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廠房通風(fēng)機(jī)關(guān)于漸開式翻板閘門幾個(gè)問(wèn)題的討論(1)超凈臺(tái)工作原理

摘要:針對(duì)漂浮物的問(wèn)題提出解決方案,分析了影響閘門運(yùn)行穩(wěn)定的身分,并論證了連桿的長(zhǎng)度對(duì)運(yùn)行穩(wěn)定的影響,優(yōu)化了連桿的尺寸,使閘門運(yùn)行加倍穩(wěn)定。

關(guān)頭詞:水閘閘門連桿滾輪式翻板閘門優(yōu)化穩(wěn)定

漸開式水力自動(dòng)翻板閘門靠水壓力及閘門自重自動(dòng)啟閉,無(wú)需啟閉機(jī)械及其他動(dòng)力,只需少許人員經(jīng)管,可節(jié)省年夜量工程投資及經(jīng)管費(fèi)用,與機(jī)械啟閉閘門相比可節(jié)省投資50以上。尤其在偏遠(yuǎn)的陡漲陡落的河流,水位低時(shí)閘門自動(dòng)關(guān)閉,蓄水澆灌;汛期水位高時(shí)閘門自動(dòng)開啟、泄洪;洪水事后,水位下降,閘門自動(dòng)實(shí)時(shí)回關(guān),可充實(shí)哄騙水利資本,提高水的哄騙率。它能保證較年夜的過(guò)水能力和上游水位較小的壅高值,使堤防工程量年夜為削減。正是由于以上的特點(diǎn),漸開式水力自動(dòng)翻板閘門在交通航道工程和水利工程中獲得越來(lái)越普遍的運(yùn)用。例如臨沂市費(fèi)縣北石溝攔河閘、引黃濟(jì)青年夜沽河水利樞紐工程、沂南縣黃埠攔河閘等都采用這類形式的翻板閘門?墒沁@類閘門在運(yùn)行中也存在著一些問(wèn)題,本文下面將針對(duì)連桿滾輪式翻板閘門(如圖1)的一些常見的問(wèn)題例如漂浮物的梗塞、閘門運(yùn)行的穩(wěn)定問(wèn)題,閘門的結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題進(jìn)行研究進(jìn)而探討其解決方式。

圖1

1.常見的幾個(gè)問(wèn)題及其解決方式

1.1漂浮物梗塞鉸座

當(dāng)閘門建在山區(qū)河流上時(shí),河流行洪時(shí)具有來(lái)勢(shì)猛,速度年夜,沖洗強(qiáng),漂浮物多等特點(diǎn)。當(dāng)雜草、樹枝、樹干等雜物梗塞在鉸座周圍,會(huì)影響閘門的回關(guān),嚴(yán)重的將在閘門與底板之間形成裂縫,閘前蓄不上水。汛后清算這些雜物也比力堅(jiān)苦,需要千斤頂、吊車或滑輪組把閘門開啟起來(lái)斷根,給經(jīng)管工作帶來(lái)很年夜的麻煩,還會(huì)造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。是以若何解決排漂的問(wèn)題是翻板閘門能否在山區(qū)河流運(yùn)用的關(guān)頭問(wèn)題。

圖2

解決方式有以下幾種:(1)在上游設(shè)置導(dǎo)流墩,將漂浮物導(dǎo)向鉸座雙方,削減漂浮物對(duì)鉸座的梗塞。錯(cuò)誤謬誤由于回流等身分的影響仍有殘剩漂浮物會(huì)沖到鉸座里。(2)是在門前設(shè)置攔污柵,錯(cuò)誤謬誤是要定期的斷根柵前的漂浮物。(3)是在連桿上焊接一個(gè)弧形的攔污柵,年夜小視庇護(hù)的范圍而定,在閘門開啟或關(guān)閉時(shí),連桿和攔污柵一起運(yùn)動(dòng),這類方案效果比力好。翻板閘門弧形攔污柵剖面示意圖如圖2所示。

