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空氣分離技術范文第1篇

關鍵字：火力發電廠 煙氣治理 氣力輸送 PLC 粉煤灰

中圖分類號：F407 文獻標識碼：A

我國正處于工業發展的高峰期,火力發電廠一直是我國煙塵排放的主要源頭,因此火電廠實現除塵環保非常具有現實意義。氣力輸送系統是火力發電廠環保除塵的重要環節,科學合理地設計其控制系統,發揮其最大的效益十分必要。

采用PLC控制系統,對大型火力發電廠燃燒爐的粉煤灰氣力輸送控制系統進行設計。離線模擬和現場實踐表明,該氣力輸送控制系統控制簡便、靈活、經濟、可靠，完全可以取代工業計算機控制。

1粉煤灰氣力輸送系統

1.1粉煤灰氣力輸送工藝描述

粉煤灰氣力輸送系統是由電除塵器、電動鎖氣器、飼料機、斜槽風機、倉泵、空壓機、粉煤灰灰庫及管線連接組成。

從除塵器灰斗至灰庫部分具體輸送程序為：首先在倉泵泵體內無壓力的情況下，打開進料閥和排氣閥（有倉泵導電除塵器灰斗，以保證倉泵內空氣以潔凈狀態排放）、啟動鎖氣器，把電除塵灰斗內的灰料經鎖氣器斜槽飼料機進料閥送入倉泵內，達到設定填充時間時，停止鎖氣器運轉，關閉進料閥、排氣閥，打開出料閥，再打開進風閥，利用高壓空氣將泵內的灰料通過輸灰管道輸送至灰塔，一個周期完成。然后再確認泵內無壓力后，打開進料閥和排氣閥，如此循環，直至全部完成電除塵器分離出的粉煤灰送至灰塔庫的任務。粉煤灰氣力輸送系統對環境保護和粉煤灰的再利用具有重要的作用，有效地處理了火力電廠鍋爐煤燃燒后產生的廢氣及粉塵污染，優化了粉煤灰的質量。

1.2粉煤灰氣力輸送系統中的設計參數

輸送量,輸送風速和輸送濃度是系統設計和選型的重要參數，對設計要求和工作運行的可靠性起著決定性的作用。

1.2.1 輸送密度

G物――物料輸送總量kg/s

G氣――空氣流量kg/s

輸送密度u=G物/G氣

運用于粉煤灰中等距離輸送,輸送密度應在u=0.5~5之間.

1.2.2 輸送速度

輸送風速,必須保證物料能可靠的輸送,同時也要考慮工作的經濟性.風速過高,能耗過大,動力消耗幾乎與風速的三次方成正比.風速過低,對物料輸送量的變化適應性小,工作不穩定,容易發生堵管.通常當物料的比重和顆粒愈大,輸送濃度愈高,或者管道彎道多,所需風速較大,反之較小.粉煤灰氣力輸送的風速一般為20~25米／秒。

1.2.3 粉煤灰的物理特性

密度/（g/cm3）1.9～2.9 2.1

堆積密度/（g/cm3） 0.531～1.261

原灰標準稠度/% 27.3～66.7

1.2.4 系統出力計算

計算公式：Gf= (Q/v1)× [(p1v1-p2v2) / (m-1)]×[3.6 / (V2/2g+Lf+H+V2fNπ/ 2g)g]

Gf――系統出力,t/h;

Q――進口空氣流量,m3/s;

v1――進口空氣比容,m3/ kg;

v2――出口空氣比容,m3/kg;

p1――進口空氣壓力,Pa (絕對);

p2――出口空氣壓力,Pa (絕對);

m――絕熱系數,可取1.2:

V――管道平均流速,m/s;

g――重力加速度,9.81m/s2;

L――輸送水平距離,m;

f――摩擦系數;

H――垂直升高,m;

N――90°彎頭個數,當彎頭小于90°時,折算為90°彎頭.

2 PLC控制粉煤灰氣力輸送系統特點

粉煤灰氣力輸送系統是一種以空氣為載體，借助于某種壓力設備在管道中輸送粉煤灰的方法。粉煤灰氣力輸送技術具有如下的特點：（1）節省大量的沖灰水，資源節約；（2）在輸送過程中，灰不與水接觸，固灰的固有活性及其他特性不受影響，保證了品質，有利于粉煤灰的綜合利用；（3）減少灰場占地，方便存放和保管；（4）避免灰場對地下水及周圍大氣環境的污染；（5）不存在灰管結垢及腐蝕問題；（6）系統自動化程度較高，所需的運行人員較少；（7）設備簡單，占地面積小，便于布置；（8）輸送路線選取方便，布置上比較靈活；（9）便于短距離或集中定點輸送。

可編程序控制器（PLC）的主要特點1)可靠性高；2)模塊化組合靈活；3)功能強,性能價格比高；4)編程方便；5)適應工業環境，可靠性高，抗干擾能力強；6)安裝、維修簡單；7)運行速度快；8)總價格低等。

3 PLC控制系統設計要點

3.1粉煤灰氣力輸送控制系統的工作原理

粉煤灰輸送系統是利用壓縮空氣將干灰沿輸灰管道輸送至灰庫或中轉倉，輸送空氣壓力較高，輸送距離較長。進料閥由錐閥、連桿和活塞開關等部分組成，當活塞開關的活塞被氣壓頂至上部的時候，連桿帶動搖臂桿使錐閥落下來，進料閥打開；反之，當活塞開關的活塞處于下部的時候，靠活塞開關內部的彈簧壓力把錐閥推到上方，并與橡膠圈壓緊，此時，進料閥是關閉的狀態。

