排气体系范文（精选9篇）
排气体系 第1篇
课题主要目的是研究开发新型厨房卫生间设备, 解决目前我国住宅厨房卫生间存在的污染问题, 提高厨房卫生间环境质量, 为实现开敞式厨房提供可靠的技术保障, 进而提升住宅的使用功能, 提高国民的生活居住品质。该课题也是国家“十一五”科技支撑计划课题《厨房卫生间污染控制与环境功能改善技术研究》的重要研究内容。
住宅厨卫防火型变压式排气部品体系是由变压式排气道、风帽、排油烟机和导流式排油烟气防火止回阀组成, 在保证每层住户厨房和卫生间必要通风量要求的基础上, 有效地排除厨房炊事活动产生的油烟以及卫生间产生的废气, 能防止同一系统各层之间相互串烟串味, 屋顶设置防止外界风的倒灌的风帽, 防止雨雪等飘入的新型管道系统。该系统根据空气动力学原理, 对变压式排气系统的构造及相关部件进行研究, 综合形成了全系统的系列化产品, 用于满足不同类型的住宅建设工程需求, 将排油烟机 (或卫生间通风器) 与风帽、导流式排油烟气防火止回阀等统一设计, 实现了厨房、卫生间排气部品体系的集成。
2010年3月5日, 受住房和城乡建设部建筑节能与科技司的委托, 住房和城乡建设部政策研究中心主持在北京召开了“住宅厨卫防火型变压式排气部品体系技术”项目验收会。会议由住房和城乡建设部政策研究中心副主任王珏林主持, 住房和城乡建设部建筑节能和科技司张忠伦高工出席了会议, 住房和城乡建设部专家吴德绳教授担任验收专家委员会主任委员。课题组组长、住房和城乡建设部政策研究中心厨房卫生间研究所所长林润泉代表课题组向专家委员会汇报了课题的研究情况。
专家委员会认真听取了课题组的研究工作报告、技术研究报告、调查报告及用户意见、国内外相关技术比较等, 严格审查了相关验收资料, 并对有关事项进行质询与评议, 一致认为该课题完成了预定任务。验收结论为:
“该项目在已开发的变压式排气道的基础上, 根据空气动力学原理, 对系统构造及相关部件进行研究, 综合形成了全系统的系列化产品。可满足不同类型的住宅建设工程需求, 将排油烟机 (或卫生间通风器) 与风帽、导流式排油烟气防火止回阀等统一设计, 实现了厨房、卫生间排气部品体系的集成, 有利于住宅产业、化标准化、系列化, 符合住宅装修一次到位的产业政策。”
“该项目研发的导流式排油烟气防火止回阀系列产品设计构思巧妙, 有创新性, 科学合理, 并通过国家防火检验部门的检验, 可以在各类排气道上应用。已取得了变压式排气道 (专利号:ZL01136512.9) 、导流式止回排气阀 (专利号:ZL 02123894.4) 发明专利, 变压式风帽 (专利号:ZL03280235.8) 实用新型专利。”
“该研究成果达到了预期目标, 通过多项工程实际应用, 效果良好, 达到了国内领先水平, 具有推广应用价值。”
住宅排气道质量管理 第2篇
文号：郑建〔2010〕173号 发布时间：2010年10月27日 来源：郑州市城乡建设委员会
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各有关单位：
为加强我市住宅工程厨房、卫生间排气道质量管理，杜绝不符合质量标准的排气道进入施工现场，确保用户使用安全，现就有关事项通知如下：
一、各建设、监理及施工单位应根据各自的职责，建立健全排气道质量检查、验收制度。所有在建工程，必须安装符合国家和省有关标准规定的排气道。
1、住宅厨房、卫生间排气道的设计应符合现行国家建筑标准设计图集《住宅排气道
（一）》（07J916-1），排气道进风口须配有符合《建筑通气和排烟系统用防火阀门》（GB15930-2007）标准要求的排烟防火阀。
2、建设、施工单位应按设计和《住宅厨房、卫生间排气道》（JG/T194-2006）要求，向有生产资质的企业采购排气道及其配套产品。
3、监理、施工单位应检查进入施工现场的排气道及其配套产品的质量。重点检查内容有：（1）生产企业资质；（2）外观质量、尺寸与形位偏差；（3）产品出厂合格证书和出厂检验报告，其内容应包括：外观质量、尺寸与形位偏差；（4）型式检验报告，其内容应包括：外观质量、尺寸与形位偏差、垂直承载力、抗柔性冲击、耐火极限性能，要形成完整的进场验收记录。对不符合标准要求、不能提供相关质量证明文件或检验报告伪造、串改、过期的产品应清退出场，不合格产品不得使用在建筑工程上。
4、建设、监理、施工单位要加强排气道安装过程中的质量检查，确保安装质量。安装结束后，建设、监理、施工单位应共同验收，并形成隐蔽工程验收记录。
5、耐碱玻璃纤维网格布应符合JC/T841的规定，严禁使用陶土坩埚生产的高碱玻璃纤维网格布作为增强材料的排气道；无耐火极限型式检验报告及耐火极限低于1.00h的排气道产品，不得在建筑工程中使用。
二、各建设、监理及施工单位要立即开展对已安装的排气道质量的自查自纠工作。
1、对已进场安装的不合格排气道、止回阀一律退场。
2、对已进场安装的不合格排气道、止回阀予以拆除或由设计单位提出拆除或加固处理意见。
3、所有新进场的排气道、止回阀，要在实体质量检查后，完善进场验收手续。
