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水循環的原理范文1
關鍵詞: 醫院 再生水 循環利用
Abstract: The recycling of recycled water is the hospital's effective way to achieve energy saving. It should be widely applied in medical institutions and other departments and units because it has the advantages of low cost 、great benefit and promote universal. The rational use of recycled water not only has good economic benefits, but also has enormous social and ecological benefits.
Key words: Hospital Recycled water Recycling
節約水資源,減少醫院污水排放量,實現節能減排降耗是每個醫院都要遇到的問題。浙江省湖州市中心醫院將醫院污水處理流程進行改造,新的污水處理工藝增設一套凈化設備,把經過常規處理后已達到排放標準的醫院污水進行凈化處理后,用于醫院污水處理系統設備二氧化氯發生器的耗水,脫氯處理后用于綠化澆灌和建筑用水。
醫院污水再生循環利用能顯著降低醫院用水總量,有效節約水資源,是醫院實現節能減排目標的有效途徑。
醫院污水再生循環利用有嚴格的條件限制,但也可以根據使用目的針對性地用于一些水質要求不高的場合,如醫院內廁所沖洗、綠化等。我院再生水主要用于消毒劑發生器(食鹽電解產生二氧化氯的設備),即通過電解食 鹽產生二氧化氯[1],二氧化氯發生器每天大約需要500噸水用于電解食鹽產生消毒劑,占醫院用水總量的25%-30%。新的污水處理工藝對處理流程進行改造,處理后的水質標準達到再生水相應指標,電解食鹽后連同消毒劑直接進入污水消毒池,利用過程安全,節水效果明顯。
湖州市中心醫院在2007年上半年,自行設計研發了醫院污水處理及再生水循環利用系統即“湖州市中心醫院污水處理中水回用工程”,主體設備是壓力過濾凈化塔,占地面積10m2,安裝在醫院污水處理區域。在醫院污水無害化處理達到標準排放的基礎上,將排放水“回爐”處理后進行再利用,成為醫院的第二水源。至今已運行兩年多,大大節約了醫院的用水量和水費成本支出。
一、設計方案
(一)設計依據
設計依據包括:醫院污水處理設計規范;污水綜合排放標準和醫療機構污水排放標準;醫院污水處理排放水的水質指標。
(二)設計原則
運行穩定,管理簡單;運行成本低,使用壽命長,投資相對較少;設備布置合理、美觀。
(三)設計水量
排放量:1800 t/d
(四)設計水質
水質標準:CODcr:≤50 mg/L; SS:≤10 mg/L; BOD5: ≤10 mg/L; pH: 6-9。
(五)設計用途
二氧化氯發生器用水;綠化澆灌用水;墻面、道路清洗用水;沖洗廁所用水;基建用水。
(六)控制要求
全自動控制。
二、工藝流程
原水是指醫院已處理過的污水,經變頻水泵供水,泵出口最高壓力為0.4 MPa,實際供水壓力不小于0.2 Mpa,過濾器配以多路閥組,實現定時自動反沖洗,反沖時間可自行控制,一般15~30分鐘,一般每4小時反沖一次,每次30分鐘,每天反沖6次,共3小時。為保持連續供水,在自動沖洗時段用市政自來水直接供水,過濾器沖洗完畢后,自來水供水自動停止,又切換到中水回用設備供水,如圖1所示。
三、主要技術經濟指標
表1顯示,中水回用的能耗成本和人工成本每年是5.11萬元;表2顯示,中水回用設備等前期工程總投資約13.63萬元,使用壽命估算為15年,每年折舊費用0.9萬元左右,運行后每年維護以及中水檢測等費用大約0.5萬元,一年總的運行成本是6.5萬元左右。污水處理中水回用系統運行后每天能節約自來水500~550噸,一年節約18.25~20.08萬噸,按目前我市水價4元/m3,每年減少水費支出70~80萬元,去除運轉成本,凈節省醫院開支65~73萬元。除了經濟效益顯著,更重要的是節約水資源、減少醫院污水排放總量。
四、可行性論證
