲洪积层及残积层在富含孔隙水的情况下易形成流砂、流泥、涌水，严重影响开挖和护壁施工安全。

2）岩溶水、裂隙水易形成涌水；岩溶内呈流塑状态的泥质、沙质充填物严重影响护壁的稳定性和施工安全；

3）由于地下水大，在混凝土浇捣过程中易引致水灰比变化或砂浆流失，造成桩身松散、离析等问题。

2.1.2人工挖孔桩可采取以下措施：

1）最好在每个孔位都施工1个以上的勘察钻孔，充分了解施工区的岩溶分布情况及地下水的情况等。

2）采取有效的降水措施。可采用超前注浆或惟幕注浆法阻挡施工孔周围的泥砂流动和大量裂隙水的导通，采用C20钢筋砼向下连续护壁。

3）准备钢护筒，在遇到流砂、流泥和涌水较大，采用钢筒护壁。

4）在孔内地下水大的情况下，采用水下灌注等措施：

2.2 钻孔灌注桩基础

2.2.1从实际工程项目的施工情况来看，岩溶地区成孔有以下几大难关：

1）软弱地层易引起塌孔、埋钻。

2）溶洞裂隙与老硐、暗河连通，成孔过程中突然漏水、漏浆导致孔内水头迅速下降，护筒挤压变形或塌孔、埋钻，甚至地面大范围沉降等重大安全事故。

3）施工过程中可能会遇到大溶洞、多层溶洞或孔内有石笋、溶沟、孤石、岩面呈斜面、陡坎、异形等复杂情况，在成孔过程中塌孔、埋钻、卡钻、掉钻、钻孔偏斜、移位、弯孔等事故较为普遍。

4）石灰岩溶洞内，混凝土灌注难度大。易引起孔壁坍塌造成混凝土流失或断桩。

5）穿透岩溶顶板较困难；特别是钻进过程中，钻头易沿溶沟、溶槽的基岩面倾斜，或钻头卡在溶沟、溶槽里，有时甚至掉到溶洞偏离了桩位。

6）孔底沉渣难于控制，清孔难度大。

2.2.2石灰岩地区选择钻机类型，对不同类型溶洞成孔至关重要。

1）覆盖层主要是砂层和粘土层时，为保证钻进成孔，最好选用反循环回转钻机，可采用全护筒跟进的施工方法，以保证钻进中覆盖层不塌落。

2）过渡段施工钻机选型。

（1）岩面起伏、倾斜较大。可采用冲击钻进行施钻。

（2）岩面倾斜较小，但破碎严重。采用冲击钻进行施钻，并抛填粘土和块石，用冲击钻反复冲钻，挤压破碎岩石，使其在护筒刃脚下形成稳固桩孔护壁。

（3）岩面倾斜较小，且表面较完整。选用回旋钻机是最为适宜的，并可在回旋钻头上加设长的导向钻具，保证成孔的质量。

（4）岩石表面破碎，且有溶蚀沟槽时，选用冲击钻机进行施工，用块石、粘土回填溶蚀沟槽，多次回填、冲钻，以冲过破碎层和溶蚀沟槽，又可达到加固护筒刃脚和造壁的效果。

3）为避免冲击钻破除顶板时，造成卡钻、掉钻事故，可选用回旋钻机。选用前导式长钻具钻头，安装钻进自动跟踪仪，根据溶洞顶板的岩石硬度，发育特点，选择钻进参数。

4）进入溶洞后钻机选型

（1）洞为空间大溶洞时，选用回旋钻机并加设前导式长钻具进行施钻，效果较好。

（2）溶洞内为陡坎或半边溶洞，或有石柱、石笋、溶沟槽时，选用冲击钻进行施钻较好。

5）单桩穿越几层溶洞时的钻机选型

（1）桩内几层溶洞较近，顶底板面基本平行，可选回转钻机，并配置长钻具钻头进行施钻。

（2）当单桩内几层溶洞层距较大时，可适宜的选择冲击钻或回转钻进行施工。

2.2.3石灰岩地区桩基施工技术要点

1） 成孔方案选择

（1）灰岩地区采用人工挖孔桩方案：钻孔灌注桩在岩溶地层的特殊地质构造施工中，经常会造成偏孔、弯孔、卡钻、掉钻等重大事故，严重时还可能形成埋钻、钻机倾覆、钻孔报废等恶性事故。而人工挖孔只要解决降水的问题，是完全可以预防以上那些事故，所以挖孔桩已经成为岩溶地区一项极为重要的灌注桩形式。

（2）冲击钻孔使用冲击锥这种有挤压侧壁作用的钻机，能广泛适应各种复杂的地质构造，尤其是在处理斜面开孔、半边岩、石笋、溶槽、溶沟及裂隙漏水、漏浆等情况时比较容易，并且施工成本较低；只要操作熟练也是很好的方案。免费论文。

2） 根据现场实际情况，制定相应的处理措施进行溶洞处理。

（1） 体积较小的溶洞。若洞内有填充物且裂隙不发育，钻穿溶洞时，如水头无太大变化，可加大泥浆比重，按正常成孔方法施工。若为空洞，钻穿后孔内水头突然下降，可采用抛填片石、粘土、袋装水泥混合料等挤密填筑溶洞，直至停止漏浆。

（2） 洞体较大的空洞或半填充溶洞。施工前应尽可能充分了解溶洞的发育情况、构造、填充物等，有裂隙穿过的空洞时，应将钢护筒埋至风化岩层，以防止覆盖土层的坍塌，并准备好片石、水泥包、粘土包等填塞物。