進氣閥是由閥上的上下氣流壓力差與彈簧之間平衡作用，維持一定的開度讓一定量的壓縮空氣進入缸體，使缸體內物料氣化后，利用缸體與管道之間的壓差，將氣化后的物料送至輸送管道。

按下啟動按鈕，系統投入運行，排氣閥打開，通過時間繼電器的延時，延時時間到，進料閥打開，進料時也是通過一個時間繼電器來計量何時料滿；料滿延時時間到，就關閉排氣閥與進料閥。此時生產轉入下一程序，當倉泵壓力達到一個給定值時，倉泵就應進行出料的生產過程。此時進氣閥和出料閥都應打開，出料延時時間繼電器開始延時，出料完成即出料延時時間到，關進氣閥與出料閥，生產自動切換到進料過程，打開排氣閥，然后打開進料閥。

狀態指示：為監控生產過程的進行情況，應設置過程指示燈，對此時此刻的生產過程進行指示。

故障指示：為保證生產過程的順利進行和檢修的方便，應設置故障指示燈與報警設施。在本倉泵的控制系統中，主要是對倉泵進料閥、出料閥和排氣閥的打開和關閉進行監控，如出現紊亂或開關不嚴，就應故障指示，及時修理。

在倉泵輸送系統的控制過程中有大量的連鎖及閉鎖，通過PLC的控制，可達到操作的精確，降低人為的誤操作。在倉泵內仍有余壓的情況下只能打開排氣閥降壓，禁止打開進料閥，進料閥和排氣閥未完全關閉時禁止打開進風閥，以防止返灰；在輸灰管壓力較允許值高時則閉鎖打開出料閥和進風閥，以防止灰管堵塞或堵塞故障變大；在空氣母管壓力較低時閉鎖打開進風閥，防止堵塞；在進風閥未完全關閉時，閉鎖打開排氣閥和進料閥；當倉泵內的灰料高度達到預定位置，同側的另一臺倉泵不再出料狀態，且空氣母管壓力已達到規定值時，連鎖打開出料閥和進風閥進行出料；當空氣母管壓力降到規定值后，連鎖關閉進風閥和出料閥，停止出料；還有閥門故障檢測系統，當一閥門從全關位置到全開位置或從全開位置到全關位置的動作時間超過一定時間值是，則發出報警信號，提示運行管理人員該閥門有故障，應立即進行處理。

4 PLC控制系統程序設計

根據工藝過程的特點和控制要求，首先確定控制過程中的連鎖關系，各個輸入、輸出先后次序和邏輯關系，然后運用邏輯運算的各種基本規律，寫出PLC各輸入、輸出點邏輯關系，再由邏輯關系轉化為梯形圖，程序設計時，除使用PLC的內部輸入和輸出繼電器外，還要充分利用其內部定時器、輔助繼電器等各種功能模塊，然后可利用專用編程軟件在計算機上編寫梯形圖，編好以后，直接將程序下傳至PLC，同時在調試程序的過程中，根據要求，修改定時器時間，以使系統達最佳工況狀態，滿足生產的要求。

氣力輸送系統程序流程圖

5 結語

由可編程序控制器來構成的此粉煤灰氣力輸送控制系統安全、穩定、操作簡便、控制靈活、維護工作量少、修改控制系統相當方便，且有能滿足生產的要求，所以本系統具有推廣價值。

參考文獻

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[5]丁煒 魂孔平.可編程控制器存工業控制中的應用[M].北京:化學工業出版神,2004..

空氣分離技術范文第2篇

[關鍵詞]青貯 機理 控制技術

中圖分類號：S2 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）23-0219-01

1 青貯過程中養分降低的機理

1.1生化反應過程產生的損失

生化反應過程主要體現在青貯的發酵過程。剛收割下的青貯原料，在切碎裝窖過程中，植物細胞尚未死亡，還在進行呼吸。前期為有氧呼吸。植物利用青貯原料空隙中殘留的空氣氧化糖分，產生二氧化碳和水，同時釋放出大量的熱能，如果窖內殘留的空氣過多，呼吸越強烈，放出的熱量越多。植物呼吸會導致原料中含糖量的下降。乳酸菌主要依靠飼料中的糖分進行繁殖和產酸。如果青貯原料中的糖分不足，乳酸菌主要依靠飼料中的糖分進行繁殖和產酸。如果青貯原料中的糖分不足，乳酸菌的生長和繁殖受到抑制，致使乳酸菌的數目下降，產酸量降低，從而導致青貯過程中養分大量流失。另外，在一些酶的作用下，有些蛋白質被分解為氨基酸，隨著分解的進行和植物的萎蔫，有害微生物開始侵入植物體，使牧草植物開始腐敗或變質，同時也耗費掉大量養分，最終導致導白質保存率和牧草品質下降或完全腐爛。

1.2 二次發酵造成的損失

二次發酵是指經過乳酸發酵后的青貯飼料，在開窖飼喂時，由于窖內溫度上升，好氧性細菌、霉菌大量生長繁殖，從而使通氣部分的青貯飼料發生霉變，導致青貯飼料的品質敗壞的現象。青貯料的二次發酵大體上分為三個類型：