1.2運(yùn)行穩(wěn)定問(wèn)題

水力自控翻板門因其能隨水位漲落而自動(dòng)啟閉、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行靠得住、便于經(jīng)管和造價(jià)低廉等優(yōu)點(diǎn),在中小型閘壩、山塘水庫(kù)的溢洪道、山區(qū)渠道排洪建筑物和人工湖中獲得普遍的運(yùn)用,闡揚(yáng)了很好的效益。然而,由于這類閘門的運(yùn)行情況和受力情況比力復(fù)雜,而其設(shè)計(jì)計(jì)較理論今朝尚不十分完善,運(yùn)行中普遍存在著諸多不穩(wěn)定現(xiàn)象,如突然翻倒、頻仍擺動(dòng)和“拍打”現(xiàn)象,這些就是凡是所說(shuō)的“失穩(wěn)”。所有這些失穩(wěn)現(xiàn)象,對(duì)閘門的正常運(yùn)行長(zhǎng)短常有害的,輕者能引發(fā)工程結(jié)構(gòu)的整體振動(dòng),發(fā)生噪音,重者可致使閘門破壞。

影響閘門穩(wěn)定的身分很多,其中主要有:(1)閘門面板上的溢流水舌與閘下孔流間形成空腔,空腔中的空氣被水流帶走形成不穩(wěn)定的負(fù)壓。(2)閘門兩側(cè)邊壁使過(guò)閘水流兩側(cè)形成漏斗,帶進(jìn)空氣使空腔壓力不穩(wěn)。(3)閘門剛開啟時(shí)遠(yuǎn)驅(qū)水躍在閘門底部發(fā)生的負(fù)壓。(4)閘門開度小時(shí)形成的波狀水躍。(5)閘門全開時(shí)臨界淹沒水躍(6)風(fēng)浪造成閘上游水位不穩(wěn)定也影響閘門的運(yùn)行穩(wěn)定。

為了保證閘門的穩(wěn)定運(yùn)行可在閘門后設(shè)置兩道通氣孔,通氣孔面積應(yīng)跨越閘門淹沒面積的5。在水工結(jié)構(gòu)上要保證水流流態(tài)平順,邊墻頭部、閘墩、支墩、防護(hù)墩等的迎水部門盡量做成流線型。要從結(jié)構(gòu)上保證閘門自身的阻尼作用從而保證閘門的穩(wěn)定運(yùn)行,例如連桿滾輪式翻板閘門的連桿長(zhǎng)度和后支點(diǎn)高度要合適。而連桿長(zhǎng)度及其后支點(diǎn)縱坐標(biāo)對(duì)穩(wěn)定的影響則需要論證。以下將經(jīng)由過(guò)程工程實(shí)例具體分析計(jì)議。

1.3結(jié)構(gòu)優(yōu)化問(wèn)題

連桿滾輪式翻板閘門哄騙連桿的阻尼作用,使閘門的穩(wěn)定性有了極年夜的改善,阻尼越年夜,抗“拍打”的能力越強(qiáng),這類閘門的連桿、滾輪的尺寸年夜小和位置設(shè)置適當(dāng)時(shí),基本不會(huì)發(fā)生拍打現(xiàn)象。是以,在進(jìn)行閘門設(shè)計(jì)時(shí),要合理肯定滾輪的直徑、連桿的長(zhǎng)度及連桿后支點(diǎn)位置,選擇連桿阻尼作用年夜,啟閉水位低的尺寸作為設(shè)計(jì)值,從結(jié)構(gòu)上連結(jié)閘門自身的阻尼作用,保證其運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。在以下的工程實(shí)例中,針對(duì)連桿滾輪式水力自動(dòng)翻板閘門的連桿長(zhǎng)度,經(jīng)由過(guò)程對(duì)幾個(gè)方案的比力,得出一個(gè)較好的方案,進(jìn)而說(shuō)明連桿長(zhǎng)度對(duì)運(yùn)行穩(wěn)定的影響。