三、对使用不合格排气道且拒不整改的工程，建设单位不得组织竣工验收，否则将依法进行处罚。
四、本通知自发布之日起施行。
郑州市城乡建设委员会
二〇一〇年十月二十二日
柴油机排气污染防治及排气能量利用 第3篇
柴油机是工程机械的主要动力机之一，以柴油为燃料。在柴油机的工作循环中，柴油与空气混合成为可燃混合气，在汽缸燃烧室高压、高温的条件下自燃，形成温度和压力更高的气体，推动活塞从上到下运动，并通过连杆带动曲轴旋转做功，做功后的气体由排气装置排出到机外大气中，称为排气(也称尾气、废气)。
1.1 柴油机排气的成分
柴油燃烧时与空气产生化学反应，主要生成二氧化碳、氮气、水蒸气和少量有害气体及固体颗粒物(碳墨)等。各种气体所占的比例为氮气75.2%、二氧化碳7.1%、氧气和其他成分16.89%、有害排放物0.81%(其中NOx占35.4%、CO占35.3%、HC占8.54%、PM、SOx占20.2%……)。
1.2 柴油机排气的物理性质
柴油与空气混合成为可燃混合气，在汽缸燃烧室高温、高压条件下自燃时燃烧温度达2 000℃左右，产生的热量中约有30%～45%转化为柴油机的动力输出，约50%的热量以排气为载体排出机外，排气温度约400℃～900℃，其余热量由机体、冷却水、油散发。另外高压、高温的排气以极高的速度从排气管排出时，还具有很大的动能，可以推动涡轮机的涡轮以7万～数十万r/min转速高速旋转，用它带动动力装置发出的功率，可相当于整机功率的9%左右。
排气在排放时还产生200Hz以下的低频噪声，主要是空气噪声：由排气在排气管中流动引起的脉动噪声和流体噪声及结构噪声(包括排气管的自激噪声、消声器壳体的辐射噪声和排气系统机械振动引起的噪声)，排气在排放时产生的噪声量占柴油机产生噪声量的28%左右。
2 柴油机排气的污染防治
柴油机排气中污染物防治的总原则：(1)源头预防，从污染物产生的源头预防，减少污染物产生的种类和数量;(2)后治理，在排气进入大气前，清除所含的污染物，减少其种类和数量。具体的防治措施如下。
2.1 源头预防
1)使用合格柴油研究和实验数据表明，当使用不合格的柴油，油中硫、磷等有害物含量超标时，会恶化柴油机的燃烧工况，增大排气中有害物的种类和数量。如当使用的柴油中硫的含量为670mg/L时，ESS循环硫酸盐灰分排放量会超过0.02g/kWh(法规极限值)，当使用合格的柴油(欧Ⅲ柴油)，其硫的含量为350mg/L，则ESS循环硫酸盐灰分的排放量降为0.01g/kWh，为法规极限值的50%。当磷的含量超标会在氧化性过滤器的碳烟表面形成保护层，阻止炭烟被氧化燃烧，使过滤效率降低40%～90%。
2)废气涡轮增压利用排气(废气)的动能，带动废气涡轮增压器(由废气涡轮机和同轴旋转的压气机组成)运转，提高柴油机的充气系数，改善柴油燃烧工况，减少有害成分(主要是NOx、CO、PM)的数量。
3)高压共轨电控燃油喷射系统这是由高压油泵、压力传感器和ECU模块组成的闭环控制的柴油喷射系统，是一种将柴油喷射压力的产生和喷射过程完全分开的供油方式。ECU模块根据负荷、发动机转速、水温、油温以及燃油轨(公共供油管)的油压和排气中含氧量，通过电磁阀开启时间的长短确定每次喷油量的大小。系统工作时高压油泵把高压柴油输送到公共供油管实施精确控制，改变了传统柴油机用单体高压油泵供油的方式，使柴油的燃烧过程始终处于优化工况，提高了燃烧效率，减少有害气体和PM生成的数量。
4)富氧进气在柴油机空气滤清器后端安装富氧膜组件，使进入气缸的进气成分中氧气的体积百分比达20.3%，并加入适量CO以利减少NOx生成。柴油混合气在富氧工况下燃烧，可以减少CO、NOx和PM的生成数量。
5)废气再循环(EGR)将排气(废气)的一部分再次引入进气管，在气缸燃烧室内参与再次燃烧，减少排气中NOx的含量。
6)综合运用将上述技术综合运用，如康明斯超清洁发动机就同时采用可变截面废气涡流增压+超高压共轨燃烧系统+冷却式废气再循环3项技术，使排气污染物接近“零排放”，排气中PM和NOx的含量均比tier3标准低90%。
2.2 后治理
由于当前防治技术的限制，尚不能完全杜绝柴油在燃烧中产生污染物，为此必须在排气进入机外大气前，对排气中尚存的污染物进行清除，以减少对大气环境的污染。
1)选择性催化还原反应(SCR)由催化消声器、计量喷射泵、传感器、添兰(尿素的水溶液)罐、后治理控制系统及相应管路和线束组成，其工作原理是利用排气的热量将尿素的水溶液在高温下分解为氨气和二氧化碳，氨气与排气中的一氧化氮和二氧化氮反应生成氮气和水。
2)铜一沸石涂层催化剂康明斯发动机将带有铜一沸石涂层的催化剂置于排气管中，可将排气中95%的NOx分为氮气和氧气，并采用墙式滤清器可有效清除排气中的PM。
3)三元催化反应器将三元催化反应器置于排气管中，在排气高温的环境下，三元催化剂可与排气中的CO、HC和NOx分别发生氧化还原反应，生成无害的CO2、水蒸气、N2和O2。
2.3 排气的噪声防治
