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水循環(huán)系統(tǒng)范文第1篇

關(guān)鍵詞： 環(huán)保、生態(tài)、再生循環(huán)、水景觀、藝術(shù)設(shè)計(jì)

1 定義

以水循環(huán)為導(dǎo)向的景觀，指的是利用水的循環(huán)過程，引導(dǎo)人們?nèi)ビ^察整個(gè)循環(huán)流程的一個(gè)功能型景觀。設(shè)計(jì)中把水循環(huán)的每個(gè)重要技術(shù)工藝作為引導(dǎo)路線的關(guān)鍵點(diǎn)，通過了解水循環(huán)過程來達(dá)到教育的目的。在這里，景觀設(shè)計(jì)不單單從藝術(shù)的角度去理解，更多的是輔設(shè)計(jì)，通過功能來決定形式。

2 結(jié)合水循環(huán)再利用的景觀設(shè)計(jì)的意義和切入點(diǎn)

2.1 水循環(huán)再利用與設(shè)計(jì)結(jié)合的思考

水循環(huán)再利用是將某些特殊的水，例如雨水、受過污染的水等，經(jīng)過專門的環(huán)保技術(shù)處理，然后再重新循環(huán)使用的過程。是一項(xiàng)利國利民的大事?，F(xiàn)今有很多國家在不斷嘗試把高科技的環(huán)保技術(shù)融入到與環(huán)境中去。在這個(gè)過程中，設(shè)計(jì)師們不斷在思考：如何能把環(huán)保系統(tǒng)與自然生態(tài)環(huán)境完美結(jié)合，同時(shí)滿足精神上的愉悅感受，也就是在重視環(huán)保技術(shù)的同時(shí)兼顧美學(xué)價(jià)值和公眾效應(yīng)。

在當(dāng)今的水循環(huán)再利用中，多采用雨水收集和人工濕地的做法。通過自然滲透、生物凈化設(shè)施等來完成水的循環(huán)處理，使輕度污染的水源還原為潔凈的水，并且能重新利用回人們的生活當(dāng)中，達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的目的。隨著社會的發(fā)展，環(huán)保技術(shù)不再單純的工業(yè)技術(shù)，更多的其他學(xué)科也加入到這個(gè)行列中來。例如人工濕地常常給設(shè)計(jì)成一個(gè)美學(xué)價(jià)值很高的生態(tài)系統(tǒng)或者是雨水收集系統(tǒng)成為廣場或者其他大型的一個(gè)場地的景觀規(guī)劃等。

我們可以參考一下國外的做法，例如日本為了整治水患問題，使得城市發(fā)展繼續(xù)下去，采用把這個(gè)方案與土地利用規(guī)劃串聯(lián)起來，形成一個(gè)全新的規(guī)劃。日本的洪水災(zāi)害是比較嚴(yán)重的，對于這樣的一個(gè)情況，日本政府采用了三管齊下的方法來疏導(dǎo)洪水來時(shí)造成的水患問題。第一，將原本自然界的雨水急留，如帶水的自然區(qū)域，逐步調(diào)理恢復(fù)；第二，在在城市中的地面材料中，使用容易蓄水的材料或結(jié)構(gòu)等使得地面具有一定的透水；第三，把原本的擴(kuò)展河道的做法改成分洪蓄水的人工湖泊、濕地等。雖然日本政府這樣的做法所花費(fèi)巨大，但同時(shí)也是非常有效的抑制了日本的洪水危害，并且綜上所述的地區(qū)又成為有機(jī)的城市公園體系。

結(jié)合水循環(huán)再利用的景觀，指的是使用水循環(huán)再利用，將某些特殊的水，例如雨水、受過污染的水等，經(jīng)過專門的環(huán)保技術(shù)處理，然后再重新循環(huán)使用的過程，引導(dǎo)人們?nèi)ビ^察整個(gè)循環(huán)流程的一個(gè)功能型景觀。如何能把環(huán)保系統(tǒng)與自然生態(tài)環(huán)境完美結(jié)合，同時(shí)滿足精神上的愉悅感受，也就是在重視環(huán)保技術(shù)的同時(shí)兼顧美學(xué)價(jià)值和公眾效應(yīng)。當(dāng)今藝術(shù)設(shè)計(jì)界所追求的一個(gè)創(chuàng)新方向以及所肩負(fù)的責(zé)任也是日趨重大。

3.設(shè)計(jì)案例分析

3.2項(xiàng)目概況

項(xiàng)目選址為廣東環(huán)境保護(hù)工程職業(yè)學(xué)院內(nèi)一處。基地選址為校園內(nèi)的一個(gè)空曠處，周邊有實(shí)訓(xùn)大樓、操場、教學(xué)樓、學(xué)生宿舍和景觀湖。項(xiàng)目坐落在佛山市南海區(qū)丹灶鎮(zhèn)桂丹西路。占地面積約450畝。周邊與獅山、南莊、西樵、西南白泥等鎮(zhèn)相鄰。丹灶鎮(zhèn)擁有全國重點(diǎn)文物保護(hù)單位康有為故居、廣東首個(gè)濕地公園南海大濕地公園和南海四大旅游景點(diǎn)之一的仙湖旅游度假區(qū)。佛山南海的氣候基本特點(diǎn)：春濕多陰冷，夏長酷熱，秋冬暖而晴旱。4―9月為汛期，雨量較為集中，徑流多數(shù)以洪水的形式出現(xiàn)，大部分水量流入江河，成為不可利用的水資源。周邊由于有工業(yè)區(qū)，加工業(yè)，故出現(xiàn)水質(zhì)污染嚴(yán)重的現(xiàn)象。

3.3環(huán)保學(xué)院校園水景觀設(shè)計(jì)的營造分析

針對環(huán)保學(xué)院的校園背景的特殊和所處區(qū)域的氣候特點(diǎn)，打造整個(gè)校園的系統(tǒng)水景觀，是一件利民利校的好事。對于一個(gè)有著強(qiáng)烈行業(yè)氣息的高職院校，我認(rèn)為在高校環(huán)境景觀的設(shè)計(jì)上，要注重對校內(nèi)的專業(yè)氛圍的塑造、加強(qiáng)專業(yè)意識，并且突出帶有專業(yè)特點(diǎn)的水景觀點(diǎn)。因此，我們可以把環(huán)保學(xué)院內(nèi)的水景觀分為四類：以教育、學(xué)習(xí)、休閑、觀賞為核心的水景觀。把特殊性的水（生活污水及雨水）循環(huán)處理系統(tǒng)放入到整個(gè)的校園水景觀設(shè)計(jì)中，通過專業(yè)技術(shù)的支持，把重新處理出來的水作為一個(gè)校園水景觀的用水來源，形成一個(gè)與眾不同的水景觀。

3.4創(chuàng)新性的水景觀設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則

以往的污水處理廠，是骯臟的，污濁的，去參觀的人們主要是為了看專業(yè)的技術(shù)，但幾乎每個(gè)人都不是懷著愉悅的心情去看的，而是讓污水的實(shí)際狀況給震驚、讓散發(fā)出來的臭氣熏的掩面而去。

對于這個(gè)原本在水污染循環(huán)處理中一個(gè)非常重要的工藝環(huán)節(jié)，因?yàn)檫@些外在的因素，使人無法賞心悅目。在筆者設(shè)計(jì)的這個(gè)水景觀中，應(yīng)該是新穎的，具有設(shè)計(jì)理念的，能夠把環(huán)保的知識普及到每一位參觀者。對于景觀的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，不是單純的景觀，必須把環(huán)保工藝結(jié)合到里面。用植物的芬芳、欣欣向榮的顏色來沖淡污水的視覺、嗅覺的污染，突破以往污水處理工藝中的困難，使工藝與景觀不再分離。

