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节能技术研究

时间:2023-07-04 17:08:06

开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇节能技术研究,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。

节能技术研究

第1篇

伴随“低碳经济”这一的发展理念的提出,绿色环保和节能减排已经成为了当前世界经济发展和社会建设的主流思想。油气储运作为支撑整个社会和全球不断发展的重要行业产业,其在发展过程中也遇到了来自于“低碳经济”理念的相关要求。因此,本文以油气储运系统为立足点,通过对在该系统中推行节能理念的原因进行分析,从而找出其节能技术的要点。

关键词:

油气储运系统;节能技术;要点

伴随经济全球化发展趋势的不断加深,以及世界范围内各项科学技术发展水平和应用范围的扩大,使得推动工业行业自动化发展已经成为世界经济发展提出的首要要求。油气行业作为工业产业的重要组成,其自动化存储和运输的程度随着科学技术水平的提升和应用范围的扩大而不断加深。与此同时,在低碳经济不断发展的今天,油气储运行业要想获得良好的发展机遇,以便能够在激烈的市场竞争中占有一席之地,对当前其在生产过程中使用的技术进行有效的改良,提升其节能性十分必要。

1在油气储运系统中推行节能技术的原因

1.1是油气企业可持续发展的要求

在石油企业的油气储运这一系统中运用节能技术,不仅是相关企业提高能源开发和利用效率的一种主要手段,还是推动国内社会经济和油气行业企业可持续发展提出的一项必然要求。虽然国内油气资源总存储量相对较高,但是人均占有量却明显不足,使得工业企业和人民日常生活生产过程中对进口原油的依赖性较强。与此同时,受相关技术影响,使得油气企业在开采和利用石油的过程中浪费情况相对较为严重,石油作为一种不可再生的能源,大量的浪费必然会使得原本就不充足的石油能源变得更加的紧缺。然而,石油能源在现代人们日常的生产生活过程中应用的范围较大,上到化工、航空和造船等大型工业产业,下到电子、照明、医疗等于人们日常生活息息相关的行业产业,其在生产经营过程中都需要应用到油气产品。

1.2有利于油气使用和保护生态环境和谐发展

从目前来看,储运石油和天然气等已经不仅是维护世界经济稳步发展的重要内容,也成为了当今社会中国进行城市化建设和发展中的重要组成内容,与人民的生产生活、人身安全等都具有十分密切的联系[1]。截至到日前,国内有百分之九十九的天然气,百分之七十的石油都是利用油气管道被运输到了各个需要使用油气的地区,其建设的油气管道的总里程已经超过了八万千米。由此可以看出,油气储运系统中管道的安全性和运输的稳定性以及成为当前社会在发展过程中影响其国计民生,确保能源供应量的基础性因素。

2油气储运系统中的节能技要点

2.1不加热集输节能技术

不加热集输技术又称为“常温输送技术”。一般稀油由于油品粘度低,凝固点低的特点,大多可采用常温输送。该输送方式能耗小、工艺流程简单,投资低。如果原油粘度大、凝固点高,常温输送难以实现,必须采取有效的降凝或降粘措施。这里该项技术指的主要是原油在井下采用技术,可以将油井产液以及其含水的温度提升到一定的程度,从而使得井口实际出油的温度可以降低液体流动阻力,并高出凝固点以及保证正常输送,从而节约能耗量的作用[2]。与此同时,该技术不仅具有十分明显的节能性,其在使用过程中还可以减少相关的工程投资,节约开采成本;并且,该项技术还能够降低输送过程中,工程技术人员管理的难度。此外,从类别上来看,该技术主要包括单管输送、井口加药、双管掺水这三种常温集油方式。

2.2降低加热过程中的能耗节能技术

油气储运系统主要在热能、电和水这三方面会有能源消耗,其中,热能部分消耗的能源占据总能源消耗量的百分之八十,所以,要想提高储运系统的节能性,降低热能部分的能源消耗量是十分必要的。因此,在储运系统中,可以从以下几个方面入手:第一,选择合适的加热设备,是节约能耗的关键。目前原油加热炉一般有水套炉、热管路及相变加热炉等几种形式。相变加热炉是将液态水变成气态水蒸气给原油加热,具有传热快、效率高、体积小及安全性强等优点,目前常做为原油管道的主要加热设施,比较节省能源。第二,加强对油罐设施、管道设施的保温。需要按照相关的保温原则以及系统实际的工作情况来选择对应的保温措施,降低热损失。第三,严格控制原油加热温度[3]。受油气自身性质影响,无论其存储的温度是偏高还是偏低,都会对油气储运工作产生一定的影响。因此,在储运油气的过程中,相关工作人员需要控制好存储的温度,严格按照相关生产要求进行。

2.3油气混输节能技术

同以上两种技术相比,油气混输是一项新兴的节能技术,也是当前世界石油化工行业应用范围最为广泛的一种技术。该项技术主要指的是:在原油从井口开采出来,将油气井物流中包含的水、天然气和石油这三种主要介质,利用混输泵将其直接泵到联合站或转油脱水站,进行油气水有效分离处理[4]。从类型上来看,该项技术属于一种综合性的油气储运节能技术。此外,由于整个泵输的过程中只需要一条混输管线就能够完成,所以其经济性较强。这里混输泵是关键,必须向选择合适可靠的混输泵进行输送,才可能实现。

3结语

总而言之,在经济全球化不断发展,资源愈发紧缺的今天,转变当前经济增长的方式,建立起以资源节约型和环境友好型为主的社会经济发展模式已经成为了未来社会和世界经济的主要发展目标。因此,加大对其油气储运系统中有关节能技术应用和开发的力度,不断提高其生产过程中能源节约水平,对于推动该系统实现节能、高效、低碳、环保的发展目标具有重要意义。

作者:郭渤 单位:俄罗斯国立古勃金石油天然气大学

第2篇

本文从移动通信基站的节能技术原理出发,介绍了三种不同技术:载频智能关断、不连续发射DTX以及DPS时隙智能关断;结合用户体验及通信设备发展趋势,进一步研究移动通信基站节能技术,以实现更低能源消耗,这具有非常重要的研究意义。

[关键词]

智能节电;载频功耗;DPS时隙

1引言

随着现代通信技术不断发展,我国移动手机用户已经超过10亿,为了更好地服务移动通信用户,创造更高级的用户体验,通信基站数量也在逐年增加。根据相关部门的统计,至2015年6月我国移动基站数量已经超过了320万。从基站功耗统计数据来看,已经达到了330亿KWh。近几年,我国对研究移动通信基站上的节能技术上有很大的投入,各大运营商都投入了大量的资金和人力,发展并开发了一批符合自身特点的节能方案。从效果上来看,都能根据不同地区的情况达到相应的目的,但是对这种大投入的研究节能技术并非十分乐观,相比较下采用智能节电技术来降低移动通信基站的能耗更为切合实际,更具有研究前景。

2基本原理

随着移动通信基站数量逐年增加,其耗电量也在持续攀升,通过相关数据统计分析发现,移动通信基站的能耗在整个通信网络中占比是最大的,达到53%以上。因此,对降低移动通信基站的能耗研究具有十分重要的意义。降低移动基站耗能最为关键的部分是解决基站处于空闲状态时的耗能,因为基站处于空闲状态时,全部设备不需要处于一个满负荷的状态,并且可以让其在保证用户最优体验的前提下,关闭空闲状态的频段,从而降低功耗。在基站功耗降低的情况下能够实现最优通信,当用户量增大或者是话务通信增多时,基站能够快速激活已经关闭的基站频段,实现满载通信,及时保证用户的通信质量。移动通信基站的功耗主要来源于两个部分,一个是机柜功耗,另一个是载频功耗。总的来说就是利用智能软件对基站设备进行调控,根据网络负荷量来调节基站的载频功耗,从而实现整个基站的智能化操作和管理。

3载频智能关断技术

载频智能关断技术与其它的节能手段相比,能够通过最小的花费实现最大能量节省,从技术手段上来看,不仅具有简洁的实现降低功耗的作用,还在技术投入上花费比较小。从我国现有的基站数量来说,因为已经达到了很大的规模,要从载频智能关断上实现降低能耗的作用是一种最为便捷和可行的方式,而且能够实现能耗降低和保证通信质量的双赢,最大限度的节省开发研究花费[1]。载频智能关断技术的具体实现:在移动通信基站的空闲信道达到设置的最低值时,维持一定时间后,将空闲信道的频道切断,从而实现能耗降低。但是在切断频道时,要考虑多方面的因素,包括以下五点:切断信道的数量大于两个;必须是切断TCH载频,而不是BCCH载频;所有的待切断的频段必须是处于空闲状态;必须设置待切断频段的数量;必须设置待切断频段的空闲时间。要评估一个载频是否要切断,主要是通过空闲的TCH信道数量来控制,所以系统需要采取多重评估手段,来保障切断的准确性,防止误差操作。设置系统对空闲的TCH信道每隔10秒扫描一次[2],然后对相应的数据采取判断;如果空闲的TCH信道数量达到了预设的最低值,系统计时时间加一,如果没有达到就减去二,如果计时器达到了预设时间值,就将信道切断。

4DPS时隙智能关断技术

载频功效模块能耗由静态能耗和动态能耗两部分组成。在控制功放时,可以对每一个载频中的功放实现静态和动态分别控制。采用DPS时隙智能关断技术,如果一个载频内没有通话业务,就将这个载频内的静态和动态功放关闭。如果系统判断TRX在下行方向上的某一个时段内没有通话业务,就把这个功效模块关闭,从而实现降低功耗的目的。该模块在空闲状态时耗能比较大,而且耗能比例也较大,所以将其处于空闲状态下的下行功放关闭,能够极大程度地降低通信移动基站设备的耗能。并且,采用DPS时隙智能关断技术,系统在关闭后发现有业务时能够快速自我启动,实现对通信无影响开启和关闭,从而最大限度的保证用户体验[3]。

5不连续发射功率控制技术

功率控制就是在保障实际通话质量的基础上,通过调节基站与手机的发射功率,从而实现功耗上的降低,不仅能进一步减少整个系统网络的干扰,而且能达到节能减排的目标。DTX不连续发射是目前的主流功率控制技术中的一种,它是实现降低基站功耗的手段之一,其基本原理是基站在没有语音通话服务的情况下就切断信号的连续发送,从而降低系统功耗。无线通信系统中,在上行和下行链路上都可以对功耗进行控制,并且可以实现对每个移动终端的独立控制。不连续发射功率控制技术显著的特点是上行控制能够减少移动台的电量消耗,降低系统的干扰,下行控制能够减少基站的电量消耗,节省运营成本。该技术推荐在话务量大的地区或者是在干扰性强的区域使用。

6结语

移动通信基站节能减排技术的研究是一个系统化工作,其影响范围广,牵扯的行业多,需通过多部门合作,在保证通信质量的前提下,研究提出切实可行并能全面推广的技术方案。现如今虽然已有投入使用的节能方案,并产生了一定的效果,但是从整体来看,节能减排最大化的网络价值还有不小的发展空间。其是一项长期而复杂的工作,我们需全面结合当前通信工程建设情况及设备发展趋势,不断优化通信基站节能手段,为通信行业的绿色和谐发展做出更大努力。

作者:余丹娟 单位:广东省电信规划设计院有限公司南京分院

参考文献:

[1]高金波.节能新技术在通信基站领域内的应用研究[C].中国通信学会信息通信网络技术委员会2011年年会,2011.