（3） 埋藏较深、地下水丰富的溶洞。可打入全程钢护筒到溶洞底层以隔绝溶洞，采用静压化学灌浆法或喷射灌浆法，固结填充物，然后再钻孔施工。免费论文。若洞内无填充物或填充物不满时，则采取先填充碎石或干砂，然后注浆。

4） 施工要点

（1） 钻进要点 冲钻要视岩石硬度情况确定冲程，若岩石强度低，冲程可略低；反之，则冲程可略高。对于岩溶地区地层中的大块石、漂石等，宜采用高锤猛击或高低冲程交替冲击，务必将大石块捣碎挤入孔壁，并通过粘稠的泥浆和钻渣将孔壁石缝堵严，避免孔壁漏水，防止发生斜孔、坍孔事故。

（2） 确定稳定基岩的要点 岩溶地区嵌岩桩设计对基岩厚度有明确要求，为确保桩基位于稳定基岩上，“逐桩钻探”钻探深度必须大于设计桩长。在整个冲进施工过程中，必须严格管理，加强观察，尤其是在最后几米的冲进过程中，一旦发现进尺有异常，必须联系地质设计代表，探明情况方可进行下一步施工。

（3） 掌握桩基的施工次序 在一般地区灌注桩施工，尤其是人工挖孔施工中，同排桩往往同时施工，护壁和开挖交替施工，可提高工效，同时可以使水头均匀下降，平衡压力，保障安全。但在岩溶发育区，溶洞往往具有联通性强的特点，这时需要特别注意桩基的施工次序，尽量避免相邻桩基同时施工，以免造成清孔困难，甚至串浆、坍孔。

3.结论

综上所述，在石灰岩地区进行桩基础施工确实存在较大困难。必须充分了解场地的地质和水文条件、全面分析各种复杂地质条件对工程施工的影响，合理地选择施工技术方案和施工机具是石灰岩地区桩基础施工的重要环节；在降水成功的条件下，石灰岩地区桩基础的施工，“人工挖孔桩”的施工方案是较快速经济的；若降水不成功，则钻、冲结合的成孔的钻孔灌注桩在充分掌握地质和水文条件的情况下，严格按技术操作要点进行施工，还是安全可靠的。

参考文献

[1]张忠亭等.钻孔灌注桩设计与施工.中国建筑工业出版社，2007，2.

[2]郭纯青等.岩溶多重介质环境与岩溶地下水系统.化学工业出版社，2006，9.

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关键词：爆炸危险环境，化工企业，电气设计

 

0.概述

在化工企业中，许多生产装置的物料介质是具有爆炸、火灾危险的，在其生产、加工和储运过程中不可避免的会出现爆炸性混合物或火灾危险物质。而电气设备和线路在运行过程中因过载、短路漏电、电火花或电弧等产生的火源常常是引起爆炸事故的原因之一，因此，化工企业与普通场所的电气设计相比，在电气安全方面有较高的要求。设计人员的责任就是根据爆炸危险场所的等级和危险介质的级别和组别，经济合理地选用适当的防爆电气设备或采取措施降低防爆等级。

1.爆炸危险环境的基本概念

爆炸危险环境指含有爆炸性混合物的环境，分为爆炸性气体环境和爆炸性粉尘环境。按爆炸性混合物出现的频繁程度和持续时间，将爆炸性气体环境划分为0、1、2区，爆炸性粉尘环境划分为10和11区。在化工企业中多为爆炸性气体环境，其中2区较为常见。

2.引起爆炸的三个基本条件

2．1释放源

可释放出能形成爆炸性混合物的物质所在的位置或地点称为释放源。密闭容器和通道本身不视作释放源，当事故情况或在正常操作过程中产生易爆可燃物质外溢时，则被看作释放源。释放源应按易燃物质的释放频繁程度和持续时间的长短进行分级。

2.2点燃源

烟头、撞击火花、明火、化学反应热、热物体表面等都可以起到点燃作用，成为点燃源。而电气控制设备，如灯开关、磁力起动器等在分合过程中产生的电弧以及电气设备表面的热积累都是可能的点燃源。在电气设计中最重要的是要防止因电气设备导致点燃的问题。

2.3爆炸浓度

爆炸性气体、蒸气、粉尘等要与空气混合成一定比例，才能形成爆炸性混合物，这种比例称作爆炸浓度。当混合物浓度超过爆炸浓度上限或低于爆炸浓度下限时，都不能被点燃。释放源、点燃源和爆炸浓度构成了爆炸的三个基本条件，缺少其中任何一个条件时，均不能形成爆炸。因此，电气设计中的防爆措施应当从这三个方面来考虑。

3.电气防爆安全设计要点

3.1防爆厂房内电气设备的选型

3.1.1防爆电气设备的分类

目前我国的防爆电气设备类型共有以下几种：隔爆型、增安型、本质安全型、正压型、充油型、充沙型、无火花型和特殊型，其防爆原理主要是消除或控制电气设备产生的火花、电弧和高温。一般来说化工企业的防爆电气设备主要是选择隔爆型、增安型和正压型。

3.1.2爆炸性混合物的分级分组

爆炸性气体混合物按最大实验安全间隙和最小点燃电流分为ⅡA、ⅡB、ⅡC级，最大实验安全间隙和最小点燃电流越小，危险性越大。按引燃温度的高低，分为T1、T2、T3、T4、T5、T6六组。爆炸性粉尘混合物根据引燃温度的高低，分为T11、T12、T13三组。

