热循环系统范文（精选12篇）
热循环系统 第1篇
关键词：热电池,加热粉,激活时间
引言
热电池是一种以烟火热源引燃启动的熔盐电池,具有比能量高,贮存期内不需要维护和保养的优点。自20世纪70年代问世以来,世界上主要军事强国对该种热电池的兴趣倍增,80年代得到迅速发展。在军事对抗激烈的今天,许多新概念武器不断出现,许多新技术装备不断发展,对热电池的各种性能指标要求也越来越高,热电池激活时间也逐渐引起众多专家学者的关注。
热电池激活时间是指热电池从接收到激活指令到电池输出电压达到要求使用电压下限所经历的时间。影响热电池激活时间的因素较多,主要有电化学体系的类型、活性物质的性质、电解质的种类、电池的结构、烟火体系的组成等。常用热电池的激活时间主要由点火头发火时间、引燃纸燃烧时间、加热片燃烧时间、热量传递到电解质并使其熔化的时间及电极反应达到要求所需时间四部分组成。
在热电池的激活时间组成中,目前常用电发火头引爆点燃,其发火时间大都在20ms内;加热片燃烧时间与加热片燃速、电解质种类和单电池的制造结构及工艺有关;热量传递及电解质熔融时间与电化学体统有关。经过活化处理的电极反应速度一般较快,占用时间较少,时间主要消耗在烟火加热系统的燃烧、热量释放及传递中。
本文通过研究加热粉的配比及成型技术对激活时间的影响,探讨热电池体系加热粉中铁与高氯酸钾的最佳配比以及加热片的密度对传热效率的影响,以达到降低激活时间的目的。
一、试验
1. 试验材料和仪器
加热材料为铁(Fe)和高氯酸钾(KCl O4),正极材料为锂化后的二硫化铁,负极材料为锂硼合金(Li B),隔膜材料由一定比例的Li Cl、Li Br、Li F三元电解质和氧化镁粘结剂组成。
试验仪器主要是燃速测试仪、放电测试系统。
2. 试验方法
(1)高效加热粉的制备
加热粉属于Fe-KCl O4体系,在使用中,其发热量主要来源于两者的氧化还原反应,发热量由氧化剂KCl O4决定,在加热粉中,高活性铁粉含量远远超过氧化还原反应的摩尔配比,多余的铁粉主要起着导电连接单体作用。试验中通过调整Fe/KCl O4配比来研究加热粉对激活时间的影响。
(2)加热片成型技术
在热电池生产工艺中,加热片单独成型制备,通过石墨基片的缓冲作用降低对正极材料的热冲击,减小热分解反应,以减小容量损失。为了让加热片能够对隔膜层进行直接加热,提高传热效率,试验中正极按一定比例混合配料,然后通过复合工艺制备,加热正极-隔膜复合片。
二、结果与讨论
1.加热片配比及成型密度对燃烧过程的影响
加热片由活性铁粉以及高氯酸钾按一定比例配置,由于铁粉过量,加热片燃烧过程的剧烈程度与高氯酸钾的用量有关,在设计及工艺控制中采用Fe/KCl O4质量比表征加热粉配比,也可以采用高氯酸钾质量百分比表征。在工艺控制中,成型密度关乎反应物间的孔隙率及接触方式,也会影响燃烧过程。试验中详细考察了配比及成型密度对加热片燃速的影响,结果如图1所示。
注:1-82/18 2-83/17 3-84/16 4-86/14 5-88/12
从图中可以看到,随着Fe/KCl O4成型密度增加,加热片燃速呈不断下降趋势,当高氯酸钾含量较高时,燃速随密度几乎直线下降。在加热片成型工艺中,极片密度越大,片中颗粒间孔隙率越小,颗粒间直接接触面积越大,极片的导电性也越高,然而由于加热片中铁粉含量较高,较大的压力虽然会增加反应界面面积,但是也会致使活性铁粉压实,改变铁粉的表面状态,影响其燃烧反应还原活性,降低燃烧速度。但当加热片的密度大于3.8g/cm3时,加热粉的配比对燃速几乎没有影响,燃速约为130cm/s,说明此时加热粉中高氯酸钾含量已经不是燃速的关键控制步骤。
另外,在加热片成型密度较低时,由于铁粉远远过量,高氯酸钾就直接关乎氧化还原反应的剧烈程度,高氯酸钾含量越高,燃烧速度越大,反应越猛烈。当KCl O4含量为16%以上时,加热片燃速急剧增加,当Fe/KCl O4比例为82/18时,加热片的燃烧反应基本达到实际应用的上限,燃烧速度约为290cm/s。若Fe/KCl O4比例更小,几乎就是爆炸式燃烧,生成物成铁珠状四处飞溅,应用于电池中可能造成电堆损坏、短路,引起爆炸等危险,不利于实际应用。当KCl O4含量降低至12%时,加热片的成型密度对燃速几乎没有影响,由于高氯酸钾含量首先,此时氧化剂的含量决定了燃烧过程的反应程度。
试验测定了不同配比加热片的发热量,结果如图2所示。
由图2可知,随着KCl O4含量的增加,加热粉发热量呈直线上升趋势,当高氯酸钾含量为18%时,加热粉发热量高达1400J/g,燃烧过程呈爆燃状态,反应产物会影响加热片的形状,使电池堆变形,不利于热电池的设计。然而高的发热量能够增加隔膜间的温度差,提高传热速度,能够快速让隔膜中的电解质熔融,有利于电池的快速激活。
2. 加热片配比对激活时间的影响
将不同配比的加热粉制备成8单体串联的电池进行放电试验,电池的激活过程如图3所示。
随着高氯酸钾含量的增加,电池的激活时间不断缩短。当采用Fe/KCl O4比例为88/12的加热粉时,电压爬升缓慢,由于该比例的加热片燃速较慢,并且发热量较低,都会影响电堆中热量传递程度,减缓电解质的熔融,不利于快速响应热电池的设计。然而当高氯酸钾比例超过17%时,电池的激活时间几乎没有改变,虽然含量更高加热片燃速更高,发热量更大,但是加热片的特性对激活时间的影响已经达到极限,而正负极的传热效率及隔膜吸热熔融制约着快速响应过程。Fe/KCl O4比例为83/17的加热粉是热电池安全实用的加热材料。
三、结论
试验研究发现,加热粉配比和成型密度是控制加热片燃速的重要因素,通过增加氧化剂(高氯酸钾)含量能够极大提高加热片发热量,但是当含量超过18%时,电池堆容易变形,不利于电池的设计。
在电池堆高较小的情况下,燃速并不能完全决定电池的激活时间,而加热片的传热效率及电解质的熔融将成为制约快速响应热电池的控制步骤。在后续技术开发工作中,开发薄型化小极片单体制备技术,提高传热效率和隔膜熔融速度将是快速响应热电池的重要发展方向。
参考文献
[1]郭炳,李新海,杨松青.化学电源-电池原理及制造技术[M].中南工业大学出版社,2000.
[2]王传东.热电池发展综述.电源技术,2013.
电伴热保温系统安装施工方案 第2篇
施
工
安
装
方
案
永利广场项目电伴热保温安装施工方案
一、项目情况
本工程是集人防、车库、商业、办公、公寓酒店一体的大型综合建筑，总建筑面积150180平方米。其中：地下建筑约5.32万平方米，由车库、商业、设备用房等组成。地下共四层，其中地下四层为六级人防。地上建筑约9.68万平方米，由商业、办公、公寓酒店等组成。地上有裙房、A、B、C三座塔楼组成。其中A座（南楼）十八层，檐高99.6m，B座（中楼）二十一层，檐高79.3m，C座（北楼）十二层，檐高49.6m。
目前本工程水喷淋和消火栓系统已经大面积施工完成，因冬季来临，温度过低会导致管道内的水结冰，冻裂管道、管件和阀门，因此，在水喷淋和消火栓系统充水管道上敷设电伴热带保温系统，并包裹铝铂玻璃棉保温，可以有效的保持管道内水温，防止管道内的水结冰。
电伴热保温系统主要包括控制箱、电伴热带、铝铂玻璃棉及其他附件。单个控制箱启动时功率为5kw，运行功率为1.2kw，控制箱根据环境温度变化控制电伴热带功率，保证管道内水温维持在一定范围内。电伴热带随管道、管件、阀门均匀缠绕，并用固定件固定在水管道上，电伴热带散发的热量可以有效保证管道内的温度，防止管道内水结冰。铝铂玻璃棉包裹在管道、管件、阀门的外表面，用固定件固定，使棉壳包裹紧密，不漏空隙，可以有效减缓热量在低温环境快速散失速度，有效保持管道温度。
本工程电伴热系统控制箱总计330个，同时启动时用电量为1650kw，正常运行状况用电量为396kw。
本项目电伴热保温系统主要设备材料见下表：
序号
项目名称
单位
数量
电伴热线
米
61300
铝铂玻璃棉
立方米
397.73
控制箱
台
330
二、电伴热保温安装施工方案
安装施工是用好电热带的关键，不可掉以轻心，安装前请仔细阅读，并应由专业电工负责。安装施工大体分为：1、确认已具备安装条件；2、安装电热带及终端；3、安装电源盒；4、测量绝缘电阻；5、接电源和开关；6、通电试验；7、做电伴热标记；8、重复4和6；9、做保温及防水；10、验收。
（一）安装条件
电热带安装应在主体工程完成后进行，即在电热带安装处的上空不再进行焊接、吊装等，以避免砸伤损坏，确认需要伴热的管道或设备已经试漏、清扫，其表面的毛刺、锐边或尖状突起均已打磨平整。
（二）安装步骤
1：电伴热选型及计算热损：
因现场管道需做电伴热的管道是消防和给水管，所以电伴热线选用加强型电伴热线（ZRDHR-PF）。
注管道热损对照表中保温层所说的是橡塑保温，管道施工为缠绕方法，缠绕间距为15cm每圈，瓦数总和只有高于管道热损才会保证管道达到保温效果。
２：电热带应按管道长度分布，以免物料在无电热带处降温凝结，电热带的长度应长于被伴热管道。安装时应校验所用电热带长度（包括并联的各分支总长度），是否超过设计长度或允许的最大使用长度。敷设时应尽可能使电热带平整地紧贴在管道或容器表面，用聚酯带或铝箔胶带固定，严禁用细丝捆扎，胶带间距小于30mm,如遇法兰，阀门等尖锐突起部分，应注意保护。在水平管道上安装时，可敷设在管道下部45度处，电热带安装时允许多次交叉重叠，但尽可能减少扭曲，特别是在冬季寒冷条件下。为强化传热效果，可在电热带的外面粘贴一层铝箔胶带，在容器上安装时，电热带应缠绕在容器的中下部，通常不超过2/3。安装完成后，应对每根电热带进行绝缘测试，电热带线芯与管道或容器间的电阻不得小于20MΩ，否则应找出原因后再接电源和保温，此测试应多次进行，特别是在有可能损坏电热带的情况下，如在未做保温而施工人员又长时间离开现场，保温做好后，也要重复测试，确认保温时未损坏绝缘。测试结果应记录备查。
（三）电气连接
首先检查各分电源线的截面应略大于电热带的线芯截面，总电源线应能承载电热带总和在最低环境温度的总电流，每根电热带应有自己的开关，熔断器或单极断路器。在剥电热线芯时，应避免断股减小截面，引起过载。
a、电热带与电源盒的连接：在易燃易爆场合，必须采用配套的防爆电源接线盒，一般场合可直接将电热带接至闸刀开关上，也可将导线绞接或焊接后用快干硅胶和热缩套管密封，绞接处不得短于30mm，焊接处不得短于10mm。
b、电热带的分叉：在易燃易爆场合必须采用配套的防瀑T型接线盒，一般场合也可采用绞接或焊接。
c、电热带的接长：在易燃易爆场合必须采用配套的防爆直型接线盒，一般场合也可采用绞接或焊接。接长时请注意不得超过最大使用长度。
d、终端:在易燃易爆场合必须采用配套的终端密封盒，一般场合也可采用快干硅胶和热缩套管密封。任何情况下均严格禁止将尾部线芯连接！
e、电源接线盒、T型、直型接线盒、终端均可用卡箍或尼龙扎带紧固在管道上，盒内的防水胶垫不得遗漏，盒内接线处应用快干硅胶防水，在做保温时应将接线盒置于保温层内，但必须在保温层外留下相应的标记。
（四）控温仪表和传感器
本产品具有一定的控温能力，一般不需使用控温仪器，如有需要，可采用二位控温仪，温控传感器（热电偶或热电阻）应安装在温度有代表性处，不能接触到电热带。
（五）保温层和防水层
