公务员期刊网 精选范文 节能优化方案范文

节能优化方案精选(九篇)

节能优化方案

第1篇:节能优化方案范文

[论文摘要]文章结合目前通信机房空调设备产品存在的问题及空调资源的合理优化和合理配置,对通信机房的空调系统节能潜力进行分析,涵盖空调产品的节能及资源优化设计等内容,从四个方面来阐述空调系统的节能手段,并提出各种手段的可执行方式和具体措施。

在我国目前经济高速发展的同时降低能源消耗是今后必须实现的目标,是经济可持续健康发展的重要保障。对通信行业而言,实现资源节约和环保的战略目标,其中的一个重要着眼点就是要大力推动以节能降耗为重点的设备更新和技术改造,加快淘汰高耗能、高耗水、高耗材的工艺、设备和产品。根据通信部门多年来的统计数据分析,通信行业的运营成本主要是电耗成本,而在电耗成本中,机房空调的电耗约占总电耗50%以上。可以说降低空调机组的运行费用,能有效降低电信行业的运营成本。

本文结合目前通信机房空调设备产品存在的问题及空调资源的合理优化和合理配置对通信机房的空调系统节能潜力进行分析,涵盖空调产品的节能及资源优化设计等内容,从四个方面来分别阐述空调系统的节能手段,并提出各种手段的可执行方式和具体措施。

一、机房空调气流组织的科学化

机房内空调系统气流组织的科学化是合理解决机房环境要求的必要条件,也是实现节能效应的有效途径。机房内的气流组织应包括机房大环境的气流组织和通信机柜内部的气流组织,所以机房空调气流组织的科学化解决方案应立足这两方面予以考虑。

(一)机房送风方式应优先考虑地板下送风

目前通信机房规划大多数采用上走线上送风方式,而专用空调上送风方式主要采用风帽直接吹送和风管送风两种常见方式,但这两种送风方式由于造成机房内空调送风断面过大,且系统调节性能较差,不能实现机房内系统总风量的高效、合理的分配。特别是一些发热量较大的数据、交换机房,由于机房内负荷较大且分布不均匀,易造成局部发热源集中区域的局部分配的送风量不足,热量不能及时散发而造成局部过热现象。且上送风方式由于在整个机房空间内冷、热气流混合交叉现象严重,制冷效率偏低。

为解决目前机房内存在的局部过热问题,并使机房内气流组织的合理高效从而实现较好的节能效果,建议通信机房在层高满足的条件下优先采用地板下送风方式。根据实际工程案例进行经济性分析,下送风方式比上送风方式普遍可节约20%左右的运行费用,节能效应显著。

地板下送风方案在工程应用中,要达到理想的效果,应注意以下环节:(I)地板下只准通风,严禁布放线缆(消防用线缆除外);(2)架空层下有效净空高度一般应控制在350~500mm范围内;(3)送风距离易小于15m。若送风距离超过15m,可以考虑两侧安装空调送风或地板下安装风管进行远距离输送;(4)地板架空层下的水泥楼面应铺设不燃烧材料制造的隔热保温层和保护层,防止楼层水泥面或下层天花板结露。

(二)机柜内气流组织合理化

机柜内部安装的设备产生的热量能否及时散发到周围的环境中,一方面要求机房大环境有良好的气流组织和适宜的环境参数(温度、湿度等),另外一方面要求通信机柜具备良好的散热工艺。

通信机柜的结构形式应充分考虑散热工艺的要求,否则会造成热量在机柜内部堆积而无法及时散发到周围的环境中去,从而影响通信设备的正常运行,严重时会造成通信设备故障率明显增加。目前一些通信机柜的结构形式在散热工艺上存在一些缺陷,可能存在的问题主要包括:(1)机柜前后门开孔率不足,有些在前柜门位置还设置有防尘网,造成冷气进入阻力过大;(2)有些机房通信机柜内部堆放的设备过于密集,气流流道过于狭窄,内部气流循环不通畅;(3)柜内气流组织不合理,冷、热气流混合现象明显;(4)一些散热量大的通信设备机柜缺少风扇强制排风,仅靠机柜内部自然排风散热效果较差。

针对上述目前一些通信机柜内部存在的一系列问题,必须在机柜前期结构研发阶段对一些环节进行优化处理:应增加通信机柜的柜门开孔率,内部结构形式寻求更合理的流道设计,散热量大的机柜应考虑强制排风,进风量应可以根据柜内设备安装情况进行调节。

根据国内外一些工程的经验,对一些设备散热量较大且采用上送风的机房,可以考虑采用开放型货架式机柜。通信设备均搁置在完全敞开式的托架平台上,设备散发的热量可以迅速地释放到周围环境中,散热效果得到极大改善,当然这种开放式机柜也会对设备安装管理带来一些问题。

二、水冷替代风冷或采用双冷源机组

目前通信机房空调大多数采用风冷型专用空调机组,这种风冷型机组均为单元式机组,具有安装灵活、可靠安全的优点,但也存在性能系数较低、运行性能不稳定、受室外环境温度变化波动较大、室内外机组安装管线较短、室外机组占用大量建筑面积的缺点。

从节能角度考虑,由于水冷效率明显高于风冷,水冷机组性能系数高于风冷机组,在通信机房中推广水冷型专用空调机组具有一定程度的节电降耗价值,特别是在一些中、大型项目上不但节能效益显著,而且可以减少空调设备的投资。

在中、大型项目中无论采用冷冻水型或冷却水型机组,均能实现一定程度的节能降耗、减少投资的目的,且由于水冷型机组没有风冷型机组室外机占用大量安装位置的问题,提高了建筑利用率。但由于水冷型系统中安装的设备及阀门等部件较多,系统单点故障点较多,系统在安全可靠性要求上存在隐患。从提高系统的安全可靠性角度出发,在通信机房项目中推荐采用双冷源机组。

双冷源机组常见的主要是风冷+冷冻水型或风冷+冷却水型两种机组。在大多数季节中系统主要启用经济节能的水冷系统,而在不满足水冷型机组运行的季节或系统发生故障及检修维护时才启用风冷系统。采用双冷源机组虽然会增加项目的初投资费用,但系统安全可靠性较高,且运营成本可以大大降低。

三、直接利用室外自然冷源

在冬季及室外焓值低于室内焓值的过渡季节时,从室外引入新风作为冷源对机房环境温度进行降温处理,是降低机房空调设备运行能耗的一种有效措施。

根据各地气象条件特点,在这些季节可以直接利用室外丰富的自然冷源对机房环境降温,从而可以大大缩短专用空调机组的压缩机的全年运行时问。这样不但节约了大量的电能,同时也延长了空调机的使用寿命,减少了空调机组的维护工作量,降低了维护成本。

目前根据这一节能原理开发了不少机房节能 空调产品,我们重点推荐两种在技术上较为成熟,并且在实际工程有过应用、产生了较好的经济效益的产品予以介绍。

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(一)FCX系列节能空调

原理:把室外新风过滤后直接引入节能空调,在机组内新风同室内回风充分混合后送人湿膜加湿器加湿,然后由送风机将处理后的空气送入室内。引入室外新风会降低室内空气的含湿量,通过湿膜加湿器加湿后,提高室内空气的含湿量。同时,室内空气通过湿膜后温度会降低5℃左右。

特点:新风直接引入型节能空调机组没有传热损失,运行效率高。

全年运行时间长,在室外环境温度低于12℃时,可完全替代机房空调压缩机制冷,节能效果十分显著。同时机组配置的湿膜加湿器可以替代机房空调的加湿器,节约大量能源。

FCX系列分体节能空调

FCX-A机组:大风量新风混风型节能空调机组,室外新风过滤后直接进入节能空调,控制系统根据室内外温度由变频调速风机控制引入的新风量,保证送风温度在机房温度的露点温度以上,然后由送风机将处理后的空气送入室内。

FCX-B机组:大风量高余压湿膜加湿器,与FCX-A机组配合使用。引入室外新风会降低室内空气的含湿量,室内空气通过湿膜加湿器加湿后,提高室内空气的含湿量。同时,室内空气通过湿膜后温度会降低5℃左右。FCX-A机组也在机房内独立使用替代空调加湿器。

特点:新风直接引入型节能空调机组没有传热损失,运行效率高,全年运行时间长。

在室外环境温度低于12℃时,可完全替代机房空调压缩机制冷,节能效果十分显著。同时机组配置的湿膜加湿器可以替代机房空调的加湿器,节约大量能源。

(二)FCR系列机房节能空调

原理:采用板式显热换热器为核心部件,室内、外空气在换热芯体内进行能量交换。室外新风引入显热交换器,对室内空气进行冷却降温处理,然后排出室外;被冷却后的室内空气再送回室内,达到为机房降温的目的。

特点:室外空气引入换热芯体,与室内空气热交换后排除室外,可以保证机房的洁净度和湿度不受影响。板式显热换热器的材质为耐腐蚀亲水铝箔,采用特殊工艺加工而成。换热通道面积大风阻小,具有换热效率高、使用寿命长和维护简单的优点。

四、确定合理的机房环境温度

第2篇:节能优化方案范文

关键词:建筑节能;暖通空调;设计

中图分类号: TU201 文献标识码: A

在暖通空调系统中发展节能技术,能够节约能源,实现建筑行业的可持续发展。它能够提高人们的生活质量,达到环境保护的效果。为此,要在暖通空调的设计与施工环节中发展节能技术,提高能源使用的效率,减轻我国在能源方面的压力。

