选型与分析

选型与分析（精选12篇）

选型与分析 篇1

一、衬里运行状况分析

1. 设备安装或设计不当

(1)A装置在生产无波动的情况下出现油浆固含量突然升高,一度造成油浆系统的管线和机泵磨穿,通过各种手段调整均无效果,紧急停车检修发现顶旋风分离器升气管磨穿。经过分析是由于沉降器内顶旋升气管与防焦蒸汽环相距较近,而且防焦蒸汽环的开孔正对着顶旋的升气管外壁,由于施工中管线内存有焊渣等杂物堵塞汽孔或者由于蒸汽系统的压力波动造成部分汽孔结焦堵塞,使得局部汽孔线速升高,夹带催化剂形成漩涡流,将升气管局部磨穿,使得旋风分离器的负荷增加,分离精度降低。通过核算,改变了汽孔的分布角度,将部分汽孔堵死,避免了直吹升气管的工况出现。

(2)B装置在检修中发现粗旋升气管在油气入口处出现被磨穿,由于穿孔面积不是很大,且顶旋的存在,因此没有出现油浆固含量增高的现象。经过测量和分析发现是由于旋分器的入口和提升管的出口垂直度偏差增大,造成升气管的投影面与旋分器入口存在重叠,含大量催化剂的油气冲刷所致。通过对穿孔部位进行修补,并重新找正,问题得到解决。

(3)某北方炼油厂的催化车间再生器器壁出现露点腐蚀,被迫停工检修。经分析是由于壁温设计值为60℃,这在很大程度上降低了热损失,装置能耗减少,但也使烟气中的SO3和水蒸汽有形成硫酸的可能(烟气中水蒸汽的分压在0.01MPa左右,露点温度在60℃左右)。后来选用高导热系数的衬里料,器壁的外壁温度提高到150℃。

2. 施工质量不高

(1)B装置的外取热脱气线在器壁外的第一道焊口处出现泄漏。为了不影响生产,出现漏点后,采取打盒子并填充硅酸铝镁的方法进行处理。检修时将该段管线更换,割开管线后发现,由于返回管和器壁的甩头是分别预制的,而且预留的空隙较大,施工中没有进行填充处理,烟气在此处形成了死区,温度降低,出现露点腐蚀。

(2)A装置两器是同高并列布置,提升管Y形口处出现近一平方米的过热区。检修中发现此处衬里有部分脱落,并且出现大面积鼓包和贯穿裂纹。主要原因是此处的空间狭小不宜进行施工,因此修补困难,为此采取整段预制的方式对该处进行更换,目前没有出现热点。因此,对特殊部位的设计和施工要高度重视。

(3)A装置的主风分布环在检修中发现已经基本失去分布作用,多处出现3/4周长的磨穿,其外壁的衬里90%脱落。分析认为有两方面原因,一方面是由于分布环的开孔率过高,孔间形成的负压区加剧了催化剂的磨蚀,另一方面是由于V形锚固钉密度过小,器内温度升高后出现了脱落。解决这两方面问题后,没有出现分布环大面积磨蚀的现象。

3. 衬里料质量问题

目前市场上衬里料生产厂家很多,一方面提高了用户的选择余地,降低了投资成本;另一方面由于良莠不齐,不少劣质的衬里料被用在了装置上,结果大大增加了生产期的维护难度和成本,实际效果无法令人满意。目前有个别新建装置由于选用了此类衬里料出现了衬里大面积脱落、鼓包、扒缝等问题。主要有两方面原因,一是由于生产厂家的质量不稳定,不合格料被用在了现场;二是衬里料的保存不当,根据规程和经验,要做到结合剂不能受潮,储存超过三个月要重新检验,合格后方准使用,出现结块不能使用。

4. 衬里的运行维护

新衬里的养护好坏,对日后衬里的安全使用影响很大,有时候受开工条件的限制,升温速度过快,给衬里造成了永久性缺陷。在衬里的烘干阶段要做到“慢、稳、长”,慢就是升温速度要慢,保证在150℃脱表面水和350℃脱结晶水时有充足的蒸发时间;稳就是升温速度要稳,速度不稳容易出现脱落、鼓包和开裂;长主要是指新装置为了提高初次烘干质量,而适当延长恒温时间的做法。

操作平稳是衬里寿命的保障条件,如果操作不稳,经常处于事故状态,会使两器的温度变化较大,造成衬里急剧膨胀和收缩,衬里就会产生裂缝,而且会越来越大。在沉降器中由于油气会进入裂缝中,高温油气在器壁处会出现冷壁结焦,在出现温度大幅度变化时会连同衬里一起脱落。良好的系统保障和精心操作维护会大大减少非计划停工的出现,从而延长衬里的使用寿命。

二、衬里结构与型式

1. 有龟甲网隔热耐磨双层衬里

有龟甲网隔热耐磨双层衬里由柱形锚固钉、端板、龟甲网、隔热衬里、耐磨衬里组成,适用于操作条件相对缓和的工况条件。因为当温度升高时,龟甲网膨胀量较大,且无处释放,因而造成龟甲网压缩变形和衬里翘曲;当温度降至常温时,龟甲网由于冷缩而产生较大的拉应力,焊缝易受疲劳破坏。在施工质量差的部位,还会出现龟甲网脱离端板,进而衬里鼓包或龟甲网接缝被拉开,形成扒缝。

2. 有龟甲网耐磨或高耐磨单层衬里

有龟甲网耐磨或高耐磨单层衬里由龟甲网和耐磨衬里(或高耐磨衬里)组成,龟甲网直接焊在设备筒壁上。通过龟甲网和筒壁的焊接,基本可以控制龟甲网的收缩变形,并且龟甲网的修补也比较容易。有龟甲网结构的衬里具有整体性好,抗冲刷能力强的特点,成为高冲刷部位的首选衬里结构,目前还没有更优秀的结构可以彻底取代龟甲网结构在高冲刷部位的应用。所以在一些高冲刷部位如旋风分离器、降压孔板、斜管、双动滑阀、料腿以及稀相管等部位仍然选用有龟甲网结构。

3. 无龟甲网隔热耐磨单层衬里

无龟甲网隔热耐磨单层衬里由Ω(或侧拉圆环)形锚固钉、隔热耐磨衬里组成。衬里既有一定的强度和耐磨性,又具有隔热性能,整体性好。还可以掺入一定量的钢纤维,以增强衬罩的抗裂纹性能。无龟甲网隔热耐磨单层衬里中Ω形锚固钉之间无牵连,锚固钉两翼中间呈圆弧形,增强了锚固作用,下部为U形底座,保证锚固钉与器壁垂直,同时在锚固钉的顶端装有厚度为lmm的橡胶帽(>200℃就熔化),可以吸收锚固钉的热膨胀,而且Ω形锚固钉简单易加工,施工焊接质量易保证。无龟甲网隔热耐磨单层衬里的施工工序比有龟甲网隔热耐磨双层衬里的施工工序减少了一半以上。有关统计数据表明,这种结构可以降低材料消耗22%,降低总造价30%以上。这种结构在催化裂化装置中的应用越来越广泛,如再生器、烧焦罐、提升管等部位,效果一直不错。无龟甲网单层隔热耐磨衬里表层易出现大量无规则细小裂纹,主要因为该类型衬里均以锚固钉为骨架,且无论是V形钉、Y形钉还是Q形钉,其顶端均为开放式,尽管在衬里料中加入不锈钢丝纤维,但传统的钢丝纤维截面呈月牙型,抗裂的扩展能力不强,对衬里表层约束力很小,因此表层易于出现无规则的细小裂纹。

4. 无龟甲网隔热耐磨双层衬里

无龟甲网隔热耐磨双层衬里由侧拉型圆环型锚固钉、隔热衬里和耐磨衬里组成。由于耐磨层和隔热层的密度、膨胀系数差别较大,相当于两层皮,开、停工的次数多了,这两层皮容易脱壳;另外,在衬里烘干过程中,大量水分不能及时透过致密的耐磨层排出,易造成耐磨层和隔热层脱壳,尤其是在装置事故状态或停工过程中,温度由正常的操作温度700～800℃急降至200℃左右,耐磨层急剧收缩,容易造成耐磨层鼓包或脱落。

5. 无龟甲网耐磨或高耐磨单层衬里

无龟甲网耐磨或高耐磨单层衬里由Y形锚固钉(或V形锚固钉或S形锚固钉或侧拉圆环型锚固钉)和耐磨衬里(或高耐磨衬里)组成,和有龟甲网单层高耐磨衬里相似,主要应用于空气松动管等不易铺设龟甲网的异形结构部位。这些部位往往线速较高、流动状况复杂、施工难度大,选用无龟甲网耐磨或高耐磨单层衬里可以在一定程度上保证这些部位的施工质量,满足长周期运行的要求。

三、衬里型式的选择

1. 提升管、沉降器

提升管、沉降器宜采用有龟甲网隔热耐磨双层衬里结构,也可以采用无龟甲网隔热耐磨单层衬里结构。因为无龟甲网隔热耐磨单层衬里不可避免地存在裂缝,在正常操作状态下,沉降器内的油气会沿着衬里裂缝渗透到器壁,并在冷却的过程中结焦。油气结焦,体积膨胀,累积到足够的力量便能引起衬里剥离,破坏衬里结构。另外,一般情况下沉降器内部会有结焦现象,如果结焦严重,在停车检修清焦时容易将单层衬里和油焦一起打下来。而如果采用有龟甲网隔热耐磨双层衬里结构,因为有龟甲网的加强和隔离,不易打坏衬里,并且沉降器的操作温度较低,龟甲网结构完全能够适应这种操作条件。

2. 再生器、外取、三旋

再生器、烧焦罐、外取、三旋宜采用无龟甲网钢丝纤维增强隔热耐磨单层衬里结构。随着重油催化裂化工艺技术的发展,操作温度由过去的580℃左右提高到750℃以上,有时达到800℃。在这种高温状态下,过去惯用的有龟甲网隔热耐磨双层衬里结构和无龟甲网隔热耐磨双层衬里暴露出各自的缺陷。

(1)有龟甲网隔热耐磨双层衬里结构施工工序多、工期长,安装技术要求严格、龟甲网之间的接头焊接质量不易保证。而且有龟甲网隔热耐磨双层衬里结构实际上是强度、膨胀系数均不相同的层状结构。龟甲网在成形和焊接时存在一定的残余应力,在曲率半径小的地方,端板与龟甲网之间的焊接应力较大,由于温度不均匀还会在焊接处产生热应力,压力不均匀或介质流动状态的变化也会引起层状结构的振动。在应力和振动联合作用下,焊缝容易产生疲劳破坏,导致龟甲网本身变形、翘曲,致使衬里开裂、脱落。尤其是装置超温,可使龟甲网过度膨胀,并使龟甲网材料达到屈服状态,产生塑性变形。而当停工冷却时,龟甲网收缩变形就会把龟甲网本身拉裂或把龟甲网与端板、锚固钉、器壁间的连接拉断,致使龟甲网开裂破损,引发耐磨层脱落或鼓包。由于耐磨层损坏,含催化剂的高速气流会把隔热层淘空,从而引起设备器壁超温,影响装置的正常操作。

(2)无龟甲网隔热耐磨双层衬里的结构整体性差,仍然是强度、膨胀系数均不相同的层状结构,耐磨层容易与隔热层脱离,且施工质量不易保证。

无龟甲网隔热耐磨单层衬里相当于一种复合材料,没有层状结构的缺陷,而且具有整体性好,使用周期长,结构简单,施工周期短,不会形成鼓包等优点。过去常说隔热耐磨单层衬里料的缺点是由于既要耐磨又要隔热,所以强度无法太高。但现在为解决露点腐蚀问题需要提高设备外壁温度,提高衬里料的导热系数,从而衬里料的强度也可提高很多,解决了过去担心的问题。

(3)从主风分布管衬里磨损的情况来看,主要是由于磨损常发生在管嘴内壁,也有个别管嘴的外壁受到冲刷,差别只是各个管嘴的受损程度不一样。主风分布管管嘴内壁被磨坏的原因与汽提蒸汽盘管的磨损类似,也是主风在各分布管及管嘴上分布不均造成的。从管嘴喷出的气流向前流动时,在其尾部亦即管嘴外壁周围产生低压区形成催化剂旋涡,造成对管外壁的冲刷腐蚀,当喷嘴冲刷没有后,就会出现冲刷主管的情况,造成主风分布管损坏。