湖州市中心醫院委托“湖州市工業和醫療廢物處置中心有限公司”對“湖州市中心醫院污水處理中水回用工程”項目進行可行性論證。中水回用的電氣布置設計方案委托浙江省環境保護科學設計研究院設計。工程項目具有科學性、可操作性。
再生水使用安全可行性論證方法:采用再生水衛生安全評價方法,即評價再生水中病原體微生物對人體健康的影響―現實風險評價方法,以流行病學研究為基礎,結合現有污水處理技術對病原體的處理效果,分析再生水回用的健康風險。
五、安裝使用
(一)中水回用流程如圖2所示
(二)中水檢測結果
檢測結果表明,醫院污水處理設施出水pH值、CODcr、BOD5、SS、NH3-N濃度均符合GB 18466-2005《醫療機構水污染物排放標準》表2中的排放標準,同時符合設計方案中水質標準。水質標準高于“日本有害物質統一排水標準―生活環境項目”[2]。
六、實施成果
湖州市中心醫院2007年全年用水總量是631646噸,2008年1月開始運行新的污水處理設備系統,2008年全年用水總量是556510噸,比2007年減少75136噸,首次出現負增長,環比下降11.9%。2007年、2008年用水量明細詳見表3。
從表3中看出,醫院的生產生活用水量年增長為24%,分析原因是醫院建筑物的增加,業務量的擴大,醫院員工及病人數量的增加所致。中水回用工程運行后,醫院有了充足的第二水源, 二氧化氯發生器、綠化澆灌、路面墻面清洗、基建項目等用水,都通過醫院的第二水源進行取水,經測算,每年節省自來水18-20萬噸左右,直接節約水費支出70萬元左右。節約了水資源,保護了環境,產生了顯著的環境效益、經濟效益和社會效益。
七、經驗總結
通過在醫院實施再生水循環利用的實踐,從財務報表分析發現,醫院的生產生活用水隨著業務的增加同時增加,增長幅度與醫院的業務總收入增長率相當,在20%以上。而二氧化氯發生器用水和其他用水采用中水循環利用后,直接減少了對上游水資源的需求量,每年節省自來水18~20萬噸左右,直接節約水費支出70萬元左右,而且隨著水價的提升,經濟效益越發顯著。在本地區的其他醫院已推廣應用。
湖州地處杭嘉湖平原地區、太湖南岸,平原河網水系與太湖緊密相連,境內東、西苕溪是浙江省水系之一。湖州水體總量并不缺乏,但水資源環境不容樂觀,水質主要為Ⅱ類至劣Ⅴ類[3]。國家環境保護部向媒體通報了2010年上半年全國環境質量狀況:全國地表水總體中度污染,太湖、滇池重度污染[4]。而目前我國的生活排污處理水平和污染防治水平還相當滯后[5],而且,廢水排放量逐年增加,其中生活廢水增速較快[3],醫院是生活廢水的排放大戶。
再生水是該院的第二水源,再生水的循環利用也是未來城市發展的必然趨勢。城市污水再生利用是提高水資源綜合利用率,減少污水排放,減輕水體污染的有效途徑之一,再生水合理回用既能減少水環境污染,又可以緩解水資源緊缺,是可持續發展的重要措施。該院根據自身需要,對再生水進行循環利用,是局域改造低成本、收益高、依靠科技節能減排的有效嘗試。
據有關資料統計,城市供水的80%轉化為污水,經收集處理后,其中70%的再生水可以再次循環使用。這意味著通過污水回用,可以在現有供水量不變的情況下,使城市的可用水量至少增加50%以上。世界各國無不重視再生水利用,再生水作為一種合法的替代水源,正在得到越來越廣泛的利用,并成為城市水資源的重要組成部分。
八、結束語
再生水循環利用是醫院實現節能減排的有效途徑。在醫療機構及其他部門各單位值得推廣應用,具有成本低廉、效益巨大的優勢。再生水合理利用不但有很好的經濟效益,而且其社會效益和生態效益也是顯著的。首先,隨著城市自來水價格的提高,再生水運行成本相對較低,經濟效益將會越來越突出。
其次,再生水合理利用能節約大量水資源,對城市的水資源緊缺狀況起到了積極的緩解作用,具有長遠的社會效益。
第三,再生水循環利用的生態效益體現在不但可以節約水資源,更重要的是能夠大幅度減少醫院污水的排放量,改變傳統的“開采一利用一排放”的模式,實現水資源合理利用的良性循環,有效維持生態平衡,促進人類與自然、社會與環境的和諧。
參考文獻
[1]蕭正輝.醫院污水處理工藝和消毒劑的選擇[J].中國醫院建筑與裝備,2010(5):58-60.
[2]楊波,尚秀莉.日本環境保護立法及污染物排放標準的啟示[J].環境污染與防治,2010,32(6):94-97.
[3]徐進,賈玉平,寧建榮.浙江省環境支撐經濟社會發展現狀及“十二五”時期趨勢預測[J]. 環境污染與防治,2010,32(5):100-105.