快速改壞型：在啟窖后第一天青貯料的溫度就達到最高峰，PH值也隨時間的推移而上升。當青貯料的緩沖能力達到極限時，PH急速上升，經過中性到微堿性階段，最后徹底腐爛，呈堆肥狀。

亞快速敗壞型：是在啟窖后第二到第三天開始出現第一個升溫高峰，隨著溫度下降到接近氣溫，到第四、第五天時又出現第二個升溫高峰，PH值在出現第一個高峰后持續上升。由于PH值的上升進一步誘發好氧性微生物增殖，從而又促使蛋白質、氨基酸分解，如此形成一個惡性循環，直到溫度達到最高峰之后溫度開始下降，走向腐料。

緩慢升溫型：青貯飼料的溫度直到第五天至第八天以后才開始逐漸上升。隨著溫度的上升，青貯飼料慢慢的走向腐爛。

造成青貯飼料的二次發酵的原因有很多，如收割期的延期，多數的青貯原料遇到早霜；原料在切短過程中切得過長，裝窖密度變小；裝窖后沒有用重物壓緊；每日取出量少，對暴露面不能及時覆蓋或覆蓋不嚴等等，都會引發二次發酵。

2 控制技術

2.1 原料的種類和收割時間

2.1.1種類。在青貯原料中糖分含量較高的如玉米、甜高梁、禾本科牧草、甘薯秧、蕪青、甜菜葉、向日葵等。這類原料中含有較豐富的糖分，在青貯時不需要添加其它含糖量高的物質。

有些原料含糖量較低，但飼料的品質和營養價值較高，如紫花苜蓿、紅豆草、沙打旺、三葉草、飼用大豆等豆科植物多為優質飼料，應與含糖量高的原料如玉米、甜高梁溫合青貯，或添加制糖副產物如新鮮的甜菜渣、糖蜜等混合物在一起進行青貯。

有些原料不僅含糖量低，而且營養成分含量不高，適口性差，必須添加含糖量高的原料，才能調制出中等質量的青貯飼料。如南瓜藤和西瓜藤等。

2.1.2收割時間。青貯原料的收割時間要適宜。豆科牧草應在花蕾期收割，禾本科牧草應在抽穗階段收割，帶穗玉米青貯的最佳收割期是乳熟后期至蠟熟前期，即玉米粒尖部出現黑層時為最佳收割期，玉米稈青貯在完全成熟而莖葉尚保持綠色時收割，甘薯藤青貯在霜前收割。收割期不易過早也不易過晚，過早收割會影響青貯的質量，過晚收割會使飼料品質降低。

2.2 青貯設施的種類及選擇。

近年來，隨著我國畜牧業的飛速發展。青貯飼料也得到了廣泛的應用。青貯飼料的用量也越來越多，青貯設施的存在起到了重要的作用。提高了大量青貯飼料的青貯量。為規模較大的飼養來了不可置疑的經濟價值。因此青貯設施的建造成為了目的養殖戶所關注的重要問題之一。我國的青貯設施主要有青貯窖、青貯壕、地面青貯堆、青貯塔、半地下式堆貯這5類設施，青貯塑料袋在我國應用較少。

為了提高青貯的質量，經過多方面的資料參考和實地考察，對目前我國所應用的青貯設施的建造提出了比較科學和全面的數據和對管理方面應注意的問題進行了分析并加以總結。

空氣分離技術范文第3篇

關鍵詞：電氣自動化；控制技術；電力系統；運用

中圖分類號： F407 文獻標識碼： A

前言

電氣自動化是一門綜合計算機網絡技術、電子技術和微機控制技術等方面知識為基礎的一項現代化電力技術。在電力企業的建設與擴建工作中，電氣自動化控制技術能夠有效地幫助企業解決電力生產能力擴大和電力傳輸范圍擴展等方面的問題，其已經成為現代電力企業發展的一個重點項目。對于當前電力企業發展而言，應當完善自身科學技術，形成自己的管理體系，為電氣自動化控制技術的廣泛應用打下良好基礎，進而促進電力企業的全面發展。

一、電力系統的電氣自動化控制技術

1.電力系統與電氣自動化

電力系統是一個生產電能，同時消費電能的系統。為了實現電能的生產和消費，電力系統會運用一些手段對電能進行控制，保證電能的合理利用。電氣自動化是指電力企業中的電氣工程相關電力系統對自動化控制技術的運用。電力企業中電力系統是一個龐大且復雜的大型計算機網絡系統，傳統的電力系統運行模式是非常復雜的，同時不易操作，需要對電力系統進行維護的人員非常多，并且這些人員還需要具備相關的電氣專業知識和技能，這對電力企業的生產成本來說，非常不利，不止生產成本高，同時也不利于管理，出現的相關生產、人員、系統管理方面的問題非常多。隨著科學技術的發展，信息時代的到來，電力企業在電力系統中引進了一種電氣自動化控制技術，減少了電力系統中出現的人為失誤操作問題，節約了電力企業生產成本，促進了電力企業生產效率的提高。

2.電力系統中電氣自動化控制技術具體運用

1）電力系統中電網調度自動化。電網調動自用化是電力網絡系統進行電力相關信息采集、信息命令、信息執行、信息控制的一種運行模式，有電力信息控制中心、主要的電站系統和信息運輸通道等。一般調度人員通過遙控和發送指令進行電氣自動化控制。電力系統中電網調度自動化有利于調度人員全程動態監控電網的運行狀態，迅速解決電網中出現的問題，保證電網的健康穩定運行；方便電網中數據信息的采集和傳輸，同時具有自動化進行打印和制表的功能，操作非常簡單。