3. 油气管线、斜管、烟道

油气管线、斜管、烟道宜采用有龟甲网隔热耐磨双层衬里结构,也可以选用无龟甲网隔热耐磨单层衬里结构。以前在斜管上曾有采用无龟甲网隔热耐磨双层衬里结构的,但发生过脱落的衬里块卡死滑阀而被迫停工的事故,因此在斜管内一般采用有龟甲网隔热耐磨双层衬里结构。当然也可以采用无龟甲网隔热耐磨单层衬里结构,这种衬里整体性能好,不易脱落,取消了易被淘空的隔热层,大大延长了使用周期。过去直径较小,都采用有龟甲网隔热耐磨双层衬里的承插结构,分段施工,现场组对。近几年,比较倾向于采用无龟甲网隔热耐磨单层衬里结构,分段施工,支模振捣,整体浇注成型,现场组对,取得了很好的效果。

4. 提升管Y形段

由于提升管Y形段形状特殊,催化剂流速快,并突然转向,此处的衬里极其容易发生问题。衬里结构也几经演化,目前大部分采用高强度隔热耐磨单层衬里,支模振捣、整体浇注成型、相贯线处圆滑过渡,且相贯线处锚固钉适当加密的措施。但此处仍是问题频发部位,在衬里材料选择、结构设计以及施工等过程中必须高度重视。

5. 滑阀出口处

由于携带催化剂颗粒的高速烟气在该部位产生湍流,冲刷极其严重,此处衬里也是问题频发。目前仍然主要是采用有龟甲网隔热耐磨双层衬里结构,增加耐磨层的厚度并提高耐磨料的性能,并且掺入钢纤维来解决。也有部分单位开始在此部位采用侧拉型圆环锚固钉结构,收到了一定的效果,但还是没有彻底、完全地解决衬里在强冲刷的情况下脱落的问题,衬里仍有崩壳和脱落的现象,但多集中在高耐磨层的表面。另外采用侧拉型锚固钉结构,在衬里修补时还是很容易的,与有龟甲网结构相比,具有明显的优势。

6. 斜管与再生器相交处

异形部位相贯线处衬里,其结构型式多为双层龟甲网衬里结构,该结构龟甲网、保温钉、衬里挡板与设备壳体之间都是硬性焊接,无膨胀余量,当装置在运行过程中振动产生的内部应力以及热膨胀产生的应力集中到了这些部位上,造成了这些部位内部应力过大,从而使龟甲网解扣或接头点开裂;另外龟甲网制造过程中滚压成型以及施工过程中龟甲网之间的焊接及龟甲网与挡圈的焊接都存在着内部应力,由于热应力的影响使龟甲网变形开裂;同时龟甲网与端板、端板与锚固钉、龟甲网与龟甲网之间的焊接结构和焊接质量不好也会导致龟甲网开裂变形,进而引起衬里损坏。目前斜管与再生器相交处常采用单层隔热耐磨衬里,相贯线处圆滑过渡,锚固钉适当加密,并且必须要支模振捣施工。

四、结论

衬里质量与装置的长周期运行有密切的关系,衬里结构、材料选用、施工质量、养护、生产操作等,任何失误都将影响装置的长周期运行。因此选用先进的检修手段和科学的施工方法,是保证衬里质量的重要措施,同时还要平稳操作工艺,避免超温,减少非计划停工,可以使衬里的寿命延长。

在衬里的修补过程中应注意,无论是单层还是双层衬里,每个修补处应至少凿露出3个以上锚固件,修补断面应凿成内八字。龟甲网衬里耐磨混凝土修补时,修补处应露出3个以上相邻的龟甲网孔。修补中应将松动或残余的衬里清理干净。衬里更换或修补时,最好在允许的范围内扩大更换面积,尽量避免做局部小修小补,避免造成新旧衬里材料结合不好而出现更多的问题。

选型与分析 篇2

低压架空绝缘电缆的选型分析

目前低压电网改造工程已经启动，低压架空绝缘电缆可选用五种电缆料，选择哪一种好，看法不一。针对这种情况，从稳定提高电网工程质量，使之经得起历史考验原则出发，通过总结长期研究经验，进行经济技术综合分析，提出在低压架空绝缘电缆中选用的聚乙烯如果不交联还不如选用耐候型聚氯乙烯好的结论。

1.引言

1kV及以下架空绝缘电缆用电缆料一般有三种：耐侯型聚氯乙烯、聚乙烯、交联聚乙烯。选用哪种电缆合适，是当今电网改造和建设中值得研究的问题。这三种电缆料，如果单纯从技术性能看，最优者当属交联聚乙烯，其次是耐候型聚氯乙烯，再次是聚乙烯。由于交联聚乙烯价格高，它只能用在特殊要求场合，所以，最常用的场合应首选耐候型聚氯乙烯。如果用普通型（非交联）聚乙烯还不如采用耐候型聚氯乙烯，对于这种认识形成的缘由，我想先回顾亲身研制经历再进行经济技术综合分析，本着实事求是认真负责的态度与同行们进行讨论。

2.低压电网绝缘化的历史回顾

2.1国外早期开发情况

日本是在1961年开始开发架空绝缘电缆的，据1976年日本九家电力公司统计，低压架空绝缘线缆已敷设101800km，电网绝缘化率达到76%。低压架空电缆料多采用耐候型聚氯乙烯（OW型），也有采用聚乙烯的，但多是交联聚乙烯。

美国在1971年就制定了70℃～90℃600V的架空绝缘线缆国家标准，低压网多数使用耐候型聚氯乙烯电缆。

瑞典、法国、芬兰、德国等欧洲发达国家早在60年代初就开始研究生产架空绝缘电缆，并且在金具研究方面积累了丰富经验，使组装件逐渐系列化。对我国架空绝缘电缆的金具开发起到了重要借鉴作用。

2.2国内低压架空绝缘电缆的开发

辽宁沈阳地区对低压架空绝缘电缆的开发在全国是比较早的。1983年我随同沈阳市科委组织的技术考察团去日本考察，在日本城乡看到电网绝缘化程度很高，低压电网见不到裸电线，多半是黑色耐候型聚氯乙烯绝缘电缆。日本专家说，在低压架空绝缘电缆中，聚乙烯如果不交联还是耐候型聚氯乙烯电缆好。我们到日本吉野川电线株式会社聚氯乙烯绝缘电缆料生产车间参观，我特意带回电缆料样品回国。经剖析后，会同哈尔滨电工学院及抚顺塑料一厂等三家联合研制。用近两年时间于1986年研制成功。由抚顺塑料一厂生产耐候型聚氯乙烯电缆料，沈阳电线厂生产架空聚氯乙烯绝缘电缆，经省级鉴定认为达到了国际同类产品水平（日本JIS3340－1980（OW）型，德国DIN47720－1970NFYW型）。从1986年开始，沈阳电业局及辽宁省城乡低压电网开始大量敷设耐候型聚氯乙烯绝缘架空电缆，为我国电网绝缘化工作起到了率先垂范作用。与此同时，这项工作也受到东北电管局、省农电局

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领导及有关同志的重视，积极在低压网推广应用耐候型聚氯乙烯绝缘线缆。所以辽宁是全国较早开发较多应用架空聚氯乙烯绝缘电缆省份之一。到了80年代末，全国电线电缆行业形成了架空绝缘电缆生产热。上海电缆研究所于1990年参考各地企业标准，编写了国家标准GB12527－90。根据实践，作者先后在1986年和1988年的《电线电缆》杂志上发表论文，重点阐述了耐候型聚氯乙烯绝缘架空电缆的研制与应用情况。1986年～1998年12年期间低压架空绝缘电缆技术虽然逐步成熟并推向全国，但由于在重发电轻用电思想指导下，电力资金很少用到电网改造上，电网绝缘化水平仍然很低，电网改造工作任重而道远。1998年夏秋之交，国家才把电力资金使用重点转移到电网改造和建设上，从而迎来了电网改造工程和建设的巨大发展，牵动了电线电缆行业等相关配套行业的大发展，积累了十多年制造低压架空绝电缆经验和能力的各生产企业得以有用武之地。

3.低压架空绝缘电缆目前应首选耐侯型聚氯乙烯绝缘

三种低压架空绝缘电缆料从经济技术全面分析来看，交联聚乙烯在目前经济条件不十分宽裕情况下，用在特别重要场合比较合适。关于其它两种电缆料：耐候型聚氯乙烯和聚乙烯，建议目前应首选耐候型聚氯乙烯绝缘电缆料，其主要理由如下。

3.1耐侯型聚氯乙烯绝缘电线电缆已有30年架空运行的历史

架空绝缘电缆与其它电缆电缆相比最突出的特点是耐大气老化，这一点是一般电线电缆不具备的。大气老化因素很苛刻，最主要因素是太阳光紫外线，其它因素有雨、雪、冰雹、风沙、高温、低温、烟雾、鸟粪、化学物质、树干枝叶摩擦、风力摇摆等机械外力。长期暴露在太阳光下，紫外线对高分子材料破坏力很强，易出现分子链断开、表面变色和龟裂等现象。如不采取有效措施，高分子材料是很难抵抗大气因素常年累月侵袭破坏的。

耐大气老化性能如何，除了实验室内人工气候老化试验外，最有信服力的是长期架空敷设运行实践验证。在我国只有耐候型聚氯乙烯绝缘电缆架空敷设历史最长，并且没有发现变色和龟裂现象，所以可放心使用。

机械工业部上海电缆研究所李养珠高级工程师早在60年代就从事电线电缆大气老化性能试验研究工作。她于1968年在哈尔滨太阳岛、齐齐哈尔市和海南岛等具有代表性地方，把各种颜色的聚氯乙烯绝缘电线电缆敷设在太阳光下，并一直定期观察测试，发现黑色聚氯乙烯绝缘电线耐候性最好，没有变色龟裂，敷设16年后的1984年，她编写了一份极有价值的“橡塑布电线定点运行试验研究报告”，并在《电线电缆》杂志上发表，为我国架空绝缘电缆正确选择材料提供了十分重要的实践根据。我们所从事的架空绝缘电缆的研究工作是在上述的试验研究工作成果的启发下进行的，特别是通过1983年去日本技术考察后了解到日本OW型耐候型聚氯乙烯绝缘电缆的实际应用情况，使我们对耐候型聚氯乙烯绝缘电缆更增强了信心。我们在过去所开发的耐候型聚氯乙烯电缆料在配方上做了两点重大改进，都是针对提高耐大气老化性能而采取的，比文献到中所述的聚氯乙烯绝缘电线电缆耐大气老化性能更好。这种性能的提高标志着时代在进步。

抚顺塑料一厂自1986年以来，已累计生产耐候型聚氯乙烯绝缘电缆料18000t，用户遍及东北、华北。其中包括黑龙江省最北部边境地区、青岛沿海地带、山西内陆等多风沙地区。通过十多年使用实践证明从未发生老化变色龟裂等质量问题。

聚乙烯存在着环境应力开裂问题，这是因为聚乙烯存在内应力，会随着使用环境条件变化而产生

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开裂现象。当采用熔融指数为2.0的聚乙烯作电缆护套时，在电缆弯曲半径较小，并接触到一些诸如洗涤剂、化学试剂、肥皂水等化学物质时，常会使护套发生开裂。为改善聚乙烯耐环境应力开裂性能，应采用熔融指数O.3以下，分子量分布不太宽的中密度聚乙烯。聚乙烯还有一个特点：在挤出时，熔融指数越大越易挤出，工艺温度宽，但不耐环境应力开裂；相反，熔融指数越小越不好挤出，表面易粗糙，但耐环境应力开裂性能优。所以，在选料时一定要严格按标准选用熔融指数小的聚乙烯，不能为了顺利挤出而选用熔融指数偏大的聚乙烯料，万一聚乙烯绝缘架空电缆表面出现环境应力开裂现象，将会严重损坏电网工程质量，影响极坏。

交联聚乙烯耐大气老化性能好。这是由于它的分子结构所决定的。由于交联过程把聚乙烯分子的线性状态通过交联剂搭桥变成了网状结构，大分子链间上下左右紧密联结在一起，增强了抵抗外力破坏的能力，再加上光屏蔽剂和抗氧剂等作用，我们就不再担心交联聚乙烯耐大气老化能力。