第3篇

【关键词】低产井 集中控制 系统效率 功率因数 节能

1 低产丛式井抽油机能耗现状

2012年,采油三厂系统效率测试3772井次,占油井总数的69.7%,平均系统效率23.5%。近几年随着推广使用节能抽油机,节能电机等节能设备,油田能耗得到有效改善。但是部分油井仍存在“大马拉小车”现象,通过2746口井分析,460口井平均电机功率利用率18.6%。

1.1 采油三厂丛式井抽油机能耗现状

通过3772口测试油井数据分析,平均机采井系统效率23.5%,平均单井日耗电量95.28kW.h。通过分析,系统效率低于15%的油井1591口,占分析井数的42.17%。因此,采油三厂在提高机采井系统效率方面还有很多工作要做,提高机采井系统效率将是一项持久的工作(表1)。

1.2 影响丛式井抽油机能耗的主要因素

1.2.1产液量

根据有效功率理论计算公式,动液面稳定时,产液量越高,有效功率越高,系统效率也越高。将产液量、泵深基本接近的油井平均机采井系统效率为一个点,分析泵深基本相同不同产量油井系统效率变化情况,从油井产液量与系统效率关系曲线可以看出,系统效率随着产液量增大而上升,产液量每增加1m3/d,系统效率将提高1.5~3个百分点(图1)。

通过数据分析,单井日产液小于2m3/ d,系统效率约8.04%。均小于全油田平均值,与全油田平均机采井系统效率相差10.90个百分点,平均影响3772口分析井单井系统效率1.73个百分点(表2)。

1.2.2 抽油机平衡度

研究分析1719口井测试数据,有1170口井不平衡(平衡度在80%~110%为平衡状态 ),占分析井数的68%,平均系统效率17.76%,与平衡井相差1.87个百分点(表3)。

1.2.3抽油机装机功率

九十年代由于受抽油机的影响,配套电机装机功率较大,近几年随着推广使用节能抽油机,低转速电机等节能设备,油田能耗得到有效改善。但是部分油井仍存在“大马拉小车”现象,通过2746口井分析,460口井平均电机功率利用率18.6%(表4)。

2 低产井集中控制节能技术研究及应用

该技术应用WellView型测控箱节能装置能定时采集抽油机运行数据,实现数据远传,可通过远程操作实时改变抽油机运行参数,自动优化调整抽油机平衡和冲次可在3分钟内完成。而且以油井实际生产参数为基础,以影响机采效率主要因素为依据,不但能降用低抽油机运行时的无功损耗、减少抽油机启动过程中的机械冲击,而且还能提高电机的功率因数、延长设备的使用寿命、提高电网的经济运行效率,实现了电网的“增容”改造,从而实现油田节能、增效的自动化运行。

2.1 软启动控制技术

抽油机工频运行时,电机全压启动,启动电流是额定电流的3-7倍,直接影响设备的使用寿命。采用集中控制技术的软启动功能将会使启动电流远远低于额定电流,实现电机真正意义上的软启动,达到了节能的目的。更重要的是减轻了电网及变压器的负担,降低了线损,挖掘出大量的电网“扩容”潜力。

2.2 动态功率因数补偿技术

集中控制节能技术采用全矢量控制型变频器,内置直流电抗器和外加装改善功率因数交流电抗器,根据电机的运行特性动态的改变输出,也就是说变频器以每秒5000次的速度使电机功率因数趋近于1,所有电能都用来做有功功率,无功功率趋近于零,功率因数COSφ可由原来的0.25-0.5提高到0.9以上。

2.3 现场应用情况

针对功率因数偏小,无功消耗较大,冲次无法进一步下调的低产油井,实施变频配套。2012年分别在6个作业区安装CQ-YQY丛式井组集中控制节能装置 67套,合计控制油井427口油井。

3 综合效益分析

3.1 直接经济效益分析

针对新建丛式井组经济效益更加明显,以新投产井组为例(7口油井),安装该装置,首先可节约电费5850元/年,其次,使用该装置后变压器容量仅需50 KVA(原需100 KVA),故可节约占容费12000元/台年,节约材料成本12000元(目前100 KVA和50KVA的变压器市场报价分别为31000元和19000元)。

此外,安装该节能装置后无需再使用抽油机控制箱,每台控制箱的单价为7000元,整个井组可节约21000元。 综上合计节约:50850元/年。

3.2 投资回收期

低产丛式井组节能控制装置目前投入价(含研究费)为56000元,则设备投资回收期约为:(设备投资56000元-变压器投资节约12000元-取代原控制箱节约21000元)/总节约费用(5850+12000)元=1.3年,约用1.3年的时间就可以实现投资回收。

4 结论及认识

(1)安装了集中控制节能装置后,功率因数从0.4提高到0.9以上,把电能都用来做有功功率,大幅度降低了无功功率,减小了电网线路损耗,提高了电网的供电能力,显著的提高供电电源的质量。

(2)安装了集中控制节能装置后,抽油机调参可不用依靠传统的更换皮带轮或低转速电机方法,不再需要停机就能实现无级调参,只要旋动节能装置上电位器旋钮就可实现无级改变抽油机的冲次,冲次直观显示,方便了员工的操作,降低了劳动强度,提高了工作效率。

(3)目前抽油机只能靠更换皮带轮来调节抽油机的冲次,而且上下的冲程的冲次是一样的,集中控制节能装置可实现上下冲程的冲次分别调节,达到了真正意义上的无级调参。

第4篇

关键词:新港港务公司 供热系统 节能技术 研究

中图分类号:TU995 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)12(b)-0135-01

本文主要是结合了新港港务公司的供热系统节能技术,对现在的供热现状、供热系统节能技术的进行了分析与研究。并且经过对公司经济、公司环境和社会利益的分析,新港港务公司对供热系统节能技术的研究,保证了供热的质量,节约了能源,促进了社会的经济发展。

1 新港港务公司供热系统的状况

1.1 公司供热系统设备

(1)供热源:新港港务公司在供热系统方面共有6台供热锅炉,一般情况下,每台蒸汽锅炉能够蒸发的能量和数量不同,有每个小时蒸发40 t的,每个小时蒸发10 t的,还有每个小时蒸发25 t的,总共的蒸发量通常都会达到100 t左右。(2)供热网:新港港务公司在供热系统上主要使用的是三种管网,分别是10000 m的蒸汽供热管网;30000 m的油管伴热管网;还有3000 m的冷凝水回收管网。(3)供热环境:新港港务公司采用的是原油储罐,一共建了30座,总容量能够达到200万立方米,并且有9座是3万立方米的;8座6万立方米的;还有12座11万立方米的,其中在建设11万立方米的原油储罐时,港内的建筑室内的供暖面积达到了4万平方米左右。

1.2 供热系统能量的测算

通过新港港务公司对供热系统能量的平衡测算得出:原油储罐的保温与各种管线伴热所消耗的蒸汽量占了总共用量的90%左右,能源消耗的利用率为60%和30%;港内的建筑取暖所消耗的能量占总能量的11%,热能的使用率能达到80%左右,其他的消耗量较小的可以忽略不计。

这样看来,新港供热系统节能技术的工作重心主要放在原油储罐的保温工作与管线的伴热上,并且要注意供热系统节能的技术方法与工艺。

2 新港港务公司的供热系统节能技术的研究

2.1 供热节能技术需要研究的内容

供热节能技术的研究的主要内容有:设计蒸汽管网的应用程序,并评估供热系统管网的现状;设计原油储罐的加热温度的计算程序与管线伴热的计算程序;分析有效的供热方案,并找到供热系统最合理的运营方法;确定蒸汽冷凝水的回收方案和工艺,并且制定出合适的应用途径。

2.2 供热系统节能技术的研究方案

新港港务公司的供热系统节能技术的研究方案主要是以分析能量为中心,并且要对供热应用学、导热学和热经济学的相关的进行分析,并使用夹点技术来研究供热系统的各个部分的关系与应用,还要根据能量的利用率的方案来对不相同的热能进行安排。

2.3 研究的途径

供电系统节能技术的研究途径主要是蒸汽锅炉、管网、原油储罐等设备的热工计算;管网的水力的测试;原油储罐的加热温度的计算;运输燃油的管道伴热的消耗进行计算,并且要将这些数据整理好,便于分析和研究。

