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【關(guān)鍵詞】空氣凈化;除塵設(shè)備;高效除塵
中圖分類號(hào):C35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
【引言】
粉塵是指懸浮在空氣中的固體微粒。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展,排放的顆粒污染物的數(shù)量越來越多,大氣中粉塵的濃度也越來越大,粉塵對(duì)人們的生活環(huán)境和人體健康的危害也越來越大。對(duì)除塵設(shè)備的性能及可靠性提出了更高的要求。傳統(tǒng)的除塵器已經(jīng)很難滿足高標(biāo)準(zhǔn)排放及經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)越的要求。因此,改進(jìn)除塵技術(shù),提高除塵效果,是當(dāng)前我國粉塵防治政策中最重要的一部分。
一、空氣除塵設(shè)備
(一)電袋式復(fù)合除塵器
(1)電-袋式復(fù)合除塵器結(jié)構(gòu)及工作原理:電-袋復(fù)合除塵器的含塵煙氣經(jīng)進(jìn)口喇叭內(nèi)氣流分布板的作用,均勻地進(jìn)入收塵電場(chǎng),大部分粉塵在電場(chǎng)中荷電,并在電場(chǎng)力作用下向收塵極沉積。袋收塵區(qū)可劃分為若干個(gè)獨(dú)立的收塵室,每個(gè)收塵室安裝1個(gè)提升閥,當(dāng)采用離線清灰時(shí),可有規(guī)律的關(guān)閉某個(gè)室的提升閥,煙氣便不能從該室的濾袋通過。(2)電-袋式復(fù)合除塵器關(guān)鍵技術(shù):①前部電收塵區(qū)以其獲得一定效率作為目標(biāo);②氣流分布在進(jìn)口喇叭內(nèi)仍需設(shè)置氣流分布裝置;③設(shè)計(jì)時(shí)必須按照流體力學(xué)理論計(jì)算確定氣路結(jié)構(gòu)、參數(shù);④當(dāng)處理煙氣量較大時(shí),采用脈沖清灰,相應(yīng)地?zé)煔鈨艋捎猛鉃V式;⑤濾袋直徑的確定主要考慮噴吹氣流的大小。(3)電-袋復(fù)合除塵器的優(yōu)點(diǎn):投資低;占地面積小,其占地面積與袋除塵器相近;基礎(chǔ)費(fèi)用少;電耗小,運(yùn)行費(fèi)用低;其維護(hù)費(fèi)用雖比電除塵器高。
(二)電旋風(fēng)除塵器
電旋風(fēng)除塵器是離心除塵和靜電除塵相結(jié)合的復(fù)合型除塵設(shè)備。(1)電旋風(fēng)除塵器技術(shù)特點(diǎn):電旋風(fēng)除塵器技術(shù)特點(diǎn)主要表現(xiàn)在旋流方式、電極布置型式兩方面。而旋流方式可分為切流反轉(zhuǎn)式、切流直流式、SZD流動(dòng)式。(2)電旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化:電旋風(fēng)除塵器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化包括反向流動(dòng)式電旋風(fēng)除塵器待優(yōu)化、結(jié)構(gòu)直流式電旋風(fēng)除塵器待優(yōu)化結(jié)構(gòu)、SZD型電旋風(fēng)除塵器待優(yōu)化結(jié)構(gòu)。
(三)濕式除塵器
濕式除塵器是使含塵氣體與水或其他液體接觸,利用水滴和塵粒的慣性碰撞等作用把塵粒從氣流中分離出來的設(shè)備。其除塵機(jī)理是:當(dāng)含有懸浮塵粒的氣體與水相遇接觸且氣體沖擊到濕潤(rùn)的器壁時(shí),塵粒被器壁所粘附,或者當(dāng)氣體與噴灑的液滴相遇時(shí),液體在塵粒質(zhì)點(diǎn)上凝集,增大了質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量,而使之降落。在濕式除塵器中,氣體與液體的接觸方法有2種,一種是氣體與水膜和已被霧化了的水滴接觸,如文丘里管除塵器、水膜除塵器等;另一種是氣體沖擊水層時(shí)鼓泡,以形成細(xì)小的水滴和水膜,如沖擊式除塵器、自激式除塵器等??偟膩碚f,濕式除塵器主要靠慣性碰撞、粘附、擴(kuò)散3種作用將粉塵除去。濕式除塵器類型較多,而最具代表性的是文丘里管除塵器和水膜除塵器。文丘里管除塵器能除去1~5μm的塵粒,效率較高,而且不會(huì)產(chǎn)生二次飛揚(yáng),特別適宜具有粘附和潮解性的粒徑1μm以下的粉塵。其缺點(diǎn)在于:首先壓降大,當(dāng)去除1μm以上的塵粒時(shí)壓降約2000Pa,效率約90%,當(dāng)粉塵粒徑小于0.5μm時(shí),壓降高達(dá)10000Pa,效率也較低;其次是含塵污水的處理問題,文丘里管除塵器的用水量較大,在設(shè)計(jì)與使用時(shí)必須充分考慮。水膜除塵器效率不如文丘里管除塵器,一般為85%~90%,但因其用水量較少,阻力相對(duì)較低(一般僅為100~150Pa),也得到較廣泛的應(yīng)用。
