排气控制论文（共12篇）
排气控制论文 篇1
“十二五”以来, 国家不断加大农机购置补贴政策扶持力度, 采取多项措施加大资金投入, 实施项目建设, 广大农民购机用机和地方政府发展农机化的积极性空前高涨, 仅吉林省到2014 年底, 农机总动力达3000 万k W, 农用拖拉机保有量114. 2 万台。到2015 年, 全省大中型拖拉机达到48. 08 万台, 50 马力以上拖拉机达到9. 21 万台, 小型拖拉机66. 13 万台。配套农机具达到了270. 73 万部, 其中大中型农机具81. 1 万部, 小型农机具189. 63 万部。
农机总动力不断增长, 农用柴油机、汽油机的数量也随之猛增, 在提高农业生产效率的同时, 这些柴油机、汽油机排气所造成的空气污染已形成公害, 不能不引起有关方面的重视。
1 危害
1. 1 汽油机排气危害
汽油机排气中的污染物质主要有一氧化碳 ( CO) 、碳氢化合物 ( HC) 、氮氧化合物 ( NOX) 以及少量的二氧化硫 ( SO2) 、铅的化合物、碳烟等。其中一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物三者危害最大, 铅化物危害也很大。被吸到肺里即与血红素结合成为碳氧血红蛋白, 破坏了血液的输氧能力, 使人体缺氧, 感到头晕、疲劳, 严重时会发生虚脱, 甚至死亡。汽油机排出的一氧化碳在各种污染物中浓度最大, 在怠速空转时排出的浓度约为5% 。碳氢化合物和氮氧化合物如被吸到人体内能促使癌细胞的发展, 严重危害人体健康。二氧化硫吸入人体内遇到水分即形成亚硫酸, 也同样危及人体健康。碳烟排在空气中, 会污染空气、影响环境。使用含四乙铅抗爆剂的汽油, 燃烧后即产生含铅的化合物, 影响人体健康, 因此, 汽油的炼制过程中要控制加入四乙铅的数量。碳氢化合物中的3 - 4 苯并芘和NOX被吸入人体内会导致癌细胞的产生, 尤其是3-4 苯并芘是世界上公认的致癌化合物。碳氢化合物和氮氧化合物在太阳光紫外线的照射下形成化学反应, 产生臭氧、醛等烟雾物质, 对呼吸道和眼睛、喉咙等器官有刺激作用。二氧化氮被吸入到肺里, 与血液中血红蛋白结合能力特别强, 比一氧化碳的作用还大, 能够破坏血液的输气作用。二氧化氮在肺里遇到水还能形成硝酸、亚硝酸等, 危害人体健康。汽油机排放标准主要是对一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物这三种排气公害进行限制, 有的国家只对一氧化碳和碳氢化合物进行限制。
1. 2 柴油机排气危害
柴油机在理想燃烧条件下, 柴油机燃烧产物中的成分是二氧化碳、水蒸气、氮气和过量的氧气, 这些成分基本上都是无害的。但是, 由于实际燃烧过程受到诸如柴油品质与雾化质量、燃烧室内换气条件、可燃混合气形成速度以及燃烧室状态等因素的制约。柴油机燃烧产物中除含有上述无害的主要成分外, 还会含有少量的一氧化碳、未燃碳氢、氢、氮氧化物及碳烟等有害成分。柴油机排出的氮氧化合物中, 一氧化氮约占90% , 二氧化氮只占其中很少的一部分。
2 控制措施
2. 1 汽油机
汽油机排放的污染物质的多少与其各部分总成的技术状况有关, 技术状况完好的汽油机, 有害气体的排放量可下降30% ~ 40% 。因此, 减少机具排气污染主要应对汽油机进行正确调整, 及时维护。应采取如下措施:
( 1) 尽量使用较稀的混合气, 汽油机排出的CO、HC、NOX的浓度与混合气的浓度密切相关, 如CO的浓度随混合气浓度降低而降低。使用浓混合气, 有害气体总的排放量明显增加; 使用稀混合气, 有害气体总的排放量明显减少。
( 2) 火花塞间隙适当调大。点火不可靠是废气中HC增多的重要原因, 适当增大火花塞间隙, 可以提高点火能力。海狮发动机火花塞电极间隙: 通用尖端型正确电极间隙为0. 8 mm; 白金端型新火花塞的正确电极间隙为1. 1 mm, 最大电极间隙为1. 3 mm。
( 3) 防止发动机水温过低。发动机温度过低, 混合气燃烧反应减慢甚至中断, 未燃混合气随废气带走, 造成排放HC增多。应尽量避免低温和不正常启动; 在冬季起动前应预热发动机。
( 4) 及时清洁空气滤清器。空气滤清器堵塞, 充气量下降, 混合气偏浓, 排放CO数量增多。在使用中必须及时清除滤芯上的脏物, 定期更换滤芯, 以保持畅通。
2. 2 柴油机
影响柴油机排放有害物形成的因素很多, 主要是负荷或燃空比、转速、喷油定时、喷油系统参数, 燃烧室形状、进气涡流和增压等。
( 1) 对燃烧室的改造。多年来, 各厂对发动机燃烧室进行了改进。如采用慧星燃烧室, 改善了动力性能, 发动机转速达6000 r/min时, 燃烧仍然良好; 燃烧噪音低, 比一般直喷式低8 分贝; 排污少, 烟度不大于三波许。复合燃烧室、花瓣燃烧室, 变截面预燃室等都是新型燃烧室, 其共同特点是: 改善燃烧状态, 可在降低最高爆发压力、压升率、燃烧噪音和排放等方面, 获得较佳的综合指标。
( 2) 采用废气涡轮增压。涡轮增压柴油机是将柴油机匹配上合适的废气涡流增压器。涡流增压柴油机突出的优点是比非增压柴油机的排烟、碳氢化合物排放量低40% 左右, 氮氧化合物排量也能下降20% 左右, 且排气噪音较低。
( 3) 推迟喷油定时能显著降低直喷式柴油机的氮氧化物排放量。若结合使用强化喷油或选择合适燃烧室形状及进气涡流, 则能在推迟喷油定时下, 防止一氧化碳浓度过高和排烟浓度。
( 4) 氧化催化法是降低一氧化碳和碳氢化合物排放的机外净化。水洗法有良好的除烟作用。钡盐添加剂具有良好的消烟作用。但上述办法都有它的不足之处, 尚未大量采用。
我国已经开始研制低污染柴油机, 在6135、4105、295等机型上发展了低污染柴油机的变型产品。
排气控制论文 篇2
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
为何阴道会排气 篇3
1．产后体虚。阴吹大多数发生于产后妇女，特别是多产妇、体质虚弱者，中医属“气血大虚，中气下陷”。这是因为有的产妇，特别是分娩过程中产程时间过长，胎儿较大或骨盆偏窄使胎儿娩出困难者，阴道手术产如钳产或吸引产者，都会使盆底组织损伤严重而难以恢复。多产妇由于产道反复损伤，阴道自然较松弛。体质虚弱的产妇，虽然损伤不严重，其恢复也较慢。在上述情况下，当阴道形成负压（如仰卧、吸气等）时，空气即进入阴道最深处（穹窿部），当起身或增加腹压时，空气即从阴道排出，并常有响声。
这种原因所致的阴吹，处理上包括三方面：（1）服用大补气血、提升中气的药物；（2）增强体质，促进产后恢复；（3）局部肌肉锻炼，除了产后保健操外，着重进行盆底、肛门和阴道肌肉收缩的锻炼，有助于产道的复原。
