科學(xué)之友Friend of Science Amateurs2008年12月(36)封閉式循環(huán)水系統(tǒng)的發(fā)展趨勢李靜軍'，鄒家平2(1.-汽解放汽車有限公司,吉林長春130117;2.裝甲 兵技術(shù)學(xué)院,吉林長春130117)商要:工業(yè)循環(huán)水冷卻系統(tǒng)是汽車焊裝工藝生產(chǎn)的重要公用設(shè)備,良好的循環(huán)系統(tǒng)是汽車焊裝點焊設(shè)備安全、穩(wěn)定、長周期、滿負荷運轉(zhuǎn)的必要條件之一。文章就此論述了封閉式循環(huán)水系的發(fā)展趨勢。關(guān)鍵詞:封閉式;循環(huán)水系統(tǒng);敞開式;阻力損失中圖分類號: TB65文獻標(biāo)識碼: A文章編號: 1000-8136(2008)36- 0011-03管道長度最長,式中平均流速w、平均密度p.摩擦阻力系數(shù)入、管1敞開式循環(huán)水系統(tǒng)存在的問題道起點和終點的標(biāo)高H2、H、安全系數(shù)基本上在-套水循環(huán)系統(tǒng)本廠二條焊裝生產(chǎn)線的循環(huán)水系統(tǒng)均為敞開式循環(huán)系統(tǒng)，中可視為一個定值,系統(tǒng)中的局部阻力系數(shù)的總和馬循環(huán)水系生產(chǎn)線分別建于1986 年(長頭車生產(chǎn)線)和1995年(平頭車生統(tǒng)末端值最大,為此OP循環(huán)水壓力損失也最大,循環(huán)水末端水產(chǎn)線),主要是向懸掛式點焊機、座點.焊接機器人、液壓泵站等的流速嚴慢、水壓最低流量最小，最終導(dǎo)致循環(huán)水分配不均,整設(shè)備提供合格的循環(huán)冷卻水,循環(huán)水循環(huán)量為200 m'hn,保有水個循環(huán)水系統(tǒng)水力平衡處在失衡狀態(tài)。量:80 m?h-~100 mMh,補充水量:26 m/h。1.4 系統(tǒng)周邊環(huán)境惡劣,揚塵太大為降低能耗,延長設(shè)備使用壽命,使設(shè)備換熱裝置的換熱率空氣中含有大量粉塵,循環(huán)水在冷卻塔內(nèi)與工業(yè)大氣接觸，最大化.提高經(jīng)濟效益.循環(huán)冷卻水系統(tǒng)必須實現(xiàn)優(yōu)化運行。由把大量工業(yè)粉塵洗滌下來帶人循環(huán)水中.使懸浮物含量增高,因于系統(tǒng)存在以下因素的影響,阻礙了裝置的優(yōu)化運行。而造成流道改變而沉積在換熱設(shè)備和管道中影響熱交換效果。1.1 地下部分回水滲漏嚴重1.5水質(zhì)污染嚴重, 管線堵塞長頭車生產(chǎn)線循環(huán)水系統(tǒng)目前使用的是敞開式較為傳統(tǒng)的本系統(tǒng)為敞開式循環(huán)水系統(tǒng),冷卻塔由于使用時間長,填料壓力式供水、自流式回水方式,回水主管線、儲水槽均敷設(shè)在地老化,填料碎片進入水體中堵塞換熱器管道。管路內(nèi)壁、換熱裝下,自1986年建線投產(chǎn)以來,一直作為- -汽中重型卡車焊裝線置等運行時間較長.均不同程度存在腐蝕問題.循環(huán)水帶著管路的生產(chǎn)基地，由于使用多年地下回水主干管腐蝕嚴重.各轉(zhuǎn)彎井內(nèi)壁的銹蝕和水中自帶有的菌類及循環(huán)帶回來的油污等為微生及循環(huán)水槽滲水率較高，循環(huán)水的丟失率高，為此補水量非常物提供營養(yǎng),使系統(tǒng)中生物粘泥生長迅速,引起垢下腐蝕、銹瘤,大,造成極大的能源浪費。從而導(dǎo)致了水質(zhì)電導(dǎo)率升高,水質(zhì)惡化,加速管路系統(tǒng)腐蝕,使管1.2 敷設(shè)形式維修及工藝改造工作量增加道過流斷面減小.循環(huán)水流量減少從而降低換熱器的冷卻效果。