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水循環的意義范文1
關鍵詞:LabVIEW;虛擬儀器;溫度測量;數據采集
中圖分類號:TP368.1文獻標識碼:A
文章編號:1004-373X(2009)19-113-03
Design of Water-Cycle Temperature Controlling System Based on Virtual Instrument
ZHOU Jingdong1,HUANG Ying1,YAN Mingxia1,LIN Lijun2,LIU Guangya1
(1.Center of Vehicle Noise & Vibration Control Hubei,Hubei University of Technology,Wuhan,430068,China;
2.Hubei Institute of Measurement and Testing Technology,Wuhan,430071,China)
Abstract:A novel approach is proposed to design a water-cycle temperature controlling system,which using LabView as developing platform to achieve the temperature data sampling,analysis,disposing,displaying and controlling automatically.With the using of the technology of Virtual instrument,the whole developing and designing process is simply,and easy to realize.In prototype system,the characteristic of low-priced hardware,friendly interface,flexible parameter setting and visual result displaying is equipped comparing traditional designing.
Keywords:LabVIEW;virtual instrument;temperature measurement;data sampling
0 引 言
隨著PC、半導體和軟件功能的進一步更新,虛擬儀器的功能和性能已被不斷地提高,未來虛擬儀器技術以其在測量和控制方面的強大功能和靈活性為測試系統的設計提供一個極佳的模式,在許多應用中已成為傳統儀器的主要替代方式[1-3]。
本文以水循環系統為研究對象,針對水循環的溫度,在比較研究不同控制策略的基礎上,建立精確的數學模型,對水循環溫度控制進行了研究。通過數據采集卡對溫度信號進行實時采集,并由軟件平臺對采集的信號進行分析,然后用數學模型控制算法處理輸出,以使當前溫度逼近設定值,從而達到溫控目的,最后將采集數據保存記錄,以備日后讀取分析。利用虛擬儀器的巨大優越性改善水循環溫度的控制品質,提高控制效果。
1 水循環溫度控制系統數學模型的建立
1.1 水循環溫控系統介紹
水循環溫控系統由儲水箱、水泵、傳感器、散熱器和電加熱裝置組成,水循環原理圖如圖1所示。由于本系統對溫度要求較高,要保證水管環境溫度保持在20 ℃,故需建立合理的數學模型及控制算法,將溫度傳感器PT100采樣性能通過散熱器及電加熱器的動態溫度值模擬出來,最終達到高精度控制溫度的作用。
圖1 水循環原理圖
1.2 水循環溫控系統數學模型的建立
水循環溫控系統各個部分的溫度因管道、散熱裝置和加熱裝置的原因會產生很大的變化。為了表達清楚達到預想的結果,就需要建立正確的數學模型。本設計根據實際情況,選擇了幾個特殊的點來建立模型。如圖1所示,A,B,C,D,E,F六個點的溫度,將引起變化的原因全部考慮進去,列出函數關系式,然后借助LabVIEW編程,由程序控制溫度。
(1) B點的溫度函數關系式
B點為采樣點,B點的溫度跟A點的溫度因中間隔水箱會有一個延時K1,取在A點第N個采樣值經過K1延時之后的平均值為B點的溫度,它的溫度函數關系為:
TB(N)=1K1[TA(N-1)+TA(N-2)+
…+TA(N-K1)]
(1)
式中:K1=V1qT,TA(N-1),TA(N-2),…,TA(N-K1)分別為A點第N-1,N-2,…,N-K1個采樣時的溫度值;V1為水箱的容積,V1=5 L;q為泵流量,q=0083 L/s;T為采樣周期,T=1 s;
K1:為注滿水箱需要的時間,即延時周期,通過計算K1=60 s。