柴油机排气的噪声防治与排气中污染气体和固体颗粒物的防治原则相同，在采取了优化柴油混合气燃烧工况的各项技术措施后，在减少污染气体和固体颗粒物生成的同时，也会降低燃烧噪声和排气噪声。排气噪声的后治理措施主要是优选排气管结构和消声器形式，降低噪声等级。
3 排气能量的利用
从柴油机排气的物理性质可知，排气蕴藏着较大的热能和动能。但长期以来，除利用排气动能的废气涡轮增压技术外，排气的热能和动能很少被利用，所以俗称为“废气”。近年来，随着节能减排的要求严格和节能减排技术的进步，排气中蕴藏的较大热能和动能逐渐被开发利用，成为经济、高效的节能减排新技术。目前，利用排气的动能和热能进行节能减排的主要技术如下。
3.1 排气动能利用技术
这是利用排气动能来节能减排的技术，目前正进一步完善和改进。除传统的单级废气涡轮增压外，还发展了双级废气涡轮增压、气波增压、可变截面废气涡轮增压、斜流增压、复合增压(废气涡轮增压+机械增压)等。废气涡轮增压技术可提高柴油机的充气系数、优化燃烧工况和降低污染物的生成数量，使柴油机的有效功率比自然吸气型柴油机提高20%～40%。美国底特律柴油机公司开发的DD15型柴油机功率为560HP，采用串联废气涡轮系统，第一级废气涡轮系统用于增压来提高柴油机的充气系数，第二级废气涡轮系统利用第一级废气涡轮增压余气推动二级涡轮，并带动液力耦合器转动并通过传动齿轮带动飞轮齿轮转动。这样，可在不增加油耗的前提下，利用排气的功能提供50HP的辅助动力给主机。
3.2 排气热能利用技术
1)废气加热熨平板PUCKETT公司生产的重力进料式540型、560型、580型沥青摊铺机安装了用发动机废气加热熨平板的节能装置，比传统的燃油加热型熨平板节约燃油。
2)利用尾气加热的热管式沥青加热炉内蒙古乌盟公路局在公路维修车(EQ1092型东风汽车)上安装了利用汽车行驶中产生的尾气热量的热管式沥青加热炉，加热维修公路路面用的沥青，比传统的煤炭式燃油加热装置节油、节煤。
3)排气融冰车俄罗斯《建筑和筑路机械》2011(1)期介绍了汽车式排气融冰车。该车的发动机为航空型发动机，利用该机排气的大冲能和高温(100～400℃)可以融化常规除雪机械难以清除的公路路面和机场跑道上的积冰和压实雪。
4)热电发电、制冷根据热电效应制成的半导体热电模块安装在柴油机排气管中，可以发电、加热和制冷。1992年，美国已研制了功率为1 068W的汽车尾气热电发电机，宝马公司的BMWX6型汽车已安装热电发电机。美国艾梅瑞网公司研制的汽车尾气加热/制冷装置，可为司机座加热/制冷，提高司机座椅的舒适度。我国“973计划”中，已启动500W汽车尾气热电发电机的研发工作。
4 建议
柴油机的排气是柴油机工作循环的必然产物，它有有害的一面，也有有利的一面，加强对柴油机排气进行兴利除弊的研发，对提高内燃式工程机械的动力性、环保性、经济性有重要的现实意义。对此，提出如下建议，供有关部门和同行参考。
1)用系统工程学统筹排气污染防治和排气能量利用柴油机的排气行程与其余3个行程(进气行程、压缩行程、做功行程)构成了柴油机工作循环系统;柴油机作为工程机械的动力装置是工程机械总系统(包括传动装置、热管理装置、作业装置、行走装置、动力装置、控制装置)中的一个子系统;另外柴油机的运行还与油料品质、大气环境等构成外部系统。所以，研究柴油机的排气污染防治和排气能量利用是一个多因素、动态的系统工程，需要综合权衡、优化相关因素才能取得排气污染防治和排气能量利用的良好效果。如日本住友SH210-5型液压挖掘机，采用了废气涡轮增压+废气再循环+高压共轨燃烧油喷射系统等复合防治排气污染技术装置，但必须使用符合欧Ⅲ标准的柴油。而一些用户使用了比欧Ⅲ标准差的柴油，结果柴油机不但达不到设计的节能减排效果，反而黑烟污染严重，功率不足。又如减小排气尾管直径可以降低排气的低频噪声，但同时会造成柴油机排气背压升高、扭矩下降，所以，采取减小排气尾管直径降噪时需要与发动机性能参数优化匹配。
2)加强基础理论研究柴油机排气污染防治和排气能量利用，涉及到化学、物理学、空气动力学、热力学、机械动力学、系统工程学等原料，应用上述基础理论通过建模、试验和仿真研究，可以探索排气污染物的防治规律，探索排气的流动规律、排气的热扩散效应、能量传递和传热效率、热量转化为机械功和电能(热电效应)的定性、定量关系等，从而引领排气污染物防治和能量利用装置的研发方向，如改善涡轮增压器、热电发电机、加热器等的结构和性能，提高排气污染防治的效率和能量的利用效率。从本文的阐述可知，柴油机的排气蕴藏着较大的动能和热能，存在着可为工程机械节能降耗的较大潜力，期待着生产厂、设计部门、使用维修和再制造部门的通力合作，通过基础理论的研究为工程机械研发出创新的节能降耗新装置和新工艺。
摘要：对柴油机排气的成分和物理性质进行分析,介绍国内外在柴油机排气污染防治和排气能量利用方面的新技术和新装置,对加强柴油机排气污染防治和排气能量利用的研究提出建议。
关键词：柴油机,排气污染防治,排气能量利用,建议
参考文献
[1]王春雨,吴学松.当欧Ⅲ遭遇认识局限与油品不佳[J].建筑机械化,2011,(5):21-23.