對工藝和設(shè)備進行改造時，由于循環(huán)水回水主干管敷設(shè)在1.6 普通過濾器和電子水處理儀無法改變循環(huán)水的水質(zhì)地下,增加土建費用,無形中造成改造預(yù)算成本的增加,同時給我們發(fā)現(xiàn)循環(huán)水系統(tǒng)的水質(zhì)直接影響到管線的魔蝕程度換維修人員帶來很大的不便。熱設(shè)備的使用壽命和換熱效果。普通過濾設(shè)備的過濾精度非常1.3 循環(huán)系統(tǒng)管路設(shè)計布環(huán)合理低,-般在10~ 15目,只能去除大顆粒物體.循環(huán)水內(nèi)的雜質(zhì)除1995年上新車型,借鑒了長頭車生產(chǎn)線循環(huán)水在近10年的了少數(shù)大顆粒雜質(zhì)外,主要由空氣中的塵沙、粘泥和管路中的鐵運行中發(fā)現(xiàn)的不足，在設(shè)計理念上發(fā)生了變化，解決了補水量銹等細小的懸浮物組成.普通過濾設(shè)備對這些懸浮物的過濾效率大,維修、改造不便等問題。循環(huán)水系統(tǒng)的回水均設(shè)計為壓力式幾乎為零。另外,電子水處理器只能解決水垢問題，管路系統(tǒng)的回水,但由于循環(huán)水系統(tǒng)管路設(shè)計方式為異程式運行方式,系統(tǒng)腐蝕及菌藻等問題也無法得到有效的控制。末端管道的壓力阻力損失( OP)最大(水頭損失),末端循環(huán)水的2封閉式循環(huán)水系統(tǒng)在卡車駕駛室新焊裝線上的應(yīng)流動要克服管道局部阻力和沿程摩擦阻力及管道內(nèi)循環(huán)水的靜壓差三項的阻力之和,見公式: .用OP-1.15{pw22( I0)Vd x L+Z5) }+10p(Hr-H)2005年中重型新卡車駕駛室焊裝基地建成，卡車從原有的式中: OP:循環(huán)水管道內(nèi)流動總阻力,Pa;中型、準重型向重型化發(fā)展.新的焊裝線引進國外先進的裝備配w:循環(huán)水平均計算流速,m/e,2~3 m/s;置來保證領(lǐng)先的工藝技術(shù),從而使產(chǎn)品達到質(zhì)量要求。為點焊服p:循環(huán)水平均密度(kg/m'),1 x 10 kg/m';λ:沿程阻力系數(shù),常用鋼管查(動力管道設(shè)計手冊);務(wù)的循環(huán)水系統(tǒng)在保證產(chǎn)品焊接質(zhì)量方面起到了重要的作用。借鑒以往敞開式循環(huán)水系統(tǒng)的弊端,更新設(shè)計理念,從系統(tǒng)配制d:管道內(nèi)徑,mm;到管線的合理布局,都大大提高了循環(huán)水冷卻效果,在保證產(chǎn)品L:管道直線長度;焊接質(zhì)》:局部阻力系數(shù)的總和,m;2.1中國煤化工:降低水損耗H、H:管道起點和終點的標(biāo)高,m;CN M H G系統(tǒng)配置。1.15:安全系數(shù)。根據(jù)壓力阻力損失計算公式可得知，已知循環(huán)水末端沿線整個封閉式循環(huán)水系統(tǒng)的水循環(huán)基本上處在與大氣隔絕的-11-應(yīng)用技術(shù)李靜軍，鄒家平:封閉式循環(huán)水系統(tǒng)的發(fā)展趨勢狀態(tài),杜絕了循環(huán)水的二次污染,提高了水質(zhì),同時解決了由于并聯(lián)管路中各支路阻力關(guān)系:從圖3可以看出,A.B兩點的測壓管液面高差,表示A.B兩點之間的水頭損失hw,又由于A、自來水系統(tǒng)(補水)加水一架凝劑加藥裝置]- 壓力式過健B為并聯(lián)管路三支管段所共有,雖然各支管段的長度和管徑可能循環(huán)水槽]--[軟化水器K有所不同,但它們具有公共的始端和末端.因此,A、B兩點的測壓管液面高差同時表示了并聯(lián)管路三支點管段的水頭損失。設(shè)三個支管段的水頭損失分別為:hw( 1)=hw(2)=hw(3)=hw以上關(guān)系表明,并聯(lián)管路系統(tǒng)各支管段水頭損失相等。