3.1.3设备选型

选型前通常先要正确分析爆炸性气体混合物的分级分组及爆炸危险区域的分区。由工艺等专业设计人员提供各种可燃性危险物质明细表及其特性，如：可燃性物质的名称、化学成分、闪点、爆炸下限、气体或蒸气与空气的相对密度、点燃温度、级别与温度组别等，并提供各区域的释放源明细表，如释放源位置、释放源等级等，电气设计人员可根据上述条件及《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058—92中相关要求划分爆炸危险区域并选择相应的防爆电气设备。论文大全，爆炸危险环境。选用的防爆电气设备级别和组别，不应低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别。论文大全，爆炸危险环境。当存在有2种以上爆炸性气体混合物时，应按危险程度高的级别和组别选用防爆电气设备。

3.2防爆厂房配电线路设计

防爆厂房内电气配线是很重要的一环，由于配线施工较为隐蔽，不容易检查，往往又成为最薄弱的环节，防爆设备如果没有正确的配线将会失去防爆的意义。化工企业防爆厂房内配电线路所用电缆或导线一般采用铜芯材质。当易燃物质比空气重时，电气线路应在较高处敷设或直接埋地，架空敷设采用电缆桥架。电缆沟敷设时沟内应填砂，并有排水措施。当易燃物质比空气轻时，电气线路在较低处敷设或采用电缆沟敷设。在爆炸危险场所中使用的电缆不能有中间接头。除连接隔爆设备导管中或本安电路中导线外，导线连接应通过压紧连接、牢固的螺钉连接、熔焊或钎焊方式进行。配线用钢管应采用低压流体输送用镀锌焊接钢管，在钢管与电气设备的连接处宜采用防爆挠性连接管。敷设电气线路的沟道、电缆或钢管，所穿过的不同区域之间墙或楼板的孔洞，应采用非燃性材料严密堵塞。在进入电气设备如电机、灯具、开关、按钮等钢管配线的电气线路，必须在进口处做好隔离密封；直径50mm以上钢管距引入接线箱450mm以内处，以及直径50mm以上钢管每距15m处，均应做好隔离密封；相邻的爆炸性气体环境1区、2区之间，爆炸性气体环境与相邻的其他危险环境或正常环境之间，也应做好隔离密封。在进行密封时，密封内部应用纤维做填充层的底或隔层，以防密封混合物流出，填充层的有效厚度必须大于钢管内径。密封的作用主要在于隔离，因此密封点取在高危险区与低危险区隔墙处的低危险区一侧。

爆炸危险环境内绝缘导线和电缆的允许载流量，不应小于熔断器熔体额定电流或自动开关长延时过电流脱扣器整定电流的1.25倍，引向1kV以下鼠笼型感应电动机支线的长期允许载流量，不应小于电动机额定电流的1.25倍。论文大全，爆炸危险环境。论文大全，爆炸危险环境。在爆炸性气体环境1区和爆炸性粉尘环境的l0区内。论文大全，爆炸危险环境。单相网络中的相线及中性线均应装设短路保护，井使用双极开关同时切断相线及中性线。论文大全，爆炸危险环境。对3～10kV电缆线路，宜装设零序电流保护；在爆炸性气体环境1区和爆炸性粉尘环境的l0区保护装置宜动作于跳闸，在气体环境2区和粉尘环境的11区宜动作于信号。

3.3防爆厂房防雷接地及等电位连接设计

根据GB50057—94《建筑物防雷设计规范》，化工企业防爆厂房防雷一般应划分为一类防雷建筑物或二类防雷建筑物。一类防雷应设独立避雷针或设不大于5m×5m或6m×4m架空避雷网格保护；二类防雷一般在建筑物屋面上设不大于10m×10m或12m×8m避雷网保护，同时应认真对待露天储罐上排放爆炸危险气体、蒸气的放散管、呼吸阀、排风管等的防雷，这些部位应和工艺设计人员确认是否加装阻火器，若罐体壁厚不小于4mm且加装阻火器时可利用罐体本身作为接闪器，否则应增设避雷针保护。

为防雷电波侵入，当低压线路全线采用电缆直埋时，在人户端应将电缆的金属外皮、钢管接到防雷电感应的接地装置上；当电源电缆自架空线引入时，在电缆与架空线连接处应设避雷器，避雷器、电缆金属外皮、钢管、绝缘子铁脚和金具等应连接在一起接地，其冲击接地电阻要求小于10Ω。为防雷电感应，平行敷设管道、构架或电缆金属外皮等长金属物，其净距小于100mm时，应采用金属线跨接，跨接间距不应大于30m；交叉净距小于100mm时，其交叉处也应跨接。为了预防不同电位金属件之间的电荷释放而产生电火花，防爆厂房内一定要采用等电位连接措施。通常采用在厂房土建柱上预埋钢板(距地或楼板0.3m处)，该预埋钢板锚筋通过柱内两根主筋与厂房基础接地网钢筋焊连，且也通过各楼层圈梁内两根主筋互相焊连，以构成等电位连接，厂房内各种金属设备、管道、构件、泵及平台等采用25×4镀锌扁钢就近与柱上预埋钢板焊连。防爆厂房的防雷接地、工作接地、重复接地、防雷电感应接地及防静电接地一般共用一个接地装置(独立避雷针、避雷网除外)，接地电阻要求不大于4Ω。

