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温室效应形成的原理(6篇)

时间: 2024-01-03 栏目:公文范文

温室效应形成的原理篇1

1、概述

我国自1979年至1994年先后从荷兰、日本、美国、保加利亚、罗马尼亚引进大型连栋温室21.2hm2,但由于种种原因,特别是能耗过大,运行费用高,管理不善,仅个别勉强维持生产,绝大部分不得不宣告失败。90年代中,由于我国经济形势进一步好转,设施农业的发展又掀起了新的热潮,以北京中以农场引进以色列大型塑料温室为标志,又开始了新一轮较大规模地引进国外先进的大型连栋温室,与以前不同的是这一次引进的不仅是温室的主体骨架,同时引进了成套设备和栽培技术。据有关资料,1995年至1997年已签订引进合同达80hm2,价值3亿元,主要集中在经济发达地区,如北京、上海和广州等地,突出地反应了国内对先进的设施栽培成套设备和技术的迫切需要。与此同时,国外温室厂家亦蜂涌而来,他们采取压低主体结构价格,提高内部设施价格的措施,试图占领市场。

总之,当前我国设施农业的发展,已面临新的形势,在设施规模不断扩大的同时,设施规格也在相应提高;在大力发展日光温室生产的同时,也在较大规模地引进国外成套设施与栽培技术;设施园艺生产多样化,不仅生产蔬菜,包括大宗菜和特菜,也生产花卉水果,但也暴露出在宏观管理上无序状态的问题。各地在纷纷上马,纷纷引进的同时,也不乏盲目性,缺乏总体规划、规范化和标准化。因此有必要在深入调查研究我国设施农业现状、发展趋势的基础上,提出加强管理的意见和措施,以便为主管部门制订规范化的管理办法和宏观管理的政策性文件提供依据,从而在市场经济条件下,加强宏观决策,疏通信息渠道,规范管理职能,提高企业素质实行名牌战略,为发展具有中国特色的设施农业创造条件。

我国温室中95%以上为日光温室,普通加温温室和大型现代化温室,因能源问题,运行效果不经济而难以大面积发展。全自控现代化温室自改革开放的80年代初,开始逐步引进至今。估计将近100hm2。日光温室中约有60%为高效节能型日光温室。塑料大棚中90%为简易的竹木结构塑料大棚,只有在大城市郊区发展装配式镀锌钢管大棚,目前随着规模化、产业化经营的发展,有些地区,特别是南方一些地区,原有单栋大棚也向连栋大棚发展。据全国农技推广总站1996年底统计资料,我国设施栽培面积最大的省份是:山东、河北、河南、辽宁、江苏和新疆。而高效节能日光温室面积最大的省份为:河北、山东、辽宁等省。

现代化大型温室,主要是引进温室,从1985年至今,我国大约引进了近100hm2。主要分布在经济发达的东部、东南沿海省份的大城市郊区。在1979~1994年期间,引进了21.2hm2,分布在北京、上海、哈尔滨、大庆、广州、深圳、乌鲁木齐等地,由于能源消耗大,管理不善,入不敷出,最终不能维持,有的被拆除,有的另作它用,基本上是失败了。如1979年北京的四季青园艺场最早从日本引进的3hm2现代化大型温室,现已改作贸易市场。1995年北京中以农场率先引进以色列温室1.2hm2,开始了新的引进高潮。1996年引进面积最大的为上海,达l5hm2,分别从荷兰、以色列引进,分5处进行试验,取得了一些重要经验;深圳市1997年从法国引进6hm2薄膜温室,现已投入使用。还有很多省城如广州、石家庄、郑州、济南、南京、北京、重庆和银川等都有新引进温室,或正在洽谈引进事宜。这次引进的特点是:引进成套技术设备,除主体骨架外,包括环境调控设备、灌溉设备、全套栽培技术措施(从种子到肥水管理、病虫害防治甚至授粉技术等),并有引进国派驻专家指导,即不单纯引进硬件,也引进软件。但大多是政府行为,也有部分是企业行为。

2、面临的形势和问题及应采取的对策

2.1设施农业发展的数量和质量

目前设施农业发展的主要问题是数量增长很快而质量水平较低。以设施栽培86万hm2计,城乡人均占有面积已达7.l7m2,比80年代中期增长了19倍,所以发展方向应由扩大规模转向提高质量。同时产业结构要转型,单一生产蔬菜转变成以生产蔬菜为主,辅以生产花卉、瓜和果。从单一生产大宗菜,转变成生产大宗菜为主,辅以生产经济效益高的特菜,有条件的地区应积极发展名、特、优、新、稀产品,出口创汇。其次是提高现有设施水平。现在设施质量普遍较低,日光温室中绝大多数为80年代中期形成的普通类型,结构较简单,以竹木、水泥杆为骨架,厚厚的土坯墙体降低了土地利用率,可利用面积仅40%~50%;作业空间小,不便于机械操作,只能靠手工作业;保温、采光性能差,每年雨季过后,必须投入大量的人力、物力维修结构;抗灾能力差,易被大雪压塌、大雨冲垮,如1997年12月一场大雪,江苏、山东不少普通型日光温室因承受不住雪压而倒塌;灌溉技术,仍以大水漫灌,有些地方每667m2日光温室灌水量达500m3/年。并且在多年使用后温室内病虫害严重而不得不依靠经常性打药来维持生产,这与发展绿色农业的趋势很不协调。所以山东省率先提出了设施农业的二次创业,不仅要选育优良品种,而且要改进设施结构及栽培管理技术,在提高产品品质上下功夫。