循環(huán)水槽循環(huán)水泵一循環(huán)水供水管線封閉式循環(huán)水系統(tǒng)設(shè)計理念是遵循環(huán)狀管網(wǎng)的流體運動的特點,避免各設(shè)備點循環(huán)水的水頭損失和流量匹配不等的弊端，循環(huán)水系統(tǒng)達到了水力合理分配的目的。封閉式冷卻塔循環(huán)水回水管線 點焊設(shè)備換熱裝置2.4采用封閉式冷卻塔, 杜絕循環(huán)水的二次污染同時減少水的燕發(fā)量圖1循環(huán)水工作時系統(tǒng)配 圖封閉式冷卻塔的工作原理是:循環(huán)水在冷卻塔的銅管內(nèi)循[ 循環(huán)水槽一過德器桶不泵一+*[自動過地器--◆循壞水槽環(huán)，當(dāng)溫度低于28C時,冷卻塔風(fēng)機啟動進行冷卻,當(dāng)溫度高于團2循環(huán)水工作時水處理配置圖30心時,冷卻塔下部接水盤內(nèi)的冷卻循環(huán)泵啟動,向散熱銅管上循環(huán)冷卻水蒸發(fā)、飛濺漏損、濃縮形成的鹽類污垢,造成管網(wǎng)堵噴水,對銅管內(nèi)的循環(huán)水進行冷卻,從而達到冷卻的目的。循環(huán)塞,另外因系統(tǒng)的滲漏點的減少和循環(huán)水蒸發(fā)量的減少,也大大水同大氣完全隔絕，循環(huán)水的冷卻消除了周邊環(huán)境對水質(zhì)的污的降低了循環(huán)水系統(tǒng)的補水量,節(jié)約了大量的水資源。染,同時也控制了循環(huán)水的蒸發(fā)量,大大降低了系統(tǒng)補水量。2.2封閉式循環(huán)水系統(tǒng)的循環(huán)水泵改變水泵低效運行和節(jié)能2.5 引進新產(chǎn)品降低循環(huán)水的污染循環(huán)水系統(tǒng)在運行的過程中處在非恒流恒壓狀態(tài),循環(huán)水采用鋼槊復(fù)合管來替代普通鋼管，鋼塑復(fù)合管引入納米材系統(tǒng)的流量和揚程的變化靠調(diào)節(jié)水泵的出口閥門來控制是無法料,具有抗菌功能。其利用普碳鋼的強度,納米塑料的仰菌性能形達到泵及電機的效率處在合理的工作區(qū)，它改變了輸水系統(tǒng)的成完美組合,金屬管內(nèi)壁凸型網(wǎng)格克服了兩種材料線膨脹系數(shù)的特性曲線，造成了不必要的浪費。不一致問題,具有金屬管材的耐壓抗沖擊強度、良好的彎曲性，(1)調(diào)節(jié)閥門,管路系統(tǒng)流量滿足要求,這時泵的運行是效又具有塑料管(PE)的耐腐蝕、低流體阻力、不結(jié)垢、耐壓受溫性率提高,但造成了閥門上的水頭損失,電機提供的功率沒有作有能好等特性。鋼塑復(fù)合管外作鍍鋅處理,具有較強耐腐蝕性。鋼塑用功而消耗在閥門上。復(fù)合管解決了普通鋼管內(nèi)銹瘤而造成的管路狹窄、內(nèi)壁粗糙度增(2)流量減少時不作任何操作,泵的運行效率是提高了,也大從而導(dǎo)致過水能力降低的問題,結(jié)合表1可看出不同的管材的沒有閥門上的水頭損失,但靜揚程得到了提高,沒有必要的提高絕對粗糙度的差異。衰1揚程也是一-種能源上的浪費。循環(huán)水泵采用變頻控制技術(shù),使系統(tǒng)處在恒壓狀態(tài),此時水絕對粗糙度管道種類普通鋼管|生銹鋼臂 重銹鋼管鋼襯塑復(fù)合管泵上的閥門完全打開,不作控制，系統(tǒng)需求流量的變化，是通過系統(tǒng)返回的壓力控制信號,水泵的電機通過調(diào)節(jié)運行速度來保絕對粗糙度/mm| 0.02-0.100.5-1.01.0-3.00.05證系統(tǒng)壓力的-一個恒定值來實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。這時循環(huán)水泵處在結(jié)合水頭損失OP公式中的λ (沿程阻力系數(shù)),沿程阻力最經(jīng)濟的運行狀態(tài)上。系數(shù)同管材的粗糙度成正比，從而可得知粗糙度的大小直接影2.3合理的環(huán)狀管路系統(tǒng)布置封閉式循環(huán)水系統(tǒng)的供、回水千管采用環(huán)狀布置,環(huán)狀管路響到水頭損失,為了保證- -定的安全可靠性,沿程阻力系數(shù)一般的特點在某-共同的節(jié)點斷面分支,然后又在另一共同的節(jié)點都是根據(jù)舊管的粗糙度來確定。