污染控制技术范文

污染控制技术范文（精选12篇）

污染控制技术 第1篇

1 雨水径流的水质特征

雨水不同于一般的生活污水,一般溶解性的COD浓度不高,SS浓度相对较高,水质变化大,水质随着降雨呈现一定的规律。雨水径流的污染主要集中在降雨初期,在降雨时,雨滴携带空气中的污染物质降落到地面,冲刷地表,进入管道后冲刷管道内旱流期间的沉积污染物,污染特别严重。随着降雨时间的延长,雨水径流污染程度下降并逐渐趋于稳定[1]。有资料显示,降雨初期的雨水COD高达3 000 mg/L左右,SS达到1 000 mg/L左右[7]。

2 城市雨水污染控制

2.1 源头控制

加强路面和屋面的清洁管理,清扫街道,加强对施工现场、机修厂、停车场废弃物的管理,控制城市绿地肥料、农药的使用等。清扫街道、停车场对去除汽车尾气中的重金属颗粒物十分有效,扫除落叶和碎草可减少进入水体的磷总量的30%～40%。

选择合理的屋面和路面材料也可以在一定程度上减少径流污染。根据北京建筑工程学院车武的研究显示[9],汇水面性质对雨水径流水质有着最直接的影响,油毡屋面明显比瓦屋屋面污染严重,经测试瓦制材料屋面径流COD值只有沥青油毡屋面的1/3,且瓦屋面的雨水径流水质比较稳定[7,9]。

2.2 雨水传输过程污染控制

从传输过程来看,控制雨水径流污染的措施主要有屋面雨水利用,建设调蓄设施,渗透设施等。

2.2.1 屋面雨水利用

屋面雨水的利用达到了既控制污染且节约饮用水的目的。日本在一些城市的建筑物上设计了收集雨水的设施,将收集到的雨水用于消防、植树、洗车、冲厕和冷却水补给等,经处理后也可以供居民饮用。

在建筑物上收集雨水多采用沉淀和过滤的方法,维修管理很方便,一般只需清扫沉淀池和过滤池。为解决降尘和酸雨,通常采用分离设置微滤网,以清除雨水贮存池内的泥砂。部分集雨设施还备有注氯装置,对雨水贮存池进行定期消毒。

2.2.2 调蓄设施

雨水调蓄设施包括地面调蓄和地下调蓄。

地面调蓄充分利用城市地表条件,利用城市的低洼沟道,河流,蓄水池,水库等蓄水。地面调蓄最直接、最经济的办法是将城市低洼地进行优化改造,并配以适当的引水设施。城市低洼地能很好地蓄存雨水径流,雨水还是景观水的重要补充水源。在公园湖水、居住小区的人工湖、公共场所等的水景中可考虑接纳雨水作为补充水,对于景观水体系而言,雨水水质较好,不需特别处理,可直接用于景观水体。

地下调蓄:当地面土地紧缺时,就得考虑利用地下蓄水池,在城市雨水管道系统上设置较大容积的蓄水池,把雨水径流的洪峰暂时存在里面,待洪峰流量降下来以后,再将贮存在池内的水慢慢排出。这样的调蓄池暂时调蓄了洪峰的流量,削减了洪峰,极大的降低了下游雨水干管的断面尺寸[12,13]。欧美和日本等发达国家建立许多地下蓄水池,如名古屋的若宫大通蓄水池(316 m×47 m×10 m),建于城市街道下面,与地面仅有一层混凝土板相隔,最大贮留量约为1.0×105 m3[14]。

上海市为了有效利用雨水资源,设置了暴雨洪水时的汇集和调蓄设施,既避免了雨水初期径流对收纳水体的污染,又提高了雨水的利用率。当合流制管道中流量很大时,雨水泵站向河流排放超过溢流倍数的雨水,通过在溢流口附近设置线外贮存设施,当雨水达到一定流量后,通过管线转移到管线系统之外的水池贮存,待流量减少后,再由重力流或者泵抽升返回到管网系统送到污水厂处理[15]。

2.2.3 渗透设施

城市雨水径流的渗透主要是通过绿地渗透,管道渗透,路面渗透等多种渠道对地面渗透[17]。

绿地渗透是最好的渗透设施,不仅渗透能力强,而且植物根系还对雨水径流中的悬浮物、杂质有着一定的净化作用[18]。在城区可以多规划建设一些低于附近地面、路面的绿地和花坛。宜将城市公园、草坪、苗圃、公路绿化带等现有绿地改造成良好的入渗场地来接纳居民区和道路上的雨水径流[19]。

渗透路面:通过多种途径,将城区有些不透水地面改造成透水地面。诸如在人行道上铺设透水方砖,草皮砖、步行道以下设置回填砂石、砾料的渗沟等,可以很好的增加入渗量,同时也可降低暴雨径流的流速、流量,延长滞留时间。美国、墨西哥等国有些地方采用透水性沥青路面、混凝土透水路面,这些技术极大地增加了雨水渗透量[14]。

管道渗透:借鉴透水性铺装的构造做法,城市现有的不透水雨水管沟通过改造也能起到类似透水性铺装的作用。日本等发达国家20世纪80年代提出“渗透型雨水管道”设想,该做法是将传统的非透水性排水管道或沟槽改造成类似于打孔PVC管的可透水结构,雨水通过渗透型管道同样可以下渗到底部土壤层。

2.3 末端治理

2.3.1 生态系统处理

柏林Potsdamer广场Daimlerchrysler区域城市水体工程设计是雨水生态系统成功范例。该区域年产径流雨水量2.3万m3。采取的主要管理措施:建有屋顶花园4 hm2,雨水贮存池3 500 m3,主要用于冲厕和浇灌绿地(包括屋顶花园);建有人工湖12 hm2,人工湿地1 900 m2,雨水先收集进入贮存池,在贮存池中,较大颗粒的污染物可经沉淀去除,之后用泵将水输送至人工湿地和人工水体。通过基层、植物和藻类等来净化雨水。此外,在这里水不断循环,鸭子、水鸟、鱼等动物都可栖息在水体中或水体周围,达到比较和谐统一的状态[17]。

2.3.2 高效溢流雨水处理工艺

在当前发达国家,为了处理降雨初期的溢流雨水,进行了人工净化溢流雨水技术的研究,开发出了几种高效溢流雨水处理工艺,其中Densadeg,Actiflo等处理工艺已经商业化并得到大量应用。法国Densadeg是种处理工艺,结构紧凑,易于封闭,对环境影响小,是一种高效灵活的处理工艺[21],Densadeg具体流程如图1所示。

该工艺结构紧凑,水力负荷较高;对流量与污染物负荷的变化适应性强;排泥浓度高(为30 g/L～50 g/L),无需浓缩,可直接脱水;对SS的去除率在85%左右,对COD和BOD5的去除率可达60%[18]。

3 化学强化处理工艺处理雨水

19世纪后期,英美等国广泛采用化学沉淀方法处理城市污水,由于需投加混凝剂,处理运行费用较高,限制了其广泛应用,随着生物处理技术的发展,化学沉淀法逐渐较少采用。20世纪80年代,为进一步提高污水中有机物和磷的去除程度,又开始重新重视化学沉淀的应用研究。近年来引进的“化学强化一级处理”(CEPA)尽管对氨氮去除效果有限P[60]P,但能有效地去除污水中的悬浮物和胶态固体物,另外还能高效除磷。在城市污水一级处理的强化技术研究中,化学强化一级处理法与混凝剂的发展密切相关,随着絮凝剂生产技术的发展,化学强化一级处理工艺在城市污水处理中得到广泛应用。

针对溢流污水水量水质变化大,溢流时间短,冲击负荷大等特点,化学一级强化处理是溢流污水高效处理装置的首选方法,国外商业化的溢流污水处理装置,本质就是化学一级强化的改进和应用。

4 结语

污染控制技术 第2篇

陕西省农药管理检定所

农药是一种重要的农业生产资料，对控制农作物病、虫、草危害，保障农业增产、丰收发挥着重要作用。但农药又是一种有毒物质，管理使用不当，就会引起生态环境和农产品污染，危害人畜健康。目前，农药的不合理使用，造成农业生产过程污染，已成为影响农产品质量安全的主要因素之一。下面，我就无公害生产中，农药使用应掌握的主要技术要素，控制农药污染措施及有关农药管理的问题向大家作以介绍。

一、减少农药污染的关键是加强源头的治理

（一）我国农药市场存在的问题

1、农药生产水平低，产品结构不合理

目前，我国经核准的农药生产企业有2600多家，全国农药年生产生产量190多万吨，为世界第一农药生产大国，2/3以上进行出口，国内使用量约占1/3。我国生产的农药有效成份650多个（世界上为800多个），产品近28000个，大部分为低水平相同产品，复配品种所占比例很大。

2、农药经营渠道过滥，经营秩序混乱

我省现有农药经营单位上万家，平均每个县、区近100家，个别县已超过300家，大部分分布到乡、村。农药经营环节普遍存在法制意识淡薄，不能很好地进行进货把关。农药经营人员业务素质偏低，缺乏起码的农药基本知识，“卖药不懂药”现象很突出。

二、农药的禁用、限用

（一）禁用、限用农药的概念

禁用、限用农药是两个不同的概念，在实际操作中要注意区别，两者不能等同。

1、禁用农药

禁用农药是指经国家批准生产、使用的农药或未经批准使用的农药，经实践证明，对生态环境、人畜健康和农业生产有严重影响的，国家明文公布禁止生产、销售和使用的农药。

2、限用农药

根据我国农药品种结构特点、农药产品性能特征等因素，对一些取得农药登记、正常生产、销售的农药产品，对其使用区域、使用作物、使用方法等进行限制，以最大限度地减少这些农药品种的副面影响。

目前，我国对限用农药的生产、销售与其他非限用农药实行同等的管理制度，缺乏独特的管理办法，只是对使用量提出要求，但农民作为农药使用的主体，文化素质较低，很难达到限用的目的。因此，如何搞好限用农药的管理，是农药管理面临的一个新课题。

（二）我国已公布的禁用、限用农药品种

1、禁用农药品种

目前，我国公布的禁用农药有17种，具体为：六六六，滴滴涕，毒杀芬，二溴氯丙烷，杀虫脒，二溴乙烷，除草醚，艾氏剂，狄氏剂，汞制剂，砷、铅类，敌枯双，氟乙酰胺，甘氟，毒鼠强，氟乙酸钠，毒鼠硅。这些限用农药主要存在三方面的问题：一是高残留，就全国而言，目前还未出台具体规定，但各地都在探索行之有效的管理办法，现介绍几种有代表性的做法，供大家参考：

一是在蔬菜、果树集中种植区域全面禁止销售高毒农药。上海、浙江等地在城郊部分地区，我省的洛川、太白等地按该办法执行。这种做法和国家的有关规定相违背，争议较大。

二是对高毒农药实行定点销售。山东、四川等地进行试点。从执行情况看，对高毒农药有一定的控制作用，但仍存在很多缺陷。

三是实行高毒农药禁销、限销相结合。主要是以乡镇为基础，对蔬菜、果树面积超过一定比例（如60%、80%等）的，禁止销售高毒农药；低于一定比例，以粮食作物种植为主的乡镇，定点2－3家农药经营单位销售高毒农药，并实行销售登记管理等制度，这种办法，需要农业、工商等部门的紧密配合，更需要加强对农药经营单位的监督管理。