水循環的原理范文2
【關鍵詞】地源熱泵空調系統;空調系統;循環水處理;
我國的空調經歷了多年的不斷發展應用在企業、工廠和賓館環境里。但是地源熱泵空調系統的循環水處理不正確,可能會導致傳熱的功效降低、修理的費用增高和空調設備的使用壽命下降等等不良的影響。在對空調水循環處理的問題上,控制水中的漂浮物和膠體以及水中的溶解物質的指標上,要控制其中腐蝕的速度、細菌和漂浮物的同時,盡可能的降低空調循環水的排污量和補水量,進而減少系統中運作的成本來縮短投資回收的周期,達到節能減排的作用。
一、地源熱泵空調系統在業內市場中的發展前景
(二)地源熱泵空調系統循環水處理的市場
地源熱泵空調系統是一種采用稱為地源熱泵技術的一種空調,這種空調有一個特點是,能耗低,無污染,能更好的滿足供熱及制冷需求。地源熱泵技術最早起源于20年代的歐洲,是利用水源熱泵的一種形式,它是利用水與地能(地下水、土壤或地表水)進行冷熱交換來作為水源熱泵的冷熱源,冬季把地能中的熱量“取”出來,供給室內采暖,此時地能為“熱源”;夏季把室內熱量取出來,釋放到地下水、土壤或地表水中,此時地能為“冷源”。目前在歐美等國發展迅速,市場份額一度高達35%。
我國地源熱泵技術的建筑應用面積已超過1.4億平方米,在“十二五”期間,我國預計將完成地源熱泵供暖(制冷)面積3.5億平方米左右,按每平米200-300元的投資強度,總投資金額可達700-1050億元。
2012年3月12日科技部的《中國地熱能利用技術及應用》描述了國內地熱能利用的實際情況:我國是以中低溫為主的地熱資源大國,全國地熱資源潛力接近全球的8%,在地熱資源開發利用方面,隨著地源熱泵技術的發展,淺層地熱能利用目前是中國地熱能開發應用的主要方式。此種系統是目前國家倡導的綠色、環保、節能的新型空調系統形式,隨著此種系統的大力推廣,技術水平的提高,基于地源熱泵空調系統的循環水的處理在我國的發展有較大的前景。
(二)市場上的規模量
根據分析可以看出,目前為止,我國地源熱泵空調系統循環水的市場在規模上大概有50億,每年都會以10%的速度增長。其中一些小有規模的企業在市場中的占有率不足5%,這樣的空調循環水的處理技術在業內中的競爭力很強,主要是技術上的競爭,具有在技術上敢于創新的企業將能在未來的空調循環水處理的市場上將會脫穎而出。
二、地源熱泵空調系統循環水的處理特點
(一)補水水質的多樣化
不同的水源在水之中的指標各不相同,在同一個區域和同一個性質中的補水中的水質也呈現著多樣化。例如,北京市的水,南城呈現出的是硬水,硬度大概在400―450mg/L,則在北城水質呈現出的是負硬水,水質的硬度大概在200―300mg/L。不同補水水質中的水注入到循環水的系統中,伴隨著系統中水循環處理的運行,水質的差異也隨之表現的尤為充分。
(二)補水水源的多樣性
我國實行著節約型的社會戰略的同時,采暖空調循環水系統采用的是再生水,補水水源來自于地表水、地下水和市政水發展到雨水和市政污水等。
三、地源熱泵空調系統循環水處理應用研究
我國對空調水循環的處理方式上主要有兩類:靜態處理和被動處理,靜態處理采用的是物理法和化學法處理循環水對流量和旁流的處理,被動處理是利用系統在日常中的監控,進行處理。
(一)空調循環水系統中水質的影響
循環水在空調系統的運行中,水質的變化導致運行的變化,循環水處理的核心主要是利用有效的處理技術來控制循環水中的水質,保證空調系統的正常運行。
1、系統的工藝
系統在工藝上影響循環水水質變化的因素主要有:水溫、流速等。從循環水的處理上來講,它屬于靜態的影響。水溫是空調系統循環水中腐蝕和污垢產生的重要影響原因,流速則會影響著系統循環水的水利工況,也是系統的腐蝕中的重要因素。
2、金屬的材質
集中式空調系統中換熱裝置材質一般都是不銹鋼或者是鋼的,管材和閥門、水泵的材質大多是碳鋼和鑄鐵的。不同金屬之間的電極差可能會造成循環水系統的腐蝕,從循環水處理的方式上來講,它也屬于靜態的影響因素。
3、補水的水質
循環水系統中的補水中含有大量的漂浮物、膠體和溶解物質,例如鈣離子和硫酸根等。這些物質伴隨著補水注入到循環水的系統中去,可能會導致循環系統中出現腐蝕和污垢細菌等雜質。系統中補水的水質大多是在一定的范圍內進行波動,從循環水處理的角度來講屬于動態的影響因素。
4、氣象環境