一、暖通空调节能技术的发展趋势

随着社会的发展进步,能源的消耗量也逐渐增加,建筑能耗量在能源总消耗量中所占的比重越来越大。随着城市化的发展,暖通空调系统得到了广泛的应用,使得暖通空调能源消耗量逐年上升,这加剧了能源短缺的矛盾。此外,暖通空调所耗费的能源基本上是不可再生能源,暖通空调的大量使用势必会加剧能源危机,造成资源匮乏的状况。暖通空调在消耗巨大能源的同时也造成了环境质量的下降,面临着酸雨和飘尘问题日益严重的趋势,必须要在暖通空调施工与设计环节重视节能技术的开发与应用,加强生态环境保护,促进人类社会的可持续发展。

暖通空调施工与设计环节的节能技术对暖通空调的节能效果有很大的影响,但是节能技术往往得不到暖通相关设计和施工部门的重视。暖通空调系统的安装需要大量的投资,暖通空调系统的运行也需要大量的能源。根据相关部门的检测结果,有的公共建筑的空调能耗量占建筑总能耗量的60%以上,可见暖通空调系统高能耗的现状。施工与设计环节的不合理、不规范,是造成暖通系统高能耗的重要原因。在工程的安装阶段,对施工人员要有很高的技术要求,如果在施工的环节中没有严格按照施工图纸的要求进行,不能规范施工,就会给整个暖通空调系统造成缺陷,从而增加能源的消耗。

二、设计环节中的节能技术

在暖通空调的设计环节中充分利用节能技术,能够有效地降低空调系统的能源消耗,达到节能环保的效果。因为暖通空调系统都是按照最大负荷量来设计的,实际运行时的负荷量往往低于最大负荷量,如果暖通系统的设计不能满足低负荷量运行的要求,势必会使能源的消耗量增大。例如,在新风系统的设计环节中,如果空调系统能够根据室外气象变化自动化地调整,就能够缩短主机开启时间。由此可见,暖通空调系统的设计对系统的节能效果有非常大的影响。

1、设计方案的选择

设计方案的选择关乎到暖通空调工程的优劣,同一个暖通空调设计项目,必须对多个设计方案进行比照和优选。设计方案的选择应主要考虑以下几个方面:一是设计方案的可行性,应根据暖通空调设计的具体要求设计施工方案,保证暖通空调系统对室外气象条件的适应性;二是设计方案的经济性,除了考虑主机的能耗量之外,也要考虑风机和水泵等辅助设备的能耗。三是积极推广新型、节能的空调设计方案。

2、设备的选择

根据符合的大小选择机组,不要选择容量过大的机组,以降低能源消耗量,提高经济效益。应根据设计值中的特性曲线选择水泵,不能按照铭牌数据来选择。此外,要保证负荷计算的合理性,选择能效比较高的机组,如螺杆式或离心式冷水机组。

3、变频技术

由于空调系统的实际运行负荷往往低于最大负荷,如果不能满足低负荷运行的要求,就会加大系统的能耗量。在暖通空调的设计环节,可以利用变频技术,实现冷水机组和水泵的自动调节,提高能源利用的效率。在利用变频技术的同时,可以结合电力电子技术与微机控制技术,更好地对暖通空调系统进行控制,既能够满足控制的要求,同时也能最大限度的节约能源。

4、水系统的设计

暖通空调水系统的用电量较大,能否优化水系统的设计关系到暖通空调系统的节能效果。在水系统的设计环节中要注意以下几个方面:第一,要计算每个水环路的水力平衡值;第二,要按照节能设计的标准进行水系统设计,避免出现小温差、大流量的现象。按照水泵的特性曲线选择水泵的型号,不能按照铭牌上标识的数据选择水泵型号。

三、施工环节中的节能技术

1、防止管道阻塞

管道阻塞是空调水系统经常遇到的问题。在暖通空调的施工环节,应及时清除管道中的堵塞物,防止管道堵塞。第一,要在焊接钢管安装之前清除钢管上的污渍和锈斑,清理完钢管的内壁之后再封闭管口,准备安装。对于施工过程中没有封闭的管口,要做临时封堵,以避免堵塞物进入管道中。在连接管道时,也要对焊渣和麻丝进行及时清理。第二,要在管网的最低处安装排污阀。在管道安装时,要设置临时过滤器和旁通冲洗阀门,并在连接设备前分段清洗设备。完成清洗工作之后,进行水系统循环的试运行,将污物集中到过滤器,起到排污的效果。

2、提高保温的严密性和完整性

提高保温系统的严密性和完整性是节省能源消耗、降低运行费用的重要措施。如果暖通空调没有很好的保温性能,就会导致系统运行的过程中失温严重,造成能源的浪费,不能达到节能环保的效果。因此,要增强空调输送介质系统材质的保温性,提高系统的保温效果。应注意材质的保温系数,按照暖通空调系统设计的要求选择保温材料,选择耐热性强、密度小的材料作为介质输送系统的管道,并且要保证管道有一定的孔隙率,能够承受一定的机械强度,避免管道的损坏。

3、强化运行管理,提高控制水平

强化运行管理能够提高节能技术的应用效果,减少能源的消耗量,避免能源的浪费。在运行管理环节,需要做到以下几个方面:第一,提高管理人员的专业水平和业务技能,使其掌握暖通空调安装的专业知识。对暖通空调的操作人员,要实行持证上岗的制度,并加强对管理人员的培训,不断提高管理人员的素质;第二,要采取系统运行节能措施,尽可能缩短不连续工作空调系统的预冷时间,采用循环风进行预冷。对于人数变化较大的建筑,应设置二氧化碳浓度检测器,调节新风量;第三,当建筑物内有冷负荷时,要运用室外新风来节省冷量,并根据季节的变换设置房间温度。

4、对暖通空调工作制式的选择

传统暖通空调系统是建立在定频工作基础上,而随着变频技术的成熟,其应用也越来越广泛,为此,在建筑工程设计中,对变频空调的选择将是未来发展的趋势。同时,在中央空调系统工作中,也可以通过变频技术来实现对节能和舒适度的调整,比如通过对传统调节阀的替换,借助于变速风机或变速泵,来有效提升整机的工作效率,降低系统内部能耗,同时,也可以引入变流量技术,使暖通空调系统结合不同的负荷来调节水流量或风流量,实现对节能的需要。

5、对新能源的开发和利用,比如对地热能、太阳能、以及原子能等新能源的应用,已经被能源开发者们所重视,从解决地球能源危机的根本目标来看,研究新能源,开发新能源,利用新能源已经成为时代研究的主要课题,比如我国研制的利用地热技术的地源热泵系统,太阳能——空气能热泵系统等,都是一种高效的无污染的节能新途径。

结语:

节能是实现可持续发展的一项长远战略,有效的节能方案能够实现原材料消耗的节约,减少人力消耗以及提高能源的利用效率。节能已经成为当今社会可持续发展的主旋律,在暖通空调系统的节能设计方面也不例外,目前存在的高耗能问题也亟待解决,为了使建筑的暖通空调系统达到环保降耗的综合指标。

参考文献:

[1].焦海涛.谈暖通空调的节能设计与施工[J].城市建设理论研究(电子版),2011

第3篇:节能优化方案范文

【关键词】建筑结构;结构设计;优化方法

一、建筑结构设计优化方法的现状

随着人们对生活品质的追求不断提高,对于建筑而言已经不仅仅停留在满足实用性和安全性方面,而是追求经济性和美观性等其他因素综合方面的更高水平。

(一)设计优化方法的现状

由于近年来经济的快速发展,人们的居住水平越来越高,对于高品质的居住环境需求越来越大。设计师在设计环节时需要考虑到各方面成本的因素,兼顾房屋结构的科学性和合理性。 现代的设计师不仅要有专业的设计方面知识,而且还要结合当今社会推出新颖别致的设计,才能保证设计出来方案更加的合理,更加的具有可操作性。结构设计优化工作的灵魂就是科学合理的结构优化方案设计。结合当今飞速的科学技术,科学技术水平以及设计理念,融入到房屋设计的结构中,充分考虑到房屋结构周围的配套诸元,对周边环境因素进行全面的了解,尤其是对人文环境进行实地考察,这样就能将房屋结构的各项数据进行精确控制,并对房屋结构的设计进行优化,使房屋结构更具人文性和实用性。

(二)建筑设计优化过程中存在的问题

在房屋设计的过程中,很难把握的一个问题就是,对诸多元素的一个平衡,不能一味的追求低成本,而忽略对美观性的设计和安全性的把控,避免出现顾此失彼的结果,找到兼顾各种元素的最佳平衡点,这才是设计优化方法的初衷。另外在设计过程中,需要注意很多细节的问题,针对细节差错要进行逐一的筛选、审核,避免影响整体房屋设计的观赏性和实用性。再有像前文提到的,由于人们生活水平和生活质量逐步提升,人们对住房的要求具体到每一个设计的细节,这对于房屋设计的实用性、观赏性、新颖性的考验越来越严苛,结果就导致房屋的设计优化人员不得不发散思维,激发灵感,才能更好地设计规划房屋结构和内部布局,使设计方案更加的精准,让人们更满意房屋结构的设计。