四是指定部门实行高毒农药专营，并由植保部门技术人员开据证明购买，这种办法类似于医药中的处方药管理。

（三）使用管理

该环节是控制高毒农药的关键，也是一个难点，目前，还没有好办法，但可以按以下思路予以考虑：

一是加强对农民宣传高毒农药的危害性，培训农药使用技术，大力推广安全、高效的替代农药产品。

二是加强对农药使用的监督，强化农产品农药残留检测，对违规使用高毒农药者，通过进行公示等办法，逐步提高农民抵制使用高毒农药的自觉性。

剂为黄色。

⑤毒性标志：农药急性毒性分为四级：剧毒、高毒、中毒和低毒。一般在标签上都有红色文字和特定图样注明。

⑥使用说明：包括登记作物、防治对象、施药时期、使用剂量、施药方法、限用范围、禁忌混用的物质等内容。主要是核查标签上标明的这些内容是否与登记一致。

⑦注意事项：一般包括：中毒症状和急救措施、安全警句、安全间隔期、贮存的特殊要求等内容。

2、假、劣农药的概念

依据《农药管理条例》规定，假、劣农药有特定的含义： 假农药包括两种类型：①以非农药冒充农药或以此种农药冒充他种农药的。如：以滑石粉充代森锰锌，以氧化乐果充甲氰菊酯等。②所含有效成份的种类、名称与产品标签或者说明书上注明的农药有效成份的种类、名称不符的。如：标签上标明为20%辛·甲氰乳油，而实际所含的为辛·甲·氧。

劣质农药，包括三种类型：①不符合农药产品质量标准的；②失去使用效能的；③混有导致药害等有害成份的。

3、农药质量的初步鉴别

农药质量的判定，需要专业机构进行检测，但可以通过简单的方法进行初步鉴别。

一是查看农药标签内容是否真实。

二是查看出厂时间，看产品是否在保质期内。一般产品保质期为2年，个别品种为3年。超过保质期过长，就会减效或失效。

②仿生性农药：如仿沙蚕毒素等。

③特异性农药：如昆虫生长调节剂、转基因农药等。④微生物农药：微生物杀虫剂：如Bt、微生物杀菌剂；如：农抗120、病毒体农药等。

植物源农药：如：沙蚕毒素（杀虫双等）、苦参碱、苦皮藤、苦楝⑤生物源农

素等。

药： 动物源农药：如：昆虫性激素等。

微生物源农药：如：农用抗菌素等。

（三）农药交替使用

1、不同作用机理农药交替使用—延缓抗生、提高防效、控制用量。

2、化学农药与生物农药的交替—发挥优势、减少化学农药污染。

（四）合理混用农药

1、尽量选择使用对症的单剂农药品种，按照防治对象和农药特性混用。

2、混配制剂农药产品，一般不能再进行混用，容易造成污染，增加残留。

（五）准确掌握防治适期

1、防治适期：防治措施对防治对象最为有效的时段。

2、确定防治适期的原则：根据防治对象与选用农药品种特性确定。

3、确定防治适期的方法：掌握简单的测报技术，针对选用的防治措施进行试验。

（六）严格控制用药量

按照无公害农产品质量标准、无公害农产品技术规程、农药安全使用标准(GB4285)、农药合理使用准则(GB/T8321.1—8321.7)科学使用农药。

1、标准执行中存在的问题

一是无公害农产品有关标准中所规定的农药种类，与市场销售的农药品种存在较大差异。

二是标准中规定的农药对所发生的病虫害不一定是最有效的。三是许多农药品种没有明确的最高使用次数和安全间隔期。

2、对标准执行中存在问题的解决办法

一是根据病虫发生特点，按照无公害生产适宜的农药类型，结合当地市场的农药品种资源，选择农药品种。

二是在理论筛选的基础上，进行试验、示范，确定最有效的农药产品。

三是最高使用次数、安全间隔期以《农药合理使用准则》为依据，没有制定准则的，可综合分析农药品种的类型、毒性、残效期等因素，确定比较合理的使用次数和安全间隔期。

(二)制定无公害生产农药使用技术规范

1、技术规范的重点是：当地该作物发生的主要病虫情况、农药市场农药品种资源情况等。

2、技术规范应包括的主要内容：病虫发生情况、农药选用原则、不同阶段用药种类、使用技术、补救措施等内容。

(三)建立健全农药使用各项监督制度

探讨风力发电控制技术 第3篇

关键词：风力发电 变桨距风力发电技术 主动失速/混合失速发电技术

中图分类号：TM614 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）08（a）-0110-01

随着社会的不断发展，世界能源结构也在逐步变化，即由“矿物能源系统”转变为“以可再生能源为基础的可持续能源系统”。可再生能源是在自然界可以循环再生的资源，如太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等都是其中的典型代表，其是与人类共存的能源，可谓取之不尽、用之不竭。风能是可再生资源中应用较为广泛的一种，目前其主要应用于发电。实际上风能的使用历史比较悠久，一开始人们主要将其用于抽水，磨面等，随着社会的不断进步和发展，其主要被用于发电。研究发现，风力发电发展前景广阔，其发电成本与常规电力基本接近，因此其逐渐受到世界各国的重视，对于其研究也逐渐深入。根据相关调查显示，全世界的风能总量约1300亿千瓦，中国的风能总量约16亿千瓦，因此我们应不断加强风力发电技术的探索和实践，以为我国的经济发展提供能源保障。

风能是一种可再生、永不枯竭、无污染且储量巨大的能源，其属于自然能源的范畴，风能的利用相对而言比较简单，其不同于煤、油、然气等，需要先从地下采掘出来再进行二次加工；不同于水能，必须建造坝以推动水轮机运转；也不同于原子能的利用，需耗费大量的成本与技术研发力量。风力发电具有较为稳定的发电成本，对环境污染小，因此其发展前景较为广阔。尤其是对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，根据当地的实际情况合理利用风力发电，具有重要的现实意义。本文就风力发电控制技术做简要探讨。

由于自然风速的大小和方向的随机变化，风力发电机组切入电网和切出电网、输入功率的限制、风轮的主动对风以及对运动过程中故障的检测和保护必须能够自动控制。风力发电系统的控制技术从定桨距恒速运行至基于变桨距技术的变速运行，已经基本实现了风力发电机组理想地向电网提供电力的最终目标。功率调节是风力发电机组的关键技术之一，功率调节方式主要包括定桨距失速调节、变桨距调节和主动失速调节三种控制方法。随着风力发电机组由定桨距恒速运行发展到变桨距变速运行后，风力发电机组控制系统可通过风速和风向变化对机组进行并网和脱网及调向控制，同时还可通过变距系统对机组进行转速和功率的控制，以提高机组的运行效率、安全性和可靠性，促进年发电数量和质量的提升。

1 定桨距失速风力发电技术

定桨距风力发电机迈入风力发电市场是在20世纪80年代中期，其研制成功解决了发电机组的并网问题，运行安全可靠。定桨距风力发电机主要是软并网技术、空气动力刹车技术、偏行与自动解缆技术三种技术的结合。定桨距风力发电机组的特点是桨叶与轮毂固定连接，在风速发生变化时，桨叶的迎风角度不发生变化结合桨叶翼型本身的失速特性，在风速高于额定值时，气流的功角就会达到失速状态，可使桨叶的表面的表面产生紊流，使发动机的效率降低来达到限制功率的目的，风力发动机的这一特性控制发电系统安全可靠，但是为了达到限制功率的目的，导致叶片重，结构复杂，机组的整体效率较低，所以说当风速达到某一限度时必须要停止使用。发电机转速是由电网频率限制，输出功率由桨叶本身性能限制，当风速比额定转速高时，桨叶能够通过失速调节功能将功率控制在额定值范围之内，其起到重大作用的是叶片独特的翼型结构，在遇到强风时，流过叶片背风面的气流产生紊流，降低叶片气动效率，影响能量捕获，产生失速。失速是一个较为复杂的过程，在风速不稳定时，很难得出失速的效果，因此很少用来控制MW级以上的大型风力发电机。

2 变桨距风力发电技术

从空气动力学角度考虑，当风速过高时，可以通过调整桨叶节距、改变气流对叶片攻角，改变风力发电机组获得的空气动力转矩，以保持稳定的输出功率。采用变桨距调节方式，风机输出功率曲线平滑，在阵风时，塔筒、叶片、基础受到的冲击较失速调节型风力发电机要小，可减少材料使用率，降低整机重量。它能自动调节叶片桨距角度，适应不同风况下功率的调节，特别是使得在接近额定风速附近得功率曲线充实，增加风力发电机的年发电量。但其也有一定的缺点，即其需要一套复杂的变桨距机构，变桨距机构的设计要求对阵风的响应速度足够快，以减小由于风的波动引起的功率脉动。同时，变桨距执行机构及液压驱动系统较复杂，运行可靠性难以有效保证，其成本也较高。

3 主动失速/混合失速发电技术

主动失速/混合失速发电技术是上述两种技术的组合。低风速时采用变桨距调节可提高气动效率，使桨距角向减小的方向转过一个角度，增大相应的攻角，加深叶片的失速效应，从而限制风能的捕获。这种方式变桨距调节不需要很灵敏的调节速度，执行机构的功率相对较小。风力发电机组在超过额定风速（一般为14～16 m/s）以后，由于机械强度和发电机、电力电子容量等物理性能的限制，必须降低风力机的能量捕获，使功率输出保持在额定值附近，同时减少叶片承受负荷和整个风力机收到的冲击，从而有效避免风力机受到损害。这种调节将引起叶片攻角的变化，从而导致更深层次的失速，使功率输出更加平滑。

4 变速风力发电技术

风力发电机组分恒速恒频风力发电和变速恒频风力发电。变速风力发电技术是改变了风力机的恒速运动规律，可以根据风速的变化调整运行，保持恒频发电，当风速小时争取获得更大的风能，风速过大时调整储存转化能量，比恒速风力发电机组的实用范围更广泛。变速风力发电技术可以根据风速的变化保证恒定的最佳叶尖速比，低风速时尽量获取多的风能，以保证平稳输出；高风速时及时调整风轮转速储存能量，避免功率过大。当风速变大风能变强时风轮可以吸收储存部分的风能，提高了传动系统的柔性，减轻了主轴承受的应力及扭矩。通过电力电子装置的作用，变速风力的风能转化为可以输入电网的电能，使风力机组安全平稳的运行，能量传输机构系统也平稳运行。不同地区的风速大小变化不同，恒速风力发电技术只能适用于部分风速符合要求的地区，而变速风力发电技术可以适应不同的风速区，扩宽了风力发电的适用范围，推动了我国风力发电市场的发展。

参考文献

[1]陈永祥，方征.中国风电发展现状、趋势及建议[J].科技综述，2010（4）：14-19.

[2]王超，张怀宇，王辛慧，等.风力发电技术及其发展方向[J].电站系统工程，2006，22（2）：11-13.

