吸收系统范文

吸收系统范文（精选12篇）

吸收系统 第1篇

本发明专利所设计的直接吸收式空调换气系统是由再生器、高温换热器、进气风机、吸收器、吸收剂溶液泵、气-气换热器、低温换热器、蒸发器、排气风机、冷剂水泵、再冷器、电气控制盘等连接而成。以高效的吸收剂水溶液为介质, 以55℃以上热源为热动力, 加热吸收剂溶液使其蒸发部分水分从而浓缩再生。利用吸收剂浓溶液的强吸湿性, 直接吸收新鲜空气中的水蒸气, 使空气的湿度和温度降低。其循环风全部为新鲜空气, 能使空调房间的空气不断更新。其加热热源可以是太阳能, 也可是废热。制冷循环是在常压下进行的, 其制造较传统的氟利昂电制冷及溴化锂吸收式制冷机更简单, 制造成本更低。这种节能产品小型可用于家庭, 大型可用于公共场所。直接吸收式空调换气装置主要利用废热或太阳能这样的低品位、可再生的能源, 对环境无任何污染。

吸收系统 第2篇

脱硫系统吸收塔循环泵叶轮磨损原因分析与防范措施

介绍脱硫系统吸收塔循环泵叶轮严重磨损导致循环泵入口滤网堵塞的情况,原因为石灰石料径过大及品质不合格、循环泵存在汽蚀、吸收塔石膏浆液pH值过低等,提出保持吸收塔石膏浆液合理的密度值、加强废水排放量和废水处理量、脱硫塔补水的过程中保持合理的pH值等防范措施.

作 者：侯臣 Hou Chen 作者单位：神华河北国华沧东发电有限责任公司,河北,沧州,061113刊 名：河北电力技术英文刊名：HEBEI ELECTRIC POWER年，卷(期)：27(z1)分类号：X77关键词：吸收塔循环泵 叶轮 磨损 石灰石 废水

吸收系统 第3篇

关键词： 差分吸收光谱技术； 连续监测； 环境监测； 气体浓度

中图分类号： TN 253 文献标志码： A doi： 10.3969/j.issn.1005-5630.2016.03.014

文章编号： 1005-5630（2016）03-0262-05

Abstract： To accurately measure the gas composition and concentration，we designed an air quality on-line continuous-monitoring system based on the differential absorption spectroscopy and the corresponding calculation method，because the spectral absorption characteristics of molecules in the ultraviolet of sulfides and nitrides in the atmosphere are specific.The system is designed to upgrade the performance of the hardware，achieving high precision.Algorithm Lambert-Beer′s law has been optimized.The effects of Rayleigh scattering and Mie scattering are eliminated，realize accurately，rapidly，real-time monitoring of gas composition and concentration.

Keywords： differential optical absorption spectroscopy； continuous monitoring； environmental monitoring； gas concentration

引 言

大气污染物主要包括硫化物、氮氧化物等，随着交通运输和工业的快速发展，大气污染日趋严重，逐渐影响人们的身心健康，因此大气污染也越来越受到关注[1]。对此，我们有必要研制一种可监测大气污染物的监测系统。

电化学分析法是目前大气污染物监测设备所采用的主要方法，能够得到广泛应用的主要原因是其价格低廉、结构简单，但由于存在操作繁琐、维护量大、交叉干扰、寿命短等缺点，该技术已处于被淘汰的状态。紫外荧光法虽然操作简单及精度高，但其只适合测量二氧化硫，不能同时测量氮氧化物。光谱检测技术灵敏度高，一般可达到10-9～10-12级，能满足对大气痕量气体的检测要求，同时光谱检测技术具有可检测气体种类多、响应时间快、受环境因素影响小、维护周期长等优点，非常适用于现场的在线连续监测[2-3]。差分吸收光谱法是光谱分析法中的经典算法，目前，差分吸收光谱技术主要集中在瑞典（OPSIS AB公司研制的OPSlS-DOAS系统）、德国（Heidelberg大学和Hoffmann公司开发的HMTDOAS系统）、美国（ThermalEnviromental Instruments开发的DOAS 2000系统）等国家[4]。而在国内，虽然已有仪器问世，但是相关技术仍不成熟，与国际先进水平相比没有竞争力。

对此，本文提出了一种基于紫外差分吸收光谱技术的可在线连续监测大气质量的系统，该系统可有效监测污染物的排放浓度，为评估污染物的排放量及提出有效的改善方案提供参考。

1 差分吸收光谱法原理

差分吸收光谱技术是20世纪70年代由德国Heidelberg大学环境物理研究所的Ulrich Platt教授首先提出，最早应用于大气质量监测及天体遥感等领域，现已发展成为监测分析大气污染物的主要方法之一[5]。

差分吸收光谱技术的本质是气体分子对光辐射的吸收。当一束光透过被测气体样品池时，光会被待测气体分子选择性吸收，从而改变光束的光强和光谱结构[6]。我们通过与光束的原始光谱比较，即可获得吸收光谱。通过分析光束在某一波段的吸收光谱，即可判断待测气体的成份和相应气体的浓度。

气体对光吸收所引起的光强衰减理论上是可以用式（1）表示，但是在实际的测量中，引起光强衰减的因素有很多，气体分子的吸收只是其中的一部分。尤其是对痕量气体检测时，由于气体浓度很低，Rayleigh散射和Mie散射引起的光强衰减占很大部分，此时式（1）的Lambert-Beer定律已不再适用。

Rayleigh散射是指粒子的直径远小于入射光波长（小于波长的十分之一）时所引起的散射，主要是气体分子的散射。Rayleigh散射所引起的消光系数εR（λ）可表示为

Mie散射是指大气中粒子的直径与辐射的波长相当时引起的散射，这种散射主要是由大气中的微粒，如烟、尘埃、小水滴及气溶胶等引起的[7]。Mie散射所引起的消光系数εM（λ）可表示为

在实际测量中，被检测介质往往包含很多种污染气体，以σi（λ）表示第i种类型气体的吸收截面，ci表示第i种气体的浓度，则可将式（1）扩展为

将Rayleigh散射和Mie散射等引起的光谱变化称为“宽带”光谱（低频），将分子吸收引起的光谱变化称为“窄带”光谱（高频）。数学上使用一个高通滤波器将随波长快速变化的“窄带”光谱分离出来，被分离出来的分子吸收光谱用参考光谱进行拟合，就能够反演出被测气体的成份及其浓度[8]，这就是差分吸收光谱法的基本原理。

2 监测系统的设计

大气质量连续监测系统主要包括三部分：光路部分、气路部分和电路部分。光路部分主要包括氙灯光源以及光谱仪中的光路系统（入射狭缝、凹面光栅、传感器等）；气路部分主要包括进气口、气管、流量计、气室和出气口；电路部分主要包括主控制模块、传感器模块和接口模块。

2.1 系统总体设计框图

大气污染气体连续监测系统的框图如图1所示。

利用氙灯发出的光源汇聚进光纤，经过光纤传输进入气室。光线穿过气体室时经被测气体吸收，穿出后由光纤传输进入光谱仪[9]。在光谱仪内部经过光栅分光，由阵列光电传感器将分光后的光信号转换为电信号，获得气体的连续吸收光谱信息源[10]。再根据Lambert-Beer定律，通过吸光度，推算出被检测气体浓度，将结果显示在液晶屏上。

2.2 光源

在前人做过的研究中，SO2气体的吸收波长为200～230 nm和290～310 nm，NOX气体的吸收波长为200～230 nm和350～450 nm。本文选用滨松的L12336氙灯作为紫外光源，这款氙灯有内置电源模块，波长为200～1 100 nm，具有寿命长（约1×109 flashes）、集成度高、光源稳定性好等特性。图2为L12336标准光谱谱线，图3为L12336光源的稳定性曲线，图4为本系统采集到的氙灯光谱谱线。

2.3 光路设计

目前，主流通用微型光谱仪大多采用了如图5所示的Czerny-Turner结构，采用平面光栅作为分光器件。由于平面光栅成本低廉、复制简单而得到广泛的应用，但是这种光学结构却存在着光学设计复杂、杂散光消除困难、灵敏度差、像差大等缺点，所以，高端的光栅分光型光谱仪一般采用如图6所示的平场全息凹面光栅。凹面光栅虽然成本较高，但是光路设计简单，降低了杂散光，同时简单的光路结构也使光谱仪得以小型化。

