控制增湿范文

控制增湿范文（精选8篇）

控制增湿 第1篇

关键词：湿陷性粉土,控制增湿,强夯,垫层,检测

1 项目简介

1.1 地质条件

某大厦工程, 建设场地地貌单元属于低山丘陵黄土地区, 总体处于南高北低的山脊部位, 整体坡向分别由中部向东、西两侧倾斜, 地形起伏较大。根据岩土工程勘察资料, 场地地层主要由表土、黄土状粉土、角砾、强风化基岩、中风化基岩构成。场地湿陷类型为自重湿陷, 地基湿陷等级为Ⅱ级 (中等) , 湿陷地层在自然地面以下的分布厚度为5.9 m~27.6 m。

表土:在场地内广泛分布, 厚度0.2 m~0.6 m;土黄, 灰黄色, 稍密, 干燥。

黄土状粉土:该层广泛分布于整个场地, 埋深0.2 m~0.6 m, 厚度为5.9 m~27.6 m, 层底高程一般为760 m~762 m;中密~密实, 稍湿, 含水量一般为7%~9%。该层土具有湿陷性, 湿陷程度为轻微~强烈;fak=150 k Pa, Es=10 MPa。

角砾:埋深6.4 m~28.1 m, 厚度11.4 m~19.2 m, 密实状态, 级配一般;fak=300 k Pa, Es=30 MPa。

1.2 水文

场地地下水水位埋深大于35 m, 地下水对工程影响不大。

2 地基处理的方法与要求

1) 根据场地工程地质条件、拟建建 (构) 筑物特征及相关规范要求, 本次地基处理的目的在于消除地基影响深度范围内的粉土湿陷性, 改善地基工程特性;地基处理方案采用多种方法的组合:粉土控制增湿、粉土强夯、碎石垫层并强夯补强、灰土垫层、灰土垫层强夯补强;地基处理的平面范围包括主体建筑场地以及周边场坪。

2) 建筑物地基处理后满足规范和设计对地基强度、变形及稳定的要求, 具体方法及目标如表1所示。

3 施工过程

3.1 控制增湿

控制增湿的原理在于通过人工增加湿陷性粉土含水量, 使其含水量达到适夯含水量附近, 为后期强夯处理提供条件。

本工程所应用的控制增湿方法为预浸水, 目的在于使粉土地基含水量达到或接近适夯含水量。

3.1.1 主体建筑控制增湿参数

1) 浸水孔采用机械成孔, 孔径400 mm, 孔深2.5 m, 4.5 m并呈间隔布置。

2) 平面布设范围原则上超出基础外边线3 m~4 m, 为梅花形排列, 纵、横向间距均为1.5 m。

3) 浸水深度控制在4 m~5 m左右。

4) 确保孔内水头保持相对稳定, 浸水时间以粉土地基含水量达到适夯含水量为准;根据理论计算结果, 单孔需水量约为0.8 m3/孔~1.0 m3/孔, 也可根据现场实际效果确定需水量。

3.1.2 场坪控制增湿参数

1) 浸水坑平面形状为矩形, 平面尺寸为2 m×1 m, 深度2.5 m~3.0 m。

2) 平面布设范围原则上为整个场坪范围, 为等腰三角形排列, 纵向间距为4.0 m、横向间距为3.0 m。

3) 浸水深度控制在3 m~4 m左右。

4) 确保孔内水头保持相对稳定, 浸水时间以粉土地基含水量达到适夯含水量为准;根据理论计算结果, 单坑需水量约4 m3/坑~6 m3/坑, 也可根据现场实际效果确定需水量。

3.2 粉土强夯

3.2.1 粉土强夯的原理及方法

强夯法原理:强夯法又名动力固结法或动力压实法。这种方法是用夯锤 (质量一般为10 t~30 t) 提高至一定高度使其自由下落 (落距一般10 m~40 m) , 给地基施加冲击和振动能量, 从而提高地基土的承载力, 降低压缩性, 改善工程性能。

就本场地而言, 粉土层强夯目的在于消除3 m~5 m粉土的湿陷性, 同时提高强夯深度范围内土的强度, 确保地基承载力, 减少沉降量, 满足建筑物对地基变形及稳定的要求。

3.2.2 强夯处理设计

处理方法采用一夯一平法, 处理后消除3 m~5 m深度范围内粉土层的湿陷性。

具体施工参数如下:

1) 强夯机具:强夯机自动脱钩装置, 夯锤使用D=2.2 m~2.5 m圆形铁锤, 锤体对称设4个排气孔。

2) 夯击能级:点夯单击夯击能3 000 k N·m, 平夯单击夯击能1 500 k N·m。

3) 影响深度:对于主体建筑场地4 m~5 m, 对于场坪3 m~4 m。

4) 布设方式:点夯夯点按正三角形布置, 夯点间距4.0 m;平夯点按搭接布置。

5) 夯击击数:点夯初步为每点5击~10击, 平夯初步为每点2击。

6) 夯击停锤标准:最后两击平均夯沉量不大于100 mm。否则应加击, 直到满足夯沉量要求为止。若夯间土隆起过大或起锤困难, 则应停止夯击。调整夯击参数后再进行强夯。

3.3 碎石垫层、粉土垫层

在主体建筑场地粉土强夯层上布置碎石碾压垫层。

在场坪粉土强夯层上布置粉土垫层, 主要目的是通过垫层起到回填找平作用。

3.4 垫层补强强夯

3.4.1 垫层补强强夯原理及方法

垫层补强强夯原理:该方法是在垫层施工完毕后, 再应用强夯对垫层作进一步夯实, 以预先消除大厚度垫层可能发生的长期沉降变形。该方法主要在主体建筑场地碎石垫层, 以及在场坪2粉土垫层中使用。

