化工容器的特点十篇

发布时间:2024-04-26 11:45:12

化工容器的特点篇1

压力容器的制造过程是由设计、机加工和铆接、材料、焊接、无损探伤、计量理化和检验七个部分组成,这七个组成部分之间是相互联系、相互协调、相互制约的关系,共同完成压力容器的制造。产品结构、参数的多样性。压力容器应用的范围比较广泛,涉及许多的行业,在不同的行业中,起到了不同的作用。所以说压力容器的特点是品种繁多,只要是需求不同,作用就不同,制造的结构也不同,制造工艺是多样性的。在安全方面要求比较高,压力容器的制造要遵守制造的标准和相应的制度。由于压力容器多在高温、高压、真空、腐蚀等恶劣环境下进行工作,而且压力容器的体内装的多数是易燃、易爆、剧毒、有害物质等,所以要把压力容器的质量放在生产的第一位,从压力容器的设计就开始要按照一定的要求进行设计工作。随着社会科学的不断进步,新的技术、工艺、材料、理念等的不断更新,加强了压力容器制造标准和规范化发展。压力容器在设计中,要求技术人员要具有专业性的设计水平和相关知识,具备压力容器整体构造的设计理念。由于压力容器涉及的行业比较多,在设计制造中,要遵循多行业、多学科、多角度的综合性压力容器产品,保证质量,制造出职能化的具有控制导向的机械式组织结构,在制造的过程中要注意焊接工艺的水平。

2压力容器制造工艺

2.1制造工艺的现状及存在问题

由于现代化科学技术的广泛应用,促使压力容器制造工艺从传统的手工制造转变为现在的计算机自动化设计和制造工艺,实现了计算机管理系统。例如:上海锅炉厂、哈尔滨锅炉厂、东方锅炉厂、北京锅炉厂、杭州锅炉厂等,通过计算机自动化设计的广泛应用,取得了非常好的成绩。通过对计算机软件的使用,使得压力容器的制造工艺取得了巨大的进步。随着经济全球化的发展,由于计算机软件的应用,加快了交货的时间,并满足了一些客户的特殊要求,大大的降低了制造成本。存在的问题是:有些工艺流程中,有许多重复的工作程序,如:焊接工艺中产品试板焊接工艺的程序编制,从逐台编制到以台代批。工艺编制工作人员的自身素质制约了工艺编制的合理性。焊接工艺的质量影响了生产产品的质量,和产品加工的时间。工艺零件编制重复性,影响了压力容器的制造时间。各个工艺之间有脱节的现象,信息流通不畅,影响了生产产品的流程。

2.2制造工艺的特点和作用

压力容器的制造过程是由制造工艺决定的,起到了指导性的作用。主要工作内容是将设计产品的数据,转换为指令,输入到计算机中进行产品的生产。压力容器制造的主要特点是:压力容器制造是由铆工工艺、焊接工艺、检验工艺、加工工艺、探伤工艺等多个制造工艺组成。其中焊接工艺是压力容器制造的重要工艺,焊接工艺的好坏直接影响着压力容器的质量。在制造压力容器的生产过程中要严格遵守制造许可证的要求进行生产和制造。压力容器的生产和制造是开放式的,要求考虑压力容器的发展历史、应用实际情况、和使用的场地等。

2.3压力容器制造管理的特点概述

压力容器的制造管理是随着先进的技术、装备、知识、材料等的不断更新,从而推动了压力容器制造管理系统的发展,具体表现如下:(1)压力容器的生产模式是等待订单上门的状态,由于产品的特殊性,使得与客户之间很少产生矛盾,产品在生产中不存在难度问题,保证了生产产品的销量,资源保护力度好,具有双赢的作用。(2)压力容器制造生产管理制度的出发点是安全第一,为了保证生产产品的安全问题,在制造的过程中设立了很多的安检程序,保证质量。运用先进的生产技术,促使压力容器制造技术的提升,降低的由人为等因素影响产品质量,缩短了生产的时间。(3)压力容器的制造管理系统对客户的反应灵敏度不够,应变的水平有待提高。生产管理系统的信息量传递靠的是工艺手段,在管理系统中的工艺零件和表格比较多,为了保证压力容器在质量出现问题时,能及时的找到原因,因此要详细的填写表格和相关的文件。压力容器的生产管理采用的是职能化的组织性的管理模式,生产企业的核心不是经营业绩。

3结语

化工容器的特点篇2

关键词:电力电容器全膜发展

1 概述

20世纪60年代后期,随着聚丙烯电工薄膜的出现,电力电容器很快地从全纸介质经过纸膜复合介质向全膜介质发展,产生了全膜电力电容器。欧美发达国家在20世纪80年代初就已经实现了全膜化,而当时我国才开始进行全膜电容器研究。20世纪80年代中后期,我国的主要电容器生产企业(桂林电力电容器厂、西安电力电容器厂、上海电机厂电容器分厂)分别从美国通用电气公司(Ge)、爱迪生公司和西屋公司引进了全膜电容器制造技术和关键设备,经过消化吸收和改进,我国在20世纪90年代中期也实现了全膜化。

全膜电容器具有以下优点:

①击穿场强高(平均值达240mV/m),局部放电电压高,绝缘裕度大;

②介质损耗低(平均水平为0.03%),消耗有功少,发热少,节能,而且运行温升低,产品寿命长;

③比特性好(平均为0.2kg/kvar),重量轻,体积小;

④运行安全可靠。由于薄膜一旦击穿,击穿点可靠短路,避免发生由于纸介质击穿碳化造成击穿点接触不良而反复放电造成电容器爆裂的严重故障。

由于全膜电容器的显著特点,因此,一出现就得到了的推广应用,产品也得到了不断的发展。目前,先进国家的全膜电容器的设计场强已达到了80mV/m,比特性已达到了0.1kg/kvar。我国的制造企业也正在努力研究、提高全膜电容器的技术水平。

本文就主要影响全膜电容器技术水平的三个主要因素,介质材料、结构、工艺进行简要分析。

2 介质材料

全膜电容器的固体介质材料是聚丙烯薄膜,液体介质材料是芳香烃类的混合油,目前大多数企业使用苄基甲苯、苯基乙苯基乙烷,也有少数企业用二芳基乙烷。

2.1 聚丙烯薄膜

化工容器的特点篇3

关键词:化工企业;压力容器;设计;选材;设计方法

由于化学和石油生产行业的生产过程具有复杂性,压力容器作为化工企业主要生产设备,一旦在生产过程中发生事故,不仅会对产品的品质带来较大的影响,而且还会危及人身安全。所以在压力容器设计时不仅需要确保压力容器的结构和规格要满足生产工艺流程的要求,而且还要确保内部结构要具有较好的合理性。同时在压力容器设计时还尽量在做到对结构进行优化,确保制造成本和维修费用的降低,确保压力容器制造费用的最小化。同时还要便于维修、操作、安装、检验及制造。压力容器还要确保其运行时是具有较强的稳定性和安全性,避免压力容器储存物料过程中内部能量过大而导致爆炸事故的发生。由于化工企业物料通常都具有较强的毒性和腐蚀性,所以在设计时需要对容器壁厚进行考虑,在厚度设计时需要充分的考虑容器的工作环境和业主要求,确保化工压力容器能够达到预期的使用寿命。