3 供热系统中的蒸汽管网的水力计算程序和用途

3.1 管网水力计算程序的性能

每一种工况都能够采用输入压力和流量的方式来计算它的热能。不一样的管线要使用不同的计算程序,但是相同的管线则能够测算出来不一样的工况。

(1)先通过管线段的长度、管线的直径等计算相互管线段的长短。(2)在通过管线段的初始的压力测算的函数公式来计算出管线段的压力状况。

3.2 通过输入饱和蒸汽压力的数据来根据系统找到蒸汽压力之下的密度。并分析蒸汽管网的应用情况。如蒸汽锅炉分汽缸的蒸汽管网

(1)热量。通过蒸汽管网的计算程序计算出的数据的准确性;通过伴热管网的计算程序计算出的数据的合理性;通过取暖面积的指标进行的计算;而压力是不需要计算的,而是根据实际状况来提供数据的。(2)数据分析。通过计算得出:一般管网所通过的最大值是每个小时20 t,流量的速度是每秒70 m。在管网经过最大流量的时候,锅炉的分气缸的最小压力值是0.7 MPa。

4 冷凝水的回收

4.1 冷凝水特征

(1)冷凝水呈热性。冷凝水的比例要占蒸汽的总热量平均值的30%,并且饱和蒸汽的压力越大,这个百分比也就相应变大。(2)冷凝水的状态。在冷凝水被排出设备的时候,它在蒸汽压力下是处于饱和的状态的,而在运输的途中有压力的丢失,这使冷凝水的温度迅速降低,导致了热量被剩下,因此就有了二次蒸汽,这时,冷凝水的状态是汽态和液态相融。(3)冷凝水的质量一般来讲,冷凝水在质量上是比较不错的蒸馏水,但是蒸汽在使用跟产生的过程中会参杂这很多的不纯净的物质,这导致了冷凝水的污染和管网的损坏,并在很大程度上降低了它的使用寿命,不能充分发挥它的最大价值。

4.2 对冷凝水的回收

(1)采用开放式的冷凝水回收的方法。就是通过联通集水罐与大气,因为自身的蒸发,这样系统会有很多的闪蒸汽,通常状况下,冷凝水的温度大约为100 ℃,但是事实上,因为冷凝水的置放时间太长或者是加入了凉水来避免水泵的气体浑浊这样的因素,在对冷凝水进行回收时,它的温度只维持在60 ℃左右。这样开放式的回收方式会使系统中流进空气,导致管道的损坏。(2)采用关闭式的冷凝水的回收方法。就是在对冷凝水的全部的回收过程中,阻隔了冷凝水与空气的接触,使回收系统带着压力操作,这样能够降低饱和冷凝水的二次闪蒸量,并且还会让冷凝水的质量不受到威胁,不被空气混浊,同时冷凝水的温度也能够充分地被利用。关闭式的冷凝水应用在蒸汽锅炉的给水的时候,不会造成过大的溶解氧气量。

4.3 回收冷凝水的管网计算

(1)设计冷凝水回收方案的计划图。其中有水泵站的位置、供电设备与数据等。(2)要明确回收管网的数量和方向,并且进行水力测算。(3)根据计算出的数据,制作冷凝水回收系统的图标,并要标记处节点压力。

5 结语

通过对新港港务公司的供热系统的节能技术进行的研究,把供热节能技术运用起来,目前已经节省了燃油大约800 t,所节约的能源价值300万元左右,并且这种节能技术的应用已经越来越广泛了,并且新港港务公司也已经根据相关的技术条例来完善供热系统的节能技术的有关制度,从而在保障安全生产和高生产率的基础上,真正地走能源可持续的道路。

参考文献

第5篇

关键词:相变储能;复合技术;节能

Abstract: Inductive analysis of phase change energy storage room features and construction forms, review of energy conservation technology research status in phase change energy storage room in the composite phase change wall of passive solar house, phase change energy storage electric floor heating, pointed out that the phase change energy storage room and renewable natural energy utilization and technology research.

Key words: phase change energy storage; composite technology; energy saving

中图分类号:TU2文献标识码:A

引言

建筑围护结构作为室内外环境的分界面, 承担的功能主要有视野、采光、遮阳与隔热、保温(散热)、通风和隔声六大方面, 将相变材料融入建筑维护结构进而改进建筑围护结构形式与热性能, 是建筑节能的重要途径,成为近些年建筑节能工作的一个亮点。相变储能房间在提高房间热舒适性、减少暖通空调能耗以及调节城市电网昼夜电力峰谷差方面展示了其独特的引人关注的优势。

1.相变储能房间构建形式与特点

相变材料具有潜热蓄热密度大,蓄放热过程近似绝热,传热温差小的优点。将相变材料融入建筑维护结构就构成了相变储能房间,它可以缓解建筑物的能量供求在时间和强度上不匹配的矛盾,对建筑物的供暖,空调负荷起到削峰填谷的作用。相变材料与建筑材料相结合不仅可以缩小冷热源的规模,节约初投资,而且,由于电网负荷峰谷电价分计制的实行,还可以降低供暖、空调系统的运行费用。

2.典型相变储能房间节能技术

2.1 复合相变墙体被动式太阳房

将相变材料复合到现有建材中, 可以在建筑承重增加较小的条件下有效增大建筑热惯性, 减小室内温度波动, 改善房间热性能。 按照蓄能的方式可分为被动蓄能式相变建筑围护结构和主动蓄能式相变建筑围护结构。 被动蓄能式建筑围护结构主要依靠室温的变化或接受太阳辐射热流等方式吸收和释放热量。

人们分析了采用相变墙建筑适用的气候条件, 并通过数值方法模拟和评价了相变墙房间在我国不同气候地区的使用效果, 说明了相变墙建筑在我国不同地区使用的优点和局限性, 并对给定的气象条件和相变墙房间, 讨论了夏季“空调”型相变墙的优化设计方法。

2.2相变储能耗电地板采暖

2.2.1 相变储能地板直接电采暖技术

相变储能地板直接电采暖就是将晚间廉价电能转化成热能储存在相变材料中,白天的时候相变材料凝固放热提供采暖热能。冯国会等人[16]研制出了一种电采暖相变储能地板,所选相变材料为48号石蜡,设定16℃室温时,相变材料所蓄存的热量可以供白天9个小时使用,移峰填谷效率为53%,具有较好的节能效益。

2.2.2 相变储能电加热地板下送风技术

直接式电加热储能地板采暖虽然有一些优点,但是只适于昼夜均有人活动的住宅类建筑,在办公建筑中使用会有些浪费,相变储能电加热地板下送风技术在晚上的时候将廉价电能转化为热能,相变材料蓄存的热能在白天人们办公的时候释放采暖可以达到减少这种浪费的效果。

研究人员提出了一种利用定型相变材料蓄存夜间廉价电能,并能控制放热速率的地板下送风式相变储热电采暖系统,搭建了应用此系统的实验房间并进行了实验,结果表明该系统的蓄放热性能较好,白天的电热负荷全部转移到夜间低谷电价时段。

2.2.3相变储能夜间水源热泵采暖技术

夜间的廉价电能直接用来采暖,从一次能源利用系数的角度讲是很浪费的,如果将这个时期的电能驱动水源热泵制备热水,热能储存在相变材料中,白天的时候相变材料凝固放热提供采暖热能,不会存在“高能低用”的问题,由于热泵的COP比较高,这样的系统将会有比较好的节能和经济效益。

3.相变储能房间可再生自然能源利用

3.1 研究存在问题

相变储能构件热性能和配置方式的研究可以优化维护结构的热物性参数,大大增强维护结构的衰减和延迟作用,所起作用有以下几点:(1)在部分地区以及广大大地区的特定时间段,不采用或少采用采暖或空调就可以达到舒适温度;(2)使用相变墙板能使采暖设备容量选型减少约1/3-1/2;(3)在采暖和空调的过程中,结合相变储能技术就可以大大减少常规能源的消耗;(4)更进一步而言,相变储能技术与可再生自然能源的利用可以极大的降低建筑能耗甚至不用消耗常规能源。

相变储能房间可再生自然能源的利用主要包括冬季太阳能采暖和夏季夜间蓄冷两个方面,尽管都有学者进行了研究,但是存在以下问题:(1)限于市场上没有成熟的太阳能空气集热器产品,相变储能技术与太阳能热空气采暖技术在常规建筑房间中的集成与应用存在瓶颈。(2)太阳能热水采暖系统的应用趋向成熟,但是与相变储能构件在建筑中的集成应用还缺乏实际研究,且储能作用对太阳能热水采暖系统的影响以及整套系统的优化都需要进行研究。(3)夏季夜间通风蓄冷的技术手段不多也不够成熟,利用空调蓄冷的研究在国内更为少见。(4) 相变储能房间可再生自然能源利用的系统冬夏季都可以发挥作用的研究有待进行,比方相变材料在冬季太阳能采暖和夏季夜间蓄冷中都能发挥作用,或者通过材料简单替换就可以实现系统冬夏两用。

3.2 研究潜能

相变墙房间可再生能源的利用需要研究的内容很多,节能潜力巨大。笔者结合所在课题组的研究基础,提出了理想的原始系统集成方案:a.对储能式太阳能热风系统而言,墙体由普通墙部分和相变墙部分组成,相变墙部分应该是有中空结构,在墙体的外侧是太阳能空气集热装置,当相变墙体蓄热达到饱和之后,集热板下侧的盖板开启,送风口停止向蓄热墙送风,开始向房间送被加热的外部新风。b.对储能式太阳能热水系统而言,热水在外部太阳能热水集热模块与室内储能地板(或墙体)间直接循环,最大程度利用太阳热能。白天相变墙体和地板蓄热,晚上通过辐射方式,向房间散热。c.采暖季节出现阴雨天,采用夜间廉价电能或者生物质燃料锅炉采暖。d.相变墙体(或地板)在夏季可以实现夜间蓄冷或者单体空调蓄冷。

4.结论

(1)相变储能房间节能技术涵盖面广,各方面都有人进行研究,其中模拟和在小尺寸样板房上的实验研究居多,在普通商用、民用甚至工业用建筑中使用相变储能技术的研究工作应该深入。

(2)相变储能房间技术的研究一般比较单一,技术集成研究有待突破。

(3)相变墙房间可再生能源的利用技术方面的研究较为薄弱,具有极大节能和研究潜力。

[参考文献]

