高速铁路设备系列介绍之二十一——动车组轻量化技术介绍

第一篇：高速铁路设备系列介绍之二十一——动车组轻量化技术介绍

高速铁路设备系列介绍之二十一——动车组轻量化技术介绍：

高速铁路列车重要技术之一是要运用车辆轻量化技术。传统的车体材料是碳素钢，其份量重，再考虑腐蚀的预留量较大，因此车辆自重大和寿命短。另外，随着车辆的速度的提高,轨道承受的负荷及能耗将随之增大,如列车以时速200公里运行的时候，每牵引一吨重的重量，大约要消耗电力12千瓦，到时速300公里的时候，每牵引一吨要消耗16至17千瓦，因此，世界各国都在轻量化的技术上进行研究。要实现车辆的高速化,一定要使车辆轻量化。其主要途径是采用高性能的新材料和改进车辆结构、缩小尺寸等优化构设计。同时，采用了车辆轻型化技术,还可以有效地抑制地基振动的增加，降低噪声,减少因速度的提高而带来的空气动力声的显著增加。在近代，高速车辆的车体材料主要有不锈钢、高强度耐候钢和铝合金。用铝合金制造车体的尝试早在20世纪上半期就已经开始，最早用于地铁和市郊列车，后来应用于普通列车上。自进入上世纪90年代，与车体等长的多品种大型中空挤压型材的出现，使铝合金成为生产高速列车的主导材料，由于铝合金的重量大大低于碳素钢，有利于高速列车减重提速。因此，各国高速列车在车体设计制造中已基本采用铝合金挤压型材或不锈钢材质，使车体结构具有无涂装，免维修或少维修特点。尤其是铝合金挤压型材，包括异型或大截面空腹断面型材，其优势主要有：制造工艺简单，节省加工费用；减重效果好；有良好的运行品质；耐腐蚀，可降低维修费。于当时，日本新干线高速电动车辆,法国TGV、德国ICE列车等采用不锈钢、铝合金、复合材料,使车体大幅度轻量化,取得了显著效益。不锈钢车辆具有高耐蚀性、美观、强度高等特点。60年代初,日本率先研制出不锈钢车辆,其外板:不需涂装,防腐性好,尤其是轻量、节能,可提高列车牵引能力。前苏联也相继研制出含镍或无镍的不锈钢车辆;德国生产的不锈钢客车车体也成功地应用于高速电气化铁路。各类不锈钢车辆按照使用不锈钢的程度分为：全不锈钢车,除车底架部分零件外,均采用不锈钢；半不锈钢客车,外皮或骨架、梁选用不锈钢；表皮不锈钢车,车的外壳为不锈钢三种。法国生产的一部分TGV高速电气列车车体采用了半不锈钢结构,其骨架、车底架梁采用优质不锈钢(车体蒙皮用铝材),由于可以不考虑腐蚀的预留量。我国生产的动车组，车体的重量比传统的客车减轻了一半，轻量化技术达到了世界先进水平。为了进一步减轻重量，改善隔声性能，以及便于设计、制造，国外已开始试用纤维增强塑料夹层结构代替金属制造车体。纤维增强塑料具有质轻，强度高，疲劳强度高、裂纹扩展速率低，较好的结构阻尼性、隔热和耐蚀性能等优点。其缺点是弹性模量低，抗弯扭刚度比金属差，价格贵。因此，当前大量采用高分子非金属材料作为车厢内部设备材料也有较好的减重效果。如水箱、集便器、整体厕所、座椅等。

碳素纤维是在上世纪80年代的初期进入一级方程式赛车后，就完全取代了原来的铝合金车身，是给赛车运动带来革命性发展的材料。若用碳素纤维（carbon fiber简称CF）制造动车组车体，又将比铝合金车体减重30%，这是下一代高速列车的理想材料。这也是在国际上被誉为“黑色黄金”，它继石器和钢铁等金属后，被国际上称之为“第三代材料”，因为用碳纤维制成的复合材料具有极高的强度，且超轻、耐高温高压。其另一大好处在于它的加工的自由性，可以象裁缝一样将碳素纤维剪切成一块一块的，然后加上树脂层进行强化。

我国对碳素纤维的研究开始于20世纪60年代，80年代开始研究高强型碳纤维。多年来进展缓慢，但也取得了一定成绩。进入21世纪以来发展较快，安徽华皖碳纤维公司率先引进了500吨／年原丝、200吨／年PAN基碳纤维(只有东丽碳纤维T300水平)，使我国碳纤维工业进入了产业化。随后，一些厂家相继加入碳纤维生产行列。

第二篇：中国标准动车组介绍材料

中国标准动车组介绍材料

技术创新

中国标准动车组的设计研制，遵循了安全可靠、简统化、系列化、经济性、节能环保等原则，在方便运用、环保、节能、降低全寿命周期成本、进一步提高安全冗余等方面加大了创新力度，具有创新性、安全性、智能化、人性化、经济性等特点，实现高速动车组技术全面自主化，动车组整体性能及车体、转向架、牵引、制动、网络等关键系统技术达到国际先进水平。

标准创新。中国标准动车组采用的标准涵盖了动车组基础通用、车体、走行装置、司机室布置及设备、牵引电气、制动及供风、列车网络标准、运用维修等10多个方面。大量采用中国国家标准、行业标准、中国铁路总公司企业标准等技术标准，同时采用了一批国际标准和国外先进标准，使中国标准动车组具有良好的兼容性能。中国标准动车组研制过程中，在运用安全、节能环保、降低全寿命周期成本、特别是进一步提高安全冗余等方面加大了科技创新力度。