1压力容器设计时选材原则及依据

压力容器设计选材是一项非常重要的内容,在具体材料选择时需要严格依照相应的设计要求和标准进行,在设计过程中还要遵循相应的选材原则和依据,确保设计水平的提升。

(1)在对压力容器选材时,由于相同的工程设计下使用的材料具有统一性,所以在选择时需要考虑材料的来源、价格、性能、耐腐蚀性、力学特性及容器的应用条件等。

(2)在压力容器的钢材料选择时,特别是对于作为承压元件的钢材料要确保其具有较好的焊接性能,成型性、高韧性及较大塑性储备。

(3)压力容器在设计时需要遵循的原则。1)在压力容器设计时,如果设计的是普通碳素钢压力容器,确保板厚度在8mm以上时则可以选择普通的低合金钢;2)设备的设计需要以强度作为主导时,则选择钢材料型号时则需要与介质特点、设计温度和设计压力等应用限制充分的结合,同时在压力容器相关的要求下选择适宜的钢材型号;3)在压力容器设计时,如果是以结构与钢度作为主导,则受压壳体选择普通的碳素钢即可;4)对于设计的容器在运行过程中需要承受超过500℃的高温或是有铁离子污染、强腐蚀性时,则需要选择不锈钢作为压力容器的主材;5)当压力容器设计温度为250℃以上时,宜选择高压高温抗氢用钢,而当设计温度在350~550℃之间时,选择铬锢低合金钢具有较好的适宜性。

2化工压力容器的设计方法

压力容器作为一种特殊的装置,其与人们的实际生产生活息息相关,这就对压力容器的设计提出了较高的要求。在压力容器设计过程中,需要选择适宜的压力容器设计方法,不仅需要满足压力容器常规设计要求,同时可能会依据应力分析设计要求。要求设计者要根据实际的情况,依据自身丰富的经验,从而选择适宜的设计方法。

目前在压力容器设计过程中较为常用的设计方法即是常规的方法,这种设计方法不仅较为简单,而且易于实施,在设计过程中依据自身的经验,同时依据弹性失效准则作为其理论基础。这里所说的弹性失效准则即是化工压力容器某个最大应力点到达屈服极限时会进入到塑性状态,从而使其失去了纯弹性状态。在化工压力容器设计过程中,需要以应力分析方法作为基础,通过简单计算板壳薄膜和材料力学理论,在计算过程中,只针对一次性施加的静力载荷处理,不兼顾热应力、局部应力和边缘应力,同时也不对交变载荷下的容器疲劳寿命等情况。但在设计过程中,为了确保化工压力容器具有较强的安全性,往往所采用的安全系数较高,在设计过程中任何种类的应力都实施相同的应力值,从而有效的弥补了应力分析的缺陷。

压力容器还具有温差应力和局部应力,特别是在局部应力下,当材料达到屈服极限时,容器的较大范围还处于弹性状态下,这就导致已屈服的局部范围会受到周围弹性区域的制约,有效的对其变形量进行控制,有效的避免了压力容器失效情况的发生。这种情况下,应用常规设计方法很难实现,但在当前计算机技术快速发展的新形势下,部分软件的功能得以增强,所以分析设计这类压力容器的设计方法应运而生。在分析设计方法下,其是以弹塑性失效准则、塑性失效准则为该方法的理论基础,通过对弹性应力进行分析,从而计算压力容器的应力,并依此来对压力容器的应力进行控制和分类。尽管分析设计方法较为复杂,而且所花费的时间也较多,但有效的确保了压力容器安全性的提升。特别是在当前压力容器参数不断增高的新形势下,高强钢的应用、现代化试验和计算技术的采用,有效的解决了压力容器设计中存在的一些问题。在分析设计方法下,压力容器局部塑性范围得以有效的控制,对计算应力的要求有所降低,有效的确保了压力容器结构的安全性。

在当前压力容器设计时,需要对最大剪应力理论进行充分的考虑。在最大剪应力理论中,其指明不管材料处于怎样的应力情况下,只要最大剪应力能够实现材料屈服最大剪应力值,则材料就会存在屈服破坏。所以在分析设计方法需要对压力容器应力进行分类,从而明确其安全系数,确保产品的经济性和安全性。

3结束语

在化工压力容器设计时,设计计算、选材都需要严格遵循设计的标准进行,同时设计人员还要通过对比,采取最为理想的设计方案,确保设计出来的压力容器能够满足稳定性及安全性的要求,同时在满足压力容器相关规范和标准要求的前提下,尽可能的降低费用,确保设计的经济性,从而更好的促进化工行业的健康、有序发展。

参考文献:

[1]周新房.浅谈化工压力容器设计选材问题[J].科技视界,2014(09).

化工容器的特点篇4

LC滤波器工程设计时的几点考虑

1LC滤波器工程设计时几款常用的软件推荐

LC滤波器设计软件的种类繁多,早已步入寻常百姓人家,本文从使用简单、方便的角度来推荐几款免费设计软件。

a)aaDe公司的FilterDesign它可以帮助工程师简单、快速地设计几乎是任何类型的集总参数的低通、高通、带通和带阻滤波器,同时也可以显示滤波器的插入损耗、回波损耗、群延迟和输入阻抗等。使用该滤波器设计软件时,当频率升高,内部的寄生耦合电抗和分布电抗就将破坏它的设计精度。由于寄生效应自然地降低了滤波器的中心频率,所以设计的频率比实际需要的频率要高一些。

b)RF-Filter.exe软件该软件使用非常简单,仅需选择所需用的函数类型、阶数、源阻抗和负载阻抗等参数就可设计出所需参数和仿真波形。用该软件设计一个输入输出阻抗为50Ω、7阶巴特沃斯、截止频率为200mHz的低通滤波器时的仿真波形和电路,用归一化参数计算和仿真设计的参数几乎完全一致,如图1所示。

c)FilterSolutions10.0滤波器设计软件该软件如图2所示。

d)Helical.exe螺旋滤波器设计软件该软件如图3所示。

用该软件设计时输入输出阻抗需要匹配,如果参数设置不合理时,就可以拒绝进入主界面,该款软件适合于窄带滤波器设计。c)FilterSolutions10.0滤波器设计软件该软件如图2所示。d)Helical.exe螺旋滤波器设计软件该软件如图3所示。用该软件设计时输入输出阻抗需要匹配,如果参数设置不合理时,就可以拒绝进入主界面,该款软件适合于窄带滤波器设计。

2进行LC滤波器工程设计时,考虑pCB的事项

a)频率越高时,较薄的介质层将增加插入损耗,增加介质层的厚度将减少这些损耗,但与此同时会增加电路板的穿孔电感或者会产生我们所不期待的信号传输模式。介电常数er较高时将会增加介质中的损耗,而且也会稍微增加导体中的损耗。当LC滤波器需要尽可能小的插入损耗时,虽然选择较厚的pCB板会减少损耗,但也增加了穿地电感,介电常数er应较小些。上面提到的穿透孔产生的穿地电感可由如下公式计算:这个公式说明了穿透孔的直径越小、穿透孔的长度越长则穿地电感越大。所以通过pCB板设计滤波器时,要使穿地电感越小则pCB越薄,滤波器的高频衰减特性越好。所以选择pCB板的厚度时必须考虑插入损耗和穿地电感的折衷。同时通过该公式可以算出穿地电感的实际值,在设计LC滤波器参数时,可以使穿地电感看成是线圈电感的一部分,使串联到电容器的电感值选得小一些。