对于塑料大棚的发展,同样存在结构和栽培技术两方面有待提高的问题。

所有新建的设施,应该具备更高的质量水平,不应再停留在较原始的水平上,应能够生产高品质产品,借鉴引进温室的一些经验,逐步向现代化、自动化方向发展。

2.2能源清费和气候资源的合理利用

我国是一个季风气候显著的国家,冬春季节在蒙古高压的控制和影响之下,我国的三北地区、青藏高原、云南高原晴天多,日照百分率超过50%,光照充足,是发展设施园艺生产的有利条件。但我国地处欧亚大陆东部,季风发达,大陆性强,气温的年变化很大,冬季严寒,夏季酷热,冬季气温比同纬度其它国家要低,而且愈向北方,偏低愈甚。例如1月份,东北地区比同纬度其它国家气温偏低14~18℃,黄淮流域偏低10~14℃,长江以南地区偏低8℃,华南沿海也偏低5℃。夏季除沙漠地区以外,我国又是同纬度地区最热的国家7月份平均气温东北和内蒙北部比同纬度平均偏高4℃,华北平原偏高2.5℃,长江中下游偏高1.5~2.0℃。根据计算我国北方各地冬季日平均气温≤5℃负积温要比世界同纬度地区高出1~4倍。这就意味着我国发展设施生产冬季加热所需能耗比欧洲国家要高得多。夏季比同纬度其它国家炎热,必然增加降温所需的能耗,而且夏季又是雨季,空气相对湿度大,湿热同季使藉助于蒸发降温机理的降温效率下降,在封闭条件下进行湿帘降温、喷雾降温,其降温效果必然受到限制。

因此,如何根据我国各地气候特点,发展设施生产必须要进行深入研究,不能照搬国外的经验,节能是中国设施园艺生产的重要课题。

2.3引进和国产化

1979~1994年引进的20hm2大型现代化温室,由于高能耗和经营管理跟不上,高投入、低产出,至今几乎全部停止运营。1995年以后又开始了第二次引进大型现代化温室的热潮,其中规模最大的是1996年上海从荷兰、以色列引进了15hm2微机全控制加温温室,进行蔬菜、花卉栽培。经过一年的运行,有盈利的也有亏损的,但为高能耗、高投入、高产出的现代高科技设施园艺经营提供了经验。

目前现代化温室的引进主要存在以下问题:

1)投资大。以上海1996年引进的15hm2温室来看,引进费用加配套设施设备费用,平均500~900元/m2,投资太大,每年的折旧费、维修费太高,在短期内难以收回投资,这是影响温室引进的一大因素。

2)运行成本高。从上海5个基地在1996~1997年度运行成本看,平均每1/15hm2(亩)为3.48万元,其中30%~40%是燃料成本。从上海各引进温室使用效果来看,冬季加温使用燃煤最经济,比用电或燃油热风的效果好、成本低。即使燃煤,在上海的荷兰温室中要保证果菜的生长温度,每天每公顷,仍需燃煤3t(每亩0.2t)。在济南,每1/15hm2(亩)每天需燃煤0.4t。在北京,则为每天每1/15hm2(亩)0.8t。有些引进温室(也包括部分国内设计的温室)的通风设计没有针对当地的气候条件,在高温高湿同季的情况下,降温依靠湿帘风机系统,不但降温效果差,能源消耗也相当可观,甚至不比冬季加热能耗费用少。能源消耗费用太高,使投入使用后的经营成本持续偏高,最终可能变成亏本经营,成为温室引进的又一大障碍。

3)功能定位存在一定问题。既然是引进的现代化大型温室,是资金技术密集型企业,其产品定位必须有高起点。高投入,必须有高产出,才能充分显示现代化、资金技术密集的优势,达到高效集约栽培目的。上海的东海荷兰温室,种植的彩色甜椒,市场定位于大宾馆和大饭店,价格可达24元/kg,其他产品市场定位也大都在宾馆饭店或超市,因其能保证优良的品质和周年供应,价格优势明显,所以其经营效果,已经突破了以前引进温室不计折旧,勉强保本的经营状况,在合理扣除折旧和经营成本后,仍略有盈余,并且会越来越好。南京市蔬菜所,80年代中期,引进一栋荷兰温室,一直种植番茄等大宗菜,年年收入不抵运行费用,从1995年开始,改成一半种菜,一半种花,当年收入与运行费持平,1996年1/4菜(番茄和樱桃番茄),3/4为切花和盆花,当年收入高于运行费用。所以功能定位不准确是许多引进温室经营不善的一大原因。结合旅游观光,生产优质花卉、蔬菜、瓜果和种苗,如上海的东海农场,江苏镇江21世纪乐园都取得较好的经济效益。

4)规模小经营单一。目前各引进单位引进的温室面积一般为1~3hm2,绝大多数为1~2hm2,规模都不大,并且往往还种植多种作物,因此无论从面积还是从作物种类都形不成规模,这与国外的情况有很大差别。如荷兰,一个农户就有二、三公顷以上的温室,只种植一种作物,专业化程度很高,不仅有利于种植水平的提高,而且能保证履行市场合同,它的规模效益得到了比较充分的体现。我们目前的引进方式不能形成规模效益,这就增加了操作上的难度,在一定程度上还是一种技术人才资源的浪费,3hm2种植三种作物所需的技术指导同样能指导15hm2种植同种作物的生产。

5)引进不配套。只引进温室设备而不引进内部管理机制,难以实现真正的现代化设施生产。现代化的设备加上现代化的观念及管理方式,才能保证高产出、高效益,达到引进温室的示范目的。

随着引进温室的不断增加,国产化问题也越来越引起人们的重视。现代化大型温室的骨架和覆盖材料国产化,已经基本不成问题,但其内部的配套设施、计算机管理系统等现代化的管理方式和观念,仍需认真学习。对于国产化,业内人士也有两种看法,一种要求加速国产化进程,人家能做到的,我们也能做到;另一种态度则认为,先当学生,虚心学习,先吃透外来的东西,逐步缩小国产与引进之间的差距,不可操之过急。我们认为有关国产化的问题,硬件在短期内容易实现,软件特别是微机管理、生物技术(品种、授粉技术、定量化肥水管理等),我国与先进国家差距较大,是今后要着力解决的问题。

我们在主体结构的国产化过程中已经做了不少简化改进设计,即使如此,也因难以形成规模生产,成本居高不下,而往往高于外商报价;没有温室专用的材料,或者有而精度不够,不能满足设施建设的要求,影响设施生产的效果;内部配套设备的国产化还有一定问题,产品不齐全,不配套,性能达不到要求,有的配套设施根本没有,不能满足现代化管理的需要。所以必须先搞清楚引进温室的质量、性能和种植要求,再加以改进,逐步实现国产化。

2.4建厂生产问题

以上海、江苏为例,仅上海周围,经营温室骨架约有5~6个厂家,有些地方还在盲目建厂,产品质量难以保证,因此必须要建立质量检测和评估体系,实行名牌战略,有序建设,有序竞争。