2）電力系統中變電站自動化。變電站的自動化是在對變電站里的一切生產設備和生產系統進行全程監控和控制，運用相關計算機技術取代人為監控管理和人為操作，在很大程度上減少了電力企業的人工成本，并能獲得良好的管理效果。變電站常規二次系統運用微機技術進行電力系統中變電站的畫面監控，對于變電站中相關的數據、狀態都能進行辨別和測量，還能自動進行預警、報警打印等工作，促進了變電站管理優化和完善。

3）電力系統中發電廠分散測控系統自動化。發電廠分散測控系統在電力系統中簡稱 DCS，DCS 是一個龐大的多級計算機系統，運用了計算機多種綜合功能，具有計算機中的通訊技術、顯示技術和控制技術功能，可以進行發電廠的分散測控、分級管理和集中操作。隨著計算機技術快速發展，計算機產品的更新換代，發電廠分散測控系統進化的越來越高級，功能越來越齊全，促進了發電廠自動化管理的完善。發電廠分散測控系統自動化通過計算機控制中心接受發電廠現場發送的數據、電阻和開關量等參數，這些參數經過計算機的執行控制中心，完成生產過程中的全程監控和預防保護等工作。

二、電子計算機技術在電力系統自動化發展中的重要性

1.推動電力系統自動化發展創新的主力軍

隨著電子計算機在我國大范圍的使用，我國電力企業的電力系統自動化設備進行了全面的更新換代。我國大量引進國外的先進技術設備和全自動化技術，為我國電力企業電力系統的自動化發展奠定了基礎。電子計算機從電子管數字機發展到晶體管數字機到集成電路數字機到現在的大規模集成電路機，每一次的發展和創新都讓計算機的功能變得更加強大，而計算機本身卻變得精致和輕巧。現在的電子計算機內存變的更大，處理器的運算速度變的更加快速，控制中心控制的范圍變的更廣泛，計算機的儲存和記憶功能變的越來越強，這些計算機功能的開發與利用，為電力系統自動化發展和創新提供了源源不斷的動力。

2.電力系統中運用計算機自動化控制技術的表現

1）電力系統中電氣設備的自動化。據電力企業的相關資料數據顯示，常規電力的一次設備安裝地點和二次設備的安裝地點相距比較遠，信號比較弱；電力一次設備自動化設計和二次自動化設計就能將常規的電力設備安裝的全部功能實現，可以節省大量的電力材料，節約安裝成本，給電力企業帶來實際經濟效益。

2）電力系統中電氣設備的檢測。電力系統中電氣設備檢測是將計算機中電力相關的重要信息參數進行長期的全程檢測，對檢測中的結果和狀態進行相對的維修和維護工作，從而保證電力企業中電力系統電氣設備的工作性能良好。

3）電力系統中電力互感器的運用。在輸電線路中必須要用到的一個設備便是電力互感器，互感器的運用保證了電力系統中輸電線上的電壓穩定性。

3.自動化控制技術在變配電場所中的運用

電力系統涉及的材料設備很多，有線路、電容器、變壓器等，自動化控制技術的運用可以對這些材料設備起到保障作用，通常我們所知道的就有電流的保護、電壓的保護及一些材料設備的保障等；自動化控制技術的運用可以在變配電場所中起到對外聯系的作用，通過計算機自動化程序，電力企業的電力系統管理人員利用自動化控制技術進行各電力系統站與站之間的聯系，可以近距離實現電力數據信息的傳輸、遙控等，實現對外聯系過程的自動化；自動化控制技術的運用在變配電場所可以起到全程監控的作用，利用電力系統中電氣自動化控制系統進行變配電場所中全程監控系統運行狀態、人員工作情況及系統中可能會出現問題的地方等，讓這些地方能實現全面監控和預警功能，電氣自動化控制系統還能對一些基本工作進行自動化的描繪，如圖表、報表還有曲線之類的圖形等。

三、電氣自動化控制系統的未來發展趨勢

1.統一化和市場化發展

電氣自動化的技術是朝著統一化的方向發展的，如果能將電氣自動化所設計的電氣產品的設計、開機和維護這些方面都統一設計和管理，那么可以提高電氣自動化的全面發展。如果只是把開發的系統和運行的系統分開考慮，那么就還停留在原來的基礎上，要通用化，使系統之間存在聯系。對于現場的設施和管理數據這些方面都要保持穩定的連接狀態。另一方面，也要把電氣自動化控制系統推向市場化。

2.標準化和安全性

電氣自動化的控制系統在引進了國際上一些標準化的技術之后，對于接口要求標準化，這樣成本就會降低，生產中的數據的資源也能及時的共享。如果企業采取微軟的操作系統，為了考慮到自動化的設計要求，就可以在辦公室使用 IP 系統。通過在管理系統和自動化控制之間用 PC 系統，用標準化的程序接口來進

行企業之間的數據的交換，從而就解決了通信的問題。同時，我們也應該加強電氣自動化控制系統的安全性，在電氣自動化的控制中對安全的技術控制是一個重要的發展方向，就是要力求保證自動化系統的安全性。如果電氣自動化有的技術不能保證絕對的安全，那么要提高用戶的選擇安全性和明確使用時怎樣才能保證