2．阴道感染。有些阴道炎的妇女也会有阴道排气的现象，但这些患者阴道排出的气流多较微弱，而更主要的是有白带增多、外阴瘙痒或阴道不适感觉。这是由于感染阴道的微生物在繁殖过程中会产生气体并存于阴道内，当体位改变或增加腹压时，这些气体即从阴道里排出。致病的微生物多数为厌氧菌或阴道滴虫，当出现这种情况时，应当到医院看妇科，在医生指导下进行治疗。
3．直肠——阴道瘘。这是较少见的原因，由于直肠和阴道之间存在着异常通道（瘘管），当肛门排气时，小部分气体通过瘘管进入阴道，然后排出体外。其发生原因可为先天性，也可为后天性，前者称先天性直肠——阴道瘘，出生时已存在，故症状从新生儿时即出现；后者主要发生于产伤、直肠或阴道手术创伤，或直肠和阴道之间的隔膜发生晚期癌肿坏死而成，症状出现于产后或手术后不久，或伴有晚期癌肿（大便或阴道有脓血）的表现。这种情况需到医院检查，行修补手术或对癌肿进行治疗。
据《医药星期三》
排气控制论文 篇4
目前市场上的除泡机大体分为两种:一种是IN-LINE式全自动除泡设备;一种是OFF-LINE式除泡设备。不论是哪种除泡设备, 其除泡核心工艺均是要保证在密闭腔体内提供均匀稳定的温度和压力环境, 温度、压力和除泡时间的控制是否合理, 对除泡良品率有至关重要的作用。
1 除泡原理及存在问题
为了使产品获得好的贴合效果, 必须保证胶与贴合面之间有最大的接触面积, 其中影响接触面积大小的因素主要有三个:时间、温度和压力。因为胶是一种粘弹体, 具有一定的流动性, 温度若适当提高可以增加胶的粘性, 增加胶的流动性及滋润度, 使其可以在较短的时间内与整个接触面积完全接触;压力可以提高胶的流动速度, 增加滋润度并产生适当的挤压压力, 催化空气的融入, 使其扩散至OCA表面或融入OCA之中, 达到去除气泡, 增强显示效果的目的。压力和温度的合理作用可以加速胶体与接触面完全接触的时间, 并保证良好的效果, 如图1所示。
贴合完成后油墨层边缘容易留下整面性的气泡, 如图2所示, 因此需要通过除泡设备对产品进行处理, 去除气泡。但是许多用户在生产过程中都会遇到这样的难题:贴合好的产品, 经过除泡处理后当时气泡被完全处理掉了, 但是放置一晚或几天之后, 同样部位又重新出现了气泡, 产品品质不能保证, 失去竞争力。针对这一现象我们进行分析研究, 分成两种特性来对待。一种是内应力型再发气泡:主要是由于贴合时内部有异物没有处理干净, 导致胶体内部应力, 影响粘结力, 最终出现气泡;一种是回弹型再发气泡。
回弹型再发气泡的产生原理如下:工作过程中除泡设备内部会升温、升压, 使腔体内的温度和压力达到工艺要求的设定值, 然后保持一段时间对产品进行处理, 处理完毕后设备自动排气、降温流程结束。
产品在OCA贴合完成后放入除泡设备中, 设备开始升温、升压至工艺设定值, 此时保护玻璃、OCA胶带及油墨层都会受到温度、压力作用。由于OCA胶带为弹性体, 因此其对温度和压力比较敏感, 随着温度和压力的上升, 胶带开始软化、充满间隙, 设备保持温度和压力环境的过程中胶带依靠自身的性能可以与保护玻璃完全接触;此时保护玻璃也受到温度和压力的影响产生弹性形变。
工作完成后设备开始排气, 压力降低的同时温度也急剧下降, 排气完成的同时腔体内部气体的温度值会恢复到室温状态。外在压力迅速消失, 保护玻璃本身会产生回复自然状态的趋势, 但由于胶体的存在保护玻璃的回复受到影响;OCA胶带回复速度较慢, 将产品从设备内部取出后其内部还会保持工作时的温度。在放置过程中, OCA胶带会逐渐冷却, 冷却过程中胶带会产生收缩, 如果在胶带收缩过程中, 其本身的内聚力不足以抵抗保护玻璃局部的弹性形变, 则有可能会在原先整面性气泡出现的部分产生OCA胶带被拉伸, 气泡析出, 就会出现我们上面说的放置一段时间后气泡再次出现的情况。
针对回弹型再发气泡, 本研究开发的控制系统可以精准控制充气、排气时间, 使加压与减压速度可控, 这样使得保护玻璃和OCA胶带的软化、回复速度尽可能保持一致, 很明显地降低了回弹型再发气泡的产生, 提高了除泡良品率。
2 控制系统的组成
本控制系统主要由硬件子系统和软件子系统组成。硬件子系统主要由PLC、电动球阀及相关传感器组成;软件子系统使用三菱PLC逻辑语言实现对硬件子系统的控制。
2.1 硬件子系统
硬件子系统主要由PLC、传感器、执行单元及安全防护模块组成, 通过CPU的逻辑控制、数据采集及开关量输出, 实现各种数字量、模拟量数据的处理传输, 以及对各执行单元的控制, 同时通过安全传感器、电路保护装置、软件保护等实现设备的安全防护, 如图3所示。
2.2 软件子系统
采用三菱可编程控制器实现对系统的控制, 而可编程控制器又包括CPU、ADDA等模块。整个工艺流程如图4所示。
系统分为一般模式及可控模式两种, 其中一般模式不执行时间控制, 直接自然充气及排气, 适用于原来的工艺;而可控模式则可以实现对进气及排气时间的控制, 实现规定时间内的均匀进排气。
2.3 控制算法
分段线性逼近法是将非线性优化问题线性化, 然后将线性问题细分, 利用线性优化方法求解的一种计算方法。
压力容器充放气曲线可以近似理解为y=kx+b的线性直线, 其中y为容器压力, x为充放气时间, b为修正量。采用分段线性逼近法, 以5 s为采样周期, 将充放气过程细分, CPU每5s做一次运算, 比较实际值跟计算出的目标值, 若实际值 (腔内实际压力值) 小于目标值, 控制电动球阀开一个单位角度, 相反则关一个单位角度, 以此类推, 即可实现对充放气时间的控制。
3 控制曲线及数据
本文以0.5 MPa为设定压力, 进气和排气时间分为5 min、10 min、20 min及30 min四种情况, 进排气曲线如图5所示。
四种设定时间下, 通过大量试验, 得出进排气实际时间误差统计, 如表1所示。从表中可以看出, 本文所述控制方法基本可以在一定误差范围内按照设定时间完成进/排气, 控制方法相对较为合理。
4 结论
本文主要利用分段线性逼近算法, 探究了一种关于除泡设备充放气时间的控制方法, 并开发了一套自动控制系统。
客户使用结果表明:
1) 通过对充排气过程时间的控制, 降低了回弹型再发气泡的发生率, 较大程度提高了除泡品质。
2) 该控制系统功能稳定, 使用方便, 对气体如何影响除泡效果的工艺摸索又极具实用性。
参考文献
[1]刘豹, 唐万生.现代控制理论[M].第3版.北京:机械工业出版社, 2011.
[2]卢泽生.控制理论及其应用[M].北京:高等教育出版社, 2009.