[1]张国强,龚光彩等.能源、环境与空调制冷.制冷学报,2000,3:1-6

[2]冒东奎.含相变材料的壁板的潜热蓄热试验[J].新能源,1998,20(4):1—5

第6篇

【关键词】抽油机节能 设计 装置

1 引言

目前,应用最普遍的石油开采机械之一就是抽油机,它的主要作用是完成采油任务,将原油从井底提升到地面上来。游梁式抽油机,在抽油机的各种类型中,占重要地位,约占油井人工举升设备的95%,是油田使用最广泛的一种举升设备。此类设备是油田的耗电大户,其用电量约占油田总用电量的40%,占油田总用电量的比例非常高,且总体效率仅在30%左右,效率很低,浪费大量电能,采油的成本因此而提高。所以,本文重点就游梁式抽油机的节能作为研究方向进行探讨。目前我们通过游梁式抽油机的工作原理进行深入分析,研究可通过Y-转换调节电机电压相和无功补偿结合的装置来提高了电机效率和功率因素,减小电机损耗,实现抽油机节能,减少了能源的浪费,这样降低了电费成本。

2 游粱式抽油机的节能总体设计思路

同时绝大部分的游梁式抽油机拖动装置都是交流三相异步电动机,其中鼠笼型异步电动机结构简单、惯量小、运行可靠、维修少、坚固、制造成本低及可应用于恶劣工作环境等优点,使其作为油梁式抽油机动力驱动装置,得到了广泛的应用。由于抽油机在工作时负荷匹配不合理,大多数电机处于轻载状态,造成大量的电能浪费,系统效率低下。因此,本文采用了一种以无功补偿为主,并和Y 一转换调节电机电压相结合的装置来实现抽油机的节能。通过对抽油机工作时的负载率的分析,确定电机是否处于重载状态,实现了电机在启动时和高负载时功率因素的提高;同时通过补偿电容器组的投切来实现无功补偿,从而达到抽油机的节能。

3 游粱式抽油机的节能设计

目前,缺少一种可靠性高,节能幅度大且成本低,又能提高原油产量的节能方法。针对目前实际现状,考虑到当前的工人的技术素质和管理水平以及现场环境条件,本次提出了一种Y―转换调节电机电压并和以无功补偿为主相结合的节能装置,提高节能的可靠性,使得抽油机节能控制箱的使用和装配相对变得简单。

3.1 Y―转换调压的节能原理

由于三相异步电动机的总损耗为:ΣP=P1-P2=Pfe+Pcu1+Pcu2+Pmac+Pad,其中,P为输入电功率,P2为电机轴输出功率。Pcu1为定子铜损耗,2 2Pcu1 = 3I1 R1式中I1为定子每相电流,R1为定子每相电阻值;Pcu2为转子铜损耗,2 2Pcu2 = 3I′2 R′2 式中I′2、R′2为转子每相的折算值;Pfe为电机的铁芯损耗: 2fe mP =P1 50(f)β B50,式中P150 为铁耗系数,其值范围为1.05~2.50; β为频率指数,随硅钢片的含硅量而异,其值范围1.20~1.60;f为磁通交变频率;Bm为铁芯中磁通密度;Pmac为机械损耗。通常认为其是大小不变的常量。由于Bm∞φ m∞E1 ≈ U1,可知铁损耗Pfe正比于电机端电压的平方。

Pad为附加损耗,主要由于定、转子有齿槽存在,当电机旋转时磁通发生脉振而在定转子铁芯中产生附加损耗,其大小也与磁通密度大小成正比。

从上述可以看出,若要提高电机的运行效率η,则必须降低ΣP。而降低电机端电压可以使铁损耗大为降低,降低电机线电流,则可减少铜耗,从而使效率η 增加。

3.2 无功补偿的节能原理及方案确定

游梁式抽油机的异步电机可看作电阻R 与电感L 串联的电路并联电容后电压U与I的相位差变小了,即供电回路的功率因数提高了。此时供电电流I的相位滞后于电压U,这种情况称为欠补偿。电C的容量过大,使得电流I的相位超前于电压U,这种情况称作过补偿,此时会引起变压器二次电压升高,而且容性无功功率在线路上传输也会增加电能损耗。同时电压升高还会增大电容器本身的功率损耗,使温度上升,影响电容器的寿命。对电机进行无功补偿,可以大大减少起动电流和运行电流,减少损耗,并且相关电气设备温度降低、噪音减少,可以延长电动机的使用寿命。

无功补偿的方法很多,本次设计是从提高功率因数的方面来确定是否需要进行补偿。在前面论述过,当前系统如果处于过补偿状态时,系统负载应为容性。如果过补偿容量在系统允许的范围内,那么当前电机的功率因数绝对值应该比期望的功率因数绝对值大,可以不采取任何措施;如果过补偿容量超出系统允许的范围内,那么当前电机的功率因数绝对值肯定比期望的功率因数绝对值小,此时,则应该切除当前补偿的电容与系统达到理想的功率因数为1的运行状态时相比多补偿的容量。如果需要进行电容补偿,那系统负载应处在感性时。不需要进行无功功率补偿的前提条件是当前功率因数值大于期望功率因数值;需要进行无功容量补偿,说明当前功率因数小于期望功率因数。

在抽油机正常工作状态下,会遇到大量的干扰,容易造成控节能制器频繁发出补偿与切除电容的指令。因此,为了避免电容的频繁投切而产生投切震荡,可以使控制器在软件上采取连续多次计算结果取平均值的方法来避免电容的频繁投切。具体方法如下:

首先确定一个负载率的上限基础值,使得节能控制器发现负载率大于此值后执行补偿程序,若实际负载率小于此值后,则不执行补偿程序,因此可以认为这个负载率的基础值为执行补偿程序的起点;其次,在确定实际负载率大于设定值后启动补偿程序,连续进行5 至10 次的测量计算,求得的平均值作为电容投切的指令;最后,不仅要关注实际负载率大于上限设定值,而且还要关注实际负载率小于下限设定值时的情况。

通过上述两节的论述,介绍了游梁式抽油机节能装置的节能原理,并提出了Y―转换控制和无功补偿相结合的节能方案,为接下来的硬件及软件设计做好了铺垫。

4 结论与认识

通过对抽油机的负载特性较为详细的分析以及对游梁式抽油机节能和无功补偿进行深入研究,提出了以无功补偿为主并结合Y-转换节能的控制策略,但仍有一些工作需要完善。

第7篇

关键词:锅炉,染色设备,冷凝水回收,节能

0 引言

根据国家能源研究部门估算,我国能源利用效率目前很低。如果生产100万元的产品,中国需要花费的能源是美国生产同类产品耗费能源的2.5倍,欧盟的5倍,日本的9倍。如何提高能源利用率具有重大意义[1-2]。

冷凝水回收节能技术采用能源梯级利用原理,能最大限度地提高能源利用率。染色设备安装冷凝水回收及综合利用节能设施,不但能够节约锅炉用油量、节约锅炉用水及染色设备用冷却水量,而且车间环境大大改善了,既降低了生产成本又提高经济效益,提高企业在社会的竟争力。

1 冷凝水回收节能技术原理

冷凝水的最佳回收利用方式是用作锅炉给水。冷凝水回收系统分为开式和闭式两种。开式系统简单,投资少,但由于内部有腐蚀性气体和杂质,水温下降幅度较大,已基本被闭式代替。目前的新型闭式冷凝水回收技术利用喷射泵的增压原理,解决了水泵的汽蚀问题,而且增加了净化的措施,回收效率很高,节能率在10%左右。工业锅炉冷凝水杂质主要以磁性氧化铁(Fe3O4)为主,因此净化装置主要是除铁过滤器,除铁过滤器常用的有管式过滤器、容器式过滤器和电磁过滤器。除铁过滤器内的滤料主要用锰砂,是依靠其接触氧化能力和吸附能力来除铁,而决定这两项能力的主要因素是滤料表面的二氧化锰含量,

冷凝水回收节能装置主要包括:储存装置、驱动装置、加速装置和水质净化装置。 冷凝水回收净化装置三维图如图1所示。

图1 冷凝水回收净化装置三维图

冷凝水回收节能装置在锅炉蒸汽系统的安装图如图2所示。

图2冷凝水回收节能装置安装图

2 染色设备冷凝水回收案例分析

2.1 设备状况

广州白云区某织带有限公司,原来有一台1t/h的燃油蒸汽锅炉,为了扩大生产更换了一台2t/h燃烧重油的蒸汽锅炉,在安装锅炉时,把染色车间的染色设备排放的冷凝水和锅炉分汽缸的冷凝水集中回收并经过处理,供锅炉给水使用和洗涤设备用水。该车间的染色设备如图3所示。

2.2 节能量计算

2.2.1 回收余热量的计算

计算公式:Q = W×C×Δt

式中:Q ── 回收余热量, KJ/h

W ── 回收冷凝水重量 取2000 kg/h(一般取蒸发量的95%左右,该公司因操作工艺特殊,换热设备在停止加热后,再关闭蒸汽阀,打开冷水降低物料温度,加热后的热水通过回水管道进入热水箱,所以得到按100%选取)

C ── 水的比热,取4.1868KJ/kg℃.