冷卻循環水系統冷源供應為冷卻塔,溫度和空氣的質量隨著季節的變化產生改變,造成循環水系統中的水質發生了變動,從循環水處理的方面上來講它屬于動態的影響因素。
5、除污控制
空調循環水在處理的運行當中,可能會產生腐蝕和污垢等菌藻類的水質問題,這樣的水質問題的產生主要是鐵銹、符合污垢和粘泥等造成的,可能會加速循環水系統中水質的惡化,從循環水處理的方面上來講,它屬于動態的影響因素。
(二)地源熱泵空調系統循環水的處理技術
1、物理法處理
物理的處理方法,例如,采用磁化、高壓靜電和高頻的方法進行物理性的處理。這種物理性的技術主要是將電能轉變為磁場和電場并將其發散到被處理的水質中去,達到除污、除垢和滅菌的作用?,F在,物理性的處理方法對循環水的處理上已經發展到較高水平對于射頻式的物理場的處理技術上,這種物理處理法的技術在我國的集中式采暖空調系統中廣泛的應用,物理性的處理技術主要根據是循環水中的飛、三個影響因素A、B、C對循環水質進行的靜態化的處理。而對于D、E和C的變法沒有進行考慮。在工藝的處理方面上,對C、D、E這三個因素進行工藝上的考慮。
2、化學法處理
化學的處理技術是循環水系統中加入水質的穩定劑,例如,殺生劑、除垢劑和緩蝕劑等,進而達到控制循環水中的污垢、腐蝕和菌藻滋生物。主要根據影響循環水中的B和C兩個因素對循環水中的水質進行的靜態化的處理。對A、D、E和C中的變化并沒有做出綜合性的考慮,所以在工藝處理方面要對A、C、D、E的穩定性進行考慮。
3、動態物化法處理
動態的物理方法處理技術是在通過物理法處理的循環水的基礎上,并且結合化學法處理循環水的技術,通過自動化的監控技術,可以確保水質中加入藥劑的投入量,保證集中式采暖空調循環水處理技術的廣泛應用。
總 結:我國大力發展循環水經濟,支持可持續發展的戰略,潛力實施技能減排的政策,重視綠色的環保理念。隨著國家大力推行的技能減排的政策下,我國的地源熱泵空調系統的循環水、集中供熱和工業上的冷卻循環水的處理的市場有著深遠的發展前景。
我國在地源熱泵空調系統循環水處理的技術應用上,采用物理法和化學法,都存在著一點的缺陷。因此,在物理靜態化循環水的處理技術指標的基礎上,結合動態的化學處理法來解決補水水質中水循環不穩定的變化問題,這也是循環水在地源熱泵空調系統領域中未來的發展趨勢。
參考文獻:
[1]程輝.給予集中式采暖空調系統的循環水處理技術應用探究[J].門窗.2012(10)
[2]朱月梅.循環冷卻水[M].中國建筑工業出版社.2008(07)
水循環的原理范文3
一、整合課標內容及學生需求
教學目標的設計是教學設計的出發點。有了明確的教學目標,教學內容和學習材料才得以組織和調整,教學活動才得以合理的安排和開展,學習結果才得以預測和分析,學習評價才有科學的依據。確定教學準確的教學目標需要對課程標準、學生的學習需求等方面進行整合。
本節課所涉及到課程標準是“運用示意圖,說出水循環的過程和主要環節,說明水循環的地理意義”。對于本條標準的把握,應注意以下幾個關鍵點:不要求對水循環進行分類,而是要求以海陸間循環為主,將海陸間循環、陸上循環和海上循環綜合在一幅示意圖中,使學生綜合把握水循環。學生應能以示意圖的形式,通過主要環節的相互聯系,說出水在自然界的循環過程。行為動詞“說出”與“說明”在知識層次目標上的不同,“說出”屬于了解水平,“說明”屬于理解水平,水循環的地理意義是本條“標準”要求的重點。本節課所上的中學是我區的三級達標校,因此確定學生學習的理想狀態是達到課程標準的要求,這是教學要求的最低線。對于學生的需求分析,需要直接從學生中收集相關的信息。由于是借班上課,缺乏對學生的直接觀察與了解,只能間接獲取任教班級學生的情況,從整體上看,學生對自然界中的水循環已具有一定的生活體驗和知識基礎,主要問題是學生還未上升到理性的層面上進行分析,而且自然界的水循環屬于全球尺度和大尺度的地理現象,學生難以理解,需要教師創設適當的情境引導學生進行新知的建構。通過以上的分析,確定本節課如下教學目標:1、通過對“自然界的水循環”示意圖的讀圖分析,了解自然界水循環的過程和環節。2、通過對實例的分析,理解人類活動對水循環環節的影響。3、通過相關材料、圖表或實例的分析,進而歸納出水循環的地理意義。4、增強水資源的憂患意識,樹立科學的資源觀。
二、整合各版本教材