二、建筑结构设计优化策略

(一)构建设计模型

在构建模型时,将设计的限制性条件提前规划好,比如建筑结构的规划尺寸、建筑物的整体强度、预应力参数的临界点等方面。在设计的前期工作中,应当熟知这些限制条件,按照设计优化方法来优化设计方案,从而才能保证各项限制条件符合建筑构造标准,符合实际操作的具体要求。结构优化的具体数据主要是通过构建结构优化的模型计算出来的,通过一定比例的换算,使用精确地函数模型,提炼其中的相关变量,从而得出最佳的结构设计方法。

(二)优化计算方案

一套完整而且合理的设计方案主要就是依靠科学的设计优化方法,在优化过程中个汇总各项参数,而且各项参数也是复杂多变的,在优化设计方案时,常常将约束性数据转化为无限制的问题,综合多种计算方法优化出更为合理的设计方案。结合房屋具体实际应用情况,从房屋的整体结构出发,既要考虑到设计完成后的功能性要求,还要兼顾到平面布局的规模进行优化,合理地设计建筑整体布局和占地,精确计量建筑的质量中心和刚度之间差距,确保均衡力度的承载方向。

三、建筑结构设计优化方法的运用

在房屋结构设计中合理的运用建筑结构优化设计方法既实现了降低成本的目标,又能使建筑结构达到更为合理的初衷,有利于将经济效益与社会效应相结合,满足人们居住的多方面要求,达到最优的设计理念。一般来说,建筑结构设计优化方法一般运用到建筑结构设计的前期设计环节、基础地基设计、节能指标设计、对已有建筑的整体改造方案、结构的抗震效果设计等等。

(一)前期的设计环节

能够对建筑物产生决定性作用的环节就是前期的设计环节,它是决定方法的总体规划的前提,也影响着建筑物的总投资资本,是定位建筑服务功能的基本依据。然而目前的设计方案,很少在前期的建筑设计环节中运用设计优化方法,在前期的设计中往往会忽略结构设计的合理性和科学性,这些失误会对建筑结构的设计造成很多负面影响,甚至会影响到建筑的实用性和安全性的重要需求。在前期设计中运用较为合理设计方案、选择可行的结构形式,规划合理的设计方案,为科学、使用的建筑打下坚实的基础。

(二)建筑地基的结构设计优化

加强建筑结构设计优化方法在房屋结构设计中的运用,希望能够设计出更加符合以人为本的科学房屋结构。建筑物的地基是整体结构的关键部分,也是优化设计的关键部分,只有完成好地基的结构设计实现最优设计,才能保证后续的施工设计优化。根据其建筑物的整体规划、服务功能不同,地基的施工优化法法也不同,结合实际建筑特点,精确测量地形数据,在优化时首先考虑建筑物稳定性作为前提,再兼顾人文形态,其次还要兼顾工程的成本造价,从而优化出最佳的施工方案。

(三)节能指标的结构设计优化

建筑结构设计方法在房屋结构设计中的运用主要是为了提升房屋建筑的整体效益,满足人们的建筑需求,降低工程造价,实现观赏性和实用性的最佳平衡。选择节能指标较高的结构设计是比较明智的选择,一般的建筑结构形式分为三种,即框架结构、短肢剪力墙结构和框架与剪力墙相结合的结构。抗震效果最好的就是框架结构,选用的材料不是很多;柱截面较多的是第二种短肢剪力墙结构,但是这种结构会影响建筑物内部家具的选用和布局;即抗震效果好又不影响家具布局的就是第三种结构设计,综合适应性比较强。这三种方案结合成本因素进行考虑,各有优劣,这就需要建筑设计的优化方法根据实际情况决定最佳的设计方案。

结语:

将建筑结构优化方法应用于房屋结构设计中,能够实现提高建筑结构的经济性、降低工程总造价的目标。选择科学合理的建筑材料,将优化设计方法运用前期设计、建筑地基设计、节能指标选择等诸多环节,不仅能节约建筑工程成本,而且还能使建筑物实现美观性与功能性的统一,实现更好的经济和社会效益,更加符合科学发展观、可持续发展理念的要求。

参考文献:

第4篇:节能优化方案范文

关键词:提篮拱 钢管骨架 扣索方案 优化

1. 工程简况

落步溪大桥为国内跨度较大的钢管混凝土劲性骨架提篮拱桥。由于大桥地处山区,山坡陡峻,河谷深窄,为了一孔跨越深谷,主桥采用跨越能力较强的拱桥(矢跨比确定为1/4.5),孔径布置为1-24m后张梁+1-178m上承式拱桥+1-32m后张梁(桥型布置见图1)。本桥两岸边坡陡峻,拱圈施工是本桥施工的关键。主跨178m上承拱桥拱圈的施工结合地形条件,采用了裸拱合拢相对容易的劲性骨架混凝土拱圈方案,以减小大跨度桥梁的施工风险。为了增强其横向稳定性,拱肋为提篮型布置。178m上承式钢筋混凝土拱肋的拱轴线为悬链线,采用单箱单室箱型变高度截面。骨架空钢管的吊装是本桥施工的重点工序,也是风险较大、施工较困难的工序之一。它不仅关系到混凝土拱肋成型的质量,也对拱肋混凝土外包施工、拱上立柱、拱顶框架及拱上连续梁的施工有着重要的影响。由于地形条件的限制,本桥采用无支架缆索吊装方案架设拱肋钢管骨架,为保证骨架安装过程中的安全及骨架的顺利合龙,本文进行了扣索方案的优化计算,并结合合龙前的温度效应计算结果,给出了合龙前的扣索索力优化值、骨架吊装过程中标高、钢管应力、扣索索力控制值以及合龙施工的相关建议,具有一定的工程指导意义。

2. 钢管骨架吊装方案扣索索力计算数学模型及算法[1-5]

2.1扣索索力计算数学模型

求解扣索索力的计算模型可采用下面的数学形式进行描述。对钢管拱肋骨架的某吊装阶段,用MIDAS-Civil建立力学正问题的有限元控制方程如下[5]:

(1)

式中:K―结构的整体刚度矩阵;u―节点位移向量;F―结构自重、施工荷载及温度荷载等产生的节点等效力向量。显然,由式(1)可知,对于某特定的吊装节段,拱的位移u是关于索力向量S的函数,即,因此求解索力的问题可转化为如下有约束的极小值问题:

其中:f―目标函数,S―设计变量,―状态变量。式(2)中各符号的意义如下:si―i号扣索的索力张拉值;S―所有扣索索力组成的向量;―拱肋第j个标高控制点在F作用下的竖向位移值,此值由结构有限元分析得到;―j控制点的期望预拱度,为已知量;―施工中拱肋标高允许偏差的上、下限;―第m个内力控制截面的最不利Mises应力值,由有限元计算得到;―为钢管的容许应力;N―扣索的总数;H―标高控制点的总数;M―内力(或应力)控制截面的总数;―索的容许应力;m―索的安全系数。

从式(2)显示的意义可知,理想的情况是通过张拉扣索,使拱轴线全盘达到期望线形,即,但实际上这是无法做到的。因为期望预拱度值主要与钢管的自重以及温度荷载有关,它是分布载荷,而扣索索力值为点荷载,因此索力优化计算中必须选取若干标高控制点。当迭代优化的索力能保证H个标高控制点的f(S)最小,并且各单个控制点的标高及骨架内力(或应力)偏差满足相关规范和设计要求,此时得到的索力为最优索力,相应的拱肋线形也是最逼近期望的线形。标高控制点数H越大,拱肋线形越符合期望线形。

当然,通过合龙前某一施工阶段的扣索优化计算得到的一组索力未必能够满足骨架倒拆计算和正装计算的要求,因而有必要进行骨架的倒拆计算。如果优化计算得到的索力不能满足倒拆计算和正装计算的要求,则选择不能满足骨架正装计算的施工阶段进行适当的调索计算。

2.2索力优化分析的计算迭代步骤[6-7]

第一步:选定合龙前某一阶段(一般为合龙前的最不利阶段),设定一组索力(S0),并考虑自重(w)、临时荷载(L)等可能荷载进行结构的正分析,计算出结构的位移(u1)、应力(σ1)、索力(s1);

第二步:判定第一步计算结果是否满足拱肋骨架线形、应力、索力的控制要求即:

如果式(3)不满足,则将索力S1带入第一步重新计算,直至满足要求,得出一组最优索力Si;如果式(3)满足,则直接进入第三步:

第三步:以Si为优化索力,进入倒拆计算,第j阶段的倒拆计算结果为Sj,uj,σj(j=1,2,…K,K为倒拆计算工况数),判定Sj,uj,σj (j=1,2,…K)是否满足结构的安全、稳定要求,即:

如果式(4)成立,则Si为满足正装计算和倒拆计算要求的一组可行最优化索力,输出倒拆计算结果()(o―表示优化索力作用下计算结果,k―第k个倒拆计算工况),即本组结果可以作为一组优化扣索索力作用下骨架正装施工过程中的控制数据。如果式(4)不满足,则进入第四步。