为了确保运行安全，中国标准动车组进一步增加了主动安全与被动安全措施：一是列车设计严格遵循安全标准，包括防火、防碰撞、动力学等方面，提高列车可靠性，具备失稳检测、烟火报警、轴温监控、受电弓视频监视等安全防护功能，安全防护设计更为完善。二是按照“故障导向安全”的原则，优化了智能化感知系统，能全面监测列车运行状况，实时感知列车状态。列车出现异常时，可自动报警或预警，并能根据安全需求自动采取限速或停车措施。

为改善旅客乘车体验，中国标准动车组充分体现了人性化设计理念，进一步优化了旅客界面与司乘界面，在乘车空间、空调系统、行李架设置、车厢照明、无障碍设施等方面做了改善。车厢内二等座椅间距统一加大到1020mm、一等座椅间距统一加大到1160mm，设置不间断的旅客用220V电源插座。

为适应节能环保要求，中国标准动车组整车采用全新低阻力流线型头型设计和车体平顺化设计，降低气动阻力，减少持续运行能量消耗，并统一零部件技术标准，实现各型号动车组相同零部件的互换使用，有效降低运用、检修等寿命周期成本

研制目的

一是科研创新、技术攻关的需要。加强高速铁路关键技术的科学研究和技术攻关，使中国高铁技术保持世界领先水平。

二是统一标准，降低成本的需要。针对不同型号的动车组，建立统一的技术标准体系，实现动车组在服务功能、运用维护上的统一，提高效率，降低成本。

三是适应环境，全面兼容的需要。适应不同地质条件和运用环境的需要，实现动车组技术的兼容性。这也是中国标准动车组世界上独有的核心竞争优势。

实验验证

2012年开始，在中国铁路总公司主导下，集合国内有关企业、高校科研单位等优势力量，开展了中国标准动车组研制工作，2013年12月完成总体技术条件制定，2014年9月完成方案设计，2015年6月完成两列动车组组装、调试并下线。

中国标准动车组2015年6月1日下线，2015年7月，在中国铁道科学研究院环行试验基地，开展时速160公里及以下型式试验。同年9月至2016年5月，在大同至西安高铁原平至太原高速综合试验段，开展型式试验和运用考核。今年5月，在郑徐高铁开展运用考核。7月，两列中国标准动车组在郑徐高铁从时速200公里逐级提速至时速420公里，并完成高速重联和交会试验。

近年来，随着我国高速铁路事业的快速发展，中国高速动车组技术也取得长足进步。目前，我国铁路投入运营的动车组已有2395余组，居世界首位，安全运行里程超过37.4亿公里。为适应中国高速铁路运营环境和条件更为复杂多样、长距离长时间连续高速运行等需求，打造适合中国国情、路情的高速动车组设计制造平台，实现高速动车组技术全面自主化。

第三篇：高速铁路设备系列介绍之三——《从闭塞原理中了解其设备》

高速铁路设备系列介绍之三——《从闭塞原理中了解其设备》：

“闭塞”二字，按词典上解释，即与外界隔绝也。在轮轨交通中，用铁路上行车人话说，为保证列车在线路上运行安全，在空间上或在时间上隔离的技术。但后者安全性极差，一般情况下已弃用。只有前者空间隔离的技术最安全、最先进。

铁路上，将车站与车站间这段铁路线，即列车运行线称为区间，一般为10公里左右。而当列车进入区间后，必须使之与外界隔离起来，区间两端车站都不再向这一区间发车，以防止列车相撞和追尾。这段隔离区间，铁路上称“闭塞”，是铁路信号的专用名词。为其所设置的设备称为闭塞设备。随着列车速度的提高，为提高运输能力，铁路上又将10公里左右的长区间，划分为若干闭塞分区,以不同的信号表示该分区或前方分区是否被列车占用等状态,列车则根据信号显示运行。

我国传统铁路当前釆用的闭塞方法，主要有两种：一是半自动闭塞，需人工办理闭塞手续，列车凭出站信号机的进行显示发车，但列车出发后，出站信号机能自动关闭，所以叫半自动闭塞。采用半自动闭塞时，列车占用区间的凭证是出站信号机（线路所是通过信号机）的进行显示。出站信号机不能任意开放，它受半自动闭塞机的控制。只有当区间空闲，经过办理手续后，出站信号机才能开放。还应注意，出站信号机既要防护列车区间运行的安全，又要防护出发列车在站内运行安全。所以它既要受闭塞机的控制，又要受到车站联锁设备的控制。釆用半自动闭塞法时称为半自动闭塞区段。

二是自动闭塞，首先要装置由运行中的列车能自动完成闭塞任务的一种自动闭塞设备。通过列车运行及闭塞分区的情况，随着列车的运行，通过以色灯信号机为主的自动闭塞设备，自动变换显示、自动控制、不需要人工操纵，这种完全是自动进行的闭塞，故叫自动闭塞。

目前，我国传统铁路上采用的自动闭塞主要有单线双向自动闭塞（在线路两侧均设有通过色灯信号机）和双线单向自动闭塞（每条线仅一侧设信号机）。

当基本闭塞法不能使用时，根据列车调度员命令所采用代用闭塞方法称电话闭塞。在使用时，有严格规定和注意事项，在这里暂不详述了。总之，不论采取何种信号显示制式,列车间都必须有一定数量的空闲分区作为列车安全间隔。一个区间（闭塞分区）内，同一时间只允许一列车占用。无论在铁路、在地铁谈闭塞，闭塞设备又必须和信号系统紧紧相连，一起成长发展。