安全的知識。

3.電氣自動化控制系統朝著創新方向發展

無論是哪一種技術，都不能停滯不前，要不斷的創新。對于電氣自動化控制系統，在各種技術競爭激烈的情況下，自動化技術也要朝著創新的方向去發展。企業要不斷的吸收別人的經驗，然后自主進行研發，加大科研的投入量，這樣可以保證電氣自動化的創新空間更廣闊。現在國家的各項政策和制度，也在加大對技術創新的扶持，所以在良好的政策形勢下，要把握時機，然后將企業朝著自主創新的方向發展，轉換模式，提升電氣自動化控制系統的創新能力，才能適應社會發展的需要。

結語

電氣自動化控制技術在電力系統中的運用越來越廣泛，地位越來越重要。隨著電力市場的迅速發展，電子計算機的功能變的越來越多，越來越強大，自動化程度越來越高，促進了電力企業電力系統的自動化發展，為電力系統的健康穩定運行提供了保障，提高了電力企業的經濟效益。

參考文獻：

空氣分離技術范文第4篇

【關鍵詞】大體積混凝土；施工；溫度

1.技術措施分析

1.1混凝土的溫度控制

對大體積混凝土的溫度進行控制，包括控制混凝土出攪拌機溫度、混凝土入模溫度和混凝土內部溫升值等方面。有效控制混凝土的溫度，可降低結構物內部和表面的溫差，降低和減少溫度裂縫的產生。

1.1.1控制混凝土出攪拌機的溫度

根據攪拌前混凝土原材料總的熱量與攪拌后混凝土總的熱量相等的原理，可用以下公式計算出混凝土的出機溫度TO：

T=

式中：

Cs、Cg、Cc、Cw――分別為砂、石、水泥和水的比熱，J/(kg?℃)，一般取Cs=Cg=Cc。=800J/(kg?℃)，Cw =4000J/(kg?℃)。

Ws、Wg、Wc、Ww――分別為混凝土中砂、石、水泥和水的用量，kg/m3。

Ts、Tg、Tc、Tw ――分別為砂、石、水泥和水的溫度，℃。

Qs、Qg――分別為砂、石的含水量，%。

由式(1)可見，砂石的比熱較小，但其在每m3混凝土中所占的比例較大(尤其是石子占混凝土重量的45%左右)；水的重量在每m3混凝土中占的比例較小(占混凝土重量的6.5%左右)，但水的比熱較大。因此，對混凝土出攪拌機溫度影響最大的是石子及水的溫度，砂的溫度次之，水泥的溫度影響較小。所以，降低出機溫度最有效的辦法是降低石子和水的溫度，其次是降低砂的溫度。

1.1.2控制混凝土入模的溫度

混凝土的入模溫度即澆灌溫度，是指混凝土從攪拌機出料后，經攪拌車或其他工具運輸、卸料、澆筑、振搗、平倉等工序后的混凝土溫度。根據相關資料 ，混凝土澆筑溫度工。可按下式計算：

Tp=To+(Tcl ―To)(θl+θ2+θ3)(式2)

式中：

To――混凝土出攪拌機溫度，℃。

Tcl――混凝土運輸澆筑過程中的氣溫，℃。

θl――混凝土裝、卸和轉運溫度變化系數，每次變化系數為O.032，如裝、卸和轉運共3次，則θ1=0.032×3，如裝、卸共2次，則θ1=0.032×2，其余類推；

θ2――混凝土運輸過程中溫度變化系數，θ2=At，t為運輸時間( min)，A取0.0005～0.0040。

θ3―混凝十澆筑過程中溫度變化系數，θ=0.003t，t為澆筑時間(min)。

由式(2)可見，從混凝土出機溫度到澆筑溫度，以混凝土的裝卸和轉運次數、運輸和澆筑時間以及運輸澆筑過程氣溫高低的影響最大。所以，盡可能減少裝卸和轉運次數、縮短運輸和澆筑時間以及降低運輸澆筑過程的溫度對控制混凝土的澆筑溫度具有重要意義。

1.1.3控制混凝土的內部溫升

混凝土中的熱源主要來自膠凝材料(尤其是水泥)的水化熱，膠凝材料的水化熱使混凝土溫度升高。假定混凝土處于不能散發熱量的絕熱狀態，此時混凝土內部的溫升稱為絕熱溫升。控制混凝土內部的絕熱溫升關鍵是控制絕熱最高溫升。絕熱最高溫升Tmax計算：

T=式中：

w――混凝土中水泥含量，kg/m3。

Qo―― 水泥水化熱，J/kg。

C――比熱，一般為0.92～1.0×10。J/(kg?℃)。

γ――混凝土容重2400～2500kg/m3

但是，實際結構都不是絕熱的，在水化熱升溫的同時，就有散熱發生，故實際的最高溫升一般都小于絕熱溫升。則土建工程大體積混凝土最高溫升值TTmax。可按下式計算：

T=T++式中：

Tp一混凝土澆筑溫度，℃。

Q――混凝土中水泥用量，kg/m3。

F――混凝土中粉煤灰用量，kg/m3。

由式(4)可見，混凝土升溫的主要熱源是水泥水化熱，選用中低水化熱的水泥品種，是控制混凝土溫升的最基本方法，見表l。其次，在滿足混凝土強度和耐久性的前提下，可采用減少混凝土中水泥用量(水泥用量每增減10kg，其水化熱將使混凝土的溫度相應升降約1℃)，增加礦物摻合料(如粉煤灰)用量的措施控制溫升(摻加摻合料可在不改變水泥品種的前提下有效降低混凝土的溫升)，見表2。