二、除塵技術(shù)
(一)膜電除塵器技術(shù)
1998年美國俄亥俄州立大學(xué)的Pasic等首次提出膜電除塵器(MESP)概念,即采用碳纖維材料編織成的膜作為ESP的收塵極,從而打破了多年來對(duì)ESP研究徘徊不前的局面,有望使ESP產(chǎn)卡根本性的變革。相比鋼質(zhì)極板,膜收塵極具有許多優(yōu)異的性能,主要體現(xiàn)在:質(zhì)輕;能捕捉空氣動(dòng)力學(xué)當(dāng)量直徑
(二)旋風(fēng)除塵技術(shù)
旋風(fēng)分離器是利用含塵氣體在進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的離心力,將固體從氣體中分離出來的干式除塵設(shè)備。由于它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無運(yùn)動(dòng)部件、制造安裝投資較少、操作維護(hù)簡(jiǎn)便、性能穩(wěn)定、受含塵氣體的濃度和溫度影響較少、壓損中等、動(dòng)力消耗不大,所以得到廣泛的應(yīng)用。該高溫除塵技術(shù)是科技人員根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),結(jié)合理論知識(shí)逐漸摸索出來的,其核心部件采用耐高溫的陶瓷旋風(fēng)子,利用煙氣爐的砌筑方法,使高溫?zé)煔獾玫捷^好的除塵效果,并把溫降控制在最小的范圍之內(nèi),滿足了工藝生產(chǎn)的需求。為了延長(zhǎng)旋風(fēng)除塵器的使用壽命、提高除塵效率及滿足耐高溫、耐磨損的要求,人們對(duì)該項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行了一系列的改進(jìn)。例如使用陶瓷材料制作核心部件旋風(fēng)子和陶瓷多管旋風(fēng)除塵器的生產(chǎn)與應(yīng)用。然而,由于該技術(shù)對(duì)粒度低于5μm~10μm的粒子無效,而這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足凈化后的高溫煤(煙)氣含塵濃度低于6×10-6的要求。故一般旋風(fēng)除塵器只能作為預(yù)除塵設(shè)備,使從氣化爐出來的高溫粗煤氣含塵濃度降低到0.5%以下,再予以二次除塵。
(三)過濾除塵技術(shù)
過濾除塵是利用多孔介質(zhì)來進(jìn)行的。當(dāng)含塵氣流通過多孔介質(zhì)時(shí),粒子黏附在介質(zhì)上,而與氣體分離。過濾式除塵器,又稱空氣過濾器,是使含塵氣流通過過濾材料將粉塵分離捕集的裝置。在過濾式除塵器中,袋式除塵器的除塵效率最高,捕集粒徑范圍最大,能適應(yīng)高溫、高濕、高濃度、微細(xì)粉塵、吸濕性粉塵、易燃易爆粉塵等不利工況條件。因此,它的應(yīng)用范圍也最為廣泛。(1)袋式除塵工作機(jī)理:當(dāng)含塵氣體進(jìn)入除塵器時(shí),粗粉塵因受導(dǎo)流板的碰撞作用和氣體速度的降低而落入灰斗中;其余細(xì)小顆粒粉塵隨氣體進(jìn)入濾袋室;受濾料纖維及織物的慣性、擴(kuò)散、阻隔、鉤掛、靜電等作用,粉塵被阻留在濾袋內(nèi),凈化后的氣體逸出袋外,經(jīng)排氣管排出。(2)袋式除塵器的主要特點(diǎn):①除塵效率高。特別是對(duì)細(xì)微粉塵也有較高的效率;②適應(yīng)性強(qiáng)。可以捕集不同性質(zhì)的粉塵;③使用靈活。處理風(fēng)量可由每小時(shí)數(shù)百立方米到每小時(shí)數(shù)萬立方米,甚至更大;④工作穩(wěn)定。便于回收干粉塵,沒有污泥處理、腐蝕等情況,維護(hù)簡(jiǎn)單。
結(jié)束語
從粗除塵到高效除塵的一系列除塵技術(shù)及設(shè)備,在各自除塵場(chǎng)合起著重要作用 ,而高效除塵技術(shù)及設(shè)備的發(fā)展有如下特征 :電除塵器、袋式除塵器在高效除塵領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛, 但還存在一些缺點(diǎn)有待改進(jìn) ;膜電除塵器利用了先進(jìn)的碳纖維膜作吸塵極,使電除塵器的除塵效率和操作性能大大提高, 且集除塵、脫硫、脫硝、除重金屬于一體,預(yù)計(jì)將在我國燃煤電廠中得到廣泛應(yīng)用;表面過濾技術(shù)已從預(yù)涂層技術(shù)發(fā)展到覆膜技術(shù), 特別是因覆膜技術(shù)而發(fā)的覆膜濾料以其低阻、高效及壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)使它成為袋式除塵器的主要發(fā)展方向之一 。
參考文獻(xiàn):
[1]高堅(jiān),張衛(wèi)東,郝新敏,張澤廷.空氣除塵設(shè)備及技術(shù)的發(fā)展[J].現(xiàn)代化工,2003,10:49-53.