发动机出现“下排气”现象的原因 篇5
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。
汽车排气转接管检漏气动装置 篇6
我把想法告诉了爸爸，他高兴地鼓励我：“办法总比困难多，我们一起做好吗？”有爸爸作后盾，我有了发明的勇气。
一、设计原理
通过异步全自动气控，给汽车排气转接管注入2.5至3个标准大气压的气体后浸入水中进行气密性检测。
二、制作过程
我和爸爸认真分析后，决定设计制作一个可以让排气转接管密闭的全气动平台，在其两端各设计一个密封胶块，其中一个随异步气缸活动，另一个固定。从固定端的一侧向内注入2.5至3个标准大气压，异步气缸实现气动移位，以方便安放与取出。最终全套装置入水进行气密性检测。
说起来容易做起来难，在制作过程中我们遇到了不少问题。
问题1：最初制作时采取单鞍放置，排气转接管不能水平固定，出现上下摆动的现象。
解决办法：设计制作左右双鞍，放置排气转接管时就能水平固定。
问题2：原来打算在左右双鞍各设计四个孔，以加强检测时的稳定性，但检前安放与检后取出均不方便，降低了检测速度。
解决办法：在左右双鞍两侧设计两个梯形鞍，方便检前安放与检后取出。
问题3：排气转接管左、右端密封不严。
解决办法：增设橡胶垫，调整凹槽取向。
问题4：最初设计在左鞍安置一个单向气缸，结果取出时不能自动归位。
解决办法：在左鞍安置一个有双向异步气道的活塞气缸，检测前实施左气道进气，气缸内活塞右移，紧压待检气管；检测后右气道进气，气缸内活塞左移，从而实现待检气管无障碍取出。
问题5：在整机调试过程中，由于底盘不透明，操作人员无法精准定位，出现切割不准的情况。
解决办法：在底盘前制作一个反光镜，使可视效果大为改观；为了使之更具有科技含量和更广阔的操作视野，安装了可视成像系统。
三、作品完善
1.安装360°气动旋转平台，让平台不出水面就能定位虚焊点和沙漏口。
2.安装机械臂，实现待检管自动安放与取出。
排气控制论文 篇7
RH真空精炼炉运用于炼钢生产可提高产品质量、增加产品品种。某钢轧厂RH真空精炼炉真空排气系统由PLC控制,实现钢水在真空环境下循环流动以均匀钢水成分和温度,同时通过添加物料使钢水脱氧、脱碳、脱硫、脱磷和成分微调等,实现了品种钢的多样化。
1 系统硬件构成
RH真空精炼炉真空排气系统采用AB contronlogix的1756系列PLC,由1个主站和3个远程站组成,主从站间通过Controlnet网进行通信。HMI采用Server/Client的结构形式,作为画面服务器的Server与主PLC间通过以太网进行通信,作为画面客户端的Client通过以太网从画面服务器读取数据。系统硬件配置如图1所示。
2 系统主要控制功能
2.1 主/辅泵子系统控制
主泵子系统由B1增压泵+B2增压泵+B3增压泵+C1冷凝器+S4A喷射泵+C2冷凝器+水环泵(P1/P2/P3)等构成。辅泵子系统由S4B喷射泵+C2冷凝器+水环泵等构成。主泵子系统主要用于实现真空系统在600kg/h抽气量下67Pa的真空度指标,以满足RH处理后期高真空度的要求;而辅泵子系统则用于增加从大气压至8.5kPa间的抽气量,以缩短真空系统的启动时间,并满足低真空下吹氧的需要。
进入各级增压泵和喷射泵的蒸汽均由蒸汽分配器通过相应的蒸汽管道供应。在各级泵的蒸汽管道上均设有气动开关阀,用于控制该级泵的启闭。
进入各级冷凝器的冷却水则由冷凝器冷却水分配器通过相应的冷却水管道供应。为充分利用冷却水,C1、C2冷凝器的进水分别由该冷凝器的上部和下部进水管供应。这些进水管配置相应的气动开关阀,用于控制冷凝器的进水量。
真空排气系统有中央自动和中央手动两种操作模式。
(1)自动模式。开启各级泵,达到预真空度(见表1)。开始时,根据HMI设定的真空度目标值,按各级泵排气能力上限,依次由后往前启动各级泵,直至相应泵的排气能力在目标真空度范围内,然后停止后续前级泵的启动。设定新目标真空度时,若目标值大于正在启动的最前级泵的排气能力,则依次关闭前级泵,直至相应泵的排气能力在目标真空度范围内;若目标值小于正在启动的最前级泵的排气能力,则根据各级泵的排气能力依次打开前级泵,直至相应泵的排气能力在目标真空度范围内。打开某泵前,需先打开其对应的冷凝器进水阀。
(2)手动模式。在HMI上,通过相应的按钮对B1、B2、B3增压泵,S4A、S4B喷射泵的蒸汽气动开关阀,P1、P2、P3水环泵,C1、C2冷凝器的上下进水气动开关阀进行单独控制。
2.2 主真空阀控制
主真空阀控制方式分为自动和手动,其操作模式与排气操作模式相关。若排气系统为自动控制方式,则主真空阀的自动、手动控制方式均有效;若排气系统为手动控制方式,则主真空阀也采用手动控制方式。
2.3 热井回水泵控制
C1、C2冷凝器回水送到热井后,再由热井后面的回水泵返送到水处理池。热井设置液位检测仪表,当热井水位到达上上限时,将停运真空排气系统。回水泵在自动控制模式下,由该仪表的水位检测结果控制其启停。
热井回水泵有3台,1台为优先启动泵,1台为备用泵,1台为次优先启动泵。
2.4 复压控制
脱气处理结束后,应对真空槽和真空管道进行复压处理。复压气体种类根据不同工况而定,可采用大气或N2。复压有中央自动控制方式和中央手动控制方式。
(1)自动控制方式。当HMI发出处理停止指令时,若真空度小于6.5kPa,则采用大气复压;若真空度大于6.5kPa或废气中CO含量过高,则采用N2复压。
(2)手动控制方式。由操作人员直接操作复压。在紧急复压或顶枪紧急提升时,采用N2复压。
大气复压和N2复压顺序不同。
(1)大气复压。打开破真空阀站中气动破真空阀,将大气放入主真空阀前的真空系统和主真空阀后的真空主管,然后按顺序逐步关闭各级泵和冷凝器:关B1泵→关B2泵→关B3泵→关C1冷凝器上/下部进水-关S4A泵→关C2冷凝器上部进水→关闭蒸汽总阀→关水环泵进气阀→关水环泵进水阀→关水环泵。
(2)N2复压。为了避免精炼废气中CO含量过高,在破坏真空时CO与大气中的氧化合而发生爆炸,系统设置了充氮破真空子系统。在精炼结束破坏真空时,打开破真空阀站中气动破真空阀,将N2放入主真空阀前的真空系统,同时将大气放入主真空管道。
中央辅助操作台设有紧急复压按钮,用于实现排气处理时的紧急复压。控制系统启动流程如图2所示。
3 画面监控系统
画面服务器采用RSView Supervisor Edition监控软件,画面客户端采用RSView SEClient监控软件,工程平台采用RSView Factory Talk监控软件。
4 结束语
系统自投运以来运行良好、控制灵活、性能稳定、功能完善,便于操作、维护和管理,提高了产品产量和质量,满足了企业生产需要。
摘要：介绍某钢轧厂RH真空精炼炉真空排气系统硬件组成,阐述真空排气过程中的主要控制点。
排气控制论文 篇8
APU进/排气门控制盒是飞机APU进/排气门的核心部件, 它的好坏与否直接关系到APU进/排气门的工作状态。只有在控制盒工作稳定、可靠的前提下, 才能保证APU进/排气门顺利的打开/关闭。
APU进/排气门控制盒主要由驱动电路, 逻辑保护电路, 故障检测保护电路组成。控制盒根据电子控制器发送的指令信号, 控制电机的正反转, 从而决定舱门的开启和关闭两种状态。当舱门开启或关闭到位时, 通过机构上的微动开关信号实现位置信号的反馈, 来修正电机的工作状态, 实现电机控制盒关闭在低功耗工作模式。
控制盒的原理图如图1所示。
2 控制盒可靠性分析
