空气质量解决方案篇1

关键词：机舱;气流组织;数值模拟

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.21.219

1建立流动与传热基本控制方程

1.1质量守恒方程

如果流体为不可压缩流体则方程可简化为：

1.2动量守恒方程

1.3能量守恒方程

2机舱通风的物理模型

机舱初步设计内部空间尺寸为：长21m、宽19m、高8.5m;分为上下两层，上层放有两台相同型号的锅炉，锅炉蒸汽最大连续产量分别是1300kg/s;下层放有主柴油机发电组两台，功率分别是2000kw;辅机两台，功率分别是800kw。

3闭式机舱所需通风量的计算与结果分析

3.1通风量计算

根据所给数据及计算公式可得主机、辅机及锅炉工作所需空气量及散热所需空气量，据此可初步确定机舱所需的总通风量：

其中：：空气密度，一般取

;：取12.5K（在设计情况下，机舱内空气的温度）;c：空气的比热容，一般取C=1.01kJ/kg.k;将计算结果代入公式可得qh=31.78m3/s。

3.2数值模拟与结果分析

研究的流动是三维湍流，在求解器的选择上应选用3D，在计算精度上选择单精度求解器即可。同时要打开能量方程求解器，并设置模型的相关参数，并需要对网格的质量进行检查，以便使迭代更好的收敛。此外，还要对流体、固体的物理性质进行合理的设置，最后在对界条件进行合理的命名及设置，包括布风口、排风口的边界条件;主辅机、锅炉和管系等热源边界条件。在机舱内平行船中平面分别取y=1m和y=4.16m处分析主辅机的通风状况，主机温度场分布如图1所示;辅机温度场如图2所示。

从以上两张图可以看出，在主机的左下角及上面都存在高温区域，冷却效果很差，而辅机左处的冷却效果较好。通过分析经过主机纵剖面的速度场可知由于左下角形成十分明显的气流漩涡，所以辅机上面的空气流通性好。

4方案改进与结果对比分析

针对机舱内存在的热量汇聚和气流漩涡等现象，要增加此处的空气流动，因此设计中可在机舱后部设置两个回风门，同时主机上面的通风口位置可相应的提高，从而使主机部分得到更好的冷却效果。

从图3可见，在循环送风和回风，自然对流与热源的共同作用下，整体温度梯度已明显减小。先前存在的气流漩涡都已不复存在。在主机和机舱剖面处的高温区域已得到改善，主机和辅机之间的气流交换比较理想，散热性较好，且主机和辅机整体的温度分布也较为适宜。

5结论

空气质量解决方案篇2

乙烯装置能耗占石油化学工业总能耗的三分之一以上，是化学工业之中能耗最大的装置，裂解炉为乙烯装置的核心，是乙烯装置的能耗大户，其能耗占装置总能耗的50%以上，因此降低裂解炉的能耗是降低乙烯装置能耗的重要途径之一。随着能源价格的不断上涨，化工产品市场激烈的竞争，为了降低装置能耗，降低产品成本，国内外相关机构和部门均加强了裂解炉节能措施的研究。裂解炉的能耗在很大程度上取决于裂解炉系统本身的技术和操作水平，裂解原料优劣和原料优化开展情况对裂解炉能耗也有很大的影响。通过选择优质裂解原料和原料优化、优化裂解炉烧焦控制方案、高裂解炉热效率、实施新型节能技术和对裂解炉进行改造等措施可使裂解炉能耗显著下降。

一、选择优质裂解原料和原料优化

乙烯成本中裂解原料费用所占比例很大，乙烯装置原料费用占总成本的70%～75%。搞好乙烯原料的优化和平衡，是降低乙烯生产成本、提高竞争力的重要措施。同时，乙烯原料的优化对降低乙烯后续石化产品的生产成本同样也具有重要意义。

1.发挥炼油化工一体化优势，优化乙烯原料

优化裂解原料要从生产源头抓起，优化炼油加工方案，增加正构烷烃含量高的石脑油的供应。

炼油装置的功能要从提供燃料用油为主转变为提供燃料用油和化工原料相结合，选择原油品种要充分考虑石脑油的收率和品质，并要尽量做到相同品质的原油分储、分输、分炼。

2.选择优质的裂解原料

在相同工艺技术水平的前提下，乙烯收率主要取决于裂解原料的性质，不同裂解原料，其综合能耗相差较大。裂解原料的选择在很大程度上决定乙烯生产的能耗水平。通过适当调整裂解原料配置结构，优化炼油加工方案，增加优质乙烯原料如正构烷烃含量高的丙烷、轻烃、轻石脑油、拔头油等供应，改善原料结构和整体品质，在提高乙烯收率的同时，达到节能降耗的目标。

3.优化工艺操作条件

通过优化裂解炉工艺操作条件，不仅能使原料消耗大幅度降低，也能够使乙烯生产能耗明显下降。不同的裂解原料对应于不同的炉型具有不同的最佳土艺操作条件。对于一定性质的裂解原料与特定的炉型来说，在满足目标运转周期和产品收率的前提下，都有其最适宜的裂解温度、进料量与汽烃比。如果裂解原料性质与原设计差别不大，裂解炉最优化的工艺操作条件可以参照设计值。充分利用流程模拟和蒸汽裂解模拟评价实验装置等生产优化工具来预知裂解原料的裂解效果，对裂解温度、裂解收率做到提前预知，在裂解温度的控制上要做到窄范围稳定控制。