有人认为中高压电缆用交联聚乙烯，那么低压电缆最好用聚乙烯，这种认识是不妥的。因为高压电缆用的聚乙烯是交联聚乙烯，与聚乙烯有本质区别。聚乙烯除了存在耐环境应力开裂问题外，还存在不可忽视的机械强度低、软化温度低、受热易变形、阻燃性能不好等问题。

3.2聚氯乙烯比聚乙烯柔软、机械强度高、耐磨性好

低压电线电缆绝缘设计原则主要考虑绝缘的机械性能。我们所研究的对象是低压电网用电线电缆，机械性能好坏应是绝缘料性能的重点。然而聚氯乙烯比聚乙烯柔软、机械强度高、耐磨性好，从这点出发应首选聚氯乙烯。GB12527－90标准中规定，聚氯乙烯张强度为12.5MPa。抚顺塑料一厂聚氯乙烯电缆料抗张强度实测值达到20MPa左右。聚乙烯抗张强度在标准中规定10MPa，低于聚氯乙烯，实测值只有14MPa左右，比聚氯乙烯实测值低很多。在实际使用中电工都有明显感觉。在架设线路中．电缆在地上托时，聚氯乙烯电缆不易被托破和起毛，而聚乙烯则相反，容易被托破和起毛。在与金具接触承受压力以及树干枝叶接触摩擦时，聚氯乙烯由于机械强度高而不易被压坏和磨坏。平时我们用指甲在聚氯乙烯电缆表面不易划出沟痕，而聚乙烯由于强度低，很容易用指甲划出沟痕，这足以说明聚乙烯机械强度低。

3.3聚氯乙烯比聚乙烯阻燃性能好

聚氯乙烯燃烧时去掉火源后很快会自熄，而聚乙烯则不能，会继续燃烧下去，这是因为聚氯乙烯分子中含有卤族氯原子，所以能阻燃。据介绍东北某一农村低压电网不慎起火。火源扑灭后，绝缘电缆却继续漫延燃烧，烧坏了不少塑料大棚，引起了民事纠纷，经查绝缘电缆材料是聚乙烯。在聚乙烯中加阻燃剂是有一定难度的：一是提高成本，二是相容性差，降低绝缘性能。在GB12527－90标准中只对阻燃性能好的聚氯乙烯绝缘电缆规定了不延燃性要求，而对另两种阻燃性能不好的电缆（聚乙烯、交联聚乙烯）没有此项要求。这一点在修订标准时应予以考虑。

3.4聚氯乙烯比聚乙烯软化温度不，过教能力强

聚氯乙烯软化温度：160℃～180℃，过载能力比聚乙烯要强很多，聚乙烯软化温度：110℃～125℃。当电路过载时温度上升，聚乙烯首先软化变形，导致绝缘破坏，特别是在与金具接触以及其它受到压力的地方更容易蠕变而发生事故。

3.5关于绝缘性能

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聚乙烯用到10kV以上中高压电缆中可更大发挥绝缘性能好的优点，而在1kV及以下低压电线电缆中聚氯乙烯绝缘能力是足够的，国内外1kV及以下低压电线电缆绝缘材料除橡皮外绝大多数是聚氯乙烯，而聚乙烯多用于通信电缆和中高压电缆。

3.6关于耐水性能

从塑料材料总体看，耐水性能（即不吸水性）都很好。但塑料分类中聚乙烯耐水性是一流的。聚氯乙烯耐水性能虽然很好，但相比之下，不如聚乙烯。然而在几百伏的低压电网中聚氯乙烯的耐水性是足够的。这是因为低压架空绝缘电缆使用在空中，接触水的机会不多，就连经常接触潮湿和水的农用理地电缆（JB2171－85标准NLVV型）系列中都有聚氯乙烯绝缘电缆。难道用于低压架空的绝缘电缆还能怀疑聚氯乙烯绝缘的耐水性能吗？

3.7关于耐低温性能

聚乙烯的耐低温能力好于聚氯乙烯。但耐候型聚乙烯绝缘电缆在实际使用十多年过程中被证明能适应我国低温地区环境，在黑龙江省边境地区使用多年，很受欢迎，据反映从未发生低温脆裂现象。这是因为耐候型聚氯乙烯配方设计中已考虑到低温问题。采取技术措施后，它已不同于一般聚氯乙烯，而是经过外增塑改性的聚氯乙烯，所以能够适应我国北方低温环境需要，北方多年敷设实践也充分证明了这一点。

3.8关于电缆料价格分析

生产电缆企业选购电缆料以重量计价进厂，而卖出电缆是以长度计价出厂，所以评价不同电缆料价格应该采用体积价格法进行比较才有可比性。所谓体积价格就是用电缆料的重量价格乘以其密度之积，乘积低者，说明电缆料体积价格低。按上述方法计算出的目前市场两种电缆料体积价格相近。

3.9对于低压电网，聚氯乙烯的绝缘能力是足够的应该指出1kV及以下电网聚氯乙烯绝缘能力是足够的。自50年代塑料线被逐步普及推广以来，日常用电线除了橡皮线外几乎都是聚氯乙烯电线，国内外行业专家对低压电缆选择绝缘材料时从未怀疑过聚氯乙烯的绝缘能力。因为10kV以上中高压架空电缆采用的是交联聚乙烯绝缘而要求低压电网一定要用聚乙烯绝缘是缺乏全面分析的。

4.结论

（1）低压架空聚氯乙烯绝缘电缆通过理论分析和30多年长期敷设实践证明，具有耐大气老化性能好、机械强度高、耐托、耐磨、阻燃性好等优点，绝缘能力及耐水性能等都能满足低压电网要求。因此，应成为低压电网改造用首选产品。

（2）低压架空交联聚乙烯绝缘电缆具有优异的绝缘性能、机械性能、耐热不变形性能。但由于价格高，建议在当前经济条件下，用在特殊要求场合下较为合适。

常见桩基类型及选型分析 篇3

摘要：本论文希望通过对桩基选型进行研究，可以总结出桩基选型的规律和经验，使之更好的服务于工程建设，让地基基础工程的成本更低、质量更好、工期更短。这也是本论文研究的意义。

关键词：桩基础；复合桩基

1引言

当天然地基土不能满足地基基础设计承载力和变形的要求时，可以采用地基加固，也可以采用桩基础将荷载传至深部土层。桩基础有比较大的整体性和刚度，能承受更大的竖向和水平荷载，能适用高、重、大的建筑物对地基的要求。在近代土木工程的发展中，桩基础起到了越来越重要的作用。

2桩基础的工作特点

桩基础的作用是将上部结构较大的荷载通过桩穿过软弱上层传递到较深的坚硬土层上，以解决浅基础承载力不足和变形较大的地基问题。桩基础具有承载力高，沉降量小而均匀，沉降速率缓慢等特点。它能承受垂直荷载、水平荷载、上拔力以及机器的振动或动力作用，广泛用于房屋地基、桥梁、水利等工程中。

3桩基础的分类

（1）按承台位置的高低

高承台桩基础：承台底面高于地面，其受力和变形不同于低承台桩基础，主要应用在桥梁、码头工程中。低承台桩基础：承台底面低于地面，主要应用于房屋建筑工程中。

（2）按承载性质不同

端承桩：是指穿过软弱土层并将建筑物的荷载通过桩传递到桩端坚硬土层或岩层上。摩擦桩：是指沉入软弱土层一定深度通过桩侧土的摩擦作用，将上部荷载传递扩散于桩周围土中，桩端土也起一定的支承作用，桩尖支承的土不甚密实，桩相对于土有一定的相对位移时，即具有摩擦桩的作用。

（3）按桩身的材料不同

钢筋混凝土桩：可以预制或现场现浇，根据实际需要对桩的长度和截面尺寸进行设计。

钢桩：常用的有直径250-1200mm的钢管桩和宽翼工字形钢桩。钢桩的承载力较大，起吊、运输、沉桩、接桩都较方便，但消耗钢材多，造价高。

木桩：只在某些加固工程或能就地取材临时工程中使用。

砂石桩：主要用于地基加固，挤密土壤。

（4）按桩的使用功能

竖向抗压桩、竖向抗拔桩、水平荷载桩、复合受力桩。

（5）按桩直径大小

小直径桩d≤250mm；中等直径桩250mm

（6）按成孔方法

非挤土桩、部分挤土桩、挤土桩。

（7）按制作工艺

预制桩：钢筋混凝土预制桩是在工厂或施工现场预制，用锤击打入、振动沉入等方法，使桩沉入地下。

灌筑桩：又叫现浇桩，直接在设计桩位的地基上成孔，在孔内放置钢筋笼或不放钢筋，后在孔内灌筑混凝土而成桩。

（8）按截面形式分

方形截面桩：制作、运输和堆放比较方便，截面边长一般为250-550mm。

圆形空心桩：是用离心旋转法在工厂中预制，它具有用料省、自重轻、表面积大等特点。其直径有3O0mm、450mm和550mm，管壁厚80mm，每节长度2m-12m不等。

在实际工程应用中，常用的主要桩型如表1所示：

3复合桩基

在浅基础中，上部结构荷载通过基础底板传递给底板下的地基土体。桩基础中，上部结构荷载通过基础底板传递给桩体，再通过侧摩阻力和桩端端承力传递给地基土体，上部结构荷载全部由桩承担。复合桩基中，上部结构通过基础底板和褥垫层将部分荷载传递给基础底板下的地基土体，同时也通过基础底板和褥垫层把另外一部分荷载直接传给桩体。

首先介绍复合桩基和复合地基的区别，复合桩基与复合地基两者都同时考虑了桩和桩间土共同承担荷载，在设计计算参数时，又都采用了桩基础的两个抗力公式，容易混淆，但在本质上有以下区别：

（1）从构造组成来看

复合桩基中的桩与承台相连接，桩中钢筋是插入承台的，是基础的一个组成部分，而复合地基的桩与承台不连接，是地基的一个组成部分。

（2）从荷载受力来看

复合桩基的桩是将承台上部荷载力传至桩间和桩尖持力层地基上，属传力的基础；而复合地基中的桩，是将承台底地基土进行加固，以满足承台上部荷载承载力的要求，属受力的地基。

（3）从承载力的确定和检测方法来看

复合桩基中的桩与桩基础的单桩竖向抗压静载荷试验一样，判定标准是用Q-s曲线的极限荷载值或沉降量来确定，桩身质量判断可用高、低应变动测度验来检测，而复合地基中的桩，其单桩竖向承载力标准值，只是供设计人员从理论上去推导复合地基承载力，一般可以不检验，主要应该通过现场载荷试验的Q-s曲线中比例极限或相对沉降量，来确定其复合地基承载力标准值，桩身质量判断一般由予留混凝土试块或现场标贯试验确定。

4复合桩基发展方向

（1）沉降控制复合桩基

沉降控制复合桩基也称减少沉降桩基础或疏桩基础。在这种设计中，考虑了桩土共同工作，桩的主要作用是用来减少建筑物沉降。沉降控制复合桩基是介于天然基础和桩基础之间的一种基础形式，它从单纯以承载力为控制条件进行桩基设计，过渡到以变形和承载力双重控制。沉降控制复合桩基与常规桩基的设计方法相比，桩数可以大幅度减少，桩的长度也可以减小，具有可观的经济效益。

（2）带褥垫层的复合桩基

在桩基的施工中，由于承台下土的固结导致基础沉降和差异沉降较大，过大的沉降导致了基础内应力的增大，使承台因应力集中产生过大的变形。特别是在软土地基中，土层产生固结沉降，承台可能与桩间土发生脱空现象，造成桩土不能共同工作。在承台和桩之间设置褥垫层，避免承台和桩间土出现脱空现象。由于垫层对桩和桩间土的应力和变形具有调节作用，能够减少承台的应力集中，从而可以减小承台厚度，降低工程造价。

（3）以控制差异沉降为目标的桩基础设计

建筑物的沉降可以分为平均沉降和差异沉降，在过去比较多的注重建筑物的总体沉降，而对差异沉降的研究较少。差异沉降是一个比平均沉降更为关键的因素，过大的差异沉降必然造成建筑物的开裂、倾斜，危及建筑物的安全。“变刚度”调平的核心思想是将结构+承台+桩土作为共同作用的整体进行设计，不拘泥于局部塑性区的出现和桩顶荷载的不均，而是着重于控制沉降变形的均匀度。该方法通过改变桩长、桩距、桩径等方法减小了差异沉降，又节约了用桩量，使基础的受力性能更加经济合理。

5展望

随着科学技术的发展和工程实践的深入，各种地基处理和桩基工程的新材料、新技术、新理论的不断涌现，必将为地基处理、桩型的选用提供了更广泛的选择空间、节省更可观的成本。

参考文献：

[1] 史佩栋.地基处理技术发展新动向[J].岩土工程界，2000.