4.结束语

化工企业防爆厂房的电气设计，要严格遵守设计规范的要求，同时也需要考虑企业自身的生产工艺特点，针对形成爆炸的基本条件来采取完整的防范措施，才能做到既经济又有效。

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关键词：果园，喷药，机械化，建议

 

世界各国对果园喷药机械的研究与应用极为重视,特别是发达国家,药械工业发展很快,果园喷药早已实现了机械化。普遍应用的是高速弥雾机,有些国家(日本)还研制了管道喷药设施并已推广应用。而我国工业基础差,药械工业起步晚加之其它因素所限,果园喷药机械化程度很低,作业质量差。为促进我国果园喷药机械化的发展,现将意见概述如下:

1.我国果园喷药机械化的现状

我国解放前,果园喷药广泛应用的是进口和国产的手动式和踏板式喷雾器。建国后,在50年代研究并推广了背负式喷雾机。60年代从日本和前苏联引进了少量的动力喷药机械进行试验和选型。70年代以后研制了一些小型动力喷雾机。70年代末80年代初许多科研单位为研制高效、喷雾质量好、省水省药的喷药机械相继做了大量工作并取得了一些科研成果。如:辽阳市农机所研制的为28马力拖拉机配套的牵引式风送喷雾机;辽宁省果树所研制的为12马力工程车配套的打药车;南京农机化所,中国农机研究院,郑州果树所等单位研制的为大、中型拖拉机配套的果园风送喷雾机等。

80年代中期管道喷药技术引入我国并开始研究应用。由于该项技术与移动式动力泵喷药机组相比,具有喷药速度快,应用面广,省工省能,投资少效益高等优点,因此在90年代便在北京、河北、山东等省市兴起。免费论文。目前正在效益好的果产区迅速发展。免费论文。手扶喷药车(即把药泵装在手扶拖拉机上,药箱放在拖车上)近年来随着果产区手扶拖拉机保有量的增加,发展得也很快。

踏板式和手动式喷药机今后不会有大的增长,但目前在个体果园喷药机械中占有较大的比例。大、中型风送喷雾机在辽宁省尚未应用。免费论文。其他省份用者亦很少。管道喷药虽然正在发展,也仅限于效益好的国营农场、集体果园。绝大多数集体和个体果园仍在应用丰收—3、工农—36、金峰—40、手扶喷药车等效率低的喷药机械。总之目前我国果园喷药机械化的水平与发达国家的差距很大。在果园喷药作业中存在的主要问题是:喷药周期长防治不及时;喷雾质量差防治效果不好,虫果、病果多;喷药次数多用工量大劳动强度高;操作者不安全;费水费药等。

2.对发展我国果园喷药机械化的几点建议

（1）国家有关部门应统筹规划,立题研究或引进适应我国国情的,效率高,喷雾质量好的果园植保机械和设施。发挥农机、农艺研究与推广部门的优势,先在效益好的果产区搞好试验、示范,然后推广。

（2）加强农机与农艺部门的结合,在建园时就考虑到机械作业的问题,有目的研究适应机械化管理的树型和树种。

（3）行政管理部门应对果园植保工作宏观控制,提倡全面防治(即联防),由专业人员进行预测预报,合理配方统一喷药。有条件的地方应成立果树喷药服务组织。这样不仅可减少喷药次数,还可以提高机械的利用率,降低生产成本。

（4）果园机械化的特点是高投入,高效益。目前我国许多果品生产单位和果农对一些高效益的机械和设施无力购置,影响了喷药机械化的发展及果树生产。国家只有有针对的投入或通过农业贷款等渠道予以扶植,或工农结合、农户联合,集体购买,才能加大投入、加速发展。

参考文献：

[1].宋坚利,何雄奎,曾爱军,刘亚佳. 三种果园施药机械施药效果研究[J]. 中国农机化. 2006.(05)

[2].傅锡敏,薛新宇. 基于我国施药技术与装备现状的发展思路[J]. 中国农机化. 2008.(06)

[3].毕士成. 浅议我国果园喷药机械化问题[J]. 北方果树. 1998.(02)

[4].何雄奎,严苛荣,储金宇,汪健,曾爱军,刘亚佳. 果园自动对靶静电喷雾机设计与试验研究[J]. 农业工程学报. 2003.(06)

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论文摘要：设备是物化劳动的重要组成部分，设备管理是企业管理的重要内容之一。企业要提高经济效益，很重要的一条就是减少物化劳动的消耗。设备管理的工作目标应是以尽可能少的设备投入创造出尽可能多的经济效益。对企业不同阶段设备管理方法以及如何提高经济效益进行探讨。

一、企业设备前期管理

设备前期管理是一项系统工程，企业各个职能部门应有合理的分工和协调的配合，否则前期管理会受到影响和制约。设备前期管理涉及企业的规划和决策部门、工艺部门、设备管理部门、动力部门、安全环保部门、基建管理部门、生产管理部门、财务部门以及质量检验部门。其中主要部门具体的职责分工如下：a.规划和决策部门。企业应根据市场的变化和发展趋向，结合企业的实际状况，委托规划部门编制企业的中长期设备规划方案。并进行论证，提出技术经济可行性分析报告，作为领导层决策的依据。b.工艺部门。从新产品、新工艺和提高产品质量的角度向企业规划和高级决策部门提出设备更新计划和可行性分析报告。编制自制设备的设计任务书，负责签订委托设计技术协议，提出外购设备的选型建议和可行性分析。负责新设备的安装布置图设计、工艺装备设计和运行的工艺操作规程。c.设备管理部门。负责设备规划和选型的审查与论证。提出设备可靠性、维修性、要求和可行性分析。协助企业领导做好设备前期管理的组织、协调工作。参加自制设备设计方案的审查及制造后的技术鉴定和验收，收集信息，组织对设备质量和工程质量进行评价与反馈。负责设备的外购订货和合同管理，包括订货、到货验收与保管、安装调试等。