4.在条件允许的情况下，坚持裂解原料的轻质化、优质化，要积极拓宽乙烯原料的来源，充分利用超轻质油、拔头油、丙烷、轻烃、凝析油等资源。

二、优化烧焦控制方案

裂解炉烧焦操作是完全耗能工况，在烧焦过程中需要消耗大量的稀释蒸汽、工业风、燃料气等能源，因此通过合理控制裂解炉，减少裂解炉烧焦次数；优化裂解炉烧焦方案，缩短裂解炉烧焦时间，可以节省裂解炉烧焦过程中的能量消耗，达到降低装置能耗的目的。

1.控制合理的裂解深度和稀释比，减少裂解炉烧焦次数

长时间在末期状态下运行对烯烃收率、燃料消耗、材料寿命等不利，长时间在末期状态下运行，炉管及急冷锅炉内的焦垢更加质密，不容易烧掉，有的几乎烧不掉，裂解炉在运行过程中，过高的裂解深度不但会导致主要产品及副产品的产量和收率下降，而且还会导致裂解炉炉管结焦速度加快，缩短裂解炉的运行周期，增加裂解炉烧焦次数。

2.优化裂解炉烧焦方案，缩短裂解炉烧焦时间

正常裂解炉烧焦操作需要48-72小时，通过提高烧焦过程中的空气配比量，提高裂解炉的烧焦温度，可将裂解炉的烧焦时间缩短至24小时。

三、提高裂解炉热效率

1.降低排烟温度

在其他条件不变的前提下，裂解炉热效率与排烟温度直接相关。1975年前裂解炉设计排烟温度为190-240℃，相应热效率为87%-90%。20世纪70年代末期，裂解炉排烟温度降至120-140℃，相应热效率提高到92%-93%。近年来，新设计的裂解炉进一步将排烟温度降至100-120℃，相应热效率提高到93%-94%。但是，如果排烟温度低于烟气中酸性气体露点温度，将出现对流段炉管腐蚀的问题。因此，在降低排烟温度的同时，必须考虑烟气中酸性气体露点温度，此温度取决于燃料中的硫含量。为防止对流段发生腐蚀，需提高对流段炉管材质等级，或者需要对燃料的含硫量严格限制。通常，降低排烟温度主要措施有改进对流段设计，包括增大传热面积、增加对流段管束、缩短对流段炉管与炉墙距离等；其次定期吹扫对流段炉管表面积灰；另外降低过剩空气系数也很重要。

2.控制过剩空气系数

为保证燃料完全燃烧，需保持一定的过剩空气。过剩空气量与理论空气量之比称为过剩空气系数。增大过剩空气可以保证燃料的完全燃烧，但在相同排烟温度下，排烟热损失加大，裂解炉热效率相应降低。因此，在保证燃料完全燃烧的前提下，降低过剩空气系数也是提高裂解炉热效率的措施之一。一般情况下，燃料气烧嘴的过剩空气系数为10%，油烧嘴的过剩空气系数为20%，油气联合烧嘴的过剩空气系数为15%，实际操作往往偏高。通常，当过剩空气系数下降10%时，裂解炉热效率可相应提高2%。

3.加强绝热保温

一般裂解炉设计中，炉墙外壁温度应控制在70℃以下。在此情况下，根据环境温度和风力的不同，炉体热损失为总供热负荷的2.5%-4.0%。近年来，为减少炉体热损失，对保温材料及保温设计进行了改进，如选用优质的保温材料，增加保温层厚度。

四、实施新型节能技术

1.风机变频技术

由于裂解炉为负压操作，通常在炉顶设1台风机抽风，并由烟道挡板控制炉膛负压，风机由电机驱动，电机功率随着裂解炉产能增大而增大。一般6万吨/年裂解炉电机功率为132kW，10万吨/年裂解炉电机功率为160kW。由于这种大功率电机启动电流很大，很容易发生过载。因此，一般需要采用6kV高压电机。目前国内外很多裂解装置采用变频电机替代普通电机，并取消了烟道挡板，由电机转速直接来控制炉膛负压。变频电机不仅启动电流低，而且正常运转时比普通电机节电30%-40%，并且可以采用380V低压电机。

2.燃烧空气预热技术

利用乙烯装置废热源来预热燃烧空气可以减少燃料用量，减少的燃料用量大致相当于预热空气的热负荷。因此，预热炉用空气是提高炉效率，降低乙烯能耗的有效措施之一。空气预热最常用的方式是利用烟道气排烟余热进行空气预热，最近也有利用低压蒸汽、中压蒸汽凝液或急冷水等介质来预热空气，节能效果显著。

3.炉管强化传热技术

开发裂解炉管的强化传热技术具有重要的意义。首先，可以使炉管的传热得到加强，从而提高传热效率，节省燃料消耗；其次，强化传热后裂解炉管内的动状态得到改善，从而使裂解过程目的产物的选择性有所提高；另外，由于传热改善，炉管的管壁温度有所降低，有利于延长裂解炉运转周期。