高中地理新課程實行“一綱多本”,出現了人教版、湘教版、中圖版、魯教版四種版本教材,不同版本的教材由于對課標理解的差異、把握角度的不同,都在課標基礎上有所創造,著力體現自己的編寫特色。教師在進行不同版本教材整合時,特別要注意研究不同版本教材中表述相同的內容,可以將各版本教材中個性化的內容及相關表述作為取舍教材的重要參考和借鑒,以博取眾家之長。例如本節課人教版單獨呈現框題,魯教版以問題的形式,把陸地上的不同水體及其相互關系作為鋪墊知識,而湘教版和中圖版教材未呈現。因此,如何確定作為鋪墊的知識,應根據學生實際,課程目標的達成等方面,從減輕學生負擔出發進行處理??紤]到所上班級的學生實際水平,我采用各版本教材共性之處的做法,把自然界水的分布作為鋪墊知識。這樣處理,充分考慮到了借班上課學生的實際水平,避免造成課時不夠的問題。由于本節課以長江為案例組織教學,因此在教學中運用湘教版教材中的“自然界水循環”示意圖,這樣案例與示意圖吻合,便于開展相關教與學活動。
三、整合前后知識
注重知識的前后聯系,著眼于整體設計。根據教學內容,把初中、高中已學及以后將要學習的有關知識進行有機整合,這樣不僅有利于學生的知識建構、促進已學知識的遷移運用,激發學生的學習動機,而且有利于培養學生綜合分析問題的能力。
例如本節課上到“水循環是地球上最活躍的能量交換和物質轉移過程之一”時,以長江為案例,首先展示長江上游的河谷地貌及長江中下游平原景觀圖,讓學生分析長江中下游平原的形成與自然界水循環的關系,把初中的知識與高中知識進行了整合,讓學生明確河谷地貌的形成是水循環的杰作,并告訴學生以后我們還會學到河流地貌的發育。教學中,聯系到了必修1前面所學的長江中下游江淮準靜止鋒的形成以及大氣環流有關知識,以此為案例讓學生明確自然界的水循環緩解了不同緯度熱量收支不平衡的矛盾,把前面所學有關氣候知識與新知識進行了整合。
四、整合接受式與探究式學習方式
接受式學習和探究式學習是學生認識活動的兩種基本方式。隨著高中地理新課程的實施,探究式學習被廣大一線教師所推崇,課改也強調探究式學習。之所以強調探究,主要是針對以前的填鴨式灌輸式的教學方式,并不是“排斥”接受式學習,或是將它 “一棒子打死”。 總體說來,授受式學習和探究式學習均是學生學習地理的重要學習方式,應該根據教學內容進行有效整合,彼此取長補短,互相促進,不可偏廢。
例如講到水循環的類型及主要環節時,利用課件呈現“自然界的水循環”示意圖(圖上箭頭改成線段),要求學生在線段上添加箭頭的方向。在學生活動前,根據教學實際,講解徑流與植物蒸發騰等概念,采用的是接受式的學習方式。然后,要求學生找出水循環的三種類型,描述其形成過程,讓學生在繪圖、讀圖、說圖等活動中,發現水循環的三種類型和主要環節,采用的是探究式教學方式。
五、整合傳統教學手段和多媒體輔助教學
我們提倡多媒體輔助教學,因為多媒體具有圖文聲像的綜合效果,這是傳統教學手段所無法比擬的。但是,傳統教學手段的一些優勢卻是多媒體所無法取代的,傳統的板書,言簡意賅,常常起到畫龍點睛的作用,增強學生的記憶;板圖板畫凝煉逼真,往往能激發學生的思維,收到出其不意的效果。因此,在進行教學設計時,要根據媒體的“最佳作用點”和“最佳作用時機”,進行傳統教學手段和多媒體輔助教學手段的整合。
例如本節課組織學生探究“自然界水循環的類型和主要環節”時,課件顯示“自然界水循環示意圖”示意圖,讓學生找出水循環的三個環節并描述其形成過程,教師及時板書相關內容,形成三種自然界水循環的聯系框圖,然后利用多媒體課件播放三種水循環的過程,以加深學生的理解。這樣,把傳統板書與多媒體輔助教學進行整合,充分發揮各自的優勢,取得最佳的教學效果
六、整合相關學科知識
地理是唯一跨自然和人文的學科,它是一門綜合性學科,涉及到語、數、歷、政、化、生、物、美等知識。在教學設計時,要立足地理,兼顧綜合,整合相關學科知識,這樣才有利于學生知識的合成,學生才能舉一反三,觸類旁通。
水循環的原理范文4
教地理,學地理,都離不開地圖,這是由地理學科特殊的研究對象決定的。下面我以必修一第三章為例,談談地圖在教學中的運用。
《自然界的水循環》是第三章的第一節,是開篇內容,本節內容首先介紹水圈的構成及其特點,主要講述了“相互聯系的水體”“水循環的過程和意義”兩個知識點。根據《普通高中地理課程標準》要求,通過學習水循環,能夠繪制“海陸間水循環示意圖”,并用簡練的語言表述水循環的過程及意義,培養學生的動手能力和知識遷移能力。學生對于“水循環示意圖”不但要能“讀”,而且還要會“說”、會“畫”、會“用”。通過示意圖的學習,幫助學生掌握地理技能和學會用示意圖分析地理原理。