2.5关于大型现代化温室的发展问题

近年来,出现发展大型温室的热潮,首先是因为资金有了一些积累,包括一些大企业也投资设施农业将其作为新的经济增长点。另一方面,原有的设施技术不配套,土地利用率低,环境调节能力有限,而北京中以示范农场引进全套设备技术后,感到有了新的希望,各地政府部门、大企业于是将视点转向设施生产。我们认为具备下列四个条件的,可以适度发展:(1)资金实力允许(当地政府有补贴,或有企业参与。);(2)有良好的市场,包括消费者观念,优质、优价;(3)有雄厚的科技实力,包括经营管理技术、生产技术和劳动者素质;(4)形成规模,不搞分散建设,尤其是政府投资的项目更应如此。

3、国家管理部门在宏观管理上应采取的方针和管理原则

3.1管理的定位

国家管理部门的管理定位,首先应是宏观管理,起指导作用。要实现宏观管理,必须了解设施农业的现状和发展趋势;应对全国的设施农业根据气候条件进行合理的规划;建立各级工作机构,明确专人管理;及时收集和市场信息,指导农民及时调整种植计划,减少盲目性,以稳定农民的收入;制定适合各地区不同气候条件的不同档次的各种设施规格及技术参数,同时规范各生产厂家的生产行为,减少无序竞争所带来的损失,改变现有生产厂家各自制定规格,无统一标准的混乱局面;建立固定的监督检测机构,加强检测,以保护农民的利益;各级管理机构应同时承担技术咨询的任务;完善社会服务体系,包括生产资料市场、产品市场、产品采后处理(加工、分级、包装)、运销等。

3.2充分利用气候资源,合理规划设施布局

我国是一个气候类型多样的国家,各地气候对设施生产的利弊各异,应以多样化的设施生产模式,适应各地的气候特点。我们建议按大区划分,根据气候条件,做好各种设施的区划工作,充分利用当地的气候资源,经济合理地提高设施栽培水平。关于设施栽培的区划问题,80年代中期,曾进行过不少探讨,近年来各省市也认识到,充分合理利用气候资源对布局设施栽培、设计种植制度(品种、茬口等)和制定管理规范的重要性,并进行了一些尝试。但比较分散,并基于经验,缺乏全国性统一的区划指标体系和区划体系。有些地方因设施栽培比较效益高,盲目上马,结果因气候条件不适宜而导致失败。规范各区设施类型及其规格、参数,使各种设施合理分布,种植制度和管理规范化,改善以前的盲目性和过于分散状况。

3.3设施标准的制定

各地区应有适用于不同档次的设施类型及标准参数,对农民自制设施提出指导建议,规范农民的自发行为,使建成的设施经济适用。

"六五"、"七五"、"八五"期间,我国在塑料大棚、日光温室的结构优化方面都做了不少研究工作,而且取得了许多成果,但目前只有钢管装配式塑料大棚有国家标准。玻璃温室的结构标准尚未批准公布。至于日光温室标准,温室配套设备的标准至今仍是空白。所以在设施、设备标准化方面还有许多工作要做。对设施的生产厂家不仅要制订一系列质量标准,还必须成立专门质量监督和检测机构,经过检测,方能进入市场,为此也需要制定检测规范,包括使用仪器、测试标准和方法等,以保护农民的利益,不受劣质产品的侵害。

3.4建立信息管理和技术咨询网络

农民进行设施生产,相对投入较高,农民是自发生产,具有一定的盲目性,存在较大的市场风险,所以应建立信息管理机构,及时向农民提供较准确的各种产品供求信息,并做一些科学的预测,指导农民及时调整种植计划,以获取较多的收益。农业部的有关职能部门应予以重视。

技术咨询具有同样重要性,技术的提高是设施农业能否持续发展的关键之一,先进的技术必须由农民掌握后才能发挥其应有的作用。因此,建议建立技术咨询机构,农业部农业机械化管理司可作指导和监督。

3.5抓好科学研究和培训

知识经济时代,要求不断地创新。从而要求加强本学科领域的科研和培训工作,不仅要提高管理者的水平,也要提高劳动者的素质。要提出符合我国国情的发展设施生产行之有效的途径,当前主要研究内容应包括:

1)面向21世纪中国设施生产可持续发展战略;

2)低成本、低能耗的设施设备成套技术体系;

3)高效设施栽培管理技术体系(专用品种培育、定量化水肥技术、病虫害综合防治);

4)设施生产产业化体系(设备设施工程,种子工程,产后处理工程…)及经营管理模式;

5)现代化设施生产的标准体系与质量监控体系;

6)从中央到地方的培训体系和技术服务体系(包括建立科技示范园,服务机构和服务队伍,图书音像制作出版和培训计划等)。

3.6关于小型机械的问题

目前在普通的塑料温室和日光温室中,基本上没有使用机械,部分地区如北京、上海、浙江、广东、山东、天津、江苏、湖南等地均建立了工厂化育苗设施,但由于传统小农经济的影响,推广的范围和规模还是很有限的。在现有的大部分现代化温室内,常规的农机具也很少,尤其是采用了无土栽培种植方式,设备配置主要是灌溉设施、采摘车及采摘工具、喷雾设备(喷雾车及喷雾器)运输车、嫁接机、花卉及蔬菜清理分检设备、包装设备、育苗设备、冷库等。其中不少设备在我国还是个空白。

最近公布的《中共中央关于农业和农村工作若干重大问题的决定》中指出,"…没有农业的现代化就没有整个国民经济的现代化"。"东部地区和大中城市郊区要提高农村经济的发展水平,有条件的地方要率先基本实现农业现代化,…",这给我国设施农业的发展又提供了新的机遇,要本着自主研究同技术引进相结合的原则,提高我国的农业设施的水平。

温室效应形成的原理篇2

[关键词]卧式圆筒炉对流盘管腐蚀预防改进

中图分类号:TB304文献标识码:B文章编号:1009-914X(2014)42-0315-02

卧式圆筒炉是原油长输管道运输中常用的设备,在采油六厂地区主要是对高凝点原油进行加热输送,和油井的热洗工作。转油站采用的加热炉多为管式结构的卧式圆筒炉,以天然气为燃料,与卧式圆筒炉内盘管原油或水的热媒介质从盘管内流过,完成热量交换。