2.4 传感器

在本设计中选择滨松S10420型号的薄型背照式紫外增强CCD图像传感器，该传感器具有性噪比高、响应度高等特点。图7为其光谱响应图，可见其光谱响应度比一般的传感器要高得多。

2.5 气室

在被测气体浓度一定的情况下，气体吸收度与气体吸收池的长度成正比。所以增加气体吸收池的长度，有利于提高仪器的灵敏度，从而提高对低浓度气体的测量精度。但为了实现仪器的便携性，我们需将气体吸收池的长度控制在一定的范围内，所以，在本设计中气体吸收池的长度为25 cm。

2.6 系统电路

系统电路结构主要包括CPU、接口模块、氙灯模块、传感器模块及ADC模块等，如图8所示。在本系统中，采用了恩智浦推出的LPC1788微处理器，该处理器是一款集成LCD图像控制器的ARM Cortex-M3微控制器，具有高达512 KB的片上闪存程序存储，96 KB的片上SRAM及4 KB的片上EEPROM。

3 结 论

本文基于差分吸收光谱技术及改良的Lambert-Beer定律，设计了一种可在线连续监测大气质量的系统，并详细阐述了设计原理及系统的实现方案。相对于传统的大气污染物监测设备，该系统不仅具有同时反演出多种待测气体浓度的特性，还具有测量精度高、抗干扰能力强等优点，实现了准确、快速、实时地监测气体组分及相应浓度的目的。

参考文献：

[1] 于意仲，周小玉，张帆，等.紫外差分光学吸收法测量污染气体的实验研究[J].环境科学学报，2003，23（5）：630-634.

[2] 刘文清，崔志成，刘建国，等.大气痕量气体测量的光谱学和化学技术[J].量子电子学报，2004，21（2）：202-210.

[3] 任利兵，尉昊赟，李岩.中红外傅里叶气体分析软件系统的设计[J].光学仪器，2010，32（6）：36-39.

[4] 孙永跃.机动车尾气检测仪紫外差分算法研究与软件设计[D].天津：天津理工大学，2009：4-8.

[5] 邵理堂，王式民.差分吸收光谱技术在线监测烟气浓度的反演算法[J].仪表技术与传感器，2010（10）：86-89.

[6] 成林虎.差分吸收光谱技术在大气监测领域中的应用[J].科技信息，2012（23）：76-78.

[7] 汤永涛，王国恩，厉春生.大气环境对电磁信号的影响[J].舰船电子对抗，2009，32（2）：56-59.

[8] 崔厚欣，齐汝宾，张文军，等.差分吸收光谱法大气环境质量在线连续监测系统的设计[J].分析仪器，2008（1）：7-11.

[9] 高天云.2009年上海地区发电机组跳闸原因分析及防范建议[J].电力安全技术，2011，13（1）：23-26.

[10] 张卓，孙玲玲.浅谈OMA-3510硫磺比值仪[J].大化科技，2010（1）：4-6.

盐酸储罐尾气吸收系统的应用 第4篇

1 现状分析

某企业2004年安装玻璃钢储罐2台, 2013年现场使用的16台盐酸池已经达到了报废使用年限, 经申请拆除现有的16台盐酸池, 在原址安装2 台500 立方米的玻璃钢储罐, 于2013 年10月份投用, 投用前, 为了防止盐酸尾气的挥发, 在4个罐内注入了石蜡, 在G1、G2两个罐内各添加石蜡10吨, G3、G4两个罐各添加石蜡6 吨, 投用2 个月后, 从现场情况来看, 现场设备设施腐蚀加大, 环境恶劣。经过查找原因, 为盐酸储罐盐酸尾气所致。企业在盐酸储罐尾气处理过程中的蜡封方法已经无法满足当代工艺发展需求, 因此, 有必要采取措施消除盐酸尾气的无组织排放, 减少酸气对大气的污染[1]。

附储罐参数

2 盐酸储罐尾气挥发量

2.1 盐酸储罐盐酸尾气量的计算公式

GZ=M (0.000352+0.000786 V) PF

GZ—液体的蒸发量, kg/h

M—液体的分子量

V—蒸发液体表面上的空气流速m/s, 以实测数据为准, 无条件实测时, 一般可取0.2-0.5

P—相当于液体温度下的空气中的蒸汽分压力mm Hg

F—液体蒸发面的表面积

2.2 盐酸参数

盐酸浓度 wt% 30.00%

盐酸温度 ℃ 20

盐酸溶液平均分子量M 21.2387P

盐酸蒸汽分压P

HCl分压mmHg 10.6

H2O分压 mmHg 5.41

总压P mmHg 16.01

2.3 酸雾 (蒸发量) 计算

盐酸蒸发量Gz kg/h 13.113

其中HCl kg/h 3.934

kmol/h 0.108

Nm3/h 2.418

mg/Nm3 786.751

Vt%0.0484%

3 盐酸储罐尾气吸收方案

3.1 工艺流程改进

基于盐酸储罐尾气吸收方案改进过程中工艺流程改进的落实应从以下几个方面入手:第一, 在设备安装过程中要求相关技术人员应严格遵从安装原则, 即用DN100通气管对G1、G2盐酸罐顶进行横向连接, 同时保障在DN100横线中间用三通连接DN100 竖线, 且在竖线下端安置DN100×200 异径接头, 并置入水箱中, 继而由此来满足尾气吸收条件, 缩小尾气释放范围;第二, 基于工艺流程改进背景下, 要求企业在工艺加工过程中应注重依据自身盐酸储罐尾气吸收状况制作相应的水箱设备, 且保障水箱设备为1m3。同时基于上侧盖可打开、侧面安装DN25、下部安装DN25排污阀等条件的基础上便于相关工作人员开展相应的尾气处理行为, 并利用水箱设备及时排出酸性水, 达到污染较小的工艺加工状态.继而就此营造良好的工艺加工环境, 避免酸性气体的释放[2]。

3.2 设备进行改进

为了提升整体盐酸储罐尾气处理效果, 要求相关技术人员在设备操控过程中应注重在G1、G2 罐顶安装DN100 衬塑呼吸阀, 以此来实现对收付料问题的处理, 提升整体施工水平, 满足安全工艺加工条件[3].同时考虑到冬季水箱的防冻凝, 在水箱外侧安装电伴热带, 保证冬季的正常运行, 运行温度控制在15℃左右。

3.3 工程设计改进

在盐酸储罐尾气处理过程中以工程设计改进形式亦可达到高效率尾气吸收目的, 因而在此基础上当代企业在发展过程中应着重提高对此问题的重视程度, 且依据工艺加工过程中轻、重组分不同工艺条件的特点对氯化设计进行调整, 继而由此减少有害气体释放总量, 避免其影响到生态环境的有效保护。此外, 在工艺加工过程中为了提升整体尾气吸收效率, 要求企业在实践生产过程中可通过将盐酸罐顶部进料改造成底部进料的形成来满足尾气吸收条件, 且注重将顶部进料管与罐底距离控制在200m左右的基础上来达到良好的工艺加工成效。

4 使用效果

改造后投入使用, 第一次使用罐顶检尺孔处产生少量酸气, 对安装法兰螺栓紧固后, 未发现酸气, 呼吸阀使用良好.使用半年来, 平均每天收酸一次, 进酸时酸雾经吸收后空气能顺利排出, 用酸时空气经呼吸阀顺畅进入盐酸储罐。使用过程中完全杜绝了酸雾泄漏情况。

5 结语

综上可知, 盐酸储罐尾气问题的凸显严重的影响到工作环境, 因而在此背景下, 要求当代企业在工艺加工过程中应着重强调对此问题展开行之有效的处理, 且从工程设计改进、工艺流程改进等途径入手来完善盐酸储罐尾气吸收方案, 且就此来应对传统工艺流程模式下凸显出的相应问题, 达到高质量工艺加工状态, 并实现对盐酸储罐尾气的有效处理, 有效保护环境污染。

摘要：就当前的现状来看, 盐酸储罐盐酸尾气挥发导致的环境问题, 不仅对周边的环境造成污染, 而且对现场的设备实施的腐蚀也非常严重, 同时也威胁着员工的身体健康, 因而现代工厂在产品储存过程中应强调对尾气的吸收, 并依据现场生产现状对尾气吸收方案内容及系统进行改进, 继而由此满足工厂生产条件, 且避免环境污染的问题, 达到最佳的产品生产状态。本文从盐酸储罐尾气吸收装置改造分析入手, 并详细阐述了盐酸储罐尾气具体吸收改造方案, 旨在其能推动当代工厂生产过程的有序开展。

关键词：盐酸储罐,尾气,吸收

参考文献

[1]戴锋, 薛光才.化工生产含氨尾气吸收装置优化改造[J].现代化工, 2014, 12 (01) :118-121.