圖3.2直觀地說明了各陸地水體之間的相互聯系,本節活動題的設計旨在引導學生學以致用,了解人類活動對水循環的影響。可以引導學生思考:(1)河流補給是指河水的來源。圖中河流的補給可能涉及哪幾種水體?(2)河流與湖泊的關系十分密切,假設河流水位與湖泊水位有差異,分析他們之間的補給關系。老師可以在黑板上用簡單的示意圖分析。
第二節《大規模的海水運動》在《普通高中地理課程標準》中的要求是“運用地圖,歸納世界洋流分布規律,說明洋流對地理環境的影響”。分析這條標準,其中包含的具體要求如下:(1)學習應落實在地圖上,其中最主要的是“世界洋流分布圖”;(2)通過閱讀“世界洋流分布圖”,歸納世界洋流分布的一般規律;(3)在閱讀“世界洋流分布圖”的基礎上,分析洋流對地理環境的影響。
在教法上可以采用導讀法、讀圖分析法、問題情境教學法。在整個教學過程中以問題引導和讀圖分析法為主。充分發揮教師在引導、分析中的主導作用,充分體現學生的主體地位,著重培養學生分析、解決問題的能力以及創新能力。因此,在學法方面,可采用“導―讀―思―繪―結―探”的學法模式,旨在提高學生的學習興趣、讀圖分析能力、自主學習的能力、歸納能力和探究能力。
在難點突破時,可以這樣安排:要求學生讀《世界表層洋流的分布圖》和《全球洋流模式圖》:(1)觀察北半球太平洋中高緯度海區,以北緯60度為中心,洋流運動的方向怎樣(注意東西岸的洋流有何不同)?(2)觀察北半球大西洋中高緯度海區,以北緯60度為中心,洋流運動的方向怎樣(也注意觀察東西岸的洋流運動方向)?(3)觀察南、北半球太平洋中低緯度海區,以回歸線為中心,洋流運動方向怎樣?還有其他大洋與其類似嗎?你能歸納出它們的規律嗎?學生讀圖,從圖中提取相關信息,歸納總結世界表層洋流的分布規律,將歸納出的洋流分布畫成簡單的模式圖。
水循環的原理范文5
關鍵詞:350型修井機滾筒剎車轂水循環冷卻系統;管道泵;改造技術
中國分類號:TE935 文獻標識碼:B
350型修井機滾筒剎車轂水循環冷卻系統中是經過380V/0.75kW的電動機將管道泵驅動并依靠著強制水循環的方式達到冷卻達到目的的。但是對于380V的高壓電源來說存在著很多隱患,也違背了相關的管理規定。面對這種狀況,必須進行綜合的分析及探索對該修井機滾筒剎車轂水循環冷卻系統中的相關管道泵的驅動裝置進行相應的改造。從源頭解除高壓隱患,能夠讓其高效,平穩,安全的進行相應的生產工作。
一、淺析原滾筒剎車轂水循環冷卻系統
對于原滾筒剎車轂水循環冷卻系統來說,其中的工作原理包括通過電動機將管道泵驅動,再通過導水龍頭將儲水箱中的冷卻液進行一種強制性的循環。過程中主要經過滾筒軸內水道—滾筒剎車轂環狀的內腔—滾筒軸內水道—滾筒剎車轂環狀的內腔中,最終再次沿著滾筒軸的內水道到達導水龍頭處回到儲水箱中。這個循環的運行過程中剎車轂的制動經過摩擦產生很多熱量,這些熱量就會隨著冷卻液被帶出。這樣冷卻剎車轂能夠進一步的改善磨損和異常裂紋的情況。但是這種滾筒剎車轂水循環冷卻系統中存在著很多隱患,其中主要包括:(1)該系統在驅動管道泵中通常采用普通的電動機,并不具有相應的防爆能力。系統正常運行時需要大約380V的電源,遠遠超過了安全管理所規定的電壓。(2)在進行采油作業時,經常會被井場的現有條件所制約,嚴重影響了該系統的正常運行,使得剎車轂中出現裂紋并有漏水的情況發生,嚴重的影響了剎車的性能。(3)通常狀況下,在修井機的車臺上會安裝電動機,但是在修井機在正常的運行的過程中會經常振動,這樣進一步影響了電動機的作業性能,使得電動機更易出現故障,適應性也會降低。
二、剎車轂水循環冷卻系統的改造措施
針對以上剎車轂水循環冷卻系統中的種種不足,需要對其進行進一步的改造。其中具體的改造措施包括:(1)將電動機驅動管道泵改造為發動機獲取動力,這樣可以消除使用380V高壓電源中存在的不安全因素。能夠使得系統安全高效的運行。(2)采用排量比較大的管道泵。由于電動機本身的轉速變化范圍很廣,能夠進一步的適應這種轉速。而且發動機在怠速時也能夠使得管道泵正常運行。在發動機在規定的范圍中高速運行時,排量能夠更適應剎車轂散熱。(3)在改造的過程中,也要遵循結構上較為簡單,操作和維護比較方便的基本要求,能夠適用于現場作業并能夠使得整個系統的壽命增長,提高作業的效率。