1.卧式圆筒炉简介

卧式圆筒炉(结构如图1)又称高效炉,是由炉体、燃烧器及燃气系统及控制系统等部分组成。炉体采用轻型快装结构,由辐射室、对流室、烟囱系统等组成。对流室至于辐射室之上。

介质(原油)流向:原油经汇管分流后从对流室上部分进入对流盘管加热,然后经汇管和转油管进入辐射盘管,在辐射室内再次加热后从辐射室下部流出。

烟气流向:燃烧器燃烧产生的高温烟气对辐射室(炉膛)辐射盘管进行辐射传热。高温烟气从辐射室后部转90°进入对流室,横向冲刷对流盘管,与对流盘管进行对流热交换,最后通过烟囱排入大气。

2.卧式圆筒炉对流盘管腐蚀状况

在卧式圆筒炉大修过程中发现,对流盘管外壁腐蚀比内壁严重,顶部盘管外壁比其它部位盘管腐蚀严重,并且在顶部盘管中接近烟囱的部位腐蚀最严重,形态上为腐蚀坑和点腐蚀,腐蚀严重处盘管最小厚度仅有4.2mm(原始壁厚为8mm)。中部、底部主要发生均匀剥层腐蚀,某些部位伴有轻微的点蚀。

3.对流盘管表面腐蚀产物分析

3.1对流室顶部腐蚀产物呈红褐色、黑色、少量块状黄色粉末;中部腐蚀产物呈褐黄色(氧化皮),下部腐蚀产物呈灰白色粉末、黑色、白色混合物。见图表1

3.2对流室和烟气腐蚀产物通过分析得到结果,见表2、表3

4.对流盘管表面腐蚀原因分析

现场调查和腐蚀产物分析认为,卧式圆筒炉对流盘管表面腐蚀主要是由于高温燃烧条件下,盘管表面发生强烈氧化和硫酸露点腐蚀造成的,卧式圆筒炉顶部盘管比其他部位腐蚀严重的原因主要是烟气中的水蒸气冷凝回流形成冷凝水和烟气中的SO2气体反应生成亚硫酸流到盘管上表面导致的二次腐蚀。

4.1高温氧化

对流室底部盘管承受的烟气温度在500~650℃,在高温条件下,空气中的氧与金属直接作用,生成铁的氧化物,并且由于天然气燃烧过程中产生大量的CO和CO2,而CO2在高温条件下加速碳钢的腐蚀,即:2Fe+3CO2=Fe2O3+3CO,CO2含量越高,其腐蚀性越强。

4.2高温硫腐蚀

因原油输送中多数以天然气为燃料,天然气中的硫和各种硫化物含量较高,在燃烧过程中,原油中硫的氧化以及各种硫化物发生分解、氧化,形成SO2。SO2在高温下对碳钢有极强的腐蚀性,由于铁的氧化物和硫化物具有较低的共熔点,形成低共熔化合物,增加铁的氧化速度。

4.3硫酸露点腐蚀

经过对流室的烟气温度为160~650℃,处于400℃以下的对流盘管占大多数。根据低温露点腐蚀机理,烟气温度降到400℃以下时,碳钢材料易发生低温腐蚀(对流管材质为20#钢)。碳钢的腐蚀速率为低合金钢的2倍。由《锅炉和热交换器的积灰、积渣、磨损和腐蚀的防止原理与计算》中H2O-H2SO4两相状态图中查得硫酸露点温度为140℃左右,分析硫酸露点腐蚀的主要原因如下。

4.3.1烟气的低温腐蚀在燃烧过程中,原油中含有的硫化物在气相发生均相反应,形成SO2,当炉管表面存在钒化合物和金属铁能催化2SO2+O2=2SO3反应。在高温烟气中,SO3气体不腐蚀金属,但烟气温度降到400℃以下时,SO3气体就与烟气中存在的水蒸气结合生成硫酸,当硫酸蒸汽凝结在盘管表面时,对碳钢盘管产生腐蚀,形成硫酸露点腐蚀,由于对流室底部、中部、顶部温度逐渐变低,顶部温度一般在100~200℃之间,因此顶部盘管硫酸露点腐蚀也最严重。

4.3.2盘管壁温度低加速露点腐蚀卧式圆筒炉对流段原油进炉温度为40℃,出炉温度为52℃,按管壁温度计算公式:tb=tw+60℃(tb为管壁温度;tw为管内介质的平均温度),计算得到的管壁温度为100℃左右。顶部炉管表面温度较低,因此SO3与水蒸气结合冷凝,在盘管外壁生成硫酸(H2SO4),对碳钢盘管产生腐蚀,形成硫酸露点腐蚀,即:Fe+H2SO4=FeSO4+H2,FeSO4为淡绿色。硫酸露点腐蚀不但能造成炉管均匀减薄,而且能造成灰垢下炉管上部形成腐蚀坑。

4.3.3其他原因加速露点腐蚀卧式圆筒炉的低负荷运行,造成炉膛温度过低和排烟温度低于硫酸露点温度,烟气中的水蒸气凝结,水蒸气大量增加,强烈提高硫酸腐蚀速度。同样,卧式圆筒炉停运时,对流盘管上的积灰不清除,烟灰中的硫化物在潮湿的空气中酸化,加剧盘管的表面点腐蚀。

5.防止盘管腐蚀的改进措施

5.1在烟囱底部安装冷凝水导流槽,能有效防止冷凝水和SO2,SO3生成硫酸,亚硫酸腐蚀盘管上表面。

5.2加强卧式圆筒炉的密封,严格控制燃气气比和调节比,控制空气过剩稀疏,降低空气过剩量。利用炉膛负压,通过调节烟道挡板合适开度,维持炉膛压力在-20~-40Pa之间,防止过多空气进入炉膛,确保空气过剩系数在1.15~1.25的范围内。

5.3严格按照卧式圆筒炉设计额定工况运行,确保卧式圆筒炉在设计的排烟温度(160℃)以上运行,避开烟气低温硫酸露点腐蚀温度(140℃);另外,提高进出对流盘管原有温度,提高盘管管壁温度,降低烟气中水蒸气的结露速度,以减缓对流盘管烟气低温露点腐蚀。