二、企业设备使用中的管理

要控制和延缓这一进程，应积极创造适合设备工作的环境条件，选用正确合理的使用方法与工作规范，加强对设备的使用与维护的管理和提高操作者的素质。a.创造良好的工作环境与工作条件。为使设备长期地正常运转，保持良好的性能、精度，保证安全生产，除应考虑工艺加工布局，发挥设备最大利用效能，减少企业内部零件加工的运输时间和费用等因素外，还要考虑周围环境对设备的影响，使设备置于良好的工作环境下，即要求设备的周围环境整齐、清洁，并根据设备本身的结构、性能、精度等特性，安装有防震、防腐、防潮、防尘、保温等装置。b.合理安排生产任务。由于各种设备的结构、性能、精度、加工范围、载荷能力和技术要求不同，因此，在安排生产任务时，要使所安排的任务与设备的实际能力相适应，既要防止“大机小用”、“精机粗用”，以免造成设备及能源的浪费，影响精密机床的使用寿命；又要避免超负荷、超范围的使用设备，以防降低设备使用寿命，造成设备的损坏或事故。c.使用设备的基本功和操作纪律。设备在使用过程中，使用者要根据设备的有关技术文件、资料规定的操作使用程序和设备的特性、技术要求、性能，正确合理的使用设备。d.设备操作维护规程。设备操作维护规程是指导操作者正确使用和操作维护设备的技术性规范，每个操作者必须严格遵守，以保证设备正常运行，减少故障，防止事故发生。e.建立健全设备管理的规章制度。对设备的不同特点和技术要求，制定一套科学的管理制度和方法，并保证有效地实施是使设备合理使用的基本保证条件。设备操作者必须由经考试合格取得操作证者担任，严格实行定人定机和岗位责任制，以确保正确使用设备和落实日常维护工作。连续生产和多班制生产的设备必须实行交接班制度。 转贴于

三、提高企业设备综合效益的设备管理方法

（一）强化设备前期管理是降低设备管理成本的基础

设备的前期管理是对设备投产前的管理。设计、选用什么样的设备，对投产后运行的经济效益、设备维修投入起着决定性的作用。一方面，合理设计、科学选型是设备前期管理的关键。设计选型时既要考虑到设备的可靠性、适用性、维修性、安全性等因素，又要考虑到厂情，尽量同原有的设备系列化，只有这样才能为设备后续生产、运行、维护的经济性打下良好的基础。另一方面，设备前期的合理投入有利于降低设备的运行成本。传统的设备一生管理中，由于各环节都是以行政单位为界，前期管理与运行管理常有脱节的现象，有时候设备刚投运，就出现改善、改造情况，既影响生产又增加了投资，因此推行运行维护与前期设计、投资控制相结合的办法就可解决这一矛盾，不能单纯追求在设备前期管理中降低投资，从设备寿命周期最经济这个角度看，前期的合理投入有利于降本增效。

（二）建立设备管理状态评审制度，维护设备资产的使用价值

设备是物化了的资本金，同时存在着价值和使用价值。设备资产的保值和增值，就设备工作本身而言反映在设备价值形态的管理上。设备价值形态的管理，主要体现在两个方面:一是设备价值管理，就是对设备投入方式、投入的回收和投入后创出最大限度的效益等方面进行管理;二是设备使用价值管理，设备使用价值是价值的载体，通过管理手段和措施，减少设备的功能损失，保持和恢复设备的功能性。设备使用价值的保值在生产活动中主要靠正常的维护和保养等手段来实现。在设备管理工作中的宏观调控、监督和增强约束机制，就是对设备使用价值情况进行评审考核，为此，建立了设备评审制度和有效的监督监察制度，以状态监测等现代化手段对主要生产设备进行状态监测、动态分析，定性定量评价各单位设备的管理成效，提高了经济效益。

（三）控制设备运行风险，增加经济效益

设备风险控制的方法从企业角度来看有以下几方面：①风险规避。风险规避是指为了免除风险的威胁，采取企图使损失发生概率等于零的措施。②冗余储备。冗余储备是指备用设备或备用计划的准备。当原有设备等失效时，这些备用措施就可立即起作用。③风险分散。风险分散的目的是降低设备对特定事物或人的依赖程度。分离是将某事物或作业程序区分成好几个部分。④风险转嫁。风险转嫁的途径有两个:一个为通过保险契约转嫁出去;另一个为通过非保险契约转嫁出去。通过保险契约转嫁即为保险理财，承受者则为保险人。通过非保险契约转嫁，是指转嫁者将风险活动的法律责任转嫁给非保险人。常见的形态有四种:买卖契约、出租契约、外包契约、辩护(或免责)协议。将运行阶段的设备管理工作通过外包契约转嫁给承包人就是风险转嫁的一种形式。⑤风险自留。即企业把风险事件的不利后果自愿接受下来。如在风险管理规划阶段对一些风险制定风险发生时的应急计划，或当风险事件造成的损失数额不大、不影响大局时而将损失列为企业的一种费用。自留风险是在许多情况下最省事的风险规避方法。当其他风险控制方法的费用超过风险事件造成的损失时，也可用此种方法。