4.裂解炉与燃气轮机联合技术

近年来，为进一步降低乙烯生产的能耗，国外有很多乙烯装置采用裂解炉与燃气轮机联合的节能技术，节能效果十分显著。采用裂解炉与燃气轮机联合的方案是，燃料气先进入燃气轮机发电，产生450-550℃高温燃气，再送人裂解炉作为助燃空气。由于燃气轮机燃烧室中燃料燃烧所用的过剩空气系数一般为3-4，因此，燃气轮机排出的高温燃气中含有体积分数13%-15%的氧。将这些高温富氧燃气作为裂解炉的助燃空气，实际上燃气轮机起到了具有做功能力的空气预热器的作用，并且燃气轮机排气的能量得到了充分的利用，从而使裂解炉的燃料消耗大幅度下降。就整个联合系统而言，总的燃料使用率在80%以上，并使裂解炉有效能利用率提高10%。

五、实施裂解炉节能技术改造

1.将裂解炉改造为新型炉或对辐射段炉管进行改造

新型裂解炉均采用高温-短停留时间与低烃分压的设计。20世纪70年代设计的裂解炉，炉管大多为4管程设计，大多数裂解炉的停留时间在0.4s左右，相应轻烃裂解温度控制在845-855℃，石脑油裂解温度控制在820-840℃，加氢尾油裂解温度控制在790-820℃。近年来，新型裂解炉的停留时间a缩短到0.2s左右，并且出现低于0.1s的毫秒裂解技术，由于停留时间大幅度缩短，裂解温度提高，裂解产品的乙烯收率大幅度提高。对相同的裂解原料而言，在相同工艺设计的装置中，乙烯收率提高1%，则乙烯生产能耗大约相应降低1%。因此，改善裂解选择性，提高乙烯收率是决定乙烯装置能耗的最基本因素。通过裂解选择性的改善，不仅达到节能的效果，而且相应减少裂解原料消耗，在降低生产成本方面起到十分明显的作用。

2.对裂解炉对流段进行改造

在对流段的顶部或原料预热模块，可降低排烟温度，同时可以使物料的横跨温度升高，是辐射炉管的热强度降低。利用对流段的原设计时预留的管排空位，增加增加蒸汽过热模块换，取消蒸汽过热炉。20世纪70年代初期的乙烯装置设计，均设有蒸汽过热炉，集中过热各台裂解炉回收的超高压蒸汽。此后，新装置的设计均取消了蒸汽过热炉，回收的超高压蒸汽在裂解炉对流段进行过热。由此，不仅节省了蒸汽过热炉的投资，同时也降低了燃料的消耗量，并且充分利用了烟气的余热，使裂解炉热效率明显提高，有助于降低乙烯能耗。

参考文献

[1]钱伯章.中国乙烯工业市场和原料分析.中外能源.2011（6）.

空气质量解决方案篇3

关键词：雾霾；治理；法律思考

一、雾霾成因及其防治的必要性

1.雾霾成因

2012年以来，我国众多城市变身为“雾都”，雾霾覆盖了25个省份、100多个城市、受影响区域约占国土面积的1/4、受影响人口高达6亿人。特别是中东部地区连续发生多次大气重度污染事件，多个地区能见度不足500米。持续频发、连片、且愈加严重的雾霾引起了全国乃至世界的关注。

何为雾霾？雾霾主要含有二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物。它们与雾气相汇合，使空气污染，天空阴沉灰暗。雾霾天气产生的原因有多个方面。从宏观经济结构看：能源消费总量很大，但利用率很低。我国主要使用煤、石油、天然气，这类化石能源通过燃烧，向空气中排放大量的粉尘小固体，从而引起空气中的可吸入颗粒物浓度超标。从消费方式看：机动车保有量不断提高。汽车尾气排放的细颗粒物、碳氢化合物和二氧化氮等进入大气，很容易转化为二次颗粒污染物，在雾天加重雾霾。此外，还有气候状况、城市布局、建筑扬尘等因素。

2.防治雾霾的必要性

雾霾天气易引发呼吸系统、心血管、脑血管、神经系统等疾病，严重危害人们的身体健康；雾霾超标，高速公路关闭、交通事故增加、飞机航班取消，影响了人们正常的生产和生活；雾霾甚至导致部分企业被迫停产，影响了经济的发展。雾霾的化学成分还会污染水体并对建筑物造成腐蚀和损坏。雾霾造成的巨大经济损失，仅医疗成本就相当于GDP的1.2%。因此，积极治理雾霾势在必行，这其中法律是政府能动用的最有效的规制手段。

二、英、美等发达国家大气污染防治的法治发展与借鉴

1.英国大气污染防治的法治发展与借鉴

⑴主要法律文件。1954年，伦敦市出台《伦敦城法案（多项赋权）》，控制烟雾排放。1956年，英国出台世界上首部空气污染防治法―《清洁空气法》。之后又先后出台《控制公害法》《汽车燃料法》《空气质量标准》《环境保护法》《道路车辆监管法》《清洁空气法》《环境法》《大伦敦政府法案》《污染预防和控制法案》及《气候变化法案》。通过多年治理，英国逐步建立起低碳社会。