畜舍恶臭污染控制新技术 第4篇

关键词：畜舍,恶臭气体,控制措施,新技术,湿式处理

随着我国农村产业结构的调整和城市“菜篮子”工程的实施,畜禽养殖业在城郊迅速发展起来。但多数畜舍尚无恶臭气体控制处理设施和粪尿处理设施,对周围环境空气、土壤及水体造成一定影响[1,2,3,4,5,6,7,8]。与粪尿引发的土壤、水体污染相比,人们对恶臭气体造成的环境空气影响更为敏感,养殖场散发的恶臭气体常常引起周围居民的强烈不满。恶臭气体的污染控制与治理,已成为畜禽养殖业可持续发展迫切需要解决的问题。

1 恶臭气体的来源、成分及危害

1.1 来源

畜舍恶臭气体主要来自动物粪便、污水、垫料和饲料等的腐败分解,动物消化道排出的气体,皮脂腺和汗腺的分泌物,畜体的外激素,黏附在体表的污物等,其中,粪尿和污水是主要恶臭源。粪尿和粪污冲洗水中含有大量的碳水化合物、脂肪、蛋白质、矿物质和维生素等成分,是微生物生长繁殖的营养来源。厌氧条件下,碳水化合物分解生产甲烷、有机酸和醇类,蛋白质、氨基酸等经细菌的消化降解作用生成氨、乙烯醇、二甲基硫醚、硫化氢、甲胺和三甲胺等物质,均具有难闻气味[9]。

1.2 成分及危害

畜舍恶臭气体组成复杂,臭味物质约168种之多,其中30余种臭味物质的嗅阈值≤0.001 mg/m3。研究表明,臭味物质大致由5类物质组成:(1)含氮化合物,如氨气、酰胺和吲哚等;(2)含硫化合物,如硫化氢、硫醚和硫醇类;(3)含氧化合物,如脂肪酸等;(4)烃类,如烷烃、烯烃、炔烃和芳烃等;(5)卤素及其衍生物,如氯气和卤代烃等[10]。这些恶臭气体可使畜禽抵抗力和免疫力降低,代谢强度减弱,生产能力下降,对疾病的易感性提高。另外,长期生活在畜禽养殖场周边恶臭环境中的人们,更易患气管炎、支气管炎和肺炎等呼吸系统疾病[11]。

动物体内粗蛋白的代谢产物主要为硫化氢、醇类、醛类、酚类、酮类氨、酰胺、吲哚等碳水化合物和含氮有机物,它们在有氧条件下可分解成二氧化碳、水和硝酸盐而无害化;若粪便大量堆积,它们在无氧条件下发酵,主要污染物成分为有机物腐败时所产生的氨气、动物有机体中蛋白质腐败时所产生的硫化氢气体。

2 恶臭气体常见控制措施

畜舍恶臭气体常见的控制措施包括多个方面,如源头控制和传播途径控制措施等。从恶臭气体产生源头上进行控制,主要包括动物营养控制措施。

2.1 源头控制

动物采食饲料后,饲料在消化道消化过程中(尤其是后段肠道),因微生物腐败分解而产生臭气;尚未消化吸收的部分营养物以粪污的形式排出体外,被微生物降解产生恶臭。动物产生的粪污越多,臭气就越多。提高日粮消化率,减少干物质(特别是蛋白质)排出量,可减少肠道臭气和粪便排出,是从源头上控制臭气产生的有效措施。因此,控制养殖场恶臭就要提高动物对营养物质的利用率及改变日粮本身的理化性质,从而减少粪便的排出量,降低排泄物中蛋白质和脂肪等的残留,减少腐败分解产生的恶臭。具体控制措施主要有:(1)选择优质的饲料原料;(2)改进饲料加工工艺;(3)降低日粮蛋白水平,添加合成氨基酸;(4)增加日粮中非淀粉多糖的量;(5)合理利用饲料添加剂。通过对日粮的科学配制及利用各种添加剂,可降低粪便中恶臭气体的生成。但由于试验方法和检测技术的局限性,目前仅是对少数几个单一气体进行了研究,没有对各种恶臭气体的互相作用做综合评价,日后有必要对这些措施进行系统研究[12]。

2.2 传播途径控制

畜舍内恶臭气体传播途径中的控制通常采取舍内降温除湿、减少粉尘和加强通风等措施。降温除湿可有效降低粪污内微生物与病菌的活性,从而降低粪污的分解速度。粉尘是微生物的载体,且吸附大量臭味物质,除尘措施主要有保持畜舍清洁,及时清除舍内粪污并使畜体保持清洁,将粉状饲料改为颗粒饲料,注意舍内通风换气或采取空气过滤器、静电除尘器等除尘措施。加强通风能够有效排除水汽、降低舍内恶臭气体浓度,缓减粪尿积压造成的厌氧发酵[13]。

上述恶臭气体控制措施一定程度上可减少畜禽舍恶臭气体的排放,减轻对周围环境的污染,但并未对畜禽舍内恶臭气体进行收集治理。目前,在我国畜禽舍设计中采取舍内恶臭气体收集治理措施的养殖场并不多见。

3 恶臭气体控制新技术

笔者主要介绍一套Big Dutchman(大荷兰人)设计的猪舍恶臭气体收集治理新技术。Big Dutchman(大荷兰人)是一家总部位于德国的高端畜牧设备供应商,专门制造用于现代化家禽和家畜管理的饲喂系统和房舍设备。

猪舍采取封闭式负压设计,恶臭气体经引风装置引至喷淋吸收除臭单元———三级过滤系统处理后,由侧墙排出。喷淋吸收废水排入沼气系统。所有猪只均在网床上饲养,网床下设集粪尿池,池内盛有水,水面附有一层生物膜,可有效控制粪尿异味扩散。集粪尿池每7 d清1次,各集粪尿池交替清理,集粪尿池设计一定坡度,清理时打开闸门,粪污主要靠重力排出,仅需少量冲洗水。粪污水排入动物粪污厌氧生物接触氧化处理装置。动物粪污处理产生的沼渣、沼液用于周边农田、果园灌溉,得到资源化利用。

网床养殖示意如图1所示。

试验舍恶臭气体收集及恶臭湿式处理区布局设计如图2所示。

废气处理区三级过滤结构设计示意与实体设计,如图3、4所示。

注:a.过滤墙1(物理处理阶段);b.右面为过滤墙2(化学处理阶段);左面为过滤墙3(生物净化阶段);c.过滤墙3(根木,生物净化阶段);d.净化后的废气被排出畜舍。

恶臭气体控制新技术中,猪舍内的废气被集气系统引风收集至恶臭气体三级过滤处理单元。恶臭气体三级过滤处理单元喷嘴组进行喷水,将水喷到过滤墙1的前方。这样过滤墙1就不会干燥,灰尘也不会挂在过滤墙上。另外,空气湿度增加,并且会改善潮湿过滤墙表面的吸收性。潮湿的空气流经第一排过滤墙,此时水从上至下不断喷淋,灰尘便被冲洗进水池1。因为氨和有气味物质基本吸附在灰尘上,所以排出气体的大部分物质都被有效过滤。固体沉淀物落在水池中,定期清理水池。

过滤墙2(清洗第2阶段)主要用来分离氨。喷水中添加了硫磺酸,使得氨的分离效果显著增强。在喷淋出的水中,氨在硫磺酸的作用下结合成硫酸铵,这样氨气的排放被有效抑制。酸的添加会由一个自动添加泵完成,池内设有p H自动调节装置。

清洗第3阶段的过滤介质为树根,被用来进行气味携带物质的微生物转化。

上述封闭式负压畜舍恶臭气体收集处理设计,对舍内氨气的去除效率大于80%,对舍内粉尘的去除效率大于90%,有效抑制了畜舍恶臭气体的排放量,减轻了对周围环境的影响。

4 结语

畜禽养殖业恶臭气体的排放对环境造成的污染严重,为降低其不良影响,需采取一系列措施进行控制。湿法“物理处理+化学处理+生物降解”三级治理技术是目前畜舍恶臭气体治理的先进技术之一,其高效的处理效果是处于环境空气敏感区的畜禽养殖场应考虑选择的重要因素。帝斯曼(中国)动物营养研发有限公司拟在霸州市南孟镇帝斯曼(中国)动物营养中心项目中对畜禽舍采用该项恶臭气体治理技术。

煤矿井下噪声污染控制技术 第5篇

噪声是污染矿山环境的公害之一，而矿井作业人员所受危害更大，会引发多种疾病，并使井下工人劳动效率降低，警觉迟钝，不容易发现事故前征兆和隐患，增加发生事故的可能性。目前，解决井下噪声污染已经成为环境和劳动保护的紧迫任务。1 井下噪声控制的程序和原则

由于井下工作面狭窄，反射面大，声音在巷道表面多次反射而形成混响声场，使相同设备的井下噪声比地面高出5～6dB(A)。井下噪声的控制工作，首先要进行井下噪声预测，测定声压级和频谱特性，根据预测结果和容许标准确定减噪量，选择合理控制措施，进行施工安装，再进行减噪效果的测定和评价。

由于井下存在多种噪声源，在降低井下噪声时必须遵循如下原则：1）在降低多种噪声源时，首先要降低其最大干扰的噪声源；2）一旦最响噪声源已被降到比剩余噪声源低5dB(A)时，再进一步降该噪声源对总噪声量的降低不会产生明显的作用；3）如果噪声是由许多等响噪声源组成，要使总噪声有明显降低，只有对其中全部噪声源进行降噪处理。2 矿井噪声控制方法

2．1 通风设备噪声的控制

矿井主扇的噪声源是：进风口和排风口辐射的空气动中冶北方工程技术有限力性噪声，机械和电磁性噪声。以空气动力性噪声最强。据测定，一般比其他噪声高出10～20dB(A)，噪声级高100～120dB(A)；具有频带宽、中、低频成分能量高，噪声传播远，影响范围广的特点，是治理矿井主扇噪声的重点。控制噪声的根本措施是：改进扇风机的结构参数，提高扇风机的加工工艺。使用合适的高阻尼制造材料，研制低噪声、高效率的新型扇风机。对现有的高噪声主扇，则采用多种降噪措施，进行综合治理：

1）建造主扇隔声室。主要用于阻断机壳振动引起的机械噪声和电机房传来的电磁噪声。如可采用在机壳两侧砌筑厚240 mtn，高2．6 ITl的砖墙，顶盖用钢板做的隔声室，该室实际隔声量约达27dB(A)；

2）排风道消声。根据排风噪声的频谱设计合理的排风消声器，是降低主扇风机噪声的根本措施，由于矿井排风系统具有湿度大、废气中含硫化物等腐蚀性有害气体的特点，可采用矿碴膨胀珍珠岩等吸声系数高、吸声频带宽、不怕潮湿与腐蚀材料制作的吸声砖，在扩散器的排风道中砌成片式消声结构。排风道消声后，可使噪声降至85dB(A)以下。2．2 空压机噪声控制

空压机噪声由进、出口辐射的空气动力性噪声，机械运动部件产生的机械性和驱动机噪声组成。空压机噪声控制方法：1）进气口装消声器。在空压机组中，以进气口辐射的空气动力性噪声为最强。解决该部位噪声的方法是安装进气消声器。对一些进气口在空压机机房里的场合，可将进气口由车间引出厂房外再加消声器。这样消声器的效果会发挥得更好；2）机组加装隔声罩。空压机组隔声罩壁是选用厚2．5mm钢板。内壁涂刷厚5～7mm的沥青做阻尼层；3）空压机站噪声综合治理：①建造隔声间。在隔声间内应有各台机组的开、停车按钮和控制仪表，可使隔声间噪声降低到60～65dB(A)；②在空压机站内进行吸声处理，可在顶棚或墙壁上悬挂吸声体，降低噪声4～10dB(A)。2．3 风动凿岩设备噪声控制