[2]裴琼.硫基复合肥生产中氯化氢尾气吸收装置的优化设计[J].化工设计通讯, 2014, 15 (05) :84-86.

公司吸收合并协议 第5篇

甲方：

乙方：

为了扩大公司规模，提高公司在市场中的竞争能力，经甲、乙双方股东会决议，甲、乙双方合并，达成协议如下：

一、甲、乙双方合并，由甲方吸收乙方，乙方解散注销。

二、至合并基准日，甲方共有资产万元(人民币)：其中：货币资金万元(人民币)，应收帐款万元(人民币)，……；共有负债万元(人民币)：其中：应付帐款万元(人民币)，应付税金万元(人民币)，……；所有者权益万元(人民币)：其中：实收资本万元(人民币)，盈余公积万元(人民币)，……。乙方共有资产万元(人民币)；其中：货币资金万元(人民币)，应收帐款万元(人民币)，……；共有负债万元(人民币)：其中：应付帐款万元(人民币)，应付税金万元(人民币)，……；所有者权益万元(人民币)：其中：实收资本万元(人民币)，盈余公积万元(人民币)，……。

三、甲、乙双方合并后，甲方共有资产万元(人民币)：其中：货币资金万元(人民币)，应收帐款万元(人民币)，……；共

有负债万元(人民币)：其中：应付帐款万元(人民币)，应付税金万元(人民币)，……；所有者权益万元(人民币)：其中：实收资本万元(人民币)，盈余公积万元(人民币)，……。乙方解散注销。原乙方的股东成为甲方的股东。甲方的注册资本变更为万元(人民币)；各股东出资额及出资比例如下：

（由合并双方自行约定）

三、甲、乙双方合并后，原双方的债权、债务全部由甲方承继。

四、本协议经双方签字盖章生效。

甲方(盖章)：乙方(盖章)：

法定代表人或其代理人签名：法定代表人或其代理人签名：

动手操作 有效吸收 第6篇

关键词：小学数学；动手操作；有效

在美国华盛顿的一家图书馆墙上排列着这么一句醒目的话：我听见了，就忘记了；我看见了，就记住了；我做过了，就理解了。由此可见，动手操作的重要性。那么，在数学教学中应该如何进行有效的动手操作活动呢？结合我这几年的教学和大量的阅读学习，我总结了以下几点：

一、对症下药，有效操作

数学课堂中，很多知识的学习都跟动手操作有关，但不是所有的操作都是有效的、必须的。常见的现象就是，教师要上公开课了，然后就会设计一个动手操作的环节，也不论是否真的需要，是否真的对学习有效。所以我认为，有效的动手操作是在教师了解学生的认知结构、分析教材之后再展开的。

我们知道，对于小学阶段的学生来说，他们的空间观念还不成熟，这时候就需要通过动手操作来培养他们初步的空间观念。比如，在教学《认位置》这一课时，我们就可以围绕他们身体的某些部位，如，左手、右手，左脚、右脚，左眼、右眼，左耳、右耳等来进行教学，这样就能引导学生较好地认识左、右两个方位；而通过围绕学生间座位关系的讨论，又能让学生体会物体之间的位置关系是相对的。像这样的教学具有很强的操作性，能使学生在轻松、愉快的学习氛围中理解并掌握左右相对的位置关系，体会到数学与生活的密切联系，还进一步发展了他们的空间观念。

像这样的教学案例还有很多，但有一个共同点就是他们所进行的操作都是根据学生认知结构和心理特征来进行的，这样能让学生对知识有更好的理解。

二、把握时机，有效操作

心理学研究表明：儿童有一种与生俱来的、以自我为中心的探究性学习方式。而作为一名数学教师，如果能够把握住这一点，适时展开动手操作活动的话，定能激发他们的学习潜能。

我曾见过一位教师的操作，他选择的操作点很得当，并且恰如其分地把握了时机。这位老师在教学《平行四边形的面积》一课时，先出示了一组图：面积相等的一个长方形和一个平行四边形。他让学生观察并猜测哪一个图形的面积大？有的学生猜长方形的面积大，有的猜平行四边形的面积大，也有的猜两个图形面积一样大。然后，教师让学生用数图形所占方格数的方法来验证自己的猜想，学生通过“数方格”这一操作活动，发现它们都占了24个方格，得到了这两个图形面积相等的结论。接着，教师又进一步引导学生观察这组图中的长方形的长和宽与平行四边形的底和高，这二者相对比，其长度又有何关联？学生发现：长方形的长和平行四边形的底相等，都是6个方格的边长那么长；长方形的宽和平行四边形的高又相等，都是4个方格的边长那么长。这时候，教师进一步引导学生根据刚才的发现，联系长方形的面积计算公式去推测平行四边形面积的计算方法：根据“长方形的面积=长×宽”，推得“平行四边形的面积=底×高”。在此基础上，教师及时组织学生动手操作验证这个推测，发给学生一张平行四边形的纸片，让学生画出一条底边上的高，再沿这条高线剪开，将得到的直角三角形和直角梯形平移拼接，得到了一个长方形。通过一系列的动手操作后，学生发现：刚才的平行四边形转化成了现在的长方形，这个长方形的长就是那个平行四边形的底，这个长方形的宽就是那个平行四边形的高。至此，验证了所推测的“平行四边形的面积=底×高”的正确性。

在这一系列有效动手操作活动的案例中，教师通过问题的启发引导，在学生渴望探索的心理状态下展开，极大地激发了学生的兴趣。可见，知识的生长点是组织有效动手操作的关键内容，抓住学生的心理状态展开操作是有效动手操作的最佳时机。

三、结合实际，有效操作

荷兰数学教育家弗兰登塔尔认为：“数学来源于现实，也必须扎根现实，并且应用于现实。”爱动是孩子们的天性，孩子们对生活中的事物都充满了好奇心，他们都想看一看、动一动、量一量。而加强有效的动手操作是学生获取知识、解决实际问题的一种很好的方法。

我们的新教材就为学生提供了很多操作的机会。如，在教学《米、厘米》这一课时，在学生认识米、厘米的长度单位及相应的进率，建立1米、1厘米的长度观念基础上，可以让学生解决实际问题：怎样知道“教室的长度”“文具盒的宽度”“人的高度”等等，让学生亲自动手去试一试，量一量……课上学生“动”了，气氛也“活”了。这样，学生就用自己所学的知识解决了生活中的实际问题。像如此结合实际的有效的动手操作，从一定程度上能够很好地激发学生学习数学的兴趣，对他们吸收知识做了一个很好的铺垫。

总之，小学数学课堂的动手操作活动有时是必不可少的，学生在有效的操作中思维活跃，创新萌生，灵感迸发，智慧之花不时在指尖开放。动手操作作为学生学习数学的重要方式之一，值得我们一线数学教师不断地探索总结，从而在课堂教学中使学生更好地吸收掌握数学知识，体会数学的无穷魅力。

参考文献：

[1]叶奕乾，何存道，梁宁建.普通心理学[M].上海：华东师范大学出版社，1991.

[2]张峰.小学数学课堂中动手操作的有效性思考[J].读与写，2013（02）.

[3]张妤茜.例析小学数学教学中的动手操作[J].教师博览，2013（02）.