就主体建筑而言, 回填1.0 m~2.5 m碎石垫层后进行总共1次强夯补强处理, 强夯采用2 000 k N·m~3 000 k N·m夯击能, 处理后的地基承载力达到fak=200 k Pa~300 k Pa。

对于场坪2场地, 在粉土垫层顶部进行总共1次的强夯补强处理, 强夯采用3 000 k N·m夯击能, 处理后的地基承载力达到fak=200 kP a。

3.4.2 垫层补强强夯设计

处理方法采用点夯法, 具体施工参数如下:

1) 强夯机具。

强夯机自动脱钩装置, 夯锤使用D=2.2 m~2.5 m圆形铁锤, 锤体对称设4个排气孔。

2) 夯击能级。

点夯夯击能2 000 k N·m~3 000 k N·m。

3) 夯点布设方式。

点夯夯点按正三角形布置, 夯点间距4.0 m。

4) 夯击次数。

初步为每点5遍~10遍, 也可根据实际夯击效果确定。

5) 夯击停锤标准。

最后两击平均夯沉量不大于50 mm。否则应加击, 直到满足夯沉量要求为止。若夯间土隆起过大或起锤困难, 则应停止夯击。调整夯击参数后再进行强夯。

3.5 灰土垫层

在碎石垫层并经强夯补强层上布置0.5 m~0.7 m厚的3∶7灰土垫层, 主要目的是通过垫层起到隔水作用, 防止地表水向地基下渗。该方法仅在主体建筑场地地基处理中使用。3∶7灰土采用分层碾压施工, 每层压实度不小于96%。

4 检测

4.1 控制增湿检测

控制增湿施工过程中应动态监测含水量变化, 并根据实际效果不断优化单孔浸水量及浸水时间, 避免出现过度浸水或浸水不足等问题。控制施工质量采用取样试验与目测判定相结合的方式。按照区域大小确定开挖探井数量 (2个~4个) , 探井深度5 m, 自上而下每隔1 m采集粉土土样, 测定其含水量;与场地粉土的适夯含水量 (推荐采用11%~15%) 相差±2%时, 为合格。

4.2 粉土强夯检测

采用土常规室内试验、载荷试验原位测试对强夯粉土地基进行检测。检测在强夯施工完毕7 d~14 d后进行。开挖深度5.0 m的探井, 自上而下每隔1 m采取粉土原状样进行室内土常规试验;5 m深度范围内的土样湿陷系数δs<0.015为合格。载荷试验得出fak≥200 k Pa, E0≥15 MPa为合格。

4.3 垫层的检验检测

1) 施工期间的垫层质量的检验采用压实系数测定, 其数值不应小于0.96。施工质量检验时必须分层进行检测, 在每层的压实系数符合设计要求后铺填上层土。现场密实度试验采用灌水法、灌砂法或环刀法, 检验点应均匀分布。碎石垫层由于采用碾压后强夯补强的工艺, 所以确定每一碾压分层采样数量控制为1点/200 m2;粉土垫层、灰土垫层采样数量控制为1点/100 m2~1点/200 m2。

2) 土的最大干密度ρdmax采用击实试验来确定, 并由此确定大面积碾压施工时的控制干密度ρd (ρd=λc×ρdmax) 。压实系数检测点取样测定的压实系数合格率不应小于90%;不合格的干密度值与控制值的差不应大于0.08 g/cm3, 且不应集中。

4.4 垫层补强强夯检测

为了检测垫层补强强夯后地基土的强度、变形指标, 采用现场载荷试验方法对补强垫层进行检测, fak, E0均达到设计要求的标准。

5 结语

运用“控制增湿+强夯法”处理湿陷性粉土地基能极大地提高地基承载力和密实度, 经过处理的地基在强度、变形及稳定方面都能达到预期的效果。由于地基强度提高的幅度, 直接取决于土层的含水量是否适宜, 而西北地区湿陷性粉土含水量普遍偏低, 直接进行强夯加固效果不明显, 强夯时土层含水量的调整就颇为重要, 实践证明, 土层含水量越接近最佳含水量, 经强夯处理后的地基强度提高幅度就越大。铺设碎石碾压垫层, 能够进一步增加地基的承载力, 并通过置换作用消除所置换粉土层的湿陷量。铺设灰土垫层能起到隔水作用, 防止地表水向地基下渗。这种地基处理方法在今后的施工中必将得到更多的应用。

参考文献

[1]GB 50202-2002, 地基与基础工程施工质量验收规范[S].

[2]CECS 279∶2010, 强夯地基处理技术规程[S].

[3]JGJ 79-2012, 建筑地基处理技术规范[S].

控制增湿 第2篇

2种脱硫剂喷水增湿活化烟气脱硫研究

本文介绍了在增湿活化反应器中喷入雾化水滴采用生石灰和熟石灰烟气脱硫的试验结果.研究了钙硫摩尔比、烟气露点温距、二氧化硫浓度和烟气流速等因素对脱硫效率和脱硫剂钙利用率的`影响规律.比较了2种脱硫剂的脱硫特性,分析了喷水增湿改善脱硫效率的机理.结果表明,喷水增湿活化明显改善了2种脱硫剂的活性,生石灰比熟石灰具有价格优势因而市场前景更好.