另外,冷卻循環(huán)水對管路系統(tǒng)的腐蝕率:碳鋼換熱器管壁的斷而匯合,它是若干并聯(lián)管路組合而成的,因此,它符合并聯(lián)管腐蝕速度小于0.125 mn/a,銅合金和不銹鋼的腐蝕速度小于路的流動規(guī)律。并聯(lián)管路中各支管線流量的關(guān)系:根據(jù)流量質(zhì)最平衡規(guī)律，0.005 mm/a,塑料管腐蝕速度小于0.001 mn/a。為此鋼襯塑復(fù)合管的特點是:粗糙度較低即降低了水頭損對于不可壓縮的流體,密度ρ=常數(shù)(循環(huán)水密度為常數(shù)),即流失同時自身的抗腐蝕性較高,對循環(huán)水沒有產(chǎn)生污染,大大提高人節(jié)點的體積流量和流出的體積流量相等。見圖3。了循環(huán)水系統(tǒng)的換熱效率。工2.6 配置合理的水處理工藝循環(huán)水的水處理目的是提供合格的工業(yè)用水，其主要工藝是將外網(wǎng)提供的自來水(原水)通過加藥裝置(絮凝劑)-→壓力式過濾器(凈水)- +軟化器(軟化水),通過處理達標(biāo)的軟化水被加放在封閉式循環(huán)水系統(tǒng)中。-F-.6.1 絮凝劑加藥裝置B絮凝劑加藥裝置包括一臺加藥箱和兩臺加要泵，該加藥裝置的作用是向過濾前的原水中加人絮凝劑，利用直流凝聚的作可用，使原水中的細小縣泗物產(chǎn)生卻減酒過過濾器過濾掉。加藥團3點設(shè)中國煤化工Q=Q1+Q2+Q3以上關(guān)系表明,無節(jié)點出流的并聯(lián)管路系統(tǒng)，總管段的流量2.6.2DHCNMHG種級別的石英砂,它可將等于各并聯(lián)支管流量之和。水中的懸浮物凝聚的片狀物及膠體等除去,降低原水的獨度。-12-科學(xué)之友Friend of Science Amateurs2008年12月(36) C |粉煤灰混凝土在橋梁工程中的應(yīng)用張正星(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計院，山西太原03012)摘要:文章通過粉煤灰混凝土在河北灤河特大柝樁基、承臺及系粱基礎(chǔ)工程中的應(yīng)用，提出了對粉煤灰的技術(shù)要求,指出了粉煤灰混凝土配合比設(shè)計的齡期及方法,給出了粉煤灰取代水泥的最大限量,強調(diào)了粉謀灰混凝土的施工要點，闡述了粉煤灰混凝土在工程應(yīng)用中的優(yōu)缺點，旨在大力推廣和正確使用粉煤灰混凝土。關(guān)鍵詞:水下工程;粉煤灰混凝土;應(yīng)用技術(shù)中圖分類號: U445文獻標(biāo)識碼: A文章編號: 100-8136(2008)36 0013-02山西太行路橋有限公司2005年承攬了河北省沿海公路秦含量4項指標(biāo)進行檢驗。其質(zhì)量等級-般不宜低于I級,如經(jīng)試皇島至樂亭段高速公路Q6合同段灤河特大橋施工建設(shè)任務(wù),大驗論證,也可使用皿級粉煤灰。橋全長5.11 km。上部結(jié)構(gòu)為146孔35 m先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力箱每批粉煤灰應(yīng)有供灰單位的出廠合格證,合格證的內(nèi)容應(yīng)梁,下部結(jié)構(gòu)為雙柱式橋墩肋板式橋臺,基礎(chǔ)為鉆孔灌注樁,樁包括:廠名、合格證編號粉煤灰等級、批號、出廠日期、粉煤灰數(shù)間設(shè)系梁。灤河特大橋樁基直徑1.6 m,樁長50 m~ 60 m,總計灌量及質(zhì)量檢驗結(jié)果等。注樁有596根162300m'混凝土，樁系梁290根/1900m'混疑粉煤灰的取樣,應(yīng)以連續(xù)供應(yīng)的200 t相同等級的粉煤灰為土,施工中灌注樁與樁系梁均采用粉煤灰混凝土,取得了良好的一批,不足 200t也按- -批計。 