三、剎車轂水循環冷卻系統的改造具體內容
相對于剎車轂水循環冷卻系統改造的具體內容包括:(1)在原管道泵電動機使用的轉速和功率基礎上,進行改造。改造的具體方向就是將前端帶的帶動方式真正適應管道泵的工作。在發動機的前端側面處固定相應的管道泵。帶輪的模數需要與發動機的帶輪模數相同,帶輪被安裝在管道泵的泵軸上。原系統中的電動機驅動管道泵能夠被發動機前面的帶輪空閑輪槽中的動力所代替,再進行循環的冷卻作業。(2)管道泵的基本要求就是與之前的額定轉速相同,排量比較大。這樣能夠使得在發動機以較低的速度轉動時,達到理想的管道泵排量。在管道泵的出口以及儲水箱之間安裝一個安全閥能夠進一步的控制相應的管路壓力。(3)進一步對管道泵帶傳動的傳動比進行設計。使得發動機達到油門的高速時,管道泵也能夠達到額定轉速。在發動機怠速的時候,管道泵還能夠正常的循環。在這樣的依據中對帶輪轉動比進行綜合的設計,在發動機轉速的范圍中,管道泵能夠正常的循環并存在充足的排量。(4)安裝管道泵能夠對底座進行調節。車臺上會焊接著底板,并且支架螺栓孔呈現出長槽狀,這樣就可對頂絲進行旋動調節來控制整帶的松緊程度,使得操作更加方便,快捷。
四、具體效果
經過大量的現場實踐作業以及相關的監測數據證明,在發動機怠速的時候,管道泵的排量會大大減小,但是不會對循環系統造成影響。在起鉆的同時,管道泵也會在額定的轉速中作業,當排量到達額定排量的時候,就會將其中的熱量排出,達到剎車轂散熱的目的。通過對剎車轂水循環冷卻系統的進一步改造,不僅僅達到了理想的散熱程度,而且大大提高的作業的效率。在實際的冷卻系統運行的過程中, 剎車轂水循環冷卻系統得到了進一步的改善,在系統改造前后具體的運行參數對比如表1所示。
結語
對350型修井機滾筒剎車轂水循環冷卻系統中的相關管道泵的驅動裝置進行改造深入研究時,將電動機驅動管道泵改造為發動機獲取動力,從源頭解決了高壓的隱患。經過對系統的改造,其運行參數也存在很大的改變,并在改造的同時, 也改變了原先的復雜的結構,在操作和維護上更加方便,同時也大大提高了作業的效率。
參考文獻
[1]王學軍,徐慶東,崔鳳水,劉孟德.XJ-50C型修井機技術改造[J];石油礦場機械,2002(03).
水循環的原理范文6
關鍵詞 地理教學;遷移能力
所謂遷移能力,簡單地說,是指學生在學習活動中將已有的知識、技能、情感態度和價值觀運用于新的情境,在知識體系之間建立起某種聯系,以此促進新內容的學習以及解決實際問題時所體現出的能力??鬃铀珜У摹芭e一反三”和“觸類旁通”的思想其實就是早期遷移理論的雛形。
伴隨著新課程改革的深入推進,尤其是在新高考改革背景下,在國家層面越來越重視培養學生的學科素養。遷移能力作為學科素養的重要組成部分,在教學中的地位和作用正日益突顯。
地理學是研究地理環境以及人類活動與地理環境相互關系的科學,它具有綜合性和地域性兩個顯著特點。地理學科兼具文理科性質,具有一些特有的思維方式,與其他學科聯系密切。培養學生的遷移能力,有利于解決地理實際問題,有利于提升學生的地理思維水平,有利于培養學生的地理學科素養。因此,在高中地理教學中要十分重視培養學生的遷移能力。
下面,筆者結合高中地理教學實踐談談培養學生遷移能力的方法和策略。
一、抓住“最近發展區”,為知識的遷移構建平臺
維果斯基的最新發展區理論認為學生的發展有兩種水平:一是學生的現有水平;另一種是學生可能達到的發展水平,兩者之間的差距就是“最近發展區”。我們追求的有效地理教學,應該著眼于學生的“最近發展區”,即在教學過程中,根據學生已有的知識發展水平以及新舊知識之間的聯系,進行知識的遷移,完善認知結構,從而達成預期的教學目標。
例如在高三第一輪復習中,講述“等太陽高度線圖的判讀”一節時,根據學情先復習太陽光照圖的“三點一線”(即直射點、交點、切點和晨昏線)的相關知識,然后引導學生把等值線的相關知識原理進行遷移運用,引申出“等太陽高度線”的含義,即把太陽高度相等的各點連接成的線。如圖1所示。
引導學生歸納出“等太陽高度線”的基本規律:如果把地球看作正球體,太陽高度在地表的分布從直射點向晨昏線(圈)呈同心圓狀遞減。
在此基礎上,進行課堂練習。
問:讀“等太陽高度線圖”(圖 2),說出圖中太陽直射點的地理坐標是多少?