在這個(gè)全新的景觀設(shè)計(jì)中，遵循的原則是功能決定形式。以參觀為主要目的的功能里，必須要滿足這個(gè)要求。所以在整個(gè)設(shè)計(jì)開展前，首先要了解整個(gè)污水處理循環(huán)的過程，才能對所有的參觀流程有個(gè)很清晰的概念。在參觀路線中，對每個(gè)工藝的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行停留，結(jié)合設(shè)計(jì)的手法，從空間、角度、形式等多種方面，與其緊密結(jié)合，使參觀者有足夠的時(shí)間停留，達(dá)到參觀學(xué)習(xí)的目的。并用設(shè)計(jì)的手法盡可能的把污水的氣味掩蓋到最小。整個(gè)參觀的過程是輕松的、愉悅的。在整個(gè)的景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)中，合理安排參觀線路，突出工藝+趣味的設(shè)計(jì)理念，前期的水景觀設(shè)計(jì)中，主要突現(xiàn)的是以“看”為主要目的，因?yàn)楣に嚨奶厥庑?，在中期的工藝階段、利用空間的分隔，逐步形成人群的效果，把平乏的空間變得有趣，活動性提高。中后期的工藝階段，由于水質(zhì)的逐步變清澈，可以把部分水作為動感的水景觀設(shè)計(jì)，形成一個(gè)人與水的互動景觀，把水景觀設(shè)計(jì)從單純的欣賞提升到互動，使得整個(gè)的設(shè)計(jì)更加有意義。

3.5工藝流程

整個(gè)的水循環(huán)設(shè)計(jì)思路分析：

把生活污水與雨水從收集好的管道，進(jìn)入到最開始的預(yù)處理，二級處理再進(jìn)入到人工濕地階段，最后進(jìn)行后處理并且排放出去，變成可以循環(huán)使用的景觀澆灌水、景觀噴泉、生活中段用水等。

（1）預(yù)處理（一級處理）

一級處理也稱為預(yù)處理，包含了格柵、沉砂池、初沉池等物理法。主要除掉去除污水中的固體污染物（SS）15，

（2）二級處理

二級處理中，用了水解池、厭氧池、缺氧池、好氧池及二沉池。水解池主要是把大分子分解成小分子。水解是將外界有機(jī)物還沒有進(jìn)入到微生物之前，利用生物化學(xué)反應(yīng)，釋放胞外自由酶或連接細(xì)胞外壁上的固定酶來完成生物酶化反應(yīng)。而厭氧池、缺氧池、好氧池則是一個(gè)完整的工藝，名字叫做“厭氧―缺氧―好氧生物脫氮除磷工藝”也叫A2/O工藝16。（見圖）污水在二級處理中，主要去除碳源BOD可達(dá)95%、過程中由于污泥回流的緣故，會產(chǎn)生硝化作用。通過一級與二級處理，污水中的

SS、BOD等物質(zhì)已少了很多，但并沒有完全消除趕緊，還遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到排放的標(biāo)準(zhǔn)。須經(jīng)過人工濕地的生態(tài)處理，進(jìn)一步去除SS、BOD等以及氮、磷。

（3）人工濕地

通過建造、監(jiān)督、控制類似仿沼澤的地面，并把物理、化學(xué)、生物三種結(jié)合運(yùn)用到污水處理中的手法，叫做人工濕地。濕地系統(tǒng)是一個(gè)底面微帶坡度、具有一定長寬比例的洼地，河床里有土壤和人工填充物混合組成的填料層。污水在填料層的床體縫隙間或者表面流動，床體里種植的是耐水性強(qiáng)、成活率高、能吸收一定的氮、磷、微生物等物質(zhì)、生長周期長、美觀并具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值水生植物，形成一個(gè)獨(dú)立的生態(tài)系統(tǒng)，進(jìn)行水循環(huán)的處理的一個(gè)工藝流程階段。

人工濕地的工藝分析：

3.6水循環(huán)處理結(jié)合景觀設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性手法

①基地總體分析：圖中紅色標(biāo)識為基地區(qū)域，占地總面積為12000平方，整個(gè)基地的地形較為平緩，比較適合做污水處理的整體工藝。

②基地周邊污水匯集方向分析

整個(gè)校區(qū)內(nèi)的污水主要是生活污水及雨水。從基地的污水收集來看，主要從實(shí)訓(xùn)樓、教學(xué)樓、行政樓、宿舍、操場這幾個(gè)位置而來。雨水收集主要在操場和實(shí)訓(xùn)樓。

③總體設(shè)計(jì)概念分析

整個(gè)的設(shè)計(jì)中，把工藝的流程擺在了一個(gè)最主要的位置，從而作為一個(gè)引導(dǎo)性的設(shè)計(jì)牽引了整個(gè)基地的參觀路線。從格柵―沉砂池―初沉池―水解池―厭氧池―缺氧池―好氧池―二次沉池―人工濕地―后處理，整個(gè)的工藝完成，也自然而然的形成了景觀的參觀路線。生活污水和雨水的收集從地下走管，部分的工藝露在外面，給人們參觀學(xué)習(xí)工藝做法。

主要工藝及設(shè)計(jì)說明：

前期：對污水的一個(gè)收集過程，包含了生活污水與雨水。生物污水主要接管道，從行政樓、教學(xué)樓、宿舍、實(shí)訓(xùn)樓等的地下走管；而雨水收集主要采用實(shí)訓(xùn)樓屋頂雨水收集的方式，把管道外露，把收集好的水從樓頂?shù)乃R總到地面再到地下管道，和生活污水一起來到項(xiàng)目基地的格柵管道入口處，進(jìn)行污水處理的第一道工序。

⑴ 工序一：格柵17

格柵的主要作用是將污水中的大塊污物攔截，以免對后續(xù)處理單元的工藝造成損害。

設(shè)計(jì)部分：

改良后的格柵，在原來的格柵基礎(chǔ)上添加了一個(gè)透明玻璃罩，并在水流的渠道上添加了一層綠化，主要是為了遮掩污水的氣味，但是工藝部分保持并顯露出來。

⑵工序二：沉砂池18

沉砂池的功能是利用物理原理去除污水中的比重較大的無機(jī)顆粒，主要包括礫石和少量較重的有機(jī)物質(zhì)。沉砂池可以分為平流沉砂池、豎流沉砂池、旋流沉砂池等。其中平流沉砂池構(gòu)造簡單，處理效果較好，工作穩(wěn)定。

設(shè)計(jì)部分：作為參觀為導(dǎo)向的水循環(huán)處理，工藝部分采用已有的，在形式上進(jìn)行一些新的改良。如在本設(shè)計(jì)方案中，把平流沉砂池原來的埋入地面的部分暴露在外面，使學(xué)生更加直觀的了解到該工藝的工作原理。為了突出工藝造型的特殊性，在設(shè)計(jì)時(shí)，我刻意把該工藝的形體根據(jù)具體的比例放大，把傾斜角度的位置設(shè)計(jì)成一個(gè)3米的下沉空間小廣場，而沉砂池的上表面部分，則用一個(gè)橋的形式表現(xiàn)。參觀的人們，可以根據(jù)所需，進(jìn)入到空間的下沉和上升部分，在參觀的同時(shí)，形成趣味性比較多的活動空間。與以往的普通污水處理的平流沉砂池來做比較，除了工藝部分可以使人們?nèi)轿坏蔫b賞以外，還可以給學(xué)生們、參觀者們增加多了一個(gè)休憩的空間。

工序三：沉淀池19

沉淀池主要用于去除懸浮于污水中的可沉淀的固體物質(zhì)。按照在污水處理流程中的位置，分為初次沉淀池和二次沉淀池。初次沉淀池的作用是對污水中的以無機(jī)物為主體的比重大的固體懸浮物進(jìn)行沉淀和分離。在該設(shè)計(jì)中，我選擇了豎流式沉淀池作為初沉池。

豎流式沉淀池20

豎流式沉淀池的形狀也可以分為圓形和方形，沉淀區(qū)是呈柱形的，污泥的斗則是倒錐體。污水從中心進(jìn)水管流入后由下往上經(jīng)過反射板流至水堰，污泥沉入污泥斗中，并在靜水的壓力作用下排出池外。（下圖為圓形豎流式沉淀池的工作原理圖示意）

設(shè)計(jì)概念分析：

豎流式沉淀池的池子的高度一般在4m―8m之內(nèi)，故在設(shè)計(jì)時(shí)，筆者考慮到落差的高度比較大，如果將沉淀池放在地底面，挖的深度太大，投入的資金會比較多。故我將豎流式沉淀池設(shè)計(jì)成立在地面上的，把兩個(gè)豎流式沉淀池做成并排的1層樓的抬高式空間。