⑵主要制度规范。英国建立了从各部门联合到居民、民间组织自觉参加的全方位环境监控管理模式。通过征收气候变化税、建立碳基金与碳排放交易制度等，促使企业开发利用清洁能源。利用税费政策和“绿色家庭计划”，鼓励家庭节能减排，购买“绿色汽车”，并强制新车加装净化装置。鼓励市民监督治理。英国是最早将空气治理信息向民众实时通报的国家，通过软件向用户免费推送伦敦空气质量情况，让居民对空气质量深入了解。公民亦可按《自由信息法》规定，向政府环保机构索取相关数据且不得被拒绝。此举提高了公民在环境问题的讨论、决策、监督、执行上的自治能力，也为雾霾治理提供强大稳健的社会基础。

2.美国大气污染防治的法治发展与借鉴

⑴主要法律文件。美国治理空气污染已近200年。最初以侵权法解决环境问题―受害者通过普通法中的公共侵害规定，向烟尘制造者提出索赔。19世纪初，集中的通过政府行政力量进行的法律管制开始起步。1815年，匹兹堡市制定了美国历史上第一部空气污染控制法令。1881年，纽约市制定了《烟尘法令》。1955年，美国第一部联邦空气污染规制立法―《空气污染防治法》出台。此后，美国国会颁布了《1963清洁空气法》《空气质量控制法》《机动车空气污染控制法》等法规。由于缺少有效的管理体制，州和联邦政府在标准和法律的执行等问题上分歧很大，这些立法未能有效控制美国空气污染。1970年声势浩大的民众游行，最终促成具有里程碑意义的《清洁空气法》修正案出台，之后的一系列修改与相关法案的出台，促使执法体系和机制逐渐成熟，推动了大气治理的发展。

⑵主要制度规范。美国加大环保能源、可再生能源及零排放燃料电池和混合技术的开发和应用，通过产业结构调整，实现了区域经济发展和环境保护并驾齐驱。为有效监督检测，美国国会授权政府组建专门的空气质量管理机构―美国环保署，监督法案实施；组建区域空气质量管理机构，以跨地区合作应对空气污染，合理分摊治污费用，实现联防联控。同时，在公共预防上，对企业设立排放许可、空气污染排放交易机制；鼓励公众参与听证会、设立环保NGO；强制汽车安装净化器，鼓励使用低排放量或清洁燃料型运输工具、参与公乘计划。公益诉讼上，美国《清洁空气法》授权任何人均可对违反排放标准或限制的任何人提讼，且不要求与诉讼标的有直接利害关系。对罚款、禁令、刑罚等法律惩罚手段不断完善加强，增大了违法成本。

三、我国大气污染防治的法律思考

1.大气污染防治的法治状况

早在1979年，全国人大常委会通过《环境保护法（试行）》，将“大气”列为首要环境。1987年，出台《中华人民共和国大气污染防治法》，专项治理大气环境污染，并于次年开始实施。历经1995年和2000年两次修订，除全国性法律法规外，我国各部委和各省市针对不同的大气污染源也出台了相应的政策和法规。1996年修订通过《环境空气质量标准（GB3095-1996）》将PM10纳入标准体系；2013年2月27日环保部《关于执行大气污染物特别排放限值的公告》，紧接着《环境空气质量标准》（GB3095-2012），将PM2.5纳入空气质量的常规监测指标。环保主管部门和公安机关联合制定《汽车排气污染监督管理办法》。各地方政府亦针对性的制度，防止雾霾天气频繁发生。北京市颁布《2013-2017年加快压减燃煤和清洁能源建设工作方案》，河北省出台相关政策化解过剩产能，江苏省则印发《江苏省大气污染防治行动计划实施方案》。我国大气污染治理立法虽很多，但大部分是缺乏前瞻性的应急立法，存在法律定位不清晰、政府环境责任难落实等问题，已很难满足我国当前大气污染治理和人民生命健康保障的需要。为遏制雾霾污染继续扩大，专门立法已势在必行。

2.《环境保护法（修订草案）》对雾霾治理的启示

2014年4月24日，十二届全国人大常委会第八次会议表决通过了《中华人民共和国环境保护法（修订草案）》，在环境保护基本理念、公众参与、法律责任等方面作了重要修改，宣示了“经济社会发展与环境保护相协调”的环境优先思想，为环境保护提供了有力的法律依据。正如所言，只有实行最严格的制度、最严密的法治，才能为生态文明建设提供可靠保障。《环境保护法》新修正案是一部基础法律，立法目的在于保护和改善环境，保障公众健康。对指导《大气污染防治法》的修改和法治生态文明建设，解决当前我国面临的环境危机具有重要意义。

⑴强化了权责一致性。通过立法赋予了环保部门委托的环境监察机构现场检查权，环保部门查封、扣押的行政强制权，规定环保部门有权责令超标或超总量排污的企事业单位限制生产、停产整治等。建立了严厉的行政问责制度，对违法实施行政许可、包庇环境违法等九种行为，给予政府或部门直接负责主管人员、其他直接责任人员记过、记大过或降级处分；造成严重后果的，给予撤职或开除处分，其主要负责人应引咎辞职。明确了地方各级政府应当对环境质量负责，通过环保规划确定污染防治目标、任务和保障措施；要求地方政府根据环保目标和治理任务，采取有效措施，改善环境质量；未达到环境质量标准的地方政府，应当制定限期达标规划并按期达标；对未完成环境质量目标的地区，环保部门实行区域环评限批。