Δt ── 热水实测温度与锅炉设计给水温度之差值,热水实测温度平均值95℃,锅炉设计给水温度20℃。

代入公式:Q = W×C×Δt=2000kg/h×4.1868KJ/kg℃×(95℃-20℃)=628020KJ。

2.2.2 节油量的计算

按锅炉设计规定:锅炉蒸发1t/h蒸汽即2512080KJ热量(60×104大卡/h)需要72.5kg/h (以60#重油计算),则每小时可节约用油量为628020KJ÷2512080KJ×72.5kg/h =18.12kg/h,那么每天(按24小时计算)可节油18.12kg/h×24 h =434.88kg,若按每年生产300天计算,则每年可节油130464kg,平均每月节油10872kg,按目前每公斤重油6.5元计算,每年节约购油开支约848016元。

根据锅炉设计参数,蒸发量为2t/h的燃油锅炉,需要145 kg/h 60#重油,则节油百分比为18.12kg/h÷145 kg/h×100% = 12.5%。

2.2.3 节水量计算

要蒸发2t/h蒸汽所需用水量为2t/h,按回收冷凝水90%计算,每小时节约软水1.8t,每天节水(按24小时计)为1.8×24=43.2t,每年(按300天计)节水量为43.2×300=12960t,按目前广州市工业用水每吨3.8元(含排污费)计算,每年可节约用水开支49248元。

2.2.4 节约软化水再生用盐量

软化水设备在使用一定时间之后树脂就要失效,必须用盐水再生,这样就需要工业盐,过去每年用于购工业盐费用不少,自从冷凝水回收后,这些冷凝水是纯蒸馏水可直接进入锅炉使用,再生树脂盐耗也可大大节省了。另外,蒸馏水进入锅炉对提高锅炉的热效率大有裨益,这是确保锅炉安全经济运行的一项重要的举措。

2.3 冷凝水回收装置节能指标

把染色设备每天排出一百多吨和近100℃残液的余热进行设计、制造和安装相关设备把残液的余热进行回收,安装工程完工投用后,收到了显著的经济效益。降低锅炉耗油量:每年节约重油约130吨,节省85万元,节能12.5%。安装冷凝水回收装置前后各项技术、经济指标对比如表1所示。

3 结束语

第8篇

关键词:暖通空调;节能技术;应用

中图分类号:TE08文献标识码: A

一、建筑节能暖通专业节能技术必要性的分析

良好的建筑暖通专业节能技术可以对建筑节能水平起到很大的促进与提高作用,从而使建筑能源消耗降低,也正因为如此,我们需要在对建筑暖通工程进行施工的过程中,采用相对应的有效措施,最大限度的做好暖通节能工作,使其向更加全面、更加系统的方向发展,在实际工作中真正的应用到建筑暖通节能技术,以便更好的实现建筑节能的目的。

从客观角度出发,在建筑行业中,能源的消耗与浪费是两个最为突出的问题,而对建筑能源总消耗量造成影响的最主要原因就在于暖通专业方面,这是因为:目前我国在建筑暖通施工方面对节能问题的重视程度不够,施工人员缺乏节能意识,在施工安装过程中所采用的暖通设备大部分都是大能耗类型;第二,我国现行的有关节能方面的管理制度尚不健全,暖通专业的管理与技术没有实现有机的结合,这就使得暖通工程在使用期间会出现能源消耗较大的现象,在很大程度上加大了建筑的总能耗量。由此可见,我国建筑节能的发展道路还很遥远,想要改善这种形势,则必须加强建筑节能技术,促进建筑节能水平的提高。

二、暖通空调节能技术的原则

1、能源利用与环境保护之间的矛盾统一

首先,提高化石燃料的利用效率。选择合理的供能(冷、热)方式,以减少CO2的排放量,例如总能系统可以获得最佳的一次能源利用效率,对环境的影响为最小。其次,低温热能(低位热源)的应用。按质用能,先“功”后“热”是用能的原则,因为HVAC技术中末端设备的空气温度或水温均在60℃以下,直接用电加热就极不合理。在选用热媒时,应采用“高温”冷水和“低温”热水,因而辐射空调方式是符合这一原则的。为了利用冬季大气中的低位热量,风冷热泵也是很节能的装置。此外,由于它排给大气的那部热量被循环使用,其排热影响就小于直接燃烧化石燃料的供暖方式。再次,“未利用能”的利用,如太阳能、江河水、地热等都是符合上述原则的。

2、舒适性与节能之间的矛盾统一

首先,以节能为原则,将热舒适指标PMV在工程中加以实际应用,即利用支配热舒适的六个因素(温度、湿度、平均辐射温度、风速、衣服热在阻、劳动强度)的巧妙组合,达到舒适和节能的协调。如大空间建筑内对“可感气流”的用PMV传感器对热环境进行优化控制。其次,满足个人需求,不强求全面统一(温度、湿度),个人与全体兼顾,对节能和控制的灵活性均有利。再次,满足新的舒适要求,尽管影响人体舒适的主要因素为舒适环境,但对于生活环境中的声(燥声)、光(照明)、色(色彩)要求同样应予以满足。这有利于满足人的舒适感,实现动态自然境界,这对节能是利的。第四,控制室内空气品质。总的发展趋势是通风量应增大,应注意室内进、排风的气流组织,以便有效地利用室内的通风量。

三、有关建筑节能暖通专业节能技术的具体分析

1、建筑暖通节能技术中的流量调节机制

针对恶劣自然环境而设计的冷热系统循环模式在一般情况下,其设备的使用负荷是远远无法与空调的最大承受负荷相持平的,而且其运行的效率并不是相对稳定的,而是不断变化的。制冷系统物质载体中的水与空气会在其使用的过程中随着空调负荷的变化而发生改变。对暖通设施中的流量变化进行有效调节,也就是增强暖通设施的节能环保功能,同时还可以保证室内的温度,这在建筑暖通节能领域中已经成为一个极具探讨价值的问题。与此相比,传统采用阀门来对设施阻力进行改变进而调节流量的方法从经济角度而言是非常不划算的。

2、建筑暖通节能技术中的热泵科技

热泵科技具体是指一种利用高位能实现空气热能从低位置热量源头向高位置热量源头传输的供暖设施。热泵科技的低位置热量源头主要包括水源、地源以及空气源三种热泵。而其中的水源热泵又包括河流水热泵、污染水热泵、以及地下水热泵等,地源热泵包括土壤热泵及地热水热泵等。下面分别从水源和地源两个方面对热泵科技进行分析。水源热泵,其具体指的是通过对地球水能资源中所储存的太阳能进行合理有效的利用,将其应用于以冷热能量为主要来源的交替运作模式中。我国南方沿海以及北方中部地区水源热泵技术的采用较为普遍,在这些地区可以将其自身的优势充分的发挥出来,在促进冷热流通机制工作效率的同时,还可以推动国家节能环保工作的发展与进步。另外,运用水源热泵还可以将制冷、供暖以及热水供应三种运作机制进行有效的结合,进而实现暖通设备的自动化运行,不但节省了建筑空间,而且还开发出了自然生态的新型运行模式。地源热泵,其具体指的是一种具有节能环保功能的暖通产品,它主要是通过利用潜在地热资源而设计出来的。这种技术主要是对地表土壤中储存的太阳能资源进行合理运用,并将其充作冷热交替的源头应用于冷热交替循环模式中,以达到具有清洁性能空调设备的制作目的。对该空调设备进行研发,使地球上的潜在太阳能源的作用被充分的发挥出来,进而改善人们的生活环境与质量。

3、建筑暖通节能技术中的太阳能采暖

太阳能采暖技术属于暖通节能技术的其中一种,其在建筑暖通工程中的应用,可以在一定程度上促进建筑暖通节能的发展与进步。与石油、煤气等能源相比,从理论上来讲太阳能是不可枯竭的,将其作为暖通系统的供热动力应用到暖通空调的设计当中,可以在很大程度上减少其他能源的消耗,实现节能环保的目的。太阳能采暖技术在应用过程中,电力是一项不可缺少的辅助工具,它能够起到对太阳能进行驱动进而实现加热的作用,并能够利用水循环流动模式调节建筑管道中的空气温度,实现采暖。对太阳能集热器进行更加深入的开发与研制,可以增强集热器对高温度和高压力、强烈的冷热冲击的承受能力,以便为太阳能的主动式利用在暖通专业中的应用提供基础。

4、建筑暖通节能技术中的绿色景观设计

就目前建筑业的发展趋势来看,其未来必将是向绿色建筑的方向发展,环保与节能的理念将会越加的突出。在建筑施工过程中,若是引入绿色生态理念,对建筑周围的环境采用绿化手段来进行建设,设计绿色景观,对建筑暖通节能来讲其所产生的作用是非常巨大的。绿色植物叶子所产生的蒸腾反应能够对空间温度起到降低的作用,在夏季,若是在建筑物周围进行适量绿色植物的种植,那么就可以为人们提供一个舒适的居住环境。另外,植物还具有抵挡紫外线的作用,高大植物会自然形成一个保护层,以防止人体受到紫外线的伤害。而在冬季,则可以利用绿色植物吸收太阳能的功能,对室内温度起到一个增加的作用。

结束语

建筑节能已经成为一项备受关注与重视的热点问题,而作为建筑工程主要环节之一的暖通专业,其所产生的能源消耗必将受到特殊的关注,并对其进行节能限制。建筑暖通专业节能技术种类非常多,本文只针对几种常用的技术进行分析,在今后的工作中,我们需要对其进行更为深入的探索与研究,以促进暖通节能技术的发展,达到建筑节能的目标。

参考文献

[1]曾明雄.简述暖通空调的节能技术与措施[J].科技与企业,2014,(23).