保温层和防水层是电伴热系统的重要组成部分，必须严格按照设计要求安装，尤其是在室外，一旦雨水浸入内层，保温能力大大下降，如遇护套破损，可能造成电击穿，发生火花或暗火。因此要加强现场管理，防止施工人员无意识损坏电热带，在绝缘测试合格后应尽快安装保温层和防水层，安装时应防止金属薄板割破电热带护套，固定铁皮的螺钉不得过长，以免刺破护
（六）其他
经电伴热的管道或容器，在全部施工完成后，应作出明显标志，以防误敲误拆；如有需要可在每条管路中安装电流表或功率表，监视电热带的工作情况；如有需要也可在管路中安装漏电保护器，以防不测。施工完成后应组织验收并填写验收表，内容大体应包括：安装地点、安装长度、绝缘电阻、环境温度、启动电流、稳态电流等，并经双方代表签字认可。
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END
关于热计量系统技术分析 第3篇
关键词：供热计量技术分析
1计量方法比较
1.1热表热表就是计量热量的仪表，它是能够测量热水的流量与供回水温差，计算二者乘积并进行累计的仪表。热表由一个热水流量计1、对温度传感器和、个积算仪组成。一般都显示输出总耗热量、总耗水量、即时热流量、即时水流量，供回水温度、温差、平均温度等参数。其技术参数还有存储数据性能、传输数据性能、寿命与可靠性、自备电源或电池等。目前国内已经有多家单位已经或正在开发热量表，已经有国内外产品投入到了工程实践，该仪表的特点和应用难点是：价格较贵，安装复杂，应用中要求的量程范围较大，低流速下的准确度要求高，长期应用和水质恶劣等因素要求仪表的可靠性与适应性要高，电器元件低功耗以延长电池寿命等。另外，实行一户一表的计量方式需要对管道系统的布置进行深入探索。
1.2热量分配表热量分配表是通过散热器平均温度与室内温度的差值的函数关系来确定散热器的散热量。热量分配表可以用来结合热表来测量散热器向房间散发出的热量：只要在住户中的全部散热器安装了热量分配表，结合楼入口的热量总表的总热量数据，就可以得到该户全部散热器的散热量。使用方法是：在公共供热系统中，在每个散热器上安装热分配表，测量计算每个住户用热比例，通过总表计算热量；在每个供暖季结束后，由工作人员来读表，根据计算，求得实际耗热量。国外公司很少有直接销售热量分配表的，通常是要配套计量服务，这一点在国内是否接受还有待探讨。
1.3散热器恒温阀散热器恒温阀是安装在散热器上的自动控制阀门。可以保证稳定舒适的室温，控制元件是一个温包，内充感温物质，当室温升高时，温包膨胀使阀门关小，减少散热器热水供应，当室温下降时过程相反，这样就能达到控制温度的目的。散热器恒温阀还可以调节设定温度，恒温阀会按设定要求自动控制和调节散热器的热水供应。目前国内外散热器恒温阀在国内应用实例很多，取得了一定的节能效果与经验。国内有厂家生产散热器恒温阀，在防泄露、温包感温介质的密封、阻力预设定功能、可靠性等方面还有欠缺；国外产品在价格以及产品如何适合中国系统方面还有欠缺。
1.4气候补偿器气候补偿器可以根据室外气候温度变化，用户设定的不同时间的室内温度要求，按照设定曲线求出恰当的供水温度，自动控制供水温度，实现供热系统的供水温度的气候补偿，也可以通过室内温度传感器根据室温调节供水温度实现室温补偿，还有限定最低回水温度的功能。
1.5自力式流量调节阀、自力式压差调节阀、自力式温度调节阀自力式差压调节阀和自力式流量调节阀原理相同，都是根据测压点的压力变化自动调节阀芯位置，达到恒定流量或是恒定压差的作用。在供热系统末端安装恒温阀等控制元件后，动态地调节势必会给系统带采波动，系统稳定性受到影响：影响其它末端设备工况的同时，也影响水泵、锅炉等中央设备的出力、效率等工况。因此需要这种自力式控制设备来增强系统稳定性。
1.6平衡阀平衡阀在我国开发应用已有比较长的时间了，简单的说，平衡阀是一个可以测出流量的调节阀。在我国水力失调非常严重的现状下，平衡阀有很大的节能效果和推广价值。对于温控与计量的动态调节系统，平衡阀是调节系统平衡与稳定性，达到控制设备发挥应用作用的一个关键设备。
2热计量系统分析
当前集中探索和实践的系统形式主要有以下三种：
2.1垂直单管加旁通管系统(新单管系统)国内的住宅室内系统主要是垂直单管系统，旧有的单管系统无法实现用户自行调节室内温度，因此在试点中被改造成单管加旁通跨越管的新单管系统。旁通管通常比立管管径小一档，与散热器并联，在散热器一侧安装两通的散热器恒温阀，或是直接安装三通的散热器恒温阀。新单管系统使用的散热器恒温阀要求流通能力大，不需要预设定功能。两通形式的散热器恒温阀安装改造方式比三通形式要容易得多，价格也相对便宜。多数的节能试点实验了这种新单管系统，得到了解决垂直失调，实现室内温度调节，降低不同朝向户间温差等结论。针对公寓式住宅，普遍采用建筑入口设大量程的总热表，每户的每个散热器上安装一个热量分配表，以分配表的读数为依据，计算每户所占比例，分摊总表耗热量到各个用户。新单管和双管系统的热计量通常都是参照国外的做法，用入口的总热表结合每个散热器上的热量分配表的方式。这样就须开发质量高、价格适中的热量表和热量分配表，同时还须建立散热器热量分配表的标定装置和制定热量分配表耗热量计算法则，并通过一定的法规确定下来。有些示范工程就是以这种方式进行热计量的。采用在每组散热器上安装热量分配表的方法，优点是分配表的价格低廉，对建筑内供热管道的分布没有特殊要求，但是其安装、围护、试验测试等过程非常繁琐，不能直接测量实用热量，各户实际用热值需经过复杂的计算才能得出，管理较复杂。另外，根据国情，目前尚难以避免热量分配表在使用过程中的人为损坏、拆卸，还存在用户对蒸发器作弊的可能性。
2.2垂直双管系统双管系统在国内也占有重要的份额，具有良好的调节稳定特性，供回水温差大、流量对散热量的影响较大，容易控制温度，改造工作量较单管小，恒温阀需要预设定。双管系统温度控制技术在国外较为普及，技术成熟，但是中国的采暖系统的阻力、压降、流速与国外有很大差别。进口的散热器恒温阀、热表等设备的流通能力较小，必须考虑其压力损失，以免供热不足；进口设备容易被管道污物阻塞或是结垢，所以实际使用也会带来很多问题。一些试点在大规模的供热小区里改造几个单元为双管系统，造成新旧系统混供的局面，改造的新系统阻力高以致流量不够，满足不了室温要求，更无法进行温度控制。双管系统的热计量方式的探索与新单管系统相同。
热循环系统 第4篇
本文以国产某型号推土机的自动变速箱为研究对象,针对其作业时常用的低速档位在稳定工作时的工况进行热平衡分析,传动简图如图1所示。
1 热网络模型及热平衡方程建立
传动系统的热平衡研究分析,可使用比较成熟的热网络法(热电比拟法),其基本原理是:把研究对象细分成单元节点,节点之间有能量传递,无论以何种方式换热,节点之间都用热阻形式代替,这就形成热网络,然后把各个节点看成具有集总参数的单元,对每个单元节点或者回路利用电工学中的基尔霍夫定律建立热平衡方程。根据传动系统的路线和热量流动规律,可画出热网络图(图2)。
根据图2并结合基尔霍夫定律,可列出对于每个节点和每个回路的热平衡方程组。输入部分和输出部分热平衡的能量方程总表达式为:
式中Tj、Ti—节点温度;
Ri,j—节点间热阻值。
根据热网络建立的5个不同部分的热平衡方程组也可用一通式来表达:
2 热阻模型的计算
热网络图中的各种热阻大体可以分为以下几类:齿轮、轴承内圈与轴的传导热阻,轴承外圈与箱体壁传导热阻,齿轮、轴承内外圈与润滑油的对流换热热阻,箱体与外界空气的对流换热热阻。
2.1 传导热阻
齿轮与轴、轴承与轴的传导热阻可以用式(3)来表示[2]:
式中R1—齿轮节圆半径或轴承内(外)径;
R2—轴半径;
K—轴承导热系数;
l—轴承宽度。
2.2 对流热阻
1)齿轮与润滑油间对流换热热阻齿轮与润滑油间对流换热热阻可由式(4)来表示[2]:
式中A—齿轮两侧面积;
αg—对流换热系数。
2)轴承与润滑油间对流换热热阻轴承与润滑油间对流换热热阻可由式(5)来表示[2]:
式中D—轴承内(外)圈直径;
B—轴承宽度;
αb—对流换热系数。
3)箱体与外界空气对流换热热阻箱体与外界空气对流换热热阻可由式(6)来表示[2]:
式中di、l—箱体的相关尺寸;
αw—箱体与空气对流换热系数,αw=0.3KaRe0.57/Li,其中Ka、Re、Li分别为空气导热系数、雷诺数、相关尺寸。
3 功率损失模型的计算
变速箱工作过程中的功率损失几乎全部转化为热量,而功率损失主要有以下几部分组成:齿轮啮合功率损失、轴承摩擦功率损失、离合器摩擦片产生的热量和搅油损失。
3.1 行星排齿轮功率损失
行星排齿轮的啮合功率损失
式中η—行星排传递效率;
p—行星排输入功率。
3.2 轴承摩擦功率损失
轴承在工作过程中会产生大量的热量,进而影响轴承本身和变速箱内润滑油的温升。它的功率损失计算公式为
M1=f1Fdm,与轴承径向载荷有关;
式中n—轴承转速;
v—润滑油运动粘度;
dm—轴承节圆半径;
fv—阻力系数。
M2与转速和润滑性质有关。
3.3 搅油损失
变速箱内部各个作用部件和空转零件,在工作过程中产生搅油损失,当车辆运行速度小于10km/h时,按照上述各部分发热量的10%计算。
3.4 离合器摩擦功率损失
变速箱中的换档元件主要是离合器,结合过程产生大量热量。
式中n—发动机额定转速;
β—离合器的储备系数
i总—一档总传动比;
I主、I从—主、从盘的转动惯量。
4 热平衡计算
变速箱的输入功率为133.65k W,输入转速为1 991r/min,工作过程中后面两排闭锁与前行星排的输出行星架结合为一体,传动比为1。每单排行星架行星轮为3个,取环境温度为30℃,各零件的具体结构参数参照图纸可得。每构件的功率损失和具体节点的温度值如表1和表2所示,温度分布图如图3所示。当热阻值、节点发热量和边界温度值确定,每部分方程组[A]和[B]中的所有元素就成为具体数值,调用求解线性方程组的程序即可求出各个节点的温度值。
表2节点温度值分布
节点号T1T2T3T4T5T6T7T8T9温度(℃)83.19 83.64 83.18 81.25 80.68 83.70 82.04 84.12 88.46节点号T10T11T12T13T14T15T16T17T18温度(℃)75.96 73.72 73.87 77.42 82.36 78.73 79.44 79.44 76.56节点号T19T20T21T22T23T24TO
温度(℃)77.02 78.45 78.45 76.03 76.16 60.08 76.5
5 结果分析
1)由温度分布看出齿圈处的节点温度值比较高,由于此处离合器制动齿圈,产生大量热量,加上与行星齿轮的啮合生热,导致齿圈的温度比较高;
2)油脂润滑的轴承内圈或外圈的温度相对太阳轮和行星轮稍高;
3)通过热传导热阻联系在一起的节点之间温差不大,充分反映了金属材料相对于油液的良好的导热性能;
4)自动变速箱内部各部件的温度值以及润滑油温度在其正常工作范围内,温度的分布也基本符合热流流动定律。
以上分析说明利用热网络分析法对传动箱系统的整体装置进行热平衡温度分析能够比较客观的反映系统整体的温度分布,为不同工况条件下复杂传动系统的稳态热平衡分析提供了一种简单可行且具有一定精度的方法。
参考文献
[1]许翔,毕小平,王普凯.履带车辆传动系统的传热仿真[J].农业机械学报,2007,38(4):24-27.