参考文献：

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关键词：液态奶；工艺流程；设备选型；车间布置

前 言：本论文设计生产规模为年产5万吨液态奶，设计严格按照《乳制品生产企业良好生产规范》（GB 12693-2010）[1]进行设计，可生产250ml利乐枕包装、250-500ml康美包装、250ml百利包装、170ml 塑料杯包装的无菌奶、保鲜奶和酸奶。产品质量必须符合国家标准：《酸牛乳》（GB2746-1999）[2]、《巴氏灭菌乳》（GB 19645-2010）[3]、《灭菌乳》（GB5408.2-1999）[4]。

一、工艺流程

1.工艺流程图

2.工艺要点[5]

（1）前处理：原乳送到工厂时经过检验，合格者方可使用。检验合格的原乳经秤量、过滤、净乳、冷却到5℃时，送入贮乳槽。

（2）原料乳的标准化。首先必须使标准化乳中的脂肪与非脂固体之比等于产品中脂肪与非脂固体之比；再根据原料乳中非脂乳固体的含量及产品中脂肪及非脂固体两者的比值，确定标准化乳应有的脂肪含量。

（3）均质。将牛奶预热到60℃后，于150-200kgf/cm2压力下均质。

（4）超高温瞬间杀菌。采用120～150℃、1～2秒钟的超高温瞬间杀菌，不仅细菌几乎完全杀死，而且牛乳蛋白质可以达到软凝块化。

（5）酸奶生产工艺。将杀菌后的混合料冷却到42-47℃后，添加3%的生产发酵剂。接种后搅拌5分钟使发酵剂均匀分布于奶中，即可开始灌装。灌装时间必须有严格要求，即从接种开始到罐装完毕送入发酵室的时间不超过1.5小时。灌装，封盖后迅速放入发酵室中，于43℃温度下发酵2.5-4小时至达到凝固状态即可终止发酵。达到发酵终点时应立即将酸奶放入2-6℃冷库中以迅速抑制酸奶菌的生长，降低酶的活性，防止酸度过大。

二、设备选型

根据生产工艺要求，为满足生产需要，应配备下述主要设备。

（1）收奶预处理工段。包括设备有：收奶泵、管道过滤器、脱气器、流量计、缓冲罐、板式冷却器、生奶仓、离心奶泵、标准化设备、稀奶油板式杀菌器、稀奶油储灌、容积泵、脱脂奶储罐、熟奶仓。

（2）配料工段。包括设备有：配料罐、离心奶泵、高速混料机、胶体磨、板式换热器组、管式过滤器。

（3）杀菌工段。包括设备有：板式高温灭菌机、闪蒸脱气机、均质机、待装罐。

（4）酸奶工段。包括设备有：板式杀菌机、脱气机、均质机、盘管式保温、生产发酵剂罐、容积泵、发酵罐、板式冷却器、暂存罐、果料罐。

（5）灌装包装工段。包括设备有：康美无菌灌装机、利乐枕灌装机、百利包灌装机、屋顶型灌装机、酸奶灌装机。

三、车间布置

按《乳制品生产企业良好生产规范》（GB 12693-2010）中规定实施，依生产工艺流程顺序，遵循流程图，液态奶生产车间布置如下：

（1）车间的南面布置生产人员更衣区、CIP系统、维修及工具间、空调机房、水处理间。

（2）车间中部从西至东分布前处理间、杀菌间、灌装间、外包间、成品库。

（3）车间北部分布收奶间、配料间、内包材间、外包材间、酸奶冷库、消毒奶冷库、成品暂存库。液体奶车间在收奶间设置一鲜奶化验间，主要是对鲜奶及辅料进行检验。

生产人员需经净化后进入各生产工段，预处理区为准清洁区、包装区和灌装区为清洁区，辅助生产区为普通区。生产区门厅旁是车间生产人员的人净区，人员经换鞋、一次更衣、淋浴等程序后进入车间前处理区，进入灌装间人员需经二次更衣、换鞋、洗手后方可进入。收奶间、成品库、内包材间等运输量大，接近运输主干道，方便原、辅料、成品等的运输。车间出入口设防火风幕，车间有纱门，纱窗，顶角，墙角及地角处均应做成圆弧形，窗台做坡形，生产车间地面为细石砼内掺耐磨金钢砂面层，仓库地面为水磨石面层，办公地面采用防滑地砖。

参考文献：

[1]《乳制品生产企业良好生产规范》（GB 12693-2010），中华人民共和国卫生部.

[2]《酸牛乳》（GB2746-1999），中华人民共和国卫生部.

[3]《巴氏灭菌乳》（GB 19645-2010），中华人民共和国卫生部.