⑵加大环境违法行为处罚力度。授权环境执法部门可按防治污染设施的运行成本、违法行为造成的直接损失或违法所得等因素确定制裁额度；增设“按日计罚”制度，即对持续性的环境违法行为进行按日、连续的罚款且无限额。力图以此纠正企业非法偷排、超标排放、逃避检测等行为；增设治安处罚。对“未批先建”“拒不改正”等四种行为，给予治安拘留处罚，增设连带责任。环境影响评价机构、环境监测机构及从事环境监测设备和防治污染设施维护、运营的机构，在有关环境服务活动中弄虚作假、造成的环境污染和生态破坏负有责任的，应与其他责任者承担连带责任。

⑶设立环保公益诉讼制度。“依法在设区的市级以上人民政府民政部门登记，专门从事环境保护公益活动连续五年以上且信誉良好的社会组织”，“符合规定的社会组织向人民法院提讼，人民法院应当依法受理”。符合法律规定的社会组织有权提起环境公益诉讼。如果人民法院不受理，社会组织可向人大提请立法监督，或提请检察机关予以司法监督。修正案将公益诉讼主体范围在民诉法基础上扩大了，但应增加允许个人提起环境公益诉讼条款。污染源附近的居民是违法排污行为最直接的监控者。美国法律规定，公众可对政府审批是否符合《清洁空气法》提出异议，要求法院责令国家环保局作为。

《环境保护法》保护优先的基本原则、政府责任规定、环境质量导向等，为大气污染防治法的修订打下了良好基础。在基本原则和制度层面，如总量控制、排污许可管理、环境经济政策等，应对这些单项环保法律条款进一步细化。比如，雾霾跨区域治理实行统一标准。明确预警专家会商和预警信息制度，县级以上地方政府负责空气重污染预警信息，并根据变化情况及时调整；明确地方各级政府对本行政区域的空气质量负责，大气环境保护目标作为官员考核评价内容，考核结果应向社会公开；环境空气质量未达国家环境空气质量标准的城市人民政府、地方政府应编制环境空气质量限期达标行动方案。已达标城市，应采取措施实现本区域环境空气质量持续改善。

参考文献

[1]一周来全国25个省份100多个城市出现雾霾.河南商报.访问时间：2014.4.9.17：22.

[2]治理PM2.5的美国经验.财新网.访问时间：2014.4.9.19：42.

[3]英国伦敦雾霾治理措施与启示.人民网.访问时间：2014.4.10.10：13.

[4]保罗.R.伯特尼，罗伯特.N.史蒂文斯主编；穆贤清，方志伟译：环境保护的公共政策[M].上海：上海三联书店，2004：128.

空气质量解决方案篇4

1)平衡机系统：DG10数字化高速动平衡机（两套动平衡摆架、ST690-H动平衡测量系统）。2)驱动系统：大功率变频器、变频电机、增速齿轮箱、中间轴装置和万向联轴器、驱动操作控制系统。3)真空水泥防爆舱系统：包括混凝土与钢筋、外护板、带人行门后墙板的舱体、大舱门及电动行走机构、大门液压拉紧机构、翻转桥、舱内外平车轨道、带T形槽机座、舱内供油和回油管路、舱内单轨吊车、真空照明、摄像监视系统、舱内走道及栏杆等。4)大气系统：大气低位邮箱、螺杆油泵、冷油器、滤油器、大气高位油箱。5)真空系统及顶轴油系统：真空低位油箱、螺杆油泵、冷油器、滤油器、真空高位油箱、真空顶轴油站、真空舱污油回收系统。6)真空系统：主抽真空泵组、动密封抽真空泵组及管道。7)辅机测量控制系统：对除驱动系统交流异步变频电动机外的其他工艺辅助设备的测量监控，由计算机界面、操作台按钮、就地控制三层控制方式组成。包括各控制测量单元和主控制室。8）电气配套系统：高压开关柜及配套附件、应急柴油机发电机组及配套附件、辅机（低压设备）配电柜、真空舱内照明设施。9）起重运输系统：运输平车（主动车、从动车）、电动葫芦。10）冷却系统：冷却水塔、冷却泵、控制柜及管路阀门。11）土建系统：驱动系统平台基础、真空舱混凝土外防护、油站基础、辅房、厂房的修理、内外装饰。

2、总承包方的选择

根据上海汽轮机厂新建工业汽轮机转子动平衡试验室的特殊要求，业主上海汽轮机厂经过同行业公司所拥有的设备比较和市场调查，德国申克是该类设备的主要生产厂家，有较为成熟的技术支持和业绩。上海辛克试验机有限公司是动平衡转子摆架专业生产厂家，擅长转子摆架和平衡调整测量方面，不过对整机系统的制造业绩较少。决定德国申克和上海辛克试验机有限公司都作为总包方参与竞标。考虑到上海汽轮机厂原有的200t动平衡摆架是上海辛克公司早期的产品，质量稳定，且该公司依托中国联合工程公司（原机械设计二院）的技术力量，设备的成套能力很强，上海电气与上海辛克又同属上海电气集团，从整体报价上来看，上海辛克的价位比德国申克要低，综合各方面因素，业主上海汽轮机厂最终决定项目总包方是上海辛克试验机有限公司。