設(shè)計(jì)特點(diǎn)：

空間上與之前的沉砂池的下沉空間有個(gè)明顯的對比。通過交通的引導(dǎo)，將參觀的人群引向兩個(gè)豎流式沉淀池，并由于整個(gè)空間的抬高，人們在參觀的過程中，可以聚精會神的參觀工藝。從空間的角度來看，可以把日常的人流和參觀的人流進(jìn)行交通的導(dǎo)向區(qū)分。由于空間給抬高，加高的區(qū)域給予下面的空間起到走廊的作用。對于夏季日照度較高的亞熱帶地區(qū)，起到一個(gè)很好的遮陽避雨的場所。

工序五：厭氧―缺氧―好氧生物脫氮除磷工藝--A2/O工藝。

設(shè)計(jì)分析：在該工藝中，對水溫、空氣有嚴(yán)格的要求，溫度

項(xiàng)目的所處地理位置，是屬于亞熱帶氣候，夏季溫度偏高，不利于該工藝，從降溫方面進(jìn)行考慮，適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行降溫處理，才能達(dá)到最好的處理效果。故設(shè)計(jì)時(shí)從該方向出發(fā)，把原本的水池上加入一個(gè)玻璃盒子，隔絕外界空氣的流入，并接上流水系統(tǒng)，使得水從玻璃盒子上流淌下來，直接起到一個(gè)降溫的效果。而且從景觀的角度，水景觀穿插到了工藝之中，兩者得到了一個(gè)統(tǒng)一。在從厭氧池、缺氧池出來，水在這個(gè)時(shí)候是需要加氧進(jìn)入到好氧池的，可以用曝氣設(shè)備增加氧的含量，我在這個(gè)環(huán)節(jié)，采用了一個(gè)噴泉的景觀形式，使得水與外界氧氣充分接觸，得到加氧的效果。并且參觀的人們可以與水景有個(gè)充分的近距離接觸，體現(xiàn)比較人性化的設(shè)計(jì)手法。

（7） 工序七：人工濕地

設(shè)計(jì)分析：工藝上用了階梯進(jìn)水式，設(shè)計(jì)上選用了并聯(lián)式。

在人工濕地的設(shè)計(jì)中，劃分為九個(gè)人工水塘，栽種上耐水植物，對進(jìn)入的水進(jìn)行除磷、除氮、微生物的處理，并在階梯的水流后，設(shè)計(jì)了一個(gè)氧化塘，整個(gè)塘面將人工濕地環(huán)抱住，水流最后進(jìn)入到此，形成一個(gè)生態(tài)的微循環(huán)系統(tǒng)。在這個(gè)人工濕地里，污水的處理繼續(xù)著，通過濕地里河床的特殊填塞物、耐水植物等的再次處理，把更多的廢物留在了水塘中，讓植物吸收，經(jīng)過生態(tài)的手法完成水凈化的最后階段。

在人工濕地的景觀設(shè)計(jì)中，我把人的行動作為貫穿整個(gè)人工濕地的一個(gè)方向。從觀賞的角度去對人工濕地進(jìn)行一個(gè)規(guī)劃。整個(gè)參觀的路線與濕地景觀相互穿插。

4景觀規(guī)劃完成后的效果對比與分析

原始的區(qū)域劃分圖：設(shè)計(jì)前是一片綠地，地勢起伏不明顯，沒有功能分區(qū)。

規(guī)劃后的區(qū)域功能劃分：功能區(qū)域明顯，對空間的使用率較高，解決校區(qū)內(nèi)一些重要的問題。

針對前面所述說的校園內(nèi)的問題：缺乏特色的景觀、休憩空間、特色校園文化氛圍、實(shí)訓(xùn)基地等來進(jìn)行景觀設(shè)計(jì)，而整個(gè)景觀中，穿插的是特殊的“水”。并且把污水的處理過程、循環(huán)利用的階段帶入到水景觀的設(shè)計(jì)中，把整體的水景觀設(shè)計(jì)提升到一個(gè)具有環(huán)保技術(shù)研究性價(jià)值的位置，把單純意義上的水景觀變成不一樣的“水”景觀。規(guī)劃后的水景觀，不再簡單、乏味，而是充滿了活力。豐富的空間、令人流連忘返。

水循環(huán)系統(tǒng)范文第2篇

[關(guān)鍵詞]中央空調(diào) 水循環(huán) 變頻節(jié)能

中圖分類號：TM921.51 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）24-0206-01

通過變頻器，根據(jù)空氣終端的需要，可根據(jù)環(huán)境溫度自動選擇加熱、冷卻和除濕運(yùn)行方式，使居室在短時(shí)間內(nèi)迅速達(dá)到所需要的溫度，并在低速，低能耗條件下以較小的溫差波動，調(diào)整冷媒水泵和冷卻水泵的工作頻率，改變系統(tǒng)中冷媒水量和冷卻水量，達(dá)到節(jié)能的目的。變流量節(jié)能控制模式也被稱為中央空調(diào)節(jié)能控制。本文主要論述了中央空調(diào)水循環(huán)系統(tǒng)變頻節(jié)能控制的原理分析及相關(guān)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。

1 空調(diào)水系統(tǒng)

空調(diào)水系統(tǒng)主要設(shè)備包括：制冷機(jī)組、冷卻水泵、冷凍水泵、冷卻塔和風(fēng)機(jī)盤管等空調(diào)末端設(shè)備?？照{(diào)水系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，各部件之間是相互聯(lián)系、相互影響的。

1.1 風(fēng)機(jī)盤管水系統(tǒng)

風(fēng)機(jī)盤管的組成和工作原理，風(fēng)機(jī)盤管主要有風(fēng)機(jī)、盤管以及空氣過濾器、電動機(jī)、室溫控制裝置等組成，風(fēng)機(jī)常采用前向多翼離心式風(fēng)機(jī)或貫流式風(fēng)機(jī)，盤管則為帶肋片的盤管式換熱器。風(fēng)機(jī)盤管的水系統(tǒng)的主要功能是輸配冷流體，以滿足末端設(shè)備或機(jī)組的負(fù)荷要求。其配置則應(yīng)具備足夠的輸送能力，經(jīng)濟(jì)合理的選定水泵、管材和管徑，具有良好的水力工況穩(wěn)定性，應(yīng)便于空調(diào)系統(tǒng)負(fù)荷變化時(shí)的運(yùn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行要求、并便于管理、檢修和養(yǎng)護(hù)。

1.2 冷水機(jī)組工作原理

當(dāng)天然的冷源不能滿足空調(diào)需要時(shí)，便采用人工制冷的方式。主要有以下幾種：

1）蒸汽壓縮式制冷

蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)的組成及工作過程：蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)主要有制冷壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥、蒸發(fā)器四個(gè)主要設(shè)備組成，并用管道相連接，構(gòu)成一個(gè)封閉的循環(huán)系統(tǒng)。

2）吸收式制冷

吸收式制冷與蒸汽式制冷一樣，都是利用液體在汽化時(shí)需吸收熱量這一物理特性來實(shí)現(xiàn)制冷的，不同的是蒸汽壓縮式制冷是以消耗機(jī)械能為補(bǔ)償，而吸收式制冷則是以消耗熱能為補(bǔ)償?shù)?，使熱量從低溫?zé)嵩D(zhuǎn)移到高溫?zé)嵩础?/p>

1.3 冷卻塔

制冷劑在冷凝器中進(jìn)行冷卻凝結(jié)過程中放出的熱量，一般通過空氣和水帶走。以空氣為冷卻介質(zhì)的冷凝器，多用于小型制冷系統(tǒng)及缺水地區(qū)。大中型制冷系統(tǒng)的冷凝器多以水為冷卻介質(zhì)。制冷裝置的冷卻回水，由冷卻塔的上部噴向塔內(nèi)的填充層上，以增大水與空氣的接觸面積及接觸時(shí)間，被冷卻后的水從填充層流至下部集水池，通過循環(huán)水泵再送回制冷裝置循環(huán)使用。冷卻塔頂部裝有通風(fēng)機(jī)，使空氣以一定的流速由下而上通過填料層，以加強(qiáng)水的蒸發(fā)冷卻效果。