井下采掘工作面风动凿岩机一般噪声级可达110～120 dB(A)，风动凿岩机是目前井下最严重的噪声源。

风动凿岩机噪声主要声源是排气噪声。废气经排气口以高速度进入相对静止的大气，在废气和大气混合区排气速度降低引起了无规则的漩涡，漩涡以同样无规则的方式运动并消散。出现许多频带不规则的噪声；同时排（下转第136页）（上接第133页）气又是凿岩机内部机械噪声的传播介质，上述过程产生噪声概括称为“空气动力性噪声”。降低噪声的主要方法是限制排气及工作速度。一般是在风动凿岩机排气口安装消声装置。一种是凿岩机外置消声装置，即在凿岩机的排气口安装上一段排气软管，将排出废气通向安装在气腿子内部或距工人一定距离处的消声器；另一种是设计凿岩机排气口消声装置。即根据各类凿岩机的频谱特性和排气口形状以及工人操作方法可设计各种类型凿岩机排气口消声器。试验表明，该消声器可降低排气噪声15dB(A)，并可降低整机噪声8～10dB(A)，消声器内部不结冰，对凿岩机性能无影响。

风动凿岩机的机械噪声是由机械部件振动、磨擦而产生，属于高频率噪声。国外采用超高分子聚乙烯制包封套，使凿岩机机械噪声由115dB(A)降至100dB(A)。另外，还使用一种吸收噪声的合金来做凿岩机外壳。该合金能吸收振动应力，故衰减噪声能力特别强。还可采用结实的非谐振材料，如尼龙做棘轮和阀动机构的某些零件，使邻接零件的相对运动变为尼龙和钢的运动。同样，螺旋棒中4个棘爪和配气阀都换成尼龙件。在螺旋棒头与它在柄体配合面之间放进尼龙圆盘以防止冲击噪声。

由于巷道空间有限，发射噪声形成混响场，使噪声强度增强。在井下巷道岩面喷射高膨胀泡沫稳定层，喷射后泡沫稳定层能牢固地粘在壁面上，并保持一段时间而不会脱落，可有效地降低岩壁的反射噪声。3 结语

论桥梁施工控制技术 第6篇

【关键词】桥梁施工；控制技术；影响因素

0.前言

在桥梁施工过程中，施工技术的好坏决定着整个桥梁工程的施工质量。因此，本文重点的探讨了桥梁施工控制技术。本文主要通过三方面对桥梁施工控制技术进行介绍，分析桥梁施工控制技术所控制的内容，桥梁施工控制技术的控制方法，以及桥梁施工控制技术的影响因素等方面[1]。通过对这三方面的分析，从而全面的了解桥梁施工的控制技术，从而进一步提高桥梁施工的技术水平。

1.桥梁施工控制技术所控制的内容分析

桥梁施工控制技术所控制的内容主要是对两方面进行控制。一是对变形进行监控，二是对内力进行监控。所谓的对变形进行监控主要是要控制每一段箱梁竖向的挠度以及横向的偏移。如果出现的偏差过大的话，就应该马上对误差进行分析，从而确定调整的方案，从而确保下一节的箱梁能够做到施工党的精确[2]。所谓的对内力进行监控主要是需要控制在主梁的施工中，对于桥梁的合拢的时间进行相关的控制，从而使偏差不至于太大，从而确保对主梁的施工。

2.桥梁施工控制技术的控制方法分析

2.1预测控制法

要确保在桥梁施工中出现的误差最小，最根本的措施就是对立模的标高进行准确的预测。预测控制法就是应用控制技术最常用的一种方法。主要是通过对桥梁的整体进行充分的考虑，并且对影响桥梁的结构和状态进行充分的思考之后，然后对桥梁施工的每一个阶段进行预测，从而使具体的施工按照预测的结果进行[3]。但是，应用预测控制法有其自身的缺点。因为是预测，所以难免会出现误差。对于这一点，需要在实际的预测控制中，对于某种误差对桥梁状态的影响在后续的施工中的预测应该予以充分的考虑，如此循环的进行，直到施工完成后得到与最初的设计相符的桥梁状态。

2.2自适应控制法

在桥梁施工中应用适应控制法，能够在桥梁施工的过程中，通过测量系统的不断的输入和输出状态参数，从而全面的了解整个桥梁的施工状态，根据所得到的状态参数，按照一定的施工方法，做出相应的控制决策，从而更好的对控制器的参数和结构进行控制。在一定的意义上来讲，能够使控制的效果达到最好的状态。

3.桥梁施工控制技术的影响因素

3.1结构参数

在任何一种桥梁施工的控制中，对于结构参数的影响是不可以小视的。结构参数是影响桥梁施工控制的最重要的因素。所谓的结构参数是指，在桥梁施工控制中对结构分析的资料。结构参数的准确性直接关系着结果的准确性。在实际的情况中，桥梁结构的参数很难和设计的结构参数相一致，会存在着相应的误差[4]。因此，在桥梁施工控制中，如何能够恰当的规避一些误差，从而使设计的结构参数与实际的桥梁施工的结构参数能够尽量的相吻合，是在桥梁施工控制中的首先要解决的问题。桥梁施工的结构参数主要有以下几方面的内容。一是， 结构构件的截面尺寸。所有的桥梁的施工都会存在着截面尺寸的误差，在桥梁验收中，也会允许在规定数值中的误差。但是截面的误差会影响着对桥梁结构的内力和结构变形的分析结果。因此，在对桥梁进行施工控制的时候，需要对截面的尺寸进行相关的动态的取值和误差的分析。二是，结构材料的弹性模量在桥梁施工的过程中需要根据桥梁施工的进度，进行经常性的抽样试验。尤其应该注意的是，当混凝土的强度波动比较大的时候，应该随时在桥梁施工控制中对弹性模量的取值进行相关的修正。

3.2施工监测

施工监测的好坏也影响着控制技术的运用的效果。一般桥梁的施工监测主要包括变形的监测和应力的监测。由于测量仪器、测量方法、测量环境等存在着温差，因此，测量的结果也是存在着相应的误差的[5]。误差不仅能够造成桥梁结构的实际的参数，实际的状态以及实际的控制值出现比较吻合的假象，还能够造成本来挺好的状态进行调节后变得更差的情况发生。因此，确保在施工监测中对于测量的可靠性是进行桥梁施工控制的有效的保证。在实际的桥梁施工控制的过程中，要从测量的设备上，测量的方法上和测量的技术上相应的减少测量的误差，并需要对其进行很好的监测。

3.3温度变化

温度的变化影响着施工控制技术的实施。温度的变化对桥梁结构的变形影响较大。因此，在应用控制技术的时候，在不同的温度下对桥梁的状态进行测量结果是不同的。如果在施工控制技术应用中忽略了温度的影响的话，测量出来的数据是存在着很大的变数的，从而难以确保应用控制技术的有效性。因此，在对桥梁进行控制施工的时候，一定要充分的考虑到温度的温度变化。主要包括早晚温差，季节温差以及骤变温差等等。但是在原定的控制状态下，无法预计到温度的变化，所以在对桥梁施工中应用控制技术的时候是难以把握温差的。因此，在实际的控制中，我们一般都是将控制的理想的状态设定在有一个固定的温度上，进而将温度的变化从桥梁状态的控制中排除[6]。一般控制中，将一天中温度变化最小的时段，即早晨，作为控制数据测量和数据采集的时间。但是，在桥梁施工中应用控制技术的时候，对于季节性的温差的影响要引起高度的重视。

3.4徐变变形

采用桥梁施工控制技术所控制的是桥梁的形态。在桥梁施工中，需要对桥梁施工的质量和桥梁施工的进度进行严格的管理。值得注意的是，如果施工的进度不按照预先设计的进行，一定会给施工控制带来非常大的影响。特别是像一些悬臂施工的梁桥。如果对悬臂施工的进度延误的话，两个悬臂在合拢前等待的时间是不同的，进而会产生不同的徐变变形，最终会导致两个悬臂合拢比较困难。因此，如果桥梁在施工的过程中，出现徐变变形的话，对于应用控制技术是比较困难的，会影响着对桥梁的未来的发展形态进行预测和控制。

4.结束语

本文通过对桥梁施工控制技术进行了相关方面的介绍，从而全面的了解了桥梁施工的控制技术。在我国的桥梁发展中，对于施工技术有了越来越高的要求。因此，在桥梁施工中，对于其施工技术的技术要点一定要做到很好的把握，并且严格的控制施工技术的相关标准，严格禁止不符合施工技术标准的施工人员进行桥梁工程的施工。在对桥梁施工中，只有在技术方面做好全方面的准备，才能建造出高质量的桥梁工程，从而更好的为人们服务，并且促进我国桥梁工程的发展。

【参考文献】

[1]顾安邦，常英，乐云祥.大跨径预应力连续刚构桥施工控制的理论与方法[J].重庆交通学院学报，1999（04）.

[2]周军生，楼庄鸿.大跨径预应力混凝土连续刚构桥的现状和发展趋势[J].中国公路学报，2000（01）.

[3]武芳文，赵雷.薄壁高墩预应力混凝土连续刚构桥施工控制[J].四川建筑科学研究，2006（01）.

[4]韩富庆，胡可，寇明国.安庆长江公路大桥主桥施工控制仿真计算[J].安徽建筑工业学院学报（自然科学版），2002（03）.

[5]黄海东，向中富，刘志辉，孙峻岭，王露.重庆石板坡大桥施工控制方案研究[J].重庆交通学院学报，2005（06）.

液压污染控制技术的现状和发展安排 第7篇

关键词：污染控制,现状,发展安排,控制技术

1 液压油污染

液压油在系统中占着很大的地位, 系统工作的动力与信号都是由液压油传导, 同时, 液压油阻止了系统工作时元件过热、生锈和接触不良的问题, 而且它优良的液压油能大大提升整个系统的整体性能, 可以说, 液压油是液压系统的灵魂。但问题出现了, 液压油是很容易受到污染的, 而它一旦受到污染, 整个系统就会迟缓甚至瘫痪。绝大部分液压系统受到污染, 源头都是液压油。液压油中可能出现这些污染物:化学污染物, 大气中的气体如水蒸气, 呈颗粒状污染物。

三者之中, 最普遍的就是呈颗粒状的污染物了。这些颗粒状的污染物基本上是来自接触液压油的系统元件因为老旧等原因受到磨损产生的小颗粒或纤维, 这些污染物会聚集成堆, 是液压油黏稠甚至堵塞, 还会对其他元件加剧破坏, 是系统的寿命大为降低, 严重的可以造成系统罢工的后果。

其次, 就是液压油中的化学污染物。这些化学污染物的来源广泛, 它既可能来自液压油注入时引入的外界杂质, 也可能来自厂家生产液压油时的不合格提纯, 还有可能来自液压油自身的分解产物。这些化学污染物会对液压系统的性能产生极大的影响, 如工作时产生的高温条件下的其他化学反应, 对系统元件的腐蚀, 导致系统泄漏, 液压油变质等, 对系统的正常工作产生极大的影响。