2.工程實(shí)例
某閘,門高2.6米,門寬6米,擋水高度2.51米。運(yùn)行特征水位:(均以相對(duì)高程暗示)門底坎高程0.00米,閘門頂高程2.51米,啟動(dòng)水位2.60米,全開水位2.87米,全開角度78度,關(guān)閉水位2.51米,最年夜設(shè)計(jì)水頭6.50米。滾輪的直徑d=0.53m、連桿的長(zhǎng)度l=1.487m,
在門重g,門葉上游面、底緣、頂緣和下流面所承受的水壓力協(xié)力p1、p2、p3、p4,門下空腔負(fù)壓的下拉力p5,和滾輪的支承力n及連桿的內(nèi)力t的作用下,憑據(jù)力的平衡關(guān)系(m開=m關(guān)),計(jì)較出上游水位h不竭變化進(jìn)程中閘門的開度a,獲得h~a關(guān)系曲線。
閘門在開關(guān)門進(jìn)程中上游水位與閘門轉(zhuǎn)角的關(guān)系曲線如圖3所示。從圖中可以看出,閘門在肆意開度位置,其開門水位較關(guān)門水位高,差值基本為2cm左右。可見閘門對(duì)避免“拍打”有一定的阻尼作用。這類阻尼作用主要是由滾輪、連桿機(jī)構(gòu)自己決議的。連桿滾輪式翻板閘門哄騙連桿的阻尼作用,使閘門的穩(wěn)定性有了極年夜的改善,阻尼越年夜,抗“拍打”的能力越強(qiáng),閘門的連桿和滾輪設(shè)計(jì)合理時(shí),基本不會(huì)發(fā)生拍打現(xiàn)象。
當(dāng)開門力矩與關(guān)門力矩總和為零,閘門處于穩(wěn)定狀態(tài)。若來(lái)流量稍有增加,動(dòng)水壓力增年夜,開門力矩有一細(xì)小增量,這時(shí)候連桿會(huì)發(fā)生反力,形成阻抗力矩來(lái)阻止其旋轉(zhuǎn),該阻抗力矩隨著來(lái)水流量的增加而逐漸增年夜,當(dāng)其到達(dá)最年夜值時(shí),則閘門將處于向右轉(zhuǎn)動(dòng)前的極限平衡狀態(tài)。反之,若來(lái)水流量稍有削減,動(dòng)水壓力減小,則發(fā)生一細(xì)小關(guān)門力矩,這時(shí)候連桿將發(fā)生拉力,拉力形成的力矩使閘門維持穩(wěn)定。連桿的位置隨閘門的開啟(或關(guān)閉)是會(huì)發(fā)生變化的。當(dāng)動(dòng)水壓力增加(或削減)到一定值時(shí),閘門將增加(或削減)其開度,從而使動(dòng)水壓力增量又發(fā)生改變,閘門在新的位置經(jīng)由過(guò)程新的連桿反力矩(或拉力矩)重新維持穩(wěn)定。是以,連桿的反力不是不變的,而是以不竭改變的量來(lái)使閘門在新的變量中維持穩(wěn)定。同時(shí),由于連桿的存在,緩沖了閘門的轉(zhuǎn)動(dòng)速度,使閘門必需在克服連桿反力矩(或拉力矩)的最年夜值后才能轉(zhuǎn)到新的開度。這樣,就保證了閘門的開啟和關(guān)閉到達(dá)相對(duì)穩(wěn)定。

為了便于分析連桿長(zhǎng)度對(duì)閘門運(yùn)行的影響,本文設(shè)計(jì)了五種典型方案,即連結(jié)翻板閘門的滾輪半徑和連桿后支點(diǎn)高度不變,后支點(diǎn)向上下流水平移動(dòng),各方案間的后支點(diǎn)水平距離距離為5cm,方案①:l=1.581m,方案②:l=1.534m,方案③:l=1.487m,方案④:l=1.439m,方案⑤:l=1.393m,如圖4所示。