b)LC滤波器通过pCB板工程制作时,所有元器件的引线必须最短以减少损耗和引线电感。传输的微带线保持50Ω的恒定阻抗,以减少失配损耗及由不连续阻抗引起的反射。在1GHz时,即使1cm的短线,也会有约10nH的电感,形成一个几乎很纯正的电感器。滤波器的微带线中的所有弯曲都应该斜接或者变成圆弧状,以防止辐射到相邻的电路中。一般地线通过最短的路线,通常是通过一个穿透孔接到pCB的接地板,主要是为了降低返回路径的对地电感。同时从pCB顶端的接地板到底端的接地板,应该以1/4波长或者更小长度的间隔,有规律地设置穿透孔。整个pCB的设计尽可能地减小实际的尺寸以减少损耗和辐射。元件应该交叉配置在微带线的两侧,以改善高频域的隔离程度。电容器接地旁边要有穿透孔,空余的地方尽可能地配置上引线孔。LC带通滤波器的制作要选用寄生电感量小的电容器,使含有寄生电感的LC谐振电路的谐振频率重合在几何中心的频率上。

c)进行LC滤波器的工程设计时,必须要考虑到pCB线、元器件和导线之间的耦合。可通过使用屏蔽、减少载流环路的区域、印刷板引线成直角和传输RF电流的印刷板引线互相保持一定的距离来减轻这些不好的能量耦合。当RF信号遇到LC滤波器的耦合电容时,为了减少阻抗变化范围和降低电压驻波比VSwR,元器件应该与微带线具有相同的宽度,并且焊接的轮廓应该平滑以便不干扰信号流。

进行LC滤波器工程参数设计时的考虑事项

a)如果滤波器要隔直流信号,那么应在输入端加一个很大的电容,使得在最低频率上的电抗小于1Ω。如果该LC滤波器是高通滤波器,为阻止直流信号,就应该在输入端接一个串联电容,而不是并联一个电感。

b)如果要设计精度更高的滤波器就要采用更加复杂、准确的现代滤波器理论技术或者更昂贵软件程序来考虑寄生效应的影响。对于低要求应用场合和极点数少的情况下,仅通过软件仿真设计就足够了。频率大于30mHz时,表面安装的元件导致的分布式电抗会使滤波器的中心频率显著地降低,必须考虑寄生响应的影响。可通过减少绕组直径和圈数来减少电感器的匝间电容,可通过更小的元器件来减轻所有元器件的接地电容,可使用以电感相交成直角的方式来减轻电感的相互耦合,可通过使用一个并联的电容器来减轻引线内的固定电感,减小电容器的寄生电感,通过上述方式可减轻寄生响应的影响。

c)LC滤波器在高频率设计时,选用高Q值的电感可以减少插入损耗和降低边缘的圆滑程度。电容器要选用自感量小的元件,如果电容的容许误差较差或者温度特性差就会使得通带特性、中心频率、回波损耗发生变化。可采用将一个电容分为两个只有一半容量的电容器后再并联的办法,从理论上说,电感量可以减少一半,阻带衰减量实际上可改善约10dB。

d)根据衰减频率部分,考虑到费用、插入损耗、群延迟变化和物理尺寸的要求,滤波器应该设计成最小阶数。在没有放大器连接之前,若将设计好的滤波器级联,就会导致交互感应。

进行LC滤波器工程设计时考虑的滤波器函数选型事项

如果需要通带内有最大的平坦响应,对元件的变化不是很敏感的话,则可选用巴特沃斯滤波器,没有特殊要求时优先推荐巴特沃斯滤波器。切比雪夫滤波器在通带内有等波纹起伏的纹波,但截止特性特别好,高的群延迟变化,可通过增加滤波器的通带来抑制群延迟变化。贝塞尔滤波器通带内延时特性最平坦,小的群延迟变化,相位特型好,对要求输出信号波形不能失真的场合非常有用,但截止特性很差,对元件的要求很高。高斯型滤波器常用于频谱分析仪带宽的滤波器中。椭圆函数型滤波器通带内有起伏,阻带内有零点,截止特性最好,但对器件要求严格。勒让德型截止特性比巴特沃斯型好,并且可以用小的器件值来实现。在工程实际设计中依据不同的特点和通带的频率响应、带宽、元件敏感程度和分布电抗以及元件获取真实的参数能力等选取不同类型的函数。

化工容器的特点篇5

关键词:传感器;楼宇智能化;高职院校;课程;改革

【中图分类号】G【文献标识码】B【文章编号】1008-1216(2016)01C-0091-02

在全区各大高职院校中传感器与检测技术是电子信息、自动化控制、楼宇智能化工程技术等相关专业选择开设的一门专业基础课。一直以来因为本课程在各专业课程体系中的基础课程地位,决定了本课程以讲授各类传感器的材料特性、结构组成、测量原理等基础知识为主,不同专业开设这门课程时学生所学知识几乎没有差别。通过对毕业生跟踪调查时发现,在工作之后,有76%的学生认为传感器与检测技术课程非常重要;有80%的学生认为在实际工作中,传感器与检测技术课程在学校所学知识几乎派不上用场。通过与毕业生开展座谈、与用人单位的技术工程师进行交流,发现造成这种调查结果的原因主要是本课程没有根据开设这门课程专业的专业特点进行有针对性的教学内容、教学模式设计,从而造成课程与实际应用脱节的现象。本文以楼宇智能化工程技术专业为例,对传感器与检测技术课程如何进行课程改革进行探究。

楼宇智能化工程技术专业的专业领域主要涉及以建筑物为载体,对建筑物进行智能化设计、改造的生产、施工、设计等行业。毕业生的就业也主要面向与楼宇智能化行业相关的设计、施工、调试、维修、管理等岗位,目前楼宇智能化工程技术专业的毕业生具体工作内容有视频监控、安防、消防,中央空调、给排水、电梯等楼宇智能系统的安装、调试、维修等。在工作中根据楼宇智能化系统的特点,传感器种类以温度传感器、烟雾传感器、压力传感器、湿度传感器、可燃气体传感器、速度传感器、红外传感器为主,相比以前传感器与检测技术课程中介绍的传感器种类少很多,但是要求学生掌握每一种传感器的深度相对较大,需要学生懂得每一种传感器的设计原理、电路结构、测量信号处理、安装调试、系统接入、检测维修等知识,这在原来的传感器与检测技术课程中是完全没有涉及到的。

为了能使传感器与检测技术课程更好地适应楼宇智能化工程技术专业的专业特点,从去年开始对我院楼宇智能化工程技术专业开设的传感器与检测技术课程进行了课程改革。

一、从课程内容上进行改革

根据楼宇智能化工程技术专业特点,对课程中学习的传感器种类进行了筛选,选择在楼宇智能化行业中涉及到的温度传感器、烟雾传感器、压力传感器、湿度传感器、可燃气体传感器、速度传感器、红外传感器作为学习内容。

通过改革,把学生毕业后在工作中不会遇到的传感器类型从课程中删除,将更多的课时留出来对需要重点学习的传感器进行深入学习,从传感器的电路设计、测量调试、系统接入、查故排故等方面进行教学。加大实训、实践教学比重,将教学重点放到对学生的职业性、实践性教学上。

二、从课程性质上进行改革

将传感器与检测技术课程从以前的B类(理论+实践)课程,改为理实一体化课程,在特定的传感器理实一体化教室进行授课。在讲解传感器的基础理论知识后,马上进行特定情境下的传感器产品设计,并在理实一体化环境下对设计图纸进行验证性生产、调试,根据给定的检测要求,对学生自己设计、生产的传感器产品进行安装、测量、信号处理、系统接入,完全重现在楼宇智能化工程中各类传感器检测工程中的典型工作环节,突出课程的专业化、职业化。