再就是工作时或工作前因为接触空气而从空气融入液压油的物质。这些物质在液压油中很有可能就和液压油本身含有的物质发生发应生成如酸的化学物质, 加剧系统的磨损腐蚀。另一方面, 融入液压油的物质加大了液压油的压力, 这就导致系统中一些元件的负荷加大, 长年累月就会极大程度影响系统的正常工作, 使系统瘫痪。

2 控制液压系统污染中产生的问题

现在的液压系统相关技术不可谓不发达, 但就控制污染方面还存在很大不足。首先, 人们对污染控制的理解不到位, 很多人就简简单单把它看成一个过滤的过程, 造成生产厂家研究的方向出现错误, 进而错误的应用污染控制技术。而且现在很多从事有关污染控制的单位过于在意市场竞争, 而忽视了相关技术的研发, 使整体污染控制水平原地踏步。我们急需现今的污染控制观念来带动整个行业的发展。另外, 就国内很多工厂反映的情况来看, 我们的污染控制系统过于依赖人工, 无法实现计算机智能控制, 致使很多工厂不得不抽调一部分人工定期检查液压系统, 无形中加大了运营成本, 而且存在很大的安全隐患。所以我们急需污染控制系统在自动化方面的进步。还有, 因为空气在日常生活中无处不在, 我们很多厂家根本不在意甚至不知道存在空气造成的污染, 而仅仅防备颗粒状物的污染, 这就造成空气污染液压系统的情况屡屡出现, 给工厂带来了巨大的损失。这些问题都是我们迫切需要解决的, 也是液压系统应用方面的一大阻碍。

3 液压系统污染控制途径

1) 使用正确的液压油。一款正确的液压油能有效的提高整个系统的工作性能, 增强能量利用效率降低原件磨损程度。液压油首先需要有足够的稳定性, 在高温或高压下不易发生发应, 与空气接触不会被大量氧化, 无腐蚀性。黏稠度适中, 既不能过于黏稠导致工作受阻也不能一点不粘稠使工作时可能出现温度超标。无毒, 对工作人员及环境无任何负面影响。其他, 还有液压油的过滤问题, 干净的过滤装置, 如果过滤装置是二次使用, 要保证过滤装置的洁净, 过滤程度要达到相关要求, 防止油液中含有其他杂质影响系统性能;

2) 使用正确的元件。元件的耐污染程度很大程度上决定了系统的寿命。一款合格的原件首先要与液压油兼容, 不易被油液腐蚀或被空气氧化。元件要有良好的密封性, 不能泄露或是系统压力过低。还要有一定的污染承受能力, 这样能使一旦系统的那一部分出现被污染的情况, 系统仍能正常工作, 减小污染带来的损耗;

3) 正确的系统成体清洁度。即使使用了正确的液压油和系统元件, 在日常工作中污染仍然是不可避免的, 我们能做的就是有一个正常工作时正确的系统清洁度标准。系统清洁度标准制定时要考虑多方面因素, 包括工作环境、正常工作时的温度压力灰尘、液压油、元件性能等。系统清洁度高的时候生产成本会明显增加, 而低的时候工作效率会受到严重影响。通常情况下系统清洁度的标志在于系统的核心也就是液压控制元件上, 液压控制元件必须要有一个清洁度标准来避免成本过高的情况;

4) 正确的系统设计。管路设计也是关系到系统整体性能的重要方面。正确的管路设计能够有效减少液压阻力从而减少系统工作时产生的热量和损耗。管路要尽量减少弯道、管路接头等容易影响油液通畅程度的设计, 油箱的设计要考虑到工作时产生的热量大小, 合理散热。系统中要在合适的位置假装阻隔板, 使油液在循环使用时有足够的空间去除杂质并降低温度。一些与空气接触的地方加装过滤嘴, 减少空气中杂质的进入。最后, 需要再合适的地方喷涂防锈漆, 防止元件生锈造成污染;

5) 正确的使用维修控制策略。在日常使用维修过程中, 需要有明确的规定减少额外操作对系统造成的污染。使用单独的过滤系统。在维修时注意避免将污染从外界带入系统。要定期检查和更换被污染或磨损严重的元件, 防止泄露和污染。要检查整个系统的密闭程度, 一旦泄露系统就很可能受到污染, 这就会很大程度上影响效率和收益。

4 液压污染日后的发展重点

液压系统需要发展, 而发展就需要有重点, 这样才能提高效率。

1) 为了是控制污染与了解液压系统被污染状况, 液压系统要有一部高性能的实时监控系统和传感器。这将帮助我们在出现意外时最大程度规避损失和提前预防;

2) 为延长液压系统的有效工作时间, 我们需要有强力的主动维护系统。它能帮助我们将系统中不易察觉的隐患清理出来, 大幅度增加使用寿命;

3) 为了保证液压油的洁净程度, 需要有先进而科学的脱水技术。这能帮我们在液压油被空气中的水蒸气污染时, 将液压油清洁再使用, 降低生产成本。

以上就是关于液压技术污染控制技术的一些浅谈, 我们希望随科技的进步科学先进液压技术越来越贴近人们的生活。

参考文献

[1]李蕾, 邵勇.炼铁液压系统固体污染物的侵入及控制[J].液压与气动, 2009 (3) :74.

矢量控制与直接转矩控制技术 第8篇

当前, 科学技术的不断进步在一定程度上推动着电力电子、微电子等器件的持续发展, 同时, 在交流调速传动中, 进一步推动现代控制理论的广泛应用。无论是从一般要求的小范围调速传动到大范围传动, 还是从单机传动到多机协调运转传动, 都会在不同程度上涉及交流传动的理论[1]。对于高性能交流调速系统来说, 现代控制理论作为支撑, 其矢量控制理论和直接转矩控制对于交流电动机来说, 在实际系统中应用最为广泛。

1 矢量控制

在基本原理方面, 对于矢量控制[2]来说, 通常情况下, 就是对异步电动机定子的电流矢量进行相应的测量和控制, 借助磁场定向原理, 进而在一定程度上对异步电动机的励磁电流、转矩电流分别进行控制, 进一步控制异步电动机的转矩。具体的控制步骤是:对异步电动机的定子电流通过矢量分解, 对产生磁场的电流分量、转矩的电流分量, 以及两分量间的幅值和相位分别进行相应的控制, 实现控制定子电流矢量的目的。这种控制方式就是矢量控制方式, 这种控制方式通常情况下可以分为三种:

1.1 基于转差频率控制的矢量控制方式

在进行U/f=恒定控制的基础上, 基于转差频率控制的矢量控制方式通过检测异步电动机的实际速度n, 获取相应的控制频率f, 对定子电流矢量及两个分量间的相位按照预期的转矩分别进行控制, 进而在一定程度上控制通用变频器的输出频率f。对基于转差频率控制的矢量控制方式来说, 在实施控制的过程中, 其特点表现为:消除动态过程中转矩电流的波动, 提高了通用变频器的动态性能[3]。

1.2 无速度传感器的矢量控制方式

在磁场定向控制理论的基础上, 逐渐形成无速度传感器的矢量控制方式。在异步电动机内安装磁通检测装置, 这是实现精确磁场定向矢量控制的基础。但是, 将磁通检测装置安装在异步电动机内具有一定的难度。随着科技的发展, 人们逐渐发现, 在异步电动机中, 即使不直接安装磁通检测装置, 通常情况下同样可以在通用变频器内部获得磁通量, 这种控制方式就是无速度传感器的矢量控制方式。该控制方式的控制思想是:按照转矩计算公式, 根据输入的电动机的铭牌参数, 对作为基本控制量的励磁电流和转矩电流分别进行检测, 同时通过对电动机定子绕组上的电压的频率进行控制, 进而在一定程度上确保励磁电流和转矩电流的指令值与检测值保持一致, 同时输出转矩, 进而实现矢量控制。

1.3 有速度传感器的矢量控制方式

对通用变频器来说, 如果通过矢量控制方式进行控制, 一方面需要在调速范围上与直流电动机保持匹配, 另一方面可以控制异步电动机产生的转矩。对于异步电动机来说, 准确的参数为使用矢量控制方式提供参考依据, 在使用通用变频器过程中, 有的需要准确输入异步电动机的参数, 有的需要使用速度传感器和编码器。目前, 在新型矢量控制通用变频器中都具有自动检测、自动辨识、自动适应的功能, 凭借这些功能进一步适应异步电动机参数。对于异步电动机来说, 通常情况下, 在其正常运转之前, 需要具备这种功能的通用变频器能够自动辨识异步电动机的参数, 同时对控制算法中的相关参数, 根据辨识结果进行调整, 进而对普通的异步电动机进行矢量控制。

另外, 在提高异步电动机转矩控制性能方面, 除了上述的无传感器矢量控制和转矩矢量控制外, 目前, 异步电动机控制常数的调节、机械系统匹配的适应性控制等一系列的新技术都可以提高异步电动机应用性能。借助大规模集成电路, 同时采用专用数字式自动电压调整 (AVR) 控制技术等在一定程度上可以有效预防异步电动机转速偏差, 同时在低速区域获得理想的平滑转速, 这些在实践中, 已经取得良好的效果。

2 直接转矩控制

对于直接转矩控制方式来说, 通常情况下也将其称为“直接自控制”。这种控制方式需要以转矩为中心, 同时对磁链、转矩进行综合控制。直接转矩控制方式与矢量控制相比存在本质区别, 主要表现为:在控制过程中由于没有采用解耦方式, 所以在算法中不存在相应的旋转坐标的变换, 通过简单检测异步电动机的定子电压和电流, 根据瞬时空间矢量理论, 在一定程度上对异步电动机的磁链和转矩进行计算, 并且将计算结果与给定值进行对比, 根据所得差值的实际情况, 进一步直接控制磁链和转矩[4]。

对于直接转矩控制技术来说, 在定子坐标系下, 借助空间矢量, 对异步电动机的数学模型通过采用定子磁场定向分析方法进行直接分析, 并且在一定程度上对异步电动机的磁链、转矩进行计算和控制, 同时对转矩检测值与转矩给定值之间的差异利用离散的两点式调节器进行对比分析, 进而在一定的容差范围内对转矩的波动进行限制。通常情况下, 通过频率调节器对容差的大小进行控制, 对逆变器的开关状态利用产生PWM脉宽调制信号进行直接控制。异步电动机数学模型的简化程度通常不会影响和制约其控制效果, 而真正影响和制约控制效果的是转矩的实际状况。由于交流电动机与直流电动机之间不需进行比较、等效和转化, 因此, 在控制结构方面, 直接转矩控制方式相对比较简单, 同时能够明确处理控制信号的物理概念, 在这种情况下可以说直接转矩控制方式是一种高静, 同时具有动态性能的控制方式, 对于利用矢量控制技术进行控制的过程中出现控制性能受参数变化影响的问题, 完全可以通过直接转矩控制方式加以避免。对于直接转矩控制方式来说, 在控制的过程中, 通常情况下是把转矩直接作为被控量控制转矩, 所以说直接转矩控制方式最为直接、简单的控制方式。

3 总结与展望

对于各种控制策略来说, 由于侧重点不同, 进而在实际应用过程中, 需要结合性能要求选择科学合理的控制策略, 进而在一定程度取得最佳性能。凭借自身卓越的性能, 永磁同步电动机在控制策略方面已取得理想的成果, 相信在国民经济各个领域中, 永磁同步电动机会得到广泛应用。

摘要：对交流电机控制策略进行了综述, 简要介绍了交流电机控制系统在发展中出现的两种控制策略。

关键词：交流电机,矢量控制,直接转矩控制

参考文献

[1]葛宝明, 王祥珩, 苏鹏声, 蒋静坪.交流传动系统控制策略综述[J].电气传动自动化, 2001 (8) :3-9.