控制盒主要由控制板、航空电插头、航空接插件、壳体等部分组成一个串联系统。
控制盒的结构图如图2所示。
控制板是控制盒的核心, 负责信号的采集、输入、输出等。其可靠性主要由印刷板、继电器、电阻、电容、二极管等决定。
控制盒的航空电插头、航空接插件负责控制盒指令信号、故障信号、位置反馈信号与电子控制器的连接, 其可靠性取决于产品的固有特性。
外壳起着承重、屏蔽、保护作用, 其可靠性完全由器件的本身机械特性所决定, 基本与电气部分无关。因此在可靠性分析时忽略不计。
控制盒环境要求:根据主机要求, 控制盒的工作环境温度为:-55~70℃。按照国军标GJB/Z299C-2006《电子设备可靠性预计手册》为飞机无人舱内AUF:有高温、高压、强烈的冲击与振动等恶劣环境条件。
3 控制盒的可靠性预计
根据国军标GJB/Z299C-2006《电子设备可靠性预计手册》中可靠性预计的方法:元器件应力可靠性预计法和元器件计数可靠性预计法。本文主要采用元器件计数可靠性预计法。
元器件计数可靠性预计法模型为:
式中:λGS为设备总失效率, 10-6/h;Ni为第i种元器件的数量;λGi为第i种元器件的通用失效率, 10-6/h;πQi为第i种元器件的通用质量系数;n为设备所用元器件的种类数目。
质量等级:B。
环境分类:AUF战斗机无人舱。
根据国军标GJB/Z299C-2006《电子设备可靠性预计手册》中提供的数据, 可以得出控制板元器件质量等级系数及通用失效率, 见表1。
继电器的失效模型为:
贴片电阻器的失效模型为:
贴片电容器的失效模型为:
二极管的失效模型为:
稳压二极管的失效模型为:
三极管的失效模型为:
磁棒的失效模型为:
贴片电感器的失效模型为:
磁环的失效模型为:
连接器的失效模型为:
印刷板的失效率模型为:
其中, λPCB为工作失效率, 10-6/h;λb1, λb2为基本失效率, 10-6/h, λb1取值为0.000 17, λb2取值为0.001 1;N为使用的金属化孔数:142;πE为环境系数, AUF取值为20;πQ为质量系数, 符合GJB362A, 取值0.30;πC为复杂度系数, 取值1.0。
焊点的失效率模型为:
其中, N为焊点数:54;λ焊为工作失效率, 10-6/h;λb为基本失效率, 10-6/h, 采用再流焊, 取值0.000 070;πE为环境系数, AUF取值为11;πQ为质量系数, 质量等级B, 取值1.0。
由公式 (1) ~ (14) 及表1可以计算出各个元器件的失效率λPCB, λ焊, λK, λr, λc, λD1, λD2, λD3, λV, λL1, λL2, λL3, λLJQ, 所以控制板总的失效率为以上各失效率之和, 即λCTR=76.093 6×10-6h, 所以控制板的MTBF=1/λCTR=13 141 h。
由计算结果可以看出控制板的可靠性预计值远大于系统最低要求1 500 h。即使按2倍余量设计, 控制板可达到的平均无故障时间也远大于系统的最低要求。
4 其他的可靠性保障方法
4.1 器件选用
优先选用高等级的元器件;压缩元器件品种、规格和供货单位, 考虑可替换性;最大限度的使用具有可靠性数据的元器件;选用元器件的质量等级满足单机设计可靠性指标和要求;在元器件质量和供应满足要求前提下, 当国产元器件与进口元器件性能价格比相当时, 优先选用国产元器件;设计选用元器件充分考虑其参数的变化范围, 按照相关标准进行容差设计。不使用已知不稳定或可能导致安全性危险或可靠性风险的元器件。
4.2 抗干扰技术
设计中从接地、滤波抑制、壳体抑制以及电路板的电磁干扰抑制等多方面来考虑, 主要有以下措施:合理布置PCB板, 系统采用单点接地, 并尽可能增大地线宽度, 改善电磁噪声;PCB板的金属化孔都是采用双过孔, 电源线及其接线端点都是双点双线。由于电路工作在开关状态, 为了减少其电磁能量外泄, 控制器外壳采用全封闭屏蔽结构, 外壳结构件在加工时, 结构件相应的搭接面处均予以保护, 保证导电性良好, 增加屏蔽作用;固定螺孔尽可能采用盲孔;从控制器引出的电缆都外加防波套, 其屏蔽层接控制器外壳。
4.3 电路设计
在实现同样功能、性能的方案中, 选用结构简洁, 元器件数量较少的设计方案。针对设计中所使用的两组继电器, 分析了潜在电路, 合理设计互锁, 避免两组继电器同时接通的可能。设计了BIT接口, 实现故障实时监控与故障信息反馈, 保证控制盒、线路以及上位机电子控制器在控制盒发生故障的时候不会受到严重的影响。
4.4 环境可靠性实验
按照系统和国军标要求, 进行了高温、低温、温度冲击、温度-高度、湿热、霉菌、沙尘、淋雨、积冰-冻雨、振动、加速度、冲击、噪声、寿命, 电磁兼容等试验。控制盒的各项性能指标均满足本身技术及系统要求。
5 结语
可靠性预计是电子设备可靠性设计的重要环节, 虽然可靠性预计能够提供一些关于失效率和平均故障间隔时间等可靠性指标, 但是数值计算的结果与实际情况还存在比较大的差距, 因而不能根据计算结果单一的来确定控制盒的实际可靠性, 有必要从器件选用、抗干扰、电路设计、环境试验等方面来综合分析控制盒的整体可靠性。通过分析和试验验证, 该控制盒设计合理、运行稳定, 满足主机及系统要求。
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排气控制论文 篇9
1 柴油机排放主要污染物生成机理
柴油发动机排放的主要污染物有:碳烟、NOx、CO。各种排放物的生成机理都有其具体的条件。
1.1 碳烟的生成机理
碳烟主要成分是碳粒,其它如O、H通常只有少量存在,火焰中碳烟的产生就其本质来说是一种由化学控制的现象,它是碳氢化合物不完全燃烧产生的。
柴油机的碳烟(PM)是由固体碳(SOL)(碳球直径为0.01~0.08μm,是由低分子量的碳氢变成,在其表面凝聚碳氢化合物生成0.05~1.0μm的SOL)。在SOL外面吸收了一层可溶有机溶剂的碳氢化合物(HC:燃料中未燃烧的物质,由于混合气不均匀、燃烧室壁冷等原因引起)和可溶有机成分(SOF)以及可溶于水的硫酸盐三部分组成(如图1)。
1.2 氮氧化合物(NOx)的生成机理
氮氧化合物是在燃烧过程中,由空气中的氮气或来自化石燃料中的含氮有机物,与空气中的O2发生氧化反应生成的。氮氧化物是指NO、N2O(燃气轮机)和NO2,其中常见的是NO和NO2,它们统称为NOx。在燃烧后的排气过程中,性能稳定的NO在氮氧化物中占主要成分。
氮氧化物生产的3个条件是:燃烧室内有过剩的氧气、燃烧过程的高温和高温持续时间。
1.3 一氧化碳(CO)的生成机理
一氧化碳(CO)是柴油(HC)燃料在发动机中局部缺氧、或低温、或混合气浓度过大、或混合气不均匀等条件下,由于汽车燃料不完全燃烧而产生,混在内燃机废气中排出。一氧化碳(CO)是一种化学反应能力较低的无色无味的窒息性有毒气体。
2 柴油机排放主要污染物控制现状
柴油机排放控制技术包含发动机(燃烧)技术、后处理技术和燃料技术。发动机技术加上后处理技术构成汽车技术。图2中形象地示出了这三种技术的关系。
目前,通过提高柴料品质(不含硫、不含芳香烃,十六烷值92)来降低碳粒排放的前景,已被证实和人们所期待的效果相差甚远。通过发动机技术提升来改善燃烧质量,从而解决柴油车碳粒排放已经接近极限。尤其是采用了高压喷射技术后,虽然柴油车的碳粒总质量大幅度减少,但碳粒的数量反而有所增加。虽然这些碳粒的体积和质量比以前更小了,但其所造成的危害更大。所以机内净化技术给柴油车的碳粒排放控制带来了新课题,从经济实惠以及长远的观点看,排放后处理装置将成为柴油车辆排放控制的重要手段。