发动机出现“下排气”现象的原因 第4篇
一台挖掘机的发动机出现了“下排气”现象，当发动机轻负荷运转时，“下排气”现象较轻；当发动机高速重负荷运转时，“下排气”现象十分严重。
根据经验，发动机出现“下排气”现象多为活塞粘缸或活塞环严重磨损所致。但这次拆检发动机后得知，活塞及活塞环都没有发生异常磨损。考虑到该发动机是进口产品，更换其4种配套件(缸套、活塞、活塞环和活塞销)的价格又较高，所以只将原来的机件清洗后重新装复，但试机时故障依旧。经了解，该发动机出现“下排气”故障后，发动机在连续重负荷运转时还伴有高温现象。针对发动机的高温现象，先后检查了发动机的风扇胶带、水泵、节温器、散热器、供油正时等相关部位，都没有发现异常现象。查阅有关资料发现，柴油机的高温还与柴油的供油量有关，即如果供油量过多，发动机的后燃时间延长，就会使发动机产生高温；但是，随着发动机使用时间的延长，高压油泵不断磨损，各缸的供油量只会减少而不会增加，因此该发动机的高温并非由此而引起。后来，在检修过程中偶然发现涡轮增压器叶轮的径向间隙较大，已经超出了使用极限。于是，更换了涡轮增压器；更换后试机时，发动机“下排气”及高温现象已全部消失。
排气门断裂分析 第5篇
某型发动机在800 h台架交变负荷试验中, 运行600 h后排气门即发生早期断裂, 为查明断裂原因, 预防断裂再次发生, 对失效排气门做了全面分析。
1 检测结果
1.1 断口分析
断裂的排气门见图1, 断裂位置在排气门颈部, 断口见图2。断面与轴线垂直, 在断面上有多条一次性台阶, 断裂起源于外表面一周, 断面已氧化。对断口用FEI的Inspect S电子显微镜做微观分析, 断面上隐约可见疲劳辉纹, 见图3。综合断口的宏观、微观分析结果认为, 该断口为拉应力所导致的多源疲劳断裂。
1.2 显微组织分析
对失效件在断口处纵向取样, 用ZEISS AXIO Imager.A 1m型显微镜做显微组织分析, 断口附近有多条平行分布的裂纹, 裂纹深约0.15 mm, 其表面约0.2 mm范围内的组织为奥氏体+大量颗粒碳化物, 见图4;图5是图4组织的放大图;心部组织为奥氏体+黑色析出物+粒状碳化物, 见图6;气门头部锥面表面组织为奥氏体+黑色析出物+粒、块状碳化物, 见图7;气门头部顶面组织为奥氏体+黑色析出物+断续网状、粒状、块状碳化物, 见图8。
对未使用的排气门在颈部取样并做显微组织分析, 其表面约0.8 mm范围内的组织为变形的奥氏体+少量碳化物, 见图9;图10为图9组织的放大图。颈部心部为等轴奥氏体+少量碳化物, 晶粒度8级, 见图11, 该组织符合技术要求 (JB/T 6012.2—2008标准要求排气门头部组织为奥氏体, 晶粒度≥3级) 。
2 化学成分分析
该气门为双金属焊接气门, 技术要求中气门头部材料为21-4N, 在失效件本体上取样做化学成分分析, 其结果见表1 (按QC/T469—2002) 。
3 温度与组织变化模拟试验
从显微组织分析结果可知, 失效排气门与未使用的排气门组织有所不同, 排气门在高温条件下使用。随着工作温度的升高, 其组织将发生变化。为了分析和验证失效排气门的工作温度, 对与失效排气门同批次的样件, 在不同温度下做了温度与组织变化的模拟试验, 其结果见表2。
注:因用排气门整体做试验, 故各部位温度相同, 组织也相同。为利于和失效件进行对比分析, 故取样均在气门颈部。
4 硬度测试
对失效件、模拟试验件和未使用件进行了硬度测试, 其结果见表3。
5 结果分析讨论
(1) 温度与组织变化模拟试验结果表明, 在720 900℃之间, 随着温度升高, 一方面奥氏体组织变形形态逐渐消失, 另一方面组织也发生了明显的变化。如在720 800℃之间, 在奥氏体基体中析出弥散分布的碳化物和黑色层片状组织;在800 850℃之间, 随着温度的升高, 黑色层片状物逐渐减少, 溶解到基体中, 碳化物聚集、长大;到900℃时, 奥氏体组织变形形态完全消失, 黑色层片状组织完全溶解, 基体中析出大量粒状碳化物, 组织亦变为奥氏体+大量粒状碳化物。对模拟试验件和失效件的显微组织对比分析可知, 模拟件900℃保温后的组织相当于失效气门颈部表面 (断口附近) 的组织。
(2) 硬度测试结果表明, 对模拟试验件, 在720℃保温时, 由于既有形变强化, 又有时效硬化, 故在该温度下保温后气门表面变形层硬度最高;随着温度升高, 由于发生再结晶及析出碳化物和片层状组织, 表面变形层硬度降低, 到900℃时, 表面变形层内硬度降至最低。对模拟试验件、失效件、未使用件的硬度测试结果对比分析可知, 失效件的表面硬度 (断口附近) 相当于模拟试验件900℃保温后的表面硬度。
(3) 排气门工作时有2个主要热点, 第一热点在气门头顶面中心, 第二热点在气门颈部。发动机气缸排出的废气直接喷射冲刷到颈部, 故排气门一般都从第二热点处断裂, 见图7。显微组织分析结果表明, 失效排气门颈部断口附近其组织为奥氏体+很多颗粒状碳化物, 相当于21-4N材料在860 900℃退火处理后的组织, 通过对失效排气门、未使用排气门温度与组织变化的模拟试验结果及硬度试验结果分析表明, 失效排气门颈部表面局部温度已达900℃甚至900℃以上。