[2]黄智勇.高速列车传动齿轮箱的热平衡计算分析[D].上海:上海交通大学,2007.
[3]毕小平,许翔.车辆传动装置部件温度的热网络计算方法[J].汽车工程,2009,31(11):1025-1028.
电力行业热控系统运行情况调研内容 第5篇
各位专家与同仁：
为了给各发电集团提供《中国电力行业热工自动调节系统运行状况调研分析报告》，探讨雷击、现场干扰引起热工系统工作异常的处理措施，引起各发电集团对提高热控自动调节品质和系统抗干扰能力的重视和资金投入，电力行业热工自动化技术委员会组织对发电厂热工自动调节系统运行状况进行调研，请各位专家与同仁协助，在10月30日前分二个文档编写提供调研需要的以下内容（文字通顺与条理不作要求）。发至scs54@sina.com。
另如自动调节品质优化内容如希望公开杂志发表的话，另请按论文格式编写，突出主题，除了编入明年一季度未与〈中国电力〉、〈电力建设〉及〈自动博览〉等杂志联合举办的热工自动调节品质优化论坛》论文集外，将评选15至20篇论文在三杂志上发表），发至scs54@sina.com。
一．自动调节系统运行情况调研内容
1.机组使用什么控制系统及简单评价
2.热控自动调节系统控制策略及运行情况，使用什么优化软件（厂家名、软件控制系统名称）及评价。
3.实际拷贝一次调频、AGC和协调系统涉及的主要控制系统运行品质曲线（将负荷、一次调频、AGC、汽温、汽压、燃烧等的设定值、参数曲线组态在二幅记录曲线画面上，时间段长一些，分别拷贝静态与动态（负荷变化较大时）曲线，标明各条曲线，可以区别出来）。
4.自动调节系统曾经出现的问题和处理经验教训。
5.自动调节系统目前尚存在的问题和改进计划。
6.二个细则实施情况进展、经验、需要交流讨论的问题与建议。
7.希望技术委员会组织研讨、攻关和给出指导性意见的内容。
二．热地与干扰问题调研内容
1.热控系统整个接地方式。
2.热控系统曾发生过的因干扰原因造成机组跳闸的事件案例经过、原因分析与处理措施。
3.提高热控系统抗干扰能力和可靠性方面的经验、教训与曾采取的预防措施。
4.目前这方面尚存在的问题与整改计划。
5.希望技术委员会组织研讨、攻关的内容。
关于电厂热动系统节能优化的研究 第6篇
【关键词】电厂；热动系统；节能；优化
尽管我国属于一个能源大国，然而由于我国的人口众多，因此人均能源却无法排在世界前列，所以我国要对此进行反思，必须要对能源的节约问题给与充分的重视。作为现代社会发展与进步的基础，电能具有非常重要的作用，而节能也是在电厂中一项必要的任务。作为电厂的一个重要组成部分，电厂热动系统的节能优化也十分关键。
一、热动系统节能优化概述
所谓的热动系统节能优化即为通过对热动系统的节能与优化潜能的深入分析，从而获知整个热动系统的节能潜力大小，并制定合理的改造方案，通过对热动系统各节能手段的全面研究，从而获得最大化的节能效果[1]。
在对热动系统进行设计或者拟定的时候，首先应该全面的分析热动系统，找到最理想的优化改造方案，从而在系统的设计节能都能够实现最理想的热经济性效果，实现节能减排的根本目标。在科学研究处理电厂运行机组中所配置的热动系统与其运行数据的基础上，可以及时以及准确的发现热动系统结构上存在的问题，并制定合理的解决方案，而热动系统节能技术的一个关键点即为改造热动系统资料与相关数据的提供，因此要对此给予充分的重视与合理的处理。
二、电厂热动系统节能技术的可行性分析
首先，作为电厂节能减排研究的新领域，电厂热动系统节能具有很大的发展空间，同时其也是节能技术以及节能理论充分结合的一个产物。在实际改造的时候，通常无需改造系统主机设备，而只是采用新型技术或者是将备件添加到相关结构当中即可，这样就能够完成节能任务。电厂热动系统节能工作的合理开展，不仅能够有效的提升管理水平，而且能够科学的调整产业结构，具有深远的意义、
其次，针对那些新研发出的热能发电机组而言，可在早期对其进行优化设计以及合理配置，从而达到节能的目的；针对那些已投入生产的热能发电机组而言，可以借助于节能诊断的手段对其能力的损耗给予检测，从而获得能耗指数[2]。并且在充分分析相关数据的基础上，进行优化改造，从而达到节能减排以及降耗的目标。
最后，由于长期以来，热动系统的节能工作都没有引起足够的重视，因此我国在此方面还存在很多的问题，例如在热动系统的设计上，还存在连接方式和系统结构不相配的情况；我国在节能优化方面还没有充足的优化工具以及理论知识；在热动系统运行的过程中，由于维护以及运行操作不规范，从而引发经济性不达标的现象。所以，热动系统的节能技术以及节能理论还存在很大的应用空间与可行性。
三、电厂热动系统节能优化的对策
（一）优化运行方式
在电厂中，如果运行机组的热动系统能够良好、稳定的运行，那么就能够有效的降低能耗。因此在热动系统的实际运行中，必须要做好以下几点：（1）必须要严密观察机组的运行方式，如若是在每年的6个月时间里采用顺序阀运行，而在余下的6个月时间里采用单阀运行，这样就能够使得能耗大大降低；（2）应该密切关注机组运行参数的稳定性，确保各参数都能够达到设计的标准值，那么就能够保证机组基于最佳的运行状态，从而保证机组的安全、稳定运行；（3）而且，必须要对机组真空系统的运行情况给予充分关注，由于运行的效率大小会在一定程度上取决于汽轮凝汽器的真空度大小，因此在运行过程中必须要实时查漏，从而保证其处于理想的真空水平。
（二）充分利用锅炉排污水
由于在电厂的锅炉系统具有非常大的蒸发量，因此为了避免水中离子的浓度发生过度浓缩，在一般状况下，都必须要保持较高的排污量。而在整个排污的过程中，必须会产生很多高温废水，如果直接排放就会流失很多热量，同时还会造成水资源的浪费，所以应该合理的回收这些废水，以避免出现水资源的浪费现象。连续排污扩容器是现在经常使用的方法，在膨胀扩容以后再对蒸汽热量进行回收，这样可以有效的利用排污水中剩余的热量[3]。除此以外，还可以将冷却器加设在排污水的末端，这样不但能够回收排污水中剩余的热量，同时还能够冷却排污水，从而使其进入到无需太好水质的下一级循环水系统当中，以有效达到节约用水的目的。
（三）优化母管制给水系统
在电厂中，由于其热动系统的循环水系统具有较高的复杂性，因此为了实现节能的目的，必须要不断的优化水系统，而对母管制给水系统的研究与优化也显得格外重要。各个电厂应该在进行大量的动态模拟以及理论研究的基础上，同时充分结合实践运行的丰富经验，从而制定合理有效的母管制给水系统的运行方式，以实现运行经济性的不断提高，达到节能的根本目的。
（四）充分利用锅炉排烟余热
在通常状况下，电厂锅炉会产生具有高温的烟气，往往能够达到200℃以上，如果只是对其进行简单的放散排放，那么就会损失这些热量，所以在节能运行中，必须要充分回收利用这些热量，从而避免热量的流失。现在主要是采用两种方式实现对其的充分利用：（1）低压省煤气。在一般状况下都会将其安装在锅炉尾部，在其内部设置了凝结水循环，这样也能够有效的吸收烟气中的热量，以避免热量的浪费；（2）特制节能器。作为一种热交换设备，特质节能器能够直接吸收排烟中含有的剩余热量，使其重新进入到热动循环当中。
（五）优化蒸汽系统
在电厂的热动系统当中，蒸汽系统也是具有举足轻重的作用，对蒸汽系统的合理优化能够有效的达到节能的目的。现在人们普遍通过改造原有蒸汽系统的方式实现蒸汽系统的优化，即摒弃低压蒸汽，而是使用蒸汽冷凝水产生的蒸汽，这种改造方式不但能够有效的节约低压蒸汽，与此同时还能够充分利用蒸汽冷凝水的余热，可以获得良好的节能效果[4]。
（六）优化供热系统蒸汽温度
在电厂热动系统的运行过程中会产生高温的蒸汽，所以在将供热蒸汽输入到用户住宅以前，往往会实施喷水降温的操作，以降低蒸汽温度。这是一个降低蒸汽能量的过程，与此同时其也会浪费大量的蒸汽能量资源。为了防止浪费，现在采用的处理方式为：首先将蒸汽输送到特殊的装置当中，借助于蒸汽的能力推动汽轮机的不断运行，这样就能够将高能量的蒸汽逐渐转变成低能量的蒸汽，有效利用了蒸汽能量，使得能源的浪费率大大降低。
五、结语
最近几年以来，随着能源的日益紧缺，人们的节能减排意识也在不断提高，电厂也开始逐渐认识到热动系统节能的重要意义。对于电厂而言，热动系统节能属于一个新领域，因此在此方面的发展空间以及发展潜力都很大。热动系统的节能优化不仅可以充分降低电厂的生产成本，而且还能够提高企业的社会效益以及经济效益。于是越来越多的电厂开始深入的研究与探索热动系统的节能问题，并加大了对其的改造与优化。未来，热动系统节能将会逐渐发展成为电厂节能减排的重点，而每家电厂都要充分做好热动系统节能工作，以促进电厂的可持续发展，并早日实现我国节能减排的战略规划。
参考文献
[1]刘进雄.基于主设备优化运行的火电厂节能方法与应用研究[D].武汉大学，2010
[2]刘雪雷，吕世强.关于电厂热动系统节能探析[J].科技创新与应用，2013，07（03）：58-59
[3]焦林生.电厂热动系统节能优化策略探析[J].硅谷，2013，07（10）：37-39
汽车热管理系统研究现状 第7篇
汽车热管理系统是从系统集成和整体角度出发, 统筹热量与发动机及整车之间的关系, 采用综合手段控制和优化热量传递的系统。其可根据行车工况和环境条件, 自动调节冷却强度以保证被冷却对象工作在最佳温度范围, 从而优化整车的环保性能和节能效果, 同时改善汽车运行安全性和驾驶舒适性等[1]。
车辆热管理系统广泛意义上包括对所有车载热源系统进行综合管理与优化, 热管理系统主要是用于冷却和温度控制。例如:对发动机、润滑油、增压空气、燃料、电子装置以及EGR的冷却, 对发动机舱及驾驶室的温度控制等。
热管理系统由各个部件和传热流体组成。部件包括:换热器、风扇、冷却液泵、压缩机、节温器、传感器、执行器和各种管道及套管;传热流体包括:大气、冷却液、机油、润滑油、废气、燃料、制冷剂等。这些部件和流体必须协调工作以满足车辆散热和温度控制要求, 其是将冷却系统、润滑系统、暖通空调系统 (HVAV) 集成为一体的管理系统 (图1所示) [2]。
热管理系统工作性能的优劣, 直接影响着汽车动力系统的整体性能。开发高效可靠的汽车热管理系统, 已成为发动机进一步提高功率、改善经济性所必须突破的关键技术问题。因此, 采用先进的热管理系统设计理念, 应用汽车现代设计方法和手段, 对汽车热管理系统进行深入研究具有十分重要的实际意义[3]。