作 者：赵长遂 吴树志 刘现卓 吴新 陈晓平段钰锋 Zhao Changsui Wu Shuzhi Liu Xianzhuo Wu Xin Chen Xiaoping Duan Yufeng  作者单位：东南大学洁净煤发电及燃烧技术教育部重点实验室,南京,210096 刊 名：东南大学学报(英文版)  EI英文刊名：JOURNAL OF SOUTHEAST UNIVERSITY(ENGLISH EDITION) 年，卷(期)： 19(4) 分类号：X511 关键词：脱硫   石灰   喷水   活化   desulphurization   lime   water spray   activation  

增湿塔管路节能改造 第3篇

驻马店市豫龙同力水泥有限公司5 000t/d生产线于2005年5月投料生产, 该线采用Φ9 500mm39 000mm增湿塔, 处理风量820 000m3/h, 生料磨型号RMR57/28/555, 生产能力400t/h。2009年余热发电系统投用后, 入增湿塔的气体温度一般在210℃以下, 增湿塔基本处于停用状态。从高温风机排出的废气通过管道经增湿塔送至生料磨系统和废气处理系统, 流程较长, 由于增湿塔系统管道漏风等原因, 导致阻力上升, 一般会达到800Pa, 废气排风机的电耗上升。另外, 增湿塔系统的漏风降低了入生料磨的热风温度, 导致生料磨产量下降、生料粉磨电耗增加。为此, 我公司于2010年8月大修期间对增湿塔管道进行了技术改造。

从增湿塔入口管道中部增加一节Φ3 800mm非标水平管道通向增湿塔下部, 在水平管道上安装一个调节阀门和三波膨胀节, 同时在上行管道上安装一个调节阀门, 见图1, 改造和备件费用共计31.65万元。在生料磨停车时, 关闭平行管道上的调节阀门, 打开上行管道上的调节阀门, 增湿塔系统可正常使用。在生料磨系统运行时, 打开水平管道上的调节阀门, 关闭上行管道上的调节阀门, 气流从高温风机出口直接进入增湿塔底部, 从增湿塔出口排出。由于流程短、温度损失少, 管道阻力低 (350Pa左右) , 提高了生料磨的台时产量, 循环风机和废气排风机的运行电流也降低, 生料粉磨电耗下降。

改造后, 9~12月共节约用电409 344k Wh, 电价按0.599 4元/k Wh计算, 减少消耗245 360元, 按此计算只需运行6个月就可收回投资费用。

增湿塔正压问题的解决 第4篇

1 生料粉磨及窑尾废气处理系统

生料粉磨及窑尾废气处理流程见图1, 设备规格型号见表1。窑尾废气通过高温风机, 全部进入增湿塔, 经过喷水降温后, 一路通过热风阀进入生料立磨, 通过循环风机后入电除尘器;一路通过循环风阀进入电除尘器。处理后, 由尾部排风机排入大气。在生料立磨停运的时候, 废气仅通过循环风阀进入电除尘器。

2 出现的问题

投产之初, 增湿塔下排灰口及增湿塔出风口就出现正压, 尾排风机阀门开到100%也无济于事。从操作上看, 每当高温风机转速超过830r/min, 增湿塔正压现象就非常严重, 降低到800r/min以下时, 正压现象消失, 但却造成回转窑煅烧系统风量不足, 产质量受到影响。

3 问题的分析及处理措施

1) 预热器系统漏风及压损偏低。该生产线窑产量到2 600t/d时, C1出口负压偏低, 只有-4 100Pa (当然也与因为增湿塔正压拉风偏小有关) 。在对整个预热器系统进行堵漏处理以及加长C1内筒后, C1出口负压达到-4 400Pa, 但增湿塔正压问题依然存在。

2) 出增湿塔气体温度偏高。增湿塔水泵先后损坏, 更换新水泵后, 增湿塔出口温度依然无法降低, 回水阀门全部闭死 (喷水量最大) , 出增湿塔气体温度依然很高, 达220℃, 而且极易湿底。经检查水压偏低, 不到2.5MPa (要求水压>3.3MPa) 。将水泵扬程由340m更换为500m, 增湿塔出口气体温度可以降到160℃以下, 但正压问题依然没有解决。

3) 检查管道阀门是否灵活。热风阀门、循环风阀门以及尾排风机阀门都已经开到100%。后利用停机机会, 将管道割开从内部检查, 阀门位置正常, 能全开全闭。

4) 尾排风机能力偏小。该系统高温风机风量为540 000m3/h, 而尾排风机风量为490 000m3/h。对比其他熟料生产厂家发现, 均为尾排风机风量大于高温风机, 对比情况见表2。如果风量略低于或相近高温风机的, 则是煤磨设计在窑尾, 消耗了一部分风量, 或者生料磨为球磨。而该生产线煤磨设计在窑头。从日常操作分析, 该生产线窑头排风机在煤磨运行时, 富裕能力较大。

4 改造方案

由以上分析可知, 尾排风机能力偏小是增湿塔出现正压的主要原因。为了节约投资以及加快改造的进度, 做如下改造:

将尾排风机电动机功率加大, 转速提高, 同时增加一套水阻调速装置, 风机风叶、机壳和底座均不用变化。电动机地脚孔位置有所变化。改造前电动机为YRKK560-10, 10级, 450kW, 转速为593r/min;改造后电动机为8级, 630kW, 转速为730r/min。全套设备投资为26万元 (更换下的电动机原值16万元, 实际投资10万余元) 。经计算, 风机转速增加后, 按650r/min计算, 风量可以增加到540 000m3/h, 风压提高到2 400Pa。

2009年9月份, 利用一次停机机会, 只用了一天进行了更换。再次开启系统, 尾排风机转速为650r/min即可满足要求, 增湿塔正压现象彻底消失。回转窑高温风机转速可以提高到880r/min, 窑系统产量提高到2 800t/d, 改造比较成功。