3 ART型柴油车排气后处理装置的组成
ART型柴油车排气后处理装置是由氧化型催化器(DOC)、主动再生微粒过滤器(DPF)、燃料喷射系统、添加剂注射系统、电子监视与控制系统(ECU)组成,基本构造如图3。
3.1 氧化型催化器(DOC)
化型催化转化器简称DOC,是安装在发动机排气管路中,通过氧化反应,将发动机排气中一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC)转化成无害的水(H2O)和二氧化碳(CO2)的装置。它是催化转化器技术中的早期产品。结构形式与三元催化转化器基本相同,只是催化剂涂层有所不同,只具有氧化能力,没有还原能力。车用柴油机加装氧化型催化器,以铂(Pt)、钯(Pd)等贵金属作为催化剂,主要降低碳粒排放中的SOF的含量从而降低PM的排放。同时可以有效减少排气中的HC、CO。氧化催化器可以除去90%的SOF,从而使PM排放减少40%~50%。其对HC和CO的处理效率可以分别达到88%、68%。催化氧化技术对脱除柴油机排放微粒中的可溶性有机成分(SOF)具有良好的效果。
3.2 柴油机颗粒物过滤器(DPF)
“黄帝”牌重结晶碳化硅蜂窝陶瓷壁流式微粒过滤器(DPF),是利用交互堵塞的蜂窝通道之间的多孔间壁,捕获柴油机废气中的微粒,具有极强的捕获碳烟超细纳米微粒的能力,同时过滤面积大,压降较低,结构紧凑,具有优异的耐高温、耐腐蚀性能和导热性能、机械强度大、抗热震性强、使用寿命长等特性。
3.3 柴油机颗粒物过滤器再生添加剂(FBC)
柴油机颗粒物过滤器再生燃油添加剂(FBC)是用来使柴油车DPF中捕集的碳灰的点燃温度由600~650℃降低到450℃左右,使在较低的排气温度下,保证实现DPF完全再生。“黄帝”牌柴油机颗粒物过滤器再生燃油添加剂(FBC)具有完美的降低碳灰燃点的功能,加入量低,产生的残渣少,与具有同样功能的催化型DPF相比,可以用于硫含量偏高(含硫量350 ppm)的柴油燃料。适一般用于安装DPF的各类车辆,特别是低排气温度的公交车、乘用车等。
3.4 柴油车排气后处理装置升温器
柴油车排气后处理装置升温器作为低排气温度下颗粒物过滤器再生装置(以下简称低温点火)。低温点火再生系统包括:燃料供给单元、配气单元、排气压力监测及ECU控制系统等。车辆日常运行过程中,ECU控制系统全时段监测颗粒物过滤器前后端温度、压差变化,判断车辆颗粒物过滤器(DPF)工作状况,在颗粒物过滤器由于积碳堵塞等原因而造成排气压力增高到设定数值时,ECU控制系统发出点火指令,实时点火再生,恢复颗粒物过滤器功能。另外,柴油车排气后处理装置升温器还可对选择性催化还原(SCR)效率提升。可以把发动机尾气中的NOx减少50%以上。
3.5 柴油机颗粒物过滤器清洗器
柴油机颗粒物过滤器(DPF)经过长期使用,由于油品本身的原因会使得DPF在内部形成部分硫酸盐、铁屑和其它杂质,这些残留物会大大增加DPF的背压,从而使得其过滤效率降低。针对这种客观情况,柴油机颗粒物过滤器清洗器可以解决以上问题的处理设备。柴油机颗粒物过滤器清洗器是ART型柴油车排气后处理装置的附属装置,其工作原理:采用机械手直线运动及DPF的旋转运动组合方式,DPF上下两段的机械手夹持着高压气管逐点扫描DPF,扫描时高压气管中有高速的压缩空气喷到DPF载体的通道,利用高速气流吹除DPF载体通道中残留物。
4 ART型柴油车排气后处理装置工作原理
4.1 工作原理图(如图4所示)
4.2 系统控制原理
4.2.1 尾气过滤原理
通过氧化型催化器(DOC)将汽车排放出的一氧化碳(CO)、碳氢化合物(CH)氧化,再运用壁流式主动再生微粒过滤器(DPF),将超细纳米的尾气碳烟微粒进行过滤,过滤后的干净气体通过出口端排出,从而达到降低污染气体排放的目的。
4.2.2 再生模式
主控制单元实时采集来之柴油车的尾气排气温度和背压数据,当尾气背压过高时,表明尾气净化装置中的DPF所收集的颗粒物已达再生要求,需要进行再生处理,主控制单元将进入再生准备,并通过液晶操作器提示汽车驾驶员,当排气温度也达到设定值时,则主控制单元自动发出再生控制的一系列指令,并驱动高压燃油蒸发器喷出均匀油气进行燃烧,主控制单元在再生过程将根据用户设定的目标温度自动调节燃油蒸发器的频率,快速并精确的进行控制,确保在最短的时间内将沉积在DPF中的颗粒物(PM)烧尽,从而达到自动清洁蜂窝微粒捕集器的目的,长期重复使用。
5 ART型柴油车排气后处理装置改造在用柴油机污染物排放效果对比分析
经过近6年来的实验,ART型柴油车排气后处理装置改造在用柴油车排放污染物前后数据监测结果表明:ART型柴油车排气后处理装置,可以让柴油车这个移动污染源,变成移动净化器的目标变成现实。
5.1 减排效果
ART系统通过DOC和DPF,捕获废气中的碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)和微粒(PM),同时通过监控装置(ECU)对排气系统进行在线监视并进行再生。再生时自动向排气管喷入柴油燃料,燃料蒸汽在DOC中氧化放热使排气温度升高,从而使DPF中积聚的碳灰燃烧掉。装置不依赖发动机的工况和排气温度独立工作(要求柴油硫含量的为1 000 ppm以内),颗粒过滤效率高达95%以上,使柴油车的排放符合国Ⅳ、国Ⅴ(即欧Ⅳ、欧Ⅴ)排放标准。适用于在城市中行驶的柴油车辆,如公交车、送货车、垃圾车、邮政车及其它市政车辆的改造。
5.2 特色功能
ART系统的ECU提供基于GSM/GPRS技术开发的实时数据传输技术,让职能部门对车辆排放状况的实时在线监测成为了可能。
(1)ART系统运行状态查询;
(2)再生次数查询;
(3)设备故障查询与报警;
(4)PM收集量查询与统计;
例如:对环保监管人员利用任何一台手机只要往ART系统的ECU里发一条查询短信,就可以了解该车辆经行了多少次的DPF再生过程,一共收集了多少PM总量。
6 ART型柴油车排气后处理装置安装及维护保养建议
6.1 改造安装操作步骤
对照ART型柴油车排气后处理装置工作原理图,按下列步聚依次安装及调试:
核实安装前工况登记表与待安装车辆各参数是否一致;测量原车消声总成的长短、出入口直径,分析排气管与ART系统的配合情况;拆卸原车消声器,选择合适的管路与ART系统连接,并选择适合的挂装方式;安装固定ART总成(1),安装固定低温升温器(2),其出口连接至ART总成(1)入口端,低温升温器(2)入口与发动机排气管(3)连接,焊接时注意法兰方向;固定添加剂组件(5)、ECU(6)、集成控制盒(4)、显示器(7);测量所有连线长度,包括气管、油管、添加剂管所需要的长度,并准备好所有的配件及连线;将添加剂泵(51)的出口连接至靠近油箱端的回油管,连接单向阀(8),并注意方向;从回油管的发动机端取油并连接到集成控制盒(4)的油路电磁阀(43)的入口处,并将油泵(44)输出口连接至低温升温器(2)的入油口;从原车副气管取气,按顺序接空气滤清器(9)、减压阀(10)、空气电磁阀(46),空气电磁阀(46)的出口连接至单向阀(8)再接到低温升温器(2)的气管入口处;连接压差信号传感器(13)、(14)和温度传感器(11)、(12)以及控制输入和控制输出,注意压差采样管要连接空气滤清器,同时注意温度传感器插入深度,要求按插入深度要达到4 cm以上;从原车电瓶取电连接到集成控制盒(4)的电源输入端,最后连接好ECU(6)的线束接口;启动车辆,调节气路上的减压阀(8)至0.1~0.15 MPa之间,然后开始测试再生系统,并做必要的设置;对管路、线路做保护与固定,再次启动车辆测试系统,完成最终测试。