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關(guān)鍵詞:鍋爐煙氣;除塵脫硫工程;工藝設(shè)計(jì)
1 鍋爐煙氣除塵脫硫工程的相關(guān)概述
粉塵和二氧化硫是造成酸雨和大氣層破壞的主要物質(zhì), 并且二氧化硫它屬于一種沒有顏色而且具有刺激性味道的一種有害氣體,嚴(yán)重的情形下會(huì)破壞大氣層的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致環(huán)境發(fā)生變化。不僅如此,人們生活過程中與生產(chǎn)過程中就會(huì)產(chǎn)生一些有害粉塵與二氧化硫氣體,一旦空氣中這些成分的比重過高就會(huì)危害人們的健康。同時(shí)也會(huì)對(duì)人們的生產(chǎn)活動(dòng)、工業(yè)生產(chǎn)、建筑等方面構(gòu)成嚴(yán)重的危害。
鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備,向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學(xué)能、電能、高溫?zé)煔獾臒崮艿刃问?,而?jīng)過鍋爐轉(zhuǎn)換,向外輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機(jī)熱載體。鍋爐是我們國家的主要工業(yè)生產(chǎn)的主要工具之一,它將一些能源材料輸入進(jìn)去之后利用專門的手段轉(zhuǎn)換成為一定的能量,以此來適應(yīng)工業(yè)的發(fā)展。但是在鍋爐的使用過程中會(huì)排出一些有害物質(zhì),雖然在某種程度上會(huì)提高經(jīng)濟(jì)和工業(yè)的發(fā)展效益,但是也會(huì)給環(huán)境帶來一定程度的破壞,嚴(yán)重的情形下會(huì)危害人體的安全。
當(dāng)前煤炭資源和石油資源的耗用量逐年提高,導(dǎo)致粉塵與硫酸型氣體的排放量也隨之增加。因此我們國家政府為了保護(hù)環(huán)境也出臺(tái)了相應(yīng)的解決對(duì)策,不斷的改善鍋爐煙氣除塵脫硫工程工藝設(shè)計(jì)方法,提高其環(huán)保效率。
2 鍋爐煙氣除塵脫硫的相關(guān)原理
2.1 氧化鎂這種方式的運(yùn)作原理主要是指
在洗滌中采用含有MgO 的漿液作脫硫劑, MgO 被轉(zhuǎn)變?yōu)閬喠蛩徭V( MgSO3) 和硫酸鎂 ( MgSO4) , 然后將硫從溶液中脫除。[3]這種鍋爐除塵脫硫的方法比較成熟,并且已經(jīng)被廣泛的用于日本與臺(tái)灣等地區(qū),在中國大陸也有許多工廠采用這種方式進(jìn)行除塵脫硫工作。不僅如此,此種方法的除塵脫硫效率在90%以上,有利于保護(hù)環(huán)境,改善當(dāng)前的空氣質(zhì)量。 而且在對(duì)等的情況下,氧化鎂的使用量?jī)H僅是用碳酸鈣除塵脫硫的五分之二,由此可見這種方法的原材料利用率高,并且效果比較明顯。目前我們國家的氧化鎂的存儲(chǔ)量高達(dá)八十億噸,位居全世界首位,在開采技術(shù)方面也比較嫻熟,因此對(duì)我國而言具有相當(dāng)優(yōu)勢(shì)。
2.2 旋流板塔吸收器進(jìn)行脫硫除塵的工作原理是
來自鍋爐的含塵煙氣首先進(jìn)入文丘里管, 進(jìn)行初級(jí)噴霧降塵脫硫處理, 而后以 15~22 m/s 的流速切向進(jìn)入旋流板塔筒體, 首先通過離心力的作用,煙氣中的大顆粒被甩向塔壁, 并被自上而下流動(dòng)的吸收液捕集。這種方法能夠使鍋爐煙氣中的粉塵與氣體分離,然后實(shí)現(xiàn)除塵脫硫的目的。
3 鍋爐煙氣除塵脫硫工程工藝設(shè)計(jì)
下圖所示的是鍋爐煙氣除塵脫硫工程工藝流程圖:
在上圖中我們可以詳細(xì)的了解到鍋爐煙氣除塵脫硫的基本流程,鍋爐里面產(chǎn)生的煙氣通過換熱裝置之后進(jìn)去高效脫硫除塵裝置中或者是直接進(jìn)入高效脫硫除塵裝置,然后利用引風(fēng)機(jī)排出煙囪。在除塵裝置里面產(chǎn)生的灰水會(huì)排入石灰池,利用鈉堿液在鈉堿液池種進(jìn)行處理,然后成為石灰泥漿。若是仍然存在灰水則利用多級(jí)沉淀液和污泥泵進(jìn)行處理,經(jīng)過高水位池的稀釋就可以完成。
因此在鍋爐煙氣除塵脫硫工程工藝設(shè)計(jì)的過程中要合理的設(shè)計(jì)排煙系統(tǒng)、煙氣凈化系統(tǒng)、沉淀系統(tǒng)、檢查系統(tǒng)、電力系統(tǒng)以及相關(guān)方面的基礎(chǔ)設(shè)施。積極提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量與水平,保證鍋爐煙氣除塵脫硫的結(jié)果符合國家環(huán)境部門制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。在工藝設(shè)計(jì)的過程中也要考慮整個(gè)工程建造的費(fèi)用,詳細(xì)的估算其經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)效益。在實(shí)施的過程中要加強(qiáng)監(jiān)督管理工作,為提高環(huán)境質(zhì)量而努力。
4 結(jié)論
隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高,我國的工業(yè)發(fā)展速度大大加快。但是在工業(yè)發(fā)展的過程中常常會(huì)運(yùn)用一些能源資源,例如煤炭資源、石油資源以及其他方面的化工材料,這些資源在利用的過程中會(huì)產(chǎn)生一些廢棄物,不利于環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。因此相關(guān)企業(yè)與部門應(yīng)當(dāng)積極提高鍋爐煙氣除塵脫硫的質(zhì)量,提高工程工藝設(shè)計(jì)的合理性,為提高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益奠定基礎(chǔ)。這需要政府部門與企業(yè)的共同努力,只有這樣我們國家的社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)才能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)的發(fā)展目標(biāo),才能夠最大程度上的提高經(jīng)濟(jì)利益。
參考文獻(xiàn):
[1]張帆,王祖武,吳曉璇,周思宇,蔣遙,肖天白,向秀華.有機(jī)硫惡臭氣體治理方法的研究進(jìn)展[J].黃石理工學(xué)院學(xué)報(bào),2013(04).