第四步:以Si为优化索力,进入倒拆计算过程中的调索计算,选定第三步中不满足式(4)的工况(假定为M工况),进行调索优化,使得调整后的索力工况M能够满足式(4),输出M工况的索力变化量,及本工况下的位移、应力结果以作调索时参考。

根据作者的经验,上述迭代计算一般需要5~8次循环,而且一般情况的最优优化索力均能满足拱肋骨架正装计算及倒拆计算的要求,较少遇到在吊装过程中需要调索的情况,依据本文中的扣索索力优化计算方法得到的优化索力不仅能够满足正装计算和倒拆计算的要求,而且保证了吊装过程的一气呵成,在不需要任何调索工作的前提下,骨架即可具备良好的合龙条件,保证了合龙施工的顺利及良好的骨架应力状态。

3. 落步溪大桥钢管骨架扣索方案比选计算结果及分析

受落步溪大桥的施工场地条件限制,采用传统的扣塔-扣索法安装骨架较为困难,经过方案比选,最终选择了无扣塔扣索方案,即扣索后锚点充分利用本桥拱座后方的桥台(进行相应的预应力配束),根据钢管节段吊装顺序,拟定了两种扣索方案:

方案I:每安装一个节段,张拉相应编号的扣索,安装下一个节段时,拆除前一节段的扣索,仅保留后一节段的扣索,即骨架合龙前,仅保留5#扣索。

方案II:每安装一个节段,张拉相应编号的扣索,随后各节段安装时均保留相应的扣索,即合龙前共有5组扣索。

整桥钢管骨架共分为11段,宜昌侧和万州侧各5段,11#节段为合龙段,相应的扣索编号见图2。MIDAS计算模型见图3、图4。

3.1 骨架自重计算结果

根据方案I、方案II的支反力计算结果,合龙前半跨拱肋钢管重量约为270吨,实际重量:267.2吨,相对误差为1.47%。

3.2 扣索索力及骨架结构应力

扣索方案I:为平衡钢管自重弯矩,并使钢管骨架最远端具备合龙条件,经过多次迭代计算,单组扣索(10根7Φ5钢绞线组成,共两组)索力为135.5吨;合龙前拱肋钢管、横联、竖联最大压应力为-45.36MPa,最大拉应力35.23MPa。

扣索方案II:经过多次迭代计算,合龙前的最优扣索索力计算值见表2。在本组优化索力作用下,合龙前拱肋钢管骨架最大压应力-34.54MPa,最大拉应力为17.34MPa。

综合分析两种扣索方案优化扣索索力作用下,骨架的拉、压应力均低于相应的强度容许应力及稳定承载力,即相应的扣索索力均能够保证合龙前钢管骨架结构的强度及稳定性。

3.3 钢管骨架的变形计算结果及分析

方案I、方案II在最优扣索索力作用下的变形等值线见图5、图6。

扣索方案I:当扣索索力为135.5吨时,第5节段最远端钢管上弦节点X、Y、Z三向位移分别为:+8.9mm、0.27mm、+0.95mm,下弦钢管节点X、Y、Z三向位移分别为:+16.84mm、0.02mm、+1.48mm。根据拱肋钢管上、下弦节点X向位移变化量可见,单组扣索作用下,第5节段合龙端上、下弦节点X向位移差为7.94mm。合龙前拱肋钢管骨架节点最大X向(纵桥向)位移为25.3mm,最大竖向位移为45.0mm。

扣索方案II:在一组优化扣索索力作用下,拱肋骨架节点最大竖向位移为3.36 mm,最大纵向位移为-30.2mm,合龙处拱肋上、下弦节点纵向位移分别为:-9.9mm、-8.9mm。二者相差约1mm。

3.4 钢管拱肋骨架吊装过程坐标控制值计算

对扣索方案I而言,张拉5#扣索时对扣索张拉力和骨架远端标高进行控制,满足骨架合龙的标高时随即进行锚固即可。而对于扣索方案II,需要在一组最优扣索索力作用下进行骨架结构的倒拆计算,得出各节段安装过程中扣点对应的下弦钢管节点坐标控制数据,供吊装施工控制时参考(表3)。需要说明的是,每一节段吊运就位后,只需要控制该节段吊点位置处的坐标,其它位置处的测试值仅作校核。由表3中的数据可知,吊装3#节段、4#节段时,扣点竖向坐标分别要求与理论坐标相差-14.6mm、-37.8mm,而当5#节段吊装完成即5#扣索张拉值控制索力值后,骨架各节点竖向坐标与理论坐标最大差值仅为-2.1mm。由于本桥的扣索后锚点的标高低于拱肋骨架最高点,因此随着节段的吊装,骨架的顺桥向压缩量逐渐增大,合龙前5#扣点的最大轴向压缩量为8.9mm。

3.5 落步溪大桥钢管骨架吊装过程(扣索方案II)控制应力测试及分析

骨架吊装过程控制采用“线形和扣索索力双控”的原则,其中以表3中的标高数据控制为主,表2中的扣索索力值控制做校核。表4列出了成型的拱肋骨架各截面的实测应力及理论应力。由表中数据可见,宜昌侧拱脚、1/4截面位置的部分部位弦管总应力与理论总应力相差稍大外,其余各截面的测试部位应力均非常吻合,相对误差均小于10%。表明采用此种吊装控制方法可以准确的保证拱肋骨架的成型质量。

5. 结论

综合两种扣索方案计算结果可知,两种方案优化扣索索力作用下,骨架的应力状态均能满足结构的强度及稳定性要求,但扣索方案II具备更好的Z向(标高)、X向(纵桥向)合龙条件,并且骨架的变形和应力均较方案I更为均匀。通过倒拆计算给出的骨架标高及扣索索力控制值,能够保证骨架吊装过程的顺利完成,避免繁琐的索力及标高调整工序。

参考文献:

[1] 梅盖伟 张敏等. 用倒拆修正法计算拱桥施工扣索索力与预抬量 [J]. 重庆交通大学学报, Vol28 No.2, 2009(4): 199-202.

[2] 连岳泉 肖建良, 大跨径拱桥拱肋吊装过程索力仿真分析[J]. 中外公路,Vol.28 No.5, 2008(10): 146-149.

[3] 张建民, 郑皆连.大跨度钢管混凝土拱桥吊装过程的优化计算方法[J]. 桥梁建设, 2002(1): 52-58.

[4] He Xiongjun. Shen Chewu. Adjustment of buckle-cable forces under cable hoisting construction of concrete- filled steel tubular arc bridges. Journal of Wuhan Transportation University. Vol.23 No.5, 1999(10): 575-578.

[5] MIDAS Inc. 迈达斯理论手册(第二册), 2007(9): 9-13

[6] 袁海庆 范小春等. 大跨度钢管混凝土拱桥拱肋吊装预测的迭代前进算法[J]. 中国公路学报,Vol.16 No.3, 2003(7): 48-51.

第5篇:节能优化方案范文

艾默生环境优化技术是一家什么样的企业?其产品又能为行业发展带来哪些帮助?带着这些疑问,本刊记者采访了艾默生环境优化技术亚太区冷冻市场副总裁白伟信(Mark Bills)先生和艾默生环境优化技术中国区销售副总裁殷光文先生。

记者:您对2013年艾默生环境优化技术的冷冻业务发展情况如何评价?在本次展会中贵公司带来了哪些新技术和新产品?

白伟信:艾默生环境优化技术在过去5年中已经看到中国冷冻市场的快速发展,近5年来公司在冷冻行业及其相关领域的业绩也始终保持增长。2013年,艾默生环境优化技术在冷库、食品零售等领域发展良好,尤其是应用于便利店的智能店解决方案业绩抢眼。我们期待今后的增长能够持续。

本次展会公司带来了多种新产品,其中包括今年流体控制业务单元推出的新型电子膨胀阀EX3。其防护等级达到IP67,可耐受恶劣的高湿高污工作环境;独特的可拆式阀体结构,使其在钎焊安装后仍可更换流口组件或自带滤网,大大简化了用户的现场调试和维护工作;它还可实现精度极高的流量控制,因此非常适合应用于冷库和食品零售领域。公司还扩大了冷凝机组的应用范围,比如主要应用于便利店、食品零售和冷库等领域的谷轮涡旋TMZX系列冷凝机组,我们提供了新冷媒R404A等的应用,让客户在替代R22冷媒方面有更多选择。

此外,艾默生环境优化技术为冷链行业提供了多个整合解决方案,通过将压缩机、流体控制组件、电子控制器、监控系统等设备连接起来,为客户提供更多价值。

记者:对于您提到的应用于便利店的智能店解决方案,现在是否有成功的应用案例可供分享?

白伟信:艾默生环境优化技术曾为迪亚天天布署了小型超市智能店节能方案,为其旗下的5家老店改造和新店升级整合了制冷、自动控制等功能,优化了门店的设备运行管理,实现了制冷、空调、照明自动化运行,还包括24小时监控、末端设备自动控制,以及对各系统进行能源分析等功能。

基于新的控制方式,艾默生环境优化技术帮助其进行连续数据统计分析。自2012年6月实施自动系统控制以来,通过门店电费账单比较,门店改造后的平均用电量比2011年下降了25%。每个门店每年可节约电费2万元。该项目的成功为迪亚天天和小型超市保持设备良好运行状态,精准控制设备运行以及运行成本控制,起到了积极有效的示范作用。

此外,我们与众多知名品牌便利店合作,为他们带来可观的费用节省,同时设备的可靠性也得到进一步提升。

记者:目前,艾默生环境优化技术数码涡旋压缩机的应用情况怎样?今后是否有更广泛的发展前景?