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关键词：动力分布式供热系统；背压；用户泵；运行调速；变频范围

中图分类号：TU833文献标识码：A文章编号：1674-9944（2015）12-0265-03

1引言

随着动力分布式供热输配系统技术的日趋成熟，它以较低的输配能耗、较高的节电率及良好的水力稳定性在城市区域供热管网设计和运行中得到推广和认可。但设计及运行人员对其变流量调节和控制的了解还不深入，盲目认为用户泵变频运行可以根据负荷变化而无限制调速。从而造成用户泵低效运行，不仅达不到预期的节能效果，还缩短了水泵的寿命。为了进一步推广动力分布式供热系统的应用，发挥该系统的节能潜力。本文从系统背压这一方面分析其对用户泵运行调速范围的影响并给出不同系统背压下变频调速范围确定的方法，为系统设计中水泵参数及台数确定提供选型参考。

2影响水泵变频调速范围的因素

在动力分布式供热输配系统中，影响水泵变频运行调速范围的因素有三项：一是管网特性，主要是管网阻力损失和净扬程的比例。二是水泵工作状况点在水泵运行高效区的位置，一般选泵时尽量使参数靠近水泵高效区右端点以获得较大的调速范围。三是水泵的工作性能，主要是水泵高效区内扬程的变化幅度，而其变化幅度与水泵的比转数直接相关，比转速越大，其幅度越大，反之则越小。一般选用高比转速的供水泵可获得较大的调速区间。动力分布式供热系统中背压对水泵运行调速范围的影响属于第一项影响因素。

4动力分布式供热系统中的背压对水泵

调速范围的影响动力分布式供热系统管网阻力特性体现在两个方面：一是反映供回水管压差的支路系统背压，二是管路的阻力特性。其对供热系统中分布泵的调速范围的影响主要是用户支路系统背压与该支路阻力损失的比例。根据水泵相似率知用增加转速来增大流量时，能耗会反而增加。所以，一般情况下，不应该采用增大转速来调节工况。因此在选择水泵时，应按照系统最大设计工况参数来选择水泵的型号。水泵的调速运行一般是在额定转速之内降速运行，对调速范围的讨论关键是确定水泵的最低转速。

5结语

对于定零压差点（热源处）的动力分布式供热管网而言，支路系统背压随离热源距离的增加而增加，当供热半径很大时，尤其显著。当令各支路阻力损失相等时，距离热源越远用户支路系统背压占该支路用户泵扬程的比重也会越大，通过上文分析知，其用户泵调速范围也会变小。所以在一个供暖季里，水泵变频调速不能盲目的随供热负荷的变化而无限制的变化。设计及运行人员可找出水泵调速最不利点，应用水泵串并联技术手段，分泵消耗部分系统背压，这样可有效提高热负荷调控区间。然后对整个动力分布式供热系统进行统计并计算综合变频范围，采用分阶段改变供水温度的量调节这一运行策略，由此保证该系统的高效节能运行。

参考文献：

[1]江亿.用变频泵和变频风机代替调节用风阀水阀[J].暖通空调，2002，32（1）：12～16.

[2]石兆玉.分布式变频供热输配系统的应用研究[J].区域供热，2005（1）：31～37.

[3]赵贤兵，李芳芹.变频技术在泵与风机系统中应用的节能分析[J].实用节能技术，2005（5）：52～54.

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关键词：小型水电站，技术改造

 

我国农村水电资源丰富，可开发量7187万kW，分布在全国1500多个县(市)。到2001年底，已建成农村水电站4万余座，装机容量达2879万kW，占农村水电资源可开量的40%，其中运行30年以上的小水电站的装机容量153万kW，运行20年以上的757万kW，分别占已建成的小水电站总装机容量的5.3%和26.3%。这些小水电站装机容量小(大多在500kW～3000kW以下)，台数多，技术落后，效率低，制造质量差，安全生产隐患多。有的已经改造或停运，有的正在改造，更多的则急需进行技术改造。为了宏观指导小型水电站的技术改造工作，水利部于1997年了行业标准SL193-97《小型水电站技术改造规程》。近几年来，各地在小型水电站技术改造工作中取得了一定成绩，但还存在一些问题。现就笔者在规程编写调研和实际工作中遇到的一些问题谈一些体会。

一、认真总结，摸清问题

许多小水电站经过10年、20年甚至30年的运行，积累了许多运行检修方面的宝贵资料，但是由于人员的变动等多方面的原因，许多图纸残缺不齐，甚至机组上的标牌都已丢失，因此，技术改造前原始资料(包括水文、工程设计、设备及机组运行检修记录等)的收集、分析总结十分重要，这是做好技术改造工作的前提。早期建成的小型水电站，机组运行中常常遇到以下问题：

1．水轮机主要性能参数(N、H、Q)与电站实际运行参数不匹配。1)上世纪70年代以前建成一些小型水电站，由于当时、当地的客观条件，存在“有窝找机”或“有机找窝”现象，致使机组参数与电站实际参数不符。2)我国早期编制的水轮机模型转轮型谱中可供各水头段选用的转轮型号少，不少小水电站只能“套用”相近转轮，因而机组偏离电站实际运行参数。3)对小水电站水轮机选型设计，有的地方管理部门不太重视，有的设计单位也不够认真，因而使一些水电站的水轮机转轮直径、额定水头、额定转速选择不当，造成机组性能参数与电站实际运行参数不匹配。4)有些小水电站建成后，实际来水量或水头等水文数据与设计资料不符。

2．水轮机性能落后，技术陈旧，制造质量差。我国1964年颁布的水轮机模型转轮系列型谱中的ZZ600、ZZ460、ZZ587、HL365、HL123、HL702、HL638等型号的转轮，其主要性能指标(单位流量Q11、单位转速n11、模型效率ηm)都比较低，相当于国外上世纪30～40年代的技术水平，有的至今仍在服役。有些小水电站的水轮机加工质量差，缺陷多，久修不愈，长期带病运行，出力不足，安全可靠性差。水轮机处在低效率、常发病条件下运行是不安全、不经济的。科技论文，小型水电站。