三、从考核方式上进行改革

将传感器与检测技术课程的考核方式由笔试变为过程考核,在笔试考核时主要考察学生对传感器课程中的知识点是否掌握牢固,而无法从职业特点出发考核学生的职业能力,而用人单位更看重的是本专业学生具备的职业能力。

在改革后的考核中,通过对学生在完成传感器设计、制作、安装、测试、信号处理、系统接入、检测维修等每一个典型工作环节的表现情况进行过程评价,整体评价学生的职业能力。考核过程贯穿于学习过程,通过对学生每一个重点学习过程进行考察,根据学生的表现进行评分,根据学习过程中存在的问题及时调整教学方法与辅导重点帮助学生更好地完成学习过程。

通过对传感器与检测技术课程针对楼宇智能化工程技术专业领域进行以上改革,学生学习积极性得到提高,学习目标更加清晰;同时课程内容与知识点与后续课程衔接更加紧密,为后续开展单片机(C51)技术、楼宇电气综合测控实训等课程打下了坚实的基础;课程改革后的毕业生在知识能力上的储备也得到了用人单位的肯定,从目前的情况来看,对传感器与检测技术课程进行的课程改革是比较成功的。

参考文献:

[1]郑春娇.传感器与检测技术教学与考试方法改革的几点措施[J].辽宁工业大学学报(社会科学版),2011,(3).

化工容器的特点篇6

关键词:正负共极电极水基超级电容器工艺

一、前言

超级电容器又名电化学电容器[1-3],超级电容器对于电动汽车的启动、加速和上坡行驶具有极其重要的意义。传统的超级电容器极低的比能量使得它不可能单独用作电动汽车能量源,故提高超级电容器的比功率、比能量[4],使之作为辅助能量使用具有显著优点[5]。它在汽车启动和爬坡时快速提供大电流及大功率,在正常行驶时由主动力源快速充电,在刹车时快速存储发电机产生的大电流,这可减少电动汽车对蓄电池大电流充电的限制,大大延长蓄电池的使用寿命,提高电动汽车的实用性,对于燃料电池电动汽车的启动更是不可少的。超级电容器在充电―放电的整个过程中,没有任何化学反应和无高速旋转等机械运动,不存在对环境的污染[6],也没有任何噪声,结构简单,质量轻,体积小,是一种更加理想的储能器。

本文研究了一种正负共极水基超级电容器电极,它具有良好的粘接特性且电极材料表面电阻较小。用该电极进行装配得到了正负共极层叠式串联超级电容器[7-8],它最大的优势是具有内阻小、电压高的特点。其单体工作电压可到达1.6V,是传统式水基超级电容器电压的1倍。

二、实验

我们制作的正负共极水基超级电容器由4个单元组成,分别为电极、聚丙烯膜[9]、电解质、壳体。电极与电极之间由通离子阻电子的隔膜隔开进行串联式叠片,完成叠片后装配到金属壳体中,注入电解液并进行密封。

(一)电极制作方法

1.正负电极材料配比与浆料配制工艺

将粘结剂(ptFe)加入到蒸馏水的真空搅拌罐中,搅拌0.5h使ptFe分散均匀,再加入导电剂Sp(特密高,瑞士)和Cnt浆液(北京天奈科技有限公司,中国)搅拌2h至完全分散,最后加入锰酸锂(湖南杉杉科技有限公司,中国)搅拌3h形成均匀的正极浆料,浆料最终黏度为5~6.5pa.s,固含量约55%,材料加入质量百分比为Lmo:ptFe:Sp:Cnt=92:3:2:3。将CmC(型号a30000,美国)加入到蒸馏水的真空搅拌罐中,搅拌2h使CmC完全溶解,再加入导电剂Sp(特密高,瑞士)和Cnt浆液(北京天奈科技有限公司,中国)搅拌2h至完全分散,再加入活性炭aC(比表面积2000±100m2/g,上海合达炭素材料有限公司)搅拌4h至完全分散,最后加入SBR(型号50%水溶液,深圳诺伊特材料有限公司)溶液搅拌1h形成均匀的负极浆料,浆料最终黏度为16~18pa.s,固含量约25%,材料加入质量百分比为aC:CmC:Sp:Cnt:SBR=90.5:2:2:3:2.5。

2.正负共极电极制作工艺

在特制上下两层隔离烘烤箱的涂布机上将正、负极浆料进行涂布,依据正极面密度为(150±10)g/m2、负极面密度为(268±5)g/m2的工艺要求,将正、负极浆料同时涂覆在同一集流体上,形成正/负共极的电极。

(二)正负共极水基超级电容器装配方法

再将加工合格的电极卷料分切成符合工艺要求的尺寸,以“集流体―正电极―隔膜―负电极―集流体―正电极―隔膜”串联方式进行10个单元叠加形成超级电容器芯体,见图1。超级电容器芯体放入壳体中,加入已配制好的电解液(硫酸锂)并用树脂将壳体密封,在50t的压力机下对密封好的电容器进行挤压。最后在精密的测试设备上对电容器进行激活,形成一种正负共极水基超级电容器,见图2。

(三)正负共极水基超级电容器测试

装配好的正负共极水基超级电容器进行充电活化后,使之具有超级电容器的特性,快速的吸附与脱嵌实现了电源能够快速充电和大电流放电的功能。

使用1a的电流对超级电容器进行充放电测试,得到其工作电压、能量密度。

三、结果与讨论

(一)正负共极电极分析

1.负极浆料均一性好

浆料的均一性直接影响涂布效果。活性炭的比表面积比较大,导致浆料制作时固含量比较低仅20%左右,黏度比较大20pa.s左右,负极浆料输出时流动性良好,固含量23%,黏度18pa.s。涂布过程中浆料不会受外界环境因素影响而出现团聚、结硬块、塞刀口等现象。

2.正负共极水基电极具有良好的粘接特性

传统式水基电极在涂布过程中存在龟裂现象,严重时掉渣,而本文工艺制作的正负共极水基电极具有良好的粘接特性,此特性大大降低了浆料与集流体之间的接触电阻,从而改善了其极化性能。

3.电极表面电阻小

正负共极水基电极通过在材料选择、配料工艺、涂布工艺等方面严格控制,得到的电极表面电阻比较小。使用万用表分别测量其表面电阻和传统式水基电极的表面电阻,测量结果显示正负共极水基电极正极表面电阻为1100Ω左右、负极表面电阻为132Ω左右,传统式电极正极表面电阻为3140Ω左右、负极表面电阻为542Ω左右。

(二)超级电容器测试性能分析

图4为使用我们制作的正负共极水基电极加工得到的超级电容器电性能测试曲线图。图中显示出超级电容器具有较高的电压,单体电压可达到1.6V以上(最高电压可到达1.8V),计算得出能量密度可到达20wh/kg(超级电容器能量密度e=1/2CU2),对比传统式水基超级电容器的电压0.8V,它的电压提高了1倍。

四、结论

本文研究了一种正负共极水基超级电容器电极的制备方法,使用该方法制得的电极具有良好的性能,主要对负极浆料性能、电极粘接性能、工作电压、能量密度等方面进行了测试。测试结果显示,负极浆料固含量可达到23%、黏度可达到18000mpa.s且具有良好的均一性;正负共极电极的粘接性能良好且表面电阻得到了优化,正极表面电阻为1100Ω左右、负极表面电阻为132Ω左右;单体工作电压可达到1.6V以上是传统水基超级电容器(0.8V)的1倍,能量密度大大提高,可达到20wh/kg。

参考文献

[1]ConwayBe.electrochemicalSupercapacitorsScientificFundamentalsandtechnologicalapplications,newYork:plenumpress,1999.