表1水泥水化熱值（KJ/kg)

表2摻加粉煤灰對水泥水化熱的影響（KJ/kg)

1.2混凝土的澆筑控制

澆筑控制主要是強調對混凝土拌合物表面的抹面處理及初凝硬化之前的抹面處理。這些措施主要是為了改善新拌混凝土的表面狀況，減少干燥收縮微裂縫的形成。

學者模擬混凝土施工的實際情況，設計了A和B兩種施工方式，其中A為混凝土澆筑后直接暴露于相對濕度55%.的條件下，而B則為混凝土澆筑后在終凝硬化前對混凝土進行二次抹面處理，實驗結果見表3。從結果看出，與直接暴露的施工方式相比，抹面處理后混凝土的初裂時間推遲了，而且裂紋的數量、總長、開裂面積都有所減少，開裂程度較小。這是因為通過混凝土初凝后的二次抹面一方面可以消除混凝土早期產生的微裂紋；另一方面抹面也封堵了已經形成的失水通道，減少水分的直接揮發；而且二次抹面還可以使混凝土表面更密實，提高其表面強度。因此，通過二次抹面可顯著減少混凝士表面形成的裂紋。

表3不同施工方式對混凝土開裂的影響

大體積混凝土施工強調收二次面，第一次是粗收.起平整作用(即澆筑的同時進行平整收面)；第二次是細收(二次抹面)，預防或減少表面微裂紋，在初凝硬化前進行二次抹面(初凝時間以現場實測為準，采用木模抹面、不要壓光)。

1.3混凝土的養護控制

大體積混凝土施工后要加強保濕保溫養護，包括初、終凝之前的覆蓋養護及覆蓋養護時間的保證等方面。在混凝土澆筑之后，盡量以適當的材料加以覆蓋，采取保濕和保溫措施，不僅可以減少升溫階段的內外溫差，防止裂縫產生和擴展，而且可以使膠凝材料順利水化，提高混凝土極限拉伸值，防止產生過大的溫度應力和溫度裂縫，確保結構物的強度增長和耐久性的提高。需要注意的是，把握養護時間是獲得良好養護效果的關鍵，若養護時間把握不當，養護將失去意義。

2.工程實例應用

某28層商業住宅項目的轉換層為大體積混凝土結構施工，采用現場攪拌的C45泵送混凝土澆筑，為了確保結構物的工程質量，針對該項目大體積混凝土施工的特點，制定了一系列的技術措施。這些措施嚴格實施后，取得了顯著的效果，轉換層的大體積混凝土結構沒有出現嚴重的可見裂縫。

2.1制定的技術措施

為了有效降低和減少轉換層有害裂縫的產生，對大體積混凝土進行溫度、澆筑及養護等方面的控制，技術措施如下：

溫度控制（混凝土出機溫度、入模溫度和溫升值的控制）澆筑控制（強調收二次面，初凝之前進行二次抹面）養護控制（初凝之前蓋潤濕的麻包袋，終凝之前蓋塑料薄膜，覆蓋時間12-14天）

(1)控制混凝土出攪拌機的溫度在28～C以下。采取如下措施：

①防止太陽直曬砂石，降低砂石的溫度，可在砂、碎石堆場搭設簡易的遮陽裝置或者對碎石、砂堆場中的集料進行灑水噴淋，溫度可降低3～5～C(和氣溫相比)。

⑦避免立刻使用剛從罐車輸送進攪拌罐的水泥。

③可用冰水作為混凝土拌合用水(澆筑混凝土前一個晚上將冰放入儲水槽中，降低拌合水的溫度)，這樣可大幅降低混凝土的出機溫度。

(2)控制混凝土的入模溫度在35℃以下(即混凝土澆筑的溫度)。應盡可能地避免太陽直射泵送管道，高溫天氣情況下(太陽暴曬)應經常灑水冷卻管道。

(3)控制混凝土入模后的最大溫升值在55℃以下。采取如下措施：

①對現行C45混凝土配合比進行調整(見表4)，降低混凝土的絕熱溫升值，不得隨意更改配合比和加水。

②轉換層的混凝土采取整體分層連續澆筑的方式，沿長度方向自一端向另一端進行，每層連續澆筑的厚度應在500～600Imm必須在前層混凝土初凝之前將次層混凝土澆筑完畢，否則層面應按施工縫處理。

(4)轉換層混凝土強調收二次面。第一次是粗收，起平整作用(即澆筑的同時進行平整收面)；第二次是細收(二次抹面)，預防或減少表面微裂紋，在初凝前進行二次抹面(初凝時間以現場實測為準，采用木模抹面、不要壓光)。

(5)高層建筑轉換層的大體積混凝土施工應加強養護。混凝土的養護要遵循以下原則：

①二次抹面后，立即在混凝土結構物的表面及側面模板覆蓋提前潤濕的麻包袋(麻包袋必須充分潤濕，覆蓋工作必須在初凝之前完成，否則不能有效預防裂縫)。

②麻包袋覆蓋完畢后，應立即或在終凝之前覆蓋塑料薄膜，如條件允許，可先進行蓄水(即四邊圍護，放水養護)再蓋塑料薄膜(養護時間的掌握極為重要，如果混凝土晚上已經終凝，直至第二天才蓋塑料膜養護，將失去意義)。