[2]陈伯时, 陈敏逊.交流调速系统[M].北京:机械工业出版社, 1998.

[3]胡崇岳.现代交流调速技术[M].机械工业出版社, 1998.

柴油机排气污染及其控制技术 第9篇

柴油机以其热效率高(40%左右)、功率强劲、功率范围广、经济性好、可靠性高、使用寿命长等优点,在许多施工机械和运输车辆中广泛使用;然而在很多工地,由于施工机械和运输车辆的密度比较大,柴油机工况恶劣,再加上通风条件有限,柴油机排出有害气体和微粒明显增加,严重超标,并弥漫于整个施工现场,极大地影响了施工人员的身体健康、施工进度,也严重污染了大气环境。据统计,非公路柴油机排放中,NOx和PM的排放量最为严重,分别约占NOx和PM排放总量的20%和36%。因此,研究柴油机排气污染物的生成机理及其影响因素,降低施工现场柴油机排气中有害气体和微粒的排放量是很有必要的。

1 排气污染物的生成机理及影响因素

1.1 柴油机排气污染物的生成机理及其危害

柴油机排气中的主要污染物包括:一氧化碳CO、碳氢化合物HC、氮氧化物NOx、微粒PM和二氧化硫SO2等。

CO是柴油燃烧不完全的产物,主要是在高温缺氧或过低温度下形成。CO是一种无色无臭无味的气体,当人吸入后,血液吸收和运送氧的能力降低,导致头晕、头痛等中毒症状,严重可致人死亡。

HC是由柴油的不完全燃烧和缸壁的激冷与淬息作用形成的。它包括未燃和未完全燃烧的柴油、润滑油及其裂解产物和部分氧化产物。HC中的大部分对人体健康不产生直接影响,但其中某些醛类和多环芳香烃对人体有严重危害。此外,HC还和NOX在阳光照射下形成光化学烟雾。其中,主要的生成物是臭氧O3,它具有强氧化性,使植物受损,大气能见度降低,并刺激人眼和咽喉。

NOx是气缸内燃烧的高温条件下空气中的氧与氮反应而生成的,其生成量取决于缸内燃烧温度、反应持续时间及氧的浓度。其主要成分是NO和NOx,对口腔、眼角膜有刺激性。

PM是高温缺氧条件下燃烧不完全的产物。其主要成分是碳及其吸附的有机物质。PM被吸入人体后会引起气喘、支气管炎及肺气肿等慢性病,在碳烟微粒上吸附的多环芳烃(PAH)等有机物,更是极有害的致癌物。柴油机PM的组成及其质量分布,如表1所示。

SO2是柴油中的S经燃烧而成,其生成量与柴油中的硫含量有关。SO2对人体的结膜和上呼吸道粘膜有强烈刺激性,而且大量SO2易转为大面积酸雨严重污染大气和水源,破坏生态环境。

1.2 影响柴油机排气污染量的因素

柴油机燃烧是一种多相非均匀混合物的不稳定的燃烧过程,柴油的品质、柴油机燃烧室的类型、混合气的浓度与分布、喷雾过程、油束形成等,对柴油机排气污染物生成量均有影响。

1.2.1 柴油的品质

柴油的成分、添加剂等都会对柴油机的排放污染物产生很大的影响。研究表明:柴油中十六烷值从50增加到58会导致HC和CO下降26%,微粒下降20%左右,低负荷情况下NOx的下降量可达9%;硫含量每提高0.1%,PM排放就要增加0.034g/(k W·h);芳香烃的含量由10%增加到35%时,微粒排放由8.1%增加到12.9%;醇、醚和酯等含氧物质能够大幅度减少排放,特别是减少碳烟;助燃消烟剂能够显著地减少碳烟及PM排放。Kittelson在中负荷直喷式柴油机上的试验表明,加入某种无灰助燃消烟剂可减少PM40%。此外,柴油密度、粘度等等理化指标,也影响柴油的喷雾质量,进而影响柴油机的排气污染物的生成量。降低柴油的密度,可使HC和排放中的PM减少,燃料密度从840kg/m3减少到800kg/m3,PM排放物将减少13%。因此,采用优质柴油和适当的添加剂可明显减少柴油机排气污染物生成量。

1.2.2 燃烧室的类型

柴油机混合气的形成方式从原理上分为空间雾化混合和油膜蒸发混合,而柴油的雾化、蒸发与燃烧室的造型和喷油器的形式、布置密切相关,燃烧室与喷油器的匹配影响混合气的品质。而可燃混合气的品质直接决定燃烧的质量,进而影响到柴油机的动力性、经济性和废气排放量。

1.2.3 燃油喷射系统的喷射特征

柴油机燃油喷射系统的喷射特征包括喷油定时、喷射压力、喷油速率等。喷油定时一般是用喷油提前角来表征的。喷油提前角和喷油压力对柴油机的排放有很大的影响。通常采用推迟喷油提前角可以降低NOx的排放,但推迟喷油提前角将导致燃烧变差,最高爆发力降低,使油耗及排气微粒增加。提高喷油压力可减小油滴直径,柴油雾化充分,从而降低微粒的排放。此外,提高喷油速率可降低CO及NOx的排放量。

1.2.4 柴油机的运行工况(转速和负荷)

对于不同的运行工况,各种有害排放物的差异很大。柴油机的HC和CO排放浓度一般较低,但在接近满负荷时CO浓度骤增;NOx出现在油量较大的高负荷工况;碳烟随混合气浓度增加而增多。在非稳定工况下,污染物的排放量比稳定工况高很多。

2 柴油机排放控制技术

随着我国环境保护和大气治理工作的不断深入,在严格控制汽车排气污染的同时,非公路用机动设备如工程机械和施工机械的排气污染也越来越引起人们的重视。非公路用机动设备主要采用柴油机作为动力源,柴油机的排放污染物主要有HC,CO,SOx,NOx和PM(微粒),但由于柴油机使用混合气的平均空燃比理论空燃比大,故CO和HC排放量明显低于汽油机,NOx排放量与汽油机相当,而柴油机的PM排放量却明显高于汽油机,再加上PM和NOx生成机理的相互矛盾,通过单一的机内改进措施难以把NOx和PM同时降低。因此,柴油机排气净化的重点应放在NOx和PM的治理上,控制柴油机排气污染量主要从改善柴油的品质、机内净化、机外净化、正确使用与维护等方面来综合考虑。

2.1 改善柴油的品质

柴油的品质关系到混合气的形成质量,进而直接影响混合气的燃烧状况、排气污染量,可靠的油品质量是柴油机排放稳定的有效保证。

目前,国内外控制柴油的品质主要有以下几种措施:提高柴油的十六烷值;选择适当的柴油粘度,降低柴油的表面张力;降低密度;减少柴油中的含硫量和芳香烃含量;控制柴油馏程(T95,终馏点);添加添加剂等。这些技术措施都有助于降低柴油机废气中有害物的排放量。目前,我国柴油油品质量主要受到石油冶炼技术的限制,与国外相比还有一定的差距。

2.2 机内净化措施

柴油机机内净化是通过改进柴油机结构参数或者增加附加装置来改善混合气质量和燃烧状况,使柴油机达到混合均匀、燃烧充分、工作柔和、排放较少的要求。目前,通常采用改进进气系统,如采用增压中冷和多气门技术;改进喷油系统,如采用优化喷油规律、提高喷油压力、多次喷射等技术;改进燃烧系统,如优化进气系统、供油系统与燃烧室的匹配;采用废气再循环(EGR);采用电子控制技术等。

2.2.1 改进进气系统

改进进气系统通常采用增压中冷和多气门技术。目前柴油机普遍采用废气涡轮增压系统,它可以提高进气终了压力、增加空气的供给量,提高充气系数和整个循环的平均温度,使柴油燃烧完全,可使柴油机颗粒状物质的排放量降低50%左右,并减少了CO和HC的排放。但增压后进气终了温度提高而使燃烧温度增加,致使增压后NOx排放量比非增压要高。对此可采用增压中冷的方法使进气温度降低,以控制NOx的恶化。实践证明:增压空气温度每降低10℃,柴油机的工作循环平均温度可降低25~30℃,采用废气涡轮增压与中冷技术是降低NOx和微粒、改善柴油机经济性和提高动力性的有效措施。同时,为了解决低速转矩特性问题,可采用放气阀和可变几何截面涡轮增压器等技术。

采用多气门(两进两排)技术主要是为了扩大进、排气门的总流通面积,不仅可以提高充气效率,还可以实现喷油嘴居中布置,保证多孔油束均匀分布,使喷注分布和混合气形成更加合理,大大提高混合气的形成质量(品质),有效降低碳烟颗粒、HC和NOX排放量并提高热效率。此外,四气门结构还可以改善活塞和喷油器的冷却条件,可在不同转速下实现涡流比可变,优化燃烧方式,降低低转速区的排放。

2.2.2 改进喷油系统

目前,工程柴油机广泛采用直喷式柴油机。改善直喷式柴油机的喷油规律,提高喷油压力,增加喷油器的喷孔数,减少孔径,可以使柴油的喷雾颗粒进一步细化,以增大柴油和空气接触的表面积,加速柴油和空气的混合,可明显地降低PM的排放。

2.2.3 改进燃烧系统

柴油机的燃烧属于喷雾扩散燃烧,喷雾时间短(1~3ms),缸内混合气极不均匀,可燃混合气的品质直接决定燃烧的质量,进而影响柴油机的动力性、经济性和排放性。改进燃烧系统就是使燃烧室的几何形状与尺寸以及它与喷油系统、进气系统3者之间的匹配得到最优组合。

2.2.4 采用废气再循环

废气再循环(EGR)是在保证内燃机动力性不降低的前提下,将一部分废气导入进气系统中,和新鲜混合气混合后再进入气缸参加燃烧,这种不可再燃烧的废气的热容量较大,能使燃烧过程的着火延迟期增加,燃烧速率变慢,气缸内最高燃烧温度下降,破坏NOx的生成条件,从而减少排气中NOx的生成量。目前广泛采用电子控制废气再循环(EGR)系统,它能根据柴油机负荷、转速、冷却水温度传感器及启动开关信号,由ECU对EGR率和EGR时机进行控制,能明显降低NOx生成量,还能保持其它污染物的低水平。

2.2.5 改进润滑系统

柴油机排放的PM中有相当部分是由窜入燃烧室的润滑油不完全燃烧产生的。窜漏的润滑油不仅造成润滑油的浪费,还使活塞、活塞环、气门等容易积炭,加快零件的磨损。因此,减少窜漏的润滑油量是减少PM排放的又一措施。目前主要通过改进润滑系统的设计,如减少活塞裙部间隙;优化活塞、活塞环和气缸表面的设计,改善气缸套与缸体的配合;改进进气门挺杆的密封等方法来实现。

2.2.6 采用电子控制技术

采用电子控制柴油机高压喷射技术(电控高压共轨喷射)可使柴油机通过最佳喷油正时、最佳喷油率和预喷射,与发动机转速、负荷之间的关系进行实时调节,采用先导喷射及多次喷射技术,对先导喷射油量、过后喷射油量以及各次喷射的间隔角度和时刻都能精确控制,大大降低了颗粒排放,并且能改善柴油机过渡工况的排放性能。此外,采用电子控制技术还可以对EGR、可变几何涡轮增压等空气控制部件进行精确控制。