[2]ConwayBe.BirssV,wojtowiczJ,etal.ReportstocontinentalGroup,inc.,1975-1980;D.Craig,Canadianpat.1985,196:683.

[3]ConwayBe.transitionfrom“supercapacitor”to“battery”behaviorinelectrochemicalenergystorage,J.electrochemSoc.,1991,138:1-8.

[4]张治安,邓梅根,胡永达,等.电化学电容器的特点及应用[J].电子元件与材料,2003,22(11):1-5.

[5]王然,苗小丽.大功率超级电容器的发展与应用[J].电池工业,2008,13(3):191-194.

[6]程杰,曹高萍,杨欲生.活性炭-锰氧化物电化学混合电容器的研究[J].电池,2006,36(34):247-248.

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化工容器的特点篇7

关键词:高压真空;断路器;可靠性分析

中图分类号:C35文献标识码:a

一、真空断路器可靠性评估工作研究意义

高压断路器是电力系统中的关键控制、保护装置,对电网的安全运行起着核心作用。随着我国电网监控、检修的智能化,对真空断路器的运行可靠性的要求日益增高。智能化要求改进真空断路器可靠性评估思路和评估手段,以全面、准确的评估断路器的在载状态,为相关企业提供工作稳定性保证,也为相关运行监测机构指定监控、检修方案提供依据具有重要意义。其中,发电机出口保护断路器由于其环境友好性,利于提高设备的保护能力和系统的稳定性,需求日益增长,受到广泛关注。而高压断路器操动机构运动可靠性、稳健性,直接影响着断路器的可靠性。真空断路器操动机构的优化是工程领域中的前沿性课题,具有良好的应用价值,对它的研究有着重要的理论意义和实际意义。

二、高压真空断路器操动机构的分类

高压真空断路器作为一种性能优越的电器,以其体积小、重量轻、寿命长、维护方便和安全等优点,在中压领域市场中占据着主导地位,并且随着技术的不断发展,在高压领域也逐渐得到应用。同时,真空灭弧室技术的发展、新触头材料的发现、纵磁场触头结构的应用和操动机构性能的改进都促进了高压真空断路器的发展。操动机构可以按照驱动方式的不同分为以下几类。

1、手动操动机构:靠手动直接合闸的操动机构。

2、液压操动机构:利用液压作为动力传动介质,操动方式有两种:直接驱动和储能式。

3、电动操动机构:利用电动机经减速装置带动开关合闸的操动机构。

4、气动操动机构:利用压缩空气作为能源产生推力的操动机构。

5、电磁操动机构:靠电磁力合闸的操动机构。

6、弹簧操动机构:利用已储能的弹簧为动力使断路器动作的操动机构。弹簧储能通常由电动机通过减速装置来完成。

7、永磁从动机构:利用永磁体实现合闸保持和分闸保持的一种形式的电磁操动机构。其合闸都是采用电磁操作,分闸可有电磁操动和弹簧操动两种形式。

三、提升真空断路器可靠性面临的问题

一般而言,真空断路器断路器分合闸时,电网的电流或者电压的相位往往容易发生波动、紊乱,容易产生涌流及过电压,对微观子电力系统产生较大的冲击。真空断路器的额定工作电流和短路开断电流的要求都远高于一般电力系统中输配电用的断路器,实现起来难度很大。一直以来,大容量开断能力的真空断路器的新产品研发都是电力工程领域中关注的一个焦点。毋庸讳言,当前,真空断路器状态评估方法存在诊断信号单一、评估结果难以量化、评估判据缺乏参数依据和数据来源杂乱等问题。

四、提升真空断路器可靠性的对策建议

1、从状态评估、故障诊断和信号处理等角度考虑

(3)利用软件,构建断路器运动特性虚拟样机模型,对模型内的静态保持力、系统反力、等效质量和接触器电弧进行模拟测算。根据所测信号数据,校验虚拟样机模型的准确性。(4)断路器数据采集系统和多智能体评估系统可以实现对断路器正常状态、操作机构控制回路电阻增大、分闸弹簧单根脱落、操作及传动机构卡涩和行程传感器故障等状态的测算,验证断路器运动特性状态评估方法的准确性和评估系统的有效性。保证数据采集系统的可靠性。

2、开发研制新型“双触头”结构的大电流真空灭弧室

针对大电流真空断路器涉及到的开断、电流转移过程、温升以及分、合闸机械运动特性与负载特性配合等几个关键问题,设计由主、弧两对触头分别承载大的额定电流和开断高的短路电流的新型“双触头”结构的大电流真空灭弧室。大胆采用双波纹管,大幅度减小合闸弹跳;在杯状触头内部加入铁磁环,改善大电流真空灭弧室的磁场特性,提高真空灭弧室的开断能力。为了解决大电流真空灭弧室温升问题,对矩形直肋散热器进行优化设计。

3、积极探索同步关合技术的应用

同步关合技术出现,为缩短甚至避免出现断路器分合闸暂态过程提供了一直优化解决方案。鉴于断路器分合闸时间分散性是制约同步关合技术实现的难点之一。永磁真空断路器以其结构简单、零部件少、动作分散性小、可靠性高、寿命长等优点,是实现同步关合的理想元件,但永磁真空断路器受温度、控制电压、老化等因素的影响,分合闸时间仍会表现出较大的分散性。为减小分合闸时间分散性,同时减少操作能耗,优化真空断路器动触头的运动特性,提出了适用于一般永磁真空断路器的控制策略:对电容激励模式下

永磁真空断路器的动态方程进行了分析,提出基于电流源激励模式的动态方程。分析电流源激励模式与电容激励模式的区别,对两种模式下机构的动态特性进行对比。由于在电流源激励模式下,真空断路器的分合闸时间不受电容容量和控制电压的影响,更有利于保持分合闸时间的稳定性,为实现基于线圈电流闭环的控制方式,详细分析了滞环控制方法的实现原理,提出了基于线性插值piD模式的滞环控制策略,利用基于线性插值piD的滞环控制方法实现了对线圈电流的跟踪控制,提出了获取较优动态特性曲线的方法,实现了对断路器分合闸特性的控制。

4、对真空断路器弹簧操动机构进行优化设计

以机构构件的尺寸和分、合闸弹簧的刚度系数为设计变量,将加工误差等归入设计变量的容差中,以断路器的分、合闸速度的方差最小化且速度最稳健为目标,对此机构实施稳健优化设计,并对优化结果进行分析,找出该方法的局限性。以机构构件的尺寸和分、合闸弹簧的刚度系数为设计变量,将零部件的加工误差、老化、疲劳等归入设计变量的容差中,以断路器的分、合闸速度的方差最小化且最稳健为目标,建立了此机构的模糊稳健优化的数学模型,并对优化结果进行分析、比较;进一步提高此机构模糊稳健优化结果的稳健性。

化工容器的特点篇8

【关键词】化工压力容器;安全控制

由于各种物理或者化学的因素,化工压力容器常常会出现安全事故。事故一旦发生,不但会造成化工压力容器损坏,而且还会造成人员伤亡以及相当大的经济损失。纵观化工压力容器发生安全事故的原因,一方面是因为化工容器自身因素造成的,另一方面是因为人为因素造成的。据统计,在已经发生的化工压力容器安全事故中,有83%的都是由于人为因素造成的。为此,大力加强化工压力容器的安全控制,对于避免发生重大安全事故,避免造成重大人员伤亡以及经济损失都具有重大的现实意义。