5 总结

1) 如果煤磨设计在窑尾, 则尾排风机风量可小于高温风机, 但与煤磨风机风量之和应大于高温风机。

2) 在进行尾排风机选型时, 应该考虑废气系统通风阻力。本系统出增湿塔入电除尘器风管直径只有2m, 计算管道风速高达40m/s左右 (生料磨停机废气全部入电除尘器时) 。同时本系统立磨压差较大, 达到8 000Pa以上, 超过一般生料立磨1 000Pa以上, 造成通风阻力偏大, 在循环风机大风量的情况下, 加重了尾排风机的负担。

3) 粉磨及废气处理系统漏风不容忽视。如, 生料立磨由于入料三道闸门关闭不严造成漏风量较大, 对增湿塔正压问题起较大的负面影响。

黄土增湿特性研究在工程中的应用 第5篇

在广泛总结前人关于湿陷性黄土的实验和研究成果的基础上, 提出影响黄土湿限的因素, 总结黄土增湿过程中强度和变形的规律和增湿效应对工程的影响, 最后提出工程中的治理措施。

1 黄土的湿陷因素分析

1.1 原状黄土的力学特性

由电镜分析[2]可知, 组成原状黄土颗粒的成份主要是单个的粉粒和由粘胶微细碎屑胶结成的集粒。除此之外, 还有少数片状和棒状颗粒, 这些单个的颗粒和集粒一般是颗粒问点接触, 但也有少数的面胶结接触方式。黄土中的孔隙包括根洞、虫孔、裂隙之类的大孔隙;骨架颗粒相互支架构成的中孔隙, 以及粘粒间的孔隙, 和存在于土体内起骨架作用的集粒内的孔隙构成黄土中的微孔隙, 黄土中颗粒的胶结物一般为碳酸钙, 石膏为集粒内部的胶结物。

因此, 黄土的结构可视为一个由单粒、集粒或凝块等骨架单元共同形成的空间结构体系。它的单元形态 (单粒的矿物碎屑与集粒或凝块) 确定了力的传递性能和土的变形性质, 它的连接方式 (点接触、面接触) 确定了土的结构强度, 它的排列方式 (大孔隙、架空孔隙、粒间孔隙) 确定了土的稳定性。单粒点接触、架空孔隙占优势的结构, 湿陷性大;集粒或凝块面接触、粒间孔隙占优势的结构, 湿陷性小。从而得到原状黄土的力学特性突显在结构性、欠压密性和湿陷性三个方面的相互关系上。

1.2 黄土湿陷性因素

黄土湿陷变形的结构理论认为由于黄土的结构特点使得黄土在力荷载和水荷载作用下发生变形和溃散, 颗粒发生新的配位和排列, 发生不同的湿陷变形;当黄土骨架颗粒间连接为非架空的镶嵌排列, 颗粒间连接的刚度和强度均较好, 骨架结构稳定, 在荷载和水作用下只有压密变形, 湿陷变形不显著, 即所谓的非湿陷性黄土。试验研究发现土样浸水湿陷后, 集粒粘结物的软化、溶解及颗粒之间连接的软化、破坏, 使之削弱了土颗粒连接的总强度, 使黄土颗粒分散化, 并在土中剪应力的作用下, 滑落到土体中的大、中孔隙内, 使土体结构急速崩溃, 造成湿陷。可见, 使黄土产生湿陷的原因虽然非常复杂, 但可归纳为内部和外部两种因素, 黄土的骨架颗粒形态、排列方式、孔隙特征和颗粒胶结形式等显微结构特征是内因;而土体中的吸力和非水稳定性胶结力的破坏及由此而引起的水稳定性胶结力和摩阻力的超载, 所导致的土体结构破坏, 则是黄土湿陷性的外因。

2 黄土在增湿时的特性研究

实际工程中, 遇到的问题大多是由于外因引起的特别是在黄土在增湿时强度和变形性质发生显著变化, 导致构筑物的失稳和破坏。

2.1 黄土在增湿时的强度特性

2.1.1 黄土增湿时的极限强度

通过对定西黄土的试验[1]可得, 极限强度和含水量的关系如表1。其中试验中的极限强度的取值为轴向应变ε1=15%时的偏应力 (σ1-σ3) f。

从表1中得到, 围压相同时, 随着含水量的增加, 极限强度在减小;含水量相同时, 随围压的增加, 极限强度在增加;表明黄土增湿时的极限强度是围压和含水量的二元函数。

2.1.2 黄土增湿时抗剪强度特性

由于工程中所涉及到的问题是非饱和黄土 (增湿程度不同) 。文[1]通过试验研究得到结论是非饱和黄土的抗剪强度具有自身独特的性质, 强度包线并不完全符合莫尔-库伦理论准则。强度包线是有两条直线组成的折线, 结构临界点前后两段表示了非饱和黄土两种不同的结构及变形形态。前段为土体发挥段, 基本上保持了其原有的结构特征, 破坏应变较小;后端为结构丧失段, 土体的内部发生了显著的改变。其抗剪强度可用下面表达式:

undefined

式中: ϕ1为结构发挥段的内摩擦角;ϕ2为结构丧失段的内摩擦角;σc为结构临界点的法向应力, 其他符号意义通常。

随初始含水量的增大, 黏聚力而迅速降低, 内摩擦角的变化不大。在增湿过程, 总应力指标始终小于响应的有效应力指标。, 有效黏聚力c′与初始含水量w可以拟合为指数函数:

c′=153.1e-0.1355w (2)

2.2 黄土在增湿时的变形特性

在原状土逐级增湿直至完全饱和下进行侧限压缩试验, 可以得到:当增湿含水量小于结构破坏起始含水量时, 黄土对水的敏感性很弱, 随含水量的增大, 不产生增湿湿陷或产生很小增湿湿陷;当含水量大于结构破坏起始含水量时, 黄土对水的敏感性很强, 含水量的较小增大也会引起很大湿陷[3,4]。