2 冷水變流量的節(jié)能控制

2.1 變流量系統(tǒng)的主要控制措施

冷水流量發(fā)生變化后，水系統(tǒng)為了在新的流量下能達(dá)到穩(wěn)定平衡，需對管路系統(tǒng)和水泵進(jìn)行調(diào)節(jié)，即調(diào)節(jié)閥門的開度和水泵的轉(zhuǎn)速，不同的控制策略將產(chǎn)生不同的控制效果，進(jìn)而水泵的能耗情況也不相同，下面分別進(jìn)行比較。冷水系統(tǒng)變流量運(yùn)行的控制模式主要有溫差控制法和壓差控制法。

1）溫差控制法

溫度傳感器測得供回水干管上的溫差，與設(shè)定值比較，溫差大則加大冷水泵的水流量，溫差小則減小水流量。當(dāng)負(fù)荷下降時(shí)，流量將隨之減少，通過溫差控制器、變頻器，降低水泵轉(zhuǎn)速減少流量。隨著系統(tǒng)總水量減少，使用功能相似的空調(diào)房間其末端裝置的水流量按比例減少，適應(yīng)負(fù)荷的變化，適用于系統(tǒng)較小，房間功能比較簡單，整體一致的能耗變化規(guī)律的情況，如在我國目前空調(diào)系統(tǒng)中運(yùn)用得非常多的風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)。風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)的水路基本不控制，或采用三通閥、電磁閥控制，部分負(fù)荷時(shí)系統(tǒng)壓差幾乎不變，這給壓差信號的采集造成困難，因而風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)采用壓差控制準(zhǔn)確性較差，系統(tǒng)采用最多的是溫差控制

2）壓差控制法

壓差控制是利用測定點(diǎn)壓差值的變化來控制水泵的供水量，壓力的傳遞速度較高，因而壓差控制反應(yīng)較快，目前在冷水系統(tǒng)中采用的主要有干管定壓差。干管定壓差控制只是將溫度傳感器換成了壓力傳感器，末端負(fù)荷減小而關(guān)小冷凍水的流量使得供回水干管上的壓差增大，控制器將控制水泵減少水流量，保持供回水干管的壓差不變，這樣，對于負(fù)荷沒有變化的其它末端來說，由于干管的供回水壓差不變，各支管的供回水壓差也是基本保持不變的（由于流量減小，干管上的阻力損失減小，支管上的壓差略有增大），保證了各個(gè)末端有足夠的水流量。

2.2 變流量系統(tǒng)的原理

空調(diào)冷水系統(tǒng)的最重要的目的是為空調(diào)系統(tǒng)的各末端裝置提供能量的交換，如何在滿足這個(gè)要求下盡量節(jié)能，在冷水系統(tǒng)的發(fā)展中在不斷完善。在冷水系統(tǒng)的發(fā)展和完善的過程中總是不斷遇到新的問題，如冷水溫差過小、水系統(tǒng)阻力損失過大、管網(wǎng)水力不平衡等，如果保持供回水的溫差不變，則冷凍水流量的需求下降，可通過減少冷凍水的輸送量來降低水泵的能耗，這就是變流量技術(shù)。

3 設(shè)計(jì)方法

就目前的一般的改造設(shè)計(jì)而言，一般采用以溫度控制為主，在中央空調(diào)系統(tǒng)改造的過程中，保持了原有的中央空調(diào)系統(tǒng)，增加了熱泵機(jī)組、板式熱交換器、儲熱罐和熱水罐、增加了循環(huán)泵和調(diào)節(jié)閥等設(shè)備，還開發(fā)了一種具有通用功能的變頻調(diào)速智能控制節(jié)能工作站。

1）對冷凍水泵的控制

冷凍水泵電動機(jī)應(yīng)采用軟啟動。冷凍水泵電動機(jī)啟動頻率系統(tǒng)設(shè)定為45Hz。為保護(hù)空調(diào)系統(tǒng)的安全運(yùn)行，冷溫水系統(tǒng)最低運(yùn)行頻率設(shè)定值為30Hz。

在溫差調(diào)節(jié)器上設(shè)定上限報(bào)警輸出信號，當(dāng)末端負(fù)荷突變，溫差達(dá)到5℃時(shí)，將頻率直接切換到45Hz。使水泵輸出加大到最大流量，以提高負(fù)載的跟蹤速度。冷凍水泵啟動后，按智能控制器輸出的控制參數(shù)值，調(diào)節(jié)冷凍水泵變頻器的運(yùn)行頻率，控制冷凍水泵的轉(zhuǎn)速，動態(tài)調(diào)節(jié)冷凍水的流量，使冷凍水的供回水溫度逼近智能控制器給定的最優(yōu)值。夏天：冷凍水額定供水溫度為7℃，額定回水溫度為12℃，溫差T=5℃；冬天：冷溫水供水溫度為50℃，回水溫度為45℃，溫差T=5℃。

2）對冷卻水泵的控制

冷卻水泵啟動后，按智能控制器輸出的控制參數(shù)值調(diào)節(jié)冷卻水泵變頻器的運(yùn)行頻率，控制冷卻水泵的轉(zhuǎn)速，動態(tài)調(diào)節(jié)冷卻水的流量，使冷卻水的進(jìn)、出水溫度逼近智能控制器給定的最優(yōu)值。

3）對冷卻塔風(fēng)機(jī)的控制

當(dāng)風(fēng)機(jī)啟動后，在冷卻塔風(fēng)機(jī)頻率設(shè)定高限值45Hz保持運(yùn)行30min后，系統(tǒng)根據(jù)空調(diào)主機(jī)冷卻水進(jìn)出水溫度傳感器的輸入值變頻調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使冷卻水進(jìn)水溫度逼近設(shè)定值，從而保證中央空調(diào)主機(jī)隨時(shí)處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。以實(shí)現(xiàn)冷卻塔風(fēng)機(jī)和空調(diào)主機(jī)在最佳工況下的節(jié)能運(yùn)行。

4 結(jié)語

本文對中央空調(diào)系統(tǒng)變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行了理論分析，通過對中央空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能措施的研究，可以避免不合理的低效用能，降低了空調(diào)系統(tǒng)的能耗，提高了能源的利用率。

參考文獻(xiàn)

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水循環(huán)系統(tǒng)范文第3篇

關(guān)鍵詞:LabVIEW;虛擬儀器;溫度測量;數(shù)據(jù)采集

中圖分類號:TP368.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1004-373X(2009)19-113-03

Design of Water-Cycle Temperature Controlling System Based on Virtual Instrument

ZHOU Jingdong1,HUANG Ying1,YAN Mingxia1,LIN Lijun2,LIU Guangya1

(1.Center of Vehicle Noise & Vibration Control Hubei,Hubei University of Technology,Wuhan,430068,China;

2.Hubei Institute of Measurement and Testing Technology,Wuhan,430071,China)

Abstract:A novel approach is proposed to design a water-cycle temperature controlling system,which using LabView as developing platform to achieve the temperature data sampling,analysis,disposing,displaying and controlling automatically.With the using of the technology of Virtual instrument,the whole developing and designing process is simply,and easy to realize.In prototype system,the characteristic of low-priced hardware,friendly interface,flexible parameter setting and visual result displaying is equipped comparing traditional designing.