粉煤灰的取樣應(yīng)符合下列規(guī)定:工程效果和經(jīng)濟效益。(1 )散裝灰的取樣,應(yīng)從每批不同部位取15份試樣.每份不配制水下或地下粉煤灰混凝土對粉煤灰的技術(shù)要得少于1kgo混拌要均勻,按四分法縮取出比試驗用量大1倍的試樣。求(2)袋裝灰的取樣,應(yīng)從每批中任抽10袋,每袋各取試樣不粉煤灰在進場前應(yīng)對其細度、燒矢量、需水量比、三氧化硫得少于1 kg,按第1條方式縮取試樣。2.6.3軟化器行效率同時達到了節(jié)能的目的，使循環(huán)水系統(tǒng)處于良好的運行軟化器的材質(zhì)為鋼襯玻璃鋼,內(nèi)裝填強酸陽離子交換樹脂，狀態(tài),解決系統(tǒng)因末端沿程水頭損失大造成系統(tǒng)水力失衡,局部它可將水中的鈣.鎂等二價離子除去,降低水的硬度、電導(dǎo)率,從水壓低流速慢流量小而造成的點焊設(shè)備電纜、電極、焊機的整而達到降低循環(huán)水的對管路及換熱裝置的腐蝕。流部分控制箱的可控硅因溫度過高經(jīng)常發(fā)生燒毀的現(xiàn)象,保障2.6.4封閉式循環(huán)水系統(tǒng) 自循環(huán)過濾器了焊接設(shè)備的工藝需求,有力地保證了汽車車身的焊接質(zhì)量。循環(huán)水的加水和補水是通過水處理后加入系統(tǒng)中，但在系3.1敞開式循環(huán)水系統(tǒng)的水消耗統(tǒng)計統(tǒng)循環(huán)時，整個封閉循環(huán)系統(tǒng)也無法保證水質(zhì)在運行- -定的時時間|2007年5月2007年6月{2007年7月2007年8月間內(nèi),不在被污染變質(zhì),為此為保證循環(huán)水在加入時和運行- -定周期后的水質(zhì)的一貫性，在封閉式循環(huán)水系統(tǒng)中加裝- -套自循自來水消耗量N月7 0368 98695419098環(huán)水過濾器,來消除系統(tǒng)循環(huán)過程中產(chǎn)生的各種菌類。月平均水消耗量=(7036+8 986+9 541+9098)/4-8665.25v/月月耗能費用=8 665.25v月x5.32元1=46 099.13元1月3效果3.2 封閉式循環(huán)水系統(tǒng)的水消耗統(tǒng)計封閉式循環(huán)水系統(tǒng)是車身焊接工藝裝備發(fā)展的新方向,合月平均水消耗量=(4 256+4 683+5 146+5 671 )4=4 9391/月理的管網(wǎng)布局設(shè)計和先進的設(shè)備配套,利用水處理設(shè)施解決水月耗能費用=4939 u月x5.32元1=26275.48元1月質(zhì)問題。封閉式冷卻塔及新管材的運用,避免循環(huán)水同大氣的直|2007年5月|2007年6月2007年7月2007年8月接接觸等措施，不僅提高了循環(huán)水水質(zhì)，同時也降低水的補充量。另外通過循環(huán)水泵的變頻控制技術(shù)的運用,提高了水泵的運自來水消耗量N月 42564 6835 1465671Closed Circulating Water System Development TrendU Jingiun,Zhou JiapinAbstract: Industial crculating water coling system is the autonotive weldin中國煤化工crclaloay system is theautomotive spot welding equipment, welding safety, sability, long ceycle, f:fYHCNMHGgcessary conditions.Thisarticle discusses the closed circulating water system development trend.Key words: closed; circulating water system; open; resisance loess- 13-