(2) A點的溫度函數關系式
A點的溫度與D點的溫度因水管而有個延時,故A點的溫度函數關系如式(2)所示:
TA(N)=TD(N-K3)
(2)
式中:K3=V3qT;TD(N-K3)為D點第N-K3個采樣點的溫度;
V3為D點到A點水管的容積,V3=0.5 L;
K3為從D點到A點的延時周期,通過計算K3=6 s。
(3) D點的溫度函數值
D點的溫度與C點溫度相比,不僅僅是水管的散失而延時,還與電加熱裝置有關,函數關系如式(3)所示:
TD(N)=TC(N-K2)+ΔTP′
(3)
式中:K2=V22qT;ΔT=PCq;TC(N-K2)為C點第N- K2個采樣點的溫度;
P為電加熱器的功率,P=1 kW;C為水的比熱容,C=4.18 kJ/kg•℃;
ΔT為電熱前后的溫度變化,通過計算ΔT=3 ℃;
P′為采樣占控比,通過驗證P′=1或0;
V2為C點與D點間水管的容積,V2=1 L;
K2為從C點到D點的延時周期,通過計算K2=6 s。
(4) C點的溫度函數關系式
C點的溫度與F點的溫度相近,就是F點延時的某一個溫度值,它的函數關系如式(4)所示。
TC(N)=TF(N-K5)
(4)
式中:K5=V5qT;TF(N-K5)為F點第N- K5個采樣點的溫度;
V5為F點到C點水管的容積,V5=0.5 L;
K5為從F點到C點的延時周期,通過計算K5=6 s。
(5) F點的溫度函數關系式
F點與E點相比,因為散熱器和水管的同時作用,溫度也相差很大,該點的溫度函數關系如式(5)所示:
TF(N)=(1-K)TE(N-K4)+KT0
(5)
式中:K4=V4qT;TE(N-K4)為E點第N-K4個采樣點的溫度;
K為制冷系數,K=0.3;T0為環境溫度,T0=20 ℃;
V4為E點到F點水管的容積,V4=1 L;
K4為從F點到E點的延時周期,通過計算K4=12 s。
(6) E點的溫度函數關系式
E點的溫度與B點的溫度相比也有個延時,該點的溫度函數關系如式(6)所示:
TE(N)=TB(N-K6)
(6)
式中:K6=V6qT;TB(N-K6)為B點第N-K6個采樣點的溫度;
V6為B點到E點的水管的容積,V6=0.5 L;
K6為從B點到E點的延時周期,通過計算K6=6 s。
綜上所述,A,B,C,D,E,F六個點的函數關系式及相互聯系已經表達清楚,通過LabVIEW建立相應的數學模型。
2 水循環溫度控制系統的軟件設計
本設計通過數據采集卡對溫度傳感器傳感信號進行實時采集[4],并由軟件平臺LabVIEW對采集的信號進行分析,采用上述的數學模型控制算法處理輸出,使當前溫度以零穩態誤差逼近設定值,達到精確控溫目的。根據水循環溫度控制系統的基本要求,系統劃分為五個功能模塊[5,6],即:用戶登錄模塊、數據存儲模塊、參數計算模塊、控制算法模塊等,系統的控制模塊框圖如圖2所示。
圖2 系統的控制模塊框圖
2.1 主控模塊
系統的主控模塊提供了溫度控制功能。它通過與其他模塊的通訊來完成數據采集與處理、數據的保存等功能[7,8]。根據模塊化的編程思想,用LabVIEW圖形化編程語言,可以方便地寫出溫度控制系統的程序代碼。
2.2 參數計算模塊
由前面建立的數據模型,通過計算分別可以算出每個點的延時周期K,再由延時周期找到每個點的溫度采樣值,如圖3參數計算程序框圖所示。
2.3 控制算法模塊
根據前面建立的數學模型,本設計提供了兩個算法模塊,以供主程序調用。第一個模塊是為了計算函數關系式:TY(m)=TX(m-k),因為設的幾個點的溫度采樣值都因為水管延時滯后。第二個是計算函數關系式:
TB(m)=[TA(m-1)+TA(m-2)+
…TA(m-K1)]/K1
式中:B點為采樣點,該點的溫度采樣值是A點溫度采樣值延時之后的所有采樣值的平均值,該算法程序框圖如圖4所示。
圖3 參數計算程序框圖
圖4 采樣值延時算法程序框圖
2.4 數據采集模塊
該模塊通過調節控制占空比,進而改變采樣占空比[9],調節控制系統,提高控制質量,如圖5所示。
圖5 采樣占空比程序框圖
3 程序調試
通過調試各個模塊,并將所有功能聯系起來,實現水循環自動溫度控制系統。調試結果如圖6所示。A點和D點,C點和F點,E點和B點溫度曲線相近;A點和B點,C點和D點,E點和F點溫度曲線相差大,并且采樣點B溫度波動值僅為0.75 ℃,較為穩定,從而表明本系統設計的控制方案合理可行,精度達到原設計的技術要求,可預見該系統設計在今后的工業控制實驗中具有廣闊的應用前景。
圖6 采樣點溫度變化曲線
4 結 語
在本設計中,利用 LabVIEW 軟件平臺構建溫度控制系統,具有設計時間短,參數調整靈活,系統仿真結果直觀、準確、穩定等特點。同運用傳統儀器構建系統的方法相比,采用虛擬儀器的方法效率要高得多,且性能好,控制靈活方便。實踐證明,在 LabVIEW 環境下能夠開發出各種功能強大,開放性好的虛擬儀器軟件,構造出經濟實用的計算機輔助測試、分析與控制系統[10]。