1 从源头抓起,避免化工压力容器出现质量问题

化工压力容器之所以会出现安全问题,和化工压力容器的质量有着非常密切的关系。首先是因为化工压力容器内盛放的多是具有腐蚀性的化工原料,另外,这些化工原料常常在高压下进行保存。这样就给压力容器的质量提出了相当高的要求。为此,在化工压力容器的制造过程中,生产部门要严格按照行业标准进行设计生产,保证其设计与制造的质量,选择耐腐蚀的金属或者合金材料提高其防腐蚀性,在选择制造材料的过程中,还要根据化工压力容器所盛放的介质确定所使用的制造材料。争取设计生产出高质量的化工压力容器。

另外,化工企业在购进的过程中,也要认真按照行业标准进行检查和检测,发现不符合行业标准的化工压力容器,要坚决制止其进入化工生产企业。同时,化工生产企业还要进行制度控制,建立化工压力容器终身负责制,从购进到使用到废弃进行全程监管,责任到人。

2 加强日常检查,避免化工压力容器出现安全问题

从化工压力容器购进那一刻起,化工企业就必须加强针对化工压力容器的安全检查,避免发生重大安全事故。为了做好检查,首先必须制定严格的检查制度,按照特定的时间、特定的地点以及特定的线路进行检查。从化工压力容器的工艺条件入手,检查其压力、温度、化工液体量、化工介质的成分等内容,确定其工艺条件是不是满足化工压力容器安全生产的要求。其次,要严格检查化工压力容器是不是出现明显的腐蚀、变形等问题,各连接管道以及管道接口处是不是出现泄漏,化工压力容器的底座是否牢固,各仪表、仪器、阀门以及电气设备是不是存在安全隐患。第三要认真检查化工压力容器中的各类安全控制计量仪器以及减压装置是不是能够达到安全要求。

如果在对化工压力容器进行安全检查的过程中,发现了安全隐患,并且安全隐患足以能够对生产或者人身安全造成重大威胁时,相关管理人员必须采取相对应的紧急应对措施,排除安全隐患,如果安全隐患比较难以排除,必须叫停化工压力容器的使用,停工进行检查处理。例如:化工压力容器内持续出现压力异常、化工原料温度过高、化工压力容器温度异常或者安全装置无法正常使用等现象,这样常常导致化工压力容器出现安全问题。在这种情况下,如果坚持进行生产,而不进行彻底的处理,必将导致重大安全事故发生,为此,必须停止生产,等到安全隐患排除后才能正常进行生产。

3 防止容器腐蚀,避免出现安全隐患

化工压力容器腐蚀是造成其发生安全事故的最主要的原因。为此,必须认真加强对化工压力容器腐蚀现象的分析,并针对腐蚀原因制定对策,避免出现安全隐患。

通常来讲,造成化工压力容器腐蚀的主要原因有物理腐蚀、化学腐蚀、应力腐蚀和电化学腐蚀等多种情况。物理腐蚀通常为物理溶解造成的腐蚀。例如:呈现液态的金属锌常常可以溶解化工压力容器中的铁,从而引发溶解性腐蚀。化学腐蚀通常是指化工气体以及一些化学物质与金属发生氧化还原反应从而造成金属丢失的现象。例如:二氧化硫等其他可以与铁等金属发生化学反应,从而引发化学腐蚀。应力腐蚀通常是指组成化工压力容器的金属在某些介质的作用下,产生的拉应力所造成的金属延迟裂纹,从而造成应力腐蚀开裂。应力腐蚀通常发生速度比较快,常常在不易察觉的情况下发生,因此,这种腐蚀对于化工压力容器影响巨大,是破坏性最强的腐蚀。电化学腐蚀是指金属和电解质溶液之间发生的有电流产生的腐蚀。电化学腐蚀是化工压力容器最常见的腐蚀。

为了避免因腐蚀发生的化工压力容器安全问题,除了必须保证其设计与制造的质量。还要注意以下几个方面的问题。①、使用缓蚀剂。缓蚀剂具有使用量小,保持金属的物理机械性能以及降低被腐蚀速度的能力。因此,在化工压力容器的制造和使用过程中使用缓蚀剂,就可以有效防止化工压力容器的腐蚀。②、认真把好焊接关。焊接质量直接关系着化工压力容器焊接缝残余应力的大小,环节质量越差,残余应力就越大,裂缝产生的可能性就越大,为此在化工压力容器的焊接过程中,必须认真把好焊接关,严格按照焊接工艺的要求选择焊接使用的材料以及焊接工艺。在焊接之前应该充分考虑焊接使用钢材的淬硬性以及焊接厚度,同时还要考虑化工压力容器的使用环境然后进行预热。焊接完成后还要对容器采取热化学处理,利用晶间腐蚀进行检测或者利用超声波探伤射线进行探伤检测等手段进行质量检测。③、利用电化学保护方法。电化学保护方法包括牺牲阳极和外加电流保护发等两种方法。在保护过程中,在化工压力容器上固定电极电势比被保护金属较弱的阳极,从而保护化工压力容器。或者通过外加电流保护被用作阴极的化工压力容器,避免化工压力容器被腐蚀。④、利用防腐材料。利用防腐材料进行防腐处理是当前化工压力容器防腐的主要方法。防腐材料可以再化工压力容器表面形成一层多孔的薄膜,通过这层薄膜有效降低腐蚀电流,从而达到防腐蚀的目的。⑤、进行衬里保护。衬里保护是实在难以找到适合材料的情况下,综合考虑介质的特点以及温度、压力等多种情况,然后采用适当的材料对化工压力容器进行衬里处理,从而达到化工压力容器防腐蚀的目的。⑥、进行表面覆盖。通过在化工压力容器的金属层外部覆盖保护层的方法达到防腐蚀的目的。例如在化工压力容器表层涂油漆、搪瓷、镀保护性金属等方法。

4 严格控制使用条件。避免人为因素

化工容器的特点篇9

【关键词】:育苗;新技术;工厂化

中图分类号:S604+.3文献标识码:a文章编号:

引言

苗木是大面积种栽和移栽的保证与基础材料,数量充足且具有良好生命力的苗木是种植成功的重要基础条件,随着我国大规模作物种植与公益性绿化种植以及生产用木的逐步推广,对苗木和作物幼苗的需求不断上升,育苗技术受到行业高度重视,育苗新技术和工厂化育苗得到了迅猛发展。

一、育苗新技术

目前的育苗新技术基本是基于各类物理化学技术,加强对幼苗的营养补给和病虫害防治,使其快速、正常、健康发育,并具有较高的存活率,以适应日渐普遍的搬运和移栽过程,目前发展前景比较看好的育苗新技术主要有容器育苗和穴盘育苗。

1、容器育苗

容器育苗是最为常见,包含种类最多的一类育苗技术,培养液、培养器育苗等都是当中的重要分支。与其他育苗技术相比,容器育苗周期较短、便于移动,同时在运输过程中不会伤及根本,幼苗存活率较高,因而使用和研究比较广泛。容器育苗最为关键的两个影响因子,(1)培养的容器,(2)容器育苗的基质。