③混凝土的覆蓋養護要持續12～14d(不得隨意縮短，否則混凝土結構物將產生裂縫并造成強度損失)，養護期間要經常掀開塑料膜噴淋麻包袋表面以保持構件表面濕潤。

(6)如突遇大雨，應盡快中止混凝土澆筑；對己澆筑還未硬化的混凝土應立即進行覆蓋，嚴禁雨水直接沖刷新澆筑的混凝土。

2.2技術措施實施后的效果

上述3.1的措施嚴格實施后，取得的效果見表5。

表4混凝土配合比的調整

表5實施后的結果與效果

空氣分離技術范文第5篇

關鍵詞：公路旁土壤；重金屬；空間分布；灰色關聯

中圖分類號：S151.9；X131.3 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2014）03-0527-05

土壤是重要的農業資源，也是污染物重要的匯集地。公路運營、農藥與肥料的使用、污水灌溉和工業“三廢”排放均能造成土壤受到重金屬污染[1-3]。除此以外，土地利用方式[4]、重金屬形態特征[5]、土壤理化性質[6，7]都對它的遷移和固化過程有重要影響。雖然以公路旁土壤為載體的研究不少[8，9]，但專門探討公路旁土壤重金屬空間分布與理化性質關系的研究卻較少[10，11]。因此，研究土壤重金屬分布特點與土壤理化性質及周圍環境的關系，可為土壤修復提供參考。

1 材料與方法

1.1 采樣區概況

采樣路段位于連霍高速鄭汴間中牟段（1994年通車，車流量大），屬暖溫帶大陸性季風氣候：年均氣溫14.4 ℃，年降水量616 mm，平均風速3.0～3.5 m/s。成土母質為黃河沖積物，以沙質土為主。農作物有小麥、花生、棉花等，主要施用碳酸氫銨、磷肥和農家肥等。樣區周圍10 km內無“三廢”排放企業，3 km內無鄉鎮等人口稠密的居民點。農田灌溉均取自地下水，無污水灌溉現象。

1.2 樣品采集、處理及測定

前人研究表明，在靠近公路的100 m范圍內土壤受污染程度較為嚴重。本研究按距離路基0、5、15、25、35、50、75、100、200、300和1 000m布點（1 000 m樣點為對照點），共布設3個斷面（圖1，分別為萬勝、盧崗和林場斷面，彼此間距在4 km以上）。按梅花形布點和四分法取樣，共采集33個表層土樣。在距離路基30 m處挖掘剖面，采集9個土壤剖面樣品。經自然風干、研磨、過篩后裝袋備用。土壤重金屬均為徹底破壞礦物晶格的總量，試劑為優級純，用水為去離子水，原子吸收光譜儀為AA-6601F型（日本島津）。酸度計為PHS-3B型（上海）、重鉻酸鉀容量法（外加熱）測有機碳、PD型顆粒分析儀（成都）測土壤機械組成、醋酸銨法測陽離子交換量[12]。

2 結果與分析

2.1 3個斷面各表層土樣6種重金屬含量水平分布特征

由圖2可知，3個斷面各表層土樣6種重金屬含量在距路基0或5 m處均有一個較高值（林場的Cr和Cu例外），這是因為無鉛汽油燃燒尾氣顆粒物中仍含有鉛、鎳、鎘等多種元素[13]，含有多種重金屬的輪胎和筑路材料的磨損顆粒以及運輸物品的泄漏均以各種形式顆粒存在于路表，由于路面徑流或人為清掃，這些顆粒物質便排放到路基附近，因此導致距離公路較近地域的各種重金屬元素都相對較高。

其次，隨著離路基距離的增大，各曲線均沒有呈現出簡單的下降趨勢。這是因為汽車尾氣中重金屬元素是依賴顆粒大小不同粉塵的吸附作用而得以擴散。而且不同重金屬元素或是同一重金屬元素在不同粒徑粉塵中的吸附效果并不一致[14]。依據大氣污染物中的連續點源擴散模式[15]，這些粉塵除粒徑極小的部分直接逸散到大氣中以外，其他大部分均在高速公路兩側發生沉降，并且在遠離路基的某一距離范圍內出現沉降濃度最大區域。如萬勝的Cd（距路基75 m處）、Ni（距路基50 m處）、Pb（距路基75 m處）、Zn（距路基200 m處）、Cr（距路基200 m處）在遠離路基處出現了污染峰值點。

各斷面大部分元素在出現峰值（帶）后，曲線總體上呈現出較為明顯的下降趨勢（以萬勝的Cd、Pb和盧崗的Zn、Ni、Pb、Cu和林場的Pb、Cd、Zn、Ni曲線最為明顯）。但是，萬勝和林場斷面的Cu在1 000 m對照點的含量并沒有明顯低于整個斷面有些更靠近公路樣點的含量，這表明公路運營并不是造成路旁土壤出現重金屬污染的惟一原因。前人研究表明有機肥的施用可使農田土壤含銅量大幅度提高[16，17]。因此，公路運營、施肥及土壤背景都可對重金屬累積產生影響。