单端正激焊接系统中吸收电路的分析 第7篇

随着焊接工艺技术不断提高,焊接电源输出电压、电流波形的质量、稳定性和可靠性也要求越来越高。焊接电弧电源随焊接工艺要求不同而不同。逆变焊接电源中常见的电弧有脉冲电弧、自由电弧和压缩电弧。近年来,电力电子技术的不断发展,在焊接系统中,脉冲电弧在焊接系统中已经得到广泛的应用。从主电路分析逆变弧焊分为半桥式逆变弧焊、全桥式逆变弧焊和单端正激弧焊,以上三种弧焊各有自优缺点。单端正激逆变器主电路次级输出续流二极管流过的电流幅值大,二极管恢复时间长,主电路的频率等于开关频率,输出滤波器体积大,重要的是高频变压器磁心仅工作在磁滞回线的一侧,效率较低。本文用单端正激逆变直流脉冲弧焊,但是直流脉冲弧焊存在开关管在高频的导通和关断时存在过冲电压和过冲电流,影响了焊接系统的稳定性和可靠性,严重时焊接系统将无法工作,本文重点分析单端正激逆变电源中用吸收电路抑制,众所周知,开关管瞬时的电压和电流(du/dt、di/dt)将将产生过冲电压和过冲电流。本文通过仿真分析可知,通过改变RC吸收电路的参数值能抑制开关管产生尖峰电压和电流,通过实验验证了该方法的可行性。本文的吸收电路将为提高焊接系统电弧质量以及系统的稳定性和可靠性提供一定的指导意义[1,2]。

1 电路拓扑结构分析

图1为单端正激逆变弧焊主电路原理图,单端正激逆变电源是经过交流整流后直流电压逆变成方波提供给负载,在交流整流后有平波电感L平波直流电压的作用,该电感L对逆变开关管有很大的影响,L增大,不仅使变压器上的电压上升过程缓慢,而且增大了电压尖峰,同时还产生振荡。L越大,振荡频率越低。因此,要根据系统的功率大小和焊接工艺的要求以及在调试过程中合理的选取L的大小值;变压器的漏感对开关管关断过程的变压器一次反向电压幅值及变压器二次的反向电压尖峰有很不利的影响,并且限制了单端正激逆变电源的输出功率;逆变电路的电容对开关管关断时间的反向电压起调整作用,在设计和调试时要选取适当;变压器的反向去磁作用通过励磁电流的改变会自动平衡。因此,磁路中要加入适当的空气隙从而改善磁导率的线性度[2~5]。

2 仿真分析

对图1的主电路的开关管开通和关断是的过冲电压进行仿真分析,假定开关管的频率为4 6 K H Z,用PSPICE软件仿真其参数[2],S1用N-MOSFET,S2用P-MOSFET,上桥臂选用IRF4905开关管型号、下桥臂选用IRF3710型号。为了更清晰的分析开关管的过冲电压,我们对开关管S1的开关状态的尖锋电压进行仿真分析。S1为正脉冲导通,S2为低脉冲导通,这样保证其两个开关管可靠的工作,不同的PWM控制模式会使开关管输出不同的电压、电流波形。图2(a)为开关管两端不加RC吸收电路的的仿真波形,从该图中可知,MOSFET开通瞬间有较大过充电压;图2(b)为在开关管两端加吸收电路的仿真波形,RC吸收电路参数为:C=1NF、R=1kΩ,与图2(a)相比减小了过充电压;图2(c)为RC吸收电路参数为:C=2.2n F、R=330Ω的仿真波形。从仿真波形分析可知,MOSFET在开通和关断时存在尖锋电压,在开关管两端加吸收电路后能抑制过充电压,通过仿真波形比较可知,吸收电路的电容越大,吸收电阻越小的情况下吸收过充电压的效果越明显。

3 实验验证

基于上述分析和设计,本文选用主芯片DSP(TMS320F2812)为控制单元,DSP具有最大150MHz(1.9V内核电压)的时钟频率,在一个周期内可以对任何内存地址快速完成读取、修改、写入操作,使得效率及程序代码达到最佳[1]。图4为软件系统流程图,图5为RC吸收电路试验波形,图5(a)C=5n F、R=0.8kΩ时的测试波形,图5(b)R=100Ω、C=15n F时的测试波形。从试验波形可以看出,RC吸收电路能抑制开关管的过充电压和过充电流,当电容C的取值越大,电阻取值越小时,吸收效果越好。

4 结论

本文通过对双端正激逆变焊接电原开关管的的理论分析可知、开关管在高频导通和关断时会产生过冲电压和过冲电流,通过理论分仿真可知,RC吸收电路能减小过冲电压和过冲电流,同时增加吸收电路的电容和减小电阻的值能更好吸收开关管的尖峰电压,通过实验验证了RC吸收电路在焊接逆变电源应用中的可行性。

摘要：开关管在开通、关断时存在过充电压和过充电流,本文针对开关电源数字控制焊接系统的电弧质量进行了分析和研究,为了提高焊接系统电弧质量、稳定性和可靠性。可行的拓扑电路结构和相应控制方法是实现自动化焊接系统的首要条件,而在数字控制的开关电源焊接系统中,首先要通过闭环控制开关管的正常开通和关断,但是在开关管的高频开通和关断中,存在过充电压和过充电流,基于此,本文主要分析了单端正激逆变焊接系统中开关管工作时尖峰电压和尖峰电流,并提出了相应的解决办法。通过理论分析、仿真和试验可知,RC吸收电路能抑制开关管的过充电压和过充电流,从而确保焊接系统的电弧质量。

关键词：焊接系统,过充电压,电弧,RC吸收电路

参考文献

[1]张小平,周玉荣.双端正激逆变器研究[J].电焊机,2010,40(1):59-61.

[2]李永平,董欣,蒋宏.PSPICE电路设计实用教程[M].国防工业出版社,2004.

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[4]Chianti S J,Charm J M.Parallel control of the UPS inverterswith frenquencv-dependent droop scheme.IEEEPESc,2001.

吸收式与热压缩式海水淡化系统比较 第8篇

1 物理模型

所研究的海水淡化装置均为6 效,图1 为MED - TVC系统示意图,选择了蒸汽喷射器加在第4 效蒸发器后( 4 + 2) 的流程,其工作原理见文献[7],在此不再详述。

图2 为溴化锂MED - ABVC系统示意图,该系统是通过消耗少量高温热源作为吸收式热泵的驱动热源,回收海水淡化系统的末效二次蒸汽的低温热源,将低品位热源转化为高品位热能,再将产生的高品位热能作为多效蒸发海水淡化系统第一效蒸发器内的加热热源,对进料海水进行多效蒸发,生产可观的产品淡水。该系统包括多效蒸发海水淡化和LiBr吸收式热泵两个热力循环,这两个循环匹配相连构成一个新的循环系统。该海水淡化装置的热力循环过程见文献[7],在此不做详述。现只介绍LiBr吸收式热泵装置,该装置的热力循环分为以下4 个过程:

过程1: 在热泵蒸发器中,海水淡化装置产生的末效二次蒸汽一部分导入冷凝器,预热原料海水,其余部分进入热泵蒸发器; 而从海水淡化装置第一效蒸发器出来的部分加热蒸汽冷凝水经过节流阀后进入热泵蒸发器中,吸收末效二次蒸汽释放的汽化潜热而蒸发,产生的水蒸汽导入吸收器中。

过程2: 在热泵吸收器中,LiBr浓溶液吸收来自热泵蒸发器的水蒸汽,并释放热量,直至变为LiBr稀溶液; 部分加热蒸汽冷凝水进入吸收器,吸收释放的热量而蒸发,产生的加热蒸汽导入海水淡化装置中。

过程3: 在热泵热交换器中,LiBr稀溶液出吸收器后,先被溶液泵升压,之后进入溶液热交换器,在其中吸收来自发生器中浓溶液的热量,使其温度升高,再进入发生器。

过程4: 在热泵发生器中,LiBr稀溶液吸收驱动蒸汽释放的汽化潜热而蒸发,在蒸发过程中,溶液温度升高,浓度变大, 产生的加热蒸汽被输送至海水淡化系统,同时出口的LiBr浓溶液导入热交换器。

2 数学模型

所研究的MED - TVC系统的热力计算数学模型、成本数学模型以及MED - ABVC系统的成本数学模型采用文献[7 -9]的算法,在此只介绍LiBr吸收式热泵装置的热力计算数学模型。 计算中遵守能量守恒定律,入、出设备的能量应相等; 同时也遵守质量守恒定律。

( 1) 蒸发器中:

式中: m ——蒸发器中循环工质流量,kg/s

h1'——蒸发压力下饱和蒸汽焓值,kJ/kg

h3——冷凝压力下饱和水焓值,kJ/kg

QE——蒸发器吸热量,kJ/s

( 2) 吸收器中:

式中:

ε1——溴化锂稀溶液质量浓度

ε2——溴化锂浓溶液质量浓度

h8——溶液热交换器出口浓溶液焓值

h2——吸收器出口稀溶液焓值

QA——吸收器放热量

( 3) 发生器中:

式中: h4——发生器出口浓溶液焓值

h4'——发生器出口水蒸气焓值

h7——溶液热交换器出口稀溶液焓值

QG——表示发生器耗热量

( 4) 溶液热交换器中:

式中: QH——溶液热交换器的换热量

( 5) 冷凝器中( 海水淡化装置第一效蒸发器) :

式中: M 、h 、C 、t ——质量流量、焓值、比热和温度

下标g——发生器产生的蒸汽

下标a——吸收器产生的蒸汽

下标bin——冷凝器入口海水

下标con——冷凝器凝结水

下标d——冷凝器中产生的二次蒸汽

下标bout——冷凝器出口海水

3 结果与分析

海水淡化装置的基本计算参数见文献[7]; 热泵的动力蒸汽采用我国华能北京热电厂的汽轮机第5 级抽汽为驱动热源[10], 其动力蒸汽压力为0. 261 MPa ,温度为129 ℃。针对这两种不同的系统,当海水淡化装置均为6 效,在其它参数相同的情况下,改变海水淡化装置末效二次蒸汽温度从34 ~ 40 ℃ 变化, 研究了末效二次蒸汽温度对系统的影响,并对这两种不同系统进行了热力性能和经济性比较。

由图3 ~ 图5 可知,随末效二次蒸汽温度提高,MED - TVC系统的蒸发器总传热面积增大; 动力蒸汽量减少,淡水成本变化不明显。主要原因是:

( 1) 随末效二次蒸汽温度升高,各效蒸发器传热温差减小,蒸发器总传热面积增大。

( 2) 随末效二次蒸汽温度升高,TVC的引射蒸汽温度升高,因而喷射器所需动力蒸汽量减少。

( 3) 影响系统淡水成本的主要因素有两个: 一是动力蒸汽费用,二是海水淡化装置的蒸发器总面积折旧费用。末效二次蒸汽温度升高,动力蒸汽费用降低,蒸发器总面积折旧费用增加,综合效果是淡水成本变化不明显。

由图3 ~ 图5 还可知,随末效二次蒸汽温度提高,MED - ABVC系统的蒸发器总传热面积增大,动力蒸汽量略有减少, 变化不明显,淡水成本增加。这主要由于末效二次蒸汽温度升高,各效蒸发器传热温差减小,蒸发器折旧费增加,动力蒸汽略有减少,蒸汽总费用略有减少,综合效果导致成本升高。

与MED -TVC系统相比,在其它参数相同的情况下,MED - ABVC系统所需蒸发器总面积较大,所需动力蒸汽量较少,淡水成本较低。当末效二次蒸汽温度都为34 ℃时,MED - ABVC系统淡水成本节省9. 23%。由此可见,在本文的计算范围内, MED - ABVC系统的经济性优于MED - TVC系统。主要原因是:

( 1) 对于MED - TVC系统,因抽取二次蒸汽作为TVC的引射流体,导致TVC后面蒸发器的加热蒸汽流量明显减少,传热量减少,造成蒸发器总面积较小,因而蒸发器总面积折旧费用较少。

( 2) 但对于MED - ABVC系统,有效利用了海水淡化装置中末效二次蒸汽大量余热,提高了能源利用率,故所需动力蒸汽量较少。又因动力蒸汽费用起了决定性因素,故MED - ABVC系统的经济性优于MED - TVC系统。

4 结论

( 1) 提高末效二次蒸汽温度,会造成MED - TVC系统的蒸发器总传热面积增加,但可减少动力蒸汽量,综合效果淡水成本无明显变化;

( 2) 提高末效二次蒸汽温度,会造成MED - ABVC系统的蒸发器总传热面积增加,而所需动力蒸汽量无明显变化,这样会增加淡水成本;

吸收系统 第9篇

关键词：装车系统,溶剂吸收法,油气回收,设施

油品储运的损耗分为大呼吸损耗和小呼吸损耗2种方式。油品在调合生产、产品储存、成品运输等各个环节中都会伴随着大、小呼吸损耗。小呼吸损耗,主要是由于昼夜、环境温度改变,直接导致油罐内气体空间温度发生改变,从而造成的挥发损耗,这部分损耗主要由自然环境因素引起,故不可避免。另外小呼吸损耗与油罐的结构形式、罐容量、所储存油品自身的特性等因素也有一定关系。大呼吸损耗,主要是由于油罐内油品的收付作业、收付速度而引起的损耗,这部分损耗是随着油品的输转或移动而产生。不论是大呼吸损耗还是小呼吸损耗,都会在健康、环境、安全、质量等方面带来多种危害。油品储存的自然环境和油品的自身性质无法改变,但我们可以通过提高油品收付作业效率、控制油品收付作业的速度来减少大呼吸损耗量。油品装车系统作业时,我们可以通过回收、处理油品在收付移动中挥发的油气,从而达到减少油品在收付移动中产生的大呼吸损耗。

1 油气回收技术

在国外,从20世纪60年代起,石油行业就开始研究油气回收技术,并将这种技术作为降低油品蒸发损耗的措施进行推广。在我国,从20世纪80年代起,国家相关部门就开始组织行业内进行这方面的研究与开发,同时引进油气回收技术上的各种设备[1]。目前实现了油气回收且保证一定回收率的方法主要有活性炭吸附法、有机溶剂吸收法(常压常温法和常压低温法)、直接冷凝法和膜技术分离法[2]。

活性炭吸附法是采用活性炭或者其他高效吸附剂,通过分离油气中的挥发性烃类等有机物气体与空气,并使用吸收剂吸收烃类等有机物气体的油气回收方法[3]。有机溶剂吸收法主要分为常压常温和常压低温2种方法[4],常压常温法是利用各种不同油气在吸收剂中溶解度的不同,来实现油气与空气的分离,再利用烃类物质吸收油气,在真空状态下解吸出的油气被贫油吸收,转化为富油,达到回收油气的目的。常压低温法是利用冷冻机将吸收液冷却至低温(-30℃以下)后,在吸收塔内对油气进行喷淋、吸收的一种方法。直接冷凝法是通过物理反应,直接将油气在低温状态下凝结成液体回收,或者在高压状态下凝结成液体并回收的一种方法。膜技术分离法是利用烃类等有机物气体与空气在膜内具有不同的扩散特性,来实现油气分离的一种方法,这种扩散特性就是我们讲的渗透速率。

以上介绍的这4种油气回收方法各有优缺点。活性炭吸附法技术成熟、成本低,但是对活性炭的使用寿命、安全使用要求较高,运行成本较高,特别是活性炭的吸附能力直接影响了油气回收率,如果回收的油气中含有固体颗粒,还必须增加固体颗粒预处理设施。

有机溶剂吸收法中常压低温法有较高的油气回收率,但需要使用耐低温钢材以及添加制冷设备,前期资金投入量较大。常压常温法回收油气效果明显,但最后环节需要贫油吸收油气,产生的富油较难处理,故常压常温法油气回收有一定的使用局限性。

直接冷凝法回收的油气最纯净,但需要在低温下才能有很高的回收率,回收过程能耗较高,且需要使用耐低温材料,对低浓度油气回收效果不明显。

膜技术分离法油气回收适用范围广,流程简易,且操作非常简单,但对高分子膜材料要求很高,对高分子膜材料的研究投入较大,设备投入资金较大[5],国产化程度不高。这几种油气回收技术的回收率及国产化程度排名见图1。

2 溶剂吸收法工艺特点

有机溶剂吸收法油气回收有常压常温吸收法和常压低温吸收法2种方法。本文主要介绍常压常温溶剂吸收法油气回收设施在装车系统中的应用。

常压常温溶剂吸收法工艺是利用油气中的空气和纯油气在常温、常压下在专用吸收剂中溶解度不同的特性,利用专用吸收剂吸收油气中的纯油气,实现油气中纯油气与空气的分离;然后将吸收纯油气的专用吸收剂输送到真空条件下,使纯油气从吸收剂中解吸出来,实现纯油气与吸收剂的分离以及专用吸收剂的再生;通过贫油将解吸出来的纯油气吸收,从而达到油气转化为富油的目的。

该方法在常压常温下进行,对操作环境没有特殊要求,整个工艺过程简单,便于操作,设计可操作空间大,可以回收各种混合油气。

3 溶剂吸收法工艺在装车系统中的应用

溶剂吸收法油气回收工艺常见于炼厂铁路及公路装车系统,是与火车大鹤管、汽车小鹤管相互配套的环保节能设施,以密闭装车条件下产生的油气为原料,对装车油气进行回收的环保生产装置。按照Q/SH 0117-2007,油气回收系统工程技术导则的要求,炼油厂罐区的油气回收处理设施靠近装车站区域布置。