随着计算机及通讯技术的发展，随着高速铁路、城市轨道交通蓬勃掀起发展，传统的固定自动闭塞系统又出现不能适应高速发展的运输交通需求，必须向准移动闭塞系统和移动自动闭塞系统变化、发展。移动自动闭塞信号系统已经成为一种现代无线通信技术、计算机技术和控制技术的智能化的列车间隔控制系统，已成了代表21世纪铁路、轨道交通信号发展的方向。

传统的固定闭塞就是前面说到的将线路划分为固定位置、某一长度的闭塞分区。一个分区只能被一列车占用，两列车间以若干分区为安全间隔。列车信号控制系统采用模拟轨道电路判断分区占用情况，通过列车轮轴传感器加点式或环线传输传递信息，信息量较小。在传统的固定闭塞制式下,列车信号控制系统无法知道列车在闭塞分区内的具体位置,因此列车制动的起点和终点总在某一分区的边界。为充分保证安全,必须在两列车间增加一个防护区段,并是固定不变的，一旦固定就必须按照最坏情况去设定，但是车辆性能良莠不齐，都按一种方式对待，这迫使得列车间的安全间隔较大,影响了线路的使用效率。

准移动闭塞在控制列车的安全间隔上比固定闭塞安全间隔，但列车信号控制系统通过采用报文式轨道电路辅之环线或应答器来判断闭塞分区占用并传输信息,信息量大，可以告知后续列车继续前行的距离,后续列车可根据这一距离合理地采取减速或制动,列车制动的起点可延伸至保证其安全制动的地点,从而可改善列车速度控制,缩小列车安全间隔,提高线路利用效率。但准移动闭塞中后续列车的最大目标制动点仍必须在先行列车占用分区的外方,因此，它并没有完全突破轨道电路的限制。准移动闭塞在当今轨道交通的信号项目中采用得较多，上海地铁2、3、4号线，广州地铁1、2号线、深圳地铁61号线、南京地铁1号线和天津滨海轻轨都采用这种技术。

移动闭塞取消了前两种制式的固定划分的分区，将每一列车加上前后的一定安全距离作为一个移动的分区，列车制动的起点和终点都是动态的。移动闭塞技术则在对列车的安全间隔控制上更进了一步。列车的安全间距是按后续列车在当前速度下所需的制动距离加上安全余量计算得出。列车和地面间保持连续的双向通信，信息量大，易于实现无人驾驶。通过车载设备和轨旁设备不间断的双向通信,控制中心可以根据列车实时的速度和位置动态计算列车的最大制动距离。列车的长度加上这一最大制动距离并在列车后方加上一定的防护距离,便组成了一个与列车同步移动的虚拟分区。由于保证了列车前后的安全距离,两个相邻的移动闭塞分区就能以很小的间隔同时前进,这使列车能以较高的速度和较小的间隔运行,从而提高运营效率。一般而言，移动闭塞对于效率的提高，往往是原线路升级前，车辆性能差距大的效果好，而对于全高性能动车的地铁来说，车辆性能均一，如果原来是小闭塞，那么改移动闭塞，就不一定有很显著的效果。当然，从总体发展方向说，移动闭塞不仅是轨交系统发展方向，更是今后高速铁路必备设备。

第四篇：城市供水系统监控和自动化技术设备情况介绍环境保护论文

城市供水系统监控和自动化技术设备情况介绍环境保护论文

摘要：采用生物接触氧化技术预处理微污染原水，并和水厂常规处理工艺进行了对比。中试结果表明，原水浊度为50～200NTU、氨氮浓度为1～10mg/L、水温为18～30℃时，生化池对氨氮的去除率为60%～80%，CODMn去除率为0.5%～25%，UV254的去除率为1%～15%；正常运行时，较高浊度(200～800NTU)的冲击不会明显影响生化池对氨氮和CODMn的去除；生化池的亚硝酸盐氮去除率为20%～50%，在原水氨氮浓度较高时亚硝酸盐氮积累增多；增加生物接触氧化预处理工艺，显著提高了后续混凝沉淀池和砂滤池的除污染效果。关键词：微污染原水 预处理 生物接触氧化

一、专题概况

“污水处理与水工业关键技术研究”是我国“九五”期间设立的国家重点科技攻关项目。该项目由5个课题、21个专题组成，分别由建设部、国家环保总局、中国科学院等6个部委组织实施。“城市供水系统监控和自动化技术设备”（96-909-03-04）是专题之一，由哈尔滨工业大学（原哈尔滨建筑大学）主持。专题下设4个子专题，即

1、安全饮用水的监测仪表；

2、已建水厂集散型计算机监控系统；3新建水厂集散型计算机监控系统；

4、城市供水系统监控技术设备与优化调度研究，分别由哈尔滨工业大学、中国市政工程中南设计研究院、深圳自来水集团公司承担，有广东开平供水集团公司、厦门飞华环保器材有限公司、三门峡市自来水公司等单位参加。该专题工作自1996年至2000年进行，历时5年，参加攻关人员总计约40人，投入经费2374万元。

二、专题设立的指导思想

1、研究的目的和意义

随着社会经济的发展，水对人民生活与生产的影响日益加强，对供水的质量与安全可靠性的要求不断提高，人们也更加重视降低供水系统的能耗，为此，一项重要而有效的措施就是加强供水系统工况的监测，尤其是加强水处理厂各个工艺环节的自动监测与控制。