[2]張伟，张福彬.复合桩基与桩基设计新思想[J].西部探矿工程，2013.

选型与分析 篇4

1 现状分析

在我国广大地区由于经济发展水平的限制,在10k V配网线路的建设上,对于主干道线路的重视程度要大于分支线路的重视程度。因此,一些10k V配网分支线路出现故障的可能性要比主干道线路更大,而且在这些故障中,由于分界开关选型不当所导致的故障较为突出。

除此之外,一些架设 时间较长 的10k V配网线路,其分界开关的功能较为单一,通常仅仅能够做到户外保护以及隔离,但是在分界开关的自动化方面则不够先进。这些分界开关的问题主要集中在 :10k V配网线路分支线路通常为手动开关,而用户所处的分支线路入口处正是电流流通关闭的重要区域。手动普通开关能够满足10k V配网分支线路隔离电源的作用,但是在隔离事故的自动化方面则无能为力。与此同时,由于手动普通开关并不具备自动化隔离事故的功能,因此,当10k V配网分支线路出现故障的时候,很可能造成整条10k V配网线路的瘫痪。除此之外,虽然一些地区采用了相比手动普通开关更加先进的一种负荷开关,但是这种负荷开关在10k V配网分支线路的相间短路故障方面,并不能起到很好的作用。因此,需要选择一种新型的10k V配网线路分界负荷开关。

2 分界负荷开关优势

2.1 单项线路故障处理能力强

新型的分界负荷开关相比传统负荷开关来说,在单项线路的故障处理方面,能力更强。所谓的单项线路故障,可以理解为10k V配网结合线路与用户所在分支线路之间出现的故障。当遇到单项线路故障时,分界负荷开关首先自动断开接通故障的电流,然后在此基础上对出现单项线路故障的10k V配网分支线路进行切除,从而很好地保障了该条10k V配网分支线路以及其他分支线路用户的正常供电。

2.2 故障点的快速定位

除了单项线路故障发生后的快速处理,分界负荷开关在10k V配网分支线路的故障点定位能力方面同样较为先进。当10k V配网分支线路上的某一用户发生断电故障后,分界负荷开关能够快速找出故障点,并且及时的进行切断。这样就保证了整体10k V配网分支线路的正常供电。另一方面,分界负荷开关能够将故障信息及时地反馈到电力公司,从而方便技术人员进行故障排查与维修。

3 分界负荷开关的选型

目前10k V配网分支线路使用较多的分界开关为智能型分界负荷开关和高压分界负荷开关。

3.1 智能型分界负荷开关

所谓的智能型分界负荷开关,指得是将10k V配网分支线路电线柱上的电源PT和航空接插件进行连接。整个智能型分界负荷开关实体,采用的是全金属结构,而且其外壳密封情况十分良好。因此,无论是在绝缘性能还是全免维护方面,智能型分界负荷开关都具有很大的优势。

3.2 高压分界负荷开关

之所以要采用高压分界负荷开关,是由于在10k V配网线路的条件下,用户的变压器容量较小,因此,需要配备高压分界负荷开关,从而达到提升电力保护能力的目的。

通常情况下,将高压分界负荷开关与继电保护相结合。除此之外,对于一些电力保护要求较高的10k V配网分支线路来说,可以采取高压分界负荷开关与限流断路器相结合的方式。这样不仅能够使变压器不会因为长时间的电弧流量而出现爆炸现象,而且还能实现10k V配网分支线路的全面保护。

4高压分界负荷开关的使用要点

目前使用较多的高压分界负荷开关主要有三种,分别是产气式、压气式以及真空式高压分界负荷开关。本文集中对以上三种高压分界负荷开关中的前两种进行了使用要点分析。

4.1产气式高压分界负荷开关

产气式高压分界负荷开关的工作原理是隔离原理,通过电弧接触片与夹缝灭弧室相结合,从而减小10k V配网分支线路短路产生的电弧对整条线路的破坏。不仅如此,产气式高压分界负荷开关在结构方面增加了电磁板。这样不仅能够有效保护电弧接触片,而且在操作与维护上也更加简单便捷。

产气式高压分界负荷开关的优势在于,通过电磁板能够将短路所产生的电弧进行熄灭。当高压负荷开关中产生电流涡流,那么电磁板就会将电弧接触片拉长,这样就能够使该条10k V配网分支线路的电流逐渐归零,从而达到保障电流安全的目的。

4.2压气式高压分界负荷开关

与产气式高压分界负荷开关不同,压气式高压负荷开关的工作原理是利用

压力将电弧熄灭。压气式高压负荷开关的灭弧关键在于灭弧室,灭弧室由触头、喷气缸两大部分构成。当分界开关断开时,压气会在压气缸内形成强大的高速气流,而高速气流能够快速熄灭短路所产生的电弧。

对于产气式高压负荷开关来说,高速气流的畅通是其使用要点。因此,一定要保证压气缸到电弧之间的气流通道畅通。如果喷气口堵塞,就会造成压气流量的不足,从而导致压气流速低于额定标准,无法熄灭电弧,最终导致线路电流压力过低,发生自燃现象。

5 结束语

设备选型与购置管理规程 篇5

一、目的：加强设备的前期管理，使资金合理投入并确保符合GMP要求。

二、依

据：卫生部《药品生产质量管理规范》(2010版)、《中华人民共合国消防法》、《特种设备安全监察条例《危险化学品安全管理条例》。

三、范

围：计划购置的设备。

四、职

责：生产技术部、设备主管、生产技术部负责人、实施人员。

五、内

容：

1．设备的选型必须符合预定用途，应根据工艺要求，应当尽可能降低产生污染、交叉污染、混淆和差错的风险，便于操作、清洁、维护，以及必要时进行的消毒或灭菌。

从设备的技术先进性、生产适用性、经济合理性方面进行可靠性论证分析。并对设备的可行性、节能性、配套性、环保性、维修性、操作性及寿命周期进行市场调查和综合分析比较，确保选型的正确。

2、生产设备不得对药品质量产生任何不利影响。与药品直接接触的生产设备表面应当平整、光洁、易清洗或消毒、耐腐蚀，不得与药品发生化学反应、吸附药品或向药品中释放物质。

3、应当配备有适当量程和精度的衡器、量具、仪器和仪表。

4、应当选择适当的清洗、清洁设备，并防止这类设备成为污染源。

5、设备所用的润滑剂、冷却剂等不得对药品或容器造成污染，应当尽可能使用食用级或级别相当的润滑剂。

6．选购的设备应是经过鉴定，有生产许可证的非淘汰产品。

7．选购的设备应是经国家有关部门批准的标准化、规格化产品，如属于非标产品，应考虑其通用性。

8．选型的论证分析应由生产部会同质量保证部、使用部门共同参与。

9．选型确定后，填写购置申请单，按有关规定上报审批，待批准后实施。

10．对确定型号的设备生产厂家，应进行该厂家审计，实地考察该厂的合法性及生产能力、生产管理水平、产品质量等情况确认该厂可提供符合要求的设备。

11．确认购置厂家后，要与厂家签订购置合同，详细写明购置设备的具体条款要求，双方签章后合同生效。

12．设备因选型、购置不当造成闲置，应追究有关人员的责任。

13.生产设备不得对药品质量产生任何不利影响。与药品直接接触的生产设

题目

设备选型与购置管理规程

文件编号

SMP-SB-0002-00

页

数

/

备表面应当平整、光洁、易清洗或消毒、耐腐蚀，不得与药品发生化学反应、吸附药品或向药品中释放物质。

14.应当配备有适当量程和精度的衡器、量具、仪器和仪表。

15.应当选择适当的清洗、清洁设备，并防止这类设备成为污染源。

16.设备所用的润滑剂、冷却剂等不得对药品或容器造成污染，应当尽可能使用食用级或级别相当的润滑剂。

深槽角带式输送机选型及设计分析 篇6

【关键词】主运输带式输送机；深槽角带式；选型

Deep groove angle conveyor selection and design analysis

Wang She-hai

（Jizhong Energy Fengfeng Group Investor Engineering Co.， Ltd Handan Hebei 056000）

【Abstract】I would design a main transport conveyor mine， talk about the selection and design experience deep groove angle belt conveyor.

【Key words】Main transport conveyor；Deep groove angle belt；Selection

1. 引言

深槽角带式输送机是近年出现的一种特种带式输送机。它的工作原理与普通带式输送机相同，其头部、尾部、驱动装置、拉紧装置、保护装置等部分和普通带式输送机也完全一样。不同之处仅在于中间部分的托辊和机架。普通带式输送机的承载分支托辊槽角为35°～45°而深槽角带式输送机则为60°～90°。这种结构上的变化使高槽角带式输送机比普通带式输送能力增大了20%，输送倾角增大了，运行平稳，设计较简单，安装、使用与维护方便等一系列优点。笔者就某矿井的主运输带式输送机的设计，谈谈深槽角带式输送机的选型及设计体会。

2. 工程概况

某矿井，原设计生产能力15万t/a，斜井串车提升。井筒长度400m，倾角24.5°，提能后需将斜井串车提升改为深槽角带式输送机运输，生产能力达到60万t/a。

3. 承载分支托辊组设计

根据输送机倾斜角度将托辊槽角设计为60°。该托辊组由前后两排（共五个）辊子组成，其中前排辊子呈V形布置，后排两个托辊与水平呈60°角布置，如图1所示。

4. 主要设计计算

本设计按照《煤炭行业标准MT/T467-1996》进行计算。

4.1 设计参数及物料特性。

运送物料为原煤 ，粒度≤300mm ，输送能力Q=300t/h，输送机倾角 β=24.5°，输送长度 L=400m，由粒度及运输能力，初选带宽B=800mm，予选ST2000型钢丝绳芯胶带，强度2000N/mm，布置形式如图2所示。

5. 设计体会

计算功率及输送带张力时，模拟摩擦系数f在计算圆周力时，因托辊槽角较大，应取大值0.045，在逆止力计算时取0.012（因处于发电状态），动载系数Ka取值时应要留有余量，带速不易太高。

滚筒、机架，中间架选用DTⅡ（A）型是，部件时应进行强度校验。

（1）为了满足大槽角要求，输送带要有较好的成槽性能。因为同强度胶带，钢丝绳芯胶带较PVC（PVG）成槽型好，故选用钢丝绳芯胶带，带宽及带强选择应与物料粒度相适应，不宜过大。

（2）尾部（或头部）滚筒中心线至第一组深槽托辊之间的应有一定过渡距离，以保证输送带不产生过大的附加应力。本次设计在过渡距离内布置了三组槽角分别为15°、30°、45°的过渡托辊，其每组间距为1.2米。

（3）当胶带机有凸弧段时，应根据托辊槽角的不同及输送带许用伸长率计算凸弧半径，在凸弧段应加密托辊。

（4）当胶带机倾角≥22°，且块状物料较多时，建议中间架上加设挡煤板，以防止块状物料滚落。

（5）深槽角带式输送机的输送带最好选用st型带花纹钢丝绳芯胶带，不宜选用PVC（PVG）类型胶带。

（6）带式输送机驱动装置必须安装制动和防逆转装置。

参考文献

[1] 运输机械设计手册.化学工业出版社.

[2] 煤矿用带式输送机设计计算.中华人民共和国煤炭工业部.

[3] DTⅡ（A）型带式输送机设计手册.冶金工业出版社.endprint

【摘要】笔者就某矿井的主运输带式输送机的设计，谈谈深槽角带式输送机的选型及设计体会。

【关键词】主运输带式输送机；深槽角带式；选型

Deep groove angle conveyor selection and design analysis

Wang She-hai

（Jizhong Energy Fengfeng Group Investor Engineering Co.， Ltd Handan Hebei 056000）

【Abstract】I would design a main transport conveyor mine， talk about the selection and design experience deep groove angle belt conveyor.