白伟信:数码涡旋压缩机主要有两方面的应用:一是通过并联的方式将谷轮数码涡旋TM压缩机应用到食用菌养殖等领域。在实际操作中,养殖环境温度和湿度的控制非常重要,我们的产品不仅可以使菌类长得更好,而且还能实现节能环保的效果。二是谷轮数码涡旋TMZXD冷凝机组,这一产品主要应用在面向便利店的智能店解决方案中,能够帮助便利店最大限度的利用能效,节省能耗。另外,公司的谷轮StreamTM半封闭活塞压缩机也是以数码技术为核心的产品,可以应用在食品零售和超市等领域。

数码涡旋技术在冷冻方面的应用越来越广泛,由于其稳定性较高,非常适合用于并联机组中。对于将单个压缩机应用在冷凝机组中,因为整个系统相对简单易用,所以在面向便利店的智能店解决方案中有很好的应用。

艾默生环境优化技术希望利用数码技术,更好地响应客户在制冷方面的需求,实现无级容量调节。同时,我们相信未来这些业务领域的业绩将会持续增长。

记者:作为冷链整体解决方案的供应商,艾默生环境优化技术的独特优势是什么?今后的产品研发将侧重哪些方面?

白伟信:艾默生环境优化技术可以为冷链行业提供自上而下全跨度的产品和解决方案,这就是我们的竞争优势。我们了解整个行业的发展趋势,每一环节都可提供多样化的整体解决方案供客户选择。

因为冷链涉及环节众多,缺一不可,因此我们不会特别侧重其中某一个环节。艾默生环境优化技术专注于冷链的整体解决方案,涉及压缩机、流体部件、电子控制器、控制系统等各种产品。只有通过整体解决方案,艾默生环境优化技术才能更有效地推动冷链行业发展。

殷光文:可以说,在冷冻领域中,像艾默生环境优化技术这样能全面覆盖冷链行业应用,提供从压缩机到阀件、控制系统等全种类产品的企业并不多见。艾默生环境优化技术的产品覆盖了从高温、中温到低温的各种应用,对从田间到餐桌的整条冷链均有解决方案。所以,艾默生环境优化技术的优势在于能够全方位地覆盖客户的需求。

记者:任何涉及食品的领域都同消费者的健康息息相关,请问食品安全在贵公司研发、生产等方面的考量中占有何种地位?对此有何应对措施?

白伟信:艾默生环境优化技术非常重视食品安全,不仅在中国,在全球的经营也是这样。从食物质量角度来看,无论是收割、储藏、加工、运输还是零售等环节都需要非常稳定的冷冻冷藏系统。艾默生环境优化技术能够提供诸如谷轮涡旋TMZB和ZF压缩机、谷轮涡旋TM飞迅半封闭压缩机、谷轮TMStream半封闭活塞压缩机以及谷轮涡旋TMZX冷凝机组等产品,这些产品在国内外均应用广泛,高效可靠地保障食品安全。此外,一系列成熟的智能店整体解决方案,在保证高质量冷冻的同时,配合流体控制组件、电子控制器以及控制系统,全方位守卫食品安全。艾默生环境优化技术的产品和解决方案可以保证全天24小时、不间断地提供高质量的冷冻服务。

第6篇:节能优化方案范文

关键词:优先权;相同主题;概括;修改

引言

优先权“相同主题”的核实中涉及判断在后申请的技术方案是否能够从在先申请文件中“直接和毫无疑义地得出”[1],但由于“直接和毫无疑义地得出”这一概念十分抽象,在实践中判断原则和方法容易出现分歧和争议。另外,在专利实质审查程序中,需要核实优先权的情形较少出现,其中,在后申请涉及概括式修改的情形更少,关于涉及概括式修改的在后申请如何判断是否属于“相同主题”鲜有研究探讨。

优先权“相同主题”的核实和修改超范围的判断中均需要确定技术方案是否能够从原申请文件中“直接和毫无疑义地得出”,笔者以为两者在判断方式上可相互借鉴。在实践中,针对“上位概括”式修改是否超范围的审查一度执行严格的标准,但近年来法院审结的涉及“上位概括”的案件中有数件并未得出修改超范围的结论,例如“江苏先声”案、“墨盒”案,可见一定范围内的“上位概括”是可以允许的,并不必然超范围。由此可以推测,在优先权“相同主题”的判断中,在后申请涉及概括式修改并不必然能得出不属于“相同主题”的结论,对于经过概括式的在后申请如何判断是否属于“相同主题”值得商讨。

下面将通过一个具体案例探讨对于涉及概括式修改的在后申请如何判断是否属于“相同主题”。

一、案例介绍

专利申请号201110245093.0,发明名称为“用于燃料喷嘴的频率调节的装置和方法”。权利要求1为:1. 一种燃烧衬套帽组件,包括:柱形套筒,悬臂式燃料喷嘴安装在所述柱形套筒内;和多个支承杆,每个支承杆具有由所述柱形套筒支承的第一端和构造成接触所述悬臂式燃料喷嘴的第二端,每个支承杆能够调节有效长度以对所述悬臂式燃料喷嘴提供可调节压紧力。

审查员检索到三篇对比文件:CN102052679A(D1),US2011/0100019A1(D2),US2011/0100016A1(D3)。D1、D2、D3的申请人与本申请相同,均为通用电子公司,D3是本申请的优先权文件, D2是D1的优先权文件。本申请与D1、D2、D3的时间关系示意在图1中,从图1中可以看出,如果本申请不能享有D3的优先权,则D1、D2、D3的公开日均在本申请的申请日之前,将构成本申请的现有技术。D1是在D2的基础上直接翻译过来的,可以明确D1能够享有D2的优先权。若本申请的优先权成立,则D1构成本申请的抵触申请,若本申请的优先权不成立,则D1构成本申请的现有技术。因此,本案中首先需要核实本申请是否能够享有D3的优先权。

本申请是在D3的基础上直接翻译过来的,可以明确判断本申请与其优先权文件D3相比,符合“相同主题”的条件。要核实本申请是否能够享有D3的优先权,还需要判断D3是否是关于“相同主题”的首次申请。D2的申请日早于D3的申请日,本申请和D3均是在D2的基础上对部分技术特征进行概括后得出的,如果本申请与D2也属于“相同主题”,则D3不是关于“相同主题”的首次申请,本申请不能享有D3的优先权,否则,本申请能够享有D3的优先权。本案的重点在于判断本申请权利要求书的技术方案是否能够从D2中“直接和毫无疑义地得出”,如果能,则D3不是关于“相同主题”的首次申请,本申请不能享有D3的优先权。

将本申请权利要求1的技术方案与D2对比发现,权利要求1的技术方案与D2相比,区别在于其技术特征“每个支承杆能够调节有效长度以对所述悬臂式燃料喷嘴提供可调节压紧力”在D2中并无直接记载。但是,D2说明书第3、17-20段记载了“支承杆20的第一端34通过带螺纹的凸缘32可调整的固定,支承杆20的第二端36可调节的接触悬臂式燃料喷嘴2,向悬臂式燃料喷嘴2提供可调节的阻尼”。由此,本领域技术人员可以直接毫无疑义地得出“每个支承杆能够调节有效长度以对所述悬臂式燃料喷嘴提供可调节压紧力”的技术方案吗?

二、案例分析

1. 结合优先权立法本意分析

专利法第29条规定了国外优先权和国内优先权制度。国外优先权制度的立法本意在于:为申请人在多国获得专利保护提供便利。国内优先权的立法本意在于:申请人可以利用本国优先权的规定,实现发明与实用新型专利申请的相互转化,从而更好地实现对自己利益的保护 [2]。

由此可见,优先权制度为申请人提供了极大便利,而为平衡公众利益,其进一步限定要求优先权的在后申请必须满足“相同主题”的要求,如果申请人借助优先权制度修改在后申请以扩大保护范围显然违背了优先权制度的立法本意,违反了先申请原则。

具体到本案,本申请在D2的基础上将“支承杆20的第一端34通过带螺纹的凸缘32可调整的固定,支承杆20的第二端36可调节的接触悬臂式燃料喷嘴2,向悬臂式燃料喷嘴2提供可调节的阻尼”上位概括为“每个支承杆能够调节有效长度以对悬臂式燃料喷嘴提供可调节压紧力”,其涵盖了支撑杆调节有效长度的所有情形,例如支撑杆的第一端与凸缘之间采用弹簧勾与弹簧扣之类的弹性连接或配合方式,或者支撑杆的第一端采用类似步进滑动的连接方式与凸缘连接。而根据D2记载,支撑杆20是通过调节与带螺纹的凸缘32的螺合长度来调节有效长度的,上位概括后,明显扩大了保护范围,对社会公众是极其不利的,违背了优先权制度的立法本意。