本文對(duì)袋式除塵系統(tǒng)提高除塵效率等方面進(jìn)行了研究,最后提出優(yōu)化設(shè)計(jì)方案??蓪?duì)新系統(tǒng)設(shè)計(jì),老系統(tǒng)改造提供參考和借鑒。
關(guān)鍵詞: PLC;袋式除塵器;控制系統(tǒng);
中圖分類號(hào):TD633
第一章 概述
1.1 研究背景和意義
我們的空氣污染已經(jīng)嚴(yán)重到了威脅到了數(shù)千萬市民的健康。保護(hù)空氣環(huán)境,控制工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生對(duì)大氣的顆粒排放物是最直接的方法。因?yàn)槟壳翱諝馕廴镜闹饕獊碓淳褪莵砉I(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的粉塵。除塵器是減少固定污染源中顆粒物污染最有效的設(shè)備。對(duì)除塵系統(tǒng)進(jìn)行深入的研究與優(yōu)化具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。
1.2 袋式除塵器原理
袋式除塵器也稱為過濾式除塵器,是一種干式高效除塵器。濾料使用一段時(shí)間后,由于篩濾、碰撞、滯留、擴(kuò)散、靜電等效應(yīng),濾袋表面積聚了一層粉塵,這層粉塵稱為初層,在此以后的運(yùn)動(dòng)過程中,初層成了濾料的主要過濾層,伴著粉末重復(fù)的附著于濾袋外表面,粉末層不斷的增厚,布袋除塵器阻力值也隨之增大;脈沖閥膜片發(fā)出指令,左右淹沒時(shí)脈沖閥開啟,高壓氣包內(nèi)的壓縮空氣通了,如果沒有灰塵了或是小到一定的程度了,機(jī)械清灰工作會(huì)停止工作。布袋除塵器用以捕集非粘結(jié)非纖維性的工業(yè)粉塵和揮發(fā)物,捕獲粉塵微粒可達(dá)0.1微米。但是,當(dāng)用它處理含有水蒸汽的氣體時(shí),應(yīng)避免出現(xiàn)結(jié)露問題。布袋除塵器具有很高的凈化效率,就是捕集細(xì)微的粉塵效率也可達(dá)99%以上,效率比高。
第二章 控制系統(tǒng)軟件優(yōu)化
2.1控制系統(tǒng)軟件
除塵系統(tǒng)的被控設(shè)備相對(duì)較多,并且設(shè)備間具有很強(qiáng)的邏輯關(guān)系,一般采用PLC進(jìn)行控制。
PLC編程語言是用戶用來編寫PLC應(yīng)用程序的工具,即用戶根據(jù)控制系統(tǒng)的要求,通過PLC編程語言編寫程序,實(shí)現(xiàn)PLC的控制邏輯功能。只要用戶能夠掌握某種標(biāo)準(zhǔn)編程語言,就能夠使用PLC在控制系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)各種自動(dòng)化控制功能。根據(jù)工業(yè)控制編程語言標(biāo)準(zhǔn)(IEC1131-3),以下五種編程語言均為PLC的標(biāo)準(zhǔn)編程語言:梯形圖語言(LD)、指令表語言(IL)、功能模塊語言(FBD)、順序功能流程圖語言(SFC)、結(jié)構(gòu)文化本語言(ST)。多數(shù)PLC廠商所采用的結(jié)構(gòu)化文本語言與通用的計(jì)算機(jī)編程語言相類似,但為了應(yīng)用方便,一般都在語句的表達(dá)方法及語句的種類等方面都進(jìn)行了簡(jiǎn)化。這五標(biāo)準(zhǔn)編程語言,十分簡(jiǎn)單易學(xué)。
2.2除塵系統(tǒng)軟件主體
除塵系統(tǒng)一般有多個(gè)除塵倉組合中一起達(dá)到設(shè)計(jì)要求除塵效果。每個(gè)倉中都有濾袋進(jìn)行除塵過濾。當(dāng)某一濾袋室進(jìn)行清灰時(shí),通過控制裝置(定時(shí)或差壓)控制脈沖閥的啟閉,噴吹濾袋,使粉塵落入灰斗,再通過旋轉(zhuǎn)卸灰閥和輸灰裝置把粉塵運(yùn)到儲(chǔ)灰倉。凈化后的氣體從濾袋孔隙流過,通過排風(fēng)口離線閥進(jìn)入排風(fēng)管道最后進(jìn)入大氣。