含水量和压力对黄土结构性影响明显, 使得初始含水量和增湿压力对增湿变形特性也有显著的影响。高压力处增湿湿陷性强, 低压力处增湿湿陷性小。增湿压力的影响在低初始含水量时要比高初始含水量时明显的多。同样增湿含水量下, 增湿变形随着初始含水量的增大而减小。

3 增湿效应对工程建设的影响

3.1 增湿效应基本概念

从上面的分析可以看到由于土中含水量的增加, 从而引起湿陷性的变化。这种变化一般称为“增湿过程”。把“增湿工程”中对黄土湿陷性的影响称为“增湿效应”。

另外, 增湿效应还与黄土的湿陷类型有关, 当土的饱和自重压力小于或等于湿陷起始压力时, 可定为非自重湿陷性黄土;当土的饱和自重压力大于湿陷起始压力时, 可定为自重湿陷性黄土;湿陷起始压力是指黄土在受水浸湿后, 开始产生湿陷时的相应压力。

3.2 增湿效应对工程建设影响

气候异常时期降水量的大小和延续时间, 场地岩土条件和地形条件, 大面积的地表水和局部地段的地表水入渗都会对增湿效应进程发生影响, 使得黄土湿陷性减弱和消失, 压缩性增大, 承载力降低, 部分和全部转化为饱和黄土。对已建成的构筑物, 由于增湿过程中容易产生地基的不均匀变形, 甚至导致破坏;对于即将建于其上的构筑物, 要预先准备好湿陷条件;当局部地段发生湿陷时, 形成了饱和黄土与湿陷性黄土并存, 使得湿陷性和压缩性都出现不均匀。

4 工程应用措施

工程师应该重视黄土增湿效应的不利影响, 注意分析、预测各种条件的变化, 用动态的观点和方法进行黄土湿陷性评价。面对工程中存在的黄土湿陷性问题, 只有在加以黄土增湿特性研究的基础上, 针对黄土增湿的特殊规律和问题, 才能提出合理有效的工程措施。

(1) 消除地基的全部湿陷量和部分湿陷量。可采用桩基、深基础等应穿透全部湿陷性土层;也可采用换土垫层、夯实、挤密等方法。采取哪种方法要进行技术经济评价。

(2) 采取积极可靠的防水措施。要做好总体平面和竖向设计, 保证整个场地排水畅通;要做好防洪设施;要保证水池类构筑物或管道与建筑物的间距符合防护距离的规定, 保证管网和水池类构筑物的工程质量, 防止漏水。

(3) 在构筑物的结构设计和施工中采取结构措施和防水措施相结合, 有效地控制的增湿效应。

(4) 在道路工程中要注意路堤的填方高度, 填方的高度影响土压力的大小, 要防止出现黄土路基和填土路堤分离脱开。

5 结论

(1) 黄土湿陷性的影响因素很多, 本文主要针对围压和含水量进行分析其对黄土湿陷性的影响。

(2) 黄土增湿时的极限强度是围压和含水量的二元函数。围压相同时, 随着含水量的增加, 极限强度在减小;含水量相同时, 随围压的增加, 极限强度在增加。

(3) 非饱和黄土的抗剪强度具有自身独特的性质, 强度包线并不完全符合莫尔-库伦理论准则。强度包线是有两条直线组成的折线。随初始含水量的增大, 黏聚力而迅速降低, 内摩擦角的变化不大。

(4) 当增湿含水量小于结构破坏起始含水量时, 黄土对水的敏感性很弱, 随含水量的增大, 不产生增湿湿陷或产生很小增湿湿陷;当含水量大于结构破坏起始含水量时, 黄土对水的敏感性很强, 含水量的较小增大也会引起很大湿陷。

(5) 在湿陷性黄土地区进行建设, 必须严格按基建程序办事, 并应根据湿陷性黄土的特点和工程要求, 因地制宜, 把消除湿陷变形作为先决条件, 采取以地基处理为主的综合措施, , 防止地基湿陷, 保证构筑我的安全和正常使用。

摘要：在总结试验及研究成果的基础上, 提出了黄土湿陷的影响因素, 总结黄土增湿过程中强度和变化的规律和增湿效应对工程的影响, 以此提出工程中的治理措施。

关键词：黄土,湿陷性,增湿,增湿效应,工程应用

参考文献

[1]张茂华.增湿时黄土的抗剪强度特性研究[J].岩土力学, 2006, 27 (7) :1196-1200.

[2]胡再强.非饱和黄土的显微结构与湿陷性[J].水利水运科学研究, 2000.

[3]陈存礼.黄土的增湿变形特性及其与结构性的关系[J].岩土力学, 2006, 25 (7) :1352-1360.

直接空冷系统散热器喷雾增湿量研究 第6篇

直接空冷系统由于具有节水性强、占地面积较少等优点,已在水资源相对匮乏的地区得到广泛应用。但是直接空冷系统在运行中还存在散热器换热不良的问题。目前火电厂直接空冷系统普遍采用喷雾增湿法改善散热器的换热效果,达到夏季机组满发的目的。本文针对喷雾增湿法进行了详细研究。

1 喷雾增湿法的机理

喷雾增湿法的工作原理[1]是:除盐水经过喷嘴雾化形成一定粒径的雾滴,雾滴在运动过程中与空气充分混合并迅速蒸发,由于水具有较大的汽化潜热,水蒸发时吸收空气中的大量热量,降低空气的干球温度,起到空气降温的作用。

根据工程热力学的知识分析可知[2]:向湿空气中喷淋除盐水的过程其实是湿空气的绝热加湿过程。就是在绝热的条件下向湿空气喷水,增加其含湿量,水分蒸发所需汽化热量将由空气本身供给,因而加湿后空气的温度降低。