(4) 21-4N材料的瞬时高温力学性能见表4, 高温持久强度见表5, 该排气门的强化主要是采用变形强化和合金元素的固溶强化。模拟试验结果表明, 温度超过800℃后, 奥氏体变形已不明显, 表明组织已发生再结晶, 其变形强化作用大大降低;另一方面随着温度的升高, 固溶在奥氏体基体中的合金元素以黑色层片状物、大量颗粒状碳化物的形式析出, 亦使材料的高温强度逐步降低。
(5) 对经形变强化和固溶强化的21-4N材料来讲, 正常的工作温度应在750℃以下使用是安全的, 最高不超过800℃。从模拟试验结果表明, 在780℃长期工作时, 组织中已析出黑色层片状组织和较多粒状碳化物。当析出黑色层片状组织和粒状碳化物数量较多时, 一方面降低耐腐蚀性, 另一方面也降低高温强度。再者, 温度超过800℃后, 发生再结晶, 使形变强化作用也大大减弱。但实际该发动机排气门颈部表面的工作温度已达900℃甚至更高, 故该排气门所受的应力已经超过该材料在900℃时的疲劳强度, 从而导致在颈部多处产生微裂纹, 形成多源疲劳源, 裂纹扩展进而导致排气门断裂。
6 结论
a.失效排气门化学成分符合QC/T469—2002标准件中21-4N材料技术要求。
b.通过模拟试验结果表明, 失效排气门颈部表面温度已达到900℃甚至900℃以上。
c.失效排气门为疲劳断裂, 断裂的原因是发动机工作温度过高, 使奥氏体组织的形变强化作用降低以及层状组织的析出, 引起高温强度降低。
静脉输液快速排气法 第6篇
方法:将莫菲氏滴管直立, 折叠滴管根部的输液管。挤压滴管至半瘪, 迅速松开, 输液瓶内的液体则快速流入滴管, 当液面达1/2或2/3时, 松开折叠处, 打开调节器, 右手将过滤器及乳头向上, 使液面逐渐升高, 直至排尽管内的空气。
讨论:快速排气法, 由于先折叠滴管根部的输液管, 挤压滴管产生负压, 瓶内的液体快速流入滴管, 液面达标仅须花费数秒钟, 排气时间较传统排气法显著缩短, 因滴管下端折叠呈直立状, 液体快速下流产生的气泡会自动上浮, 然后松开折叠, 气体就不易进入滴管下端的输液管, 提高一次排气成功率。
输液管道排气装置的研制 第7篇
关键词：排气装置,压辊,挤压,输液管道,排气
0 引言
输液治疗应用普遍, 输液器的莫菲氏管除了便于观察液体流速外, 还能够隔阻莫菲氏管以上的气体进入下段防止出现空气栓塞, 但其前提是有足够的预充液。一旦莫菲氏管内液体流空直至液面降至输液管下段, 继续输液便会使气体夹杂在液体中进入人体发生空气栓塞, 量大的情况下可能危及患者生命[1]。目前, 临床常用的挤压法、弹击法以及分离输液管口重新排气法 (也称直排法) 虽最终都可达到排气的目的, 但费时、费力, 还可能造成输液管道污染以及药液浪费[2], 给临床工作带来了很大的不便。为此, 我们研制了一种以Y型晾衣夹为主体框架的排气装置, 可在不破坏输液系统密闭性的前提下快速排除管道内夹杂气体, 尤其适用于夹杂气体较多的情况, 现介绍如下。
1 结构设计与原理
1.1 结构设计
如图1所示, 排气装置采用常见的Y型夹结构, 由上下2个夹臂通过中部的衔接环以共轴方式组合, 轴杆上穿有扭力弹簧, 弹簧两脚分别作用于Y型夹的尾部, 确保夹头咬合。Y型夹夹头部分采用镜像结构, 内有贯穿上下的长方形孔, 孔内装载压辊。孔的两宽边有2个对称的圆柱形调节槽, 槽内有螺纹且与长方形孔相切贯通, 其内容纳压辊的中轴。中轴一侧的调节槽内装有减力弹簧, 另一侧装止付螺丝锁定。在夹头对应压辊挤压区的位置, 上下均开有2个长方形缺口, 夹头咬合时, 两缺口即组合为一个方形限位孔防止管道跑偏。
1.2 原理
输液管道从夹头中间的限位孔穿过, 位于上下两限位孔之间的管道被对称的压辊挤压而闭合, 当排气夹向莫菲氏管移动时, 管道受到压辊的连续挤压使压辊以上的液体不断上移, 直至进入莫菲氏管与管内液体融合, 形成完整液柱。
2 使用方法
输液器莫菲氏管以下管道内夹杂气泡时, 应首先关闭流速调节阀防止气体进一步前行, 然后更换输液瓶并使莫菲氏管中预充约2/3药液。一手折叠并压紧上段输液管道临时阻断水流, 另外一手松开流速调节阀使之移动到细菌滤器附近并再次关闭。查找管道内位于最低点的液面, 一手持排气夹夹住液面下约5 cm处, 管道两端由限位孔中穿出, 夹头完全咬合。在另一只手对管道远端的反向拉力辅助下, 将咬合紧密的排气夹向莫菲氏管方向移动, 直至所有气体进入莫菲氏管后缓慢松开排气夹, 操作即告完成, 检查无误后即可继续输液。
3 临床对比观察
3.1 实验模型
为了检验输液器管道排气夹的实用效果, 建立了符合临床实际情况的输液管道夹杂气体模型。具体做法是, 将正常排气待用的输液器与输液瓶断开连接, 放空莫菲氏管内液体并重新连接输液瓶, 使莫菲氏管以下管道内以气泡或气柱的形式夹杂较多气体, 待管道下段液体只剩1/2时在远端细菌滤器位置关闭流速调节阀, 挤压莫菲氏管预充2/3液体作为排气前初始状态。