除塵系統(tǒng)采用離線閥、電磁脈沖閥控制清灰,根據(jù)除灰情況設(shè)置不同數(shù)量的除塵倉體,每個(gè)箱體內(nèi)設(shè)一定數(shù)量的電磁脈沖閥,一個(gè)離線閥。清灰時(shí),先關(guān)閉該除塵倉體出口管上的離線閥,由 PLC 控制倉體內(nèi)的電磁脈沖閥依次打開進(jìn)行噴吹。噴吹時(shí)間為 0.1S 可調(diào),脈沖閥與脈沖閥之間噴吹時(shí)間間隔 3S。脈沖閥依次噴吹完畢后,除塵器倉體出口管上的離線閥打開,該倉體重新進(jìn)入正常的過濾狀態(tài)。相鄰兩個(gè)倉體噴吹時(shí)間間隔為5S ,各個(gè)除塵倉依次噴吹完;生產(chǎn)過程中,由PLC控制各設(shè)備之間邏輯關(guān)系,以及順序動(dòng)作關(guān)系。當(dāng)其中一個(gè)除塵倉處于檢修或故障狀況時(shí),清灰過程可以越過該倉。各設(shè)備的動(dòng)作時(shí)間可以根據(jù)實(shí)際情況在PLC軟件中,進(jìn)行調(diào)整。
由于離線脈沖閥動(dòng)作,以及除塵倉動(dòng)作分析可得各倉設(shè)備基本相同,動(dòng)作是時(shí)間順序先后進(jìn)行。根據(jù)這種運(yùn)行要求,采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)本工程軟件可大大減少設(shè)軟件設(shè)計(jì)量,提高PLC效率。
因此其除塵倉清灰部分軟件設(shè)計(jì)應(yīng)采用結(jié)構(gòu)化編程,結(jié)構(gòu)化程序采用自頂向下、逐步求精及模塊化的方法進(jìn)行程序設(shè)計(jì),并在編程過程中對(duì)類似或相關(guān)任務(wù)的進(jìn)行分類,并試圖設(shè)計(jì)出可以對(duì)類似或相關(guān)的任務(wù)通用的程序方案。在STEP 7中可以參數(shù)的形式向指令塊提交相關(guān)信號(hào)程序可以反復(fù)利用這些模塊,相互聯(lián)系使模塊可作為插件或積木在OB1使用,降低程序的復(fù)雜性,提高可靠性。程序中通用的數(shù)據(jù)和代碼可以共享。不需要重復(fù)這些指令,然后對(duì)不同的設(shè)備代入不同的地址,可以在一個(gè)塊中寫程序,用程序把參數(shù)傳給程序塊。在程序中,寫一個(gè)通用模塊,使得多設(shè)備或過程可以調(diào)用此模塊。當(dāng)使用結(jié)構(gòu)化編程方法時(shí),需要管理程序存儲(chǔ)和使用數(shù)據(jù)。
第三章 模糊控制應(yīng)用的探究
影響布袋除塵器的除塵效果和很多因素有關(guān)系,例如風(fēng)速問題、塵埃物理特性問題、反吹時(shí)間參數(shù)的選取等。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)脈沖閥的控制是影響除塵效果的最大因素。如本文前面所描述,整個(gè)系統(tǒng)主要的功能就是對(duì)脈沖閥的控制,也是就是反吹的控制上。脈沖閥的控制好壞直接影響著除塵的效果。如脈沖閥控制的不好,比如較慢,則可能布袋上的灰塵就不能得到及時(shí)處理,布袋除塵器的動(dòng)態(tài)阻力就會(huì)變大,導(dǎo)致除塵效果下降,甚至達(dá)不到環(huán)保要求;如果脈沖閥振動(dòng)周期較短,也就是循環(huán)過快,則清灰次數(shù)過頻,則會(huì)降低除塵器布袋及脈沖閥的使用壽命。工程中的控制數(shù)據(jù)就是通過在實(shí)驗(yàn)室反復(fù)試驗(yàn),以及現(xiàn)場(chǎng)多次調(diào)試而設(shè)定的。所以如果對(duì)它的設(shè)定采用模糊控制算法。那么就解決了這個(gè)問題,在設(shè)備壽命和除塵效果之間找到最好的平衡點(diǎn),并可以根據(jù)實(shí)際情況作出自動(dòng)調(diào)整。如果對(duì)除塵器總壓差進(jìn)行測(cè)量E,并在固定壓差是設(shè)定脈沖閥的反吹次數(shù)及時(shí)間,如果E出現(xiàn)變化,可根據(jù)其變化率EC調(diào)整脈沖閥反吹次數(shù)及時(shí)間。在此種情況下進(jìn)行模糊控制設(shè)計(jì)相對(duì)比較簡(jiǎn)單,且能達(dá)到較好效果.