当密闭装车作业开始后,装车作业产生的油气利用装车过程中槽车内产生的微正压,经槽车密闭系统及油气管线进入吸收塔的底部,再经塔内填料向吸收塔的顶部流动。此时将真空解吸塔中的油气回收专用吸收剂,通过循环泵输送到吸收塔顶部,专用吸收剂依靠自身重力从塔顶流向塔底部,并在填料层内与流经吸收塔的装车油气逆向接触,装车油气中的纯油气被专用吸收剂吸收,并随吸收剂流向吸收塔底部(吸收塔塔底液位控制在30%~60% 之间);流动到吸收塔顶部的装车油气中的绝大部分轻烃组分已被吸收剂吸收,剩余的尾气经吸收塔顶部的阻火器排放到大气中,此过程实现了装车油气中的空气与纯油气的分离。

由于吸收塔内部压力为微正压,而真空解吸塔内部的绝对压力为3~4k Pa,流动到吸收塔底部的吸收剂,在压差的作用下,由溶剂泵通过相应管线由吸收塔底部进入到真空解吸塔中,由于此时真空解吸塔为高真空状态,被吸收剂吸收的油气解吸与吸收剂脱离,生成为气态的纯油气(真空解吸塔液位最好控制在10%~50% 之间)。此过程实现了油气与吸收剂的解吸分离及吸收剂的再生。

真空解吸塔中解吸的纯油气,经真空机组输送到再吸收塔底部,进入再吸收塔的油气由塔底流向塔顶部,通过贫油泵将贫油输送到再吸收塔的顶部,贫油在塔内依靠重力流向塔底部,当流经塔内填料层时,与流经此处的油气逆向接触,油气被贫油吸收变成富油,并流向塔的底部,最后由富油泵输送至储罐中,此过程实现了将纯油气转化为富油(再吸收塔的塔底富油液位保持在30%~60% 之间)。

真空解吸的纯净油气,在再吸收塔内大部分液化成富油被回收,有少量未被吸收的纯油气到达再吸收塔的顶部,并从再吸收塔的顶部,经相应管线返回到吸收塔的底部,再次被吸收剂吸收。

4 溶剂吸收法工艺原则流程图

常压常温溶剂吸收法油气回收装置,整个工艺过程实现了吸收剂吸收—纯油气与空气分离—纯油气与吸收剂解吸分离、吸收剂解吸再生—纯油气吸收转化,最终达到油气回收的目的,即吸收→分离→解析→转化→回收的过程[6]。

常压常温溶剂吸收法油气回收装置具体原则流程图见图2,装置主要设备见表1和表2。

5 溶剂吸收法油气回收实际使用效果

下面对该常压常温溶剂吸收法油气回收装置在装车过程中油气回收效果做具体测试。在溶剂吸收法油气回收装置运行时,对装车系统来料油气及排放尾气进行采样,测得的3组油气浓度数据见表3,采样及分析期间环境参数见表4。

用公式 (1)、(2) 将该吸收法油气回收装置进、出口气体样的非甲烷总烃质量平均浓度转换为干排气油气平均浓度[7],

式中:C进口样为进口气体样油气质量平均浓度;C出口样—出口气体样油气质量平均浓度;Bα,tf,Pf见表4。

计算得:C进口=440.05g·m-3,C出口样=11.47g·m-3。

用公式 (3)、(4) 将干排气进口与出口油气质量平均浓度转换为体积分数。

式中:φ进口为标态下干排气中进口油气体积分数;φ出口为标态下干排气中出口油气体积分数;22.4为标态下摩尔数和体积量的转换系数,L·mol-1; M进口为干排气中进口油气的平均分子量,取65; M出口为干排气中出口油气的平均分子量,取45。

计算得:φ进口=0.1516,φ出口=0.0057。

该溶剂吸收法油气回收装置处理效率的计算公式为:

式中:E为油气回收处理效率。

计算得:E=97.78%。

所以,常压常温溶剂吸收法油气回收工艺在装车系统中油气回收处理效率能达到97.78%,满足GB 20950-2007,储油库大气污染物排放标准中要求:尾气中非甲烷总烃含量≤25g·m-3,油气回收处理率≥95% 的指标。

6 溶剂吸收法油气回收经济效益分析

对该常压常温溶剂吸收法油气回收装置在装车过程中油气回收的经济效益做简单分析,按照目前公司实际生产情况测算,油品装车量达900m3·h-1,油品在装车作业期间有0.1% 装车损耗率[8],装置97.78% 回收率,年运行2000h。

该吸收法油气回收工艺回收油气年价值估算:

常压常温溶剂吸收法油气回收装置生产运行期间,主要消耗循环冷却水、电,另外还需要考虑专用吸收剂损耗,设备折旧 ( 设备按10年净残值5% 计算,运行成本单价表见表5,运行成本消耗表见表6。

注:汽油价格为税后价格

注:电量为处理 1m3油气耗电,吸收剂为年耗 循环水年耗 =60×2000×0.1=12000 元 电能年耗 =900×2000×0.3×0.4=216000 元 专用吸收剂年耗 =50×200=10000 元设备折旧 =[650 ·(1-5%)[/(10)=61.75 万元·a-1 年经济效益 =5523764 元

所以,按照目前装车生产量及运行时间,除去运行消耗及设备折旧,该套溶剂吸收法油气回收装置在装车生产作业中年回收油气效益可达552万元,有较好的回收效益。

7 结语

1)有机溶剂常压常温吸收法油气回收前期投入少,系统技术成熟,油气回收处理率高,设备可实现全国产化,与其他3种油气回收方法比较有较高的综合性能,可作为首选推广技术。

2)该方法需要处理吸收纯油气后的富油,所以该方法尤其适用于炼油企业。

3)整个油气回收工艺过程可以实现远程一键启动及连锁反应,在有装车作业时实现远程启动,装车作业结束后可连锁停车,可以大大降低人工劳动强度及人工成本,其实际运行效果比较明显。

参考文献

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[7]GB 20950-2007,储油库大气污染物排放标准[S].

吸收系统 第10篇

在湿法脱硫系统中, 烟气中的SO2是通过石灰石浆液吸收的, 反应后生成亚硫酸产物, 再通过氧化空气将其氧化, 以石膏的形式结晶析出。这个过程主要发生在吸收塔内部, 所以, 吸收塔建的好坏直接影响到脱硫效率。下面利用有限元软件ANSYS 对吸收塔进行建模, 并考虑自重、内压、风载荷对吸收塔进行强度和稳定性分析。

1 吸收塔结构分析

吸收塔体多为圆形结构, 底部为平底, 以地脚螺栓固定在基础上;吸收塔壳体为碳钢结构, 内表面大部分采用玻璃鳞片树脂内衬, 少部分采用衬胶。按照作用不同, 吸收塔内部空间自上而下可分为除雾区、雾化喷淋吸收区、氧化区。塔内元件较为复杂, 如图1所示[2]。

2 吸收塔模型的简化与建立

吸收塔为高度大于10 m且高度与直径的比大于5的自支撑式钢制塔设备, 简化吸收塔模型为1个等直径的圆筒, 并在圆筒上相应的位置开方形孔[3]。在该设计中, 仅对吸收塔做简单的结构静力分析, 不做塔内流场分析, 因此将塔内结构简化, 将塔模型建立成空塔, 省略塔内的喷淋层和除雾器结构, 只建立外壳的模型。对吸收塔施加自重、内压及风压载荷, 载荷对应的终点时间为1 s, 中间载荷子步的步长设置为0.2 s。

2.1 模型的建立

选用自顶向下的方法建立模型, 采用SHELL63单元。该单元适用于薄壁的壳结构, 有 4个节点, 单元每个节点有 6个自由度, 分别为沿节点X、Y、Z方向的平动及绕节点X、Y、Z轴的转动。该单元有强大的非线性功能, 并有面数据定义、分析及可视化等功能, 还能定义复合材料多层壳。

2.2 网格划分

由于建模时吸收塔采用壳单元, 在进行网格划分时采用面单元划分。选择主菜单的MeshTool命令, 在弹出的Element Attribues 下拉列表中选择Areas, 单击其后的Set按钮来设置面单元属性。通过设置Size Controls>Arears 后的Set按钮来控制单元大小尺寸, 并使用自由网格划分器把网格划分成四边形。