3.2 实验方法
目前, 临床常用的排气方式有弹击法、挤压法和直排法, 其中弹击法仅适用于气体量很少的情况, 而实验模型中夹杂有长段的气柱不适用, 予以排除。挤压法分为双手交替[2]、单手连续[3]以及缠绕挤压[4]3种方式, 实用中发现将管道缠绕在手指上挤压管道的方法更快, 故实验中选择缠绕挤压法。
选取临床护理人员60名, 经过简单培训熟悉操作后, 按照3种排气方法随机均分为A组 (排气夹法) 、B组 (直排法) 、C组 (挤压法) , 记录操作开始直至输液器处于可输液状态所历经的时间, 其间如一次操作完后管路中仍有气泡未排尽视为操作失败, 再次操作直至排尽, 时间累计。比较排气夹法与其他方法在排气时间以及排气成功率之间的差异, 计量资料采用t检验, 计数资料χ2检验, P<0.05有显著差异, 具统计学意义。
3.3 实验结果
实验结果见表1。
通过表1比较可知, 排气夹法相比直排法、挤压法在排气时间上具有显著差异 (P<0.001, P<0.05) , 使用排气夹排气更快;在一次成功率方面与另2种方法没有显著差异 (P>0.05, P>0.05) 。
4 讨论
目前, 临床护理人员配备不足的现象普遍存在, 输液时莫菲氏管中的液体流空直至液面降至中下段后自行停止的情况时有发生, 而普遍采用的弹击法、挤压法和直排法存在如下缺陷:
(1) 弹击法采用手指不断弹击输液管道, 使其中的气泡碎裂为更小的气泡在管路液体中自由上浮, 直至进入莫菲氏管, 此法费时、费力, 适于气泡少的情况, 遇到长段的气柱时就无能为力。
(2) 挤压法采用双手交替、单手连续挤压管道或将输液管缠绕在手指上, 把管中液体连带气泡挤入莫菲氏管, 当液面位置过低时, 挤压的输液管较长, 需有人协助降低输液瓶或抬高注射部位才能完成。
(3) 直排法是断开输液管道与输液针接头的连接, 使夹杂气体的液体自由流出, 直至管道内气体排尽再重新连接输液针, 此法破坏了整个输液系统的封闭性, 可能导致药液污染以及血液回流, 排气的同时损失药液, 且重新连接输液管与输液针时接口混入气泡更难排除。
房蔚霞等[1]发现封管注射法排气效果较双手交替挤压输液管排气更好, 但用注射器刺破输液管远端橡胶管的做法破坏了管路的封闭性, 是否存在污染风险仍不确定, 目前, 国内广泛采用的一次性输液器已经取消了前端的橡胶管, 此法不再适用。陈莉娜等[5,6,7,8,9]提出以输液器流量调节阀作为连续挤压装置用于排气, 操作简便, 节省时间, 通过试用发现提拉流速调节阀排气的方法用于不同厂家生产的输液器时效果不同, 部分输液器管道摩擦阻力很大, 输液管被拉长变形, 同时管道远端封闭不严容易造成静脉回流。陈秋莲等[10]借助管路远端接三通开关或夹止血钳的办法避免静脉回流, 但只适用于手术室输液。
通过综合挤压法、直排法与排气夹法的比较结果以及文献中报道的封管注射法和挤拉法的实用效果可以看出, 输液管道排气装置采用一对互挤的轴承压辊连续滚动挤压输液管道, 相对于挤压法、直排法以及弹击法操作更快, 相对于挤拉法摩擦小更省力, 无静脉回流。该装置在不破坏输液系统密闭性的前提下, 能够快速有效地排除莫菲氏管以下管道内夹杂的气体, 提高了工作效率、避免了药液的污染或浪费, 避免了静脉回流, 单人即可完成, 为临床工作提供了一条新的捷径。
参考文献
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瓦斯发电排气余热再利用 第8篇
关键词：余热蒸汽锅炉,生产,蒸汽
在川南煤业公司鲁班山北矿瓦斯发电厂内, 每台瓦斯发电机组排气端, 安装一台余热蒸汽锅炉, 充分利用废气热量, 取消了原有的燃煤锅炉, 发展了循环经济, 目前北矿瓦斯发电机组500kW的有八台、1000kW的有两台, 每天全矿发电10万多度电, 回收利用的蒸汽余热供全矿职工洗澡、烘烤衣服、饮用开水都足足够用。
1 余热蒸汽锅炉回收技术
1.1 结构如图所示
内燃机组排气余热从烟气进口端进入, 从烟气出口端排出, 烟气温度由550℃降为180℃, 由热管将烟气余热吸收经内部循环转化为蒸汽。余热蒸汽锅炉分上下两部分, 下部分将余热吸收, 上部分将吸收的热量转化为蒸汽。余热蒸汽锅炉有软水进口、排污口、排空口、水位指示器、压力表、安全阀, 并配有电控电磁阀, 由PLC控制, 实现自动补水。
1.2 主要技术特性
为充分利用余热, 每台瓦斯发电机组安装1台REQ60-00型余热蒸汽锅炉, 充分利用高温烟气热量, 使所燃气体总热量的70%得到应用。其技术特性如下表:
1.3 镍基钎焊热管技术的工作原理
镍基钎焊管, 即将镍铬合金渗入锅炉管或ND钢 (耐低温露点腐蚀钢) 表面, 形成致密光滑涂层, 使管片和母管的焊着率为100%, 有效的扩展了换热面积, 提高了换热系数, 同时具有很好的耐高温和耐腐蚀性能。
热管是一种具有很高热传输性能的元件, 它集沸腾与凝结于一身, 由管壳、管芯和传导液组成。它的工作原理如图所示:
当蒸发段遇到高温介质时, 管内传导液吸收蒸发潜热后蒸发, 传导液蒸汽从管中心绝热段通道流向凝结段, 并放出潜热, 重新凝结成传导液, 凝结后的传导液借助管芯的毛细力作用重新返回蒸发段再进行蒸发, 这样形成了一个闭合的循环系统。通过这种途径, 热量从加热区到了散热区, 对被加热介质进行加热, 得到所需温度的介质。
镍基钎焊热管式余热蒸汽锅炉利用高温烟气和被加热介质传热系数的不同 (烟气传热系数小, 被加热介质传热系数的高) , 因而在传热系数小的烟气侧扩展换热面积, 将热端——镍基钎焊翅片吸收的热量, 与冷端——光管传热系数高的被加热介质所吸收的热量相同, 使之产生有效的换热平衡。
1.4 镍基钎焊热管式余热蒸汽锅炉的结构特点
1.4.1结构紧凑
单位长度的钎焊热管换热面积是普通光管的七倍左右, 同时钎焊热管之间用小半径推制弯头连接。因而相同换热面积的钎焊热管余热蒸汽锅炉普通光管的设备相比, 其体积和占地面积成数倍的减小, 并且其重量也有不同幅度的降低。因而, 在设备布置安装和吊装等方面为用户提供了很大的空间。
1.4.2受压元件无热应力
每一根钎焊热管组装时, 无任何强制组装现象, 因而不会产生组装应力。同时每一端呈自由状态。这样设备在运行过程中, 无热应力产生。
1.4.3可高效连续的运行
根据其传热机理和结构特点, 钎焊热管技术具有较强的防垢、防灰和自除垢、除灰能力。因而其设备可以长时间的保持高效运行, 这是普通光管换热设备所不能比拟的。
1.5 系统组成及原理
镍基钎焊热管式余热蒸汽锅炉是以镍基钎焊热管作为换热元件, 将烟气的热量通过扩大受热面积的热管段传递给压力汽包中的介质。在其中加热介质, 采用自然循环的形式, 把水变为饱和蒸汽。通过水位控制器控制蒸汽空间, 提高饱和蒸汽的质量, 当水位达到低水位时, 控制柜将信号传给水泵, 水泵开启送水, 直到水位达到高水位止, 如此反复循环。系统主要由烟气——水热交换器、给水泵、阀门仪表、输水管线、输气管线等组成。其系统如图所示:
图中:1———表示余热蒸汽锅炉;2———止回阀;3———截止阀;4———循环水泵;5———全自动控制箱;6———常闭法兰式电磁阀。
2热工计算
2.1 瓦斯气在空气中的燃烧公式
2.1.1完全燃烧公式:
2.1.2不完全燃烧公式:
2.2 500kW瓦斯发电机组每小时耗气总重量
目前, 国内一台500 kW瓦斯发电机组正常运转时, 发电功率为450kW, 排烟温度为600℃左右, 当镍基钎焊热管热交换器出水温度为164℃左右时, 它排出的烟气温度为180℃, 瓦斯完全燃烧时瓦斯和空气的体积比为1∶10, 为使燃料充分燃烧, 一般燃气与空气的混合比例为1∶12, (按1m3纯瓦斯发3度电计算)
500kW机组的耗气总量为:450/3× (1+12) =1950m3/h。
平均重量按1.25kg/m3计算, 耗气总重量为:2080×1.25=2437.5kg
2.3 500kW瓦斯发电机组每小时生产的蒸汽量
一台500kW瓦斯发电机组每小时生产0.8MPa的蒸汽量为:
Q= (T1-T2) ×C×m×η
式中:T1——换热前烟气温度, 550℃;
T2——换热前烟气温度, 180℃;
C——烟道气体平均定压比热容 (烟道气体的成分CO:13% H2O:11% N2:76%, 在100℃～600℃的平均定压比热容为0.268kcal/kg·℃)
M——耗气总重量, 2437.5kg;
η——换热效率98%。
Q= (550-180) ×0.268×2437.5×0.98=236868.45kcal/h
2.4 生产的蒸汽折算成标煤
将利用热量折算为标煤, 标煤的热值为7000kcal/kg, 锅炉的热效率约为65%, 每台余热蒸汽锅炉利用每小时生产蒸汽的热量折算成标煤为:
M= (Q1/η) /Q
式中:Q1——一台发电机组利用余热蒸汽锅炉产生的总热量
η——锅炉的热效率, 65%;
Q ——标煤的热值为, 7000kcal/kg。
M=236868.45/0.65/7000=52.059 kg
2.5 余热蒸汽锅炉生产的蒸汽量
每台余热蒸汽锅炉可生产0.8MPa的饱和蒸汽量 (饱和温度164℃) 为:
M=Q×η/ (h″1-h″2)
式中:Q——一台发电机组利用余热蒸汽锅炉产生的总热量;
η——机组效率, 95%;
h″1——164℃蒸汽热含为650.7kcal;
h″2——20℃温水的热含为20kcal。
M=236868.45×0.95÷ (650.7-20) =356.79kg/h
3 结语
水压试验机排气阀改造 第9篇
Φ140 ~ Φ340水压试验机是某公司钢管生产线上的压力检测设备,钢管品种为流体管、高压锅炉管。它可以对按API - SPEC 5L A、BX42 - X80、API SPEC 5CT - 2001、H40、J55、K55、N80 - 1等标准制造的管线管或套管等进行在线试压检测,试验压力最高可达105 MPa,因此对密封性能要求很高。
2 工作原理简介
钢管两端采用大间隙密封圈来密封,试压时注水阀排气阀同时关闭,由两台不同增压比的增压缸来增压。试压时可根据不同的生产要求,选择不同的增压方式。整个密封如图一所示。