2. 借鉴“上位概括”修改超范围的判断方法分析

“相同主题”的判断和“修改超范围”的判断中,均涉及“直接和毫无疑义地”确定,可借鉴修改超范围审查标准中对“直接和毫无疑义地”理解来辅助判断“相同主题”。

我局在审查实践中曾经采用“新颖性判断法”审查“上位概括”式修改是否超范围,具体方法是:从该上位概念涵盖的范围中排除该下位概念的内容,然后判断排除后所剩余的内容相对于原说明书和权利要求书是否具备新颖性。如果具备新颖性,则说明修改超出了原申请说明书和权利要求书记载的范围,是不允许的,反之,则是允许的 [3]。欧洲专利局审查指南 对“上位概括”式修改的判断主要采用修正的“新颖性判断法”。具体步骤如下:1.将修改文本同原始文本相比较,找出被“上位化”的概念;2.研究原始申请文本,判断该“上位化”的概念在原始申请文件中是否被直接或隐含地公开;3. 如果该“上位化”的概念被原始申请文件公开,则修改是允许的,否则,不允许[3]。

“墨盒”案中,最高人民法院采用了类似于欧洲专利局关于“上位概括”修改的判断方法,认为虽然原申请文件中并未直接写明含有“存储装置”的技术方案,但是“存储装置”这个技术特征在本申请的发明目的部分有记载,对所属领域普通技术人员而言,通过综合该原始专利申请公开的说明书、权利要求书和附图,很容易联想到可以用其他存储装置替换半导体存储装置,并推导出该技术方案同样可以应用于使用非半导体存储装置的墨盒,因此作出修改不超范围的决定。

具体到本案,借鉴欧洲专利局的操作方法,采用以下步骤判断是否属于“相同主题”:将本申请权利要求的技术方案与D2的申请文件比较,找出上位化的概念“每个支承杆能够调节有效长度以对悬臂式燃料喷嘴提供可调节压紧力”;该上位化的概念并没有在D2中被直接或隐含地公开。从这个角度来看,本申请与D2也不属于“相同主题”。

3.考虑被概括的技术特征在技术方案中的地位

“墨盒”案中,最高人民法院认为,被上位化的技术特征“存储装置”与其发明目的的关联很小,从解决的技术问题和实现的技术效果的角度,其发明构思并不限于“半导体存储装置”,而是所有存储装置均可以通过其发明构思来解决技术问题,申请人的上位化修改并不涉及实现发明目的所使用的技术手段,对所属领域普通技术人员而言,通过综合该原始专利申请公开说明书、权利要求书和附图,很容易联想到可以用其他存储装置替换半导体存储装置,并推导出该技术方案同样可以应用于使用非半导体存储装置的墨盒,因此,含有存储装置的技术方案是与申请人的贡献相匹配的保护范围。由此可见,被上位化的特征在发明构思中的作用是需要考虑的关键因素。

具体到本案,其发明构思是通过支撑杆向燃料喷嘴提供可调节的阻尼以调整其频率,“支承杆20的第一端34通过带螺纹的凸缘32可调整的固定,支承杆20的第二端36可调节的接触悬臂式燃料喷嘴2,向悬臂式燃料喷嘴2提供可调节的阻尼”是D2中记载的实现燃料喷嘴阻尼调节的唯一一种技术手段,是解决其技术问题的必要技术特征。本申请在D2的基础上将与发明构思关系紧密的技术特征“支承杆20的第一端34通过带螺纹的凸缘32可调整的固定,支承杆20的第二端36可调节的接触悬臂式燃料喷嘴2,向悬臂式燃料喷嘴2提供可调节的阻尼”上位概括为“每个支承杆能够调节有效长度以对悬臂式燃料喷嘴提供可调节压紧力”。可见,与“墨盒”案不同,本案中被上位概括的技术特征在技术方案中起到至关重要的作用。因此,进一步印证,本案中判断本申请与D2不属于“相同主题”更为合理。

三、总结

优先权核实中“相同主题”的判断与修改超范围的判断中均涉及本领域技术人员可以“直接和毫无疑义地确定”这一抽象概念,在实践中,存在较大的争议和分歧。本文结合一个涉及概括式修改的优先权核实案例,从优先权制度的立法本意出发,借鉴“上位概括”式修改是否超范围的判断方法,分析如何判断“相同主题”。尽管,在大多数情况下,“上位概括”式修改是不允许的,但也存在如“墨盒”案的例外情况,本文中的案例虽然最后也倾向于不属于“相同主题”的结论,相信实践中也会存在例外的情况,判断概括式修改的在后申请是否属于“相同主题”时需要谨慎对待。

参考文献

[1] 中华人民共和国国家知识产权局.专利审查指2010[M]. 知识产权出版社,2009.9,161-164,226-228.

第7篇:节能优化方案范文

引言

对于变电站来讲,为了使电压与无功达到所需的值,通常采用改变主变分接头档位和投切电容器组来改变系统的电压和无功。分接头的变化不仅对电压有影响,而且对无功也有一定的影响,同样电容器组的投切对无功影响的同时也对电压起着一定的影响。

在很多地方供电系统中,不是考虑无功而是考虑功率因数作为调节依据。实际上,可以根据当时的有功功率换算出无功的控制范围,在处理原理上本质是一样的,只不过无功的上下限范围是始终是动态变化的范围。

1 原理说明

1.1 分节头调节(见图1)

分接头上调后U将变大,Q将变大

分接头下调后U将变小,Q将变小

1.2 电容器投切(见图2)

投入电容器后Q将变小,U将变大

退出电容器后Q将变大,U将变小

特别说明:一般情况下,电压(U)取值于主变的变低侧母线线电压,无功(Q)取值于主变的变高侧无功。

1.3 调节策略(见图3), 每个指向正常区域的箭头代表一种调节方案

说明:

ΔUu 分节头调节一档引起的电压最大变化量

ΔUq 投切一组电容器引起的电压最大变化量

ΔQu 分节头调节一档引起的无功最大变化量

ΔQq 投切一组电容器引起的无功最大变化量

VQC调节方式分以下几种:

1)只调电压

2)只调无功

3)电压优先(当电压与无功不能同时满足要求时,优先保证电压正常)

4)无功优先(当电压与无功不能同时满足要求时,优先保证无功正常)

5)智能(当电压与无功不能同时满足要求时,保持现状)

对于只调电压和只调无功的系统,调节方式较为简单,这里不讨论,以下就第3第4第5调节方式具体讨论调节对策。

在有些变电站,由于设备方面的原因(一次设备动作次数到达一定次数需停电检修,主变停电影响较大不方便停运),调电压时,需要优先电容器动作,以下调节策略考虑到在电容器优先的方式不同的策略。

各个区域的调节策略如下:

区域1: U越上限, Q越下限。

调节对策:退出电容器

备用方案:分接头下调(电压优先方式)

区域2: U越上限, Q正常偏小。

调节对策:退出电容器

备用方案:分接头下调(电压优先方式)

区域3: U越上限,Q正常。

调节对策:分接头下调 或退出电容器(电容器优先)

备用方案:退出电容器 或分接头下调(电容器优先)

区域4: U越上限, Q正常偏大。

调节对策:分接头下调

备用方案:退出电容器(电压优先方式)

区域5: U越上限, Q越上限。

调节对策:分接头下调

备用方案:退出电容器(电压优先方式) 或投入电容器(无功优先方式)

区域6: U正常偏大,Q越下限。

调节对策:退出电容器

区域7: U正常偏大,Q越上限。

调节对策:分接头下调

备用方案:投入电容器(无功优先方式)

区域8: U正常, Q越下限。

调节对策:退出电容器

区域9: U正常, Q正常。

一切正常,保持现状

区域10: U正常, Q越上限。

调节对策:投入电容器

区域11: U正常偏小,Q越下限。

调节对策:分接头上调

备用方案:退出电容器(无功优先方式)

区域12: U正常偏小,Q越上限。

调节对策:投入电容器

区域13: U越下限, Q越下限。

调节对策:分接头上调

备用方案:退出电容器(无功优先方式) 或投入电容器(电压优先方式)

区域14: U越下限,Q正常偏小。

调节对策:分接头上调

备用方案:投入电容器(电压优先方式)

区域15: U越下限,Q正常。

调节对策:分接头上调 或投入电容器(电容器优先)

备用方案:投入电容器 或分接头上调(电容器优先)

区域16: U越下限,Q正常偏大。

调节对策:投入电容器

备用方案:分接头上调(电压优先方式)

区域17: U越下限,Q越上限。

调节对策:投入电容器

备用方案:分接头上调(电压优先方式)

1.4 调节方法

1.4.1 平均值法

系统在设定的时间内计算U与Q的平均值,以平均值来判定U与Q的当前运行区域,采取相应的方案。

1.4.2 动作权值法

系统在设定的时间内,计算分接头或电容器的累积动作值,若动作值达到给定的限值,则VQC动作。每个“判断周期”检测一次电压与无功,每越限一次则动作值加10,在“判断越限时间范围”内,动作值达到“动作值的限值”时根据相应方案发令出口。

现场大都采用第二种方法。

2 某监控系统VQC应用

以某监控系统为例,VQC模块启动后弹出VQC运行窗口,显示VQC运行状态。如图4。

在此窗口中可通过菜单设置VQC定值,当地启动、停止VQC,选择画面显示的主变,人工解除闭锁。(修改电压无功上下限值已不在此窗口菜单中设置)