研究城市供水系统的监控与水厂自动化技术装备，必须考虑中国供水行业的技术特点与经济力量。我国水厂的基本现状是：水工业整体技术水平低，特别缺乏供水系统监控技术与人才；水工业仪表与装备基础薄弱，国产的专用水质在线检测仪表及主要装备性能难以满足供水企业的需要；受社会经济发展水平限制，供水企业经济实力不足，除了少数较大型企业有能力通过贷款等方式引进国外的先进技术与设备、发展供水监控系统外，多数的中水水厂面临的是缺资金、少技术、进口设备买不起、国产设备质量不过关的局面。这些情况决定了发展中国供水行业的现代化不能全盘照搬西方发达国家的经验，要形成有中国特色的技术路线。

为此，本专题的研究目的就是在“八五”攻关成果的基础上，继续发挥已有研究优势，开发出一批适全中国国情的特点的、关键的水质专用检测仪表与装备；总结我国供水系统监控技术经济，参考借鉴国外的先进经济，建成若干有代表性的水厂集散型计算机监控系统示范工程。这一专题的研究将有效地提高供水系统的工作质量及供水的安全可靠性，降低供水成本，推进我国供水系统监控现代化的进程，具有很显著的社会效益与经济效益。

2、国内外技术发展概况及国内需求

国外自60-70年代起开始了供水系统自动监控的研究与应用工作。尤其是自80年代以来，微电子等现代科技高速发展，水工业专用检测仪表与装备不断发展，水工业专用检测仪表与装备不断发展与完善，相应地推动供水系统的自动监控技术有了质的飞跃。加之西方发达国家雄厚经济实力与技术基础，供水系统的自动监控已得到普遍应用。一些水厂已实现全自运行，能对生产工艺的各个环节连续自动地监测、调节、记录、报警等等。这种高度自动化运行的模式是符合西方国情特点的。西方许多国家人力资源紧张，人工费用往往占生产成本构成的比重较大，而仪表设备费相对较低，加之设备质量可靠，高度自动化节省了人力资源也就是获取了较高的经济效益。西方也有相当多的水厂仅对一些影响处理水质及费用关键工艺环节实施自动控制，而对各个工艺阶段的主要水质与运行参数进行自动监测。这是一种经济高效的自动监控方案，值得借鉴。国外的水厂监控普遍采用集散式系统。对各个工艺单元进行分散控制减小了各控制环节之间的干扰，提高了工作的可靠性；对全厂的集中监控，又保证了统一指挥、调度的灵活性。

我国自80年代中后期起，陆续有一些较大型的水厂利用外资建设，同时引进了成套的水厂现代化监控仪表与设备。我国在水厂关键环节——混凝投药控制技术与设备方面实现了流动电流及透光率脉动两种凝控制设备的国产化，并在水厂获得推广应用，取得显著效果，在此方面已居于国际领先水平。水工业的一些专用检测仪表与设备，如在线检测浊度仪、计量投加泵等，也有一些厂家开始生产，但是质量水平与国外产品相对仍有距离，难以满足国内市场需要。我国大多数水厂的监控技术仍是很落后的，基本以人工方式为主，很难适应现代化的要求，一些水厂（包括有些引进设备的水厂）的自动监控基本照搬西方的模式，虽然采用了庞大的自动化系统、投资很大，然而在一些关键环节上的调近代功能并不强。如混凝投药是按原水流量比例控制，不能跟踪响应原水水质等因素变化对药耗的需求；沉淀池排泥用水；传统的处理效果以浊度为指标，存在检测可靠性等问题等等。这种模式并不适应我国相当多的水厂原水水质变化大而快的情况，而谈不上保证水处理系统运行优化，结果水质保证率低，而运行费用高。这些自动监控系统并不完全符合提高水厂技术经济效益这一根本目的。

针对我国的技术经济条件，不同规模水厂迫切需要解决的问题有所不同。近年来建设的较大型的、自动监控水平较高的水厂需要认真总结应用经验，并向优化运行方面发展，为这类水厂自动监控技术的进步提供借鉴与指导。对于众多的中小水厂，经济条件有限，应在坚持国产化、实用化的原则下，着重发展那些对供水质量、运行费用有重要影响的工艺环节的自动监控技术与设备，建立规模适宜的集散型计算机监控系统。

三、专题执行情况

1、安全饮用水的监测仪表

针对现有浊度仪的检测原理、结构形式、以及辅助功能等方面与国外进口产品的差距和实际生产应用的需要，着重在以下几个方面进行了改进与完善。

采用CPU微处理器，可实现各种参数的设置、储存、备份，具有上下限报警、声光批示、线性校正功能，同时可实现时间设定、RS-232通讯接口、信号平滑电子密码锁等多项智能化功能。

采用悬挂式连续采样系统，垂直安装的大直径取样器，具有黑体吸收结构，并实现了产品模具化。通过采用高稳定度的光源与高精度、低漂移的光电转换器，高稳度电源、光学透镜等器件，配备了机械消气泡装置，设置了电路滤波、计算机软件消泡功能。这些措施提高了信号接收的稳定性，解决清洁维护问题。