Keywords:LabVIEW;virtual instrument;temperature measurement;data sampling

0 引 言

隨著PC、半導(dǎo)體和軟件功能的進(jìn)一步更新,虛擬儀器的功能和性能已被不斷地提高,未來虛擬儀器技術(shù)以其在測量和控制方面的強(qiáng)大功能和靈活性為測試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供一個(gè)極佳的模式,在許多應(yīng)用中已成為傳統(tǒng)儀器的主要替代方式[1-3]。

本文以水循環(huán)系統(tǒng)為研究對象,針對水循環(huán)的溫度,在比較研究不同控制策略的基礎(chǔ)上,建立精確的數(shù)學(xué)模型,對水循環(huán)溫度控制進(jìn)行了研究。通過數(shù)據(jù)采集卡對溫度信號進(jìn)行實(shí)時(shí)采集,并由軟件平臺對采集的信號進(jìn)行分析,然后用數(shù)學(xué)模型控制算法處理輸出,以使當(dāng)前溫度逼近設(shè)定值,從而達(dá)到溫控目的,最后將采集數(shù)據(jù)保存記錄,以備日后讀取分析。利用虛擬儀器的巨大優(yōu)越性改善水循環(huán)溫度的控制品質(zhì),提高控制效果。

1 水循環(huán)溫度控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立

1.1 水循環(huán)溫控系統(tǒng)介紹

水循環(huán)溫控系統(tǒng)由儲水箱、水泵、傳感器、散熱器和電加熱裝置組成,水循環(huán)原理圖如圖1所示。由于本系統(tǒng)對溫度要求較高,要保證水管環(huán)境溫度保持在20 ℃,故需建立合理的數(shù)學(xué)模型及控制算法,將溫度傳感器PT100采樣性能通過散熱器及電加熱器的動態(tài)溫度值模擬出來,最終達(dá)到高精度控制溫度的作用。

圖1 水循環(huán)原理圖

1.2 水循環(huán)溫控系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立

水循環(huán)溫控系統(tǒng)各個(gè)部分的溫度因管道、散熱裝置和加熱裝置的原因會產(chǎn)生很大的變化。為了表達(dá)清楚達(dá)到預(yù)想的結(jié)果,就需要建立正確的數(shù)學(xué)模型。本設(shè)計(jì)根據(jù)實(shí)際情況,選擇了幾個(gè)特殊的點(diǎn)來建立模型。如圖1所示,A,B,C,D,E,F六個(gè)點(diǎn)的溫度,將引起變化的原因全部考慮進(jìn)去,列出函數(shù)關(guān)系式,然后借助LabVIEW編程,由程序控制溫度。

(1) B點(diǎn)的溫度函數(shù)關(guān)系式

B點(diǎn)為采樣點(diǎn),B點(diǎn)的溫度跟A點(diǎn)的溫度因中間隔水箱會有一個(gè)延時(shí)K1,取在A點(diǎn)第N個(gè)采樣值經(jīng)過K1延時(shí)之后的平均值為B點(diǎn)的溫度,它的溫度函數(shù)關(guān)系為:

TB(N)=1K1[TA(N-1)+TA(N-2)+

…+TA(N-K1)]

(1)

式中:K1=V1qT,TA(N-1),TA(N-2),…,TA(N-K1)分別為A點(diǎn)第N-1,N-2,…,N-K1個(gè)采樣時(shí)的溫度值;V1為水箱的容積,V1=5 L;q為泵流量,q=0083 L/s;T為采樣周期,T=1 s;

K1:為注滿水箱需要的時(shí)間,即延時(shí)周期,通過計(jì)算K1=60 s。

(2) A點(diǎn)的溫度函數(shù)關(guān)系式

A點(diǎn)的溫度與D點(diǎn)的溫度因水管而有個(gè)延時(shí),故A點(diǎn)的溫度函數(shù)關(guān)系如式(2)所示:

TA(N)=TD(N-K3)

(2)

式中:K3=V3qT;TD(N-K3)為D點(diǎn)第N-K3個(gè)采樣點(diǎn)的溫度;

V3為D點(diǎn)到A點(diǎn)水管的容積,V3=0.5 L;

K3為從D點(diǎn)到A點(diǎn)的延時(shí)周期,通過計(jì)算K3=6 s。

(3) D點(diǎn)的溫度函數(shù)值

D點(diǎn)的溫度與C點(diǎn)溫度相比,不僅僅是水管的散失而延時(shí),還與電加熱裝置有關(guān),函數(shù)關(guān)系如式(3)所示:

TD(N)=TC(N-K2)+ΔTP′

(3)

式中:K2=V22qT;ΔT=PCq;TC(N-K2)為C點(diǎn)第N- K2個(gè)采樣點(diǎn)的溫度;

P為電加熱器的功率,P=1 kW;C為水的比熱容,C=4.18 kJ/kg•℃;

ΔT為電熱前后的溫度變化,通過計(jì)算ΔT=3 ℃;

P′為采樣占控比,通過驗(yàn)證P′=1或0;

V2為C點(diǎn)與D點(diǎn)間水管的容積,V2=1 L;

K2為從C點(diǎn)到D點(diǎn)的延時(shí)周期,通過計(jì)算K2=6 s。

(4) C點(diǎn)的溫度函數(shù)關(guān)系式

C點(diǎn)的溫度與F點(diǎn)的溫度相近,就是F點(diǎn)延時(shí)的某一個(gè)溫度值,它的函數(shù)關(guān)系如式(4)所示。

TC(N)=TF(N-K5)

(4)

式中:K5=V5qT;TF(N-K5)為F點(diǎn)第N- K5個(gè)采樣點(diǎn)的溫度;

V5為F點(diǎn)到C點(diǎn)水管的容積,V5=0.5 L;

K5為從F點(diǎn)到C點(diǎn)的延時(shí)周期,通過計(jì)算K5=6 s。

(5) F點(diǎn)的溫度函數(shù)關(guān)系式

F點(diǎn)與E點(diǎn)相比,因?yàn)樯崞骱退艿耐瑫r(shí)作用,溫度也相差很大,該點(diǎn)的溫度函數(shù)關(guān)系如式(5)所示:

TF(N)=(1-K)TE(N-K4)+KT0

(5)

式中:K4=V4qT;TE(N-K4)為E點(diǎn)第N-K4個(gè)采樣點(diǎn)的溫度;

K為制冷系數(shù),K=0.3;T0為環(huán)境溫度,T0=20 ℃;

V4為E點(diǎn)到F點(diǎn)水管的容積,V4=1 L;

K4為從F點(diǎn)到E點(diǎn)的延時(shí)周期,通過計(jì)算K4=12 s。

(6) E點(diǎn)的溫度函數(shù)關(guān)系式

E點(diǎn)的溫度與B點(diǎn)的溫度相比也有個(gè)延時(shí),該點(diǎn)的溫度函數(shù)關(guān)系如式(6)所示:

TE(N)=TB(N-K6)

(6)

式中:K6=V6qT;TB(N-K6)為B點(diǎn)第N-K6個(gè)采樣點(diǎn)的溫度;

V6為B點(diǎn)到E點(diǎn)的水管的容積,V6=0.5 L;

K6為從B點(diǎn)到E點(diǎn)的延時(shí)周期,通過計(jì)算K6=6 s。

綜上所述,A,B,C,D,E,F六個(gè)點(diǎn)的函數(shù)關(guān)系式及相互聯(lián)系已經(jīng)表達(dá)清楚,通過LabVIEW建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。

2 水循環(huán)溫度控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

本設(shè)計(jì)通過數(shù)據(jù)采集卡對溫度傳感器傳感信號進(jìn)行實(shí)時(shí)采集[4],并由軟件平臺LabVIEW對采集的信號進(jìn)行分析,采用上述的數(shù)學(xué)模型控制算法處理輸出,使當(dāng)前溫度以零穩(wěn)態(tài)誤差逼近設(shè)定值,達(dá)到精確控溫目的。根據(jù)水循環(huán)溫度控制系統(tǒng)的基本要求,系統(tǒng)劃分為五個(gè)功能模塊[5,6],即:用戶登錄模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、參數(shù)計(jì)算模塊、控制算法模塊等,系統(tǒng)的控制模塊框圖如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)的控制模塊框圖

2.1 主控模塊

系統(tǒng)的主控模塊提供了溫度控制功能。它通過與其他模塊的通訊來完成數(shù)據(jù)采集與處理、數(shù)據(jù)的保存等功能[7,8]。根據(jù)模塊化的編程思想,用LabVIEW圖形化編程語言,可以方便地寫出溫度控制系統(tǒng)的程序代碼。

2.2 參數(shù)計(jì)算模塊

由前面建立的數(shù)據(jù)模型,通過計(jì)算分別可以算出每個(gè)點(diǎn)的延時(shí)周期K,再由延時(shí)周期找到每個(gè)點(diǎn)的溫度采樣值,如圖3參數(shù)計(jì)算程序框圖所示。

2.3 控制算法模塊

根據(jù)前面建立的數(shù)學(xué)模型,本設(shè)計(jì)提供了兩個(gè)算法模塊,以供主程序調(diào)用。第一個(gè)模塊是為了計(jì)算函數(shù)關(guān)系式:TY(m)=TX(m-k),因?yàn)樵O(shè)的幾個(gè)點(diǎn)的溫度采樣值都因?yàn)樗苎訒r(shí)滯后。第二個(gè)是計(jì)算函數(shù)關(guān)系式:

TB(m)=[TA(m-1)+TA(m-2)+

…TA(m-K1)]/K1

式中:B點(diǎn)為采樣點(diǎn),該點(diǎn)的溫度采樣值是A點(diǎn)溫度采樣值延時(shí)之后的所有采樣值的平均值,該算法程序框圖如圖4所示。

圖3 參數(shù)計(jì)算程序框圖

圖4 采樣值延時(shí)算法程序框圖

2.4 數(shù)據(jù)采集模塊

該模塊通過調(diào)節(jié)控制占空比,進(jìn)而改變采樣占空比[9],調(diào)節(jié)控制系統(tǒng),提高控制質(zhì)量,如圖5所示。

圖5 采樣占空比程序框圖

3 程序調(diào)試

通過調(diào)試各個(gè)模塊,并將所有功能聯(lián)系起來,實(shí)現(xiàn)水循環(huán)自動溫度控制系統(tǒng)。調(diào)試結(jié)果如圖6所示。A點(diǎn)和D點(diǎn),C點(diǎn)和F點(diǎn),E點(diǎn)和B點(diǎn)溫度曲線相近;A點(diǎn)和B點(diǎn),C點(diǎn)和D點(diǎn),E點(diǎn)和F點(diǎn)溫度曲線相差大,并且采樣點(diǎn)B溫度波動值僅為0.75 ℃,較為穩(wěn)定,從而表明本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的控制方案合理可行,精度達(dá)到原設(shè)計(jì)的技術(shù)要求,可預(yù)見該系統(tǒng)設(shè)計(jì)在今后的工業(yè)控制實(shí)驗(yàn)中具有廣闊的應(yīng)用前景。

圖6 采樣點(diǎn)溫度變化曲線

4 結(jié) 語

在本設(shè)計(jì)中,利用 LabVIEW 軟件平臺構(gòu)建溫度控制系統(tǒng),具有設(shè)計(jì)時(shí)間短,參數(shù)調(diào)整靈活,系統(tǒng)仿真結(jié)果直觀、準(zhǔn)確、穩(wěn)定等特點(diǎn)。同運(yùn)用傳統(tǒng)儀器構(gòu)建系統(tǒng)的方法相比,采用虛擬儀器的方法效率要高得多,且性能好,控制靈活方便。實(shí)踐證明,在 LabVIEW 環(huán)境下能夠開發(fā)出各種功能強(qiáng)大,開放性好的虛擬儀器軟件,構(gòu)造出經(jīng)濟(jì)實(shí)用的計(jì)算機(jī)輔助測試、分析與控制系統(tǒng)[10]。

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水循環(huán)系統(tǒng)范文第4篇

關(guān)鍵詞：循環(huán)水系統(tǒng)；系統(tǒng)優(yōu)化 ； 工藝優(yōu)化；經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；

中圖分類號：C35文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言：本文簡要介紹循環(huán)水系統(tǒng)及其重要性，從水質(zhì)管理以及設(shè)備工藝優(yōu)化等介紹了一些方法和做法，從而提高系統(tǒng)處理效率。

一、循環(huán)水系統(tǒng)簡介

循環(huán)水泵是循環(huán)水系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一，在熱力系統(tǒng)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。機(jī)組運(yùn)行中，凝汽器真空的形成主要依賴于循環(huán)水泵。停運(yùn)初期，低壓缸的冷卻也主要依靠循環(huán)水泵來完成。

循環(huán)水冷卻通常分為密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)和敞開式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。密閉式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)中，水是密閉循環(huán)的，水的冷卻不與空氣直接接觸；敞開式循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，水的冷卻需要與空氣直接接觸，根據(jù)水與空氣接觸方式的不同，可分為水面冷卻、噴水池冷卻和冷卻塔冷卻等。

循環(huán)冷卻水一般占企業(yè)用水總量的50%～90%。循環(huán)冷卻水由泵送往冷卻系統(tǒng)中各用戶，經(jīng)換熱后溫度升高，被送往冷卻塔進(jìn)行冷卻。在冷卻塔中熱水從塔頂向下噴淋成水滴或水膜狀，空氣則逆向或水平交流流動，在氣水接觸過程中，進(jìn)行熱交換。水溫降至符合冷卻水要求時(shí)，繼續(xù)循環(huán)使用。

空氣由塔頂溢出時(shí)帶走水蒸氣，使循環(huán)水中離子含量增加，因此必須補(bǔ)充新鮮水，排出濃縮水，以維持含鹽量在一定濃度，從而保證整個(gè)系統(tǒng)正常運(yùn)行。補(bǔ)充水的量應(yīng)彌補(bǔ)系統(tǒng)蒸發(fā)、風(fēng)吹（包括飛濺和霧沫夾帶）及排污損失的水量。循環(huán)水與補(bǔ)充水中含鹽量之比，即為該循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)。在一定的循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，只要改變補(bǔ)充水的含鹽量，就可以改變循環(huán)水系統(tǒng)的濃縮倍數(shù)，而提高濃縮倍數(shù)是保證整個(gè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵。

在化學(xué)水處理行業(yè)中，有句行話：“三分藥劑，七分管理”。所以，對于一個(gè)穩(wěn)定的循環(huán)水系統(tǒng)而言，選擇了合理的塔型和水穩(wěn)配方固然重要，但若管理不善，同樣可能使好的設(shè)備和水穩(wěn)配方發(fā)揮不了好的作用，保證不了水溫和水質(zhì)，滿足不了工藝，甚至設(shè)備能耗增加，水冷器短時(shí)間結(jié)垢腐蝕穿孔，直至停車，后果不堪而言。

二、火力發(fā)電廠在消耗大量煤的同時(shí)，也需要消耗大量的水資源。

對水循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化研究，不僅能夠節(jié)約廠用電，對于水資源的節(jié)約來說也具有重要意義。循環(huán)水系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行一直以來都是人們關(guān)注的熱點(diǎn)話題。但受制于技術(shù)和資金等因素，很多電廠在進(jìn)行循環(huán)水量的改變以及維持凝汽器最佳真空等環(huán)節(jié)上依然存在很大的不確定性。在研究背壓變化對汽輪發(fā)電機(jī)組電功率造成的影響上，目前出現(xiàn)有很多方法，但只有等效熱降方法既簡便又準(zhǔn)確，本文將對此展開研究。隨后對凝汽器最佳真空和最佳循環(huán)水流量的計(jì)算過程進(jìn)行了修正

1、等效熱降方法研究背壓變化對汽輪機(jī)電功率的影響

在進(jìn)行凝汽器的最佳真空計(jì)算以及確定循環(huán)水流量的最佳值過程中，首先需要研究明確汽輪機(jī)背壓變化對其電功率的影響。在實(shí)際的工程計(jì)算中使用過很多方法[3]，但經(jīng)驗(yàn)表明，等效熱降法是最為簡單和準(zhǔn)確的方法。下面對這種方法進(jìn)行分析。

2、最佳真空和最佳循環(huán)水流量確定方法分析

為了增大汽輪機(jī)的理想比焓降以及提高其電功率，最直接的辦法是提高凝汽器的真空，但是受到設(shè)計(jì)和實(shí)際運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的限制，并非是真空越高越好。對凝汽器中的真空造成影響的因素較為復(fù)雜?？偲鹕蟻碇v，要想提高凝汽器的真空，需要適當(dāng)?shù)脑黾友h(huán)水泵的泵耗。四、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)優(yōu)化應(yīng)做好滅藻殺菌工作

循環(huán)冷卻水系統(tǒng)與其他水處理系統(tǒng)一樣，循環(huán)水在使用一段時(shí)間之后，水質(zhì)容易變差，并且會出現(xiàn)藻類漂浮物和多種細(xì)菌。處于保護(hù)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)和優(yōu)化循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的目的，我們應(yīng)做好循環(huán)冷卻水的滅藻殺菌工作。從目前循環(huán)冷卻水系統(tǒng)的滅藻殺菌工作來看，電解水是主要的滅藻殺菌方式。