總結(jié)
袋式除塵系統(tǒng)具有設(shè)備數(shù)量多,控制邏輯關(guān)系強(qiáng)且具備一定循環(huán)規(guī)律的特點(diǎn)優(yōu)化PLC控制軟件??刂栖浖捎媒Y(jié)構(gòu)化形式編寫,大大提高了程序的可移植性及擴(kuò)展性。
本文對(duì)模糊控制于除塵系統(tǒng)中的應(yīng)用做了一定的探究。因除塵系統(tǒng)中的控制主要邏輯控制為主,對(duì)模糊控制的要求及應(yīng)用相對(duì)不高,可選擇相對(duì)經(jīng)濟(jì)PLC系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)控制要求。這樣既提高了控制水平,又有效的控制了設(shè)備投資。
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關(guān)鍵詞:歷史;遺址;數(shù)字化
侵華日軍第731部隊(duì)遺址是世界上規(guī)模最大的細(xì)菌武器研究、實(shí)驗(yàn)及制造的基地,是日本侵華期間遺存的近現(xiàn)代重要?dú)v史遺跡,目前保存較為完好的遺址有30余處。731遺址具有突出的普遍價(jià)值和重大現(xiàn)實(shí)意義,是警示世人,對(duì)人類進(jìn)行熱愛和平、反思戰(zhàn)爭(zhēng)教育的最真實(shí)、最具說服力的實(shí)物例證。目前,全國各種遺址、博物館2000多所,已經(jīng)登記在冊(cè)的文物點(diǎn)35處,館藏文物1200萬件……但這些數(shù)字同一個(gè)有著5000年文明歷史的文化古國的地位是不相稱的,全國博物館總體水平還不高,“別看我國現(xiàn)有館藏文物1200萬件,但真正能展出的卻很少?!蓖ㄟ^信息化與數(shù)字化的手段,對(duì)博物館加以再現(xiàn),是博物館類文化資源未來發(fā)展方向。數(shù)字博物館是將一般(實(shí)體)博物館所應(yīng)具有的收藏、研究、展示、教育等功能以數(shù)字化的方式進(jìn)行再造和呈現(xiàn),是在信息時(shí)代以數(shù)字技術(shù)對(duì)博物館職能進(jìn)行的延伸和擴(kuò)展。
一、數(shù)字博物館的實(shí)現(xiàn)
設(shè)計(jì)數(shù)字博物館,將改變以往文物保存、管理和展示的傳統(tǒng)方式,借助網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和高性能計(jì)算機(jī)等實(shí)現(xiàn)信息資源的有效利用和共享,將使我國在文物保護(hù)、管理、研究和展示上實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展。數(shù)字博物館還將改變目前博物館的工作方式和服務(wù)模式,更好地履行博物館在研究、教育、欣賞方面的重要職能。
Web2.0技術(shù)的應(yīng)用,使得博物館從“展柜加說明牌”跨越到網(wǎng)絡(luò)多媒體的層面,而Web2.0網(wǎng)站特點(diǎn),即用戶主導(dǎo)、用戶參與、用戶設(shè)計(jì),開放、共享、參與、創(chuàng)造等,也為實(shí)現(xiàn)“中國數(shù)字博物館工程”的構(gòu)想提供了強(qiáng)大的技術(shù)平臺(tái)保證。
二、 國內(nèi)外數(shù)字博物館現(xiàn)狀
數(shù)字博物館在20世紀(jì)90年代開始興起,一些信息科技大國和重視文化傳統(tǒng)的國家非常重視數(shù)字博物館的設(shè)計(jì)和推廣工作。美國國會(huì)圖書館自1990年開始推動(dòng)“AmericanMemory計(jì)劃”,進(jìn)行圖書館內(nèi)文獻(xiàn)、手稿、照片、錄音、影片等典藏品的數(shù)字化,并編輯成歷史文化傳承的主題產(chǎn)品。1996年,美國加州大學(xué)伯克利建筑學(xué)院和VSMM國際學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)聯(lián)合建立了虛擬遺產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)(Virtual Heritage Network,簡(jiǎn)稱VHN),其在文化遺產(chǎn)數(shù)字化領(lǐng)域的貢獻(xiàn)得到聯(lián)合國教科文組織認(rèn)可,承擔(dān)了該組織多個(gè)重大項(xiàng)目。日本最著名的數(shù)字博物館計(jì)劃是由IBM東京研究所與日本民族學(xué)博物館合作的“全球數(shù)字博物館Global Digital Museum計(jì)劃”,主要是支持網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中數(shù)字典藏資料的檢索,同時(shí)支持互動(dòng)式的網(wǎng)絡(luò)瀏覽、編輯,尤以博物館教育為重點(diǎn)。這些數(shù)字博物館不僅包括豐富的數(shù)字化資源庫,而且充分利用圖像、音頻、視頻、地圖、動(dòng)畫,設(shè)計(jì)出具有高度親和力的用戶界面,促進(jìn)資源整合和技術(shù)交流。在技術(shù)發(fā)展理念上,大致可以劃分為四個(gè)階段,即展現(xiàn)(數(shù)字化保存和在線展示藏品)、重構(gòu)(再現(xiàn)已經(jīng)消失或已演變的文物)、替代(數(shù)字化還原歷史面貌)、再藏(通過網(wǎng)絡(luò)整合館際收藏)。我國的博物館早在20年前就已經(jīng)開始了博物館的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)的探索。經(jīng)過20年的實(shí)驗(yàn)階段,我國數(shù)字化博物館的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入成熟階段,現(xiàn)在正在向更廣更深發(fā)展。目前,有影響的項(xiàng)目主要有數(shù)字故宮、數(shù)字敦煌以及上海博物館、南京博物院、河南博物院等信息化工程等。