在技术性、稳定性、线性度及抗干扰性等四个主要方面与美国进口的同类产品进行对比，表明其质量和参数的可靠性均达到满意的水平。

准确度实验表明，表面散射光浊度仪定位准确稳定，线性较好，回收率在98%——102%之间，可见其测定准确度较高。精密度实验表明：同台仪器测定的相对偏差不大于2.5%，不同仪器间的最大偏差不大于1.5%，相对标准偏差（RSD）小于2.0%，均满足浊度测定国家标准方法的要求，同时也表示该种仪器具有很高的精密度，已达到国际先进水平。浊度仪的稳定性、准确性、重要性、绝缘性等主要指标均符合技术要求。

浊度脉动检测仪采用光透射式检测方式，根据光束内颗粒物质数量浓度的变化情况进行检测。有效检测信号输出值为比值的形式，由于电子元器件的老化漂移及透光表面的粘污所

千万的检测信号改变，在两个计算值上产生相同程度影响，其比值R则消除了这些影响，避免了许多光电仪器存在的严重问题，因此具有抗污染性能，在检测过程中不需要进行常规的标定和清洗，具有免清洁、免维护的特点。这是该检测方法的一种独特的性质，也弥补了浊度测定法存在的电子漂移和检测器表面粘污等弊端。R值能够更有效地表达出悬浮液中颗粒物质含量相对数量及其变化情况，弥补了浊度测定方法受颗粒粒径影响大的缺陷。

从以上结果和分析可看出，浊度法更适用于小于1μm的悬浮颗粒。这两种检测方法实现了优势互补，从而使得在整个颗粒粒径范围内都有了有效的颗粒检测方法。

当颗粒大于1.5μm时，浊度脉动法可直接检测ppb级至10个/cm以上范围的颗粒，而

63常规颗粒计数方法在大于10个cm时就必须进行稀释；浊度检测也会因重叠效应产生较大

偏差。浊度脉动检测技术有极大的适用性，一般不需稀释或预处理可直接检测，拓宽了应用范围，大幅度简化了操作程序，更具实用性。

在仪表设计及测试中，采用高性能的远红外激光发射二级管，大幅度稳定光源强度，同时配置高性能光敏二极管，以及高精度电子处理电路，使检测信号的处理精度进一步提高，而且不易受到干扰，信号的波动和飘移程度均低于±2%。对待检测水进行取样时，考虑到流速过低会使絮凝体或悬浮颗粒产生沉淀，而且检滞后时间加大，不利于控制过程；但流速过高会使絮凝体颗粒破碎；一般取样流速应大于100ml/min为宜。

配备进口的智能化功能微电脑控制器，具有自动诊断、自动校准、自动量程转换，误操作及传感器故障自动对策。报警方式有误操作及传感器故障数字显示、声光报警；过投药、欠投药、断药报警；变频器停机及故障报警。整机的关键部件均采用高质量器件，可充分保证仪表的使用寿命。传感器部分为不锈钢材质，采用分体式远传信号传感器，具有密封、防水、耐温等功能，可适用与各种条件恶劣的现场，保证长时间正常使用。

对于低浓度悬浮液，仪器的信号将主要由通过光束的单个颗粒产生，此时浊度脉动检测仪器的运行方式 与基于光阻塞理论的颗粒分析计数仪器的非常相似，可以对清洁水质中的浓度极低的悬浮颗粒物质进行检测。与常规颗粒计数检测仪器进行的平行对比结果表明，浊度脉动检测仪器的检测值与实际颗粒计数值的变化趋势完全相同，而价格要低于常规颗粒计数检测仪器数倍。

由于常规颗粒计数仪器在运行时只能检测某个粒径范围的颗粒，而浊度脉动检测仪可以有效地检测出大于1μm粒粒物质，并且颗粒浓度及粒径都不受限制，所以后者应该更具代表性，更能真实地反映水中颗粒物质相对含量。因而，该检测技术有可能作为一种全新的颗粒物质总体含量的有效检测方法。

浊度脉动检测方法同样可检测颗粒浓度高的悬浮液，此时光束可有数以千计的颗粒，但检测过程不受颗粒浓度的限制，避免了浊度检测法和常规颗粒计数检测法存在的严重重叠效应问题。这是该方法的一个主要优点。

对于水处理工艺的水质来说，颗粒物质只要低于一定的整体水平即可满足，一般不需要知道颗粒数量和粒径的具体数据。因此使用浊度脉动检测方法会更方便、更快捷，而且具有仪器投资少，运行费用低，维护简单等诸多优点。

通过与显微照相和常规颗粒计数检测仪器相结合的检测和对比运行，表明浊度脉动监测仪的确可真实地反映出水中絮凝体和悬浮颗粒物质的相对尺寸及其变化情况，检测结果可以作为一种相对检测指标，提供出水质或混凝状况。932、已建水厂集散型计算机监控系统

本子专题建立了以广东开平供水集团公司振华水厂为基地的示范工程。针对各单元控制系统的可靠性、集散型系统的可扩展性等方面进行了从理论到实际生产实用的多方位、多层次的研究，为已建成水厂集散型计算机监控系统的推广应用奠定了坚实的基础，完成了合同