【Key words】Main transport conveyor；Deep groove angle belt；Selection

1. 引言

深槽角带式输送机是近年出现的一种特种带式输送机。它的工作原理与普通带式输送机相同，其头部、尾部、驱动装置、拉紧装置、保护装置等部分和普通带式输送机也完全一样。不同之处仅在于中间部分的托辊和机架。普通带式输送机的承载分支托辊槽角为35°～45°而深槽角带式输送机则为60°～90°。这种结构上的变化使高槽角带式输送机比普通带式输送能力增大了20%，输送倾角增大了，运行平稳，设计较简单，安装、使用与维护方便等一系列优点。笔者就某矿井的主运输带式输送机的设计，谈谈深槽角带式输送机的选型及设计体会。

2. 工程概况

某矿井，原设计生产能力15万t/a，斜井串车提升。井筒长度400m，倾角24.5°，提能后需将斜井串车提升改为深槽角带式输送机运输，生产能力达到60万t/a。

3. 承载分支托辊组设计

根据输送机倾斜角度将托辊槽角设计为60°。该托辊组由前后两排（共五个）辊子组成，其中前排辊子呈V形布置，后排两个托辊与水平呈60°角布置，如图1所示。

4. 主要设计计算

本设计按照《煤炭行业标准MT/T467-1996》进行计算。

4.1 设计参数及物料特性。

运送物料为原煤 ，粒度≤300mm ，输送能力Q=300t/h，输送机倾角 β=24.5°，输送长度 L=400m，由粒度及运输能力，初选带宽B=800mm，予选ST2000型钢丝绳芯胶带，强度2000N/mm，布置形式如图2所示。

5. 设计体会

计算功率及输送带张力时，模拟摩擦系数f在计算圆周力时，因托辊槽角较大，应取大值0.045，在逆止力计算时取0.012（因处于发电状态），动载系数Ka取值时应要留有余量，带速不易太高。

滚筒、机架，中间架选用DTⅡ（A）型是，部件时应进行强度校验。

（1）为了满足大槽角要求，输送带要有较好的成槽性能。因为同强度胶带，钢丝绳芯胶带较PVC（PVG）成槽型好，故选用钢丝绳芯胶带，带宽及带强选择应与物料粒度相适应，不宜过大。

（2）尾部（或头部）滚筒中心线至第一组深槽托辊之间的应有一定过渡距离，以保证输送带不产生过大的附加应力。本次设计在过渡距离内布置了三组槽角分别为15°、30°、45°的过渡托辊，其每组间距为1.2米。

（3）当胶带机有凸弧段时，应根据托辊槽角的不同及输送带许用伸长率计算凸弧半径，在凸弧段应加密托辊。

（4）当胶带机倾角≥22°，且块状物料较多时，建议中间架上加设挡煤板，以防止块状物料滚落。

（5）深槽角带式输送机的输送带最好选用st型带花纹钢丝绳芯胶带，不宜选用PVC（PVG）类型胶带。

（6）带式输送机驱动装置必须安装制动和防逆转装置。

参考文献

[1] 运输机械设计手册.化学工业出版社.

[2] 煤矿用带式输送机设计计算.中华人民共和国煤炭工业部.

[3] DTⅡ（A）型带式输送机设计手册.冶金工业出版社.endprint

【摘要】笔者就某矿井的主运输带式输送机的设计，谈谈深槽角带式输送机的选型及设计体会。

【关键词】主运输带式输送机；深槽角带式；选型

Deep groove angle conveyor selection and design analysis

Wang She-hai

（Jizhong Energy Fengfeng Group Investor Engineering Co.， Ltd Handan Hebei 056000）

【Abstract】I would design a main transport conveyor mine， talk about the selection and design experience deep groove angle belt conveyor.

【Key words】Main transport conveyor；Deep groove angle belt；Selection

1. 引言

深槽角带式输送机是近年出现的一种特种带式输送机。它的工作原理与普通带式输送机相同，其头部、尾部、驱动装置、拉紧装置、保护装置等部分和普通带式输送机也完全一样。不同之处仅在于中间部分的托辊和机架。普通带式输送机的承载分支托辊槽角为35°～45°而深槽角带式输送机则为60°～90°。这种结构上的变化使高槽角带式输送机比普通带式输送能力增大了20%，输送倾角增大了，运行平稳，设计较简单，安装、使用与维护方便等一系列优点。笔者就某矿井的主运输带式输送机的设计，谈谈深槽角带式输送机的选型及设计体会。

2. 工程概况

某矿井，原设计生产能力15万t/a，斜井串车提升。井筒长度400m，倾角24.5°，提能后需将斜井串车提升改为深槽角带式输送机运输，生产能力达到60万t/a。

3. 承载分支托辊组设计

根据输送机倾斜角度将托辊槽角设计为60°。该托辊组由前后两排（共五个）辊子组成，其中前排辊子呈V形布置，后排两个托辊与水平呈60°角布置，如图1所示。

4. 主要设计计算

本设计按照《煤炭行业标准MT/T467-1996》进行计算。

4.1 设计参数及物料特性。

运送物料为原煤 ，粒度≤300mm ，输送能力Q=300t/h，输送机倾角 β=24.5°，输送长度 L=400m，由粒度及运输能力，初选带宽B=800mm，予选ST2000型钢丝绳芯胶带，强度2000N/mm，布置形式如图2所示。

5. 设计体会

计算功率及输送带张力时，模拟摩擦系数f在计算圆周力时，因托辊槽角较大，应取大值0.045，在逆止力计算时取0.012（因处于发电状态），动载系数Ka取值时应要留有余量，带速不易太高。

滚筒、机架，中间架选用DTⅡ（A）型是，部件时应进行强度校验。

（1）为了满足大槽角要求，输送带要有较好的成槽性能。因为同强度胶带，钢丝绳芯胶带较PVC（PVG）成槽型好，故选用钢丝绳芯胶带，带宽及带强选择应与物料粒度相适应，不宜过大。

（2）尾部（或头部）滚筒中心线至第一组深槽托辊之间的应有一定过渡距离，以保证输送带不产生过大的附加应力。本次设计在过渡距离内布置了三组槽角分别为15°、30°、45°的过渡托辊，其每组间距为1.2米。

（3）当胶带机有凸弧段时，应根据托辊槽角的不同及输送带许用伸长率计算凸弧半径，在凸弧段应加密托辊。

（4）当胶带机倾角≥22°，且块状物料较多时，建议中间架上加设挡煤板，以防止块状物料滚落。

（5）深槽角带式输送机的输送带最好选用st型带花纹钢丝绳芯胶带，不宜选用PVC（PVG）类型胶带。

（6）带式输送机驱动装置必须安装制动和防逆转装置。

参考文献

[1] 运输机械设计手册.化学工业出版社.

[2] 煤矿用带式输送机设计计算.中华人民共和国煤炭工业部.

净水厂调速水泵选型与节能分析 篇7

1 调速水泵应用条件

根据各地供水企业水泵调速运行经验,以下情况水泵可采取调速技术:

1)取水泵站中的水泵扬程选择,是根据原水最低水位至混合反应池的几何高度加水头损失确定的,因为原水在最低水位出现的几率很小,所以取水泵站的水泵在日常运行中,当原水水位变化较大时,水泵实际工作扬程常小于额定设计扬程,水泵有可能长期运行于低效区。

2)向配水管网供水的二级泵站中,一般都配置有多台水泵供调节水量之需,它们具有大致相同的高效区扬程和不同流量,有的甚至多台水泵皆用相同的型号。当配水管网流量发生变化时,组合台数会发生变化,就可能出现水泵运行偏离高效区,特别是当管道损失值与整个水泵工作扬程相比占有相当大的比例时,低效运行现象尤为显著。

3)大中城市不设调节水塔,配水管网扬程、流量随时变化,二级泵站水泵调速有实际意义。

2 调速水泵的选型

目前,市场上的成套调速水泵设备,生产厂家会提供两个基本参数,即该设备的最高效率点时所对应的供水量Q额和相对应的扬程H额。在实际工程中,给水系统并不总是在水泵高效区运行,如何选用调速水泵,其关键是如何确定运行参数,即确定调速水泵的Q,H和相关水泵工作曲线,下面以净水厂普遍采用的离心泵为例进行分析。

2.1Q—H曲线与高效率区

如图1所示的离心泵Q—H工作曲线,n0为水泵的额定转速,A0～B0曲线段为离心泵不调速时工作的高效率区,当水泵的转速改变时,转速为n1时的高效率区为A1～B1段,转速为n2时的高效率区为A2～B2段。根据相似定律,KA=HA0/QA02,KB=HB0/QB02,则水泵转速n改变时,其高效率区位于抛物线H=KAQ2与H=KBQ2所包含范围内,因此选择的调速水泵,其运行的工况点必须落在该高效区内。

2.2 调速水泵参数确定

调速泵运行参数须考虑扬程H、流量Q、调速比K。设调速水泵在额定转速为n0时所对应的额定流量和额定扬程分别为Q0,H0;转速为n设时,调速水泵提供的流量与扬程分别为Q设,H设;Kn为调速比,Kn=n设/n0,下面以图2为例进行调速水泵选型的分析。

1)不设定速泵,只设调速水泵。

水泵调速后,水泵工况点仍沿着离心泵装置管道特性曲线移动,若调节的转速n设能满足工况点(Q设,H设)在高效区AOC范围内,说明调速水泵能很好地适应供水系统,反之就应根据Q设,采取调整管道特性曲线或考虑另选其他型号调速水泵从而使工况点落在高效区内。

调速水泵选型条件:a.工况点(Q0,H0)在高效区AOC范围内;b.(H设/HA)1/2≤Kn≤(H设/HC)1/2。

2)设调速水泵的同时,还设同型号定速泵并联运行。

在此种情况下,除需考虑1)中所述的情况外,还应考虑定速泵的高效区范围,调速泵运行的工况点应在定速泵工作的高效区范围内。

调速水泵选型条件:a.工况点(Q0,H0)在高效区AOC范围内;b.HC≤H设≤HA;c.(HC/HA)1/2≤Kn≤1。

因大部分离心泵的调速范围在0.85～1,即最小调速比Kn=(HC/HA)1/2在0.85以上,低于0.85的很少,所以可以先通过估算调速比0.85来预选调速泵,然后进行校核。

3)设调速水泵的同时,还设不同型号定速泵并联运行。

在此种情况下,除需考虑1),2)中所述的情况外,还应考虑不同型号定速水泵的高效区范围,此时调速泵运行的工况点,应在不同型号的定速泵共有的高效区范围内。

设有两台不同型号定速泵,其额定转速下的高效区内扬程变化范围分别为(HC1,HA1),(HC2,HA2)。

设HC3=max(HC1,HC2);HA3=min(HA1,HA2)。

调速水泵选型条件:a.工况点(Q0,H0)在水泵并联工作共有高效区范围内;b.HC3≤ H设≤HA3;c.(HC3/HA3)1/2≤Kn≤1。

综上所述,调速水泵和定速水泵都运行在高效率区范围内,是调速水泵选型的基本条件。

3 调速水泵节能分析

3.1 节能效率

调速水泵转速为:

调速水泵轴功率为:

调速后的节能效率为:

由上式可知:设定的扬程值越大,节能效率E越小;水泵Q—H特性曲线越平缓,节能效率E越小。调速水泵最优化选择时,可从以上两点着手,选择节能效率大的调速泵。

3.2 节能费用

1)供水企业除了考虑是否要调速外,尚需考虑因调速而投资增加部分的回收,在通常情况下,回收期为2年可认为较合理。若调速装置费用为T,因调速而节约的电费为A,若T/A≤2,则可认为该机组可立刻改造;若2<T/A<5,则可认为该台机组应列入改造计划,限期改造;若T/A≥5,则应通过其他更经济的手段使水泵运行效率提高。

2)因调速而节约的电费A公式推演如下:高1 m的水柱,作用在底面积上的压强为0.009 806 3 MPa。设水泵的效率为100%,则水泵供应量Q=1 000 m3,进出压强差为1 MPa水柱时所作的功:W=9.806 6×103×103×1/0.009 806 3=1 000.028×106 J=277.79 kW·h。设水泵的实际效率为η,则水泵实际消耗的能量为WX=277.79/ηkW·h。

在水泵的工作曲线上有一高效区。调速时取高效区平均值作为水泵调速后的运行效率,并顾及到电动机的效率,设为ηav,则电动机所消耗的能量为:277.79/ηavkW·h。

水泵在实际工作中,由于流量和扬程的变化,其工作点会偏离高效区,这时每1 000 m3,每MPa的消耗能量一定比上式大,其差值即意味着采用调速技术后应能节约的能量值。

在水泵的年运行记录中,可以统计出水泵工况点(Qi,Hi)和该点所对应的效率值ηi及该值在全年中所出现的频率Ci,故节约的电能可用下式计算:

由于Qi=CiQ年(Q年为水泵全年的供水量)。

故上式又可写为:(277.79/ηi-277.79/ηav)HiCiQ年。

考虑到每kW·h的单价为K,则全年中,因调速而节约的电费为:

参考文献

[1]柯水洲,张云,尚耀宗.变频调速水泵几个问题的探讨[J].给水排水,2001,27(9):75-76.