6.2 日常维护保养建议
车辆自安装ART型柴油车排气后处理装置(以下简称产品)之日起运行了1 000公里或2周左右,必须检查产品总成各部件的紧固件是否安全牢固,必要时重新紧固;发现排气管或系统其它设备有漏油现象,认真检查其原因,并及时检修;如发现漏气现象,检查漏气并确定漏气点,如果发现气路接插点漏气,将漏气点的气管拔出,检查并修整接口处气管的平整度及毛刺,再重新插上,并检查气密性;为安全起见,车辆在行驶时如发现产品正在“再生”,为了更彻底地完成再生,务必保证车速在100 km/h以内,且发动机转速不得高于2 000r/min;车辆怠速时,如发现显示屏压差高于7 k Pa以上,并且不会再生,或者已经影响动力,要及时打开检修口并安排维修;如果发现车辆再生太过频繁,比如刚再生后,几分钟后或者1至2个小时左右又发生再生,检查排气负压传感器有无问题并进行检修;如果发现再生时,排气管尾部冒大量的带有刺激性味道的白烟,请切断电瓶电源正或负极任意一段并打开检修口及时报修;显示屏上显示再生,说明系统正处于再生状态,必须保持车辆正常运转,不得熄火,务必等到“再生”两字消失,即再生结束后才能熄火,一般再生总体时间大约20分钟左右;由于产品再生时温度非常高,再生时绝对不能进入加油站,并请远离易燃易爆品和危险品;洗车时,水不能直接冲到系统电路和电器上,以免损坏系统。
行车时注意道路情况,注意装置总成的离地高度,避免碰撞、刮擦损坏装置;产品运行每满3个月,必须到售后服务点进行必要的常规检测、维护,以保证持续的正常运行;在驾驶过程中,驾驶员需要不时关注电子显示器是否出现“再生”字样或其它非正常状况。禁止驾驶员或避免其它非专业售后维修人员随意操作产品电子显示器。
摘要：本文根据柴油机主要污染物生成机理,结合目前我国柴油机排气控制现状,介绍了贵州黄帝ART型柴油车排气后处理装置的组成构造及其排气后处理的工作原理,对ART型柴油车排气后处理装置改造在用柴油车污染物排放控制效果进行分析,最后指导改造安装步骤,并提出维护保养建议。
关键词：柴油车,排放控制,碳烟,主动再生微粒过滤器(DPF),氧化型催化器(DOC),ECU主控制单元
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排气控制论文 篇10
1 对象方法
1.1 研究对象
选定我校护理专业中专层次2014级护理179班、护理178班(各73人)为研究对象,均为女生,90%的学生来自农村。护理学基础开课时间为第二学期(2015年3月)。将学生随机分成两组,一组采用传统教学法,另一组采用口诀教学法,两组均由同一教师任教。
1.2 方法
排气方法:用物:7号针头输液器及250 ml软包装的0.9%氯化钠溶液,输液架,治疗碗,1 ml注射器。
(1)排气口诀组:教师课前反复琢磨,仔细研究,将排气操作步骤概括为“一紧、二倒、三挤、四控”。“一紧”指打开输液管包装时将输液管与头皮针衔接处拧紧,开放调节器;“二倒”指左手拿住莫菲氏滴管下输液管,右手倒拿输液瓶,使莫菲氏滴管倾斜倒置;“三挤”指拿输液瓶的右手顺势挤压药瓶使药液迅速达到1/2~2/3莫菲氏滴管,将瓶挂至输液架,放下输液管,保持终端滤器垂直向上;“四控”指目测莫菲氏滴管内的液平面,使其保持在滴管内1/2~2/3处,如液平面下降太快,可立即抬高下段输液管减慢速度后再放下,待液体流至头皮针细管上1/3处,输液管下段无气泡时,关闭调节器,妥善放置备用。
教师在讲授排气操作前将该口诀教给学生,让学生对照口诀预习排气操作步骤。朗朗上口的口诀能吸引学生注意力,提高学习兴趣。通过预习学生对排气操作步骤及方法有了初步印象,增加了实验主动性,减少了盲目性,不仅知道“做什么”“怎么做”,还清楚了“为什么这么做”,为掌握静脉输液排气步骤奠定基础。
生动形象的口诀能起到直观的效果。教师坚持精讲多练原则,结合排气口诀,边讲边示范,讲明操作技巧,强调重点难点,说明易犯的错误和改正方法,将口诀与示范相结合,便于学生记忆,教学有的放矢,真正达到点拨和省时的目的。
(2)传统教学组:按照教科书[4],将莫菲氏滴管倒置,打开调节器,液面达到1/2~2/3处时(若液体流不出,可挤压滴管)折叠滴管根部的输液器,迅速转正滴管,松开折叠处,使莫菲氏滴管内液体流入下方管内,当液体流至乳头和头皮针连接处、输液管的下段无气泡时,关闭调节器,妥当放置备用。
1.3 评价指标
对两组进行排气操作考核,由同一名教师记录每个学生的排气时间、排出药液量、被污染例数,计算一次性排气成功率。计时从瓶内药液进入输液管开始,到排气毕关闭调节器开关为止;排气丢失液体量用1 ml注射器回抽排入治疗碗内的液体计量;被污染为操作中因头皮针衔接不紧脱落造成的接触污染;一次性排气成功以目测输液管下段、过滤器乳头和头皮针内无气泡为标准。
1.4 统计学方法
所有数据采用SPSS 13.0统计软件进行录入和分析,以P<0.05为差异有显著性。
2 结果(见表1)
从表1可以看出,排气口诀组与传统教学组各项结果均有显著性差异(P<0.05),排气口诀组成绩优于传统教学组。
3 讨论
(1)传统排气法迅速转正滴管使其呈垂立状态,瓶内液体线状垂直流入液面,瓶内负压和重力的作用使液体在快速下坠时形成冲击力,而莫菲氏滴管内的液体容量不能缓冲其冲击力,导致液体带着气泡快速而直接地流向下段滴管,容易产生气泡。另外,折叠莫菲氏滴管根部时,折叠处会形成气泡且容易停留在管内。排气口诀法既能有效提高一次性排气成功率,又便于掌握和运用。“一紧”指拧紧输液管与头皮针衔接处,防止头皮针松脱造成输液管口与头皮针污染;“二倒”指左手拿住莫菲氏滴管下段输液管,右手倒拿输液瓶,使莫菲氏滴管倾斜倒置,及时缓冲了药瓶内液体由于重力作用垂直流下时形成的冲击力,避免气泡形成;“三挤”指右手拿住药瓶时顺势挤压使药液迅速溢满1/2~2/3莫菲氏滴管,较挂好瓶后再挤压莫菲氏滴管快3~5 s,且操作方便、灵活,节省时间;“四控”指目测莫菲氏滴管内液平面达滴管1/2~2/3处,避免莫菲氏滴管内液体走空,使气体进入莫菲氏滴管下端输液管。在放下输液管药液下流时,由于空气浮力小于水,保持终端滤器口垂直向上能防止空气在终端过滤器滞留产生气泡。液体在流至头皮针细管上1/3处时,关闭调节器,避免排液出头皮针口造成药液损失及针头污染。口诀排气法通过强调这些关键点,能有效节省排气时间,保证一次性排气成功,减少药液损失、避免污染。
(2)运用排气口诀强化记忆,激发学生兴趣。静脉输液排气过程复杂,对于刚接触的学生来说有一定难度。排气口诀高度概括排气操作要领、难点和先后顺序,帮助学生快速掌握静脉输液排气操作流程。口诀简单易记,朗朗上口,能加深学生印象,既激发了学习兴趣,又强化了记忆,一举两得。
(3)运用排气口诀优化教学流程,提高学生静脉输液排气操作能力。通过实验课前预习排气口诀,学生已经记住了排气操作程序,教师示教进一步加深了学生理解,独立练习时心中有数,程序明确,思路清晰,手脑并用,操作自如;教师通过排气口诀达到了精讲目的,节约了时间,使学生有更多练习机会,同时也解决了“如何练”的问题。一名好的护理教师除了掌握本学科理论知识和操作技能外,在实验教学中还要善于引导学生,把操作要领、技巧、手法、重点难点、易犯错误等用口诀加以高度概括,使学生容易理解。生动形象的口诀再加上准确、利落、优美的求教操作,能加深学生印象与记忆,促使其较快领会和掌握操作要领,从而提高学习效果。