3、分包方质量控制

动平衡系统不只是一个真空舱，一个平衡摆架，一个驱动系统，要完成一系列的动平衡试验，要有一整套设备、辅助设施、人员来保障。其中，设备就包括：机械（真空舱、摆架、驱动、平车），电气（变频驱动系统、各种信号、系统的测量控制、视频监控系统），液压（真空、大气、顶轴、附加刚度），真空（主抽、动密封），冷却（循环水冷却塔），应急柴油机。辅助设施包括：厂房、辅房、行车、轨道等。还有就是人员的培训。辅助设施的施工，基本都由上海汽轮机厂完成，完全在受控范围内。人员的培训，本就先于设备，早已开展。只有设备部分是完全由供货方提供的，其质量的好坏，直接影响整个试验系统的正常使用。且该部分由众多厂家完成，分包方的质量控制，做好预验收是整个设备能否顺利投产的关键。1）摆架和测控系统本就是上海辛克试验机有限公司的主打产品，该部套的质量由上海辛克自行控制。2）真空舱部分是整个系统的受力点和强度基础，也是真空度的保证，如该部套质量出问题，等于埋了一颗定时炸弹，随时都有隐患。该部分是由上海浦东化工机械厂完成，该厂主要是加工化工反应塔和锅炉压力容器等。从公司的实力看，具备制造该真空舱的能力，经过现场真空舱的制作验收，质量合格。在安装现场进行了安装质量监管。3）液压系统的设备和现场管线全部由上海朝田实业有限公司完成。该公司是液压部套的专业生产厂家，台湾技术。通过对大气、真空、顶轴部套的液压件的预验收和现场管线的检查，较规范。4）真空泵选用的是德国BUSCH泵组，由于现场位置的局限，该泵组布置成一直线，预验收、泵组噪声等指标均在范围内。5）增速齿轮箱是选用法国BCSA产品，经上海辛克和设计院等有关人员预验收合格。6）主驱动的交流异步变频电动机和变频器、变压器，由辛克和上海汽轮机厂相关人员预验收合格。7）摆架平车和翻转桥部分由上海辛克制造，经预验收，发现存在平车中的油箱加油困难、液压表在平车内无法看到等问题，经过整改，基本达到要求。8）真空舱内摆架固定用的平型槽铁，是整个动平衡的受力基础，质量的好坏，不但影响到设备正常使用，还关系到设备的运行安全。预验收时，发现该球墨铸铁有严重的铸造缺陷，要求全部返工重做。经过主要关键点设备的质量控制，整机的设备质量得到了较为可靠的保证。

4、现场施工监管与问题解决

4.1厂房和基础的建设由于工业汽轮机转子动平衡项目场地的变动，该项目基础直到4月底才开始打桩、基础围护、基础开挖施工。该项目基础深，结构复杂，辅房建造同步进行。根据安装工艺，很多地方不能一次性做完，要因设备安装情况分步进行，作业工作面小，限制了工程进度。另外，上海夏天连续的高温，使得实际施工时间大大减少。通过网络计划，现场监管，立体作业，在8月底顺利完成了施工。

4.2真空舱的就位由于真空舱直径达5100mm，长8990mm，重达80t，要从厂房外拉到-1.74m的基础坑中，难度危险性很大。为了解决这一问题，总包方上海辛克公司会同业主上海汽轮机厂，通过联系大件运输公司，不断优化作业方案，铺垫钢板斜道，用汽车吊、行车、运输小车、千斤顶、滑轮，慢慢地沿斜面滑入地坑。再找准轴线，固定。为防止真空舱外灌水泥时的变形，真空舱内加装工艺撑筋，等真空舱外水泥灌注后再拆除，效果明显。

4.3真空舱大门的就位真空舱大门直径达4930mm，厚590mm，重达13.8t。由于直径大，分量重，外型呈薄片圆柱，要从水平吊起垂直装配难度很大，稍有不慎，就会造成事故。车间现有行车的吨位只有10t，无法起吊大门，只能考虑采用汽车吊。在确定采用汽车吊这个主方案后，做好多重辅助技术方案，增加临时支架和拉撑，最终安全地完成了任务。

4.4高位油箱的就位大气和真空高位油箱，容积分别是1.5m3和1.8m3，重量都近1t，两个油箱要吊到高10.5m的3层辅房楼顶上。由于在两个屋架梁之间，已超过行车的高度，且行车的位置也开不到该处，因此，用行车将两个油箱吊上辅房三楼的方案不可行。如在室内用汽车吊，由于辅房3层楼面太贴近车间屋顶，汽车吊杆也没法伸进其中，只能由厂房外面，通过敲掉厂房外面的窗户，从窗口直接拉进去。及时调整好吊点位置，确保安全就位。

4.5真空舱平型槽铁的安装平型槽铁是动平衡摆架的支撑定位基础，在真空舱的下半部分，由于整个舱体相对较小，用于安装平型槽铁的空间非常小，给平型槽铁的固定带来了困难。经过现场测量，安装工人设计制造了一种特殊的扳手，艰难但又圆满地完成了任务。

4.6真空舱大小门密封的修整真空舱大门通过平车行驶到舱门位置后，要通过两个油缸拉紧，大门和平车间通过双层厚16mm弹性钢板的变形来完成大门水平移位。在调试时发现大门水平移位量不够，通过设计方中国联合工程公司相关设计人员的的计算论证，将双层弹性钢板改成单层钢板，达到了要求。真空舱小门框由于焊接变形，密封性达不到要求，通过修磨门框，调整密封条位置，压紧手轮重装等方法来改善。