參考文獻
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水循環的意義范文2
關鍵詞：沉淀過濾一體化 循環水 旁濾系統
在工業循環水的處理中，循環水水質的好壞將直接關系到生產裝置動力熱力設備的安全運行，而旁濾系統是循環水處理至關重要的一部分。沉淀過濾則是最常用的旁濾處理方式，其處理量通常為循環水量的（2~5）%，可以去除水中大部分懸浮固體、粘泥和微生物等。
一、沉淀過濾一體化設備的工作原理與工作過程
沉淀過濾一體化水處理裝置設計獨特，運行方式為過濾水由下向上流動，反洗時水由上向下流動，使絮凝、沉淀、過濾的作用有機結合，以捕獲、截獲沉淀、吸附過濾等方式，使水得到澄清，徹底解決了大流量水體中生物粘泥等懸浮物無法去除的難題，較砂濾、纖維過濾、疊片式等過濾器，具有全自動過濾、高速過濾和高精度過濾、反洗徹底，且適合各種環境的明顯優勢。
1.絮凝工作狀態
水穩劑的作用之一是具有分散性，分散效果越好其雜質的粒徑越小，對過濾技術的要求越高。投加絮凝劑后，過濾水中可以形成大的礬花，從而大大提高過濾效率。
2.沉淀區一工作狀態
加入絮凝劑的原水首先進入沉淀過濾一體化水處理設備的沉淀區一后，一部分大的礬花向下運動捕獲部分礬花而沉入池底，另一部分未被捕獲的礬花向上運動進入下一個單元動態生物膜過濾區。
3.動態生物膜過濾區工作狀態
當過濾水進入動態生物膜過濾區后，一部分懸浮物會在膜表面形成動態生物膜，另一部分懸浮物會被膜隔阻而形成大的礬花向下運動并捕獲部分礬花沉入池底。未被捕獲的礬花隨水繼續向上運動進入沉淀區二。
4.沉淀區二的工作狀態
由于停留時間延長，在絮凝劑的作用下，進入沉淀區二的懸浮物一部分繼續形成大的礬花，另一部分與向下運動的礬花接觸而被捕獲形成大的礬花向下運動，還有部分未形成大的礬花或未被捕獲的細小顆粒進入過濾區。
5.過濾區工作狀態
當過濾水進入過濾區后，一部分懸浮物會被濾料截獲形成大的礬花向下運動，并捕獲部分礬花共同向下運動。其余部分懸浮物進入濾層后被吸附在過濾區無法進入清水區。
6.反洗工作狀態
反洗時，濾層處于完全松散狀態，濾料充分散開，沖洗水由上而下，其濾料、動態生物膜及沉淀區中的雜質能被一次性排除，最大限度的提高反沖洗效率，因而清洗徹底，節省大量水源。
二、循環水場沉淀過濾一體化水處理設備運行狀況
1.高效率的去除雜質
給排水車間于2010年8月增設一套200m3/h沉淀過濾一體化設備。2010年11月29日該設備正式投運，過濾水量為設計量的100%。更換設備后，懸浮物合格率在2010年12月后有了一定的提高，從2010年7月到2010年11月，合格率平均值為61% ，2010年12月到2011年6月，合格率平均值為100%，提升了39個百分點。
運行期間對沉淀過濾一體化設備進、出水濁度與原無閥濾池進行了取樣對比分析，發現無閥濾池的過濾流量為100m3/h，而其設計流量為400m3/h，即僅為其設計量的1/4，在這種情況下，其出水平均濁度為9.18mg/L，即去除濁度0.82mg/L。無閥濾池如果以設計流量400m3/h過濾時，其濁度去除率應該在0.5mg/L左右；沉淀過濾一體化設備的出水濁度為8.82mg/L，即去除濁度1.18mg/L。
從以上數據可以看出，沉淀過濾一體化設備去除濁度的效果是無閥濾池按設計流量400m3/h運行時的一倍，比無閥濾池按1/4設計流量即100m3/h運行時的效果還要好。由于循環水濁度較低，沉淀過濾一體化設備運行時沒有加絮凝劑，如果加絮凝劑，出水濁度預計可以達到5mg/L以下。
2.降低反沖洗水量，節省水處理劑費用
2.1無閥濾池反洗水量
無閥濾池面積為5×10=50m2，反洗強度為15l/ m2?s，反洗歷時10分鐘。故每次反洗水量為：50m2×15 l/m2?s×（10×60）s =450 m3，無閥濾池平均48小時反沖洗一次，每年循環水場運行時間為8000小時，則全年反沖洗水量為450×8000÷48=75000m3。
2.2沉淀過濾一體化設備反洗水量
沉淀過濾一體化設備每次反洗水量為210m3，30天反洗一次，全年反洗水量為（210×8000）÷（30×24）=2333m3。
2.3全年節約排污費用
這樣全年可節水75000－2333=72667 m3。1 m3污水處理費按4.5元計算，全年可節約排污費72667×4.5=327001.5元。
2.4全年節省水處理劑費用
循環水水處理劑投加濃度為70克/噸，全年可節約水處理劑6.14噸。1 噸水處理劑32000元計算，全年可節約水處理劑費32000元/噸×6.14噸=196480元。
2.5改造后產生的效益
改造后每年可節約水、節約藥劑費用約為327001.5＋196480=52.35萬元。