原排气阀的密封方式采用锥面面密封,主要由四部份组成,如图二所示。
2. 1阀杆是与阀座配对研磨组合使用的。通过一台油缸来控制,在一次试压过程中有两次动作———上和下,从而实现排气阀的关和开。
2. 2阀座是固定在模座上与阀杆配对使用。阀座的内锥面与阀杆锥面形成面密封,阀座外面装有一个车氏密封圈,保证阀座与排气头模座的有效密封。
2. 3导向套是实现阀杆与阀座定位的。导向套固定在阀座内,上端也固定在排气阀法兰座上。导向套与阀杆阀座的配合精度要求高,在阀杆与阀座的密封过程中,主要保证阀杆与阀座的同心度。
2. 4 导套主要是给阀杆下半部定位导向,阀杆上装配车氏密封来实现排气阀下半部的密封功能。
原排气阀杆工作原理为: 当钢管注水时,控制排气阀杆的油缸活塞杆伸出,将阀杆向下推出。此时, 阀杆锥面和阀座锥面分开,排气阀打开。当试压钢管内部水注满时,排气阀杆油缸缩回,将阀杆向上带回,使阀杆与阀座的锥面紧密靠在一起,起到密封作用。当钢管开始试压时,增压缸向钢管内注水。这时压力P进入到排气阀杆工作腔时,两个车氏密封点和锥面密封起到密封作用,保证打压液不往外漏。阀杆在锥面密封面下部有段变径设计,这种设计很独特,为了在试压情况下,保证锥面密封面的密封性能良好,厂家设计这种变径结构,充分利用钢管内部试压压力P在变径段部份产生的一个向上的力P1来紧紧压住阀杆,使之与阀座锥面的接触压紧力随着压力的升高而增大。
3 存在问题
水压机原排气阀采用的这种锥面密封结构耐用,锥面密封效果好,备件使用寿命长。水压机自2006年投产以后主要生产的钢管试压规格都在69 MPa以内,生产状况一直都很正常。2009年后,由于使用维护不当,试验用的打压介质不能满足要求, 造成锥面密封结合面出现不同程度的刮痕,试压压力最高就只能达到60 MPa左右。更换一套阀杆与阀座,结果还是漏水。
造成压力下降原因何在呢? 首先分析是阀杆与阀座结合面没有研磨好,于是组织人员把阀杆、阀座和导向套进行研磨。研磨装配后,试压效果明显改善,压力可以上来,能生产69 MPa的钢管。经过一段时间的生产又出现泄压。重新分析和探讨,发现阀杆、阀座、导向套和导套这四者之间的关系很重要,四者的同心度要求很高。更换的备件与原有模座,导向套,导套之间的同心度达不到原始状态。临时研磨也只能使阀杆、阀座与导向套的同心度稍好一些,与模座的同心度不能保证。鉴于重新申报备件,则要求阀杆、阀座、导向套、导套及模座同时制造,并且出厂前要进行装配研磨,一是备件制造周期太长,厂家也没有专门的设备试压。二是成本问题, 一旦阀杆阀座备件需要更换,就必须配套更换整体模座。一套模座需要几十万,备件成本太高。
4 改进措施
为保证生产,又节约成本。我们决定将水压机原排气阀杆的锥面密封形式改为U形圈密封形式。因为U形超高压密封圈对阀杆,阀座,模座的同心度及光洁度等要求没有锥面密封结构要求高,U形密封为高强度聚胺脂材料所制,有很好的弹性,且压力越大则唇口受压张开压迫两密封面,压力越大,密封越好,也符合水压机的结构形式。并对排气阀杆, 阀座,导套三者重新加工,如图三所示。
4. 1阀杆重新改制,将阀杆原来的锥度密封凸台去掉,阀杆下半部份加工成直径D’= 147 mm,阀杆尾部车出一段光滑台阶和螺纹,光滑台阶用于装配U型密封件; 螺纹采用T形螺纹形式,并加工两个相应的锁紧螺母,便于拆卸和安装U型密封件。
4. 2阀座重新加工,加工尺寸跟我们所选取的U型密封相配。阀座上半部份装配导向套的孔径不变,下面与阀杆装配孔径需要改小。尺寸要比D’大1 mm,这样做是减少阀杆与阀座之间的摩擦。阀座下半部份同样要加工出一个可以固定U型密封件的压盖装置,用螺栓来固定在阀座上。
4. 3 导向套不需要改制,继续使用原来的备件。
4. 4导套重新改制,因为阀杆下半部份改成直径D’= 147 mm,导套的孔径相应的要变小,其他尺寸保持不变。
4. 5 U型密封为两件套,U型密封有一个特点,在工作时,它需要一个支撑环来支撑。否则,密封会被并紧装置挤压变形而失效。
将所有加工好的备件组装起来,安装到排气阀装置试车。试压压力达到要求,同时排气阀装置没有漏水现象。组织生产80 MPa的钢管,各种参数满足工艺要求,试压曲线合格,2009年改造至今未出现因排气阀漏水打压不起的故障。
5 结论
锥面密封相对水介质来说,密封性能较好,且使用寿命长。在实际操作上,如果使用维护不能满足要求,特别是水介质清洁度不能达到要求,这种密封使用效果就大打折扣,甚至造成密封失效。U型密封圈的密封结构形式简单,密封效果好,但使用寿命短,需要定期更换。以备件成本核算,锥面密封备件成本比U型密封圈备件成本高很多。综合比较,为了尽可能地降低成本且满足生产需要,所以我们做了以上改进。
摘要：针对水压机排气阀锥面密封结构分析,找出排气阀杆漏水原因,并采取措施,改进排气阀杆密封结构形式,有效的解决了问题。
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