中要求的各部分内容。

在振华水厂的应用示范表明，开发的这一集成系统稳定可靠，而且操作简单，颇受水厂技术人员的欢迎。

该部分内容已经在本次会议上进行了鉴定，不再详述。

3、新建水厂集散型计算机监控系统

由中国市政工程西南设计院主持完成的这部分任务，对计算机监控进行开发，在河南省三门峡第三水厂是比较典型的应用实例，所以选择这个工程为本研究的示范工程。

水厂计算机监控系统的主要功能为监视，控制和管理。其中控制直接作用于生产过程。为把因计算机监控系统故障造成的对生产过程的影响减小到最低程度，把提高计算机监控系统的安全性和可靠性放在重要的位置上加以考虑。在计算机监控系统结构设计上，采用多台计算机同时工作，各自完成其特定功能的方式，把风险分散。当某一台出现故障时，不影响系统其它功能的完成。同时监视和管理是集中的，以便于生产管理人员及时了解生产全过程的情况，对全厂的生产进行管理。通过现代通讯技术，将多台计算机连接起来形成一个局域计算机网络，从而形成水厂计算机监控系统。系统中有一台核心主控机，它不直接与生产过程中的各种设备连接，而是通过网络收集其它计算机采集的信息，协调其它计算机之间的关系，为集中监视和管理提供界面。它是整个计算机监控系统信息的交汇点。其它计算机则分布在生产过程的各环节，负责相应工艺环节的监视和控制功能的实现。

在功能满足要求的情况下，计算机监控系统能够投入实行运行的关键是能够适应工业现场恶劣的环境。在研制开发计算机监控系统时，对其防尘、抗震、防电压工业现场恶劣的环境。在研制开发计算机监控系统时，对其防尘、抗震、防电压冲击和电磁干扰方面作了充分的考虑。在器件选择面、板布置、连接方式等方面，也都使其尽量满足工业现场平均无故障时间长，易于操作，易于维护更换等要求。通过不断的完善，终于使开发的这套计算机监控系统从实验室走向工业现场，在实际项目中取得成功的应用。

通过示范工程的应用，证明这套计算机控制系统在用于中小规模的水厂中时，仅滤池反冲洗水量就可节约10%，取得较为明显的社会效益和经济效益。

4、城市供水系统监控技术设备与优化调度研究

该部分内容由深圳自来水公司完成。开发了可靠性高、开放性好、适应性强的城市供水监控调度系统。三年多来的运行实践表明，系统的可靠性高：所有软件平台稳定正确运行；室内安装的各类计算机、通信网络设备均一直正常运行；配水管上安装的硬设备除少量压力变送器因元件受损进行过维修外，数据采集器和电台无一故障。所有这些都保证了系统很高的可靠性与可用性。

基于地理信息系统（DIS）平台，进行了优化调度研究。选择了Autodesk作为GIS平台，除价格因素外，主要还由于它具有（相对）较强的管网分析能力、最擅长于进行我们原有的管网基础资料的输入与整饰。已完成了市区配水管网全部图形文件的整饰，二次开发的管网维护、爆管抢修关阀的应用功能已投入使用，包括停水施工方案的决策，效果良好。提交了先进实用的城市供水监控调度系统的集成技术。城市供水监控调度系统的可靠性、开放性、适应性，很大程度上取决于安装在城市供水调度中心这一层次上的软、硬件平台，整个系统的集成就是调度中心的监控系统与水厂、原水泵站、配水管网各分系统间的通信（即，数据交换）集成。本系统采用的、调度中心这一层次上的SCADA平台为澳洲MITS公司的产品——MOSAIC。这是一个开放性很强的SCADA平台。它支持多种操作系统和监控通信协议，有利于用户的硬件平台选择，和对其它监控平台的集成。

调度管理系统工程已具规模，并获得初期效益。选好调度中心这一层次的系统软件平台与相应的计算机、通信等硬设备，实现对一片配水管网、一个水厂和一个泵站监控系统（已建或新建）的集成，形成一定的系统规模并获取初期效益；同时解决对其它片匹配水管网、其它水厂和泵站的全部集成的技术问题，视其监控系统建设的进度，逐一加入调度管理系统。先期建成的调度管理系统在辅助实时调度决策方面发挥了显著作用，为保证安全可靠供水、实现集团公司对社会作出的供水服务承诺，发挥了积极促进作用，取得了显著的社会效益。借助于已具规模的调度管理系统，集团公司调度中心的调度人员方便地进行了对泵站生产状况的远程（约20公里）实时监视，及时作出原水调度决策，始终保证了对宝安水司的正常原水供应。

四、成果转化、产业化情况以及所取得的直接效益和间接效益

课题对高性能浊度检测仪法和浊度脉动检测仪的检测理论、设备研制及应用技术进行了深入研究，研制出了适合中国国情的、从一般浊度到高浊度水的水中颗粒物质检测仪表系统，并实现了设备的工业产品化。浊度仪的产销已形成规模化，浊度脉动检测仪及相关配厌控制系统已多种水质的实际工程中应用，能满足生产中各种苛刻要求，使技术理论、生产应用、技术服务实现了有机结合。在价格方面要比同类进口设备低40--50%。

以浊度脉动监测仪为核心，开发出可靠、实用、精度高的高浊度水和含油污水投药自控系统，首次解决了高浊度水药剂准确投加这一国内外均未解决的难题，是特种工业污水处理系统浊凝投药自动控制技术的一次重大突破。目前已有多套浊度脉动监测仪表用于实际生产的水质检测和处理工艺过程控制中，取得良好的经济效益和社会效益。

水厂集散型计算机监控系统的研究，结合我国国情，发展适合水厂实际管理和操作水平系统和设备，使得在造价上有较为明显的优势，较国外同等条件的PLC控制设备节约投资40——50%，电耗节约40%，滤池节省水量10%，水厂总运行费用节约5--10%，社会效益和经济效益显著。