3.無需要保溫，降低了能耗
重力無閥濾池在使用過程中，需要防凍。北方冬季漫長，從前一年10月份到第二年4月份，無閥濾池一直在室內用暖氣保溫。而沉淀過濾一體化設備依靠自身過濾水防凍功能的結構設計，每年可以節省一筆可觀的保溫費用。
4.無需更換填料
重力無閥濾池的濾料石英砂在使用過程中容易板結，為了保證其處理效果，需要定期清洗，嚴重的必須更換。由于裝置換熱器頻繁泄漏，濾料2年需要更換一次。而沉淀過濾一體化設備則不同，進行強制反沖洗就可恢復其性能，節省了材料費和人工費。
水循環的意義范文3
一、水利工程施工的危險點分析
水利工程作為國民經濟發展的基礎產業之一，在工程施工過程中存在許多危險點，這些因素為施工安全帶來巨大的挑戰，通過對危險因素進行整理、分析，可以為施工安全管理提供理論依據。
（1）環境因素。大型水利工程的許多項目受地形、地質、水文等條件的影響，選址多數遠離城鎮，像三峽大壩工程、小浪底水電站工程等，大多地處深山峽谷，交通不便，并且自然環境復雜，潛在的危險性大。許多工作在施工過程中受氣象條件影響而引發自然災害的可能性大，經常遇到山體滑坡、泥石流等事故的威脅，現場安全控制難度很大。
（2）技術因素。水利工程的建筑物構造形式多樣、施工工藝復雜，如大壩、橋梁、隧道等主體建筑，在施工生產過程中需要多工種作業、多類型設備同時運行，在同一施工現場發生水平、立體交叉作業，這樣會遇到各種各樣的人員、設備危險因素，需要采取不同的技術對策予以消除或加以控制。
（3）人員因素。水利工程施工過程中工程分布地域廣泛，總承包單位將部分工程分包給其他單位進行施工已是一種普遍的現場，分包單位的能力良莠不齊和用工的多元化，人員流動頻繁，安全管理資源不足，加大了管理到位的難度。
二、PDCA循環的過程
PDCA循環是美國質量專家戴明博士提出的關于管理過程運行的模型，又稱為“戴明環”，它是提高產品質量、改善企業運營管理的重要方法。PDCA是計劃（Plan）、執行（Do）、檢查（Check）、處理（Action）英文的首字母的縮寫，是計劃―執行―檢查―處理閉環管理體系，一個完整的PDCA循環要經歷四個階段、八個步驟。將PDCA循環應用到水利工程安全生產管理中，為整個企業、各部門以及各班組的安全生產管理工作提供了一種科學化、條理化和系統化的管理工具。PDCA循環可以適用于整個水利工程項目，也可以適用于各分項工程和各施工工序，基層班組施工工序的PDCA循環包含于各部門分項工程的PDCA循環中，各部門分項工程的PDCA循環包含于整個企業整個水利工程項目的PDCA循環中。每層分別循環，小環保大環，推動大循環，但是不管小環還是大環，目標是一致的，都是繞著水利工程安全生產管理展開，通過大環套小環把企業部門以及工程各工序聯系在一起，形成統一的整體。水利工程安全生產管理PDCA循環的四個過程基本原理是：制定某段時間安全生產管理的計劃；針對制定的計劃進行具體的實施；根據實施的結果進行效果檢查；對總結檢查結果進行處理，好的經驗進行推廣，失敗的經驗進行總結，發現的問題和出現的新問題放到下一個PDCA循環里進行解決。
P階段：計劃（Plan）階段。這一階段的主要工作是對水利工程中的危險源進行辨識和評價，通過分析找出危險源存在的根本原因，然后根據原因制定相應的對策。具體步驟如下：（1）針對現有安全生產法律法規以及企業安全生產與管理的現狀，通過現場安全檢查找出不安全因素，應用危險源辨識的方法對某一具體施工工序中的不安全因素進行具體的分類，確定危險源，這樣的分類辨識方法便于危險源的動態管理。（2）對辨識出來的危險源進行具體分析，找出施工過程中產生危險源的原因。（3）從找出的的原因中分析出主要影響安全的因素。將危險因素作為主要控制對象，根據現有施工情況，制定整改方案和計劃。（4）根據制定的整改方案和計劃，具體落實到與危險源相關的人員，嚴格按照5W1H進行貫徹執行。
D階段：執行（Do）階段（5）管理人員按照制定的安全計劃和措施組織現場人員進行實施。
C階段：檢查（Check）階段（6）在安全管理工作實施過程中，及時進行實際執行的效果的檢查，與安全措施計劃中的預期目的進行比較，如果出現偏差及時制定糾正措施，保證安全措施的執行的效果達到計劃要求。
A階段：處理（Action）階段（7）總結經驗，根據檢查的結果對安全管理的過程進行歸納總結，這包括成功的經驗和失敗的教訓。成功的經驗納入有關的規章制度，作為進一步的工作標準；失敗的教訓作為前車之鑒，防止以后再次發生。（8）一個循環的結束，只是解決了部分問題，PDCA循環的四個過程是連續不間斷進行的，對于仍然存在的問題，進入下一個PDCA循環，成為下一個循環需要解決的問題，使管理水平得到進一步提升。
三、水利工程安全生產管理體系PDCA循環的分析