2 研究内容及现状
目前, 热管理系统主要研究内容包括热特性研究、热管理系统集成以及热能综合利用等。广泛意义上是包括对所有车载热源系统进行综合管理与优化, 即包括发动机的冷却系统、润滑系统、进排气系统和发动机机舱空气流动系统以及驾驶室的空调暖风系统等。
另外还综合考虑车载热源系统与空气侧间的热量传递过程, 涉及到冷却介质、热交换器、风扇、泵、底盘空气流动、传感器与执行机构、材料与加工、整车空气动力学、安全性、可靠性、环保性及系统建模仿真等方面的研究。
国外大公司对热管理部件如散热器、中冷器的研究已相当成熟, 系统匹配已经综合考虑整车动力性、经济性、排放、乘坐舒适性、可靠性等, 并做到了智能化管理。并且国外整车公司与发动机公司都在做这方面工作。而在国内, 这方面的研究工作基本局限于高校, 整车企业和发动机企业也只是刚开始, 基本停留在冷却系统研究的初级阶段。整车和发动机企业缺乏合作研究, 只是各自进行匹配, 进行的工作也是只基于冷却角度, 而不是热管理的角度, 从而发动机一般的要求是以冷却系不过热为目的;只注重部件开发, 不重视系统的匹配。
目前, 世界对于汽车热管理技术的研究主要集中电子智能化控制、优化部件结构、使用新型材料及综合化研究方式。
2.1 电子智能化控制
随着计算机技术及发动机电控技术的发展, 采用电子驱动及控制的冷却水泵、风扇、节温器等部件, 可以通过传感器和计算机芯片根据实际的发动机温度控制运行, 提供最佳的冷却介质流量, 实现热管理系统控制智能化, 降低了能耗, 提高了效率。
在国外, Valeo Engine Cooling (VEC) 公司于1992年开发出了一种由电控水泵、电控节温器和电动风扇组成的发动机冷却系统[4], 可以根据冷却液温度或者发动机部件温度来控制冷却液流量, 进而控制冷却液温度, 可以达到5%左右的节油效果。
在1999年该公司在先前的基础上开发出了THEMIS先进发动机热管理系统, 能够根据驾驶条件和发动机负荷来管理和优化发动机温度, 以改善发动机的冷却性能和排放特性, 在燃油消耗上可节约2%-5%, 该系统还具有良好的后加热功能, 即当发动机停车后, 可以使Volvo S80在环境温度-20℃时保持驾驶室温度30min基本不变[5]。
Cortona[6]等开发出的电控冷却系统中采用了电控水泵和电控节温器, 并开发出与这些电动部件相应的优化控制策略。
在国内, 郭新民[7]等对装载机冷却系统控制装置进行了研究, 该发动机冷却系统中的风扇和水泵由液压马达驱动, 利用单片机根据冷却水温度的变化调节电磁比例溢流阀的溢流量以实现冷却风扇和水泵转速的自动调节。
2007年, 郑州宇通集团有限公司自主研发了客车发动机热管理技术, 该技术由冷却智能控制模式、风扇智能控制模式2个系统组成, 能够精确控制发动机冷却水温度86-95℃, 使得百公里油耗降低5%-10%。
热管理系统与发动机运行的匹配技术以及系统优化控制策略的选择问题是智能化热管理系统研发的关键技术。通过试验及仿真分析结果表明, 热管理系统效率很大程度上依赖于系统优化控制策略, 控制对象包括水泵转速、电控节温器阀门开度以及冷却风扇转速等。制定智能化电控热管理系统控制策略时, 可根据汽车发动机实际工作和试验情况, 使发动机在不同工况下均工作在最佳温度范围, 缩短暖机和驾驶舱升温时间, 提高发动机后冷却和驾驶舱后加热能力。
2.2 优化部件结构
冷却液流量、压力以及合理的流场分布都直接影响发动机的冷却效果。部件的空间布局对发动机舱的空气流动及温度分布影响也是非常明显的。
Delphi汽车公司针对传统的冷凝器-散热器-风扇布置顺序的冷却模块 (CRFM) , 提出了新的布置顺序, 即冷凝器-风扇-散热器布置顺序的冷却模块 (CFRM) 概念, 其是将风扇置于冷凝器和散热器之间。研究表明, CFRM配置能驱动更多空气流过冷凝器和散热器, CFRM的空气流量较CRFM高16%[8], 但CFRM布置顺序的缺点就是在怠速时容易引起前端空气回流。
Soldner[9]等提出了一个新的概念――紧凑型冷却系统 (CCS) 。CCS系统是一个基于离心式风扇的径流式的系统, 即将散热器、中冷器和冷凝器都布置在风扇周围。与传统的轴流式系统相比, CCS系统每单位体积的性能提高了42%, 噪音降低了6d B左右。同时, 径流式风扇功率消耗为轴流式风扇的70%。但是, 由于发动机舱纵向空间限制, CCS系统存在着唯一的缺点就是装配困难。但这种技术还是受到国内外研究人员的大力推崇, 并正处于研发阶段。
Avequin[10]等提出了一种多用换热器, 其将散热器和冷凝器连接成单一模块。试验结果表明, 换热器的体积减少近30%, 重量减少5%-l0%, 热性能也得到了提高。假如能够避免散热器和冷凝器之间的热过渡区, 这种技术可以满足散热器和冷凝器的性能要求, 使空气侧压降最小化, 那样就极大的减少装配空间及其制造费用。
VEC公司针对汽车前端换热器的许多特点, 研制出了全新布局的汽车热管理系统Ultimate-Cooling系统 (图3) [5]。该系统仅用一种冷却液 (水) 对汽车所有传热流体进行冷却, 将原来的风冷换热器 (中冷器、冷凝器、机油冷却器、燃油冷却器) 变为全新的水冷热交换器 (WCAC、WCDS、WOC和WFC) 。将其从汽车前端移到发动机罩下, 其中中冷器安装在发动机上, 前端只有一个风冷多温度散热器, 以提供高温循环和低温循环冷却。即高温循环对发动机、机油和EGR冷却以及对燃油和车厢加热, 低温循环对空调制冷剂和燃油冷却。试验结果表明, 汽车前端热管理系统体积减少40%, 轻度碰撞不会损坏冷凝器, 避免制冷剂泄漏, 水冷式中冷器使增压空气的温度比原来降低4-20℃, 燃油节省6% (28℃, AC/ON, MVEG) 。另外, 该系统还可以为HEV和FCEV的动力系统提供低温冷却。
2.3 使用新型材料
目前, 汽车热管理系统材料使用比较单一化, 散热器材料通常为铜、铝或铝合金, 冷却介质主要是水和乙二醇混合物。传统散热器的设计方法已经趋近极限, 因此急需一种全新的高效的冷却理念, 来实现冷却性能的极大改善。纳米流体作为散热器的冷却介质冷却潜力是巨大的, 石墨泡沫也成为了全新的汽车热管理材料。
在1995年, 在美国Argonne国家实验室, Choi等人提出了纳米流体概念, 并在流体中加入纳米微粒, 并做了大量的研究工作, 并达到了很好的冷气效果。
在1997年, 在美国Oak Ridge国家实验室, Klett等人开发出了第一种导热率超过40W/m·K的石墨泡沫材料, 但目前其导热率已高达187W/m·K[11]。Klett[12]等人用石墨泡沫材料做成一个22.9cm×17.78cm×15.27cm的换热器 (散热器) , 安装在588k W的V8赛车发动机上, 替代原有的68.6cm×48.3cm×7.6cm散热器。在车速为290km/h、水温99.4℃的稳定工况条件下, 冷却水流量仅为57.5L/min, 风扇空气流量仅是原来的2.3%。其整体传热系数要比传统的散热器提高10倍以上。石墨泡沫作为全新的汽车热管理材料, 还可以使散热器的体积变得更小, 降低了发动机罩的高度, 进而降低风阻, 改善驾驶员视野, 提高安全性, 也大大提升了燃油经济性。
2.4 综合化研究方式
汽车热管理技术的研究手段主要包括试验研究和模拟研究。试验研究虽然周期长、花费高, 但真实可靠, 还可为模拟研究提供充分的试验数据, 验证仿真计算精度。目前, 国内外的不同研究机构都搭建了不同的热管理试验平台以及通过不同的仿真软件对热管理系统进行分析研究。
Clemson大学已经建成了专门研究智能热管理系统的试验平台, 包括热源、智能节温器、散热器、可变速的水泵和风机等。Salah等人则通过该平台开发了多种发动机冷却水温非线性控制策略[13]。
清华大学[14]正在建设国内第一个汽车热管理系统试验平台, 该试验平台可为汽车热管理系统, 特别是燃料电池汽车热管理系统的技术研究提供相应的平台技术支持。
同济大学的倪计民[15]等建立了发动机热管理系统试验平台, 试验平台包括驾驶室取暖器、节气门加热装置、发动机罩等, 结构与整车相同, 可以研究热管理系统中各部件的工作特性, 进行发动机各种工况的热性能试验研究。
浙江大学的谭建勋[16]等进行了工程机械热管理系统试验平台的开发。该试验平台能够较准确地测量系统各部件热特性参数, 同时也可以评价整车的冷却系统性能, 优化整车的散热系统匹配设计。
除了以上的试验平台的建设, 在模拟仿真技术上, 国内外的研究机构也做了大量的工作。计算流体力学和计算传热学为汽车热管理系统的研究开辟了新的途径, 使模拟仿真成为一种非常有效的研究手段。同传统的研究方式相比, 仿真具有可预先研究、无条件限制、信息丰富、成本低和周期短等优点。
汽车热管理方面的仿真研究大部分是利用多个软件进行一维和三维耦合模拟计算分析。如在一维模拟研究方面, AVL[1]公司采用BOOST进行气路循环模拟, 用FLOWMASTER2模拟发动机冷却液循环和油路循环, 而用CRUISE置于整个模型的最顶层, 为前述的两个软件提供计算所需数据, 同时控制计算数据传输及处理顺序。
在三维模拟研究方面, AVL[1]公司采用FIRE仿真空气侧、发动机热部件和冷却液三者之间的耦合作用, FIRE被连接到有限元程序 (ABAQUS和MSC.NASTRAN) 与热力学代码BOOST中。三维模拟既可以研究发动机动力部分的热变化情况, 同时还可以对发动机舱底流及乘客舒适性进行精确模拟, 能够得到整个车辆的局部温度及速度的详细信息。
梁乐华[17]等用KULI软件建立整车热管理模型, 模型包括发动机模块、空调模块、车身模块和空气侧流动模块。分析了散热器、风扇、冷却水的相关参数, 对各参数进行了灵敏度分析, 为热管理系统的设计和优化提供了依据。
LMS Imagine.Lab AMESim车辆热管理系统解决方案提供的多领域多级复杂度建模平台, 被众多汽车厂商证实为车辆热管理系统建模与仿真的有效工具。
试验研究和模拟研究是相辅相成的, 且不可分割, 将二者有机地结合起来, 发挥各自的研究优势, 不仅能够缩短热管理系统设计的周期和成本, 也必将促进汽车热管理系统的快速发展。