根据质量守恒,对于含1kg干空气的湿空气,喷水量等于湿空气流含湿量的增加,即:

式中:qml过程中的喷淋水的流量,kg/s;qma过程中空气的流量,kg/s;d1过程初态湿空气的含湿量,kg/kg(DA);d2过程终态湿空气的含湿量,kg/kg(DA)。

在焓湿图上,绝热加湿过程沿等焓线向含湿量和相对湿度增大、温度降低的方向进行(见图1)。

注:1点为喷水前的空气状态,2点为喷水后的空气状态。

2 喷雾增湿原理的数学模型

当已知空气初始温度t1、初始压力p1、空气相对湿度φ,以及降温后空气温度t2、压力时可求出所需的喷水量。

根据空气初始压力p1和空气初始温度t1可以在相对应的饱和空气状态参数表中查出空气初始状态水蒸气压力ps,且:

式中:pv水蒸气分压力,kPa;φ空气的相对湿度,%;ps水蒸气饱和压力,kPa。

通过式(2)可以计算出空气中水蒸气分压力pv。又有:

式中:p1空气压力,kPa。

相对湿度为d的空气的气体常数R为:

相对湿度为d的空气的比体积v为:

式中:v空气比体积,m 3/kg(DA);T空气的热力学温度,K;P空气压力,Pa。

式中:h1喷雾前空气的焓值,kJ/kg(DA);t1喷雾前空气温度,℃。

从热力学方面可知,喷雾增湿法是空气等焓增湿过程,所以喷雾前空气焓值等于喷雾后空气焓值,即:

结合式(6)、式(7)可推导出喷雾后空气含湿量d2为:

再根据式(1)、式(3)、式(8)可计算出空气温度降低Δt=t1-t2时所需的喷水量。

3 仿真计算

根据上述数学模型,应用商业Matlab软件进行仿真。以内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司600MW直接空冷系统为例,定量计算出环境温度变化与喷水量的关系。图2所示为Matlab喷雾增湿法仿真图。

通过仿真计算得出环境温度与除盐水用量的关系曲线图,如图3所示。

从图3可以看出,环境温度在设计额定温度31℃时,喷水量为零,机组在额定工况下运行;环境温度升高到36℃时,喷水量为2827.2kg/h,即环境温度升高5℃,需要喷水2827.2kg/h机组才可以满发。

由于机组实际运行条件以及机组实际运行工况等因素的影响,上述仿真结果与机组实际运行结果有一定的误差。但是此仿真结果也可定性地反映出环境温度与喷水量的关系,对应用喷雾增湿法有一定的参考价值。

4 结语

环境气温在机组设计额定温度31℃时,喷水量为零,此时机组在额定工况下运行,机组各运行参数均为额定参数,空冷散热器换热效果好,不需要喷水;环境气温升高到35℃时,喷水量为2248.3kg/h,即环境气温升高4℃时,需要喷水2248.3kg/h,空冷散热器的换热效果才可以达到额定运行工况时散热器的换热效果,600MW直接空冷机组才可以满负荷发电。

通过上述分析知,喷雾增湿法可以显著降低进入空冷凝汽器的空气温度,可以有效改善空冷散热器的换热效果,大大提高直接空冷机组夏季出力,对于环境气温变化时直接空冷机组的安全经济运行具有积极意义

摘要：在大型直接空冷火电厂的运行中普遍存在夏季因为散热器换热不良引起出力受阻的问题。针对这一问题,各大火电厂一般采用喷雾增湿法降低空冷散热器入口空气温度,改善空冷散热器的换热效果,降低机组背压,从而提高机组出力。通过分析喷雾增湿法的原理,在提出喷雾增湿法的数学模型的基础上,用商用M atlab软件进行了仿真计算。通过仿真计算得出环境温度与喷水量的关系,从而为喷雾增湿法的应用提供了一定的理论依据和运行参考。

关键词：直接空冷系统,喷雾增湿法,数学模型

参考文献

[1]赵文升,王松岭,等.喷雾增湿法在直接空冷中的应用[J].动力工程,2008,28(1):64-67.

控制增湿 第7篇

屋顶绿化是指植物栽植在离开地面的屋顶区域的一种绿化形式。屋顶绿化对于一个城市来说, 是保护生态、调节小气候、净化空气、缓解热岛效应, 扩大城市绿地面积的一项重要措施, 也是提高城市绿化率、丰富景观的一种办法[1~3]。植物通过新陈代谢作用、呼吸作用、蒸腾作用对温度的改变有一定的影响。植被形成的阴影可以减少太阳直接辐射到楼顶的热量, 从而影响室内的温度和相对湿度。屋顶经绿化后降低屋顶表面的温度的同时, 也可减少直接进入房间的热量, 从而直接改变建筑物室内外的热环境[2]。屋顶经绿化后的间接影响指它对周围大气温度的影响, 具体表现在减轻热岛效应[3]。在本文中, 将通过温度、相对湿度以及热辐射的测量对比绿化和未绿化房顶对周围温度的影响。本文通过以下两方面研究屋顶绿化对周围大气温度的影响:不同绿化密度对屋顶表明温度降低的研究;由屋顶绿化引起的四周大气温度和湿度的变化。