2.3 机外净化措施

由于机内控制排放并不能完全起到净化效果,不能达到排放法规要求,因此对已排出燃烧室但尚未排到大气中的废气进行处理,采取机外控制技术显得很有必要。柴油机排气中氧含量较高,HC和CO的含量比汽油机低的多,其主要有害物是NOx和微粒,因此柴油机机外净化的重点是降低NOx和减少微粒。柴油机的机外净化技术主要有加装催化转换装置、捕集装置以及水箱洗涤等。

2.3.1 降低NOx的技术

降低NOx的排放有多种方法,最主要的3种方法是非选择性还原催化法、选择性还原催化法和吸附—存储还原催化法。目前,以选择性催化还原技术(SCR)在柴油机上的研究最为广泛。它是以氨或氨水、尿素作为还原剂的选择性催化还原系统,可以有效地降低柴油机排放中的NOx,一般可达到60%~90%,而且还能部分降低排气中HC的浓度。由于尿素不具有氨或氨水的刺激味,且更易于携带,因而尿素作为矿山机械或载重车辆的排气处理装置还原系统的还原剂被认为是很有应用前景的。此外,柴油机采用水箱洗涤法也可降低NOx的排放。

2.3.2 降低PM技术

采用微粒捕捉器降低PM是目前最有效的后处理技术,它是对已形成的微粒进行处理,使用PM捕集器对柴油机排气中碳的过滤效率可达60%~90%。微粒捕捉器是由收集排气微粒的滤芯和各种周期性地把滤芯中积存的微粒燃烧掉或氧化掉的再生系统所组成。微粒捕捉器的关键技术包括过滤材料和过滤体再生。目前,常用的过滤材料有:金属丝网、陶瓷纤维、泡沫陶瓷和壁流式蜂窝陶瓷等。

2.4 合理使用与维护

柴油机工作条件差,而且长年连续作业。因此,科学维护及正确保养柴油机,使其保持原有性能,这对降低柴油机使用维修费用,提高工作效率非常有利。

2.4.1 柴油机的合理使用

1)满足柴油机对燃油、机油、冷却水的要求。柴油机对燃油、机油的使用应按照产品说明书的规定,加注的燃油和机油应是合乎要求的牌号,并保证清洁。燃油、机油标号不符都会直接影响柴油机的启动性能和工作性能。低温起动应使用预热装置。冷却水应采用干净的水质,禁止使用含矿物质较多的矿泉水,以免发生腐蚀和散热不良。冬季要加入防冻液。

2)做好柴油机的启动准备工作。先做好启动前的准备,检查机油油面是否在规定的刻度线范围内,冷却水是否加满,然后在离合器分离状态下启动。如果一次启动不着,停2~3min再启动。如果连续3次启动不着,应检查故障原因,排除后重新启动,否则易损坏启动机和电路。

3)监测柴油机的运转。柴油机启动着后,在怠速情况下,听有无异响,看机油压力是否正常,水温指示是否正确,再看有无漏水、漏机油、漏柴油现象。如果有应立即熄火,排除后再启动检查。工作过程中注意观察排气的颜色,严禁柴油机带病工作,以免加剧排气污染,甚至造成事故。

2.4.2 柴油机的维护保养

1)空气滤芯(干式)每工作50h清理一次,累计工作250h应更换一个滤芯。清理时,把滤芯拿出来转圈磕,磕掉外面灰尘,再用气泵由里向外吹纸制夹缝中的细小灰尘,然后把空气滤清器内腔、积尘盘等清除干净,再把滤芯装好。如果空气滤清器保养不及时,会使汽缸套、活塞环、气门等零件早期磨损,使发动机功率下降,排放量增加。

2)机油和机油滤芯应每工作250h更换一次。如果更换不及时,机油会越来越脏,其抗压性和耐磨性会大大降低,活塞环与缸套、曲轴与轴瓦之间得不到良好的润滑,会出现早期磨损而烧机油,轴和轴瓦之间也会加快磨损。柴油滤芯累计工作200h后应更换,否则脏柴油进入喷油泵,会造成喷油泵卡死或柱塞偶件、针阀偶件异常磨损,从而引起喷油前的泄漏和断油后的滴油的现象,造成雾化不良、燃烧不完全、排气污染加剧。因此,对喷油器必须进行定期维护。

3)散热器水泵每工作50h注入黄油一次,每隔600h,应对柴油机冷却系统进行一次水垢处理。散热器漏水、散热不良都会造成水温升高,柴油机工作异常。此外,对涡轮增压器、中冷散热器也要按期保养。

3 结束语

由于柴油机各种排放物生成机理不同,采用一种技术措施在降低某种排放成份时,会带来另一种排放成份增加或使发动机动力性能、经济性能降低。因此,实际中应根据柴油机的使用条件,采取多种措施综合使用,以及日常合理使用与正确维护,才能使柴油机保持较低的排放水平,满足现有和将来的国家环保法规要求。

摘要：柴油机具有经济性好、功率范围广等优点,广泛应用于工程机械和运输车辆中。为此,从分析柴油机排放污染物的生成机理和影响因素出发,提出了控制柴油机排放的途径,从根本上降低施工现场柴油机排气中有害气体和微粒的排放量。

关键词：柴油机,排气污染,控制技术

参考文献

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直流固态功率控制器控制技术 第10篇

直流固态功率控制器(DC-SSPC)[1,2]是智能开关装置[3,4,5],是以计算机技术、功率电子技术和通信技术为基础,对单路机载电气负载提供开关控制、安全用电保护和智能监控功能。DC-SSPC与热保护继电器相比主要优点有:过载响应时间快,在10倍电流过载时响应时间小于1 ms;跳闸时间一致性好,最长与最短时间之比优于2∶1,精确度为毫秒;短路故障峰值电流小,有电流限制功能;固态半导体开关无触电抖动,具有软开关功能,不会产生电压尖峰和电磁干扰;具有断续短路故障保护功能,能在100 μs内完成短路保护;无寿命次数限制,MTBF大于105 h。

1 直流固态功率控制器工作原理

DC-SSPC主要由辅助隔离电源变换电路、信号隔离电路、控制电路和直流固态功率开关电路四部分组成,如图1所示。辅助隔离电源变换电路为DC-SSPC提供内部供电电源。信号隔离电路是DC-SSPC与电气负载管理中心的输入输出接口部分,实现与电气负载管理中心状态信息的交换;由于电气负载管理中心是采用弱信号(TTL电平或CMOS电平)对DC-SSPC进行控制和状态检测,为了避免EMI及其他信号的干扰,DC-SSPC与电气负载管理中心通信的信号需要电气隔离。信号隔离电路使通信总线、状态线、超控信号与DC-SSPC的内部信号得到隔离。控制电路是DC-SSPC的核心模块,它实现了功率驱动控制、I2t反时限过流保护、短路保护、通信、电流电压采样、负载状态判断等功能。直流固态功率开关电路采用功率MOS管[6,7,8]作为直流负载接通或断开直流电源的开关器件。

DC-SSPC控制电路如图1所示。它可以通过数据总线的方式对直流负载独立控制,也可以通过超控信号对直流负载进行超越控制,实现应急状态下的双余度控制功能。控制电路中通过检测负载电流(电流采样)来实现故障保护,主要包括过流保护和短路保护。当发生过流故障时,微处理器发出过流保护信号到控制合成器,控制合成器输出关断信号关断功率MOS管;当发生短路故障时,短路保护电路输出短路信号经控制合成器状态锁存后,立即输出关闭信号关闭功率MOS管,切除故障负载。状态信号线用于反映DC-SSPC当前状态:正常或故障。DC-SSPC正常状态包括正常开通、正常关断、自检正常等。故障状态包括过流故障、短路故障、不正常开通、不正常关断、POWER IN没有电压以及其他异常故障。DC-SSPC的具体故障识别通过总线报出。微处理器通过A/D转换接收来自电流采样电路、电压采样电路的信号,分析判断直流负载的运行状态是否正常,把检测到的运行状态信息(工作模式、负载电流、负载电压、温度)通过SCI总线上报至电气负载管理中心。

DC-SSPC固态功率开关电路如图1所示。功率电路由功率MOS管、TVS管、采样电阻以及负载组成。直流电源提供的电能,经功率馈电回路送给直流负载;功率MOS管是直流负载接通或断开直流电源的开关器件,具有开关时间短、无触点、功耗小、可靠性高、寿命长的优点;TVS管用于保护功率MOS管不被线路浪涌尖峰电压击穿;采样电阻串联在功率MOS管和负载之间,作为负载电流的测量元件,具有功率大、低阻值温度系数、低电感等优点。

2 直流固态功率控制器保护功能

DC-SSPC的保护功能不但要对配电网络和负载的过载、短路故障情况提供保护跳闸功能,还要具有自身防护功能,以确保在电压浪涌、尖峰、瞬态冲击下DC-SSPC不会损坏或产生误保护。DC-SSPC保护功能主要有慢开通慢关断的软开关技术、I2t反时限保护、短路快速保护、电流限制等保护措施。

DC-SSPC设计时需考虑与各种负载的兼容性,所以在设计时采用了慢开慢关的软开关技术,就是当DC-SSPC开通或关断时,负载电流和负载电压以较小的变化率缓慢上升或者下降并最终到达稳态,以减小阻感性负载关断时的瞬变电压和阻容性负载开通时的瞬变电流,提高DC-SSPC的带载能力,使DC-SSPC适用于电网中的各类负载。

图2为DC-SSPC I2t反时限保护图,图2的Ⅰ区,Ⅱ区,Ⅲ区分别为DC-SSPC不可跳闸区、可跳闸区、必须跳闸区。曲线1,2,3分别为美军标MIL-STD-1760D[9]的I2t反时限保护下限曲线、样机实测曲线以及I2t反时限保护上限曲线。考虑到白炽灯负载和容性负载开通时有较长时间的大电流冲击,设DC-SSPC短路倍数为9倍额定电流,短路保护时间在100 μs内,以到达剔除干扰因素引起的误动作。为了确保功率MOS管工作在安全工作区域内,需防止通过功率MOS管的电流大于功率MOS管的最大工作电流,可在固态功率开关电路中增加限流电路。

3 直流固态功率控制器关键技术

(1) 功率密度高:

DC-SSPC采用模块化结构设计,体积小,重量轻,将需要散热的功率元器件紧贴金属封装壳体表面,从而使元器件达到散热的功能,减小DC-SSPC的热流密度,提高DC-SSPC的功率密度。

(2) 负载特性强:

DC-SSPC能适用于电阻、电感、白炽灯、直流变换器和直流电动机等各种性质的负载。在设计DC-SSPC时考虑了各种负载的兼容性,具有较强的负载特性。

(3) 保护功能强:

DC-SSPC实现了慢开通慢关断功能,具有I2T反时限保护、短路快速保护、电流限流保护等功能。

(4) 抗干扰能力:

系统中有时会有虚假短路或者短时间的短路,不适合长时间关断DC-SSPC,因此具有重合闸功能。

(5) 超控功能:

DC-SSPC具有硬线超控功能,超控功能主要用于应急状态下对负载开关的直接控制,实现应急状态下的双余度控制功能。如果DC-SSPC处于过载保护或短路快速保护时,超控功能失效。

(6) 通信功能:

DC-SSPC是一种智能型的固态开关元件,能够与电气负载管理中心进行状态信息交换,以接收电气负载管理中心的控制指令和向其反馈自身的工作状态。

(7) MOS管并联技术:

DC-SSPC采用超低导通电阻的功率MOS管作为功率开关器件,DC-SSPC在额定电流较大情况下,往往采用多个功率MOS管进行并联以减小导通压降,多个MOS管并联时要具有相同的动态特性并实现电流均衡分配,达到功率MOS管安全并联的目的。

4 原理样机

根据以上DC-SSPC设计理念设计了DC-SSPC的原理样机,表1为DC-SSPC实测参数与MIL-P-81653B电气参数对照表。从表1中可得,DC-SSPC的性能指标均满足美军标MIL-P-81653B的要求[10]。通过原理样机验证了DC-SSPC设计方法的可行性,到达了预期的设计要求。

图3,图4分别为额定电流5 A的DC-SSPC的开通波形、关断波形,其上升时间为280 μs,下降时间为176 μs。

图5,图6分别为DC-SSPC突加短路波形和重合闸波形,短路倍数为9.5倍额定电流,短路时间为82 μs,重合闸时间间隔为30 ms。

5 结 语

直流固态功率控制器可随时获知负载的工作模式和运行状态,具备健康诊断和主动实时监控功能,对于不同的负载特性能够进行精确的保护控制,达到安全可靠运行的目的。该文介绍了直流固态功率控制器的原理、保护功能和关键技术,通过原理样机验证了其原理的可行性。

摘要：直流固态功率控制器是智能开关装置,采用功率MOS管作为直流负载接通或断开直流电源的开关器件,能够实现过载、短路、超温等保护功能。通过DC-SSPC对直流负载进行远程控制,可随时获知负载的工作模式和运行状态,具备健康诊断和实时监控功能。主要研究了直流固态功率控制器工作原理及主要关键技术,并通过原理样机验证了直流固态功率控制器设计的可行性。

关键词：直流固态功率控制器,I2t反时限保护,短路保护,功率MOS管,实时

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[9]Department of Defense.MIL-STD-1760Dinterface standard for aircraft/store electrical interconnection system[S].United States of America:Department of Defense,2003.

羊肉香肠质量控制技术研究 第11篇

关键词：羊肉香肠 配方 乳酸链球菌素 异抗坏血酸钠 货架期

中图分类号：TS251.53 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2015）02-0041-01

1 材料与方法

1.1 主要材料与设备

羊肉、鸡皮购于银川怀远市场；食盐、玉米淀粉、胡椒粉、白糖、味精均购于银川宁阳超市。

K20Rasv斩拌机；OSCAR20灌肠机；DZ-600/2S真空包装机；SL-N分析天平。

1.2 羊肉香腸加工工艺流程[6]

原料肉修整→绞制→斩拌→灌制→熟制→冷却→包装→贮藏。

1.3 生物防腐剂和抗氧化剂添加实验

（1）乳酸链球菌素添加实验：在加工工艺条件以及其他原料，辅料不变的情况下做三组实验，每组分别添加乳酸链球菌素的量为0%、0.025%、0.05%。（2）异抗坏血酸钠添加实验：在加工工艺条件以及其他原料，辅料不变的情况下做三组实验，每组分别添加异抗坏血酸钠的量为0%、0.05%、0.1%。

1.4 指标测定

（1）硫代巴比妥酸底物值（TBA）的测定：根据赵建生等的方法[7]，测定不同异抗坏血酸钠添加量的羊肉香肠在0-4℃下贮藏0d、5d、10d、15d、20d的TBA值。称取羊肉香肠样品各10g，绞碎均匀。加入50mL 7.5%的三氯乙酸溶液，振荡30min，用双层滤纸过滤两次。取上清液5mL，加入5mL 0.02mol/L TBA溶液，混匀，置于90℃水浴内保温40min，冷却后，以4000r/min离心5min，取出上清液，加入5mL氯仿，静置。待分层后取上清液于532nm和 600nm处测分光光度值，用一下公式计算TBA值。

（2）微生物测定：按照GB 47892-2010所示方法，测定不同乳酸链球菌素添加量的羊肉香肠在0-4℃下贮藏0d、10d、20d、30d、40d、50d和60d的菌落总数。

2 结果与分析

2.1 不同异抗坏血酸钠添加量对贮藏期间羊肉香肠TBA变化的影响

由图1可知，随着贮藏期的延长，不同异抗坏血酸钠添加量的羊肉香肠中TBA值均呈上升趋势。贮藏前期，TBA值上升迅速；贮藏10d后，TBA值变化不明显。这可能是由于真空包装后的羊肉香肠中还残留少部分的氧气，脂肪氧化导致TBA值上升。贮藏一段时间后，残留的氧气被消耗，因此贮藏后期TBA值变化不明显。从图1可以看出，不添加异抗坏血酸钠的羊肉香肠贮藏过程中TBA值上升最快。添加0.1%异抗坏血酸钠的羊肉香肠贮藏过程中TBA值上升最慢。这说明异抗坏血酸钠作为抗氧化剂，在贮藏过程中可有效地减弱羊肉香肠的脂肪氧化。

2.2 不同乳酸链球菌素添加量对羊肉香肠贮藏期间菌落总数的影响

由表1可知，不同乳酸链球菌素添加量对羊肉香肠菌落总数的影响明显。不添加乳酸链球菌素的羊肉香肠在贮藏30d后，菌落总数达到103cfu/g；当添加0.025%乳酸链球菌素时，贮藏40d后，菌落总数达到103cfu/g；当添加0.05%乳酸链球菌素时，贮藏60d后，菌落总数仍为103cfu/g。由此可知，不添加乳酸链球菌的羊肉香肠货架期为30d；添加0.025%乳酸链球菌素的羊肉香肠，贮藏期为50d；添加0.05%乳酸链球菌素的羊肉香肠贮藏期可达60d。这说明添加乳酸链球菌素可有效延长清真羊肉香肠的货架期。

3 结论

添加乳酸链球菌素和异抗坏血酸钠对贮藏过程中羊肉香肠质量影响明显，且可有效延长羊肉香肠的货架期。当乳酸链球菌素添加量为0.05%，异抗坏血酸钠添加量为0.1%时，羊肉香肠的贮藏期可达60d。

参考文献

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填埋场渗沥液污染控制技术比较 第12篇

垃圾渗沥液是指超过垃圾覆盖土层持水量和表面蒸发潜力的雨水进入填埋场后, 流经垃圾层和所覆盖土层而产生的污水, 包括垃圾本身所含水分、垃圾分解所产生的水和地下水渗入的水所组成的高浓度污水。垃圾渗沥液的处理既有常规废水处理技术的共性又有其显著的特点。渗沥液中含有大量的有机物、氨氮、病毒、细菌、寄生虫等有害有毒成分, 其表现特征为:水质波动大、成分复杂、生物可降解性随填埋场场龄的增加而逐渐降低、金属离子含量低、污染物浓度高、持续时间长、流量小而且不均匀。

目前, 垃圾填埋场渗沥液处理主要采用生物法、物理化学法、土地法、减量法等。在通常情况下, 一般需要几种处理法相结合才能获得较好的处理效果。

生物处理法

生物处理法包括好氧处理、厌氧处理及兼性处理。好氧生物处理可有效地降低渗沥液的化学需氧量, 还可去除部分铁、锰等金属元素。利用好氧生物处理渗沥液的方法主要有活性污泥法、曝气氧化塘、稳定塘、生物转盘和滴滤池等。国外早在上世纪80年代就有成功运用稳定塘技术处理渗沥液的生产性处理场, 英国在1983年建成的某填埋场渗沥液处理厂, 就是运用曝气氧化塘技术处理渗沥液。该氧化塘有效库容1000立方米, 由高密度聚乙烯材料 (HDPE膜) 作防渗衬底, 采用两台高效表面曝气机进行曝气, 渗沥液最小水力停留时间为10天。

上海市废弃物老港处置场, 在三期工程改扩建时建成了以稳定塘和芦苇湿地地表漫流处理系统相结合的渗沥液处理系统, 设计规模为2000立方米/天, 实际运行流量1500立方米/天。杭州天子岭垃圾场采用两级好氧曝气塘技术处理垃圾渗沥液。该法存在所需体积大、有机负荷低、降解速度慢等缺点。但其工程简单, 在土地允许条件下垃圾渗沥液好氧生物处理方法是最省钱的。

厌氧生物处理具有能耗低、污泥产量小等优点, 它适合处理溶解性有机物, 处理方法包括上向流厌氧污泥床、厌氧强酸式生物滤池、混合反应器及厌氧塘。采用厌氧好氧兼性处理, 可发挥两者的长处, 达到最优的处理效果。广东中山市垃圾填埋场、苏州七子山垃圾填埋场等实践证明:在初期不仅可以有效地去除化学需氧量、五日生化需氧量, 而且还能较好地去除氮、磷等营养成分, 出水均能达到排放标准, 但随着可生化性的降低, 生物处理便无能为力了。

物理化学法及土地处理法

物理化学处理不受水质影响, 出水的水质较稳定, 尤其对五日生化需氧量与化学需氧量比值较低, 对难以生物处理的渗沥液有较好的处理效果。在实践中它常用作预处理或与其他方法联用。物理化学法主要是沉淀法、氧化法、吸附法及反渗透法等, 混凝法一般与其他方法联用。氧化法中, 提高氢氧根的形成量与产生速度是氧化处理的关键。可利用活性炭、粉煤灰炉渣、沸石等非金属矿物材料吸附剂来脱除渗沥液中难降解的有机物、金属离子和色度等。

渗沥液的土地处理法主要是通过土壤颗粒的过滤、离子交换吸附和沉淀去除滤液中悬浮固体和溶解成分。土地处理包括慢速渗流系统、快速渗流系统、表面漫流系统、湿地系统、地下渗滤土地处理系统以及人工快速处理系统等多种土地处理系统。目前应用最广的是湿地系统中的人工湿地法。土地处理法具有投资少、操作简单、运行费用低等优点, 但对土壤和地下水有长期污染作用, 而且受土地条件的限制。

减量处理法

减量处理法是通过适宜的手段减少垃圾渗沥液的数量从而改善水质的处理方法, 是一种源头治理技术。减量处理法的途径主要有三种:采取覆盖法阻止水分下渗;将填埋场设计为一个反应器, 使渗沥液在填埋场得以自身消化;将生成的渗沥液用蒸馏、蒸发、回灌等方法实现减量化处理。采取覆盖法阻止水分下渗实现减量处理, 要求垃圾填埋场实行单层填埋、每日覆盖, 封场时再用自然土和黏土甚至土工膜组成最终覆盖层, 封场后很长一段时间 (数十年) 内垃圾保持不变或变化很小。但被看做是一颗在人为控制系统失效后可能发生爆炸的定时炸弹。虽然有的填埋场因防水措施不当而使水进入场内, 使填埋垃圾发生降解, 但水量分布不均而使填埋场历经数十年才能达到稳定, 同时还伴随着长期的渗沥液处理和填埋场监管问题, 因此传统的减量处理法不宜采用。