5.4对流盘管表面喷砂除锈后进行喷镀处理,如喷镀铝、镍、铬喷涂层、无机涂层等,可有效提高其抗腐蚀性能。

5.5卧式圆筒炉停运时,利用吹扫系统清除对流盘管上的积灰,特别是对流室顶部的积灰,并采取措施如加干燥剂等,尽量保持盘管干燥,降低盘管的灰致腐蚀。

5.6由于保温层的吸湿性,使接近保温层的外圈盘管易于遭受腐蚀,为减缓腐蚀的发生,可在结构设计中加大盘管与保温层间的距离,或将保温材料由内置改为外置,以防止酸腐蚀和氧化腐蚀的发生。

5.7加强重点部位的检查及停炉时的保养。卧式圆筒炉的检修周期一般为3~4年,但对易于发生腐蚀的部位应缩短检修周期,增加不定期的检修次数,检测盘管的厚度,分析腐蚀程度,对有问题的盘管及时进行修理或更换,以消除安全隐患,防止生产事故的发生。在停炉期间,应加强保养,防止炉膛内的结露及保温材料的吸湿。在采用干法保证的同时,还应定期或不定期的进行烘炉,以保证炉膛内的干燥,减少腐蚀的发生。

6.总结

参考文献

[1]李永强.《加热炉腐蚀检测及原因分析》油气储运.

温室效应形成的原理篇3

采光设计

日光温室前屋面是整体结构中阳光射入温室的通道,所以,前屋面透光性是至关得要的。阳光射到前屋面上时,其中一部分被棚膜吸收,一部分被反射,剩下的大部分阳光能进入温室。因此,将吸收率与反射率尽可能减少,才有可能加大透过率,提高作物的光合效率。覆盖材料与骨架材料:日光温室前屋面多用塑料薄膜为覆盖材料,应当选用透光率高、抗污染能力强、耐气候性良好、抗老化的长寿棚膜、无滴膜、纳米棚膜,以保证温室采光效率。

为了有效提高日光利用率,可以通过精确计算日光入射角度和时差,因地制宜选择大棚建设的地点和方位。能有效提高光热利用率。为了有效地达到大棚保温效果,在大棚墙体、地基设计方面采用特殊施工手段和材料,可以在极端最低气温或连续数日阴雨天气条件下,在完全不加温的情况下,保证棚内最低温度在9℃以上,10cm地温在12℃以上。

使用钢材做骨架遮阳面积大大减少,有利光照,耐用年限超过竹木骨架,虽然投资较竹木骨架高,但使用年限可长达10年以上。

高效节能日光温室的温度比普通型日光温室高3~5℃更有利于作物的生长。

保温设计

温度与作物生命活动的关系与光照同等重要,直接关系作物的生长发育。蔬菜的光合作用、呼吸作用、光合产物的积累、运输与分配都与温室的空气温度和土壤温度有密切关系。

日光温室的热量全部来自太阳,所以温室内的光热要千方百计的防止失散,了解温室热损失的途径,通过保温设计提出相应的对策。

减少温室外散热:温室热量损失主要通过贯流放热和通过覆盖面的传导放热,室内外温差愈大,热损失就愈大。为减少热损失,选择传导热系数小的物质做温室围护结构的建筑材料,提高保温性能。不同物质材料的贯流传热系数不同,导热系数小的材料,绝热性能也较好,凡是导热率小于0.2326J/m2・h・℃的材料称为绝热材料,将相同的材料增加厚度或层次也能减少贯流率。

选择透光好保温能力强的棚膜:纳米聚乙烯棚膜,其透光率高,白天采光多,有利提高温度,保温系数大于其它同类棚膜。

日光温室的容积不能过大:温室容积越大,其散热面积越大,其保温能力越弱。

提高温室的密封性,减少热损失:日光温室部分热量是从门、窗、薄膜接逢等缝隙失散的,将有缝隙的地方尽量密封以防止热损失。

除尽量保持密封性外,还要有足够的通风,以保证新鲜空气的进入,春天气温回升后,防止高温危害。通风口采用特殊设计和换气设施。

为保证足够的地温,温室设计防寒沟,切断屋底角土壤横向传热,避免土壤横的热损失。

温室材料

温室骨架为主要材料,在设计上根据当地的地理纬度,风雪抗压荷载力,温室前屋面骨架为拱形,抛物线圆弧形状,可使温室骨架增加抗压力,也可增强日光的入射,根据荷载和光学原理设计这种骨架,不但在抗风雪荷载力和温室的日光入射率增强,也提高作物品质和产量。

温室特点

温室热源主要来自日光和加温设施,运用合理的结构和特殊材料,使温室适合作物生长的条件真正达到要求,利用高效节能日光温室种植各种品种的农作物可增产30%~50%,还可节省煤电及其他热能,起到保护生态环境的作用,属环保型温室,合理的温室结构与材料配置,保证温室性能提升,成本降低,可用于种植、花卉、养殖、水产、科研等。

随着农业科技水平的不断提高,农业经济特别是城郊的精品化、特色化、市场化、产业化发展,已经为农业增效、农民增收的必由之路、农业实用新技术和现代化农业装备也成为高效和精品农业不可缺少的基础和条件,本项目正是根据农业高科技化趋势,在多年科研和实践中,依据各地区的地理、光照、气候条件设计制造,因此,具有很高的使用价值。

高效节能型日光温室采日光为唯一热源,运用特殊结构方式和材料,通过充分吸收热源和密闭保温技术,保持适合作物生长的温度,比较采用加温式的传统大棚,具有不用燃料或只须少量加温,节约能源、优化生态环境、盈利能力强,回收期短,降低生产成本的优势。可有效提高作物生产数量和质量。是真正环保型温室大棚。

温室效应形成的原理篇4

近几年,节能环保的概念已经深入人心,吸式幕墙在建筑装饰工程中的应用汇越来越普遍。但是,我国在这方面的技术和规范标准还有待提高,所以要提高呼吸式双层玻璃幕墙在建筑外墙装饰中的应用技术,建设节能型社会。下面本文简要分析呼吸式双层玻璃幕墙在建筑外墙装饰施工中的应用。