摘要：目的 探讨排气口诀在静脉输液排气教学中的应用效果。方法 将我校2014级护理179班和护理178班(各73人)分为两组,分别采用传统教学法和口诀法进行静脉输液排气教学,比较两组排气时间、排出药液量、被污染率、一次性排气成功率。结果 排气口诀组操作考核成绩高于传统教学组。结论 排气口诀应用于静脉输液排气教学对提高教学效果有明显作用。
关键词：排气口诀,静脉输液,教学方法
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排气控制论文 篇11
（东风汽车股份有限公司 商品研发院，武汉 430057）
随着社会的发展和技术的进步，人们对现代汽车的要求越来越高。结构紧凑、宽敞舒适、NVH性能良好的汽车受到普遍欢迎。汽车排气系统作为汽车乘坐舒适性的主要影响因素之一，其振动问题在业界得到了广泛的重视。车辆运行时，排气系统承受来自发动机的周期性动载荷，并引起排气系统振动从而影响系统零件以及吊挂零件的可靠性；同时周期振动通过排气系统橡胶吊挂软垫传递到车体，影响车身结构的噪声振动平顺性等指标，因此有必要对排气系统振动特性进行分析和优化。
1 排气系统有限元模型
汽车排气系统模型一般由以下几部分组成：减振波纹管、主消声器、后消声器、管道、连接法兰、挂钩及橡胶吊耳组成。其前端法兰盘通过螺栓与发动机刚性相连，中间法兰盘通过螺栓将管道连接，挂钩处通过橡胶吊耳悬挂在车厢地板面上。
本文利用某汽车排气系统三维CAD模型，在充分考虑各个零件质量分布情况的基础上，采用HYPERMESH软件建立有限元模型，并进行相应的简化处理。
1.1 动力总成
动力总成布置形式为横置，动力总成轮廓采用plot单元模拟，选取动力总成质心为主节点，与plot单元刚性连接，赋予动力总成质心集中质量和转动惯量，如图1所示。
1.2 减振波纹管
分析中一般采用零长度的弹簧单元 （cbush）代替波纹管，在局部坐标系中赋予刚度值，如图2所示。
1.3 连接法兰
有限元模型中，两个法兰间采用rbe2连接，如图3所示。
1.4 前后消声器
由于前后消声器内部结构的复杂性，不能完全采用网格划分的方法建立它们的有限元模型，所以对前后消声器的外壳进行网格划分，再进行配重处理，如图4所示。
1.5 动力总成悬置及橡胶吊耳
与波纹管同方法，采用无阻尼的弹簧单元模拟，并给定初始设计的刚度值，如图5所示。
图6为带动力总成的排气系统有限元模型，零件材料参数见表1所列。
表1 零部件材料属性
2 汽车排气系统模态及频率响应分析
动力总成作为车辆的主要振动激励源之一，其激励可通过波纹管传递给排气系统，再由吊耳橡胶软垫组件传递给车身引起车内振动。若吊耳橡胶软垫的动刚度匹配不佳，会导致较大的车身振动，动刚度过高不利于吊耳隔振，同时动刚度也不能太低，过低的动刚度虽可以提高隔振率，但会导致吊耳橡胶软垫产生较大的静变形，对吊耳橡胶件的耐疲劳性能具有不利影响。在排气系统设计中，所需输入的转动惯量和刚度参数见表2。
表2 输入参数
2.1 排气系统模态分析
对汽车的排气系统进行约束模态分析，求解排气系统的特征频率和特征向量，为整车平顺性匹配提供依据。采用MSC.NASTRAN中模态分析模块SOL103对图6中的有限元模型进行了模态分析。表3为该排气系统的各阶次频率值。
表3 排气系统频率值
通过排气系统的约束模态频率与路面激励、发动机激励的对比，可以判断结构是否存在与激励源频率的耦合，从而可以分析排气系统振动对整车NVH性能产生的影响，掌握排气系统结构设计的优化方向。本文主要针对发动机排气激励进行分析，发动机在怠速范围内的频率为24～26 Hz，从表3可以看各阶次的频率均不在怠速频率范围内，避免了共振现象。
2.2 排气系统频率响应分析
发动机在工作状态时，排气系统会产生振动，吊耳会将动态载荷传递给车身，希望这种动载荷越小越好，那么车身的振动也越小。
吊耳传递给车身动态载荷计算：所研究车型的发动机怠速频率为24～26 Hz，将起始频率定为20 Hz，给发动机一个绕曲轴方向大小为100 N·m激励扭矩，分析20～100 Hz频率范围内吊耳承受的动态载荷。将处理好的模型提交MSC.NASTRAN计算，进行后处理，各吊耳处Z向动载荷如图7所示。
从图7可以看出，在20～100 Hz频率范围内，吊耳1、吊耳2、吊耳3、吊耳4、吊耳5的动载荷峰值在频率33 Hz，大小不超过2 N，发动机怠速时，各吊耳处动载荷更小。根据经验，发动机工作时，排气系统吊耳的动态载荷最好不超过10 N，说明吊耳的隔振效果是非常好的，达到了设计的要求。
3 排气系统强度分析
车辆运行时，排气系统承受来自发动机的周期动载荷，载荷引起排气系统振动从而影响系统结构件以及吊挂件的可靠性；所以有必要对排气系统在极限工况和疲劳工况下进行强度分析，检验设计方案是否满足强度要求。
极限工况1：发动机最大扭矩4736 N·m下静力学分析。约束动力总成车身端悬置支架和排气系统吊挂点，在动力总成质心处施加绕y轴方向的扭矩4736 N·m，进行静力学分析，结果见图8所示。
极限工况2：排气系统Z向加载4 g加速度下静力学分析。约束动力总成车身端悬置支架和排气系统吊挂点，施加Z向4 g加速度给动力总成和排气系统，结果见图9所示。
疲劳工况3：发动机在怠速25 Hz扭矩575 N·m下的频率响应分析。约束动力总成车身端悬置支架和排气系统吊挂点，在动力总成质心处施加绕y轴方向的扭矩575 N·m，进行频率响应分析，结果见图10所示。
强度判定标准：极限工况下，最大应力需小于材料屈服强度；疲劳工况下，最大应力需小于材料抗拉强度的0.4倍。从计算结果得，发动机最大扭矩和排气系统Z向4 g加速度两种极限工况下的最大应力分别是52.5 MPa和232 MPa，应力均小于材料SUH409的屈服极限234 MPa；发动机在怠速25 Hz扭矩575 N·m下的频率响应分析中最大应力为47.8 MPa，小于材料SUH409的抗拉强度的0.4倍，排气系统的可靠性满足要求，各工况下安全系数见表4。其中Target*为材料SUH409的屈服强度，Target**为材料SUH409的抗拉强度的0.4倍。
表4 三种工况下安全系数
4 结论
随着市场竞争的需要，为了提高车内NVH性能，在整车开发早期运用CAE分析手段，可以有效预测零部件的NVH性能。本文就是在整车开发阶段，通过对排气系统的模态分析可以发现，在怠速下发动机的排气激励频率避开了排气系统的固有频率，不会发生共振现象。从频率响应分析可以知道，发动机工作时排气系统传递到车身上动载荷很小，强度分析结果表明，排气系统各组件的耐久性和可靠性满足要求。
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排气控制论文 篇12
排气系统作为整车开发中一个重要的子系统,同时影响发动机性能和排气噪声,因此对于整车动力性及NVH性能作用关键。发动机的性能和排气噪声是在设计排气系统时需要重点考虑的性能指标,排气消声器对发动机性能及排气噪声的研究业已很多[1~6],但是排气系统尾管的设计对发动机性能及排气噪声的影响研究并不多见,因此将重点研究排气尾管长度、直径等设计参数的变化对发动机性能和排气噪声的影响。
笔者将利用一维CFD发动机模拟软件GT-POWER研究排气系统尾管的设计参数对发动机性能及排气噪声的影响,并总结出一些设计准则,指导在排气系统设计时,如何选择适当的排气系统尾管设计参数以优化发动机性能和排气噪声。