水利工程安全生產管理體系PDCA循環以實現“持續改進”和“預防為主”為目的，以風險管理的過程為核心，通過對危險源進行辨識，及時發現工作中影響安全生產的主要因素，補充或者改進現有的安全措施。水利工程單位的各部門和班組都應根據各自的安全責任，將工作中的危險因素進行細化，制定管理和保障措施，確保上級安全風險可控、能控、在控。在PDCA循環運行過程中，不論大環還是小環，都隨著施工條件、現場環境和施工人員等因素的變化而變化，這是一個動態的變化過程，影響安全生產的主要因素都會隨著改變，沒有兩個完全相同的PDCA循環。尤其體現在水利工程施工現場，環境、技術、人員因素復雜多變，使安全事故具有極大的偶然性和隨機性，目前雖然許多施工現場開展了安全性評價，但是缺乏事故發生的預見性，只是針對施工現場的狀態分析，不能預測和判斷下階段的發展趨勢和變化情況，這就需要通過PDCA循環制定合理的預防措施和應急方案，使水利工程安全生產管理水平得到進一步提升。
四、結束語
水循環的意義范文4
關鍵詞：集中供熱；熱泵；采暖
1 前言
我國工業余熱的資源很豐富，利用的潛力很大，分布也很廣，不少余熱溫度較高且載熱體流量穩定，具有較好的利用條件。凝汽發電廠的冷源放熱就是一例。由于這部分熱量的品位低而一直未被利用。近年來，雖然有些電廠采用低真空運行方式用循環冷卻水來向采暖用戶供熱，但用量少，且供熱量不大，多數電廠還是將這部分熱量排放到自然環境中。對于低溫位工業余熱的回收利用技術，目前提出的有熱泵技術、低溫發電、吸收式制冷等手段[1]。
采用熱泵為建筑物供熱可以大大降低一次能源的消耗。通常我們通過直接燃燒礦物燃料（煤、石油，天然氣）產生熱量，并通過若干個傳熱環節最終為建筑供熱。在鍋爐和供熱管線沒有熱損失的理想情況下，一次能源利用率（即為建筑物供熱的熱量與燃料發熱量之比）最高可為100%。但是，燃燒礦物燃料通常可產生1500～1800℃的高溫能源，是高品位的熱能，而建筑供熱最終需要的是20～25℃的低品位熱能，直接燃燒礦物燃料為建筑供熱意味著大量可用能的損失。如果先利用燃料燃燒產生的高溫熱能去發電，然后利用電能驅動熱泵從周圍環境中吸收低品位的熱能，適當提高溫度再向建筑供熱，就可以充分利用燃料中的高品位能量，大大降低用于供熱的一次能源消耗。供熱用熱泵的性能系數。即供熱量與消耗的電能之比，現在可達到3～4；火力發電站的效率可達35～58%[2]。采用燃料發電再用熱泵供熱的方式，在現有先進技術條件下一次能源利用率可以達到200%以上。因此，采用熱泵技術為建筑物供熱可大大降低供熱的燃料消耗，不僅節能，同時也大大降低了燃燒礦物燃料而引起的CO2和其他污染物的排放。為滿足低溫熱負荷的需要，同時提高能源利用率，我們可以考慮利用工業余熱作為熱源采達到這一目的[3-4]。
據泰安市經貿委提供的數字顯示：今年1-6月份，78家重點資源綜合利用認定企業實現資源綜合利用產品銷售收入14.74億元、利潤1368萬元。利用工業固體廢物404.42萬噸。21家資源綜合利用電廠發電148525.61萬千瓦時。68戶重點用水企業工業用水量38562.57萬噸，重復利用水量36008.01萬噸，重復利用率達到93.38%，由此可見泰安市的工業余熱的利用是有很大發展潛力的。
2 工程實例
壓縮式水源熱泵調研地點為大慶陽光佳苑社區供熱站。此供熱站是讓湖路區熱泵改造項目中的一個熱泵站，大慶市讓湖路區采用熱泵集中供熱工程，是以大慶煉化公司工業循環冷卻水為熱源，采用壓縮式熱泵機組，熱泵房建設面積1500平方米。
2.1 項目設計參數
2.1.1 熱源：利用大慶煉化公司第三循環場及擴建水場的循環冷卻水，設計總的循環水量52000m3/h，實際總的循環水量35300m3/h，設計給水溫度38℃，實際給水溫度34℃。
2.1.2 驅動源：220V、50HZ交流電，總的需電負荷為50000kw。
2.1.3 熱泵機組：根據調查，七個小區內需供熱的老式非節能建筑約12萬平方米，末端均采用散熱器形式，新式節能建筑約308萬平方米，末端均采用地板幅射形式，整個工程所需熱負荷192000kw，擬建熱泵房7個，節能建筑選用R22制冷劑的常溫機組，非節能建筑選用R134a制冷劑的高溫機組。
2.1.4 系統水設計溫度：節能建筑（地暖）供回水溫度55/45℃；非節能建筑（散熱片）供回水溫度65/50℃。
2.2 工程量
2.2.1 在煉化公司區域內，建換熱站一座，鋪設工業循環冷卻水供回水Φ1420×12管線各0.2km，一級管網供回水Φ920×10各為1.9km。
2.2.2 從煉化公司6號門東側圍墻外2m起至讓胡路供熱小區鋪設供回水主干管線Φ920×10各為6.7km。
2.2.3 各小區建熱泵房一座；通過熱泵機組將二級循環水溫度從45-50℃提升至55-65℃后給居民供熱。
2.3 整體320萬m2建筑工程節能減排情況
2.3.1 該項目建設可節煤（以七臺河煤為基準） 73686噸/年。