[2]许保玖.给水处理理论[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.30-31.

选型与分析 篇8

1 东海煤矿地温现状及热源分析

东海煤矿隶属于龙煤股份鸡西分公司, 地处鸡西市东北部东海镇境内, 井田面积34 km2, 现有3个生产井区、1个准备采区、9个生产辅助单位, 员工4600人。以三采区为例, 对东海煤矿高温热害进行分析研究。无论地面天气如何, 地表温度变化多大, 风流经过长的通风路线到达绞车道时, 干温度在21.3℃左右, 在入风的路线中, 温度基本呈递增趋势, 在回风平巷接近工作面处的温度最高, 而且生产班的温度高于检修班, 在生产班中, 零点班的温度最高。工作面各测定点的相对湿度随季节变化不大, 但在同一时间内, 以工作面和回风平巷中为最大, 最高达到96%, 其中上隅角最高温度为34.7℃, 相对湿度达到100%以上。主要热源包括煤体放热、机器设备放热、采空区氧化放热、皮带在运煤过程中煤体放热以及井下工作人员释放出来的热量, 以及空气压缩热、矿井水放热等。

2 制冷系统负荷计算

2.1 空气冷负荷。

夏季进风巷进口空气温度23℃, 受进风巷煤炭运输及巷道的散热, 温度逐渐升高, 到工作面进口处, 空气温度29℃, 湿度95%。该部分的冷负荷根据空气的焓差法计算。

式中:

ρ-空气密度, 取1.17Kg/m3;V-通风风量, 按820m3/min;h1-空气的高位焓值, 取92.5℃;h2-空气的低位焓值, 取80.5℃。

2.2 矿井围岩、矿井水散热

采用等效温度计算:Q2=AwFw (tw-tn) =10×198× (3.8+2.6) ×2× (37-26) =279k W

式中:Aw-矿井表面放热系数, 10w/m2;Fw-矿井采面表面积:长度198m, 采面层高2.6m, 宽3.8m;tw-岩体表面温度, 取最高37℃;tn-降温后矿井内空气温度。

2.3 机械散热

采煤工作面机械功率如下:采煤机320k W, 刮板运输机320k W, 转载机150k W。依据设计手册电机运行热值计算模型:

式中:Q3-电机散热量;n1-同时使用系数, 0.9;α-输入功率系数, 0.9;η-电动机效率, 0.6;N-设备总安装功率, 790k W。

2.4 运输中的煤炭散热

式中:

MK-运输煤炭及矸石量, 23kg/s;CK-运输煤炭及矸石的平均比热, 取1.25k J/kg·℃;tK-运输煤炭及矸石在巷道中被风流冷却的温度差, 10℃。

2.5 采空区放热

式中:ρ-空气密度, 取1.28Kg/m3;V-通风风量, 按820m3/min, 漏风率按照10%计算;h1-空气的高位焓值, 取154.2℃;h2-空气的低位焓值, 取80.5℃。

2.6 需冷量

考虑20%的冷损失, 工作面的需冷量为1372.2k W。

3 降温系统方案论述

东海煤矿曾经采用井下防尘水排热的方式局部降温, 但因用水量大没有成功。本方案针对井下现场实际条件, 提出以回风排热的方式实施制冷, 对井下工作面进行降温。考虑井下环境对冷水机组的腐蚀问题, 对其做防腐蚀特殊设计。

3.1 工艺路线。

本方案设计为单个工作面降温, 选用一台冷水机组为工作面进风巷和回风巷同时降温。进风巷在距工作面200m处开始, 往后安装4台空冷器, 每台间隔50m, 吊装在皮带上方, 约半个月回撤一台;回风巷在距离工作面100m处安装2台空冷器, 间隔100m, 根据工作面回采进度, 约20天回撤一台。

本制冷系统冷却采用采区总排风作为冷却源, 总排风量为1852m3/min, 矿井排风温度29℃, 相对湿度74%左右。在采区总回风巷内建一座喷淋散热装置, 利用矿井的负压通风, 将制冷系统冷却水的废热通过矿井排风带走。

3.2 制冷机房及管道布置。

机房布置在左九回风巷的拐角车场处 (-685m) , 最宽处宽3.6 m, 喷淋排热装置布置在左九回风巷与主回风巷岔口的上方 (-677m) 。制冷机制取的低温冷冻水通过管道沿总回风巷至左十一工作面的进风巷和回风巷, 分别至距离工作面100m处。冷冻水管路选用PE塑料管, 进风巷内管道无需保温, 回风巷内管道做保温采用聚氨酯发泡, 保温层厚度为50mm。

3.3 主要降温设备性能。

3.3.1根据计算得出的冷负荷, 一个工作面选用一台降温专用机组, 制冷量1560 k W, 制冷额定功率500 k W。3.3.2在采区总回风巷内修建喷淋池, 喷淋池上方为喷淋散热装置, 设挡水板, 防止水损失;喷淋池设沉淀过滤措施, 定期清理, 防止回风中的粉尘沉积并进入机组。喷淋系统的补水量为2.5m3左右。3.3.3末端换热装置全部采用空冷器。根据制冷量, 共需布置6台空冷器, 每台空冷器配套一台局扇风机, 换冷能力为300k W。3.3.4冷却潜水泵2台, 流量G=185m3/h, 扬程H=32m H2O, 功率37k W;冷冻水泵2台, 流量G=185m3/h, 扬程H=55m H2O, 功率55k W。3.3.5机房位置的高度比制冷工作面高, 冷冻水循环方式采取开式循环, 在机房内安装开口循环水箱, 水箱采用钢板焊接, 钢板厚度5mm, 外形尺寸为5000 mm×2000 mm×1500mm, 容积15 m3。

3.4 回撤措施。

为方便后撤, 管道安装时, 进风巷每隔50m设置一组阀门, 回风巷每隔100m设置一组阀门, 与空冷器每次后撤的距离相等, 以便于后撤时减少管道内排水。进风巷为皮带巷, 安装的4台空冷器根据回采进度回撤, 将靠近工作面的一台空冷器回撤到最后, 回撤距离50m;回风巷安装的空冷器通过平板车轨道回撤, 后撤距离100m。对应的风机的防爆开关同步回撤。

结束语

本系统对东海煤矿工作面和掘进迎头实施降温制冷后, 效果明显。不仅改善了员工的工作环境, 提高了员工的劳动效率, 同时大大降低了机电设备的运行故障率, 提高煤矿生产效率, 经济效益和社会效益显著, 在开采深度很深的矿井中具有一定的推广意义。

参考文献

[1]中国煤炭建设协会.煤矿井下热害防治设计规范[M].北京:中国计划出版社, 2007:41.[1]中国煤炭建设协会.煤矿井下热害防治设计规范[M].北京:中国计划出版社, 2007:41.

[2]国家安全生产监督管理总局.煤矿安全规程[M].北京:煤炭工业出版社, 2009:58.[2]国家安全生产监督管理总局.煤矿安全规程[M].北京:煤炭工业出版社, 2009:58.

选型与分析 篇9

民用飞机旅客广播系统一般由旅客广播放大器、话筒和扬声器等设备组成。飞行员和乘务员通过该系统向旅客广播音频和告警信息、产生和传输与舱内呼叫系统相关联的谐音信号。当有机上娱乐设备时,该系统也能播放机上娱乐系统的音频信息。

旅客广播系统设计首先需满足中国民用航空规章第25部(CCAR25)运输类飞机适航标准第1423条相关要求。同时,为提升机组和乘客的使用便捷性和舒适性,重点针对旅客广播系统的选型与布置进行讨论和分析。

1 选型分析

为满足民航适航要求、提高机组和乘客使用的舒适和便捷性,民用飞机旅客广播系统在选型方面的考虑如下:

1.1 系统架构

旅客广播系统目前主要有模拟和数字两种基础系统架构。

模拟架构主要通过模拟音频线和离散量进行音频数据传输和控制,架构简单,系统可靠性高,但拓展性较差;数字架构主要通过数字总线和离散量等进行音频数据传输和控制,相对复杂,但抗干扰性强,系统灵活性和可拓展性相对较高。

以这两种架构为基础,可衍生出多种混合型架构,可根据系统的实际需求及限制条件进行选择。

1.2 旅客广播放大器

由于民用飞机空间有限,环境有特殊要求,因此,在进行旅客广播放大器的选型中,设备的外形尺寸设计应考虑到飞机的空间限制,可参考标准的ARINC600规范要求,满足RTCA DO-160中的相关环境要求,并综合考虑重量、冷却要求、托架设计等因素。

1.3 客舱扬声器

技术标准规定TSO-139对扬声器需满足的最低性能标准和环境试验同时做了相关规定,在民用飞机的旅客广播系统选型时,可优先采购满足TSO要求的客舱扬声器。

客舱扬声器的选型还应重点关注如下技术指标:外形尺寸、声压级、功率、阻抗、频响范围、灵敏度等。

1.3.1 外形及尺寸

客舱扬声器按照外形轮廓,一般分为椭圆形、圆形和方形扬声器;按照外径尺寸,常见为3英寸、4英寸、6英寸,可根据客舱安装空间选择相应扬声器。

1.3.2 声压级

扬声器发出声音到达某点的声压级数值(d B)=扬声器灵敏度+10lg(扬声器功率)-20lg(听音位置到扬声器距离)。声压级数值越大,说明音量越大,人耳听起来越响。

1.3.3 功率

扬声器发出声音到达某点的声压级数值也与扬声器的输出功率有关。考虑到客舱内噪声分布不均匀,在客舱布置扬声器时,应参考客舱内噪声分布,适当分配或调整各区域扬声器功率大小。也可选择输出功率可变的扬声器,通过接入单个扬声器上的不同引脚,调节单个扬声器的输出功率。

1.3.4 阻抗

扬声器的阻抗应与放大器的输出阻抗进行匹配。

1.3.5 灵敏度和频率响应

为保证音频质量,扬声器灵敏度和频率响应需满足一定范围:通常在1W的输入功率下,在1000Hz时的灵敏度不小于90d B SPL;输入功率为1W时,在350-6000Hz的频率范围内,扬声器的频率响应变化幅值应小于20d B SPL。

1.3.6 重量

客舱扬声器安装数量较多,同等参数性能条件下,可优先选择重量较轻的扬声器;

1.4 话筒

在话筒的选型过程中,除了考虑环境、重量等因素外,还应考虑:

1.4.1 外形

话筒的外形应符合工业设计要求,便于集成于乘务员座椅或与周边舱内装饰相协调,并综合考虑尺寸、颜色等因素。

1.4.2 键盘

话筒键盘一般分为编码键式键盘、功能键式键盘和混合式键盘三种。

编码键式键盘由“0~9”十个数字键和一些特定符号键组成。通过按压相应的编码执行相应的预设功能。

功能键式键盘由多个区域功能按键组成。直接按压该功能键,即可发出执行该功能的信号,易于快速选择特定区域的分区广播或进行全舱广播。

混合式键盘融合上述键盘特点,具有一定的灵活度。

1.4.3 按压发话开关

此外,广播话筒需要具备一个按压发话开关,仅且仅当按压发话开关处于按压状态时,话音才能送入旅客广播放大器进行放大并广播;若按压发话开关未被按压,话音不能送入放大器进行放大并广播,以保障系统不会受某个话筒不使用、未收存的影响而失效。