3．多泥沙河流上的水轮机磨蚀破坏严重。据不完全统计，我国小型水电站中，约有1/3的水轮机存在空蚀和泥沙磨损问题，有些水轮机的大修间隔不到一年，导水叶和水轮机进水阀严重漏水，有的甚至难以正常开、停机。科技论文，小型水电站。有的水轮机转轮叶片发生严重裂纹或断裂，不能保证安全运行。

4．水轮发电机绝缘老化，推力轴承烧瓦。有些小水电站的水轮发电机因运行年代长，定子、转子的绝缘已严重老化，容易引发接地故障，威胁机组安全运行。由于制造或安装质量较差，水轮发电机的推力轴承可靠性低，常导致烧瓦事故。科技论文，小型水电站。

5．水轮机与电气设备不配套。有些小水电站水轮机的输出功率大于发电机或主变压器的额定容量，形成“大马拉小车”，使水电站的设计出力受到限制，发电时出现不正常的弃水现象。也有的水电站发电机容量大于水轮机出力，形成“小马拉大车”，既浪费了设备容量也增大了运行损耗。

二、优化设计，获取最大的经济效益

为了做好小型水电站的技术改造，一定要委托有资质的单位进行技术咨询并做到优化设计，还要请专家对改造设计方案进行审查。在技术改造设计中，一般采取以下几种方式：

1．对于水头、流量与原设计变化不大，而水轮机设备陈旧、性能落后的水电站，可采用更新改造或增容改造方式。选用该水头段导水叶相对高度b。相同或相近的新型转轮，如无合适的新型转轮，则应重新(或改型)设计转轮，或者改进过流部件型线结构。其目的在于提高水轮机的运行效率，增容并增加年发电量。例如，北京西郊门头沟军庄水电站，装有6台ZD760-LM-100型机组，单机额定出力125kW，实发100kW，采用优化设计的三叶片转轮，单机出力提高到180kW，比原设计提高44%，比改造前提高80%。

2．对于水头、流量比原设计减少了的水电站，宜采取减容改造方式。科技论文，小型水电站。即根据水电站的实际运行水头和流量降低水轮机的额定水头，减小额定输出功率，选用合适的新型转轮或重新设计转轮，其目的是将水轮机调整到最优或较优工况区运行，以提高其运行效率，增加年发电量。例如，山西省灵邱县北泉水电站装机2×1250kW，水轮机型号为HL702—WJ—71(H=42m，Q=3.62m3/s)，枯水期实际电站平均流量仅2.3m3/s，一台机也只能带400kW～600kW，因此，专门为枯水期配制了一个转轮，额定出力800kW，投运后出力反而比改造前增加200kW，多发电效益十分明显。

3．对于水头、流量比原设计增大了的水电站，应采取增容改造方式。应根据电站实际运行水头和流量增大的具体条件，提高水轮机的额定水头，加大额定输出功率，选用合适的新型转轮或者重新设计转轮，其额定转速应结合水轮发电机的改造方式确定，最终应使水轮机在较高效率区运行。这样既加大了单机容量又提高了水轮机的运行效率，电站年发电量也有较大增加。

4．对于多泥沙水电站，应考虑泥沙磨损问题，应采用与抗磨措施相结合的改造方式。科技论文，小型水电站。技术改造措施：1)按枯水期和浑水期不同泥沙条件分别设计制造2个HL220改进型转轮；2)改进水轮机结构并采取多种抗磨措施(包括采用优质材料)；3)开发了尾水能量回收装置，回收利用2m尾水跌水落差。经改造后的1号机，出力由原不到1000kW增加到1150kW以上，大修周期延长到3年，经济效益十分显著。科技论文，小型水电站。

三、要重视输水系统的核算

在小型水电站增容改造中，有一个关键环节需要慎重对待，即水轮机输水系统。尤其是一管多机的引水式压力输水系统，应当从水力和调节保证参数两个方面进行核算。水力核算即是对水轮机输水系统的过流量和水头损失的数值关系进行核算，并绘制水头损失与流量关系曲线h=f(Q)，以分析选定最大允许的水轮机额定水头和设计引用流量。调节保证核算就是从机组运行特性和输水系统水力特性两方面来核算机组运行的过渡过程中可能发生的最大水压力和最大转速升高值，并检查前者是否在水轮机输水系统设计水压力的范围内，以研究和确定采取加固补强措施的合理性和可能性。总之，水轮机输水系统的最大过流量和水头损失及其所能承受的最大水压力，是制约水轮机增容的一个关键环节，不可忽视，否则会影响技术改造的经济效益和安全运行。

四、增容改造必须分清主次

由于水轮机处于原动机地位，故其运行效率高低对机组影响显著。水轮机选型技术难度较大，影响参数也多，在电站实际运行中出现的问题也较多，这是符合客观规律的。因此，在小水电站的增容改造中必须分清主次，要抓住水轮机改造来带动发电机和整个其它机电设备及水工金属结构的改造，这是应当遵循的原则。

五、一定要重视竣工验收为了检验机组增容改造成果，对单机容量5000kW及以上的水轮机，应作技改前后性能对比测试。一定要做机组起动验收，起动验收合格后才能进行试运行；只有经过试运行合格并且遗留问题都已处理完毕，才能进行竣工验收，确保长期高效安全运行。为了提高小型水电站改造后的技术水平和经济效益，技术改造时必须认真贯彻执行SL193-97《小型水电站技术改造规程》，在执行中遇到的问题应及时向水利部农村水电及电气化发展局反映，供修编时参考。