2.3.2 該項目節約水量為120萬噸/年。
2.3.3 通過該項目實施可實現減少二氧化碳排放量為：189667.764噸/年；二氧化硫442116kg/年；減少煙塵排放量8355992kg/年；減少氮氧化物排放量1433929.56kg/年；減少煙氣量為1.59×109標準立方米/年。
2.4 一期工程節能減排情況
56萬平米供暖面積改造后燃料煤消耗減少12895噸/年，節約水量為21萬噸/年；通過該項目實施可實現減少二氧化碳排放量為33191.86噸/年；二氧化硫77370kg/年；減少煙塵排放量1462298.6kg/年；減少氮氧化物排放量250937.7kg/年；減少煙氣量為2.8×108標準立方米/年。節能減排效果顯著。
2.5 實施效果
一期工程于2006年11月14日正式投入使用，經過一個采暖期的運行，達到了設計效果，在整個采暖期內，室內平均溫度在21℃以上的達到了95%，室內平均溫度在18℃以上的占5%。熱泵供熱系統運行參數與設計參數對比如下表。
熱泵運行參數與設計參數對比如表
3 泰安工業廢熱應用前景
泰山現有淺層地熱應用項目大多都是采用土壤源熱泵技術，土壤源熱泵：是以大地為熱源對建筑進行空調的技術，缺陷是地下埋管換熱器的供熱性能受土壤性質影響較大。
以現在泰安市的工業基礎及工業結構采用工業冷卻循環水為低溫熱源是未來幾年內的發展趨勢，泰安市可利用的高品位低溫熱源有多處：如泰安市的新汶礦業集團、肥城礦業集團的在生產過程中礦井水冬季能到達30℃左右是很好的低溫熱源，山東石橫特鋼集團、泰安石化等公司的工業冷卻循環水溫高達35℃，山東石橫發電廠、山東石橫中華發電有限公司等發電過程的高溫蒸汽及高溫水供暖市政管網后的余溫還能高達50℃左右這都是冬季采用熱泵集中供暖的優質的的高品位熱源。
以工業冷卻循環水為低溫熱源的熱泵系統不僅熱源品質比以土壤為低溫熱源的熱泵系統熱源品質高，而且其造價也遠遠低于土壤源熱泵（節省了打地源井的開支，增加的設備只有板式換熱器及循環水泵）。因此據實際調研數據，泰安完全有能力及條件采用工業冷卻循環大規模供熱。
參考文獻
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水循環的意義范文5
【摘要】
目的 檢測慢性蕁麻疹患者特異性免疫治療前后干擾素γ(IFNγ)和白介素5(IL5)血清水平，探討慢性蕁麻疹發病機制。方法 ELISA法檢測80例慢性蕁麻疹患者特異性免疫治療前后及30例正常人血清IL5和IFNγ水平。結果 特異性免疫治療前IL5明顯高于正常人，治療后IL5下降；特異性免疫治療前IFNγ明顯低于正常人，治療后IFNγ升高。結論 Th1/Th2失衡在慢性蕁麻疹發病中起重要作用，特異性免疫治療通過免疫調節達到其治療作用。
【關鍵詞】 慢性蕁麻疹 特異性免疫治療 IL 5 IFN γ
蕁麻疹是皮膚科常見過敏性疾病，其發病與免疫功能紊亂有關。近年有學者提出T輔助細胞亞群（Th1和Th2）功能失調與過敏性疾病發病密切相關。如何改變人體內Th1/Th2的失衡狀態，是當前慢性蕁麻疹的研究方向之一。特異性免疫治療(SIT)是目前治療過敏性疾病的一種有效途徑，作用機制未完全明確。本研究檢測慢性蕁麻疹患者特異性免疫治療前后Th1型細胞因子IFNγ和Th2型細胞因子IL5血清水平，探討慢性蕁麻疹是否與Th1/Th2功能失衡有關及其免疫學發病機制，進一步探討SIT治療慢性蕁麻疹的作用機制。
資料與方法
1.臨床資料
80例慢性蕁麻疹患者(病例組)均來自2007年8月至2009年3月廣州市皮膚病防治所門診部。其中男35例，女45例。年齡18～56歲，平均年齡34.7歲，病程3個月～11年。診斷標準：皮膚黏膜表面復發性風團，持續時間不超過24小時，每周發作不少于2次，病程超過6周。入選標準：①所有患者均為典型慢性蕁麻疹患者；②經過變應原皮膚試驗（皮內試驗）吸入性致敏原檢測陽性者；③就診前7天停用抗組胺藥、2個月內未用皮質類固醇激素和免疫抑制劑等影響全身免疫功能的藥物。排除標準：妊娠或哺乳期婦女；嚴重系統性疾病，自身免疫性疾病等；中斷治療者。30例對照組來自隨診人員、部分職工及自愿獻血者，均無過敏性疾患和自身免疫性疾病及家族史，男17例，女13例，年齡17～49歲，平均年齡29.4歲。經統計學分析，正常對照組性別、年齡等情況與病例組比較差異無顯著性(P＞0.05)，具有可比性。
2.治療方法
病例組給予特異性免疫治療，5周為一個療程，連續治療3個療程。方法：加用吸入相應陽性抗原，初次抗原濃度為1∶106，常規第一次用0.1 ml，每周2次，每次遞增0.1 ml，10次為一療程。第一療程結束后行第二療程，濃度增加10倍，每一濃度級依次類推，當遞增至濃度為1∶102時，已達到常規脫敏療程，按此濃度視病情繼續脫敏治療，每次注射均為0.5 ml，注射時間可適當延長直至停止脫敏治療。