電解水過程產(chǎn)生的部分臭氧和過氧化氫對細(xì)菌微生物有較強(qiáng)的殺滅作用，電極安裝的銅銀合金片電解產(chǎn)生的微量銅銀離子可以使蛋白質(zhì)變性。利用這一過程，可以有效去除循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的藻類和細(xì)菌，達(dá)到改善循環(huán)冷卻水系統(tǒng)水質(zhì)的目的，使循環(huán)冷卻水的水質(zhì)能夠得到凈化，延長循環(huán)冷卻水的使用時(shí)間，保證循環(huán)冷卻水系統(tǒng)優(yōu)化取得積極效果。

為此，我們應(yīng)將電解水作為滅藻殺菌的主要方式，在系統(tǒng)優(yōu)化中積極應(yīng)用電解水過程，提高滅藻殺菌效率。

三、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)優(yōu)化應(yīng)做好防腐降氯工作

為了保證循環(huán)冷卻水系統(tǒng)能夠正常工作，需要做好冷卻水的防腐降氯工作，主要應(yīng)從以下幾個(gè)方面入手：

1.電解水過程中部分活性氧和活性氫結(jié)合水體中DO（溶解氧）和水分子生成臭氧和過氧化氫，利用臭氧和過氧化氫的特性有效去除水質(zhì)中的雜質(zhì)和細(xì)菌，保證循環(huán)水水質(zhì)滿足使用要求，提高循環(huán)水的活性，達(dá)到改善循環(huán)水水質(zhì)的目的。

2.熱交換器表面由于除垢效應(yīng)，變得平整光滑，從而防止了垢下腐蝕，在目前循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中，熱交換器表面的污垢是處理重點(diǎn)。如果不能及時(shí)處理掉表面的污垢，會影響熱交換器的正常工作，因此，做好防腐降氯工作是保證熱交換器正常工作的重要手段。

3.系統(tǒng)中氯離子由于蒸發(fā)濃縮，濃度逐步增大，氯離子對冷卻水的水質(zhì)影響較大。為此，在防腐降氯過程中，應(yīng)重點(diǎn)降低循環(huán)冷卻水中的氯離子，主要應(yīng)采取吸附和中和反應(yīng)的方式消除循環(huán)冷卻水中氯離子。

四、設(shè)備工藝優(yōu)化

1.循環(huán)水系統(tǒng)變頻運(yùn)行

循環(huán)水系統(tǒng)采用高壓電機(jī)拖動水泵工頻運(yùn)行的方式進(jìn)行生產(chǎn)，根據(jù)所需水量不同，需要靠閥門對系統(tǒng)壓力、流量進(jìn)行控制，電能浪費(fèi)較大。經(jīng)技術(shù)人員研究，對該水泵進(jìn)行高壓變頻器改造，把電機(jī)、水泵共同組合成為一體，操作人員根據(jù)生產(chǎn)工藝的實(shí)際情況設(shè)定系統(tǒng)壓力期望值，通過變頻器閉環(huán)控制程序結(jié)合DCS模擬采樣、控制的方式，跟蹤和調(diào)整工藝指標(biāo)，自動運(yùn)行電機(jī)轉(zhuǎn)速，調(diào)整系統(tǒng)壓力和流量；也可手動設(shè)置頻率，根據(jù)工藝要求運(yùn)行水泵，從而節(jié)約大量電能。根據(jù)實(shí)測：改造前后每月可節(jié)約132480kw/h，節(jié)能意義巨大。

2.優(yōu)化循環(huán)水系統(tǒng)管理

公用循環(huán)水泵在其變頻基礎(chǔ)上，其后續(xù)單位用水量的多少直接導(dǎo)致水泵頻率的高低，高低最高可相差20%，因響應(yīng)公司節(jié)能降耗，避峰用電號召，很多用水設(shè)備都是間歇運(yùn)行，用水量的多少與各崗位員工的責(zé)任心有直接關(guān)系加強(qiáng)員工責(zé)任心意識，就能在停用設(shè)備的時(shí)候即使關(guān)閉循環(huán)水閥門從而降低循環(huán)水用水量。

為了降低公用循環(huán)水泵運(yùn)行頻率，對用水崗位循環(huán)水閥門關(guān)閉的及時(shí)性進(jìn)行考核并制定了具體考核辦法。此舉極大地提高了員工崗位責(zé)任心，避免了崗位員工對此種現(xiàn)象習(xí)以為常，不肯做出改變，通過循環(huán)水系統(tǒng)優(yōu)化管理措施，有效提高了員工責(zé)任心和節(jié)能減排意識，公用循環(huán)水泵頻率都有了很大降低，降低循環(huán)水泵耗電量。經(jīng)過方案實(shí)施后統(tǒng)計(jì)，公用循環(huán)水泵頻率由原來的95%降低為現(xiàn)在的80%左右，每天節(jié)約電耗3000度。

種種措施，目的只有一個(gè)，那就是使循環(huán)水系統(tǒng)運(yùn)行達(dá)到最優(yōu)化，使系統(tǒng)處理效率最高，使其運(yùn)行成本最低，進(jìn)而真正做到節(jié)能減排。

結(jié)語：隨著我國的工業(yè)進(jìn)程也在不斷發(fā)展和加速，冷卻水在一般的工業(yè)生產(chǎn)中占到了百分之八十以上的比例，是工業(yè)在發(fā)展過程中一個(gè)不可忽視的、舉足輕重的環(huán)節(jié)。所以，為了更好更快的發(fā)展工業(yè)建設(shè)，我們就必須先研究好冷卻水循環(huán)問題。只有做好的了冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的節(jié)能工作，我們才能在財(cái)政上減少一筆開支；只有做好了冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的應(yīng)用工作，我們才能真正在實(shí)際工作中得到事半功倍的收獲效果。

參考文獻(xiàn)：

水循環(huán)系統(tǒng)范文第5篇

[關(guān)鍵詞]除塵器 循環(huán)水排灰系統(tǒng) 技術(shù)應(yīng)用

中圖分類號：TB 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）05-0283-01

1、傳統(tǒng)供水排灰系統(tǒng)的問題

濕式脫硫除塵器是近十幾年發(fā)展的對環(huán)保有效的一種脫硫除塵裝置，它對于降低排放大氣中的S02起到了有效的控制作用。盡管各種濕式脫硫除塵器的結(jié)構(gòu)不盡相同，但原理基本一致，即讓煙氣與水或水滴（霧）充分接觸，使塵粒凝聚沉降，使煙氣中的SO2與堿性水反應(yīng)溶于水中，從而達(dá)到除塵和脫硫的目的。

早期的濕式脫硫除塵器基本上是采用浮球閥或電磁閥自動供水（非循環(huán)），配合加藥箱加藥脫硫。除灰方式有的用鏈條刮板除灰機(jī)，然后將灰輸送到除渣機(jī)內(nèi)或指定地點(diǎn)，除塵器旁設(shè)有檢修或定期泄放沉淀坑；有的通過除塵器下部排灰口定期排灰，將灰水混合物排到沉淀坑沉淀，或排到設(shè)于地面以下除渣機(jī)內(nèi)。排到沉淀坑的灰進(jìn)行定期清理，沉淀后的水有的進(jìn)行了循環(huán)利用的，有的就直接排掉了。

上述供水排灰系統(tǒng)缺點(diǎn)如下：

（1）單供水（非循環(huán)）方式

由于除塵器內(nèi)的水與煙氣中的硫化物等不斷發(fā)生反應(yīng)，水不斷濃縮，達(dá)到一定濃度后，脫硫效果會急速下降，這時(shí)為了達(dá)到脫硫效果，需定期泄放除塵器內(nèi)高濃度的水（粘稠狀），這時(shí)就涉及到泄放出的水中粉塵的沉淀和清理問題，需設(shè)有沉灰池， 還需定期清理。

另外單供水方式，如果除塵器的液位控制失靈，液位高容易造成引風(fēng)機(jī)帶水，或除塵器缺水，這將對風(fēng)機(jī)的磨損、失衡、安全運(yùn)行等造成嚴(yán)重的后果，液位低將影響到除塵和脫硫的效果，缺水的話易造成防腐層的損壞。