圖4改變連桿長(zhǎng)度的五種典型方案

經(jīng)由過(guò)程自己編寫的開門運(yùn)行法式open.for的運(yùn)算,可以獲得各方案閘門在開門進(jìn)程中上游水位h與閘門的角度f(wàn)的關(guān)系曲線,如圖5所示。

圖5分歧連桿長(zhǎng)度的開門曲線

圖5反映了連桿長(zhǎng)度的變化對(duì)閘門開門曲線的影響,從圖中可看出:連桿長(zhǎng)度設(shè)計(jì)不合理,連桿長(zhǎng)渡過(guò)長(zhǎng),翻板閘門啟動(dòng)后迅速到達(dá)全開位置,翻板閘門運(yùn)行不穩(wěn)定,如方案①。連桿長(zhǎng)度不夠,閘門的開門曲線過(guò)于平緩,閘門最年夜開度較小,影響泄洪排澇,且全開水位較年夜,上游水位漲幅過(guò)年夜,會(huì)造成上游農(nóng)田的淹沒,如方案⑤。方案③的開門曲線較平穩(wěn)滑膩,閘門最年夜開度也較年夜,講明閘門運(yùn)行較穩(wěn)定,且全開水位較低,上游水位漲幅較小。各方案對(duì)應(yīng)的各項(xiàng)指標(biāo)如表1所示。

表1各方案對(duì)應(yīng)的各項(xiàng)指標(biāo)

方案

方案①

方案②

方案③

方案④

方案⑤

連桿長(zhǎng)度(m)

1.581

1.534

1.487

1.439

1.393

最年夜開門角度(°)

79.79

79.85

79.96

79.92

79.91

上游啟動(dòng)水位(m)

2.55

2.55

2.55

2.55

2.55

上游全開水位(m)

2.78

2.81

2.85

2.87

2.92

上游水位漲幅(m)

0.27

0.30

0.34

0.36

0.41

對(duì)應(yīng)分歧的連桿長(zhǎng)度,翻板閘門運(yùn)行時(shí)所能到達(dá)的最年夜開門角度θm也分歧,其變化紀(jì)律如圖6所示。

圖6連桿長(zhǎng)度與閘門最年夜開度的關(guān)系曲線

圖中曲線有唯一的極值點(diǎn)(1.477,79.97),即θm最年夜值為79.97,對(duì)應(yīng)的l=1.477m。是以,l=1.477為連桿的優(yōu)化長(zhǎng)度。

3.結(jié)論

在平原地域,尤其是城市的水渠中運(yùn)用翻板閘門,由于水流比力清澈,漂浮物和雜物都比力少,所以沒必要斟酌排漂的問(wèn)題,但在山區(qū)中,由于山上沖下來(lái)的樹枝、雜草很多,所以都要斟酌用攔污柵來(lái)避免鉸座被纏住而影響翻板閘門的運(yùn)行穩(wěn)定。

經(jīng)由過(guò)程以上的分析,我們認(rèn)為連桿長(zhǎng)度,和后支點(diǎn)的高度對(duì)翻板閘門運(yùn)行穩(wěn)定的影響很年夜,是以對(duì)翻板閘門的設(shè)計(jì)中,應(yīng)當(dāng)斟酌連桿長(zhǎng)度的優(yōu)化問(wèn)題,找一個(gè)合適的連桿長(zhǎng)度和后支點(diǎn)的位置以便使翻板閘門的開啟角度最年夜,從而保證翻板閘門的運(yùn)行穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