3 总结
通过以上分析, 目前热管理系统研究重点在以下几个方面:
1) 电子技术在节温器、风扇及水泵控制等方面的综合应用;
2) 紧凑型冷却系统的研究;
3) 换热器系统集成化的研究;
4) 轻型高导热率材料散热器的研究;
5) 基于仿真的热管理系统的研究与开发。
汽车的热管理是一个非常重要但很容易被忽略的一个技术领域, 其对提高整车性能的潜力是巨大的。不但可以提高经济性, 降低排放, 增加功率输出和车辆承载能力, 还能降低气动阻力的损失和车辆维护费用, 对提高车辆可靠性以及环境的适应能力都有着深远的影响。
随着电子技术、计算机技术的发展, 热管理技术将会朝着智能化方向发展, 可以满足经济性及排放控制的要求。
摘要：汽车热管理技术是提高车辆性能、保证关键部件安全运行和车辆行驶安全的重要途径。本文通过对汽车热管理国内外研究现状及研究内容进行了总结, 对目前热管理系统研究内容做出了归纳总结。
干燥设备排风热回收系统 第8篇
关键词：流化干燥设备,转轮式换热器,转轮热回收系统
0引言
制药项目中经常要用到干燥设备, 流化干燥器因具有较高的热传递速率、结构紧凑、便于操作等优点而被广泛用于医药行业。流化干燥器一般由流化床主机 (顶部出风口带有布袋除尘器) 、空气过滤加热系统及引风系统构成。流化干燥过程中湿料置于主机腔体内, 下部输送经空气过滤加热系统处理后的热气, 热气与物料颗粒充分接触, 进行快速的热量传递和水分传递, 接触后的热风经除尘器除尘后由引风机排出, 排风温度一般比较高, 排风量比较大。
华东医药 (杭州) 百令生物科技有限公司年产1300吨冬虫夏草菌粉生产项目提炼车间用到16台立式高效流化床, 其空气过滤加热系统需用工业蒸汽将室外空气加热到140℃ (冬天温度比较低需要使用电辅助加热) , 每台设备风量9000m3/h, 排风温度60~120℃, 如果以上热风直接排至室外不加以回收利用, 能耗将比较大。
流化床顶部自带的滤袋除尘器对于较小的细微颗粒难以捕捉, 因此排风中还是带有一定细粉尘颗粒。且湿气比较大, 直接循环利用也亦造成交叉污染, 因此目前往往是将热风直接排出室外, 造成比较大的能量损失。
转轮式换热器既具有显热交换性质, 又具有潜热交换性质。在换热器旋转体内, 设有两侧分隔板, 使新风与排风反向逆流。转轮以8~10r/min的速度缓慢旋转, 把排风中的冷热量收集在覆盖吸湿性涂层的抗腐蚀的铝合金箔蓄热体里, 然后传递给新风。空气以2.5~3.5m/s的流速通过蓄热体, 靠新风与排风的温差和蒸汽分压差来进行热湿交换。所以, 它既能回收显热, 又能回收潜热。
转轮式换热器具有自净和净化功能。蓄热体是由平直形和波纹形相间的两种箔片构成, 其相互平行轴向通道, 使内部气流形成不偏斜的层流, 避免了随气流带进粉尘微粒堵塞通道的现象。光滑的转轮表面及交替改变气流方向的层流, 确保了蓄热体本身良好的自净作用。轮体外壳上连接了一个净化扇形器, 当转轮从排气侧移向新风侧时, 强迫少量新风经过扇形器, 将暂时残留在蓄热体中的污物又冲入排气侧, 防止了臭味、细菌向新风转移, 对转轮体起了净化作用。
转轮式换热器具有自控能力。转轮体附带的自动控制装置可以适应外界环境的变化, 随时改变转速比, 保证进入新风处理机前空气温湿度的设定值, 使换热器能够全年经济运行。
转轮式换热器结构简单, 国内技术已比较成熟, 目前已在民用建筑的热回收系统节能方面有所研究和应用[1]。本报告将立足华东医药项目, 采用转轮换热器对流化干燥设备的排风热量进行回收研究。
1技术说明[2]
1.1转轮式换热器结构及工作原理
转轮式交换器主要有转芯、转轮驱动机构、清扫装置, 外壳等部件组成。
(1) 转芯转芯是转轮式热交换器进行换热的核心部件, 由固定外壳、蓄热体、轴承套管组成。转轮蓄热体的材料不同, 可分为四种类型:1ET型:由覆有吸湿性涂层的抗腐蚀铝合金箔制成, 有优良的吸湿性能, 可同时回收显热与潜热。全热效率可达70%~90%。2RT型:由纯铝箔制成, 无吸湿量, 主要回收显热。3PT型:由耐腐蚀铝合金箔制成, 能耐较高的温度, 进行显热交换。4KT型:由耐腐蚀铝合金箔制成, 外涂塑料层, 有较强的耐腐蚀性, 主要回收显热。空气通过蜂窝状通道的风速宜在2~5m/s, 转轮芯体直径一般在500~4000mm间, 厚度在200~400mm间, 比表面积在2800~3000m2/m3间为宜。
(2) 转轮驱动机构。由电动机、V型带、带轮组成, 是驱动转轮旋转的设备。电机装于转轮外部, 与转速控制单元相连。在正常运转条件下, 电动机不需维护 (装有终生长时的油脂润滑) 。
(3) 外壳。外壳是安装转轮芯体和转轮驱动机构的壳体, 由铝板, 吕锌合金或不锈钢构成。它分隔成两部分, 分别与进风管和排风管相连。壳体上装有接风管的短管和对应电动机的部位, 留有能拆开的检查口, 有的还设有观察镜。
(4) 清扫装置 (或称清洗扇)
在转换器旋转体内, 设有两层分隔板, 室内排出的空气通过转轮芯体的上半侧排至室外, 室外新风通过转轮芯体的下半侧送至室内, 新风与排风反向逆流。电动机通过皮带或链条带动转轮缓慢转动, 空气以低速通过蓄热体, 靠新风和排风的温差和水蒸气分压差进行湿热交换。显热回收主要是通过芯体材料的蓄热特性实现。
2负荷分析
杭州夏季室外空气参数为:干球温度35.7℃, 湿球温度27.9℃, 冬季室外空气参数为:干球温度-2.4℃, 空气相对湿度76%。
华东医药提炼车间用到16台高效流化床, 其空气过滤加热系统需用工业蒸汽将室外空气加热到140℃, 每台设备风量9000m3/h, 排风温度60~100℃。流化床设备新风加热负荷占车间新风总负荷的43%, 因此对流化床设备设置排风回收装置可以有效减少新风负荷, 达到节能目的。
2.1使用要点
1为了延长设备的使用寿命, 减少维护工作量, 在转轮式换热器前面增加中效过滤器, 中效过滤器的增加会使系统阻力增150~250Pa, 同时转轮受旋转芯体密集结构及旋转变化通道的影响, 气流压降较大, 因此选用流化床引风机时, 必须将这一因素考虑进去。
2由于送风与排风之间存在压差, 无法完全避免气体的交叉污染, 有少量气体互相渗漏。对排风中0.1~1mm的尘粒以及放射性示踪气体的示踪试验表明, 在自净扇形器部分工作时, 排风泄漏到新风中的比率为0.13%, 因此对于致敏性药品不建议采用转轮式换热装置, 对于普通药品多品种生产时, 建议换品种生产时换热器、过滤器及风管均得到清洁。
3为了发挥自净扇形器的作用, 必须使送、排风两侧间压差为200Pa。所以, 当系统为送风压入、排风吸出布置时, 就能保证送风侧压力大于排风侧压力, 而不存在排气漏入新风中去的问题。
2.2空气过滤器和转轮式换热器安装系统图 (见图4)
以图4虚线部分为转轮式换热器和中效过滤器在整个热回收系统中的位置, 转轮换热器两端进风口设置了中效过滤器。转轮两端进风口两端各加过滤器, 可以起到保护换热器铝箔片的作用, 同时可以减少排风中的粉尘向新风中的传递, 有效降低了交叉污染, 也可以降低流化床前高效过滤器的负荷。
2.3空气过滤器的选型
转轮换热器两端进风口各加一台F6级中效过滤器, 单台过滤器压降为150~250Pa。
2.4转轮换热器的选型
本项目主要是回收干燥设备排气中的热量, 只需回收显热部分, 潜热不予回收, 可以有效降低后续加热的负荷, 因此仅选择转轮显热换热器即可。
新风量与排风量之比为1∶1。
参考南京御风环境科技有限公司产品样本, 选择HSS-1200, 转轮轮芯厚度200mm、最大转速10r/min的转轮式显热交换器。额定风量9000m3/h, 转轮直径为1200mm, 阻力降为362Pa, 马达功率0.18kw。性能参数:冬季显热效率68%, 夏季显热效率68%。
2.5节能效果和经济分析
2.5.1节能效果
新风处理结果如下表:
1每小时新风经转轮后增加的热量
式中:Q1为换热后新风增加的热量 (k J/h) ;G为处理的新风量 (m3/h) ;h1为新风换热前的焓 (k J/kg) ;h2为新风换热后的焓 (k J/kg) 。
经计算:冬季增加的热量约为613440k J/h
夏季增加的热量约为342180k J/h
2引风机每小时增加的能耗
由《建筑能效标识测评导则》可知每小时由于增设转轮式全热换热器引起的风机增加的功耗为
式中:Q2风机增加的功耗 (j/h) ;V为处理风量 (m3/h) ;∆p为换热器引起的压降 (Pa) ;H为风机总效率, 此处取70%, 则:
3转轮驱动电机每小时功耗
转轮驱动电机功率为0.18k W, 每小时功耗为:
4加了转轮换热器后可节能的能量
5节约蒸汽用量 (0.6MPa饱和蒸汽加热)
查得0.6MPa饱和蒸汽的蒸发焓为2067.3k J/h
2.5.2经济分析
华东医药提炼车间单台立式高效流化床年每天运行时间8小时, 其中加热时间7.5h, 年工作日300天, 则16台流化床用转轮换热器回收热量后年节约工作蒸汽用量为: (4个月天气状况按冬季考虑, 8个月按夏季考虑)
若按低压蒸汽200元/t来考虑, 一年能节省178.18万元。
单台设备投资5万元, 16台需投资90万元, 半年即可回收投资成本。
2.6设备布置和安装
转轮除湿换热器和换热器进风中效过滤器可以拼装成箱体结构, 如下图所示。整个箱体占地面积 (4m2) 2000×1600, 总重约350kg。
3结语
(1) 选择转轮式换热器进行显热回收, 换热效率比较高。
(2) 转轮两端进风口两端各加F6中效过滤器, 可以起到保护换热器铝箔片的作用, 同时可以减少排风中的粉尘向新风中的传递, 有效降低了交叉污染, 也可以降低流化床前高效过滤器的负荷。
(3) 可以将转轮除湿换热器和两个中效过滤器拼装成箱体结构, 整个箱体占地面积约4m2。
(4) 转轮式换热器换热效率:冬季显热效率68%, 夏季显热效率68%。
(5) 立足项目案例:一年节约0.6MPa饱和工业蒸汽用量8909.28t, 一年能节约成本178.18万元。
(6) 立足项目案例:设备共投资90万元, 半年即可回收投资成本。
参考文献
[1]程珈宁.关于客房排气的热回收系统[J].设计考, 1999, 31 (2) .