图中左上部分为VQC运行区域图,显示了本台主变当前时段的电压、无功上下限,以及当前的电压、无功值,用绿色表示当前主变电压无功所在区域。

右上部分显示了当前的动作值及越限时间统计。

区域图下面的文字,显示目前当前VQC子模块和VQC调节设备运行状况,有分接头和电容器、电抗器的运行状况,若有并列运行的母线,则包括并列运行的VQC设备。在电容器或电抗器的“名称及其它状态”的内容中,若有“首选合”表示VQC系统调节时,若要和电容器或电抗器,将首先选择该设备合闸,若有“首选跳” 首先选择该设备跳闸。

若主变并列运行,则显示所有并列主变设备。并列运行时,主变档位应一致,且保持同升同降。若经过预算调节后会导致另一台主变所属母线电压无法满足要求,则保持档位不变。

并列运行时投切一台电容,所影响的高压侧无功会平均分摊在并列主变的高压侧上。

一般来说调试VQC时可以不用加遥测量,后台可以模拟遥信遥测,模拟U、Q到各个区域。判断VQC动作情况。为了避免电容器或主变频繁动作,扰乱电压,防止误出口,可以将所有遥控置为就地操作。但此时需根据VQC的动作情况更改主变档位和电容器开关位置,并更改电压和无功的数值,否则VQC判断为拒动,闭锁相关设备。

VQC的调试分以下几个部分:

1)VQC的启动,包括就地和远方投入。

2)各主变、电容器参与VQC条件试验。

3)各主变的区域动作调节方案。

4)各主变、电容器出口试验。

5)各种闭锁条件。

6)不同运行方式下VQC对各母线电压的调节。

第8篇:节能优化方案范文

【关键词】发展现状;优化探究;总结

我国酒精行业遍布我国各地,酒精行业发展,也给我国社会建设和经济建设发展提供了很强的促进作用。但是当前我国酒精行业内部,竞争激烈。要实现企业发展的目的,酒精企业,必须找出一条降低生产成本,提高生产效率的生存道路。只有找到了扩产与节能优化的生产发生,酒精企业才能提升自身市场竞争能力。

1 我国酒精企业酒精生产方式发展现状

1.1 我国传统的酒精生产工艺:

酒精行业一直作为我国的支柱产业,为我国的社会建设和经济建设,源源不断的提供能量。我国酒精行业发展,延续了传统的酒精生产工艺。传统的酒精生产工艺中包括,酒精发酵工序和酒精蒸馏工序。酒精发酵工序,主要为酒精蒸馏工序提供以熟醪主的蒸馏原料。

1.2 我国酒精企业发展所面临的问题:

1.2.1 我国酒精企业发展的尴尬现状:

市场经济体制下,酒精行业内部的市场竞争十分剧烈,激烈的市场竞争决定了酒精产品的市场定值要靠低取胜。但是酒精企业要实现生产和发展,就必须通过市场获得利润。可是酒精产品生产成本居高不下,却使酒精企业很难从产品中获得较高的经济效益。

1.2.2 造成我国酒精企业生产成本居高不下的主要原因:

我国酒精生产成本居高不下的主要原因是:

(1)我国酒精企业内部一直沿用传统的酒精生产工艺。传统酒精生产工艺中,较低的发酵效率和含糖量高的熟醪,导致了酒精生产原料的大量浪费。

(2)传统的酒精生产工艺中,蒸馏过程没有对废弃和废液的热能进行有效的循环使用。这就造成了能源在一定程度上的浪费。

2 我国酒精企业生产过程扩产与节能优化方案的探究

市场经济体制的不断完善,促使我国市场经济领域的竞争激烈程度不断升温。酒精企业在巨大的市场竞争压力的面前,要实现发展和生存的基本目的。就不得不找到一条提高生产效率,降低生产成本的生存道路。

2.1 优化的基本原则:

酒精企业要走出发展的瓶颈,找到符合企业现状的生产优化方案。我们必须从企业自身的实际发展情况的角度出发。优化方案要满足适合企业自身实际发展情况的同时,实现“投资少,产值高”的基本原则。我们要通过优化方案,将设备的潜在能力全部发挥出来。优化方案的采用,要实现利用新的生产技术,和生产工艺,采取一切行之有效的措施,合理综合利用酒精生产过程中可利用的废热资源,减少能源浪费,提高装置的能量利用效率及经济效益的目的。也就是优化方案要以实现扩大产能、节能降耗的目标。

2.2 酒精企业要实现生产过程扩产和节能的目标,就要通过优化酒精工艺中的,酒精发酵工序和酒精蒸馏两部工序的手段实现。具体优化方案如下:

2.2.1 酒精罚酒工序的优化方案:

提高酒精发酵效率,降低发酵成熟醪的糖含量。是我们优化法案要解决的问题。所以,酒精发酵优化方案,我们可以采用更改传统替游离酵母发酵的方式。采用固化酵母发酵,实现酒精发酵的基本目的。为了有效降低酒精发酵熟醪糖的含量,我们可以在发酵过程中提高糖蜜原料的处理的力度实现优化目的。

2.2.2 酒精蒸馏工序的优化方案:

(1)为了突破酒精企业生产过程的瓶颈,我们可以采用高效的蒸馏塔板,帮助我们强化粗酒精处理能力和提高传质企业效率。

(2)实现最大利润空间的实现,我们可以将酒精发酵产生的二氧化碳进行回收,并将回收到的二氧化碳进行液体瓶装。

(3)采用气相过塔工艺,节省醛塔蒸汽耗用量和粗馏塔冷凝用水;

(4)规范实验和核算流程,保证核算准确率,可以有效提高回流优化的准确程度,实现降低操作费用的目的。

(5)改进保温设备,降低酒精蒸馏过程中的热损耗。

(6)综合利用生产过程中的废热资源,节约蒸汽耗用量;车间内用水实现一水三用,减少一次水的用;分析车间耗酸问题,降低价格较高的磷酸使用量。

第9篇:节能优化方案范文

为了提高学员学习雷达阵地优化课程的积极性,分析了目前雷达阵地优化课程所采用的教学方法和存在的问题,提出了雷达阵地优化课程教学中军事案例教学的组织与实施方法,最后给出了雷达阵地优化课程运用军事案例教学的几点建议.这为雷达阵地优化课程的实战化教学提供了参考.

关键词:

军事案例教学;雷达阵地优化;课程教学

军事案例教学是指教员基于军事案例,引导学员通过个人研究和集体讨论的方式,以锻炼提高学员解决实际问题能力为目的的教学活动[1].军事案例教学具有以下特点:①教学目的反映指挥军官任职能力培养的指向性;②教学内容具有军事活动特有的战斗性;③教学组织方式呈现军事活动的情景性.军事案例教学作为案例教学在特殊领域的应用,既反映了案例教学的一般共性要求,又体现了军事教育训练的自身特点.因此,军事案例教学在军队院校教学中的应用越来越受到重视.然而,军事案例教学主要在战略战役思想研究、战术课程[2-4]和政治理论课程[5-7]等课程中应用较为广泛,与雷达装备教学有关的主要是在雷达维修课程教学中的应用[8],且为数不多.雷达阵地优化主要涉及对雷达装备进行参数调整,是一项灵活性、实践性较强的活动.目前,雷达阵地优化课程内容的研究主要围绕技术原理、应用背景、装备操作和优化效果展开[9-11],关于雷达阵地优化教学应用却鲜有报道.本文结合军事案例教学的特点和雷达阵地优化课程教学的需求,将军事案例教学引入雷达阵地优化课程教学中.从当前雷达阵地优化课程教学的现状入手,提出在雷达阵地优化课程中应用军事案例教学法的组织与实施流程,并结合自身的教学和研究体会,给出将军事案例教学法应用于雷达阵地优化课程的几点建议.

1雷达阵地优化课程教学方法存在的问题

雷达阵地优化是为使雷达在不同阵地环境下达到最佳探测效果,而进行的参数优化调整.阵地优化对充分发挥雷达战、技术性能有着十分重要的作用.雷达阵地优化课程主要介绍雷达阵地优化的相关知识,使学员掌握针对不同的电磁环境、地理环境、气象环境和担负的任务进行雷达各项参数的调试、优化的流程,以最大限度地克服不利因素对雷达战、技性能的影响,发挥雷达的最大作战效能,实现“人—雷达装备—阵地环境”的最佳匹配.目前,雷达阵地优化课程主要由理论讲解和上机实践2个环节组成.在理论讲解环节中,教员主要讲解雷达阵地优化的基本概念(什么是雷达阵地优化)、优化内容(有哪些项目可以进行优化)、优化背景(在什么场合下需要进行优化)及优化效果(优化之后的效果),使学员对雷达阵地优化有个初步的了解,教学方法多采用教员课堂讲授.在上机实践环节中,结合理论讲解所学的内容,教员引导学员将优化项目在雷达上进行实践操作,通过调整前后的对比,加深学员对雷达阵地优化的感性认识.然而,理论讲解过程中仍以教员讲授为主,学员被动地接受学习内容,学员学习的兴趣不高,印象不深刻;上机实践尽管在教员的引导下,学员可以自主地操作装备,有了一定的学习兴趣,但由于条件限制,无法真实模拟各种电磁环境,学员仅仅掌握雷达阵地优化的参数调整方法,而对特定环境下参数如何调整,哪些参数需要调整印象仍不深刻,不能够实现对雷达装备的灵活运用.