七三一陳列館數(shù)字化設(shè)計(jì)在遵循國家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和國家文物局頒布的有關(guān)規(guī)范的同時(shí),采用海量多媒體信息的發(fā)現(xiàn)、獲取、組織、加工、存儲(chǔ)、檢索、、自治數(shù)據(jù)資源的互操作等技術(shù),從而在建筑智能化的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了“通訊傳輸網(wǎng)絡(luò)化、文物藏品。
三、七三一陳列館數(shù)字化后的功能
七三一陳列館數(shù)字化是以信息化中的藏品數(shù)字化為基礎(chǔ),搭建(或依托)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)體系,通過相關(guān)規(guī)定和協(xié)議,實(shí)現(xiàn)博物館內(nèi)部以及不同文物收藏單位之間的信息共享和綜合利用(管理、研究、展示、教育、傳播等)。通過信息化與數(shù)字化實(shí)施,使其在虛擬世界中實(shí)現(xiàn)全方位信息共享和展示傳播,從而擺脫了傳統(tǒng)博物館所受的限制,令其以新型陳列館姿態(tài)展示于世界。主要是設(shè)計(jì)和實(shí)施七三一陳列館從模擬到數(shù)字狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集處理及監(jiān)控系統(tǒng)的項(xiàng)目設(shè)計(jì)和開發(fā),系統(tǒng)里里外外實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的整體運(yùn)作等,主要完成五大系統(tǒng)的工作,即計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、多媒體采集與制作系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)觀眾服務(wù)系統(tǒng)、對(duì)外應(yīng)用系統(tǒng)、內(nèi)部應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)。
應(yīng)用及功能主要依托如下技術(shù)完成,陳列館對(duì)外的互聯(lián)網(wǎng)接口設(shè)計(jì)、多媒體采集與制作系統(tǒng)中使用數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行直接的數(shù)字化采集、在音視頻采編方面,集成原有非線性編輯系統(tǒng),通過攝錄一體機(jī)及視頻采集卡對(duì)多媒體信息源進(jìn)行采編、現(xiàn)場(chǎng)觀眾服務(wù)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)多媒體導(dǎo)覽系統(tǒng)、在多媒體活動(dòng)中心,提供活動(dòng)室導(dǎo)覽、視頻點(diǎn)播功能及會(huì)議實(shí)況跟蹤和新聞報(bào)道。而語音講解導(dǎo)航系統(tǒng)則沿用原有的設(shè)備、對(duì)外應(yīng)用系統(tǒng)主要包括七三一陳列館多語版網(wǎng)站虛擬三維、音視頻流媒體等形式,突破傳統(tǒng)二維圖片和文字的表現(xiàn)形式,讓網(wǎng)站更形象生動(dòng)。內(nèi)部應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)是通過多層次分布式多媒體數(shù)據(jù)庫,對(duì)內(nèi)部的各類典藏品進(jìn)行數(shù)字化管理和服務(wù),本系統(tǒng)使用Oracle數(shù)據(jù)庫,掌握Oracle數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)步驟和運(yùn)行機(jī)制。
設(shè)計(jì)好的數(shù)字博物館在藏品保管、研究、展示傳播等方面與傳統(tǒng)博物館有著明顯的優(yōu)勢(shì)。
四、七三一陳列館數(shù)字化的總體布局
(一)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)
內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是指博物館局域網(wǎng)的軟硬件環(huán)境。局域網(wǎng)是以交換機(jī)和服務(wù)器等為中心,并連接博物館內(nèi)部各信息點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。通過路由器和專線,這個(gè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與互聯(lián)網(wǎng)連接。局域網(wǎng)是博物館內(nèi)部信息和交流的平臺(tái)。在局域網(wǎng)上運(yùn)行辦公自動(dòng)化系統(tǒng)(OA),實(shí)行網(wǎng)上協(xié)同辦公,以提高博物館管理的科學(xué)化和規(guī)范化水平。
(二)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)
七三一陳列館的局域網(wǎng)要整體規(guī)劃、分步實(shí)施,遵循先進(jìn)性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、安全性和開放性原則。在滿足需要的前提下盡可能選擇性價(jià)比高的設(shè)備,所使用的協(xié)議、媒介、接口等要符合國際標(biāo)準(zhǔn)。七三一陳列館的局域網(wǎng)設(shè)計(jì)采用星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),有比較高的傳輸速度,有較好的擴(kuò)展和升級(jí)能力。提供較高的訪問外網(wǎng)帶寬,方便內(nèi)外信息交流,滿足長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展需要。