2 屋顶绿化的直接影响

在实验中, 选择3个不同种植密度的屋顶绿化实验园来测量其不同的降温增湿作用。其中, 各个实验园的种植密度分别为16.7棵/m2、25棵/m2、33.3棵/m2。

从图1看出, 3种不同密度种植环境的温度均比非绿化的低, 绿化前后屋顶的温度出现了明显的降低, 未绿化的实验园的温度明显的比其他3个已绿化的高, 3个绿化后的试验园温度变化不大。其中, 密度最大的温度相对较低。这是因为密度较大, 它的枝叶形成较密集的阴影, 枝叶面积指数 (LAI) 较大。同时, 未绿化的屋顶温度最高温度为48.3 ℃, 远高于绿化后的屋顶最大温度36.5 ℃。屋顶温度降低主要是因为种植植物的降温作用。结果表明:植物阴影越密集, 植物对热量的吸收越明显。但是, 过多的植被会增加建筑物的负荷。因此, 在屋顶绿化种植时, 要综合考虑植被密度、种植负荷等各个方面的因素[4]。

3 屋顶绿化对大气温度的间接影响

花园内部绿化场地和非绿化场地之间主要微环境因子的垂直梯度变化。

由图2和图3可知, 未绿化3个高度的温度和湿度曲线还是存在一定的差异, 而且3个高度的日平均高度和湿度变化也比较明显。屋顶绿化后, 400cm高处的温度比未绿化的小0.06%, 800cm高处的温度小0.05%, 1200cm处的温度小0.045%;屋顶绿化和未绿化的湿度比较, 400cm处相差0.95%, 800cm高处的湿度相差0.06%, 1200cm处的湿度相差0.04%。同时, 400cm处的温度最低, 但是相对湿度的变化不甚明显。虽然屋顶绿化中温度相对湿度的垂直差异不是很明显, 但综合看来, 绿地对微环境的垂直梯度的影响也是不可忽视的[6]。

4 结语

屋顶绿化是治理城市生态环境、提升城市绿色建筑和园林景观水平的重要内容, 能够带来一定的经济效益、社会效益以及生态效益。屋顶绿化在净化空气、吸收有害气体、降低噪声、改良建筑物小气候、美化城市环境等方面都发挥重要的作用[8]。因此, 做好屋顶绿化的规划、立法和宣传工作, 促进、加强技术攻关和科研工作, 大力培养屋顶绿化专业设计人才, 是建设生态城市和生态文明的有效措施。

摘要：通过对不同密度屋顶绿化种植面积的降温作用以及对比花园内部绿化场地和非绿化场地之间主要微环境因子 (主要为温度和湿度) 的垂直梯度变化, 研究了屋顶绿化降温增湿作用对大气温度的影响。结果表明:种植密度越大, 降温的效果越明显;同时, 屋顶绿化后, 不同垂直高度的温度和湿度变化较之于未绿化的屋顶差异不甚明显。

关键词：屋顶绿化,温度,湿度,城市环境,热岛效应

参考文献

[1]唐鸣放, 郑澍奎.屋顶绿化节能热工评价[J].土木建筑与环境工程, 2010, 32 (2) :87~90.图3不同高度绿化和未绿化屋顶的湿度变化

[2]陈辉, 任珺, 杜忠.屋顶绿化的功能及国内外发展状况[J].环境科学与管理, 2007, 32 (2) :162~165.

[3]Onmura S.Study on evaporative cooling effect of roof lawn gardens[J].Energy and Buildings, 2001 (33) :653~66.

[4]谭天鹰..关于北京屋顶绿化的探讨[J].建筑科学, 2007, 23 (8) :14~19.

[5]陈景升, 何友均.国外屋顶绿化现状与基本经验[J].中国城市林业, 2008, 6 (1) :74~76.

[6]赵定国, 薛伟成.轻型屋顶绿化的降温效果[J].上海农业科学, 2006, 22 (1) :53~55.

NHP型增湿塔喷雾系统及技术改造 第8篇

NHP型喷雾系统包括:NHP型喷嘴、NHP型喷枪、NHP型高压胶管、NHP型高压过滤器、NHP型节能喷雾泵、NHP型免拆洗过滤器及NHP型变频自动控制系统等。NHP的主要特点是雾滴细小稠密, 雾化角度大, 在增湿塔截面装三个喷头就能将整个平面覆盖一层, 通常我们装三层, 粉尘流动中, 至少受到雾层的三次拦截, 总要被润湿, 并降低其比电阻, 为电收尘器收尘做好前期工作。该系统收尘效率高, 排尘浓度低 (<100mg/m3) , 节电, 性能稳定, 运转率高, 并能跟踪温度, 控制水量, 可自动和手动。

1.1 NHP型喷嘴外壳是不锈钢, 喷嘴内部由特种材料 (莫氏硬

度为9, 仅次于金刚石) 制成, 具有良好的耐酸、耐碱、耐高温、耐磨损性能;另外其内部特殊的内部结构设计, 使能喷嘴在0.3MPa时也能正常雾化, 雾滴直径为20~70μm, 雾化效果好, 可雾滴与烟气充分接触, 从而有效降低废气温度和粉尘比电阻。

1.2 喷枪具有低压无回流雾化的特点, 经过泵加压的水全部用

于喷雾。喷水管路不带回流装置, 不需要电磁阀和电动阀, 不需要压缩空气, 减少了管道和钢材用量的同时也节药了能源。

1.3 高压回流式喷枪所配用的水泵不仅功率大且满负荷运转,

压力达4.0MPa以上的水打到喷枪处, 再经过回流装置回到水泵进水口, 造成能源的极大浪费, 且系统在高压下运行易发生故障、控制精度低, 为了进一步调节还需启动电磁阀, 电磁阀和用于调回水的电动阀易失灵和损坏, 系统的故障点增加。我公司2500t/d新型干法水泥生产线天津水泥工业设计院设计的是高压回流式喷雾系统, 喷雾泵为两台90KW水泵 (一用一备) , 而采用NHP型增湿塔喷雾系统, 喷雾泵为两台45KW水泵 (一用一备) , 具有良好的节能效果。