研究开发的城市供水监控调度系统中主体软件平台、计算机与通信等硬设备的配套是科学、合理的；解决了大规模计算机应用系统开发中至为关键的集成技术、保证了系统的可靠性、开放性和适应性。同时在项目管理方面积累较丰富的经验，组建一支自动化的专业队伍为系统长期稳定运行的维护和扩展提供了广泛而竖实的人才基础。

第五篇：废纸回收的产业介绍、技术举例及常见的工艺和设备

常见废纸型号解释

美废1号 废杂纸：由不同质量的废纸混合组成，不受包装方式或纤维组成的限制。杂物不得超过2%。不合格废纸总量不得超过10%

美废3号 高级废杂纸：由经过拣选的不同质量的废杂纸混合组成，打包供货。此类废纸（涂布或未经涂布）的磨木浆含量不得超过10%。杂物不得超过0.5%不合格废纸总量不得超过3%。

美废7号 特种旧报纸：经过拣选且不受潮的废旧报纸，打包供货。此类旧报纸既没有受太阳光的曝晒，而且也没有其他杂废纸混杂在其中。其凹印和彩印部分不超过正常的数量。不允许混有杂物。不合格废纸总量不得超过2%

美废8号 特级旧报纸（供脱墨用）：经过拣选且不受潮的废报纸，打包供货。此类旧报纸既没有受太阳光的曝晒，不含杂志、空白纸张、印刷厂过期报刊和其他杂废纸，其凹印和彩色部分不超过正常数量。不得用其它纸张包装。不允许混有杂物。不合格废纸总量不得超过0.25%。

美废11号 旧瓦楞纸箱：旧瓦楞纸箱，其面层为仿箱板纸浆；麻浆或牛皮木浆、打包供货。杂物不得超过1%。不合格废纸总量不得超过5%。

美废13号 双挂面牛皮瓦楞纸新边角料：瓦楞纸边角料，其挂面层为麻浆或牛皮浆，或仿箱板纸浆，打包供货。不允许有不溶性胶粘剂，变形卷筒纸、凹入或凸出的芯层等混入。其芯层或面层均应未经表面处理的。不允许有杂物混入。不合格废纸总量不得超过2%。

废纸脱墨剂的性能

脱墨剂一般均由多种化学品组成。在脱墨过程中所起化学和物理作用各不相同，有些药剂也同时起着几种作用。因此，整个脱墨过程实际上是在多种脱墨组分的作用下，互相补充、互相完善下进行的。如皂化油墨粒子需要皂化剂；而分散剂的作用是分散和游离油墨粒子；为了不使油墨粒子重新聚集并复盖在纤维表面，就要加入吸附剂吸附油墨粒子；还有使废纸脱色的漂白剂；为润湿颜料粒子，使之乳化便于分离溶出，还应有清净剂等。因此，脱墨剂的配方应是使废纸上的油墨产生皂化、润湿、渗透、乳化、分散等多种作用的综合体。作为废纸的脱墨剂，应满足以下要求：

（1）有助于废纸的疏解和脱墨，不产生脱墨后的在吸附现象，使被分离的墨粒容易除去。

（2）降低纸料中含碳量，提高白度，浮选法去污时，碳粒能顺利地随气泡排走。

（3）不影响制成纸浆的得率和纸机生产。

（4）废水易治理

废纸小型造纸机

造纸业已经成为继电信、汽车之后的世界第三大产业，超过了钢铁、航空产业。目前世界各国或地区废纸回收率正在普遍上升，韩国、中国台湾、德国其废纸回收率在75％左右，而我国的废纸回收率仅在30％左右，这比世界废纸平均回收率54％几乎差一半，可见废纸回收潜力巨大。这为投资利用废纸造纸提供了良好的创业、发展机遇。

国家经贸委发布了《再生资源回收利用“十五”发展规划》，国家财政部、税务局连续出台《关于对废旧物资回收经营企业实行增值税优惠政策的通知》，对废旧物资回收企业免征增

值税。环保纸业的发展已为形势所趋。

以HDZ-1型设备日产1吨低档纸品如烧纸、普通包装纸为例（仅以一例作为不准确估计）原料：以废旧纸箱为主，综合成本750元/吨

助剂费用：30元耗电：360度*0.7＝252元

燃料费用：240元工人工资：150元

废纸碎浆机介绍

废纸加工的第一个工序是净化和碎解，即除去废纸中的夹杂物，一般采用的方法是人工对每包废纸进行类别分选，然后将分选后的废纸碎解以便进行继续加工，笔者以卧式水力碎浆机为主介绍（此类碎浆机是我国废纸加工行业中使用最为普遍的一种）、卧式水力碎浆机

卧式水力碎浆机其转子以 120 0～1800转/分钟的速度旋转，使纸浆在槽中作回转运动，纸浆与旋转叶轮，固定刀片间的相对运动以及浆流内部的速度不同而产生的磨擦作用，使纤维互相分散、筛孔的孔径为Ф4～8毫米碎解的浓度为2．5～3．5％，被分散的纤维，穿过筛孔经稳流箱连续排出，夹杂在废纸中的绳索、破布、铁丝、塑料薄膜等，用一端带钩刺的绳子放入浆中，利用这些夹杂物本身具有成绳的作用，用槽顶的绞车不断的将它们从浆中拉出，比重大的杂物则在槽底定期的排出。