地源热泵系统土壤热平衡分析 第9篇
随着我国的城市化进程和能源紧缺的形势发展,土壤源热泵系统的数量和规模近年来快速增加,与欧美土壤源热泵主要是布置水平埋管式土壤换热器,通过小型热泵机组承担别墅等小型住宅空调的方式不同,我国的土壤源热泵系统主要服务对象是规模较大的多层住宅和办公建筑,土壤换热器一般采用在一定区域内密集布置的垂直单U型甚至双U型土壤换热器群,近年来还出现了利用建筑物地基内的工程桩或灌注桩密集布置土壤换热器群的新方式。这些密集型垂直埋管的方式虽然能较好地适应中国地少人多的国情,但是也带来了技术上的隐患,那就是土壤换热器布置范围内的土壤热平衡问题,它已经引起了各方面对此技术长期运行效果越来越多的担心。
2 土壤热平衡问题的根源与由来
土壤源热泵依靠土壤换热器从地下土壤中提取温差能,虽然热泵机组的热源和热汇都是扩散半径范围内的土壤温差,但由于建筑物冬夏空调负荷以及运行的时间不一致,导致在空调运行期间土壤换热器系统夏季累计向土壤的放热与冬季从土壤的取热量一般并不一致,这样长期取放热量不平衡的堆积会超过土壤自身对热量的扩散能力,造成其温度不断偏离其初始温度,并导致土壤换热器系统内循环水的温度随之变化以及系统运行效率逐年下降,这即通常称谓的土壤源热泵热平衡问题。
3 土壤热失衡所导致的结果
土壤源热泵周期运行后土壤温度出现上升和下降是土壤热量收支失衡的两种后果,都对系统持续稳定运行不利。如果土壤源热泵系统承担全部空调负荷,大多数情况下其全年从土壤的取放热量是不平衡的,在我国的长三角地区(夏季累积冷负荷比冬季累积热负荷大的多)表现为散热量多于取热量,这主要是由于供冷季、供暖季持续时间和负荷强度有明显差异,而且夏季土壤还要承担制冷机组和水泵等设备散热造成的;而与之相反,在我国的东北地区(冬季累积热负荷比夏季累积冷负荷大的多)则表现为取热量多于散热量。
长三角地区,建筑物夏季供冷的时间要比冬天供暖的时间长约1个月,供冷负荷的绝对值也要比热负荷的绝对值高出近1倍,越在供冷为主的地区这种差异越大。这样系统运行一年后积累的热量会引起土壤温度逐年上升,严重时可以造成夏季高峰负荷期土壤换热器内循环冷却水温达40℃以上,引起热泵机组的制冷效率严重降低。如上海某办公楼土壤源热泵系统,由于系统投入运行后建筑物实际夏季负荷大于设计状态,造成土壤换热器数量不足,每天系统启动后冷却水温度从37℃的高位持续上升约6℃,热泵机组效率COP从启动工况的3.66下降到最不利时的3.14,降幅达13.9%,很明显,土壤源热泵系统此时不但效率降低,而且持久运行特性也已变差。
4 土壤热平衡问题的影响因素
土壤换热器的实际传热过程是一个复杂的非稳态传热过程,它以土壤导热为主,但还同时包括了土壤多孔介质中的空气、地下水体的自然对流以及地下水的迁移传热,因此土壤的热物性,含水量,土壤初始温度、埋管材料、管径和流体物性、流速等都对单个土壤换热器的传热过程产生影响。对于土壤换热器群中特定位置处的土壤,其温度变化还受临近位置多个土壤换热器温度波在该处的迭加。空调运行期间周期性变化的负荷输入加上过渡季节空调系统的停运,引起了土壤换热器周围的土壤温度场总处在“升温→降温→升温”的循环变化过程中。土壤的散热包括两方面,一方面为地下水迁移带走的,另一方面为土壤的热传导所带走的热量,散热的对象都是大地,由于大地本身具有足够大的容积,所以只要设计能保持每年空调系统从地下取放热差值不超过土壤固有的散热能力,就可以保持全年的热平衡。
而在实际情况下,由于不同的地区项目,土壤特性(热物性、含水量、土壤初始温度等因素)以及建筑功能特点等客观因素已经确定,因此针对不同项目,真正能够影响土壤源热泵系统土壤热平衡问题的主要因素有:
1)准确的建筑动态负荷特性预测;
2)土壤换热器系统的设计;
3)土壤源热泵系统运行策略设计;
4)施工质量;
5)后期运行管理水平。
5 国内土壤热失衡的集中常见情况
国内的土壤源热泵运行时间都不很长,其持久运行情况还有待观察。从目前运行中暴露出来的问题来看,运行中的土壤热失衡主要可以分为以下几种情况:
1)在设计前未进行详细的建筑动态负荷分析计算,只根据经验值估算,导致所设计的空调系统与建筑所需要的冷热量不匹配;
2)由于没有详细的建筑动态负荷分析计算,致使空调系统运行策略设计比较粗糙,未进行优化设计;
3)由于市场中恶性竞争引起的价格战以及为了节省土壤源热泵系统的初投资,土壤换热器数量布置过少,从而引起空调季节持久运行特性变差;
4)只有较少可供土壤换热器使用的布置面积,而减小了土壤换热器间距,使得单个土壤换热器的扩散半径减小,降低了持久运行特性;
5)热泵机组与土壤换热器组群设置不匹配;
6)土壤换热器系统施工质量达不到设计要求;
7)后期系统管理运行不当。
6 解决土壤热平衡问题的常用措施
土壤热平衡问题虽然是土壤源热泵系统的隐患,但重在事前解决,完全可以通过事先系统的合理设计,优良的施工质量以及规范化的运行管理进行规避。为此,首先需要针对实施的项目进行有针对性的建筑空调动态负荷计算,准确的对建筑动态负荷特性进行预测,分析冬夏季节的冷热不平衡率,然后根据现场条件分析合适的技术组合,消除冷热不平衡。
具体的方法可以通过增大土壤换热器布置的间距,减少土壤换热器单位深度承担的设计负荷等措施进行,同时也可以通过设置辅助冷却系统调峰,采用热泵机组热回收技术减少夏季排热等措施实现。相比较而言,减少土壤换热器群的密集度需要增加土壤换热器布置面积,因而实施受实际情况限制,但对于系统持久安全运行更有用。采用辅助冷却系统调峰等措施可以将土壤温升控制在一定范围内并获得较好的经济性,但合理的调峰比例需要根据空调负荷情况做技术经济分析确定。利用带热回收功能的土壤源热泵机组提供生活热水在冬季增加了土壤源热泵系统的取热负荷,在夏季回收了热泵机组向地下的冷凝排热,在过渡季节部分带有全热回收功能的热泵机组还可以作为热水机使用从地下取热,这对缓解土壤热平衡非常有益,同时也可以提供廉价的生活热水,对有生活热水需要的项目也非常适合的一个技术手段。
除以上几点外,条件适合时还可以采用以下技术手段缓解土壤热平衡问题:
1)将土壤换热器与热泵机组对应设置成多个回路轮流使用,在部分负荷时优先使用土壤换热器布置的周边回路,以延长土壤换热器的温度自然恢复时间,避免中心局部过热。
2)在土壤换热器布置场地中心位置布置温度传感器对空调季土壤温度变化进行实时监测,当土壤温升超过规定数值后,启动调峰系统运行。条件适合的土壤源热泵机房还可以设置自动控制和管理系统,以确保土壤源热泵系统处于较好的控制和调节状态运行。
3)土壤源热泵即使不采用复合式系统,也可以预留冷却塔位置和接口,以保证如持续运行出现土壤热温升超出控制范围,启动冷却塔辅助冷却。
4)对冬夏季节土壤热负荷差异较大的项目可以采用夏季冷却塔优先开启运行的复合式系统,或者在空调不运行的夜间将冷却塔和土壤换热器串联使用以冷却地下土壤,可以很好地解决热平衡问题而不影响系统经济性。由于土壤源热泵系统在夏热冬冷地区的主要的节能优势在于冬季,在夏季和常规冷水机组的效率提升并不明显,因此,在夏季灵活使用冷却塔并不降低系统的效率和经济性,但可以很好改善土壤热失衡状况。
另外,还应如上节所述,在优化设计的基础上还应重点确保土壤源热泵系统的施工质量以及对空调系统后期管理人员进行严格的培训,只有从系统优化设计,优良的施工质量以及后期科学运行管理三个大的方面来控制,才能更好地保证土壤源热泵系统长期运行的效果。
7 北外滩酒店项目土壤热平衡措施分析
以我公司北外滩酒店项目为例,对土壤源热泵系统热平衡适用的解决措施进行分析。
建筑特点及负荷特性分析:
本酒店建筑面积约为30 000 m2,地下3层,地上13层,3层以上为酒店标准层,3层以下为酒店的配套设施。总冷负荷约3 290kW,总热负荷为2 115kW;孔为单U形式,考虑4m间距,管径DN32,孔深120m,按夏季工况共需打孔523个。冬季工况共需打孔296个。考虑到热平衡的问题,项目按照冬季工况埋管。采取以下设计措施:
1)夏季排热量不足部分采用冷却塔辅助系统调节
土壤源热泵空调系统辅助冷却塔的容量一般按机组配置设计,根据本项目的规模,考虑到如果埋管区域面积不够,无法满足建筑排热或者吸热的要求,故选择一台冷却塔作为备用,根据招标文件,该冷却塔水量为400m3/h(约为制冷工况系统需水总量的1/2)。冷却塔容量按夏季散热空调系统所需冷却量的1/2配置:按主机配置(一台)将夏季峰值负荷划分为两个区域,即根据本工程夏季最大设计负荷将夏季空调运行日划分为0kW~1 645kW、1645kW~3 290kW,夏季空调运行日负荷在0kW~1645kW时土壤换热系统运行,1 645kW~3 290kW时再开起冷却塔系统运行。即土壤换热器系统承担0kW~1 645kW范围内的冷负荷,而冷却塔系统则只承担1 645kW~3 290kW范围内的冷负荷。采用冷却塔调峰运行,可以将土壤热不平衡率从66%降低到27%。
2)利用生活热水来平衡土壤的热平衡
配置水水模块式水源热泵主机,从土壤中取出的热量为室内提供常年的高温低成本生活热水。经计算各个季节制取生活热水从土壤中取出的热量:
Q夏季=1953840kW<2241000kW(略小部分通过冷却塔排热即可满足热平衡要求)
由以上分析可以看出,在过渡季节和冬季,仅仅用生活热水供应系统就完全可以将土壤的热不平衡量平衡掉。夏季略小部分的不平衡通过冷却塔系统也即可达到热平衡。
3)设置有效的监测系统
在空调系统中设置多重监测系统(地温监测系统、土壤换热器系统能量计量系统、冷却水回水温度监测系统),多方位保障系统稳定高效运行。逐时数据监测通过自控系统实现,负荷需求变换的满足通过自控系统实现,热平衡的运行策略根据监测系统数值统计每年调整一次。
8 综述
综上所述,本文全方位地分析了困扰土壤源热泵系统发展的土壤热平衡问题,综合分析了土壤热平衡问题的根源与由来,土壤热平衡问题所导致的结果,土壤热平衡的影响因素、国内热失衡的集中常见情况以及解决土壤热平衡问题的常见措施,同时,针对该项目所涉及的项目,做出了有针对性的土壤热平衡解决措施综合分析,给出了相应的解决措施方案。土壤热平衡问题并不是一个不能解决的技术性难题,只要进行合理的分析,实行有针对性的控制措施,从系统优化设计、优良的施工质量以及后期的科学运行管理三个大的方面来控制,完全能够保证土壤源热泵系统长年稳定高效的运行,确保“万无一失”。
摘要：全方位地分析了土壤热平衡问题的根源与由来,土壤热平衡问题所导致的结果,土壤热平衡的影响因素,国内热失衡的集中常见情况以及解决土壤热平衡问题的常见措施,同时针对实施的项目为例,进行有针对性的土壤热平衡解决措施综合分析,给出了相应的解决措施方案,对今后的土壤源热泵系统设计给出建设性的意见。
电厂热动系统节能优化分析 第10篇
1 电厂热动系统节能优化简析
通过分析既有热动体系运行模式, 获取相应的工艺参数, 然后根据所得参数进行研究分析, 最终得出系统运行中的不足, 并根据实际问题制定可行性解决方案, 优化资源配置、节约能源, 提高系统生产效率称为电力热能系统的节能优化。由于当前社会对电能的需求量较大, 原有的生产设备及生产方法不能满足高速发展的社会需求, 超负荷运行使生产设备受损严重, 增加能源消耗, 对电厂的持续发展非常不利。从根本入手解决热动系统的能量消耗过高、实现环保节能, 使电厂的生产成本降低, 运行效率得到提高, 增加电厂的经济效益。
2 开展电厂热动系统节能优化的重要性