4.7操作室内操作台及控制柜的就位由于操作室在二楼，厂房的整个空间较小，结构紧凑，楼梯和门都不是很大，要把钢琴式的操作台和立式的控制柜拿上去不是易事，要从楼梯和操作室大门口进去几乎不可能。如在大楼建造中进行，只能在二楼没有封存顶时用行车吊入，但此时，作业场地环境较差，很脏乱，不符合电气设备的清洁度要求，也会耽误整个辅房的建设周期。最终，通过在大楼基本完工后，控制室观察窗部分暂不封闭，原来造房时用于进料的平台进行加固，作为从室外驳到室内的过渡平台，避免了前面方法所带来的各种不利因素，安全高质地完成了任务。

4.8高、低压柜的就位高、低压柜在辅房一楼，为了不影响车间内部的施工和设备的安装，高低压柜只能从厂房东面外墙破墙进入。增加了安装难度，但抢出了安装时间。

4.9真空泵的安装真空泵在真空舱的背面和厂房的通道中，占地少，布局合理，但起吊困难。通过优化安装方案，解决了安装问题。由于空间狭小，泵组的放气管和链接真空舱的总气管相碰，通过改变放气管的走向来解决。

4.10驱动轴线部套的安装该部套的安装质量，直接关系到动平衡设备的工作质量。驱动轴线部套包括：交流异步电动机、法国BCSA增速齿轮箱、中间轴等，各部分的轴线和舱体内摆架的回转轴线要严格一致。但由于静压轴承、齿轮啮合、高转速、大功率，各部套间有个偏位和找中的问题。依靠2005年业主与设计方在上海汽轮机厂200t高速动平衡改造的经验，和施工方一同确定调整方案，对调整后的数据进行甄别，较快完成了调整工作。

4.11现场施工的综合管理由于最多时现场施工有9个单位同时立体作业，安全生产就成了重中之重，合理安排好各单位间的交叉作业，是工程有序进行的关键。每周四的现场工作例会，不但是用于工程进度、质量监控和协调，更是安全生产的例会。严格现场生产管理，一切工作都按计划进行，没有例外，较好地解决了现场作业面小，人员部门多的问题，做到了安全生产零事故。

5、科学管理施工过程，合理规划建设节点

由于本项目场地调整，实际开工较晚，特别是厂房和基础，留给施工的时间很少，又碰到极端高温的天气，很难按时完成计划要求。总包方上海辛克试验机有限公司会同业主上海汽轮机厂、设计方中国联合工程公司，以及相关施工单位，坚持每周的现场工作例会，通过排出计划网络图，控制各主关节点的时间。对于碰到的问题，各方技术人员和安装工人及时介入，联合攻关，找出问题的解决方法，明确问题的责任方、责任人，各方协调，及时解决。到后期调试阶段，由于每天的调试中存在的问题变化很快，为了便于各方沟通，改每周的例会为现场的工作协调会，发现问题立即开会讨论，及时处理解决发现的问题，避免盲目指挥，确保计划的科学性及可操作性。总计划在没有不可抗力的情况下，能正常进行。

6、存在的问题

该项目目前还在安装调试中，根据目前的施工情况，整个工程在个别节点上没有衔接好，法国BCSA增速齿轮箱到货脱期，已直接影响到整个工程的进度。还有个别试车准备上的问题。现在，业主上海汽轮机厂正与上海辛克试验机有限公司积极协调中，力争早日完成整个项目的安装及调试工作。对于设备中的遗留问题逐一安排解决，做好扫尾工作。

7、总结

空气质量解决方案篇5

(1)小明买来一个塑料挂钩，把它的吸盘贴在玻璃餐桌的下表面，如图1所示，测出塑料吸盘与玻璃的接触面积为10cm2；又找来一个轻塑料桶(质量可忽略不计)，在桶中装8L水；经过计算，他认为把塑料桶挂到挂钩上不会把吸盘拉掉。请你写出计算过程和判断依据。(g取10N/kg)

(2)当小明把水桶挂到挂钩上时，吸盘却被拉掉了，是大气压没有那么大还是其他原因?请发表你的看法。分析和解(1)吸盘的面积S=10cm2=10-3m2。吸盘受到的大气压力F=PS=1×105Pa×10-3m2=10ON。塑料桶中水的质量／M=ρV=1×103kg／m3×8×103m=8kg，

水的重力G=mg=8kg×10N/kg=80N。

因为G

(2)不是大气压没有那么大。可能是吸盘内没有完全压成真空或吸盘与玻璃接触面粗糙，有漏气现象。

点评本题以大气压背景，在真实的物理情景中考力、密度、物体受力分析及对实验现象的分析等多个重点问题。考查范围较广且很基础，充分体现了课标关于在真实情景中考查同学分析问题和解决问题的能力的思想。