２、高浓除砂器

高浓除砂器是在 2．5～3．5％的浓度下，除去纸浆中比重较大的杂物，纸浆从顶部送入高浓除砂器，顶部的转盘以１４００转／分钟速度旋转，纸浆在器内做高速旋转，比重大的杂物（如书钉、砂石等等）受离心力的作用，被甩至器壁，借重力下降，在泥渣收集器内喷入清水，使杂物与纸浆分离，纸浆上升从中心管中溢出。

３、疏解机

经水利碎浆机处理后的浆料中仍含有未完全分散的小纸片，进一步的疏解对提高废纸纸浆的质量是非常重要的，纸浆的疏解可以在一般的打浆机、精浆机以及圆盘磨中进行，但由于废纸都已经过打浆，若再用一般打浆设备进行疏解，不仅电耗高，设备的利用率低，而且纤维再次被切断则使纸浆强度下降，因此，对废纸的疏解，要求在不切断纤维的前提下，使纤维充分地分散，疏解机的机型很多，笔者这里将主要介绍我国使用得比较普遍的疏解机¡¡高频疏解机

①、高频疏解机

高频疏解机型号、结构虽各不相同，但其工作原理基本上是一致的，转子以３０００转／分钟左右的高速度旋转，纸浆在转子与定子之间受到较大的冲击和强烈的流体剪力而使纤维充分分散，经疏解后，纸浆的水化度和帚化度提高，纤维很少被切断，在机械的作用下使油墨从纤维的表面分离出来

旋转齿盘（转子）和固定齿盘（定子）各有三排齿环，转子和定子的齿环相互啮合，齿槽的大小是从中心向外逐渐缩小，而个数却逐渐增多，运转时，浆料进到齿盘的中心，受离心作用从中心经齿槽迂回前进，从齿环的外圈排除处理浆料的浓度在３％左右，定子与转子的齿间的间隙一般在０.８～１.０毫米，相当于纤维的平均长度，因而，齿刃的相对运动对纤维无剪切作用，（纸浆经过高频疏解机处理后，平均纤维长度无显著的改变）

由于转子与定子间的间隙较小，齿盘易于被浆料中的金属夹杂物损坏，所以在高频疏解机之前必须充分除砂，齿盘也必须采用耐磨的钢材

随着加工纸的发展和普遍使用，废纸中的沥青、树脂、塑料等物质增多，使废纸的疏解产生了不少困难，针对上面所述的情况，为了扩大废纸的使用范围，近些年，又出现了一些适应废纸加工的疏解设备，这些设备发展趋势是在３０～３５％左右的较高的浓度下，对纸浆进行揉搓，挤压，增大纤维间的摩擦力，疏解的温度也相应提高，有利于油墨、沥青等物质的分散。

②、单轴式疏解机

其工作原理与一般的锤式破碎机一致，活动的转动锤与固定的刀片都用耐磨的铬钢铸成，在３０％左右的浓度下疏解纸浆，经疏解后的纸浆的打浆度变化不大

③、双螺旋疏解机

由一对互相啮合的螺旋组成，进料一端螺距较大向出料端逐步减少，在３５％左右的浓度下操作，纸料在螺旋间经过挤压、揉搓、分散成单根纤维。

纸种的中英文术语（１）

压敏纸 pressure-sensitive paper

沥青牛皮纸asphalt kraft paper

石蜡纸paraffin paper

聚乙烯涂覆纸 polyethylene coated paper

不规则聚丙烯防潮牛皮纸atactic polypropylene coated moisture proof kraft paper玻璃纸cellophane(regenerated cellulose film)

聚乙烯加工玻璃纸polyethylene extrusion-coated cellophane氯乙烯加工纸vinylidene chloride treated paper

印刷用胶粘纸pressure sensitive adhesive papers for printing纸绳paper string

纸胶带（包装用）gummed paper tapes(for packaging)

牛皮纸袋kraft paper sacks

包装水泥用牛皮纸袋sewn kraft paper sacks for cement

可延伸牛皮纸袋 extensible kraft paper sacks

铝箔防水包装纸aluminium foil laminated package paper

光纤维加固的牛皮纸袋fiber reinforced kraft paper sacks布袋woven bag

黄麻袋jute bag

牛皮纸衬垫、合成树脂布袋kraft lined, synthetic resin woven bag甘薯淀粉包装用牛皮纸袋kraft paper sacks for sweet potato starch马铃薯淀粉包装用牛皮纸袋kraft paper sacks for potato starch挥发性防腐纸volatile corrosion inhibitor

纸幅面尺寸trimmed size of paper

砂纸abrasive paper

砂纸原纸abrasive base paper

吸收性纸absorbent paper

吸水纸，吸收性纸absorbing paper

帐簿纸account book paper

计算机用纸accounting machine paper

无酸纸acid free paper

耐酸纸acid proof paper，acid resistant paper

隔音纸acoustic paper

溴化银印相纸actinometer paper吸湿纸active paper

计算机用纸adding machine paper地址标签纸address label paper胶粘纸adhesive paper

广告纸，招贴纸advertisingpaper仿大理石纸agate paper

仿玛瑙大理石纹纸agate marble paper耐老化纸age resistant paper航空信纸air paper

名片纸alabaster paper

相簿纸alabaster paper

蛋白胶纸albumenized paper

蛋白胶纸albumin paper

地图纸aligning paper

耐碱纸alkali-proof paper

全棉纤维纸all rag paper

全木浆纸all wood paper

仿鳄皮纸allogator imitation paper西班牙草浆印刷纸alpha printing paper