3.檢測方法
病例組特異性免疫治療前后及正常人均采集靜脈血4 ml，分離血清-20℃保存待測。IL5和IFNγ測定采用ELISA法（雙抗體夾心法）。試劑盒均購自上海森雄科技實業有限公司，按試劑盒說明書操作。
4.統計學分析
應用SPSS15.0統計軟件分析數據，采用兩樣本t檢驗分析慢性蕁麻疹患者與正常對照組IL5和IFNγ血清水平有無顯著性差異；采用配對t檢驗分析SIT治療前和治療后IL5和IFNγ血清水平有無顯著性差異；檢驗結果以-±s表示，P＜0.05有統計學意義。結
果
患者特異性免疫治療前IL5血清水平較對照組升高(t=11.35，P＜0.01)，IFNγ血清水平較對照組下降(t=11.705，P＜0.01)?；颊咛禺愋悦庖咧委熀驣L5血清水平較治療前下降(t=12.558，P＜0.01)，IFNγ血清水平較治療前升高(t=21.616，P＜0.01)。見表1。
表1 慢性蕁麻疹患者治療前后和正常人IL5和INFγ水平（略)注：與對照組比較，P＜0.01;與治療后比較，P＜0.01
討 論
慢性蕁麻疹是一種常見過敏性皮膚病，該病病因復雜。其發病機制可分為免疫性和非免疫性，與免疫反應有關的為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型變態反應，非免疫性的是由組胺釋放劑引起［1］。Th淋巴細胞亞群在變態反應性皮膚病中的作用是目前研究熱點，許多學者提出在慢性蕁麻疹中存在Th1/Th2細胞的失衡，已有研究表明，Th細胞根據分泌細胞因子的種類不同，可分為Th1和Th2兩個亞群。Thl類細胞主要分泌IL2、IL12、IFNγ等;Th2類細胞主要分泌IL4、IL5、IL10等。Thl和Th2之間相互調節，相互制約，處于動態平衡，維持機體正常的細胞免疫和體液免疫機體。國內已有文獻報道慢性蕁麻疹患者體內存在Th1和Th2細胞因子網絡的調節紊亂，發現慢性蕁麻疹患者T淋巴細胞總數明顯降低，CD4+T細胞明顯下降，IL2、IFNγ水平降低，而IL4高于正常對照組，表現為Th2型［2］。Romagnani S 等［3］報告，Th2細胞在變態反應性疾病中的作用并非僅僅局限于促進B細胞產生IgE，也可以通過產生IL4、5、13等Th2型細胞因子直接或間接地引起變態反應的病理生理改變和臨床表現。Ying等［4］報告慢性蕁麻疹患者體內IL4、IL5、IFNγ均增高，表現為Th0型。IL5是Th2 細胞分泌的主要細胞因子，主要通過對B細胞、嗜酸粒細胞調節等參與變態反應。IFNγ主要活性是參與免疫調節，是促進CD4+細胞轉變成Th1細胞的主要細胞因子。我們通過特異性免疫治療對慢性蕁麻疹患者IL5、IFNγ血清水平的影響進行研究，結果示特異性免疫治療前IL5水平明顯高于正常人(P＜0.01)，特異性免疫治療前IFNγ明顯低于正常人(P＜0.01)，因此，筆者認為慢性蕁麻疹患者外周血中T細胞分化為Thl和Th2，但是分化過程受到細胞因子微環境和協同刺激分子影響，使 Th1/Th2平衡受到破壞，導致Th2細胞功能相對亢進，對B細胞調節失控，產生大量IL5，進一步促進過敏反應形成。因此，IL5作為Th2細胞分泌的主要細胞因子，IFNγ作為Thl細胞分泌的細胞因子，均參與慢性蕁麻疹中免疫應答，導致慢性蕁麻疹疾病的發生、發展和轉歸。
慢性蕁麻疹的治療很棘手，常規抗組胺藥治療有效，但往往只是暫時緩解癥狀，極易復發。變應原特異性免疫治療，是對已被某種變應原致敏的機體通過一定的途徑（注射、口服、外用等），按連續逐次遞增劑量的方法注入體內，提高患者對變應原的耐受能力，使臨床癥狀減輕至最低限度。特異性免疫治療是變應性疾病唯一的病因學治療，其療效確切且持久［4］。本結果顯示，慢性蕁麻疹患者在特異性免疫治療后體內Th2型細胞因子IL5水平較治療前顯著降低(P＜0.01)，Th1型細胞因子IFNγ水平顯著升高(P＜0.01)，表明特異性免疫治療抑制了過度的Th2反應，增強了Th1反應。可見特異性免疫治療在一定程度上糾正了慢性蕁麻疹中Th1/Th2細胞因子的失衡，從而改善了慢性蕁麻疹的癥狀。
隨著對Th1/Th2模式研究的不斷深入，人們對蕁麻疹等疾病的免疫學機制有了新的認識，特別是Th細胞及其分泌的細胞因子在其中的作用，得到廣泛的關注。在蕁麻疹，特別是慢性蕁麻疹的防治中應重視對失衡的細胞因子進行矯正，如通過研制調節Th1/Th2功能平衡的藥物，或Th2類細胞因子及受體拮抗劑用于蕁麻疹防治，使其失衡的細胞因子網絡恢復正常。
參考文獻
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［2］黨倩麗，陸學東.慢性蕁麻疹患者血清IL4、IFNγ及IgE水平觀察［J］.臨床皮膚科雜志，2000，29(4):208-209.