第9篇

关键词:长输管道;节能技术;输油工艺;

1实施长输管道输油工艺节能技术的重要意义

1.1提升能源利用率的需要

在现代中,绿色节能和科学发展观已成潮流,所以在发现长输管道这种设备在实际情况中是非常耗能的状况时,人们对长输管道的节能技术进行研究。一些相关的企业公司为更好向前发展,将这项技术作为重点发展项目,努力做到节能,减少成本和能源消耗,使得资源可以得到最大的利用。这在我国已经成为了一种风向,许多相关的公司都在往这方面发展。

1.2充分利用现代技术的需要

在研究长输管道这一设备的节能技术的过程中,现代的科学技术是必备的条件。人们需要应用一些技术来做一些对所耗能量的数据统计和一些具体细节方面的节能。那么我们便要要求一些相关的技术人员能够灵活和熟练应用现代的科学技术,并对一些节能技术进行加强化。

1.3长输管道输油工艺节能技术的具体措施

1.3.1加强对输油工艺的优化

为能够使输油工艺的优化得到更好的强化,我们要从根本出发。我们需要找到具体的耗能设备,以此为基点,对工艺的优化进行强化。

1.3.2优化加热炉

在提到加热炉时,我们都会想到在当今许多的和石油一类的工业中,都会用到加热炉。它原来会经常出现在欧洲的一些国家的工业中,在改革开放后,我国引进,在我国大量的使用。它也是消耗能量的重要设备之一。所以我们要对耗能设备进行优化加强。在优化时是要从三个方面出发:(1)相关人员操作的熟练度是非常重要的。在实际操作过程中是需要大量的经验来适应操作过程,而且操作人员是要根据实际情况来做变化的。所以,必须要加强技术人员的操作技术,了解在使用时风的配比度。(2)加热炉也是需要进行保温的。这时候的保温工作不是在平时而是在进行维修工作时要求做的,特别是炉前和一些断面。(3)在使用时要对一些计量表和一些原料的使用进行检测和统计,并不断进行强化,使管理过程更加完善,耗能不断减少。

2优化输油泵

在输油泵方面的耗能,可以通过两个方面来减少能量的消耗。第一,首先要优化输油泵。在实际操作过程中,统计各个部分的能量损耗,对一些耗能较大的部分进行一些技术改造,还对一些老化的部分进行换新,从而有效的减少资源的消耗。第二,装备一些节能的装置,在技术设备方面减少消耗。2.1充分利用现代节能技术通过调查我国近些年来生产的原油发现,在这些原油中都有着蜡量,而且含有的百分比相当的高,除此之外,这些原油的粘连程度和凝固点都相当的高。那么就会造成在运输过程中进行加热时的原料损失,耗能就会增加。所以我们在考虑节能技术使用和一些节能方案时,在考虑到我国原油的一些因素,要保证与其适应且相符和。

2.2凝点高问题的处理

在运输过程中,我们可以通过多种多样的方法来运输。这里有一种使用化学方式来降低凝点。可以通过使用一些降凝剂加入到原油中。由于原油中含腊量高,可以利用其吸附性,阻止原腊的形成,这样就起到了降凝的效果。也有一些降凝剂可以让腊晶体产生出一种物质,使晶体本身扭曲,从而改变原油的应力形变、形变效率和粘度,达到降凝的效果。

2.3含腊量高问题的处理

腊这种物质是一种烷烃,它在正常情况下表现状为固体,但却可以溶解在原油中。在原油运输过程中,在不断的加热和降温的变化下,会最容易出现结腊现象,这个问题的出现给予工作流程很大的麻烦。要处理此类问题,可以通过加入防腊剂来改善。不同的改善剂有着不同的效果,其大致可分为三种,第一种是利用晶体的吸附作用;第二种是防腊剂直接参与到晶体的形成过程中,让本体发生扭曲,使晶体的形成失败;第三种是利用晶体吸附性,在吸附过程中来改变其本身的特性,使结腊失败。

2.4粘度高问题的处理

在关于处理粘度问题的时候,现在可以采用多种方法,一些与处理凝点问题的方法类似。在原油运输过程中,由于粘度相对较低,使得各个物质所需要的能量也不同,造成能量的连续损失,加快了耗能。所以,需要强化节能技术,在调整运输时的温度和压力时要灵活应变,适当合理的调整。还可以通过提高泵的效率,提高泵的性能来解决,使运输过程中能量可以得到最大的利用。

3加强运输管理

在原油运输应用中,不仅需要技术,也需要正确的管理来达到节能的目的。所以在平时的运行流程中,要减少耗能。首先,可以通过大力的宣传节能观念,使观念深入人心。可以通过一些专题讲座来进行宣传,使技术人员了解到节能的重要性。其次,一些企业可以使用一些相关法律,来约束员工的行为。还可以成立自己的监测组织,在一些应用设备方面查找原因,然后及时得到解决,降低能源的消耗。

4结语

第10篇

关键词:脱碳工艺节能技术;天然气;处理

随着现代化进程的不断加快,我国的整体经济水平也在稳步提升,在社会建设的需求下,我国对于能源资源愈加依赖,能源的开发和消耗已经达到了近乎饱和的状态,能源的利用不仅造成了资源的匮乏,也给生态环境造成了严重的破坏与污染,基于此,具有可再生、低污染优势的天然气能源得到了愈加广泛的应用。在应用天然气能源的过程中,天然气站场对其质量标准十分严格,如果天然气质量标准中的二氧化碳含量大于3%,就会对后期的企业生产工作带来极其严重的负面影响。为此,在应用天然气能源时,要对天然气资源进行脱碳处理,天然气脱碳具有十分重要的现实意义,不仅能够保障生产安全,更能提高站场的生产竞争力。然而天然气脱碳工艺技术耗资巨大,运行成本较高,只有运用脱碳节能技术,才能有效地将资金成本控制在合理范围内,有效地减少资金成本的耗费,为后期的生产效益奠定良好的发展基础。

1天然气脱碳工艺处理原理概述

“天然气的脱碳处理有着许多种类,用来应对不同情况下的天然气脱碳处理。因为脱碳主要针对的是天然气中的二氧化碳,天然气却因为其特殊性使得一些常规的分离二氧化碳的方法不能用于天然气脱碳[1]。”因此,在往常进行脱碳操作时,常常采用高温加湿的方法,而这种方法会令天然气在脱碳过程中发生热反应,倘若采用温差分离的方式,则会提高天然气脱碳处理的难度,增加天然气脱碳工艺的成本,为此,给企业经济效益的提高造成了极严重的负面影响.随着科学技术的不断深入探究,脱碳工艺水平也开始逐渐得到提高,目前“国内外已开发了许多处理技术,归纳起来主要分为干法和湿法,湿法是通过可再生溶剂吸收二氧化碳,可分为化学吸收法、物理吸收法和混合吸收法,干法主要有选择分离膜脱二氧化碳。

2脱碳节能技术在天然气中的实际运用

2.1膜分离处理

“气体膜分离技术是20世纪70年代开发的一门较为成熟的膜分离技术,它与传统的吸附、冷凝分离相比,具有节能、高效、操作简单方便等优点,适用于空气分离、天然气脱二氧化碳、脱水等方面[2]。”在进行膜分离时,要充分利用天然气各组成气体在高分子聚合物中溶解扩散速率不同的特点,使二氧化碳能够渗透到纤维膜壁上并使其分离。运用膜分离处理技术处理过的天然气能够满足企业外输的需求。相较于传统的温差分离技术,膜分离技术的操作更加简便易行,对于资源的消耗量也大幅降低,具有十分明显的脱碳优势,然而,膜分离处理技术也存在一定程度的局限性,尽管其具有十分明显的运用优势,可以适应各种操作上的丰富变化,满足企业对天然气外输的直接需求,但是在脱碳时,膜处理技术无法将将杂质从天然气中脱离,并没有起到良好的净化作用。

2.2固定床吸附脱二氧化碳

固定床吸附脱二氧化碳技术属于干法脱二氧化碳技术中的一种,其兴起于20世纪60年代,由常温气体分离与净化技术演化而来,在进行脱碳处理时,利用的是固定床的变压、变电、变温等吸附能力,且天然气中的混合气体具有不同的吸附特点,通过吸附、降压等步骤实现天然气的脱碳及净化,相对而言,利用电压进行吸附的脱碳技术对天然气的影响损伤较小,操作极其简便。

2.3湿法脱碳处理

与干法脱碳处理技术一样,湿法脱碳处理技术也是天然气常用的脱离二氧化碳的方法,为了保障湿法脱碳处理技术的有效与安全,就必须确保溶剂的选择与配制严格遵循工艺的规定和要求。只有这样,才能满足天然气的脱碳要求,保障天然气的质量与净化程度。醇氨法是湿法工艺中最为常见的一种,具有净化效果高的优势,一般来说,湿法脱碳工艺利用的是二氧化碳与溶剂接触后被其吸收的原理,溶剂的选择与配制关系到天然气的脱碳效果,如果在原有的MDEA水溶液基础上添加改良溶剂,不仅能够有效地脱离天然气中含有的二氧化碳成分,还能够尽最大程度地去除天然气中含有的其他杂质,进一步提高天然气的净化效果,使之能够满足直接外输的需求。

3脱碳工艺中的节能技术

尽管脱碳工艺的应用不可或缺,但是脱碳工艺耗资较高,耗能较多,如果不进行优化,将会给工业生产的经济效益提高带来阻碍。只有采用脱碳节能技术,才能让天然气脱碳净化变得既经济,又高效。

3.1减少损耗,提高回收

天然气脱碳处理技术能够减小其所具有的腐蚀性,对工业生产起到了举足轻重的作用。然而,脱碳处理技术也在一定程度上给天然气能源带来了损耗,减少了企业单位的经济效益,为保障能源的利用率,减小资金损耗的负面影响,在进行脱碳处理时应有效运用节能技术。在进行湿法脱碳处理时,由于MDEA溶剂在吸收二氧化碳的同时会吸收少量的烃类物质,如果进一步采用闪蒸塔进行闪蒸,就可以获取一定含量的烃类气体作为燃料,起到节省资源的积极作用。

3.2利用系统余热

“脱碳工艺吸收塔操作温度为47℃,再生塔操作温度为100℃,贫液进吸收塔前需要降温,而富液进入闪蒸塔前需要升温,MDEA贫/富液换热器使两者进行热交换[3]。”这样一来,富液就会逐渐提升温度,贫液则与之相反,有效地减少了富液再生蒸汽的消耗量。而在进入吸收塔之前,原料气与湿净化气要进行热能交换,这样一来,湿净化气的温度将会大幅提升,循环装置所需要耗费的水量也将大幅减少。

3.3设定溶剂再生温度,降低蒸汽耗量

在利用湿法进行二氧化碳脱离处理时,要严格设定MDEA溶剂的再生温度,因为再生温度与天然气中二氧化碳的含有量与波动是密切相关的,基于此,只有尽最大限度地优化溶剂的再生温度,才能减少其对于蒸汽的耗损量。一般而言,溶液循环量与溶剂的再生温度呈反比,即溶液循环量随着再生温度的降低而增加,为此在设定溶剂的再生温度时,以100℃为宜,并进行上下幅度的调节,以确保天然气脱碳过程中二氧化碳的净化程度较高,耗损相对减少。

4结语

一直以来,我国经济水平的提升都建立在大量消耗能源资源的基础上,对于能源的依赖性与日俱增,导致目前处于能源匮乏、环境污染的紧迫局面,在此背景下,天然气的应用范围将愈加广泛。尽管天然气具有污染小、可再生等优势,但是其二氧化碳成分一旦超标会给钢铁管道带来十分严重的腐蚀影响,危及到社会企业与人们的生命财产安全,给企业正常的运行管理带来阻碍。为了使天然气的质量达到一定标准,同时减少二氧化碳的腐蚀程度,必须对天然气进行脱碳的工艺处理并采取节能环保技术,只有这样,才能保障二氧化碳能够成功脱除,保障天然气的应用质量。

作者:李宁 单位:山东莱克工程设计有限公司

参考文献

[1]李同川.天然气脱碳处理工艺的原理分析[J].石化技术,2016(5):20-21.