【关键词】

呼吸式双层玻璃幕墙;建筑外墙装饰施工;应用

0引言

建筑节能使我国节能工作中的重要组成部分,在建筑装饰工程中传统的装饰材料,往往会造成大量资源浪费,不利于我国经济的可持续发展。而呼吸式双层玻璃幕墙的应用很好地解决了资源浪费的问题。而且它能随着天气的变化而自动改变自身的特性,得到最佳的装饰效果。如今,呼吸式双层玻璃幕墙已经成为最前卫、最生态的幕墙系统,它的保温、隔热、节能、降噪、防尘,夹层等特点可以很好的排出楼内废气通道,保障室内空气清新。

1呼吸式双层玻璃幕墙的不同形式及工作原理

1.1呼吸式双层玻璃幕墙的不同形式

1.1.1封闭式内循环体系式

这种形式的幕墙非常适合用于冬季天气寒冷的北方建筑物,它的装饰特点设计在“封闭”二字上,也就是说它的外层玻璃完全封闭的,这种封闭的玻璃材质有断热型材与钢板玻璃组成,内层由单片钢化玻璃组成,这种幕墙在在中间设置通风层,通风层的厚度在12厘米~20厘米范围内。此幕墙的通风间层与建筑物的排风管相连,形成一个合理的空气循环系统,建筑物可以利用这个空气循环系统调节室内的温度,将外部的空气引入到室内,是室内空气自由流动,形成热量缓冲层,从而调节室内温度。夏季,将室内的空气排除室外;冬季,利用温室效应积蓄的热量传到室内,以便于节能。

1.1.2敞开式外循环体系式幕墙

这种类型的幕墙,和是相对于封闭式内循环幕墙而言的,它的设计是亮点是,通过敞开系统进行进行室内的通风。敞开式外循环幕墙内外两层幕墙之间装有进风和排风装置。此种类型的幕墙可以通过热通道内设置的窗帘,随时调节外界阳光照射对室内的影响。它在设计时内外两层均设置热通道,而且二者的距离一般在50-60厘米范围内浮动。冬季,通过关闭排/进风口操作,在阳光的照射下,换气层中的空气温度上升,能起到很好的保温作用,从而减少建筑物的取暖费用;夏季,打开换气层的进/排风口,通过烟囱效应把通风间层内的热量带走,内层玻璃的温度下降,室内温度也会相应的降低。

1.2呼吸式双层玻璃幕墙的工作原理

根据呼吸式幕墙的特点可以把这种磨墙分为内玻璃幕墙与外玻璃幕墙两种形式。内层幕墙的玻璃材质一般采用铝合金门窗和明框幕墙来制作,外层幕墙材质一般采用隐框、明框玻璃幕墙,不仅使建筑空能性更强,而且提高建筑的欣赏性。两层幕墙之间设置通风间层,进行室内室外空气、风、温度的调节。

2呼吸式双层玻璃幕墙的应用优势

呼吸式双层玻璃幕墙最大的优点在于它能根据外界条件的变化调整自身的特性,使其与外界环境形成互补的特点,从而最大限度的利用自然界的光照明、通风、取暖等,从而减少辐射、风沙等,创造舒适健康的室内环境。它的具体有点主要表现在以下几个方面:

2.1节能性

呼吸式双层玻璃幕墙与传统的单层幕墙相比,有一定的优势。单层幕墙主要是通过材料本身的特性达到一定的节能效果。而呼吸式幕墙是根据温室效应和烟囱效应的原理进行节能问题的减排。这种节能熊爱国比单层玻璃的节能效果要高出大约50%。

2.2防晒功能

根据呼吸式双层玻璃幕墙的工作原理,可以知道他能形成以个空气缓冲层。在冬季,可以使进入到室内的温度升高;夏季,室外的热辐射被挡在缓冲层之后,进而排除室外,使室内的温度不受外界高温的影响。所以说它能够很好的节约采暖制冷能源,同时利用换气层防止日晒,而又不影响里面的效果。

2.3通风方便

呼吸式双层玻璃幕墙的有很好的通风作用,不管天气是好还是坏,呼吸式幕墙都不需要开窗,换气层可以自动将室外的自然输到室内,通过这种空气循环源源不断的为室内提供新鲜的空气。

2.4隔音效果好

在隔音效果方面,双层玻璃幕墙比单层幕墙要高10倍左右,双层玻璃幕墙良好的隔音效果给室内工作的人员提供了一个安静的环境,从而提高了室内的舒适度。

2.5美观、大方

双层玻璃幕墙不管是从外观上还是从结构上,均给人一种亮丽、大方、气派的感觉。为现代化的建筑设计提供了一种新的表现形式,很好的体现了现代建筑的纤细、轻盈通透和精美,具有很高的观赏性。

3建筑外墙装饰施工对呼吸式双层玻璃幕墙的应用

呼吸式双层玻璃幕墙在建筑外墙装饰中英用比较广泛,下面我们主要分析敞开式外循环体系呼吸式幕墙在呼吸式双层玻璃幕墙在建筑外墙装饰设计应用。

3.1敞开式外循环体系呼吸式玻璃幕墙中的应用

3.1.1井式双层玻璃幕墙

这种幕墙的设计类型是一组箱式单元与一个通风口相通基层的竖井,竖井一般比较深,有利于加速空气流动,提高室内通风效率,比较适合用于夏季炎热的地区。井式双层玻璃幕墙是通过烟窗效应进行各个功能的发挥,它的外层幕墙不需要经常开窗换气,自身有很好的换气功能,在一定程度上隔绝外部噪音的干扰,但是它在施工时对竖井的要求比较高,所以它不适宜用于高层建筑。

3.1.2走廊式双层玻璃幕墙

这种幕墙设计形式是一种外挂式走廊,它的通风间层的设计比较特殊,这种走廊的竖向间层是一一隔断的形式。外层幕墙的通风设置一般设在每层的顶棚处,室内通风量一般是通过调节板进行控制。严寒的冬季,走廊玻璃在太阳光的照射下,温度升高,从而提高室内的温度,减少资源的浪费。

3.1.3多层式双层玻璃幕墙

它的通风设计是通过水平、垂直方向的几个房间相连接而进行的,但是有些建筑的通风间层既没有水平分割,也没有竖向分割,仅仅依靠底层和屋顶出的通风口形成通风。在冬季,关闭通风口,利用温室效应保证室内温度。此种玻璃幕墙与外界的隔音效果比较好,但是建筑内部隔音效果不佳。可以用于外部环境比较嘈杂的地方。