［3］Romagnani S.The role of lymphoeytes in allergic disease［J］.J Allergy Clin Immunol，2000，105(3):399-408
水循環的意義范文6
以一堂地理課《自然界的水循環》為例，探討在建構主義下，構建問題創設教學情境優化學習環境的一些做法。
首先在創設問題前對學生情況和學習內容做了必要的分析：
一、學生情況分析
1．學生知識基礎：本節是本章的開篇，學生的已有知識是知道自然界水的存在形態、能夠概括出地球的圈層結構和各圈層的特點。
2．學生能力水平：從年齡特征生理特征上分析，高一年新生認知能力還是有限的，具體反映是，抽象思維能力能力較差，需要結合自身親身體驗和視覺體驗去接受；空間想象能力還是較為狹窄，跨區域想象有限，空間分析角度單一多元思維困難；邏輯推理能力開始慢慢建立，有一定的邏輯判斷能力，推理能力差異較大等特點。
二、學習內容分析
課標中對本節的要求是“學生運用示意圖，說出水循環的主要過程和主要環節，說明水循環的地理意義?！?/p>
1．教材先闡述水圈的概念與構成，接著說明陸地上各種水體之間具有水源互補的關系，從而引出水循環的過程和意義。其中教材所附的讀圖思考題讓學生思考分析陸地水之間相互轉化補給的關系?；顒宇}讓學生結合水循環原理去分析說明現實中的地理問題。
2．教材中出現了三種水循環的概念。然后在分析的基礎上，在《自然界的水循環》教學過程中構建了大量的問題創設以下的學習情境。
情境1：（設問）讓我們靜下來想一想，有關水我們之前學過哪些內容？生活對水的有什么體會呢？
該設問讓學生能夠將這節課所學知識與舊知識聯系起來，也將課本知識與生活體驗相聯系。
情境2：班級8個小組現在在6分鐘的時間內完成以下兩個任務：任務1．地球上的水體主要包括哪些類型？其中你認為最重要的是哪種，其水量占全球水量的比重是多少？任務2、河流的補給涉及哪幾種水體？思考其它水體與河流的補給關系？
這是一個問題串，其目的是為學生創設自學情境，小組合作學習，互相探討自主學習通過完成兩個任務能較好掌握本節的第一部分知識內容，大大提高了課堂學習效率。
情境3：（課件展示）圖上的河流水與湖泊水，之間有什么關系？
通過設問，對學生活動中的材料進行探究，深化知識了解各種水體之間水源互補的關系。對知識進行拓展。
情境4：（觀察我們本地的一張水文圖）本地最大的水庫是山美水庫，地處晉江東溪河段上，談談該水庫對晉江下游起到什么作用？在這一陣子“南瑪都”到來時，發揮了什么作用？
該問題能較好的讓學生將知識遷移到實際生活中區，并能組織小組探究，共同完成探究任務，提高“協作”能力。同時這也是屬于“結構不良的問題”，它能較好鍛煉學生的發散性思維。（結構不良的問題，對問題的給定狀態、目標狀態以及轉換狀態的方法中的一項或幾項缺乏明確的界定）
情境5：班級8個小組現在在6分鐘的時間內完成以下兩個任務（6分鐘是根據教師自身學習這部分內容認識的兩倍）：任務1、水循環有幾種類型？各個循環都由哪些環節所組成？任務2、水循環對有什么意義，人類是如何干預或控制水循環的？
這是本節內容學習的第二個任務串，其目的是為學生創設自學情境，小組合作學習，互相探討自主學習本節的第二部分知識內容。按照自己實際情況學提高了課堂學習效率。
情境6：觀看視頻《熱帶風暴》，分析“南瑪都”屬于哪類水循環的哪一環節？人類哪些活動能干預或控制了水循環，試舉例說明？
借助多媒體對學習內容進行深度延伸，開展探究活動對學生發散思維能力、語言組織能力、對地理現象的分析能力等進行全方位的鍛煉。進一步加強了小組“協作”與“交流”，然后通過學生互評和教師引導評價，使學生完成學習的“意義建構”。
情境7：大家看窗外河中的采砂船每天都在采為什么采不完呢？這說明水循環水循環的什么地理意義？進一步思考一下水循環還有哪些地理意義？
在這個設問過程中就將學生的知識遷移到身邊事物，進而用自身經驗去建構知識完成“意義建構”。
情境8：課后請各個小組互相探討，每小組構建一張本節內容的所學的知識內容圖表。（表中必須呈現有哪些知識內容，相互聯系，生活中有哪些事例？）