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(三)網(wǎng)絡(luò)模型與交換技術(shù)設(shè)計(jì)
為了獲得網(wǎng)絡(luò)較好的可用性及性能,七三一陳列館的分隔子網(wǎng)的方法是實(shí)施虛擬局域網(wǎng)(VLAN)技術(shù)。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)分層中,包括接入層、匯接層及核心層,在七三一陳列館的網(wǎng)絡(luò)分層中,將匯接層直接并入核心層,只保留了接入層與核心層兩層,合并后的分層采用既有匯接功能又有核心功能的交換設(shè)備。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的選擇:接入層交換機(jī)選擇了性能比較優(yōu)秀的Catalyst 3500系列產(chǎn)品;核心層交換機(jī)選擇經(jīng)濟(jì)適用的Catalyst 4000系列交換機(jī)。
由于七三一陳列館展區(qū)與辦公樓間距離較遠(yuǎn),而雙絞線綜合布線長(zhǎng)度又有100米之內(nèi)的限制,所以在進(jìn)行園區(qū)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)時(shí),獨(dú)立的展區(qū)及辦公樓都設(shè)立了獨(dú)立的交換機(jī)。將布線區(qū)域平均劃分為2個(gè)。由于信息數(shù)據(jù)的傳輸需在匯接層到桌面計(jì)算機(jī)之間必須支持100M的連接速率,所以在接入層與匯接層(實(shí)際上是核心層)之間采用1000M光纖連接。
接入層到桌面計(jì)算機(jī)之間的線纜,采用無屏蔽雙絞線;接入層到匯接層(核心層)之間的線纜,選擇了單模光纖。
(四)網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制
建立訪問控制體系、安全漏洞檢查、備份和恢復(fù)、防病毒系統(tǒng),對(duì)計(jì)算機(jī)病毒有實(shí)時(shí)防范能力,并做到了隨時(shí)利用控制臺(tái)觀察病毒活動(dòng)狀況,病毒特征碼升級(jí)快速及時(shí)。
利用防火墻保護(hù)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器和訪問公網(wǎng)的計(jì)算機(jī)。在接入因特網(wǎng)時(shí),選擇國產(chǎn)優(yōu)質(zhì)防火墻來保護(hù)私網(wǎng)計(jì)算機(jī),阻斷了已知的攻擊,并根據(jù)實(shí)際情況限制了很可能帶來危險(xiǎn)的出口地址。
(五)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)性能
七三一陳列館網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)為千兆以太網(wǎng),主要性能指標(biāo)是高性能的主干網(wǎng)。主干采用1000M高速的主干網(wǎng),連接樓內(nèi)主要的應(yīng)用部分,并適應(yīng)大量的信息流量,支持上百個(gè)桌面100M交換式的主干帶寬需求;高性能的桌面應(yīng)用支持;可靠的網(wǎng)絡(luò)管理以保障網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行。
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能。主干交換設(shè)備具有三層交換能力,模塊化結(jié)構(gòu),支持以太網(wǎng);LAN交換設(shè)備具有模塊化結(jié)構(gòu),可堆疊式支持以太網(wǎng)、快速以太網(wǎng)。
(六)Internet網(wǎng)站實(shí)現(xiàn)
以豐富的博物館數(shù)字化信息為支撐,在互聯(lián)網(wǎng)上設(shè)立博物館網(wǎng)站,既沒有時(shí)間的限制,也沒有地域的界限,彌補(bǔ)實(shí)體博物館的時(shí)空限制,強(qiáng)化和延伸了實(shí)體博物館的表現(xiàn)形式,借助三維、全景和虛擬現(xiàn)實(shí)等手段隨心所欲地從不同角度觀察展品,快速得到需要的信息,實(shí)現(xiàn)對(duì)博物館的深度瀏覽。為了方便各方用戶的瀏覽,可采用簡(jiǎn)體中文、繁體中文和英文、日文等多個(gè)版本,內(nèi)容豐富,形式新穎。
(七)七三一陳列館網(wǎng)絡(luò)設(shè)置圖
經(jīng)過初步設(shè)計(jì),使得數(shù)字化七三一陳列館的輪廓逐步清晰起來,以七三一陳列館多媒體展廳系統(tǒng)、七三一陳列館文字、圖片記錄數(shù)字化系統(tǒng)、七三一陳列館局域網(wǎng)系統(tǒng)、七三一陳列館Internet 網(wǎng)站的開發(fā)與維護(hù)等系統(tǒng)組成的數(shù)字化七三一陳列館基本完整的展現(xiàn)出來。數(shù)字展館綜合運(yùn)用了基于圖像的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、基于幾何建模的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),觀眾體驗(yàn)將得到前所未有的革命性增強(qiáng)。項(xiàng)目需綜合運(yùn)用諸多技術(shù)與平臺(tái),綜合性強(qiáng)、復(fù)雜度大,對(duì)架構(gòu)、模塊等高層次的設(shè)計(jì)提出了極高的要求,十分考驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)者的能力。而對(duì)于七三一陳列館數(shù)安化的設(shè)計(jì),正是這一技術(shù)的具體實(shí)踐。
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