薄膜、塑料袋、杯子等都可以作为容器育苗的容器,其各自有不同的使用范围,一般而言,普通百日幼苗可以采用薄膜容器,其成本较低,同时对机械和经济条件要求不高。对于培育时间较长,同时在培育过程中需要转移或移动的幼苗,薄膜容器和塑料袋等则容易破碎,容易生窝根,不适用于大规模的机械化生产,此时可以考虑使用纸杯容器,便于运输节约土地,同时也避免了去袋划袋对顶芽或者针叶的损伤。在容器育苗中,容器的形状对幼苗根系发育有很大影响,普通的薄膜和塑料袋容器幼苗根系发育比较均衡,生长速度较快;纸杯容器和水滴状容器中则侧根较多。

对于容器育苗影响较大的其他因素基质,基质类别特点主要成分使用范围重型基质密度大、质地紧密营养土纸杯容器等轻型基质密度小,质地稀松富含有机质的营养液薄膜、塑料袋容器半轻基质结余轻型和重型之间营养土和一定比例的有机质营养袋容器。

2、环保型容器育苗

在现代绿化苗木生产和绿化栽植工程中容器育苗备受青睐,运用越来越多,特别是在反季节或差立地条件下栽植容器苗是最佳苗源选择,因此容器苗日益得到推广。根据有关资料不完全统计:容器苗我国每年培养、栽植超过1亿株,市场很大。容器苗主要优点是:具有完好的土球根系,能够适应反季节和差立地条件栽植,易于成活,同时节省起苗挖土打包工作的优点。但是目前容器苗技术方法也存在明显的缺点,就是由于利用塑料袋作为育苗容器,栽植时需要取掉塑料袋,这一工作比较费时、费工而且容易损坏容器苗土球,影响苗木质量,降低了成活率。同时容器袋又要人工收集处理,容易次生污染环境。鉴于此种情况,有必要研究改进容器苗技术手段,提高容器育苗水平,来适应绿化事业发展需要。

环保容器育苗新技术是为了解决传统容器育苗缺点而设计发明的新技术方法。它主要是使用一种特制的能够自行缓慢分解的营养容器袋并改进原来单袋生产方法而采用多袋模板,比如利用专门制作设有多组杯状栽植孔的生产模板,类似现代水培花卉苗种模式;或者先在模板孔中育苗,出苗时再套可分解的特制袋,这样进行板块化流水线化生产容器苗的新式方法。

(1)、技术优点

特制容器袋是由专用材料研究制作成的,能够在一定的时期分解并为植物吸收利用;苗木培育栽植在其内,根系易于生长,并能形成稳定的根团,强壮的根系还能穿透之,所以也可以叫营养容器袋。营养容器袋与普通塑料容器袋相比,具有一定的保水保肥功能,而且能在一定时间内分解为植物所需肥料,栽植不需要拆袋,环保功能超强,有利于节约型生产与应用。

用生产模板板块生产推动生产苗木向集约型、高效型、流水线生产方向发展,充分有利于规模化生产和现代管理,便于统计数量、搬运运输、场地整理卫生等。

(2)、生产使用方法

将专用生产模板摆放在生产场地上,然后将特制营养容器袋先装上一层的培养土打底,再栽上种苗,然后回填土平或略低于袋口,最后将袋装苗放入专用生产模板杯状孔内,统一淋水压蔸即可。一个生产模板可以装上数十袋容器苗,日后管理按普通容器育苗管理技术培育。模板集装生产还利于转运,场内转运直接端整板模具就行;苗木成品出圃,可以随生产模板一起直接装运,用后回收;用苗时能提出来或倒出来,不用取掉袋直接栽植。

可见环保容器育苗法与传统容器育苗方法相比技术性、适用性、环保性都提高了,优越性明显。

3、穴盘育苗

穴盘育苗是在容器育苗的基础之上发展起来的新型育苗技术,与普通容器育苗相比,它在移栽和转移时不损伤根系,成活率很高,同时可以大大节约种子用量,同一批次的种子出苗也十分整齐,不仅如此,穴盘育苗实现了将手动和自动播种方式相结合,可以配套适应,便于现代化工厂化生产与管理。

穴盘育苗的穴盘可以采用聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚苯泡沫等多种材料,在穴盘上分穴空进行育苗,每孔一苗。目前的穴盘已经逐步实现了标准化与批量化,一般穴盘尺寸为540mm×280mm,根据所育苗大小可设10~400个穴孔。每个穴空注射30%~50%之间的基质,同时保持水分均匀分布。在穴盘育苗中,还要注意穴盘颜色,在夏季和秋季应该尽量使用白色,以减少幼苗根本的热量积累,防止烧苗;在春冬两季,则适宜采用黑色穴盘,以使得其具有更好的吸光性,保证小苗根部的热量,防治冻苗。

二、工厂化育苗

工厂化育苗是对新型育苗技术和现代化工业生产模式的整合,将先进的育苗技术与车间生产结合起来,在当中融合生物技术、现代信息管理与外部环境调控技术,实现种苗的规模化与产业化生产。

1、工厂化育苗的优点

(1)、工厂化育苗新技术省工、省力、节能,效率高,成本低,便于规范化管理,适宜远距离运输。育苗生产实现了专业化、机械化,供苗实现了商品化。

(2)、节省能源、种子和育苗场地穴盘育苗时干籽直播,一穴一粒并且集中育苗,每万株好苗是常规育苗的25%~50%,节省能源2/3。

(3)、便于规范化管理在缺少育苗技术的地区尤其适合。在新菜区,菜农自己育苗缺乏专业培训,育出的苗子质量较差,直接影响到定植以后的栽培管理。

(4)、工厂化育成的幼苗的抗逆性增强,并且定植不伤根,没有缓苗期。定植到田间后,缓苗快,成活率高。常规育成的幼苗是裸根苗,成活率常常受到影响。

(5)、工厂化育苗以轻基质无土材料作育苗基质,这些育苗基质具有比重轻、保水能力强,穴盘苗重量轻,每株重量仅为30~50克,是常规苗的6%~10%,及至保水能力强,保证了运输当中不死苗,育成的幼苗适合远距离运输。

2、工厂化育苗的体系可以划分为育苗技术、机械设备、环境调控等多个子系统,其各自的作用和组成各不相同。

(1)、育苗技术

育苗技术是工厂化育苗的基础,在工厂化育苗中,主要利用温室和栽培床对小苗进行培育,单跨温室通常应东西向布置,而多跨温室则尽量南北布置,在温室中利用批量化生产的穴盘,可以对大量的小苗进行同步培育。覆盖温室的材料应透光隔热,以玻璃最为常见,此为FRp、聚苯乙烯板和聚氟乙烯膜等质轻性优的新型材料也逐步得到推广。

在小苗的栽培床方面,工厂可以根据实际情况采用固定式、移动式和滚动式等多种栽培床,“选择地势平坦,通风、光照、排水条件好的半阴坡或半阳坡”,配置的基质应该具有良好的透气性和保水性,并且及时清除杂草和虫害,保证基质的营养性和纯洁性。

(2)、育苗设备

为了实现规模化和产业化的生产,工厂化育苗需要借助大量的专业设备,最为常见的便是精量播种机和培养机。通过对基质营养组成的监测,及时、精确地对相应成分进行补充,同时对车间内的穴盘和培养容器进行搬运、堆放等。

(3)、环境调控

环境调控系统是对温度、湿度等育苗环境的控制,在产业化生产中,主要利用各种物理设备来调控小苗生长的外部环境,包括加热、降温、遮阳、补光等诸多要素,应根据实际情况选择和调整。

调控内容调控原因调控方式加热大规模种植或气温降低中央锅炉加热系统降温幼苗过多,气温较高自然通风、机械增风、喷雾风机系统、湿帘风机系统遮阳过强光照形成辐射热安装遮阳幕或透光覆盖材料补光光照不足高压钠灯、HiD灯等

结束语

育苗新技术的不断发展推动着工厂化育苗产业的进步,育苗的产业化与规模化将是未来育苗工作的重要发展趋势,相信只要积极探索和创新,一定可以推动我国育苗技术迈上更高的发展平台。

参考文献:

耿广利.现代育苗技术的几点思考[J].郑州工业高等专科学校学报,2008.