1.任廣云等,漸開式翻板閘門的幾個(gè)設(shè)計(jì)問(wèn)題[j],水利水電科技進(jìn)展,1999,10

2.李宗健等,水力自動(dòng)閘門,水利水電出書社,1987,8



超凈臺(tái)的優(yōu)點(diǎn)是操作方便自如,比較舒適,工作效率高,預(yù)備時(shí)間短,開機(jī)10分鐘以上即可操作,基本上可隨時(shí)使用。在工廠化生產(chǎn)中,接種工作量很大,需要經(jīng)常長(zhǎng)久地工作時(shí),超凈臺(tái)是很理想的設(shè)備。超凈臺(tái)由三相電機(jī)作鼓風(fēng)動(dòng)力,功率145~260W左右,將空氣通過(guò)由特制的微孔泡沫塑料片層疊合組成的“超級(jí)濾清器”后吹送出來(lái),形成連續(xù)不斷的無(wú)塵無(wú)菌的超凈空氣層流,即所謂“高效的特殊空氣”,它除去了大于0.3μm的塵埃、真菌和細(xì)菌孢子等等。超凈空氣的流速為24~30m/min,這已足夠防止附近空氣可能襲擾而引起的污染,這樣的流速也不會(huì)妨礙采用酒精燈或本生燈對(duì)器械等的灼燒消毒。工作人員就在這樣的無(wú)菌條件下操作,保證無(wú)菌材料在轉(zhuǎn)移接種過(guò)程中不受污染。但是萬(wàn)一操作中途遇到停電,暴露在未過(guò)濾空氣中的材料便難以避免污染。這時(shí)應(yīng)迅速結(jié)束工作,并在瓶上作出記號(hào),內(nèi)中的材料如處于增殖階段,則以后不再用作增殖而轉(zhuǎn)入生根培養(yǎng)。如為一般性生產(chǎn)材料,因其極其豐富也可棄去。如處于生根過(guò)程,則可留待以后種植用。


超凈臺(tái)電源多采用三相四線制,其中有一零線,連通機(jī)器外殼,應(yīng)接牢在地線上,另外三線都是相線,工作電壓是380V。三線接入電路中有一定的順序,如線頭接錯(cuò)了,風(fēng)機(jī)會(huì)反轉(zhuǎn),這時(shí)聲音正;蛏圆徽#瑑襞_(tái)正面無(wú)風(fēng)可用酒精燈火焰觀察動(dòng)靜,不宜久試,應(yīng)及時(shí)切斷電源,只要將其中任何兩相的線頭交換一下位置再接上,就可解決。三相線如只接入兩相,或三相中有一相接觸不良,則機(jī)器聲音很不正常,應(yīng)立即切斷電源仔細(xì)檢修,否則會(huì)燒毀電機(jī)。這些常識(shí)應(yīng)在開始使用超凈臺(tái)時(shí)就向工作人員講解清楚,免除不應(yīng)造成的事故與損失。


超凈臺(tái)進(jìn)風(fēng)口在背面或正面的下方,金屬網(wǎng)罩內(nèi)有一普通泡沫塑料片或無(wú)紡布,用以阻攔大顆粒塵埃,應(yīng)常檢查、拆洗,如發(fā)現(xiàn)泡沫塑料老化,要及時(shí)更換。除進(jìn)風(fēng)口以外,如有漏氣孔隙,應(yīng)當(dāng)堵嚴(yán),如貼膠布,塞棉花,貼膠水紙等。工作臺(tái)正面的金屬網(wǎng)罩內(nèi)是超級(jí)濾清器,超級(jí)濾清器也可更換,如因使用年久,塵粒堵塞,風(fēng)速減小,不能保證無(wú)菌操作時(shí),則可換上新的。


超凈臺(tái)使用壽命的長(zhǎng)短與空氣的潔凈程度有關(guān)。在溫帶地區(qū)超凈臺(tái)可在一般實(shí)驗(yàn)室使用,然而在熱帶或亞熱帶地區(qū),由于大氣中含有高量的花粉,或多粉塵的地區(qū),超凈臺(tái)則宜放在較好的有雙道門的室內(nèi)使用。任何情況下都不應(yīng)將超凈臺(tái)的進(jìn)風(fēng)罩對(duì)著開敞的門或窗,以免影響濾清器的使用壽命。