（2）沉灰池循環(huán)供水方式

這種方式需設(shè)計(jì)除灰池、沉淀池和清水池，除灰池的灰可以用刮板除灰機(jī)或用其他方式除灰，但這種設(shè)計(jì)，池子的占地面積大，還需有部分備用池，有的池子需人工清灰，造價(jià)高，工人的勞動強(qiáng)度大，運(yùn)行不可靠。

2、無沉淀池、清水池的除塵器循環(huán)水排灰系統(tǒng)的技術(shù)應(yīng)用

（1）原理與設(shè)計(jì)

我們知道，工業(yè)鍋爐的灰渣一般通過刮（重）板除渣機(jī)或重鏈除渣機(jī)除到貯渣斗內(nèi)，除渣機(jī)內(nèi)保持一定的水位，一是封閉鍋爐煙氣系統(tǒng)，二是爐渣必須經(jīng)過水的浸濕冷卻。除渣機(jī)內(nèi)冷卻水的PH值取決于爐渣的酸堿性，盡管組成爐渣的氧化物種類很多，但對爐渣酸堿性影響較大和爐渣中含量最多的是CaO、MgO 和SiO2 、Al2O3，其中CaO、MgO是堿性氧化物，SiO2 、Al2O3是酸性氧化物，通過測試，爐渣水的PH值在8～9左右，就是說爐渣水是顯堿性的。

除塵器的灰原是通過鏈條刮板除灰機(jī)送到聯(lián)合除渣機(jī)內(nèi)，鏈條刮板除灰機(jī)易磨損、故障多，運(yùn)行不可靠，制約著鍋爐的運(yùn)行。

基于上述的情況，構(gòu)想了除塵器的供水采用循環(huán)方式，水源取自除渣機(jī)的堿性水，可以節(jié)省一部分脫硫需要的堿性物質(zhì)。除塵器取消其配用鏈條刮板除灰機(jī)，改用通過除塵器底部排放口排放至聯(lián)合除灰機(jī)，再用聯(lián)合除灰機(jī)獎灰送入除渣機(jī)內(nèi)。

（2）實(shí)施方案

①除渣機(jī)的水源取用方式

曾經(jīng)用傳統(tǒng)的辦法取用除渣機(jī)內(nèi)的水，即過濾、一級沉淀、二級沉淀、清水，由于場地的小，只能在地上做鋼板水箱，但經(jīng)過使用，供暖負(fù)荷比較低時(shí)，循環(huán)水能滿足要求，但負(fù)荷高時(shí)循環(huán)泵易堵塞，且清理沉淀池內(nèi)的灰十分困難。

通過仔細(xì)研究，設(shè)想一下能否將循環(huán)泵直接放置于聯(lián)合除渣機(jī)內(nèi)的刮板之上，這樣將所有的沉淀池取消，省去了全部沉淀過程，在水進(jìn)入循環(huán)泵前設(shè)有足夠面積的不銹鋼過濾網(wǎng)。由于除渣機(jī)的刮板是運(yùn)動的，除渣機(jī)內(nèi)水受刮板運(yùn)動的影響，而過濾網(wǎng)又在刮板之上，過濾面積足夠大，所以過濾網(wǎng)上不易掛灰堵塞，循環(huán)泵也不堵塞。

經(jīng)過試驗(yàn)實(shí)施，完全達(dá)到了預(yù)期的設(shè)想，過濾網(wǎng)不堵塞，循環(huán)泵不堵塞。

②排灰方案

將原來的鏈條刮板除灰機(jī)全部取消，改用除塵器下部直接排灰，設(shè)一趟聯(lián)合排灰溝、一合重板除灰機(jī)，將灰送到聯(lián)合除渣機(jī)內(nèi)。由于聯(lián)合除渣機(jī)設(shè)置于地面上，所以需要一臺除灰機(jī)將灰送至除渣機(jī)。如果聯(lián)合除渣機(jī)設(shè)置于地面以下，可將除塵器的灰直接排至聯(lián)合除渣機(jī)。重板除渣機(jī)（除灰機(jī)）是近幾年刮板除渣機(jī)的改進(jìn)型，效率高，運(yùn)行可靠，除灰機(jī)、除渣機(jī)均可使用。

③水循環(huán)方式

首先循環(huán)泵取自除渣機(jī)的堿性水，直接進(jìn)入除塵器水箱，通過連通管送入除塵器，除塵器設(shè)一溢流裝置，恒定液位溢流到排灰溝，然后進(jìn)入除灰機(jī)，聯(lián)合除灰機(jī)內(nèi)設(shè)一提升泵，將溢流水和排灰的水提升到聯(lián)合除渣機(jī)內(nèi)，形成除塵器的水循環(huán)過程。如果具備條件，除塵器的溢流水可以直接流到聯(lián)合除渣機(jī)內(nèi)。

④加藥方式

設(shè)置加藥裝置一套，將堿性溶液送入除塵器循環(huán)進(jìn)水的母管中，或也可送入除塵器水箱內(nèi)，通過檢測除塵器溢流水的PH值，決定加入堿性液的量。

（3）具體的技術(shù)措施

①循環(huán)泵、提升泵的選擇及控制

應(yīng)選擇除塵器專用循環(huán)水泵，耐磨、耐腐蝕的液下泵，循環(huán)泵采用變頻自動調(diào)速控制，根據(jù)不同的負(fù)荷自動調(diào)節(jié)循環(huán)水量。提升泵采用液位自動控制，使除灰機(jī)的液位控制在一定的范圍內(nèi)，上限使除灰溝內(nèi)不存水，下限不低于泵的入口。

②循環(huán)泵的過濾網(wǎng)

過濾網(wǎng)面積應(yīng)足夠大，條件允許情況下水流速盡可能的越小越好，避免過濾網(wǎng)上掛灰渣。過濾網(wǎng)沿除渣機(jī)的兩端，用鋼板將水面封閉，避免浮渣盡到過濾網(wǎng)周圍。過濾網(wǎng)采用40～60目的粗徑不銹鋼網(wǎng)。

③除塵器液位的溢流控制

除塵器的液位在滿足除塵和脫硫的要求時(shí)，采用恒液位溢流控制，避免液位過高引風(fēng)機(jī)帶水給風(fēng)機(jī)帶來危害，過低達(dá)不到除塵脫硫效果。溢流量適中，過大電耗高，過小除塵脫硫效果差。

④加藥泵、循環(huán)水的PH值控制

加藥箱盡量采用恒濃度堿液，加藥泵采用手動變頻控制，便于量的調(diào)節(jié)，配合溢流的調(diào)節(jié)，最終控制除塵器溢流水的PH值不低于7。

⑤提升泵安裝的位置

提升最好安裝在除灰機(jī)鏈板之上，泵入口處不積灰，如果選擇其他位置，要采取措施保證泵的入口處不積灰，提升泵入口處不設(shè)過濾裝置。

⑥聯(lián)合除渣機(jī)內(nèi)的水流動

為了充分利用除渣水的堿度，循環(huán)泵的取水點(diǎn)要與提升泵和除渣機(jī)的入水點(diǎn)分開在除渣機(jī)的兩端，使除渣機(jī)內(nèi)的水流動。

⑦聯(lián)合除渣機(jī)的液位控制

整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)補(bǔ)水用聯(lián)合除渣機(jī)的液位來控制，采用自動補(bǔ)水方式，需要注意的是聯(lián)合除渣機(jī)液位以上應(yīng)有一定貯水空間，滿足提升泵一次提升水的要求。

⑧每臺除塵器設(shè)有備用補(bǔ)水裝置

每臺除塵器設(shè)有備用自來水自動補(bǔ)水裝置一套，一是作為循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)的隨時(shí)自動備用，保證除塵器除塵功能的正常，二是作為緊急情況的補(bǔ)水，比如在啟爐（包括冷啟和熱啟）階段，使除塵器快速加水。

3、結(jié)論

綜上所屬，通過實(shí)際使用證明，該系統(tǒng)運(yùn)行可靠，達(dá)到了預(yù)期的目的，且占地面積小，投資少，又能保證所有的控制指標(biāo)，即適用于新設(shè)計(jì)的鍋爐房，又適用于需改造的鍋爐房。上述的技術(shù)創(chuàng)新值得推廣使用。

參考文獻(xiàn)

[1] 《工業(yè)鍋爐實(shí)用手冊》 江蘇科學(xué)技術(shù)出版社2011.