能源节约、材料损耗的降低是电力生产过程中, 热能系统应当坚持的基本原则, 是提高电厂整体效益增长、创造社会经济财富的根本。由于在电厂生产运行过程中, 以天然气、煤炭、石油等自然资源做燃烧发电的原材料, 随着电力生产的持续发展, 自然资源逐步减少, 生产材料市场价格不断升高。开展热动系统节能优化, 能够降低电厂生产投资成本;在原材料燃烧时, 有大量的工业废物废气, 不仅能够使大气层对空气质量造成严重影响, 还对人类健康造成威胁。对热能系统实行节能减排的有效措施, 减少废物废气的生成, 净化环境质量;借助先进的科学技术, 对节约能源、降低消耗进行调节。用先进的科学方法将能源消耗进行处理。新工艺、新技术在电力热能系统中的应用, 利于热动系统节能减排效率的提高;实施降耗节能措施, 能够平衡自然环境和社会经济之间的发展关系与矛盾, 达到人和自然的和谐共处, 促进电厂正常运作取得持续性发展。
3 电厂热动系统节能实际情况
对电厂热动系统实施节能优化, 既是电力系统降耗节能的关键环节, 又是节能技术的理论知识在实际生产中的具体运用。受节能成本的限制, 通常情况下, 只是对管理、技术、运行方式等细节实施节能性调整与改造。一般不会对热动系统的重要设备做较大变动;针对新建的电厂项目, 在设计阶段应从节能降耗方面着手, 做到优化热动系统的设计。对于长时间运行及正在运行的热动系统的设备, 应经过正确分析, 对能量损失进行评估, 然后通过对耗能可改进空间的大小来制定合理的整改方案, 优化节能效果;本着在低成本投入的情况下, 运用较为简单的技术手段达到技能降耗目的, 促使能源转化效率及发电量的提高。
4 电厂热能系统节能降耗优化措施
在当前大力倡导能源节约、环境保护的形势下, 针对电厂热能系统进行优化具有非常重要的社会意义。在社会主义经济建设中, 电力系统所做的贡献巨大。但是受生产工艺的影响, 电力生产过程中所产生的废物对环境造成了很大污染。随着全民环保意识的提高, 电力企业顺应社会需求, 积极响应节能减排号召, 不断优化生产技术, 促进电力事业的长足发展。作为电厂生产的系统核心的热能系统, 耗能量高、产生污染严重, 针对电厂热能系统的节能优化势、为电厂企业高效发展势在必行。电厂企业唯有对既有系统的运行状态进行分析, 对技术线路进行改良, 有针对性地改造生产工艺、提高技术水平, 探索电力企业持续性发展的新思路。经过实践分析, 总结出以下几点电厂热能系统节能减排降耗的优化措施:
4.1 优化系统运行方式
由于机组是构成电厂热能系统的重要组成部分。所以针对机组运行方式进行优化是提高热能系统运行效率的关键。实际生产中, 由于机组运行的方式对于能量消耗影响较大, 所以生产实际对机组运行方式进行合理调节对于节能降耗非常关键。在电厂热动系统年运行周期内, 可采用单阀与顺序阀相互交替的运行方式, 使系统运行效率最大化;对机组进行合理调试, 使机组的运行处于最佳状态, 对机组运行参数实施密切观察, 对各种参数进行调整, 满足系统设计的标准, 使机组运行的安全系数和运行状态得到提高;机组的运行状况与汽轮凝结器内真空程度关系密切, 因此工作人员应对机组真空系统给予高度重视, 并及时进行查漏并处理, 确保汽轮凝结器真空度状态良好。
4.2 生产污水的回收利用
在电厂发电过程中, 需要大力用水, 进而产生大力污水, 同时会带走大量热能, 如果不对这些污水进行合理回收, 将会造成极大水源及热能浪费。多数电厂通常采用连续排污扩容器对污水排放过程中热量进行回收, 并且通过在排污终端安装冷却器, 对残余热量进行收集, 经过处理后的污水可以进行灌溉, 或者留作他用。对生产污水进行合理回收利用, 不仅可以节约水源, 而且使环境污染降低。
4.3 优化循环给水系统
在电厂运行过程中, 热动系统的循环给水尤为重要, 贯穿整个电力生产环节。加强对循环给水系统的优化, 对母管制给水系统理论进行深入研究, 并进行动态模拟, 总结母管制给水系统运行经验, 制定科学合理的运行模式, 达到节能降耗的目的, 提高电厂生产效率及经济效益。
4.4 锅炉余热的回收利用
由于在电厂发电过程中, 锅炉排放的烟气会带走大量的热能, 直接排放不仅会造成热能浪费, 而且还会造成大气污染。所以制定合理的锅炉余热回收措施非常必要。一些电厂结合自身生产实际, 通过技术改造设计高效装置收集余热, 使锅炉排放烟气中的热量得到充分回收, 或者通过特质节能装置, 将烟气中的热量进行直接回收, 然后重新运用到热动系统中, 大大提高了电厂的经济效益。
4.5 改进技术水平, 优化蒸汽系统
蒸汽系统同样是构成电厂热动系统的重要内容。过去的电厂生产通常采用低压蒸汽系统, 随着科学技术的进步, 新式技术应用于电厂热动系统, 通过蒸汽系统产生的热量将蒸汽系统产生的冷凝水重新变为蒸汽, 使低压蒸汽得到药效节约, 蒸汽余热得到充分利用, 起到很好的节能效果。
4.6 改良热能输送方式, 优化供热系统
利用蒸汽产生的能量, 完成供热系统的优化, 是电厂热动系统优化的重要环节。当前电厂在供热输送过程中通常要降低蒸汽的温度, 造成蒸汽能量的极大浪费。通过高效的热能输送方法和特殊设备, 完成汽轮机推动, 使蒸汽的能量得到充分发挥, 减少能源浪费。
结语
社会的进步与发展, 人类对能源的需求不断扩大, 所面临的能源危机越来越严峻, 在大力倡导能源节约, 降低能源消耗势在必行。鉴于电厂热能系统的高耗性质, 强化分析该系统实际运作状态, 重视技术线路的改良, 加大工艺水平的改革, 制定可行性优化措施, 对于现代化电厂取得长效性发展具有重要意义。
参考文献
[1]张建宏.电厂热力系统节能问题与研究[J].科技风, 2014 (08) :26.
[2]毕皓.中电荔新电厂1080t/h锅炉燃烧优化研究[D].华南理工大学, 2013.
汉语年度热词对汉语词汇系统的影响 第11篇
关键词：年度热词 新词语 汉语词汇系统
语言是反映社会发展、政治人文、经济科技的一种形式。现代社会的流行趋势更新得非常快，语言当然是代表最新的发展趋势，这也说明语言跟随潮流的过程亦是其不断发生变化的过程。汉语年度热词的出现反映了在特定的时期人民群众比较关注的社会热点问题，主要是指和人民群众的切身利益相关的问题。“热词”是近年来广泛流传的说法，它主要产生于网络，其构成范围很广，比如一个词、短语、句子都可以被称为热词。然而，热词的流传不仅仅局限于网络，在一些平面媒体上也有体现，它们通过使用热词对社会热点进行报道。另外在很多其他领域也有专业热词的出现以反映其专业特征的发展，比如：政治热词、体育热词、股市热词等。同时，热词的出现对汉语词汇系统也产生了影响，使词汇的内部结构发生变化。
一、汉语热词的特点
汉语热词代表着社会的发展趋势，其自身有着鲜明的特点。比如“年度性、概括性、爆发性、短暂性”等。下面对热词的这些特点进行简单的介绍[1]。
（一）年度性
根据以往的热词，我们不难发现，汉语热词具有很明显的年度特征，也是当下社会发展状况的一种体现形式。热词一般都是一些重大事件的最简单的叙述方式，比如，2010年由于物价上涨而出现的“涨时代”，2011年因李启铭醉酒出车祸而产生的“我爸是李刚”，2012年因一句广告语走红的“正能量”，2013年由习近平提出的指导思想“中国梦”，2014年讨论最多的应该是“马航失联”。这些热词都反映了当时的人们印象最深刻的大事件，而且，现在提起那些热词就能想起是哪一年发生的，这正是热词年度性的充分体现。
（二）概括性
因为热词一般都比较容易记忆，而且就某个事而言，热词需要的是很强的概括性，能让人一提到这个词就能想到所指的事件。热词的出现本来就是人们为了表达方便而造出来的新词语，这些词有时不用遵循汉语的构词法，只要简单易懂、方便记忆就会被人们广为流传。比如：“挖掘机技术哪家强”，说出这句话的同时就能想到“蓝翔”。用其广告语概括所发生的事，更让人记忆深刻。
（三）爆发性
爆发性也是热词的一大特征，其中描述社会事件的词和来自网络贴吧的词是爆发性极强的。描述社会事件的词一般是发生的事件触犯了道德底线，遭到人们强烈反对和质疑。也正因为如此，其传播速度非常快，比如“范跑跑”。来自网络贴吧的词一般都能够引起少年群体共鸣，然后迅速跟帖，所以网络的传播速度极具爆发性。热词的爆发性是瞬间完成的，这也是热词广为传播的一个比较显著的特点。
（四）短暂性
在热词的产生初期，因其新鲜感会被很多人使用，是茶余饭后的必谈题目。但是，这种新鲜感很快就会被抹去，因为社会在快速发展，每天都会有新的事情发生，所以有些事说得多了，便显得老生常谈。每年的年度热词都会有更新，而且不会使用很长时间。虽然热词的“存活时间”很短，但确是让人们记忆深刻的词，多年后再提起时，人们依然能够很容易就想起它的发生时间及发生的事件。
二、汉语年度热词“热”的原因
热词之所以“热”的根本原因是现代社会的发展与进步，所谓的年度热词就是社会发展下的产物，即时代的发展造就了热词。随着经济的快速发展，人们对精神文明的要求也越来越高，所以现在的人们比较关注时事，这就出现了很多对人们关注的时事进行概括的新词语，方便人们记忆和讨论。
热词是反映人们的社会意识和观念的，表现了人民群众的关注和参与意识，也是人们实行监督权力的一种形式。热词之所以“热”，是因为它的存在有吸引人的方面。比如说“调侃”，热词一般都比较幽默风趣具有讽刺意义，这也符合大众的心理，如“逗比”“土豪”等。另一个方面就是“雷人”的表达方式，热词是以简短的词语引起人们的关注，语言的幽默丰富吸引人去了解它，而比较雷人的表达方式，也会激起人们的好奇心，所以很多人都喜欢通过雷人的话语来引起别人对所谈话题的关注[2]。
现代社会越来越趋于多元化，这就需要语言更具有包容性，热词“热”的原因也正是这种包容的结果。就汉语热词来说，在内容上，它具有很强的讽刺性和正义感，它可以用来描述政治文化，也可以用来记录人们的生活；从形式上看，它既符合语言由单一到多元化的发展规律，也可以很随意、很自由的组合；而且它还是集高雅低俗于一身的涉及很广的一种语言表达形式。
三、汉语年度热词对汉语词汇系统的影响
（一）对汉语词汇系统的构词方式产生的影响
汉语年度热词对汉语词汇系统的构词方法产生的影响主要体现在三个方面：派生法、类推法和缩简法。
1.派生法构词
现在出现的年度热词很多是采用派生构词方式，其中包括汉语词缀派生法和音译外来词词缀派生法。
（1）汉语派生词
近年来，随着社会的不断进步，汉语中的词缀和由词根、词缀构成的合成词不断出现，也成为最新的语言表达形式。比如：“客”，在“白客”“背包客”“黑客”等的用法含义就不同于“客人”“做客”的用法，而是表现一种职业，一种工作性质。类似的还有：“族”——“追星族”“考碗族”“晒黑族”“蚁族”；“软”——“软处理”“软技术”“软着路”；“控”——“手机控”“丝巾控”“大叔控”“微博控”等等。
这些新的词缀具有很强的构词性能，能衍生出很多新词语。这些运用派生方式衍生出的新词语和现代社会的流行时尚相接近，很容易被人们接受，也会受到人们的热烈欢迎，而且这种方法简单明了，其本身的意思也比较直接，很容易理解，更便于以此类推，具有很高的传播速度。所以，通过这种构词法产生的新词语也是对汉语词汇系统影响比较大的语言现象[3]。
（2）音译派生词