邓宇,刘志峰.温室容器育苗基质及苗木生长规律的研究[J].林业科学,2000,9(05).

化工容器的特点篇10

关键词:带圆角矩形截面压力容器;应力分布;数值模拟

中图分类号:K826.16文献标识码:a文章编号:

0引言

随着现代经济的发展,石油化工设备日益大型化和高参数化,所消耗的钢材量,越来越大,同时也给制造带来很大困难。受压容器的横截面通常设计成圆形的,但为了满足特殊的工艺,设备设计和制造方面的要求,也需要设计成承受内压的非圆形截面的结构。本文所要探讨是指带圆角的长、短矩形截面压力容器。

1研究方案

本设计是采用anSYS有限元线性结构静力学分析方法对矩形截面压力容器的应力进行数值模拟。有限元分析是对物理现象的模拟,也是对真实情况的数值近似。通过对分析对象划分网格,求解有限个数值来模拟真实情况下的未知量。其中,结构静力学分析主要用来分析由于稳态外载荷而引起的系统或零部件的应力、应变、位移和作用力等,它的操作步骤通常包括以下几个环节:

建模。首先要指定文件名和分析标题,然后通过前处理器定义模型的几何元素、单元类型、实常数、材料参数,或者从外部的CaD系统导入模型文件;

设置求解控制,即网格划分。

施加约束与载荷;

求解;

检查分析结果。

在使用anSYS进行应力数值模拟过程中,我分别建立带圆角的长、短矩形截面压力容器的三维模型,通过分析与比较,探讨矩形截面容器的变形特点与应力分布规律,为此类压力容器的设计提供参考。

2利用anSYS9.0进行应力数值模拟的过程

为了探讨矩形截面压力容器的变形特点与应力分布规律,在这里我将利用anSYS9.0对不同尺寸的矩形截面容器分别进行建模分析与应力数值模拟,主要分为如下2个部分:

(1)带圆角的长矩形截面压力容器的三维求解过程

具体例子:已知一个矩形截面容器的材质为Q235-a,泊松比μ=0.3,弹性模量e=2.04×105mpa,其宽×高×长为50×50×650mm,壁厚t=2.6mm,圆角半径r=3.4mm,内压pi=0.491mpa。这是一个容器长度与横截面内侧边长之比大于4的壳体。考虑到容器的对称性,可以建立1/8模型,即针对三个面围成一个立体角作为研究对象。求解结果:如图a。

(2)带圆角的短矩形截面压力容器的三维求解过程

具体例子:已知一个矩形截面容器的材质为Q235-a,泊松比μ=0.3,弹性模量e=2.04×105mpa,其宽×高×长为100×70×150mm,壁厚t=2.9mm,圆角半径r=4mm,内压pi=0.294mpa。这是一个容器长度与横截面内侧边长之比小于4的壳体。操作步骤与(2)节类似。求解结果:如图b。

(a)(b)

3带圆角的矩形截面容器常规计算

带圆角的矩形截面容器如图所示,容器侧板和圆角厚度相同,圆角半径r大于等于侧板厚度的3倍。

按照理论公式分别计算带圆角的长、短矩形截面容器,具体例子如下:

(1)长矩形截面容器

已知材质为Q235-a的矩形截面容器在常温下的许用应力[б]t=113mpa,焊接系数φ=0.85(双面焊缝局部探伤)。内压pi=0.491mpa,圆角半径r=3.4mm,壁厚δ1=2.6mm,长边(不包括圆角区)长度之半L=22.4mm,短边(不包括圆角区)长度之半l1=22.4mm,Ls=1mm,无因次参数a3=L/l=1mm,无因次参数ψ=r/l1=0.14,c=-δ1/2=-1.3mm,截面惯性矩i1=Lsδ113/12=1.465,ma=-60.396(nmm),K3=-123。

小结:由计算结果得知,内压作用下的长矩形截面容器的应力值满足要求。

(2)短矩形截面容器

已知材质为Q235-a的矩形截面容器在常温下的许用应力[б]t=113mpa,焊接系数φ=0.85(双面焊缝局部探伤)。内压pi=0.294mpa,圆角半径r=4mm,壁厚δ1=2.9mm,长边(不包括圆角区)长度之半L=46mm,短边(不包括圆角区)长度之半l1=31mm,Ls=1mm,无因次参数ψ=r/l1=0.13,c=-δ1/2=-1.45mm,截面惯性矩i1=Lsδ113/12=2.03,ma=-168.785(nmm),K3=-574.100。

小结:由计算结果得知,短矩形截面容器的应力值在长边侧板与圆角区均超过最大的许用应力值。

4结论

本设计假设条件忽略温度变化、焊缝与开孔削弱等因素影响,采用anSYS9.0有限元结构线性静力学来分析对称性的矩形截面压力容器的变形特点与应力分布情况。

在建立三维模型分别对长、短矩形截面压力容器进行应力数值模拟过程中发现,在内压作用下的壳体变形主要都是发生在侧板的中心部位,端盖板的变形不显著;最大应力出现在壳体两侧板相连接的圆角边的中心处。

通过前后对比分析可知,在相同材质、不同的尺寸和内压作用下,受轴向长度影响的带圆角矩形截面容器产生的变形会有所不同:长矩形容器在侧板的最大变形值为0.021434mm,端盖板的最大变形值约是0.01207mm;短矩形容器在侧板上的最大变形值为0.187632mm,端盖板的最大变形值约是0.168e-4mm。由此可见,尽管长矩形容器受到的内压作用较大,其变形量较小;而当容器较短,即容器轴向长度与其横向尺寸之比小于4时,壳体端盖的支承作用增加了结构的刚性,降低了弯曲应力。

在分析应力分布情况时,无论轴向长度与横向尺寸的比值是否大于4,矩形截面容器上的最大应力集中在两侧板相连接的圆角边的中心处,并且其侧板的中间局部区域以及圆角边的中心处有较大的应力值;最小的应力值是在顶角处。

按照常规计算规定的前提条件是不适宜用于本设计书提出的两个不同具体实例计算,从中说明常规计算分析方法的局限性与保守性。由参考文献[5]的实验值与理论计算值叠加的应力值与anSYS分析结果有较好的一致性,说明利用anSYS对矩形截面容器进行应力的数值模拟有一定的参考利用价值,为工程设计提供了一种有效的途径。

参考文献

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[6]《内压异形壳体简便计算法.压力容器,》吴武,1992年5月

[7]《内压非圆形截面容器设计及校核的pC机软件编制.化工装备技术》,吴武、汤进举,1994年

[8]《低压矩形截面容器的设计计算.化工机械》,孙功昌,1991年8月

[9]《有限长矩形压力容器的应力分析法.化工机械》,郭应征、曾昭景、施孝春、尹侠,1995年