1.4.4 指示灯

可选择带有广播(PA)指示灯的话筒,正常工作时指示灯点亮,以提示旅客广播系统的工作状态。

2 布置考虑

民用飞机旅客广播系统设备数量较多,分散布置于电子电气舱、客舱和驾驶舱等区域,安装环境、空间尺寸和人机功效要求不同,有如下布置考虑:

2.1 旅客广播放大器

旅客广播放大器通常布置于电子电气舱,为防止特殊情况下因货物冲击造成的损坏,尽可能远离货舱货物冲撞的布置位置。为满足适航条款,旅客广播系统的用电设备应通过独立的电源,来保证仅在应急电源供电情况下,旅客广播系统仍可正常工作。

2.2 话筒

为满足飞行机组和乘务员的旅客广播功能,应在驾驶舱和客舱分别安装广播话筒。

2.2.1 乘务员旅客广播话筒

用于旅客广播功能的乘务员话筒应安装在乘务员座椅(包括各服务区乘务员座椅、应急出口乘务员座椅等)附近,保证乘务员在工作区域或者当乘务员坐在座椅上时,无需解开安全带即可快速、方便取出和使用话筒;且每一个靠近出口有乘务员座椅的附近均应安装一个旅客广播话筒,方便坐着的空中乘务员使用。若出口之间非常接近,当坐着的乘务员能够直接口头联系时,一个话筒也可供一个以上的出口使用。

乘务员话筒应尽可能与乘务员座椅集成安装,外形尺寸应与座椅相匹配;乘务员话筒也可与临近的舱内装饰部件进行集成安装。应考虑符合工业设计的美学要求,机械接口应简单、易于取用、方便布线。

2.2.2 驾驶舱旅客广播话筒

为满足适航条款,使驾驶舱两个飞行机组成员可在任一工作位置使用广播话筒,应为每个机组分别布置单独的旅客广播话筒。

2.3 客舱扬声器

客舱内应布置一定数量的扬声器,扬声器的音场分布应均匀、无死角。

以单通道飞机为例,可选择在飞机两侧,每两排或三排座椅上方布置一个扬声器;在有些双通道宽体机,空间范围较大,扬声器可布置于过道顶部板上。

客舱扬声器的布置还应结合扬声器的性能参数和客舱实际噪音环境考虑,参考客舱噪声声场分布进行布置优化,如在靠近发动机或应急舱门附近,可考虑适当增加扬声器布置密度。

为确保当旅客广播进行时,机上所有人员在任意位置都可以听清楚,在客舱每个独立的空间,如服务区、厨房、盥洗室等区域应考虑单独布置扬声器。

3 总结

民用飞机旅客广播系统的选型与布置,涉及声学、电子学、人机功效等多种学科技术,在满足相关适航条款的基础上,需要充分考虑旅客舒适性、客舱空间尺寸、使用环境等多方面因素。本文列举和分析了民用飞机旅客广播系统设备选型和布置方面的考虑因素和设计建议,可以为民用飞机旅客广播系统选型、设计、布置、安装和改装等提供理论参考和经验借鉴。

参考文献

[1]CCAR-25R4,中国民用航空规章第25部运输类飞机适航标准[S].2010.

[2]ARINC600,Air Transport Avionics Equipment Interfaces[S].2010-5-10.

[3]ARINC715-3,Airborne Passenger Address Amplifier[S].1984-7-6.

[4]RCTA DO-160G,Environmental Conditions and Test Procedures for Airborne Equipment[S].2010-12-8.

蒸汽流量计的选型与安装问题分析 篇10

关键词：蒸汽流量计,V锥流量计,涡街流量计,饱和蒸汽

蒸汽是石油化工企业重要的二次能源,在企业能源计量中占有重要地位。从企业效益出发, 要降低生产成本则需降低蒸汽的消耗量,蒸汽计量由此成为企业计量技术工作的重点之一。

仪表都有一定的测量范围和合适的量程比, 可是工艺生产过程往往又有不同负荷状态下的多种运行方式,随之对应的蒸汽用量就会出现大流量、正常流量及小流量等不同流速,蒸汽的物理参数如温度、压力及密度等参数也会在不同负荷状态下发生相应的变化。任何类型测量蒸汽的仪表要满足不同工况下的准确测量实际上很困难。这就要求在测量方法和仪表选型上根据测量回路的要求充分考虑各种计量仪表的优缺点,选择量程比合适的仪表并采用适当的补偿措施,如温压补偿、蒸汽状态及分段线性化补偿等。但是随之而来就会产生安装位置、直管段及维护需求等一系列的安装问题。

为此,围绕当前常用的差压式和速度式蒸汽流量计的选型、安装注意事项以及安装和运行中容易发生的问题展开讨论,重点考虑蒸汽流量仪表选型时仪表和被测介质的特性、生产工艺的变化、仪表的安装条件及管理维护等因素的影响。

1蒸汽流量计的类型1

企业使用蒸汽流量计一般用于: 计量蒸汽用量,进行内部或外部计费结算; 监测能源的使用效率,如根据热焓确定添加的蒸汽量; 改进工艺过程的控制效果,比如使流量恒定在设定值或按一定的规律变化。

用户应根据自身需要,再结合流量计的相关特性选择合适的蒸汽流量仪表。目前,测量蒸汽介质普遍选用的是差压流量计和涡街流量计配密度补偿方式完成计量。

1.1差压式流量计

差压式流量计在稳流情况下,管道中流量与压差的平方根成正比。基于流体质量守恒( 连续性方程) 和能量守恒( 伯努利方程) 定律,可知基本的流量计算式为:

式中C ———流出系数( 实际流量/理论流量) ;

d ———节流件孔径,m;

Δp ———节流件上下游的压差,Pa;

qm———蒸汽质量流量,t/h;

β ———直径比,β = 孔板直径d / 管道直径D;

ε ———可膨胀性系数,蒸汽的 ε 小于1;

ρ ———蒸汽密度,kg / m3。

差压式流量计中常用的有孔板流量计和新型V锥流量计两种型式。

孔板流量计以简单结实、成本低廉及无需额外标定等优势在工业中获得广泛应用。但它也有自身的缺点: 受限于工作原理,量程比限制在3∶ 1 ~ 5∶ 1; 在水锤作用下,孔板会变形,如果设计或安装不当甚至会堵塞管道; 孔板的直角边缘在长期运行后会磨损,特别是在进行蒸汽介质测量时会改变孔板特性,影响测量精度,因此必须对孔板进行周期检查并予以更换; 孔板流量计一般需要较长的直管段以保证精度,表1给出了不同直径比 β 和不同上游扰流布置情况下所建议的直管段长度。

V锥流量计具有压损小、量程比宽、直管段短及测量精度高等优点,这些特点来源于特殊的设计结构———锥体位于管道中心处。在计算工况下的实际流量时,应先计算出流体流过V形锥的有效面积S和等效直径比 β,再代入式( 1) 计算得到。

虽然V锥流量计可以在直管段不够长的情况下较其他节流装置有较高的测量精度,但所需的前后直管段仍要视具体情况而定。有数据显示,前置闸阀开度大于25% 时,各种开度下当要求较高测量准确度时,流量计前直管段长度L = 10D尚嫌不足,而不是各种情况下均为前0 ~ 3D、 后0 ~ 1D的直管段,这个特点需要相关技术人员的高度重视。

当测量蒸汽介质的管道停汽检修时,管道底部会存有积水。恢复通汽后,在压力推动下,水的波动很容易引起管道振动,流量较大时管道振动剧烈甚至会损坏节流件造成生产事故[1]。黎明化工研究设计院有限责任公司就出现了V形锥节流元件断裂脱离固定装置的情况。

1.2涡街流量计

流体流经设置在管道内的漩涡发生体时会产生流动振荡,在发生体的两侧交替产生规则漩涡, 测定其振荡频率可以反应流量的大小。当工况条件合适时,漩涡频率f和流体速度v成线性关系, 且与密度无关,可表示为:

对于给定的流量计,其质量流量qm为:

式中A ———流量计的截面积,m2;

d ———漩涡发生体迎流面的最大宽度,m;

f ———漩涡的释放频率,Hz;

k ———对于给定的流量计为常数;

St———斯特罗哈尔数,无量纲,当雷诺数Re在102~ 105时其值约为0. 2;

v ———发生体两侧的平均流速,m / s;

ρ ———蒸汽密度,kg / m3。

与孔板流量计相比,涡街流量计有较好的量程比( 一般为30∶ 1) 、无可动部件及流阻低等优点,但在抗振、脉动流及抗干扰等方面也有明显的局限性。为此,在安装涡街流量传感器时应注意:

a. 选择合理的安装场所,远离强磁场设备, 避开强振动和强腐蚀环境。

b. 上下游配管应满足安装要求,约为前10D和后5D。不同的安装条件( 如缩管、扩管、T形管、前端是否有阀门及过滤器等扰流件) ,对上游直管段的要求也相异,还需参考仪表说明书。另外,流量或压力调节阀应装在传感器下游5D以外; 测压孔应设在流量计下游的2D ~ 7D处; 测温孔应设在离测压孔下游的1D ~ 2D处。

c. 基于其流体振荡的工作原理,振动会引起误差,可以在传感器上下游2D处分别设置防振座并加防振垫。

d. 任何垫片和焊渣的凸出都会导致其他漩涡的发生,引起计量误差。T形管上游安装阀门即可避免脉动压的影响。

目前,涡街流量计的流量系数一般是在水流量标准装置上标定得到的。按照涡街流量计的工作原理,在一定的雷诺数范围内,涡街流量计的流量系数只与漩涡发生体、管道形状和几何尺寸有关。因此,涡街流量计用水标定得到的流量系数在仪表用来测量气体和蒸汽时采用也是合理的。

用水标定时流速最高也只到10m/s,而实际应用时气体和蒸汽的流速却远大于10m/s,某品牌涡街流量计承诺80m/s的流速仍能保证测量准确度,但品质欠佳的涡街流量计在大于40m/s流速时已产生明显的“漏脉冲”现象而且流速越高“漏脉冲”越严重,从而出现示值严重偏低的情况。另外,流量计前后压差同流速之间的关系也应符合下式:

式中D ———管道内径,mm;

Δp———压力损失,k Pa;

qv———体积流量,m3/ h;

v ———流速,m / s;

ρ ———流体密度,kg / m3。

2安装要点分析

2.1差压流量计的安装

用差压流量计测量蒸汽流量,为保护差压变送器的高低压室,通常设置两个冷凝罐,两个冷凝罐内液位高度相等是压差信号不失真传递的关键。如果发现一个冷凝罐是冷的,罐的上部必定不是蒸汽,造成这种情况的原因有多种,如: 导压管堵、根部阀堵、溢流口高度比取压口低、在取压口和冷凝罐之间存在液封等。不管是哪种原因, 都将使差压变送器接收到的压差与节流件送出的压差信号不相等,进而引起流量测量误差。如图1所示,改造前到正压冷凝罐的引压管由于安装坡度不合理形成U形水封,这段管内的冷凝水不能靠重力流回母管,从而造成流量示值偏低。配置和安装合理的压差装置后,蒸汽从母管经导压管流入冷凝罐,放出热量后变成凝结水,罐中液位高于溢流口后自动返回母管,从而保证两个罐中的凝结水液位相等。

2.2涡街流量计的安装

涡街流量计经常与调节阀安装在同一根管道上以控制流量或压力。如图2所示,来自锅炉的蒸汽总管经压力控制回路调节后进入蒸汽分气缸并根据用户负荷测量总蒸汽用量,分气缸分配到各用汽设备或装置,同样安装有压力或流量调节控制回路。

仪表控制过程中,会受到仪表元件疲劳及装置运行状态突变等多种因素的影响,导致调节阀运行时发生振荡。这就很可能会造成分表之和与总表示值的异常偏差。用户应分析振荡产生的原因,纠正其产生的条件并时常关注调节系统的运行状况[2]。