2.2 土壤重金屬含量垂直分布特征

剖面設計規格為80 cm×150 cm×100 cm，并根據土壤顏色、結構和質地等外部形態劃分土層。但由于黃河在其下游表現為地上懸河（導致兩側區域地下水位高），考慮到地下水對土壤重金屬遷移的影響，3個剖面均挖到地下水浸出為止，如林場剖面深度只有30 cm，土壤剖面不同深度重金屬含量見表1。鑒于林場與萬勝剖面挖掘較淺，土壤分層有限，因此主要分析盧崗剖面重金屬垂直分布規律（圖3）。由圖3可知，盧崗剖面土壤重金屬表層富集十分明顯，其他兩剖面也有類似特點（林場的Cd和萬勝的Ni例外）。在未受人為干擾的土壤剖面中，一般是隨著深度的增加重金屬含量逐漸減少。這主要是進入土壤的重金屬受到土壤膠體的吸附、代換、絡合和螯合作用，大部分被固定在表層中。Scheetz[18]對位于美國某狩獵場土壤研究發現，由于受到有機質的吸附，Pb在垂直方向的遷移能力較弱。但是，圖3中重金屬含量并沒有隨剖面深度加大逐漸線性降低，表現在土層Plg-3時，6種元素下降趨勢停止，并出現了“反彈”，到Plg-4時又表現出明顯的下降趨勢（表1中萬勝的Cd和Cr也有此現象，但該斷面其他元素不明顯）。前人研究發現，在農業活動[19]、降水淋溶[20]、植物根系作用[21]、動物活動和土壤理化性質等條件影響下，隨著深度的增加重金屬含量減少這種規律可發生改變。

盧崗剖面“反彈”現象的出現，很可能也與上述原因有關。耕作農田土壤逐年深翻以及淋溶作用，導致了近地表層土壤中的重金屬垂直方向發生了較強的遷移。在野外挖掘到Plg-3深度（犁底層）時發現土壤呈膠泥態的片狀結構（黏粒含量達173.956 g/kg，為整個剖面的最大值），這可能阻礙了重金屬的進一步下移，以致于表層重金屬元素無法下移至Plg-4深度，并在Plg-3深度附近出現了富集。陳懷滿[22]也指出，土壤質地越黏重，它對進入土壤中重金屬的持留性就越大。所以，盧崗剖面重金屬垂直分布中的“反彈”現象，是農耕深翻、降水淋溶和土壤性質等多因素共同造成的，其中土壤質地對“反彈”現象影響最大。

2.3 3個斷面各樣點土壤理化指標及其與重金屬的灰色關聯分析

土壤中重金屬遷移與富集受多種因素的影響，其中土壤有機碳含量（SOC）、陽離子交換量（CEC）、pH和黏粒含量等理化性質是重要的影響因素。傳統的分析是相關分析，但在相關分析中因素y對x的相關程度與因素x對y的相關程度相等，其實是與實際情況不太相符的[23]。由于自然現象與問題的復雜性，傳統的相關分析方法對數據變化的靈敏度高，有可能出現反常的結論[24]。而灰色系統理論的關聯度分析能分析各變量之間相關關系的緊密程度，并可以對這種程度的親疏進行排序。分別以6種重金屬元素作為母序列，表2中4種土壤指標作為子序列，經過原始數據變換、計算絕對差和關聯系數，得到了每種重金屬元素與各理化指標的灰色關聯度（表3）。

由表3可以看出，pH與Zn、Ni、Cd和Pb的關聯度高，表明在這4個土壤理化指標當中，pH與這4種元素關系最為密切。這是因為它的變化會導致土壤膠體總電荷發生變化，其吸附陽離子的能力也發生變化。鐘曉蘭等[25]認為pH與土壤膠體（黏粒、有機質和鐵錳氧化物等）對重金屬的吸附能力呈現出很好的相關性。Bang[26]研究發現，當pH大于5時Cu、Pb和Cr的移動性仍將保持在一個較低的水平。

CEC與Cu、Cr的關系密切（其他4種重金屬均與pH關聯度高），這是因為CEC反映了土壤負電荷量的多少，其大小可表示土壤保蓄能力的高低，因此它對重金屬元素的累積有著重要影響。黏粒與重金屬關系較弱可能是樣區主要為沙質土壤，淋溶作用導致表層富集的重金屬遷移能力較強。有學者對同處黃河下游某地研究表明，土壤沙粒含量與重金屬含量有極顯著的負相關關系[27]。

相對于其他理化指標，SOC總體上與6種重金屬的關系都較為疏遠。張劍等[28]研究表明，土壤中各種有機碳都有季節性變化特點，且基本上都是冬季處于四季中的最低值。表3中SOC與6種重金屬的關聯度不理想，可能是與此有關。因為冬季微生物活性和數量都處于較低值，植物基本停止生長，凋落物分解緩慢，再加上大部分樣點集中在農田，冬季土地賦閑、土壤有機肥料得不到補充，所以這些原因共同導致了土壤有機碳和6種重金屬的關聯度均較低。

3 小結與討論

路旁土壤出現了不同程度的重金屬積累。公路運營并不是造成路旁土壤出現重金屬污染的惟一原因。土壤重金屬水平方向分布總體表現為靠近公路區域積累程度較強。垂直方向分布總體表現為表層富集明顯，但其含量并沒有隨剖面深度的加大而逐漸線性降低。在典型剖面土層Plg-3出現了“反彈”，它是農耕深翻、降水淋溶和土壤性質等多因素共同造成的，其中該剖面土壤質地對這一現象影響最大。對于這6種土壤重金屬來說，總體上pH與它們的關系最為密切，其次是CEC和黏粒含量，密切程度最差的是SOC。分析是建立在重金屬元素總量基礎上的，并沒有測試其不同形態的含量及分布特點。氧化還原電位、不同類型有機質、電導率和土壤動物等其他要素與其關系并沒有涉及。

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