學生在思考的基礎上,把“太陽直射點位置與晝夜長短變化的關系”原理和經線圈的相關知識進行遷移應用,不難得出太陽直射點的地理坐標是(23°26′N,120°W)。
由于本節內容比較抽象和難于理解,所以在教學過程中,我們可以先復習相關基礎知識,甚至可以做一個簡單的教具演示“等太陽高度線圖”,結合圖形引導學生歸納出“等太陽高度線的判讀”原理,然后展示課堂練習,通過講練結合的方式把“等太陽高度線的判讀”原理進行遷移運用,鞏固所學知識,從而構建一個完整的關于“等太陽高度線圖”的知識結構。在此過程中,認清學生的“最近發展區”就為知識的遷移搭建了很好的平臺,起到了事半功倍的效果。
二、呈現“先行組織者”,在知識的遷移過程中豐富和改造認知結構
著名教育心理學家奧蘇貝爾在研究遷移理論時提出了“先行組織者”的概念?!跋刃薪M織者”是指先于學習材料之前呈現的一個引導性材料,它將在新舊知識之間架起一座溝通的“橋梁”,通過“橋梁”順利地產生遷移,從而促進了學生有意義的學習。在地理教學中,“先行組織者”可以是教學多媒體、教具模型,也可以是地理圖表或文字材料。
例如在講述“自然界的水循環”一節時,由于水循環是通過各個環節連續運動并在全球范圍內進行,所以在學習“海上內循環”時,教師可以先展示“海陸間循環”和“陸地內循環”的形成過程,以此作為“先行組織者”,通過知識遷移,引導學生自主繪制“海上內循環”過程示意圖。學生通過勾畫示意圖,加深了水循環主要環節的認識,逐步構建了關于水循環的知識框架,從而進一步完善自身的認知結構。
如果此時教師再拋出著名古詩:“黃河之水天上來,奔流到海不復還。”提問學生:“天上”指哪里?黃河水真的“不復還”嗎?同學們懷疑過李白這句詩的科學性嗎?在引導學生思考的同時極大地激發了遷移動機,有利于更好地掌握水循環的基本原理。在此過程中,學生個體順利地實現了知識的遷移從而產生“順應”和“同化”,在思辨地理問題的同時發展了論證地理問題的能力,使學習者的知識領域得以拓展,認知結構得到完善,從而豐富和改造認知結構。
三、創設“情境問題鏈”,在知識的遷移過程中培養學生的邏輯思維能力
縱觀近幾年的高考題(福建卷),往往將相關地理問題落實到不同空間尺度的具體區域,突出考查學生綜合運用所學知識分析、解決實際問題的能力。因此,在教學中應注意創設科學有效的思考情境,設計有思維遞進關系的“問題鏈”,激發學生興趣,活躍學生思維,豐富教學內容,在知識的遷移過程中激活學生發現和探究地理問題的意識,有利于培養學生的邏輯思維能力。
例如在學習高二區域地理《北美――以美國為例》一節時,我們就可以創設層層遞進的“情境問題鏈”,引導學生的思維由淺入深、循序漸進地思考。
問題探究1:讀圖3回答。
(1)簡述美國的本土地理位置特征。
(2)簡述美國本土的地形特征。
問題探究1實質上是通過問題引領,讓學生回歸課本,復習基礎知識,進行知識建構。
問題探究2:以烏魯木齊和芝加哥為例,對比兩地溫帶大陸性氣候特征的異同及成因。(圖4)
問題探究2是在問題探究1的基礎上,跨越空間,采用小組合作探究的學習方式,調用相關知識并被激活遷移應用在新的情境中,鞏固了相關的氣候基礎知識,實現了知識和能力的有效遷移和運用。
問題探究3:讀圖(圖5)分析美國降水量的空間分布特征,并說明原因。
知識拓展:比較北美西海岸、歐洲西部的溫帶海洋性氣候分布范圍及其原因。
然后引導學生列表歸納“美國地形對氣候的影響”。