年度热词的构词也有些是从音译词中来的，在原来的汉语词汇系统中，音节是没有任何意义的，只起标示读音的作用。也就是说如果某个音节在使用过程中独立承担了一个词的意思，它就会成为一个音义结合的语素，也就是音译词表现多为语素化。这样的构词方法在汉语年度热词中的应用是比较多的，以这样的语素作为构词成分，可以衍生出很多时尚的词语，同时还可以作为词根比较随意的组成新词，比如：“吧”，衍生出的有“水吧”“书吧”“氧吧”“陶吧”等，这就使得“吧”具有一定的独立性。其他的还有“的”字衍生出“打的”“的哥”“的嫂”“摩的”等；“模特”衍生出的“手模”“车模”“足模”等。这种构词方法言简意赅，也很受大众欢迎。
2.类推法构词
类推法构词就是依照原有词汇的结构变换构词成分推出新词语，这种构词方法所衍生出的新词语在汉语年度热词中出现的比较频繁，由此产生的新词语都具有相同的结构。在类推法中，多音节语素的表现最为明显，因为多音节的构词成分单独使用的话就是一个词，比如：“绿色”——“绿色食品”“绿色蔬菜”；“低碳”——“低碳生活”“低碳出行”；“问题”——“问题少年”“问题教育”；“文化”——“校园文化”“茶文化”“饮食文化”等等。类推法构成的词语表现了时代变革对社会生活的影响和对社会观念的冲击，这种构词方法简单方便，能充分满足社会快速发展的需要，也在很大程度上增加了汉语年度热词的词汇量。
3.缩简法构词
缩简法构成的词语是由音节相对比较多的短语或句子缩简而来的，通过简化它们比较复杂的原始形态，构成相对简单的新词语。比如“心塞（心肌梗塞）”“逼格（装逼的格调）”“承包鱼塘体（我要让全世界知道，这个鱼塘被你承包了）”“世博会（世界博览会）”等。缩简法主要体现在三个方面：一是选择原来的复杂语句中比较有代表性的语素或词作为主体，有规律的进行缩简，比如“高交会（中国国际高新技术成果交易会）”“世贸组织（世界贸易组织）”等，这种方法产生的新词语多用来表示事物的名称。二是对一些联合结构，提取它们中的共有成分加上所包含的项数形成简单的词，比如说“三民主义（民主、民生、民权）”“双打（打击侵犯知识产权和制售假冒伪劣产品）”“两免一补（免教材费和杂费，补贴寄宿学生生活费）”等；三是提取一句话或者短语中的主要部分进行缩简，比如，上面所说的“心塞”“逼格”“承包鱼塘体”[4]。
人们在说话做事时，都希望语言越简单越好，特别复杂的长结构不便于记忆，尤其是被人们高频率使用的词，为了方便记忆和使用都会被缩简。热词就是人们用来概括所要描述事件的最简单的形式。在汉语年度热词中多音节词语的增多和词语的缩简现象是不矛盾的，它们都是社会发展的表现，而且在一定程度上增加了热词的数量，也是热词构词所用的重要方法。
（二）对汉语词汇系统的音节数造成的影响
就汉语的发展史来看，汉语词语中音节的数量呈单音节向双音节发展的趋势。根据现在汉语年度热词的音节特点，不难看出，三音节以上的词语数量在逐渐增加，比如“农家乐、自驾游、人鱼线、绿茶婊、比特币、后农业税时代”等。这些词在新词语中的比例是非常大的，比如，在宋子然主编的《汉语新词新语年编》中收入的新词语771条，其中三音节161条，四音节298条。多音节的数量不断增加，一方面是因为单音节和双音节词语不能准确表达当今社会事物的复杂情况和人们比较开放的思维方式；另一方面这种构词方法是根据新的事物和观念直接衍生出来的，既能满足当今社会的需要又很容易被人们接受和使用。所以，现代汉语的多音节化也是汉语词汇的一个变化趋势[5]。
（三）对汉语词汇系统的结构类型产生的影响
新词语的出现要从上个世纪的改革开放时期算起，而且近年来，年度热词的数量越来越多，更新的也越来越快。在应时而生的年度热词中也出现了外来词，外来词的出现表现了不同国家、不同民族、不同文化的相互交流，而且与汉语原来的词汇结构类型比较，外来词的特征非常明显。年度热词中的外来词主要表现在三个方面：一是音译词的数量增加，音译是比较方便的造词形式，这种方法促进了外来词的引入和发展，同时也符合人们追求时尚的心理，比如：“卡通（cartoon）”“沙发（sofa）”“麦克风（microphone）”等。这些词的不断增加，也使得汉语词汇内部的结构及类型和语义的关系发生了变化；二是根据表面意思直接翻译，这类词的出现使得汉语中的多音节词数量增加。比如：“第一夫人（first lady）”“绿色食品（green food）”“人口爆炸（population explosion）”“快速公交（Bus Rapid Transit）”“切克闹（Check it out）”等；三是用字母组成词语，这类词有纯字母和字母加汉字两种形式。纯字母的形式，比如“WTO、MBA、SOS、GDP、HIV、CP、BAT、OTT”等，都是其英文名称的首字母的缩写；字母加汉字的形式，比如“Y染色体”“PH值”“IT行业”“hold住”“航母style”等。
这类词语的出现对汉语原有的结构类型造成很大的冲击，它们是国与国相互交流的产物，标示着中国的发展越来越与世界接轨，是中国快速发展的表现，加快了汉语的国际化进程，同时也彰显了汉语的包容性。
四、结语
语言的发展变化总是能清楚地反映当时人民的生活以及发生的重大事件，年度热词就是记录一年中所发生的最为人们关注的事件。年度热词已成为一种流行趋势存在于人们的生活中，热词既反映了民生民情，还表现了人们的社会情感。年度热词的出现对汉语词汇系统在构词方式、音节数量、结构类型等方面产生了一定的影响，这些都有助于中国语言的发展。对新词语的研究在一定程度上能加深对汉语词汇的理解和掌握，同时探究热词的产生过程和形式，也可以为现代汉语的词汇研究提供更丰富的语言资料。
（基金项目：广东外语外贸大学南国商学院教育教学改革项目“汉语词汇教学的新模式探讨——年度热词”走进课堂，项目编号为：[2015JG22]。）
注释：
[1]王倩：《基于新词新语的词语模对汉语词汇系统的影响》，晋中学院学报，2014年，第2期。
[2]王子恒：《浅析在语言接触中英源外来词对汉语词汇的影响》，英语广场（学术研究），2014年，第8期。
[3]石慧：《浅谈网络热词的特点及其积极意义》，语文学刊，2013年，第4期。
[4]何宇东：《论外来词对现代汉语词汇系统的影响》，边疆经济与文化，2012年，第1期。
[5]刘敏：《浅谈汉语中的外来词对汉语的影响》，金田，2013年，第11期。
流温法热分配系统研制及应用 第12篇
1 流温系数热分配法的原理
流温法热分配系统是一种将供热量计算的要素——流量和温度作为热分配依据的, 全新的热计量方法。该方法在一个热力入口 (供暖系统中一个可以安装热能总表的水循环区间) 中引入了流量比例的概念, 认为在该区间内各立管的流量与区间总流量的比例基本不变, 在此基础上可测量计算得到系统的流量系数, 系统运行时, 实时测定各散热节点 (垂直顺流单管供暖系统中指散热器及散热器前的三通调节装置构成的三通系统、按户分环供暖系统中指一个用户) 的入、回水温度并换算得到温度系数, 依据这两个数据, 将热力入口的计量热能分配到各散热节点, 再按热节点与用户关系进行累加计算, 最终得到每个用户的用热量。
1.1 流量系数的确定
在供热系统正常供热时, 计量系统调试过程中测量各立管 (双管系统为入户管) 流量, 按所测流量计算出各立管 (或入户管) 占总流量的比例, 设定为该计算分配单元的流量系数。对于单管系统来说, 流量比例系数为立管流量与系统总流量的比例;对于双管系统, 流量比例系数为入户流量与系统总流量的比例。
1.2 温度系数的确定
在供热系统中安装温度采集器, 定时采集用户散热器的入、出水温度, 通过查标准焓值表和密度表 (CJ-2000) 查出对应温度的水的焓值和密度, 然后积分计算出所测点的 (对双管而言是用户入、出水点) 温度系数。
1.3 总用热量
在供热系统热力入口安装总热量表, 通过总表计量整个供热区间的用热量。
1.4 用户热能分配计算
单位用户使用的热能依据楼宇总表计量的热能增加值按流系数和温度系数计算分配。具体方法如下:
假设每个节点 (对于单管系统来说, 是每组散热器;对于双管系统, 是具体的一户) 瞬时热量消耗为, 瞬时密度为, 瞬时热焓值为, 瞬时体积流量为, i代表具体的节点, 那么某个瞬时段节点的瞬时热耗是:
楼宇总计量热能为:
式中:ρ1i为节点入水密度;ρ2 i为节点出水密度;h1i为节点入水焓值;h2i为节点出水焓值;βi为立管流量比例系数;G总为楼宇瞬时总流量, 可以从楼宇总表中读出;Qi总为楼宇瞬时热能消耗总量。
楼宇瞬时热能消耗总量又为:
式中:Q2总为楼宇总表计量热能, 从楼宇总表中读出;G总为楼宇瞬时总流量, 可以从楼宇总表中读出;Δ (ρi总hi总) 为 (总表入水密度乘以入水温度对应的焓) - (总表回水密度乘以出水温度对应的焓) 。理论上Q2总=Q1总, 这样每个节点的热能分配系数为:
式中所有参量基于温度和流量的测量, 流量采用流量系数方法确定, 温度通过每个节点的温度传感器确定。那么可以通过Pi和楼宇总热量的测定很方便地计算出每个节点的热耗即:Qv=Pi×Q2总。
2 流温法热分配系统的构成
(1) 楼宇总表。楼宇总表是系统的计量核心, 用于反映整个楼宇的供热情况, 提供楼宇平衡调节的数据。
(2) 温度采集处理器。温度采集处理器能够实时采集计算处理入、出水温度数据, 并传输通信处理后的数据, 动态反映用户热能使用情况。
(3) 流量热能分配器。流量热能分配器是系统的核心, 实时获取热能分配数据, 并完成流量、热能分配;监控计算机通信, 提供供热监控数据;接收监控计算机发出的控制指令, 对整个系统实施控制。
(4) 单元仪表。单元仪表从热能分配管理器获取用户热能、余额数据与用户交互, 用户刷卡在此设备上查询使用热能、余额及用热相关数据, 并在此设备进行刷卡充值。
(5) 手动三通平衡调节阀。该三通平衡阀具有用户室温调节功能。
3 流温系数热分配法的使用条件
采用“流温法热分配系统”进行热计量的供热系统必须满足系统各立管 (双管系统为各入户) 流量比例关系基本稳定的要求。以调节流量作为室温调节手段的户内系统, 其调节阀门必须采用三通阀, 且三通阀的旁通阻力特性略大于直通的阻力特性 (旁通阻力等于直通与散热器阻力之和) 。
4 流量温度热分配法的技术创新点
流温法热分配系统是针对我国供暖系统特点, 对系统全面考虑而提出的一种分户计量方法。系统综合考虑了计量方法的可行性、适应性以及计量公平性。在实施分户计量的同时, 也简化了计量供热系统的管理工作。
(1) 创新的流量系数概念。流量温度系数热分配法采用流量系数的概念, 替代了传统直接测量流量的方法, 彻底解决了传统转子“流量计问题”, 大大缩减了系统维护的工作量。
(2) 系统化解决方案的创新。系统依据流温法的使用要求进行相应改造后, 增加了系统的可调节性和相对稳定性, 减小了用户用热的户间影响, 提高了计量公平性。
(3) 热分配依据的创新。流量温度系数热分配法是利用流量系数和温度系数, 根据热计量原理, 来计算用户的热能分配系数。然后用户再根据各自所消耗的热能分配系数情况, 来分摊楼宇总表所计量热能。其分配依据更加科学、合理, 且不受外界环境干扰。
(4) 管理服务的创新。流温法热分配系统通过计算机网络平台, 对用户实施动态热计量, 用户可随时查询其所消耗的热能情况, 实现计费透明。管理部门也可以及时了解供热系统的供暖状况, 以及用户的缴费情况, 以便于提供更高质量和效率的服务。同时, 流温法热分配系统解决了热表年检问题, 降低了管理成本和维护难度。
(5) 解决了既有建筑单管系统分户热计量、室温调节的难题。流温法热分配系统是依据我国暖通管网的流量特性开发而成的, 解决了分户计量实施过程中计量公平性、合理性、实施的可行性以及管理的复杂性等在内的诸多问题, 具有重大实用价值。
5 流温法热分配系统的检测及应用