3 施加载荷和求解

首先要定义求解器的类型。因为设计仅做吸收塔的静力结构分析, 因此在New Analysis对画框中选择Static, 即定义为静力分析。设置载荷步选项, 选择时间增量控制方法, 令终点时间为1, 时间增量为0.2。选择面1, 施加固定边界条件[4,5]。

在设计中考虑无风停运、无风正常工作、有风正常工作等不同工况下吸收塔的局部失稳和强度问题。

在只有重力作用的工况下, 吸收塔本体的等效应力等值图如图2所示, 此时的最大应力在吸收塔烟气入口处, 最大值为3.2×107 Pa, 不超过许用应力值, 满足强度要求。在仅有重力作用下, 吸收塔的位移等值图如图3所示, 此时吸收塔的最大位移发生在吸收塔顶部, 为3.534 mm。在吸收塔入口处的位移较大, 为1.571 mm。由图2、图3可知, 在吸收塔的烟气入口处 (即塔体的大开口处) , 应力集中, 应力较大, 变形也大。

4 计算结果

4.1 无风停运时吸收塔的静力场分析

当停运只有吸收塔自重时, 进行分析得到表1。

4.2 无风正常工作时吸收塔静力场分析

在无风正常操作情况下, 分析结果如表2所示。

在无风正常操作时, 吸收塔本体的等效应力等值图如图4所示, 此时的最大应力在吸收塔烟气入口处, 最大值为3.31×107 Pa, 不超过许用应力值, 满足强度要求。

在仅有重力作用下, 吸收塔的位移等值图如图5所示, 此时吸收塔的最大位移发生在吸收塔顶部, 为2.746 mm。在吸收塔入口处的位移也较大, 为2.441 mm。

由图4、图5可知, 在吸收塔的烟气入口处, 也即塔体的大开口处, 应力集中, 应力较大, 变形也大。

4.3 有风正常工作时吸收塔静力场分析

在有风正常工作情况下, 分析结果如表3所示。

在只有重力作用的工况下, 吸收塔本体的等效应力等值图如图6所示, 此时的最大应力在吸收塔烟气入口处, 最大值为3.8×107 Pa, 不超过许用应力值, 满足强度要求。

在仅有重力作用下, 吸收塔的位移等值图如图7所示, 此时吸收塔的最大位移发生在吸收塔顶部, 为2.743 mm。在吸收塔入口处的位移也较大, 为2.133 mm。

由图6、图7可知, 在吸收塔的烟气入口处, 也即塔体的大开口处, 应力集中、应力较大、变形也大。

5 结论

从以上的简单模拟分析可以看出, 在3种工况下, 吸收塔顶部位移最大, 烟气入口处位移较大, 所受应力最大的是吸收塔烟气入口处。比较3种工况的不同可知:塔体结构发生失效的主要表现形式是垂直方向的轴向压应力导致的局部失稳。由于内压在每个方向均相等, 因此内压只会在有开口的不对称部位造成失稳。风力相对较小, 对塔体的影响也不大。由此可得出以下结论:

a. 由于烟气入口处结构不连续, 有较大开口, 因而产生较大的边缘应力, 造成应力集中, 致使此处应力过大, 甚至有超过许用应力的危险。其余位置应力一般都较小, 都小于材料的许用应力, 满足强度要求。

b. 吸收塔较高, 在吸收塔顶部位移较大。在烟气入口部位, 由于开口较大, 使整个塔体受力不平衡, 使吸收塔在此处的位移也很大, 致使吸收塔失稳。因此, 在设计时有必要对大开口区域进行加强设计;进一步降低塔的高度, 提高径高比, 使吸收塔设计得到优化。

c. 利用ANSYS分析软件, 可以分析吸收塔局部应力及微小位移。利用常规的计算方法只能计算塔体上的平均应力, 不能精确计算, 也不能计算局部应力。借助ANSYS分析, 在设计计算、强度校核和稳定性分析中都能有较好的应用。

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肌肤吸收，没有阻碍 第11篇

从肌肤本身出发，肌肤角质细胞以及皮脂膜是肌肤的天然屏障，在防止体内水分被蒸发的同时也会防止异物进入人体，这其中就包括了护肤品成分。肌肤的皮脂膜一般在清洁肌肤的过程中就会被清除，因此影响护肤品吸收的可能性不大。肌肤最外层的角质层是影响吸收的关键，有多层无核角质细胞组成的角质层有很强的屏蔽能力，且容易受新陈代谢的影响出现变化。比如当老废角质没有及时脱落，过多的在肌肤表层堆积时，就会形成很强的阻碍，阻止正常情况下的护肤品吸收。因此，肌肤吸收力下降时，首先参考的应该是老废角质对其影响。

肌肤细胞本身的吸收能力是影响护肤品吸收的第二个因素。如果肌肤细胞失去活性，即使护肤品送到它的嘴边，它也不会张口，像血液循环不畅。新陈代谢欠佳的肌肤最容易失去活性，而且容易吸收不佳、肌肤失去活性的恶性循环。肌肤活性可以参考肌肤是否容易出现暗沉，是否红润来判断。

除了肌肤本身的性质，护肤品的特质和使用步骤也是影响吸收的原因。一般情况下，分子越小的护肤品成分，越容易被肌肤接受。通常化妆水的分子最小，精华液次之，之后是乳液或者脂类、膏类。从护肤品质地来看，水乳状优于油脂状，从护肤品PH值来看，越接近肌肤的指数，其产品也更容易被吸收，一般呈弱酸性最佳。因此参考这些因素，使用护肤品的步骤对肌肤吸收影响颇大。在清洁肌肤之后，分子越小就越靠前使用，否则大分子的护肤品会影响后续的吸收。同时，水乳状质地成分也要先于油脂状质地使用，一般情况下化妆水作为护肤的基础铺垫，打开肌肤的吸收通道，帮助精华渗透于肌肤底层发挥护肤功效。之后用乳液或面霜来巩固护肤效果，锁住肌肤水分。当然，具体的使用步骤更应该参考各护肤品品牌的指导说明。

解决了护肤品对吸收的影响之后，再回到影响肌肤吸收的两个自身原因，从改善角质层屏障功能以及恢复肌肤细胞的活性来解决问题。改善角质层的屏障功能，就是要防止老肥角质增厚，方法就是去除多余的老废角质，定期使用去角质产品给肌肤更新是一个护肤的好习惯。除了能够改善肌肤的吸收力，更能促进肌肤的新陈代谢，使肌肤更加的年轻健康。目前市面上可供选择的去角质产品很多，常见含有磨砂颗粒的口者喱质地，也有更温和的无颗粒凝胶质地。使用去角质产品要参考肌肤的耐受力，一般一周1到2次即可，不可多用。而肌肤细胞的活性改善，最好的方法莫过于经常给肌肤按摩。事实证明经常给肌肤按摩能有效促进肌肤的微循环，改善细胞的活性。比如轻拍能促进化妆水的吸收、打圈按摩能促进精华的渗透、面霜可以当做按摩霜使用等等，这就是为什么几乎所有的护肤达人都会推荐在护肤品使用过程中一定要配合护肤手法的原因。除了这些，生活中保持定量的运动，也能够通过带动全身的血液循环来促进肌肤细胞的新陈代谢，使肌肤充满活力。

吸收系统 第12篇

制冷和空调装置大多采用有温室效应和破坏臭氧层的人工合成物质作为工质。在当今能源短缺的背景下, 高能耗的空调装置, 严重制约着它的发展。因此, 制冷和空调中的节能和环保问题越来越引起人们的关注。采用太阳能作为驱动能源、溴化锂溶液作为工质的太阳能制冷与空调技术, 完全符合当今节能和环保的要求。在太阳辐射较强的夏天, 可启动低温溴化锂吸收式制冷机, 充分地利用夏天的太阳能资源。目前, 太阳能空调的研究和技术开发往往局限在大型太阳能空调系统, 对普通居民所需求的小型太阳能吸收式空调的研发却相对较少。基于小型太阳能吸收式空调与大型机在结构和设计方法中存在很大的差别, 因此, 有必要对小型太阳能吸收式空调进行深入详细的研究。