1.4 变频控制柜可根据收尘器进口处烟气温度变化自动调节

水泵电机频率实现喷水量控制自动化, 既可保证控制的精确度, 又可大大降低水泵实际运行功耗, 节约能源。

1.5 NHP型增湿塔喷雾系统在压力接近0.3MPa时也能正常雾

化, 对带有余热发电系统的新型干法生产线增湿塔喷雾系统具有良好适应性。

2 NHP型增湿塔喷雾系统存在的问题

我公司2500t/d新型干法水泥生产线喷雾系统有两台45KW卧式多级水泵 (一用一备) , 水泵出口设集水箱, 集水箱上除接水泵出管外还引入一根DN20mm的压缩空气管道 (正常运行时阀门全关) , 用于断水的情况下紧急冷却喷头, 防止喷头堵塞或烧坏;引出三根喷水管道接至增湿塔顶三道环管, 三根环管上均布24根高压软管用连接喷枪, 每根喷枪前面加装高压球阀及高压过滤器, 24根喷枪交错布置, 均布在3个平面, 3个平面之间相矩1000mm;另出一根回水管直接进水箱 (正常运行时全关) 。该增湿塔喷雾系统喷头无回流管, 具有低压雾化性能, 喷枪安装在增湿塔分布板上方, 且与增湿塔分布板距离不少于1000mm, 系统通过设定目标温度 (电收尘器进口温度) 控制变频器降低水泵的转速, 从而减少喷水量和喷水压力。使用中存在以下问题。

2.1 2台水泵共用1台变频器, 紧急情况下可两台泵同时运行

时2#泵工频全速运行, 1#泵温度控制变频运行, 这种情况下容易湿底, 严重时导致增湿塔底螺旋输送机跳停、损坏等故障。

2.2 厂家技术保密, 不提供电器控制柜原理图、温度数显仪表、

变频器参数表等技术资料。电收尘器进口测温装置接至水泵控制柜盘面的数显信仪表上, 再由数显仪表控制西门变频器的开停及频率, 电气故障排除难度加大, 会严重影响正常生产和设备安全。

2.3 1#泵转速由电收尘器进口温度通过调节变频器频率来实

现, 该系统进口温度采用热电偶进行测量, 反应相对比较迟钝。由于生料磨开、停机时废气处理工艺状况不同, 生料磨紧急停时就会出现电收尘器温度过高 (严重时导致极板变形) 、收尘效果不佳现象。

2.4 水泵采卧式多级泵, 长期1台运行另1台泵备用, 备用泵密封盘根干燥, 密水性能下降且造成水泵振动大。

3 增湿塔喷雾系统技改措施

为了解决上述存在问题, 经综合考虑后做了如下改进。

3.1 将原在电收尘器进口处用于控制变频器的测温度移至增湿塔出口处, 并将测温装置更换为同量程的一体化热电阻。

3.2 经与天津水泥工业设计院调试组沟通, 决定将生料磨开机和停机时分别采用两套控制参数。

生料磨开机时:目标温度设定为210℃, 上限 (起喷温度) 设定为230℃, 下限 (停喷温度) 设定为180℃;生料磨停机时:目标温度设定为120℃, 上限 (起喷温度) 设定为140℃, 下限 (停喷温度) 设定为100℃。

3.3 利用库房闲置的艾默生变频器, 自行绘制了变频控制电气

原理图, 申报柜体、塑壳断路器、交流接触器、中间继电器、按钮、指示灯、多圈电位器、接线端子等相关配件, 自行组装变频控制柜1台用于控制NHP型增湿塔喷雾系统2#喷雾泵。变频控制柜可将备妥、运行、故障、驱动、给定、反馈、电流信号送至中央控制室, 也可在机旁本柜手动开机, 通过调节盘面电位器控制变频器的运行频率, 控制水泵转速和喷水量。

4 改造效果

通过以上技术改造, 我公司NHP型增湿塔喷雾系统操作上比较灵活, 可以随时实现1#喷雾泵和2#喷雾泵之间切换, 同时也基本上解决了上述存在的问题。

4.1 1#喷雾泵通过设定柜盘面上的增湿塔出口温度控制器的

目标温度, 根据烟气温度及变化趋势自动调节喷雾泵启、停, 供水压力和供水量, 既保护了原料磨烘干用热风, 同时也降低废气温度和粉尘比电阻。

4.2 2#喷雾泵启、停、运行频率既可以在本柜控制又可以在中

控室DCS系统控制, 由中控操作员根据生产工艺状况随意调整, 最大限度满足工艺需求。

4.3 原来正常生产期间1#喷雾泵长期运行, 2#喷雾泵长期停

机处于备用状态, 水泵密封盘根干燥密水性能下降, 再次开机时水泵振动大。现在可以实现1#喷雾泵和2#喷雾泵之间在线切换, 可及时对喷雾泵进行保养;紧急情况下可以2台喷雾泵同时开机, 操作方式多样、灵活, 同时也减少了喷雾泵故障。

4.4 电气控制方面突破了厂家技术封锁, 彻底扭转了受制于人的被动局面, 提高了运转率, 解除了后顾之忧。

摘要：陕西社会水泥有限公司有1条1000t/d和1条2500t/d新型干法水泥生产线, 均采用南京化工大学陶瓷厂NHP型增湿塔喷雾系统。2500t/d新型干法水泥生产线出预热器的废气由高温风机送至增湿塔处理后分为两路, 一路先进入立磨系统进行原煤烘干后再进电收尘器, 另一路直接进入电收尘器。而1000t/d干法水泥生产线高温风机在增湿塔后面, 出预热器的废气经增湿塔处理后, 由高温风机送至大布袋收尘器。文章就我公司2500t/d新型干法水泥生产线增湿塔喷雾系统存在问题及改造方案和技改效果, 作一总结介绍。