例2(2006年江苏省泰州市中考题)小华同学用有挂钩的塑料吸盘来“估测大气压的值”，他设计的实验方案是：将蘸水的吸盘按在平滑的玻璃板上，挤出里面的空气，按住玻璃板，用弹簧测力计钩着吸盘上的挂钩，缓慢往上拉，记录吸盘刚刚脱离玻璃板时弹簧测力计的读数，再测量出吸盘与玻璃板的接触面积，即可算出大气压的值，如图2所示。实验室提供的器材是：量程为10N的弹簧测力计1只，底面积为3cm2的吸盘，平滑的玻璃板。

实验时，他发现当弹簧测力计拉至读数最大时，吸盘仍未脱离玻璃板，实验室又没有量程更大的弹簧测力计，他认为可运用其它器材结合所学物理知识来解决这一问题。

(1)请设计两种不同的实验方案，要求：先确定所需的其它器材(除量程为10N的弹簧测力计1只、底面积为3cm2的吸盘和平滑的玻璃板外)，再简要说明你是如何运用物理知识解决这一问题的?(不增加弹簧测力计的个数)

方案一、器材：____________________________；

说明：____________________________________

方案二、器材：____________________________；

说明：____________________________________

(2)该实验只能粗略测出大气压的值，结果并不精确，请指出你所设计的方案一中产生误差的主要原因有哪些？

①_________________;②__________________。分析和解本题的实质是在所给器材的基础上适当增加辅助器材测出大气压值，说明实验原理，在此基础上分析误差产生的原因。

(1)参考方案一、器材一、轻质杠杆，细绳，铁架台：

说明：利用省力杠杆，在一端用较小的弹簧测力计的拉力，在另一边获得较大吸盘的力。

参考方案二、器材二、定滑轮，钩码，细绳，铁架台。

说明：用钩码作为配重，利用钩码的重力来增加对吸盘的拉力。

参考方案三、器材三、定滑轮，动滑轮，细绳，铁架台。

说明：将定滑轮和动滑轮组成省力的滑轮组，再用弹簧测力计向上拉动即可。

(2)方案一中吸盘中排气不清

方案二中吸盘中排气不清(或有少量空气)、气密性不好、吸盘脱离玻璃板时测力计的读数不准确、弹簧测力计自身有重力、滑轮与轴间有摩擦等等；

空气质量解决方案篇6

随着中国气象观测自动化进程的推进，自动站实时上传的降水资料在气象预警、决策服务、预报验证等方面都逐渐发挥更加重要的作用。目前中国已经建成了覆盖全国的自动气象站网络，自动气象站包括2400个国家站，以及30000个左右的自动站[1]。

由于自动站资料的质量参差不齐，其资料的质量直接决定着气象预警、决策服务以及预报验证的质量，为了提高数据质量，国家气象信息中心编写了相关质量控制（质控）软件，并投入业务运行[2]。目前的质控方案主要依靠自动站间数据的空间一致性来对数据质量进行检查，但是该方案在短时局部恶劣气象条件下会产生虚警或漏警现象，因此需引入其他设备的观测数据来辅助检查[3]。

天气雷达可作为一种自动站数据辅助质控的重要设备。天气雷达是短时灾害天气预警的主要工具，目前我国已经建成了覆盖全国的天气雷达网，由于天气雷达采集到的回波信号与降水离子的直径以及分布存在直接的关系，可以采用雷达反射率进行降水估测。采用雷达数据进行自动站辅助质控首先要解决雷达站与自动站的匹配问题，即相关自动站找到与之相对应的雷达站，从而用雷达观测资料辅助自动站质控。雷达自动站匹配是一个覆盖问题[4]，但又不同于一般的覆盖问题，需要考虑雷达自动站具体的时空分布以及雷达自动站本身探测方式的影响[5]。我国自动站与雷达站分布较为广泛而不均匀，同时雷达的感知范围受地形影响极不规则，由于是首次进行雷达辅助自动站质控的业务化工作，因此建立天气雷达对自动气象站的最优覆盖匹配算法是一个亟待解决的问题。

本文通过构建天气雷达的波束模型、扫描模型和覆盖模型，研究了自动站与雷达站的覆盖匹配算法，并基于该算法编写了自动站雷达站匹配软件，能够快速地根据输入的自动站点和雷达站点信息形成匹配信息，为气象自动站的辅助质控系统提供了准确的数据校准源。

本文结构如下，第二章介绍气象自动站辅助质控系统中覆盖软件的相关研究背景，第三章主要介绍天气雷达辅助矫正系统中覆盖软件的系统框架，包括匹配算法、基于算法的软件流程以及软件运行效果测试。

1相关研究背景

目前我国已经建成了30000多个站、覆盖全国的自动气象站观测网络，由于大多数台站为无人值守的台站，因此其上传资料的质量无从证实，而自动气象站资料的质量直接决定着气象服务的质量。从2009年开始，国家气象信息中心针对自动站资料质量存在的问题，开展自动气象站数据质量控制工作，目前已经实现了全国自动站资料的实时质控。该方案包括了气候学界限值检查、区域界限值检查、时间一致性检查和空间一致性检查，主要是利用自动站间采集数据的时空相关性来进行自动站质量控制。但是此方案存在明显的问题，就是当出现短时局地极端恶劣天气的时候，当某个站在某个时刻突然出现极大降水，而周围站都没有降水或者极小降水，这时仅靠自动站本身的时空关系很难检验，而这种极端天气通常会带来巨大的人员和财产损失，因此需要采用其他观测资料来辅助进行自动站检测。