1 一维流体动力学软件GT-POWER理论基础
GT-POWER在进行流体动力学数值模拟时,同时求解连续性、动量和能量方程,一维CFD数学模型的基本控制方程为[7]:
连续性方程:
能量方程:
式中,mflx是通过边界的质量流量;m,V,p分别为体积块内的质量、体积和压力;A为流通面积;e,H分别为内能和总焓;hg为传热系数;v,u分别为体积单元的中心速度、边界速度;Cf为表面摩擦系数;D为当量直径;Cp为压力损失系数。
采用一维交错网格,将流体模型分成若干有限体积,采用有限体积法进行数值计算,在网格中心计算标量,如密度、压力、温度、总内能等;矢量在网格的交界面计算,如速度、质量流量等。
2 研究方法
排气尾管是从排气系统后消声器出气管未开孔部分开始到排气出口的排气管道,见图1。
在原排气尾管设计参数基础上通过增大、减小尾管长度和直径设计参数,得出不同长度、直径的发动机性能和排气噪声数值曲线,研究不同尾管长度和直径对发动机性能和排气噪声的影响。
为了更详尽地研究,在本研究中,不仅计算在各种参数变化时,发动机的扭矩、排气噪声声压级与设计参数变化的规律,还将监控紧邻排气系统催化器后管道的静压,也就是催化器后的发动机排气系统背压值,以更精确地研究参数变化对发动机性能的影响。
3 研究实例
3.1 发动机GT-POWER模型建立
笔者采用一台自然吸气的V型6缸汽油机作为研究机型,压缩比为10.5,排量为3.2 L。燃烧模型采用了Eng Cyl Comb SIWiebe;气门采用Valve Cam Conn,相应的升程曲线、流量系数采用了试验数据;驱动水泵等附件及活塞与缸套摩擦消耗的发动机扭矩用Eng Friction CF模拟,采用发动机反拖的试验数据与GT-POWER计算反拖结果的差值作为摩擦平均有效压力FMEP;在模拟中考虑了活塞、燃烧室、进气歧管、排气歧管间及排气管中气流向管壁的热传递因素[7],发动机模型中的各种参数均与试验数据进行了标定、修正。
用GT-Muffler模块进行排气消声器,进气空气滤清器的建模,根据计算需要选择合适的离散长度把计算部件离散成大量的小块体积,然后转换成*.DAT文件,在发动机整机分析模型中对这些部件进行调用计算。
在发动机模型中,在2个尾管处布置2个传声器,传声器位置为距离发动机排气尾管出口300 mm处与排气口夹角450°且指向排气口,以得到排气噪声声压级,GT-POWER模型见图2。由于GT-POWER只能计算发动机发火频率阶次相关排气噪声,不能模拟流体喷注噪声,且发动机发火频率阶次的排气激励最大,对于排气噪声的影响也最大;对于本研究采用的V6发动机,发火阶次为第3阶,对应的频率为75~350Hz,也是设计排气系统时最应关注的频带,因此,笔者只研究排气尾管设计参数变化对于样例发动机第3阶主发火阶次排气噪声的影响。实际上,高于300 Hz的中高频噪声很容易采用吸声材料衰减。
发动机扭矩也将进行计算研究,同时催化器后管道的静压值(即发动机背压)也将作为计算结果进行研究。
3.2 排气尾管长度变化的影响研究
样例发动机的排气系统最初尾管直径为52.6mm,长度为203 mm,首先固定尾管直径为初始值52.6 mm,研究尾管长度变化对发动机性能和排气噪声的影响,尾管长度选取50,100,203,300,400,500,600,700 mm进行计算,各种长度的尾管的发动机扭矩、背压、排气噪声的数据见图3、图4、图5。
分析图3、图4发动机扭矩、背压随排气尾管长度变化曲线可以发现:
a.排气尾管长度的变化对发动机扭矩的影响很小。
b.对催化器后的发动机排气背压影响很小。
因此,排气尾管长度的变化对发动机性能影响很小。
由图5所示,分析排气尾管长度变化时,第3阶发火排气阶次噪声的变化曲线,发现:
a.当排气尾管长度由短逐渐变长时,低中转速(1 500~4 750 r/min)的排气噪声降低,最大5 d B(A),由于该转速范围的第3阶发火排气阶次对应着频带75~237.5 Hz,说明排气尾管加长对低频排气噪声衰减有益处。
b.当转速升高到4 750 r/min以上时,长排气尾管的排气噪声又随之增大,反而越短的排气尾管的排气噪声越低,这与排气尾管的驻波现象有关。
c.当设计排气系统尾管参数时,可以通过加长排气尾管增加低频排气噪声的衰减,但同时应注意排气尾管驻波现象造成的排气噪声上升,应平衡不同转速、频率所需的排气系统尾管设计。
3.3 排气尾管直径变化的影响研究
固定尾管长度为初始值为203 mm,研究尾管直径变化对发动机性能和排气噪声的影响,尾管直径选取30,35,40,45,52.6,55,60,65,70 mm,各种直径的尾管的发动机扭矩、背压、排气噪声的数据见图6、图7、图8。
分析图6、图7发动机扭矩、背压随排气尾管直径变化曲线,可以发现:
a.排气尾管直径的变化对发动机扭矩有影响,随着排气尾管直径减小,扭矩下降,最大约有8 N·m。
b.排气尾管直径的变化对催化器后的发动机排气背压有影响,随着排气尾管直径减小,背压提高,最大约有24 k Pa。
因此,排气尾管直径的变化对发动机性能有影响,随着排气尾管直径减小,排气背压升高,扭矩下降。
分析图8发动机3阶发火阶次排气噪声随排气尾管直径变化曲线,可以发现:
a.随着排气尾管直径的减小,各转速下排气噪声随之减小,最大约11 d B(A)(1 500 r/min时),对应75 Hz。
b.随着转速升高,管径减小带来排气噪声降低的作用减小,说明管径减小对低频噪声作用明显。
因此,排气尾管直径对于排气噪声影响明显,随着管径减小,低频噪声衰减明显。
4 总结
通过用一维发动机性能模拟软件GT-POWER对一台V6汽油机的模拟,研究了排气尾管长度、直径的设计参数变化对发动机性能和排气噪声的影响,结论如下:
a.排气尾管长度的变化对发动机性能影响很小。
b.当排气尾管长度由短逐渐变长时,低中转速(1 500~4 750 r/min)的排气噪声降低,说明排气尾管加长对低频排气噪声衰减有益处。
c.当转速升高到4 750 r/min以上时,长排气尾管的排气噪声又随之增大,反而越短的排气尾管的排气噪声越低,这与排气尾管的驻波现象有关。
d.排气尾管直径的变化对发动机性能有影响,随着排气尾管直径减小,排气背压升高,扭矩下降。
e.排气尾管直径对于排气噪声影响明显,随着管径减小,低频噪声衰减明显。
通过本研究,可以总结出一些排气系统设计时,选取排气尾管设计参数的准则:
a.当设计排气系统尾管参数时,可以通过加长排气尾管增加低频排气噪声的衰减,但同时应注意排气尾管驻波现象造成的排气噪声上升,应平衡不同转速、频率所需的适当排气系统尾管设计。
b.可以通过减小排气尾管直径降低排气低频噪声,但是会造成发动机背压升高、扭矩下降,因此需要平衡降低噪声和保证性能的矛盾。
c.为了能在尽量不影响发动机性能的前提下,降低排气低频噪声,可以先尝试加长排气尾管,因为加长排气尾管对发动机影响很小。如果由于整车布置原因,无法加长排气尾管,可以尝试减小排气尾管直径,但应关注对发动机性能的影响。
5 下一步研究工作
a.采用DOE或优化算法,研究如何优化排气尾管长度、直径设计参数,使其可以兼顾发动机性能和排气噪声两方面要求。
b.通过试验研究排气尾管长度、直径的变化对发动机性能和排气噪声的影响,并与本研究的计算研究进行对照。
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