[2]沈乾坤,刘妍俊.天然气脱碳工艺技术的研究[J].中国石油和化工标准与质量,2011,31(4):13.

第11篇

据调查,暖通工程的用电量超过建筑总用电量的3/10,这在能耗统计中占有很大比重,而若在暖通设计中运用绿色节能技术,既可节能1/2,还可减轻暖通设备对环境的污染。可见,将绿色节能技术运用于暖通设计中具有重要意义。但在这一过程中,应坚持广回收、循环和节省的原则。下面,笔者简要论述绿色节能技术在暖通设计中的运用。

2利用新能源

面对能源危机,通过开发利用新能源来取代不可再生资源变得尤其关键。在建筑暖通工程中,常用的新能源包括如下几种:(1)太阳能,这是一种可再生清洁能源,一般可利用集热设备和温控设备来建立暖通内循环控制系统,从而根据季节条件来调节室温及向住户供暖(热水)。(2)地热资源,即通过输入电能来将低温转向高温,其中在冬季时,通过释放地能的热量来提高温度,从而为室内供暖;在夏季时,将室内热量排入地能系统,如此利用地热能来将季节交替时的温度变化转化为能源,从而提供暖通空调所需的自然能源。

3自然通风设计

在建筑暖通工程中,自然通风设计主要表现在下列方面:(1)热压通风,即运用压力差原理来实现室内浑浊空气与室外清新空气交换,其中冷空气从底部流入,而暖空气从顶部流入,则在暖通设计时,应在内部增设竖向空腔及在顶部设计可自由调节的开口,从而促进室内外空气的高效交换。(2)风压通风,其中风压是自然通风的源动力,而通风环境又是自然通风的前提条件,则在暖通设计时,应将建筑的格局和朝向考虑其中,比如在同一直线上进行门窗布局,以实现空气对流;扩大门窗开口,以增大空气流入室内的面积;在窗户上设风速控制设备,以减轻天气对室内风速的不良影响。

4优选优质建材

在建筑暖通工程中,空气热量在传播中的热量损耗约为2/5,其中主要取决于外门窗设计所预留的空余位置,比如窗户密闭性、通气管道及电路导线等于排烟通风口的结构位置。因此,为了减少暖通工程的能源损耗,应注意如下事项:一是提高门窗的安装精度;二是选用环保材料;三是提高空气的气密性,以控制空气流动;四是建筑温度调节装置选用保温效果好的材料,以节约能源;五是鉴于太阳在夏季的升降位置不尽相同,则建议选用双面透风的双层玻璃来减轻太阳光照射对室内温度调节效果的影响,同时通过将百叶窗安装在玻璃的内侧来改善温度的调节效果,究其原因如下:百叶窗可调节太阳光的照射高度,这将减小暖通空调的功率,从而实现降低能耗的目的。

5运用变频技术

变频技术是一种典型的现代绿色节能技术,其主要以室内人员密度、太阳光强度等环境变化为依据,通过变频控制冷水调节机组等设备的能量输出来实现节能的目的。其中,变频空调技术是通过将变频专用压缩机(如电机、风机)运用于普通空调上,从而实现自动无级变速,这样可直接节省反复重启的能耗及稳定室内温度。如此一来,一般可达30-40%的节能效果。此外,针对变频空调技术,其还具有如下优点:一是冷水调节风机与调节水泵等具有变频调节能量输出的功能;二是不同能耗设备是一种相互独立的关系,因此可灵活启停,从而实现了智能控制暖通系统。总之,变频技术在提高建筑暖通工程的节能效果上具有重要作用,理应将其运用于暖通设计中。

6水力平衡设计

在建筑暖通设计中考虑水力平衡表现出可观的节能效果,具体可直接安装专用设备来实现。但在这一过程中,应注意如下要点:一是深入实地开展勘察工作,以便全面了解暖通工程的客观实际,从而为环路水力平衡提供保证;二是如若无法实现设计平衡,则建议选用静态水力平衡阀或具有较大阀权度和阻力的动态水力平衡阀,用以适应暖通工程水量变化幅度大的实情;三是将静态水力平衡阀设于热力入口处,用以实现水力平衡;四是推广运用水力平衡阀和电动动态平衡调节阀,因其具有灵活性高和适用范围广等优点。总之,在建筑暖通设计中,水力平衡可实现较高的生态效益和节能效果,因此值得重视。

7运用热能回收技术

热能回收的对象主要包括冷凝热与排水余热。其中,排风余热主要运用新风系统来稀释室内有害气体,从而改善整个室内环境的空气质量,同时新风在进入室内时,会将旧风排至室外,从而降低了新风负荷,此时借助旧风的能量,利用交换器和换热器来对新风进行预热(冷),又可减少排送风的热量损失。制冷机组在冷凝器模式下,如若不能满足热水加热的实际需求,则可通过增设水源热泵来辅助加热,这将在一定程度上抑制有害气体的排放,从而实现节能和环保的目的。

8运用余热循环技术

余热循环技术是一种广泛应用于建筑暖通设计中的绿色节能技术,其工作原理如下:将一部分热传至另一部分的循环,亦是在反应堆中,先将热传输回路与动力分开,以免造成动力回路污染,然后再留下循环回路中的余热及对其进行再利用,从而实现60%的节能效果。

9结语

综上,将绿色节能技术运用于建筑暖通设计中是时展的要求,更是实现建筑行业可持续发展的必然选择。但在这一过程中,建议做到如下几点:一是遵循广回收、循环和节省的原则;二是根据客观实际,选择最佳的绿色节能技术,并制定客观的实施方案,以充分发挥每一项技术的节能和环保效果;三是紧随时代的发展步伐,研发新的绿色节能技术,以满足未来社会的发展需要。总之,在环境污染与能源枯竭的大背景下,应积极响应可持续发展战略的号召,切实提高建筑暖通工程的生态效益与社会效益。

作者:吴慧 单位:青岛红岛亿科建设工程施工图设计审查中心有限公司

参考文献:

第12篇

关键词: 建筑;给排水设计;节能减排;环保

建筑给排水设计要本着节能减排的原则,做到从源头控制,同时它也肩负着节约资源、能源、保护环境的责任。作为设计工作者要从节水、节能和二次供水的污染防治等方面解决建筑给排水设计中的环保问题[1]。

1建筑给排水常见的水资源浪费的几种方式

1.1 热水供应系统循环方式选择不当造成浪费

我国目前热水供应系统的水量浪费也较为严重,主要表现在开启配水装置后,未能及时获得满足使用要求温度的热水,通常要放掉部分冷水后,热水设备才能正常使用。这部分流失的冷水,未产生使用功效,也即浪费的水量[2]。

1.2 超压出流造成浪费

卫生器具给水额定流量是给水配件出口在单位时间内流出的规定出水量。流出水头是保证给水配件流出额定流量,是阀前所需的静水压。若给水配件阀前压力大于流出水头,给水配件在单位时间内的出水量超过额定流量,称为超压出流,该流量与额定流量的差值,为超压出流量。给水配件超压出流不但会破坏给水系统中水量的正常分配,因超压出流量未产生使用效益,故为无效用水量。这部分浪费的水量不易被人们察觉和认识,所以至今未引起足够的重视。

1.3 卫生器具和配水器具造成浪费

部分老式的卫生器具和配水器具浪费了大量的水。如老式的高水位蹲式大便器的冲洗水箱,次冲洗水量竟达12L/s,这造成极大的水资源浪费,特别是在公共卫生间冲水系统、市政公共厕所冲水系统的选择方面,若选择不当,则造成极大的水资源浪费。

1.4 管道、阀门及其他给水配件等泄漏造成浪费

管道老化生锈,阀门的低劣质最等也造成大的水资源浪费。给水管道在管口接缝处及法兰、阀门连接处往外冒水,浮球阀损坏、漏水,无论是用于水池、水箱,其质量的低劣直接导致大量水从溢流管流出。其次埋在地下的管道漏水、爆裂也造成极大的水资源浪费。

2 节水技术具体措施

2.1完善热水供应循环系统

随着人们生活水平的提高,小区集中热水供应系统的应用也得到了充分的发展,建筑热水循环系统的质量也逐渐变得越来越重要了。大多数集中热水供应系统存在严重的浪费现象,主要体现在开启热水装置后,不能及时获得满足使用温度的热水,而是要放掉部分冷水之后才能正常使用。这部分冷水,未产生应有的使用效益,因此称之为无效冷水。这种水流的浪费现象是设计、施工、管理等多方面原因造成的。如在设计中未考虑热水循环系统多环路阻力的平衡,循环流量在靠近加热设备的环路中出现短流,使远离加热设备的环路中水温下降;热水管网布置或计算不合理,致使混合配水装置冷热水的进水压力相差悬殊,若冷水的压力比热水大,使用配水装置时往往要出流很多冷水,之后才能将温度调至正常。