3维护管理

测量蒸汽的仪表都有其局限性,流量仪表进行蒸汽测量时,都是指理论上单相的饱和蒸汽或过热蒸汽介质。但蒸汽状态在不同的条件下会发生变化,过热蒸汽可能变为饱和蒸汽,饱和蒸汽又可能因为经过长距离输送、保温欠佳及疏水措施不到位等多种原因夹带冷凝水,类似这样的状况下,流量计是不能做出精确测量的。解决这种问题通常可从4个方面考虑: 蒸汽流量仪表不要安装在整套管路的低处,以保障被测介质的品质; 完善主副蒸汽管道的保温措施,减少管道冷凝水的产生和相应的压力损失; 创造合适的安装条件,便于将来仪表的维护保养; 根据蒸汽系统设计规范设置疏水阀安装位置,一般情况下,每30 ~ 50m安装一组疏水阀是比较规范的布置,同时加强疏水阀的管理和保养。

另外,涉及贸易结算或需要计费的应用场合, 则要做好趋势记录和定期备份以便进行数据分析,实时了解用户在不同时段的用汽情况,同时要防止意外断电导致仪表不计量的情况发生,必要时流量积算仪的趋势数据、记录和电源可派专人管理。

4结束语

简述矿井通风设备的选型与计算 篇11

【关键词】矿井通风设备；选型；计算

矿井通风设备是向矿井下输送空气的重要设备，是保障人员生命安全的关键设备。矿井通风设备的选型，关系着整个矿井的电力能耗、成本等各方面，要求矿井通风设备具备可靠、运行效率高、节能等特点。

0.概述

在地下开采矿藏，伴随着的通常是大量有毒气体的逸出，煤炭类矿藏更是会喷发易爆的煤尘，对操作人员及矿井的安全都有重大威胁。为了保证安全，我国严格且详细规定了井下有毒气体浓度、矿井所需要的通风量、井中最高风速、采掘环境的最高温度等数据。

按照我国有关规定，为了保证清洁空气的充足，必须按照井下作业人员的最多人数计算，每分钟每人供风量不少于4立方米，井下采掘工作地点进风体积计算含氧不少于20%，二氧化碳不得超过0.5%，要求其他有毒气体必须达到无危险程度，工作面风速低于每秒4米，工作温度低于26度，否则将影响到井下采掘作业。

井下采掘生产，就要求矿井通风设备不间断工作，由于矿井通风设备电力耗能巨大。结合现场实际情况，选择经济型、可靠的通风机的型号，对保证正常通风有着重要意义。

1.矿井通风基本任务和工作方式

其基本任务是要保证井下作业面空气质量能符合国家相关安全与卫生规范、标准，确保作业人员生存一直有足够的氧气，稀释、排除井下有毒气体和易爆粉尘，调节气温，提供良好的作业环境，保障井下各类设备正常的运行、井下作业人员生命安全，达到安全生产的目标。

1.1矿井自然通风

矿井自然的通风是指利用矿井内外温度差；出、进风口高差而形成的压力差，使空气自然流动。自动通风风压较小，并受到季节、气候等各类自然因素影响较大，无法保证井下作业时所需要的风压、风量。我国煤矿安全规定，矿井作业必须采取机工通风的方法。

1.2矿井机械通风的工作主要有三种

1.2.1抽出式

主通风机装在回风井口，在抽出式通风机的作用之下。整个井下作业通风系统一直处在低于当地气压的负压状态。当主通风机因故障或其他因素停止作业时，井下风压增高，保证安全。

1.2.2压入式

主通风机位于入风井口，在压式入通风机作用下，其产生的作用与抽出式通风设备相反，使井下作业通风系统处于高于当地气压的正压状态。压入式通风设备通过塌陷区向外排出井下的各类有毒气体及易爆粉尘。当主通风机停止作业时，井下风压降低。

1.2.3压抽混合式

采取上述两种通风设备混合安装的方法，在回风井口、入风井口分别安装抽出式通风设备和压入式通风设备。使通风系统在相应的位置分别处于正压与负压状态，采用这种混合式通风设备的，井下作业面通常处于中间，两边正、负压均较小。其缺点也显然易见，设备繁多，管理过于复杂。

2.矿井通风设备的要求

2.1我国煤矿安全规程对矿井通风设备的要求

（1）主通风机必须在地面安装，装机的井口封闭严密，外部漏网率无提升时不得超过5%，有提升时不超过15%。

（2）保證主通风机连续运转。

（3）必须安装使用和备用的两套同能力的主通风机装置。

（4）禁止采用局部通风或风机群当主通风机使用。

（5）安装主通风机的出风井安装防爆门，并定期检测维修。

（6）对主通风机进行定期检查。

（7）新的主通风机使用前，进行性能测试和试运转，按计划定期进行性能测试。

2.2其他要求

遵循可靠、经济、安全的原则运行和使用通风设备，以保证矿井生产安全。根据实际情况选择可靠、稳定的通风设备，并进行测试调节，使之能在高工况条件下运行正常，建立健全维护与定期检修制度，做好相关记录。

3.矿井通风设备选型的计算方法

试以某能源公司沙坪煤矿为例，设计生产能力300万t/a。煤层稳定，分成东区与西区，布置带区共六个。走向长度>7公里，近水平煤层，无自然着火危险，含有爆炸性煤尘，瓦斯量小，井下风量大，矿井通风前、后期分别选择分区对角式、中央分列式方法。

阻力计算。

矿井通风设备的选型主要以通风阻力数据为依据，在选择矿井主扇前，必须先要计算通风阻力。阻力产生的方式不同，大致分为摩擦和局部阻力。其中摩擦阻力为选择主风机的主要参数。其工作风压必须满足最大阻力，因此先要确定两类极端状态下（容易、困难）最大阻力路线。

通过确定矿井最大阻力路线与通风网络的前提下，开始计算矿井通风阻力。计算摩擦阻力公式：hfr=ɑLUQ2/S3

公式从左至右分别表示摩擦阻力，摩擦阻力系数，巷道长度，巷道周长，井巷风量，净断面积，得出摩擦阻力值。另外，通过其他计算公式，可计算得出其通风总阻力、总风阻和总等积孔等数值，为矿井主通风机的选型提供数据依据。

4.矿井通风设备主扇选型

根据煤矿安全相关规定，主风机必须安装两部同能力的通风机械，其中一部为备用，它必须在10分钟内正常开动。主通风机必须具备反风设备，能在10分钟内改变巷道风流方向。改变风向后，供风量不得小于正常供风量的60%。

依据前面的计算，结合现场实际情况，用风机的特性曲线来选择主扇风机。要考虑到自然风压、主扇工作风压、主扇实际通风量、工况点等因素，并计算出上述因素的数据系数，以按需选择风机主扇。

另外主风机功率较大，选择输出及输入功率能够满足主扇转速的，在两个极端状态下同一型号的同步电动机。

最终，通过矿井通风阻力的计算，确定容易、困难时期主风扇运转工况点，加以计算主风扇实际通风量，结合实际情况与矿井通风需要，为该矿井前后期均选择了2K60-NO28，n=600r/min的对旋轴流风机，同步电动机则选用同一款型号为T118/44-8的电动机。

5.结语

矿井通风设备在矿藏采掘作业中不仅关系到矿井安全生产，更关系到井下作业人员的生命安全，只有在严格符合我国矿井通风设备安装相关规范条例、法律法规的前提下，结合当地实际情况，将井下各类影响因素考虑全面并按相关公式计算出井下相关通风数据后，科学、合理的选择矿井通风设备的型号，才能全面保证矿井安全生产、作业人员生命安全，保障我国社会经济发展有序进行。

【参考文献】

［１］刘玉兰.矿井通风设备的选型.[J].科技情报开发与经济.2008,18(21).

［２］薛忠和.沙坪煤矿矿井通风设备选择方法的探讨.[J].山西煤炭.2011,2(31).

［３］余露.矿井通风设备的选型计算.[J].山西煤炭.2011,31(2).

选型与分析 篇12

随着我国经济的快速增长, 在城市建设中对工业建筑的需求越来越大。而随着越来越多的工业建筑的建设, 如何使工业建筑设计的更加经济合理显得尤为重要。工业建筑特别是多层工业厂房, 在结构形式上基本采用框架结构, 而楼盖选型是结构方案设计的主要工作内容。同时楼盖类型的选择对结构的整体性能和经济性有着至关重要的影响。故本文将对这一问题进行探讨, 希望通过具体实例介绍选择楼盖类型的思路和方法。

1 楼盖的结构形式

用于多层工业厂房楼盖的结构形式, 一般分为有梁楼盖和无梁楼盖, 对于有梁楼盖, 常用的形式有:平行梁楼盖、十字梁楼盖、密肋楼盖和井字梁楼盖。密肋楼盖和井字梁楼盖形式比较接近, 不同之处在于密肋楼盖两个方向的次梁间距比较小, 一般不会超过1.5 m。

从荷载的传递情况上来看, 有梁楼盖的荷载先传递给板, 板传递给次梁, 次梁再传递给主梁, 最后主梁传递给柱。一般情况下, 梁越多, 板跨就越小, 板跨越小, 板就越薄。反之, 梁越少, 板就越厚。

由于多层工业厂房荷载较大, 同时伴随有动力荷载, 故楼盖一般采用有梁楼盖。

2 工程概况

本工程为5层厂房, 长67.4 m, 宽25.4 m, 总建筑面积8 559.8 m2, 层高均为4.2 m, 总建筑高度21.45 m, 如图1所示。设防烈度:6度, 设计基本地震加速度:0.05g, 设计地震分组:第一组, 建筑场地类别:Ⅱ类, 特征周期:0.35 s, 框架抗震等级:四级。建筑结构采用钢筋混凝土框架结构体系, 楼盖系统采用现浇钢筋混凝土板。梁板柱混凝土采用C30, 全楼采用HRB400级钢筋。柱网尺寸8.4 m×8.4 m, 柱截面550 mm×550 mm, 板面附加恒载1.4 k N/m2, 板面活载3.5 k N/m2。针对本工程实际情况, 选择4种楼盖方案做详细分析, 对比每个方案优越点。

3 楼盖选型

方案一:十字梁楼盖, 主梁采用300 mm×650 mm, 次梁采用200 mm×500 mm, 板厚采用105 mm平面布置见图2。

方案二:井字梁楼盖, 主梁采用300 mm×600 mm, 次梁采用200 mm×400 mm, 板厚采用70 mm。平面布置见图3。

方案三:横向平行梁楼盖, 纵向主梁采用300 mm×700 mm, 横向主梁和次梁采用200 mm×500 mm, 板厚采用70 mm。平面布置见图4。

方案四:纵向平行梁楼盖, 横向主梁采用300 mm×700 mm, 纵向主梁和次梁采用200 mm×500 mm, 板厚采用70 mm。平面布置见图5。

4 计算分析

分别对四个模型进行整体计算分析, 依据各构件内力进行配筋设计, 然后分别统计四种方案的工程量及部分参数, 得到表1~3。

m3

t

由上表可以得出:井字梁方案梁的数量虽然比十字梁多, 但是混凝土和钢筋的总用量均比十字梁要少。尽管井字梁方案的主梁受力较均匀, 但是如果取井字梁方案的板厚同十字梁方案比较, 则选择十字梁方案较经济。平行梁方案梁的数量同十字梁方案比较, 但是梁的混凝土用量较少, 原因在于其主次梁受力较均匀截面故而较小。四种方案中板的用量最少的是井字梁方案, 而梁的用量最少的是平行梁方案, 柱的用量基本相同。各个方案中板和梁的混凝土用量基本相当, 而柱的混凝土用量相同, 但是梁的钢筋用量最多, 其次是板, 最后是柱。两种平行梁方案的用量基本相同, 但是方案四的周期比比方案三要小。

5 结论

对采用四种楼盖方案的结构进行整体分析, 并根据分析结果进行配筋设计得到两种主要材料的用量, 对比发现平行梁楼盖的上部结构工程用量最小。而平行梁楼盖中, 纵向平行梁楼盖的结构性能尤佳。

参考文献

[1]GB 50010-2010混凝土结构设计规范[S].

[2]东南大学, 同济大学, 天津大学.混凝土结构 (中册) [M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.

[3]李国胜.多高层钢筋混凝土结构设计中疑难问题的处理及算例[M].北京:中国建筑工业出版社, 2011.