2雷达阵地优化课程中军事案例教学的组织与实施

2.1课前准备

课前准备包括教员准备和学员准备2个方面.

1)教员准备.

教员在课前应做好以下准备:①教员必须具备良好的军事修养,要熟悉相关雷达的操作方法和不同电磁环境下的雷达优化参数调整方法,做到教学责任心强、工作态度积极、应变能力好、能够对课堂进行有效地控制.②为了节省案例教学课堂时间,教员应在课前对学员做好教学编组,每组人数不宜过多,同时明确小组中各个成员的任务分工.③选取军事案例,确定焦点问题,并将案例在前一次课发给学员.同时,教员还要预设课堂讨论方案和课堂互动情景,应围绕案例包含的基本问题,本着最大限度调动学员集体参与的原则,灵活运用各种方式方法进行设计[1].

2)学员准备.

案例式教学改变了以往课堂上以教员为主的传统,更多地强调学员的参与性和积极性.因此,学员的准备工作也是不可忽视的一个重要方面.学员在课前应做好以下准备:①学员必须具备专业的理论基础,对相关雷达的原理和操作有一定程度的了解,其知识、能力的积累和思维心理素质要适应本课程教学.②学员应根据分组与分工,利用课余时间去充分熟悉案例,并根据案例内容和焦点问题寻找、阅读和研究参考资料.③学员需按照掌握事实、准确把握问题、实施假设分析、提出决策意见的要求,以主人翁的姿态思考分析案例问题,形成自己独立的见解,写出案例分析报告;小组集体研究,集中小组智慧,为课堂讨论做好充分准备.

2.2课堂教学

1)案例引入.

在课堂的开始阶段,教员应通过多元化的方式将精心选择的雷达阵地优化案例展示出来.案例的展现力求引起学员的反应,为讨论、交流奠定基础.在案例的展现过程中,应对案例的任务背景、主要角色和雷达在探测目标过程中出现的问题进行简要介绍,但是有关雷达阵地优化参数调整的项目和过程暂不介绍,而是由学员去分析解决.

2)课堂讨论.

此阶段,教员应结合案例情况提出需要探讨的问题,并引导学员代入案例中的角色去思考和解决问题,激发学员的参与热情,以便尽快地融入案例当中.在雷达阵地优化教学中,重点是如何调整雷达的优化参数,使其在特定环境下发挥雷达的最佳探测性能,从而解决雷达探测目标过程中出现的问题.因此,在引入案例之后,教员应根据特定的目标给出焦点问题;同时,学员作为值班参谋或雷达技师,处理教员提出的焦点问题.教员要注意调动和吸引学员的注意力,打开学员的“话匣子”,从而自然地进入案例课堂讨论.此外,在课堂讨论环节中,应根据课前的分组情况和角色定位,采取小组发言和自由发言的形式,围绕焦点问题陈述观点.同时,教员应鼓励学员针对他人的观点进行质疑,但要把握全局,使讨论的中心围绕雷达阵地优化的相关内容,不能任由整个讨论漫无边际.此外,教员还可以以参与者身份融入讨论当中,与学员一起分析讨论、寻找问题、探索原因,让学员始终围绕案例主题思考问题、讨论方案.当前问题讨论结束后,教员再将案例中角色的优化过程和优化效果进行展示,并与学员的讨论结果进行分析对比,查找问题.之后,进入下一个问题讨论环节或结束课堂讨论.

3)过程总结.

在课堂讨论结束后,教员应对整个教学过程进行总结讲评.总结讲评主要由教员对课堂讨论的全过程进行回顾,对课堂讨论中形成的共识和某些结论进行概括、归纳.总结讲评应把握3个方面:①对军事案例教学组织情况的总结,包括对学员参与整个军事案例教学活动的讲评和教员实施军事案例教学活动的总结.②课堂讨论情况的总结,即回顾课堂讨论的过程、梳理学员的分析思路、归纳学员的主要观点和方案.③学员案例学习的自我总结,即通过案例课前的准备情况、课堂的讨论情况和发言情况,总结案例学习的收获和体会.

4)成绩评定.

与其他案例教学不同,与雷达阵地优化有关的案例往往会给出问题的解决方案.如何结合该方案是学员成绩评定的一个关键问题.在对学员进行成绩评定时,可以参考案例中的解决方案,但不能唯方案评定成绩,与方案相符就是好,与方案不符就不好.要根据问题的具体情况,学员在讨论中的表现,他的判断能力和创新能力、解决问题的能力和课堂发言效果,结合案例中的解决方案综合评价来评定学员的成绩,这样的成绩才更加具有客观性,才能更好地鼓励学员参与案例教学中,取得更好的效果.

2.3注意事项

1)军事案例的选取.

军事案例的选取应把握3点:①军事案例必须具备真实性,必须是与雷达操作运用实践活动有关的真实案例,否则不但对教学无益,反而会误导学员.案例必须简洁鲜明,案例发生的背景、时间,人物、地点、过程和结果需进行说明.②教学军事案例必须具备典型性.在实际教学过程中,应选择从雷达运用层面解决问题的真实军事案例,即在特点环境下雷达出现问题时通过合理设置雷达的工作参数解决问题这样的案例.这种军事案例贴近课程的主题,使学员能更好地置身于雷达所面临的复杂环境,掌握相关的雷达参数优化方法,提高解决问题的能力.③教学军事案例必须具备高度概括性.教学案例不是简单的举例,必须经过整理和加工,教员要对案例素材进行分析、归纳和总结[8],将雷达装备运用案例中与雷达参数优化调整内容相关的、重点的和本质的东西提取出来.

2)军事案例的使用.

在军事案例教学过程中,如何使用军事案例也是一个关键的问题.不能把军事案例仅仅只作为一个课堂引入的示例,而应该将其贯穿整个案例课教学的始终;使学员随着案例剧情的发展,作为案例中的关键角色参与决策.对于雷达阵地优化教学课程,选取适宜的雷达操作运用案例之后,可以将其中雷达参数优化调整的内容去除(课前交给学员的案例应是去除关键内容后的案例),仅仅给出当时雷达面临的环境和初始条件,以及雷达当前的探测性能和存在的问题.那么,去除的内容就可以做案例教学中的焦点问题,供学员结合前期的学习和资料的收集开展分析与探讨,进一步掌握雷达阵地优化的方法.针对学员的研究结果,再给出案例中的优化参数调整方法与优化后的效果进行比较,由教员进行总结讲评.

3几点建议

1)军事案例库的构建

目前,军事教学案例主要来自上级机关下发的事故案件通报,军内报纸、学术期刊以及新闻报道中的事例和中外战史、我军战史、外军现代军事实践.这些资料或为了保密需要和减少负面影响,过程和细节难以完整呈现;或经过新闻视角的加工,完整性和细节缺失;或与现代军事存在时空距离,信息时代特征难以体现.总体来说,军事教学案例呈现来源面窄和数量少的问题[12-13].而且,现有的案例主要是集中在政工和战术2个方面,关于雷达装备运用和阵地优化的案例则很少.因此,急需加强相关的案例库建设.在案例库的建设过程中,需要充分借助雷达兵部队的支持.由于雷达兵部队是雷达装备的主要使用单位,相比院校雷达装备教员而言,在操作使用雷达装备的过程中,遇到的问题较多,解决问题的经验也较为丰富.因此,需要加强到部队的调研,与基层部队雷达使用与保障的一线人员进行交流探讨,搜集素材,用于雷达阵地优化军事教学案例的编写.只有这样,才能使编写的案例能够真正地服务于雷达阵地优化的案例教学中.

2)教员军事案例教学能力的提高

军事案例教学对教员的能力素质要求很高.教员既要有深厚、扎实的专业知识,还要有广博的社科知识、新兴学科知识和广泛的兴趣;不仅要具备较强的观察问题、分析问题、解决问题的能力,更要具备驾驭课堂、引导分析、提升思维层次的能力[12].对于雷达阵地优化课程而言,就是需要教员深入了解雷达装备的原理与使用,熟悉雷达阵地优化的各种优化方法,准确地提炼相关案例中的焦点问题,在课堂上能够掌控全局,使学员能够通过前期的准备和课堂的交流学到知识.提升教员的案例教学能力素质.①教员要熟悉相关的教学装备,不放过一丝一毫的疑问,通过与经验丰富的教员进行学习探讨,取长补短,不断提升自身的能力素质;②可以选派教员到雷达兵部队进行任职交流,任职交流教员应当亲身参与雷达兵部队的各项活动,熟悉雷达兵部队战备训练的组织程序,与部队各级领导进行优势互补式的双向沟通,把握官兵共同关注的焦点,这样才能在教学过程中做到有的放矢.

4结束语

根据军事案例教学的特点,针对雷达阵地优化课程教学中存在的问题,提出了军事案例教学法在雷达阵地优化课程中的组织与实施流程,最后给出了运用军事案例进行雷达阵地优化课程教学的对策.这为雷达阵地优化课程提供了一种新的教学方法,有利于调动学员学习雷达阵地优化课程的积极性和主动性,加强了解雷达装备的工作原理和操作使用,深刻领会不同电磁环境下雷达阵地优化的方法和实质.

作者:刘诗华 胡冰 张贤志 单位:空军预警学院

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