1 小型太阳能吸收式空调热水供暖系统的工作原理

太阳能吸收式空调热水供暖系统是利用太阳能集热器将水加热, 为吸收式制冷机的发生器提供所需的热媒水, 从而使吸收式制冷机正常运行, 达到制冷的目的。太阳能吸收式空调热水供暖系统主要包括太阳能集热器、吸收式制冷机、空调箱或风机盘管、燃气炉、储水箱和自动控制系统等部分。由此可见, 太阳能吸收式空调装置是在常规吸收式空调装置的基础上, 增加了太阳能集热器和储水箱等主要部件。太阳能吸收式空调系统可以实现夏季制冷、冬季采暖、全年提供生活热水等项功能, 其工作原理见图1。

1—太阳能集热器;2—空调热水柜;3—溴化锂吸收式制冷机;4—冷却水柜;5—冷却塔;6—冷媒水柜;7—日用热水柜;8—辅助热源;9—空调用户;10—热水用户

2 国内小型太阳能吸收式空调热水供暖系统的研究

在小型吸收式空调研究中, 西北纺织学院的武俊梅, 西安交通大学的张祉, 等[1], 在1995年, 设想研制与窗式空调器一样的吸收式溴化锂空调器, 旨在大量节约电能。廉永旺, 马伟斌, 李戬洪, 等, 为了克服大型溴化锂制冷机结构系统复杂、制造工艺难度较大、体积大、造价高, 很难与太阳能集热器相配套, 达到实用化的问题。按照小型溴化锂吸收式制冷机结构简单, 体积小, 造价低的要求, 开发了新型结构, 使用简单的循环方式, 简化制造工艺, 降低成本和减小体积[2], 研制了一种新型单级溴化锂吸收式制冷机 (见图2) 。

对该制冷机进行测试和分析后表明, 系统在设计运行工况下, 溶液浓度较低, 完全可以避免结晶现象的发生, 实际测试表明系统工作状况良好, 平均COP达到0.67。系统热水温度达到65 ℃开始制冷, 最低制冷温度可以达到6 ℃。在太阳能热水温度达到80 ℃以上时, 即可达到设计制冷工况, 但是, 该系统的稳定性尚需进一步改进。

西安交通大学的谷雅秀, 等[3], 建立了小型太阳能热水型无泵溴化锂吸收式制冷系统, 采用了降膜吸收器、降膜蒸发器、弦月型通道热虹吸提升管等新型设计[4]。为了提高制冷系统的整体运行效果, 首次设计了一套二次发生装置, 使系统能在较低的初始溶液浓度范围 (46%～54%) 下运行, 并保持较高的放气范围和吸收率, 有助于提高吸收器性能;使冷剂水产量较之不使用二次发生器的情况增大了1.68倍, 明显改善了蒸发效果, 平均制冷系数可达0.725。

马良涛[5]介绍的燃气炉与太阳能联合采暖和制冷系统, 阐述了太阳能采暖和制冷系统的设计方案、系统的构成和工作原理以及主要技术参数和控制方法;研制了新型太阳能冷—热并供系统。该系统与传统系统最显著的区别是取消了冷却塔, 冷却水变成了热水输出, 制冷机也由原来的整机式变成了分体式。

黄飞, 等[6], 通过对一别墅建筑用小型太阳能及天然气为热源的单效溴化锂吸收式空调系统进行的设计研究发现, 采用小型太阳能吸收式空调机组, 配以一定辅助能源, 利用屋顶采光, 可以基本满足别墅建筑的空调负荷需要。采用共晶盐蓄冷技术, 可以利用太阳能吸收式制冷进行白天蓄冷, 供晚间空调使用。从现有的各大中型太阳能空调系统看, 太阳能利用存在初投资大的不利条件。但是, 由于该系统适用于别墅建筑及其他绿色住宅小区, 潜在市场大, 系统成本有望大幅度下降。

胡亚才、张雪东、王建平、洪荣华[7]发现, 溴化锂溶液是强碱性的腐蚀介质, 所以一直以来, 传统的溴化锂吸收式制冷机难以解决的老大难问题, 就是换热装置腐蚀以及由此引起的冷量衰减。为了解决这些问题, 笔者提出用薄壁细管径塑料管制成的塑料换热装置代替金属换热装置, 有望解决溴化锂吸收式制冷机的腐蚀问题。以研制1台制冷量为3.49×104 W的溴化锂吸收式制冷机组为例, 对塑料换热装置的溴化锂吸收式制冷机组与传统金属溴化锂吸收式制冷机组相关部件的参数进行比较, 塑料换热装置良好的抗腐蚀性, 可大大延长溴化锂吸收式制冷机的寿命和溴化锂溶液使用寿命, 降低运行维护保养费用。

3 国外小型太阳能吸收式空调热水供暖系统的研究

约旦大学的M·HAMMAD, 等[8], 在20世纪80年代中后期, 设计了1个小型的太阳能驱动溴化锂—水吸收式制冷系统。太阳能集热器由3.6 m2的平板集热器以及0.15 m2的椭圆形聚光集热器组成。所使用的溴化锂吸收式制冷机是由约旦大学自行制造生产的四大换热器 (发生器、吸收器、冷凝器和蒸发器) 组装而成的。系统制冷量仅为1.75 kW, 他们称之为第一代太阳能吸收式制冷系统。1995年, 他们在第一代制冷系统的基础上进行了改进, 重新设计制造了1台新的太阳能驱动溴化锂—水吸收式制冷系统, 目标应用场合是在遥远的沙漠地带进行食物以及药物贮存。主要改进有:a) 系统制冷量从1.75 kW提高到5.25 kW, 使得系统的收益与成本之比达到1.4, 和压缩式制冷系统相比有了竞争力;b) 制造技术更加先进, 多采用市场上购买的标准部件而非自己制造, 系统COP从0.6提高到了0.75。

香港采暖季节短而空调制冷需求大, 1999年香港大学的李中付, 等[9]在总结前人研究的基础上, 提出了1种带有分层蓄热水箱结构的太阳能驱动吸收式制冷技术, 通过系统建模, 分析了该系统的优点并进行了实验验证。

希腊A·A·Argiriou, 等[10]对1台带有热泵的10 kW太阳能单级溴化锂地板制冷/制热空调系统进行了研究 (见图3) 。

对2栋建筑在高低热流量和3种气候条件下, 不同的太阳能集热器, 不同的储热箱容积, 不同的控制系统进行了计算和应用TRNSYS.模拟, 与压缩式制冷/热泵系统相比, 可以节能20%～27%。

Syeda, 等[11]以典型的西班牙马德里住房为研究对象, 采用49.9 m2平板集热器, 单效溴化锂制冷功率为35 kW, 热量存储在2 m3热水柜中, 冷媒水直接送到用户。制冷量为5.13 kW 至7.5 kW, 最小发生器进水温度65 ℃～81 ℃, 最大制冷系数0.60, 平均制冷系数0.42。并根据每日太阳能分布情况, 绘制了能流图, 制冷系数分布图。

突尼斯 (北非国家) M Balghouthia, M H Chahba-nib, A.Guizani[12]研究太阳能吸收式空调系统在突尼斯应用的可能性。应用TRNSYS and EES 软件对系统进行了评估和模拟。对150 m2典型建筑的空调系统进行了优化, 该系统包括30 m2平板式集热器, 0.8 m2热水储存箱, 制冷量为11 kW。吸收式制冷机制冷系统COP在0.7左右。

M. Mazloumi, 等[13]以伊朗阿瓦士城市空调为例, 研究模拟单效溴化锂太阳能空调系统。来自集热器的太阳能储存在保温的储水箱中, 制冷量在7月是峰值约为17.5 kW。建立了热力学模型模拟制冷循环。研究中发现, 集热器的质量流量对于所需最小集热面积有不可忽略的作用, 并且对储水箱的优化同样有巨大的作用。集热器最小面积为57.6 m2。

4 结语

由于太阳能的密度低、不稳定、非连续, 使如何开发户式新型太阳能空调系统成为实现普遍应用的关键。目前, 要实现其商品化生产, 还有许多问题需要进一步解决。但是, 随着技术的革新以及人们节能与环保观念的增强, 户式太阳能空调系统必将有更广阔的发展空间。

摘要：针对小型太阳能吸收式空调与大型机在结构和设计方法中差别, 叙述了国内外在系统小型化, 结构优化, 降低成本, 提高效率方面所做得的研究, 提出了应用中应解决的问题。