3.2通风间层与材料的应用

呼吸式幕墙的各种性能的正常发挥,离不开通风间层进出风口的设计和材料的选用,比如,在冬季呼吸式幕墙通过通风间层的温室效应,来保持室内温度的舒适;夏季,利用呼吸式幕墙的烟囱效应来降低室内的温度,以便节约能源。

3.3玻璃幕墙施工工艺

首先放线,在玻璃幕墙的施工过程中,测量放线是一个十分重要的步骤,是保证整体施工质量的重要环节。放线过程中,测量人员在进入施工现场之后,要将第2层作为基准层进行放线。并对施工现场的具体结构以及埋件的尺寸等进行核对和检查,然后对立面分格尺寸予以确定。如果发现具体的尺寸存在不合理的地方,要及时的反馈给设计部的相关工作人员,由其结合具体的施工情况和要求等,合理调整分格的尺寸;其次安装骨架,通过不锈钢螺栓,将立柱和支座连接在一起。通过满焊,对支座和预埋件予以固定并适当调整。在安装立柱的时候,埋件安装校核完毕之后,首先要安装幕墙立柱,并采用从结构的底部向上安装的方式;然后安装横梁和防火层,利用防噪音垫片和不锈钢螺丝等将将立柱与横梁连接起来,并保证接缝的严密性和安装的牢固性。连接完毕后就那些检查,保证相邻两横梁安装角码的水平标高偏差小于或者等于1mm。在安装同一层安装角码的时候,应该采用自下而上的方式。防火层的按照要保证楼板间的镀锌铁板就具有良好的密封性和牢固性,且具有良好的视觉效果。安装的过程中,为了避免对腐蚀玻璃膜层,要注意所有的防火岩棉都不能直接接触到玻璃。最后待面板安装完毕之后,为了保证玻璃装饰幕墙的后期使用效果和使用寿命等,还需要进行嵌缝和封顶以及封边。要对墙边和顶部,以及底部等各个部位均予以修边和密封。在板材的缝隙等部位经常会存在施工遗留的杂物或者各种灰尘和油污等,直接予以密封,无法达到良好的密封效果。

4结语

随着我国可持续经济的深入发展,节能减排已经成为人们普遍关注的话题。在建筑装饰工程中也掀起了一股节能风,人们设计出一种美观、大方、节省材料的装饰墙――呼吸式双层玻璃幕墙。其作为一种新兴的节能型幕墙,具有节能、环保、舒适等优点,在建装饰界颇受人们的喜爱。虽然现在由于技术、规范标准、经济性等多方面的原因,呼吸式幕墙在建筑装饰工程中的大规模应用还任重而道远。但我国已出台相关政策,节能环保的意识也日渐深入人心,相信呼吸式幕墙会离我们越来越近。

【参考文献】

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[2]李丛霞.寒冷地区呼吸式双层玻璃幕墙的气候适应性设计研究--以青岛为例[J].房地产导刊,2013(2):201-202.

[3]张晟.探讨呼吸式双层玻璃幕墙的结构设计[J].城市建设理论研究(电子版),2013(1):192-194.

[4]蒋萍萍.建筑装饰工程中呼吸式幕墙的认识和应用[J].城市建设理论研究(电子版)2013(23):156-159

温室效应形成的原理篇5

在学习某些化学知识点时,由于目前还不具备课堂实验的条件,教师只能采用口头讲解的方式来开展,不利于学生透彻地理解化学知识。此时,通过虚拟实验可以有效突破现有实验条件的制约,把一些在现实中无法完成的实验进行虚拟展示,帮助学生牢固掌握化学知识。

在学习有关二氧化碳”的知识时,教师在讲解CO2的性质时,通常都会介绍CO2所引发的温室效应”,但什么是温室效应”学生并不理解,也没有直观的认识,因此只能机械地记忆;同样对于CO2的性质也是一知半解,没有真正地理解CO2造成温室效应”的原因。但借助虚拟实验,教师可以为学生模拟在现场添加云雾的场景,让学生观察并感受现场环境中的温度上升,亲身感受温度的变化。这样把原本不可能实现的温室效应”实验借助虚拟手段真实地呈现出来,进而使学生了解温室效应产生的原因是空气中的CO2太多了,就好像给地球表面盖了一层被子,使地球无法向太空中辐射热量,导致地球表面的温度不断升高,像一个温室一样。在这种虚拟实验的帮助下,学生理解了CO2引起温室效应的原因,对CO2的知识掌握得更加牢固。

二、利用虚拟实验,创造实验学习机会

化学实验因为现象直观生动,很容易激发学生的好奇心,让学生产生深入探究的迫切想法和冲动。但初中化学由于实验条件、安全性、环保性等方面的原因,不能全部让学生开展实验探究,导致多数教师只能让学生死记硬背实验现象和规律,效果很不理想。而虚拟实验为学生提供了更多实验的机会,能够促使学生积极主动地学习化学。

在学习一氧化碳”的内容时,由于CO有毒,容易爆炸,所以有关CO的实验也就不能进行,导致学生对CO的学习只能停留在听教师讲述、简单机械的记忆层面上。但是教师可以借助虚拟实验对CO还原CuO的实验展开学习,让学生先借助虚拟实验来了解当装有CuO的大试管及导管中混合有CO时,直接加热大试管会造成爆炸,这样通过虚拟手段来让学生观察实验爆炸的情形,带给学生们触目惊心的感觉,学生自然会牢牢地记住CO的性质,并且对CO还原CuO的实验步骤也有了更加深刻的认识,很好地理解了为什么在点燃酒精灯对CuO进行加热之前需要先通入一段时间的CO,以及在CuO被还原后,仍然要继续通入CO,一直到玻璃管冷却才能停下。这样应用虚拟实验开展教学,增强了实验的安全性,学习效果也更加理想。

三、利用虚拟实验,凸显实验结果现象

现行的初中化学教学内容中,有些实验需要时间较长、实验现象不明显,学生们无法在有限的课堂时间内看到明显的实验现象或结果,造成学生对实验内容的理解不够深刻。教师可以通过虚拟实验,借助虚拟的手段,实现对实验的时间和结果、实验条件和现象的设计和调控,合理地缩短实验时间,凸显实验现象,强化实验学习的效果。