2.2 控制超压出流

根据有关数据研究,当配水点处静水压力大于0.15MPa时,水龙头流出水量明显上升。建议高层分区给水系统最低卫生器具配水点处静水压大于0.15MPa时,采取减压措施,《建筑给水排水设计规范》第3.3.5条也规定,高层建筑生活给水系统应竖向分区,各分区最低卫生器具配水点处的静水压不宜大于0.45MPa,特殊情况下不宜大于0.55MPa,而卫生器具的最佳使用水压宜为0.20MPa-0.30MPa,大部分处于超压出流。所以应根据建筑给水系统超压出流的实际情况,对给水系统的压力做出合理限定。

2.3 推广使用节水型设备,减少用水量

卫生器具和配水器材是水的最终使用单位,一套节水性能设备的好坏,能够对水资源的节约产生非常大的作用。例如,通常淋浴喷头每分钟喷水7L多,而节水型喷头则每分钟只需要3L水左右,节约了一半的水量。可见卫生器具和配水器具的节水性能直接影响着整个建筑节水的效果。所以在选择节水型卫生器具和配水器具时,除了要考虑价格因素和使用对象外,还要考察其节水性能的优劣。

大力推广使用节水型卫生器具和配水器材是建筑节水的一个重要方面。例如,使用小容积水箱大便器。目前我国正在推广使用6L水箱节水型的两档冲洗水箱的大便器,或者以瓷芯节水龙头和充气水龙头代替普通水龙头。在水压相同的条件下,节水龙头比普通水龙头有着更好的节水效果,节水量为3%-50%,大部分在20%-30%之间。且在静压越高、普通水龙头出水量越大的地方,节水龙头的节水量也越大[3]。因此,应在建筑中(尤其在水压超标的配水点)安装使用节水龙头,以减少浪费。

采用多种形式的节水器具,具体比如说,延时自闭式水龙头在出水一定时间后自动关闭,可避免长流水现象。出水时间可在一定范围内调节,但出水时间固定后,不易满足不同使用对象的要求,比较适用于使用性质相对单一的场所,比如车站,码头等地方。光电控制式水龙头可以克服上述缺点,且不需要人触摸操作,可用在多种场所,但价格较高。目前,光电控制小便器己在一些公共建筑中安装使用。

2.4雨水回收利用,节约水资源

雨水利用就是将雨水收集起来,经过一定的设施和药剂处理后,得到符合某种水质指标的水再利用的过程。类似于中水,处理后的雨水作为一种可以利用的水资源可以用于厕所冲洗、城市绿化、景观用水以及其他适应中水水质标准的用水。

建筑物收集雨水的一般结构是,由导管把屋顶的雨水引入设在地下的雨水沉沙池,经沉积的雨水流人蓄水池,由水泵送入杂用水蓄水池,经加氯消毒后送入中水道系统,为解决降尘和酸雨问题,一般将降雨前2min的雨水清除。目前,世界上许多国家都展开了对雨水利用的研究,以节约水资源,减轻当地的用水和污水处理负担。

2.5废水再利用,开发中水的利用价值

中水,来源于建筑生活排水,包括人们日常生活中排出的生活污水和生活废水。中水指的是各种排水经过处理后,达到规定的水质标准,可在生活、市政、环境等范围内杂用的非饮用水。生活废水包括冷却排水、沐浴排水、漱洗排水、洗衣排水及厨房排水等杂排水。不含厨房排水的杂排水称为优质杂排水。

我国的建筑排水量中生活废水所占份额:住宅为69%,宾馆、饭店为87%,办公楼为40%,如果收集起来经过净化处理成为中水,用作建筑杂用水和城市杂用水,如冲厕所、道路清扫、城市绿化、车辆冲洗、建筑施工、消防等杂用,从而替代出等量的自来水,这样相当于增加了城市的供水量。

由于中水工程是影响到整个建筑的系统工程,在已建成建筑中改造比较困难。同时又因为其初期投资较高,所以要想制定成标准规范至少在目前看来是比较难于让开发商接受的。但是从长远看,在水资源越发缺乏的情况下,建设第二水资源─中水势在必行。它是实现污水资源化、节约水资源的有力措施,是今后节约用水发展的必然方向。

3 高层建筑给排水节能新技术

能源是发展国民经济的重要物质基础,也是制约国民经济的一个重要因素,我国和世界上绝大多数国家一样面临着能源危机,而在加强能源建设的同时,最大限度地提高能源的利用效率,大力降低能耗也己经越来越得到重视。所以,高层建筑也是建设部指定要求采用节能技术的建筑物之一[3]。

3.1 合理利用市政管网余压,充分利用给排水管的可用水头H0

在高层建筑中,充分满足用户用水的要求时,我们也要考虑对水资源的节约和能源的节约,特别是在城市管网水压难以完全满足其供水要求的时候,更是要合理利用市政管网余压,充分利用给排水管的可用水头H0、在城市供水中,根据城市供水规模大小不同,一般市政给水管网压力均在0.2-0.4MPa之间。合理利用市政管网压力,采用分区供水方式,可以减少二次加压能耗。这主要体现在用水量较大的公共服务商业设施,如公共浴室、汽车库等等。

如市政管网压力为0.3MPa,则五层及以下楼层可采用市政管网直接供水。五层以上采用无负压变频供水设备供水。这样既不浪费市政管网余压又不至于使低楼层管网压力过高,造成能耗及水量浪费。一些工程中将管网进水直接引人贮水池中,白白损失掉了H0,尤其是当贮水池位于地下层时,反而把H0全部转化成负压,甚不经济合理,因此应该重视H0的充分利用。

3.2 生活给水管道中减压节流措施

在生活供水中,根据小区和楼层的分布特点,减压节流也是有非常必要的。它的有效措施是控制给水系统配水点的出水压力,而设计单位必须提出在配水点前安装节流孔板、减压阀等措施来避免部分供水点超压,为用户提供适宜的服务水龙头,使竖向分区的水压分布更加均匀。即使在分区后各区最低层配水点的静水压仍高达300kPa-400kPa,进行设计流量计算时,若不采取减压节流措施,卫生器具的实际出水流量将会是额定流量的几倍。随之带来了水量浪费、水压过高的弊病,同时易产生水击、噪声和振动,致使管件损坏、破裂。所以在高层建筑给水系统竖向分区后仍应注意减压节流的问题。

3.3 二次供水设备的选择

由于传统的水泵─水箱供水方式中水质易受污染,所以二次供水已越来越多地被变频调速供水所取代。变频调速供水设备是20世纪90年代以来迅速发展并得到广泛应用的供水方式,它采用变频器改变电机的供电频率,根据用水量的大小实现对水泵的无级调速和循环软起动。变频设备已从最初的恒压变量供水发展到变压变量、变频气压供水等方式,根据系统的运行特点和设备的节约特性,合理地选择设备,其节能效果是十分突出的。一般情况下,因为在用水低谷时偏离设计工况最严重,设备的组成必须满足低谷用水量变化的特点,设备必须保证在系统用水低谷时效率高。当低谷用水量达不到单台水泵最大流量的20%时,宜设置小流量泵进行小流量时的自动切换;当低谷用水量为断续小流量时宜设置适合于断续供水的压力供水装置[4]。

3.4 热水供应和太阳能利用

热水供应系统可采取的节能措施主要有:降低使用温度(热水在管道和设备中的热损失与配水点要求的水温成正比,降低使用温度可减少能耗);减少热水耗量,在满足使用要求的前提下减少流率;采用高效能保温材料减少热损失;提高换热器的传热效率;采用节能型产品;开发利用新能源等。太阳能作为一种取之不尽用之不竭的清洁安全的新能源,被越来越多地应用于热水供应系统。利用太阳能的直接加热设备有真空管式和热管式,其集热效率高,保温性能好,受环境影响小,全自动运行,操作简单,维护方便,可全年使用。在太阳能热水系统设计中应注意以下几个方面的问题:集热器的选用根据实际情况考虑其抗冻性能、抗热冲击性能、承压能力等因素;寒冷地区应采取可靠的防冻方式;集热应因地制宜综合应用串联、并联方式使水流平衡;必要时采取辅助加热方式。

4 生活用水二次供水的污染防治

由于城市供水体制的原因,二次供水是建筑给排水设计中保证水压的必然措施,为此也增加了贮水设施、供水设备等中间环节,增大了水质污染的可能性。在确定供水系统时,应做多方案比较,尽量减少中间环节。如在市政管网允许的情况下,供水设备直接从市政管网吸水而不设贮水池;尽量采用变频调速设备,取消高位水池(箱)。

4.1 管材

绝大部分自来水水质有腐蚀倾向,致使金属管道腐蚀严重,从而导致水中余氯迅速减少,浊度、色度、铁、锰、锌、溶解性总固体、细菌学指标等明显增大,造成水质污染。一些发达国家已明确规定普通镀锌钢管不再用于生活给水管。在设计中应当逐步推广使用硬聚氯乙烯给水管、铝塑管、钢塑管、聚丙烯管、聚丁烯管、交联聚乙烯管、纳米聚丙烯等卫生性能较好的新型管材,以保证生活用水在输送环节中不被污染。

4.2 水池(箱)

在很多情况下不得不设贮水池(箱)。水池(箱)中水质污染主要来源于以下3个方面:本体、附件、停留时间。传统的钢筋混凝土水池、水箱由于表面粗糙,极易滋生青苔、微生物、细菌;钢板水箱则易锈蚀,从而使水质下降建议采用不锈钢搪瓷钢板或达到卫生要求的玻璃钢水箱代替传统钢板水箱,采用钢筋混凝土水池时宜加内衬。水池(箱)检修孔、溢流管等附件极易因封闭不严而造成水质污染,在设计上应采取在溢流管上加防鼠网等措施。

水在水箱中贮存24h后余氯为零,超过24h后,水质会严重恶化,而生活消防合用水池中水的停留时间大都超过24h。为解决这个问题,除尽量单设生活水池外,还应在水池中补充加氯或采取其他消毒方法。