無(wú)菌室應(yīng)定期用70%酒精或0.5%苯酚噴霧降塵和消毒,用2%新潔爾滅抹拭臺(tái)面和用具70%酒精也可,用福爾馬林40%甲醛加少量高錳酸鉀定期密閉熏蒸,配合紫外線滅菌燈每次開啟15分鐘以上?shù)鹊认緶缇侄,以使無(wú)菌室經(jīng)常保持高度的無(wú)菌狀態(tài)。接種箱內(nèi)部也應(yīng)裝有紫外線燈,使用前開燈15分鐘以上照射滅菌,但凡是照射不到之處仍是有菌的。在紫外線燈開啟時(shí)間較長(zhǎng)時(shí),可激發(fā)空氣中的氧分子締合成臭氧分子,這種氣體成分有很強(qiáng)的殺菌作用,可以對(duì)紫外線沒有直接照到的角落產(chǎn)生滅菌效果。由于臭氧有礙健康,在進(jìn)入操作之前應(yīng)先關(guān)掉紫外線燈,關(guān)后十多分鐘即可入內(nèi)。


在超凈工作臺(tái)上亦可吊裝紫外線燈,但應(yīng)裝在照明燈罩之外,并錯(cuò)開照明燈平行排列,這樣在工作時(shí)不妨礙照明。若將紫外線燈裝入照明燈罩玻璃板里面,這是毫無(wú)用處的,因?yàn)樽贤饩不能穿透玻璃,它的燈管是石英玻璃,而不是硅酸鹽玻璃制成的。


接種室內(nèi)力求簡(jiǎn)潔,凡與本室工作無(wú)直接關(guān)系的物品一律不能放入,以利保持無(wú)菌狀態(tài)。接種室內(nèi)的空氣與外界空氣應(yīng)絕對(duì)隔絕,預(yù)留的通氣孔道應(yīng)盡量密閉。通氣孔道可設(shè)上下氣窗,氣窗面積宜稍大,需覆上4層紗布作簡(jiǎn)單濾塵。在一天工作之后,可開窗充分換氣,然后再予以密閉?傊,既要清潔無(wú)塵無(wú)菌,又要空氣新鮮,適宜工作。覆在通氣窗上的紗布應(yīng)經(jīng)常換洗。但是上述種種措施只是理想的設(shè)計(jì)方案,往往不易全面做到,其實(shí)只要嚴(yán)格無(wú)菌操作手續(xù),在門窗敞開的室內(nèi),有超凈臺(tái)的保護(hù),接種的污染率仍可控制在生產(chǎn)上可以容忍的水平。


超凈工作臺(tái)的使用管理


1.目的:維持屏障工程的生物潔凈度,保護(hù)工作人員的安全,維護(hù)動(dòng)物福利,保障機(jī)組的正常運(yùn)轉(zhuǎn),盡量減少可影響科研成果的各種可變因素。


2.原則:屏障工程內(nèi)的超凈工作臺(tái)只能用于建立動(dòng)物模型的手術(shù)、轉(zhuǎn)基因小鼠的日常操作。


3.使用管理:


(1)每次使用超凈工作臺(tái)時(shí),實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)先開啟超凈工作臺(tái)上的紫外燈,紫外照射20分鐘后使用。


(2)開啟超凈工作臺(tái)工作電源,關(guān)閉紫外燈,并用75%的酒精或0.5%過(guò)氧乙酸噴灑擦拭消毒工作臺(tái)面。


(3)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)按照無(wú)菌操作規(guī)程操作。


(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,用消毒液擦拭工作臺(tái)面,關(guān)閉工作電源,重新開啟紫外燈照射15分鐘。


(5)如遇機(jī)組發(fā)生故障,應(yīng)立即通知?jiǎng)游飳?shí)驗(yàn)室,由專業(yè)人員檢修合格后繼續(xù)使用。


(6)實(shí)驗(yàn)人員應(yīng)注意保持室內(nèi)整潔。
(7)超凈工作臺(tái)的濾材每2年更換一次,并作好更換記錄。

廠房通風(fēng)機(jī)
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