温室效应形成的原理篇6

关键词:建筑设计自然通风原理应用

一、自然通风的原理

建筑通风主要包括排风和送风。排风就是从室内排出污浊空气;送风就是向室内补充新鲜空气。这是一种节能、经济的通风方式,不消耗动力。它通过空气更新和气流的生理作用对室内气温、湿度及围护结构内表面温度的影响而起到间接的影响作用。建筑内部的通风条件是决定人们健康、舒畅的重要因素之一。良好的通风可以把新鲜空气带入室内,带走进入室内的热晕,还可以促进人体的汗液蒸发降温,使人感到舒适。为实现排风和送风所采用的设备装置总称为建筑通风系统。有效的通风系统可以保证室内空气质量符合卫生标准,提高室内空气品质。按照通风系统工作动力的不同,建筑通风可分为机械通风和自然通风。机械通风依靠外部机械设备产生的压力强制空气流动实现通风换气;自然通风则依靠自然压力实现空气流动。自然压力是自然通风的基本动力,是建筑外墙上洞口两侧存在的压力差。自然压力主要指风压和热压,相应的自然通风分为利用风压实现的,利用热压实现的和利用二者共同实现的三种类型。

(1)风压作用下的自然通风

风的形成是由于大气中的压力差,是室外气流造成室内外空气交换的一种作用压力。如果风在通道上遇到了障碍物,如树和建筑物,就会产生能量的转换。动压力转变为静压力,迎风面气流受阻,动压降低,静压升高,风压为正压;侧面和背风面静压降低,风压为负压。由于经过建筑物而出现的压力差促使空气从迎风面的窗缝和其他空隙流入室内,而室内空气则从背风面孔口排出,就形成了全面换气的风压自然通风。建筑物四周的风压分布不同,迎风面和背风面的压力差也随之不同,它与建筑物的几何形状和建筑与风向的夹角等因素有关。一般来说,迎风面几何中心正压最大,屋脊与犀角处负压最大。人们常说的穿堂风就是利用风压来实现建筑的通风换气。

(2)热压作用下的自然通风

自然通风的另一基本动力是建筑物内部的热压。热压是由于室内外空气温度不同而形成的重力压差。室内空气温度高,比重小,便会从建筑物上部的窗户排出;室外空气温度相对低,比重大,便从建筑下部的门窗孔口进入室内。从而实现自然通风。这个过程又叫“烟囱效应”。室内外温差越大,上下进出风口之间的高差越大,则产生的热压就越大。当室内外温度一定时,上下两窗口间的压差与其高差成线性比例关系。对于高温车间利用热压进行通风是防暑降温最有效的措施,它不消耗电能又可获得巨大的换气量。在实际中,建筑师们多采用烟囱、通风塔、天井中庭等形式,为自然通风的利用提供有利的条件,使得建筑物能够具有良好的通风效果。

(3)风压和热压共同作用下的自然通风

在实际建筑中的自然通风是风压和热压共同作用的结果,只是各自的作用有强有弱。由于风压受到天气、室外风向、建筑物形状、周围环境等因素的影响,风压与热压共同作用时并不是简单的线性叠加。因此建筑师要充分考虑各种因素,使风压和热压作用相互补充,密切配合使用,实现建筑物的有效自然通风。

(4)机械辅助式自然通风

在一些大型建筑中,由于通风路径较长,流动阻力较大,单纯依靠自然风压与热压往往不足以实现自然通风。而对于空气污染和噪声污染比较严重的城市,直接的自然通风还会将室外污浊的空气和噪声带入室内,不利于人体健康。在这种情况下,常常采用一种机械辅助式的自然通风系统,实现自然通风效果。

二、自然通风对建筑设计的要求

建筑设计应该以人为本,其根本目的在于为人们创造一个健康舒适的工作生活环境。在建筑设计中,可利用建筑物内部贯穿多层的竖向空腔,如楼梯间、中庭、拔风井等满足进排风口的高差要求,并在顶部设置可以控制的开口,将建筑各层的热空气排出,达到自然通风的目的。目前建筑中常用的双层玻璃幕墙中的通风,一般通过自然通风,利用风压作用和室外与空气间层内部的温差、外层表皮上的通风口等来形成热压作用(烟囱效应),实现通风。当室外与空气间层内部有较大温差时,新鲜的室外空气通过外层玻璃下方的进风口进入空气间层。在空气间层中空气受阳光影响变热、上升,通过外层玻璃上方的排气口排出至室外,或通过内层玻璃上的通风口进入室内。空气间层内外温差越大,这种系统的通风效果越好。因此,利用烟囱效应进行自然通风的双层玻璃幕墙不适合用于炎热气候中。

全球性的能源和环境危机促使有远见的建筑师积极行动起来,大力研究自然通风在建筑设计中的应用。从建筑设计的角度看我们要清醒的认识到当前建筑设计中存在的问题:一味追求大体量、大进深、大密度的建筑,室内净高太低,建筑开窗不够,甚至做成推拉半开窗或死窗;过度依赖中央空调和机械设备,只强调降温与采暖,忽略对室内空气质量的要求。因此,建筑设计应该更多关注建筑的健康功能,抛弃那些虚幻的、概念化的设计理念,从细都着手,切实处理好建筑中的自然通风问题。欲利用自然通风,建筑设计应该注意以下几个方面。

(1)建筑应选址在有利的外部风环境中,风速要大于3m/s,这是前提条件。

(2)建筑的主要进风面应与夏季主导风向成600-900角,不宜小于450角。

(3)建筑物的正压区和负压区都会延伸一段距离,其大小和建筑物的高度形状有

关,在此距离内的其它建筑的通风要受到影响。因此要合理安排相邻建筑的距离,以免相互干扰。对于居住区设计应特别注意此点,务必使相邻住宅的距离和住宅高度保持合适的比例关系。

(4)建筑物本身要采取措施来加强自然通风,如利用热压原理通风时,在天窗两侧加装挡风板,使天窗始终处于负压区,只排不进,从而避免了天窗在迎风面发生气流倒灌现象。又如,在檐口部位合理设置进气口。这样当关闭门窗时,新鲜空气仍能进入室内进行自然通风。

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