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亚美体育官网过滤设备十篇

  几十年来,油库发油系统使用的过滤器一直未得到改进,主要存在以下缺陷:一是长时间使用情况下,过滤不彻底,导致腰轮流量计被卡死不能发油的情况时有发生,特别是新建或改建的零发油管路系统,会频繁发生腰轮流量计被卡死的情况,不但造成经济损失,还大大影响油料正常发出;二是排气系统不可靠,不能实现自动排气,时常排完气后会喷出油来,既污染环境,又会增加安全隐患,还会造成计量不准;三是清除水分和杂质比较困难,随流进入腰轮流量计内将残存积淀,使得腰轮流量计的金属轴承因锈蚀而损坏。据某范围内不完全统计,每年因上述原因损坏的流量计就高达10%;四是清洗过滤网间隔时间短,拆装效率低,安全隐患多。由此可见,为消除隐患、提高效率、增强可靠性,当前急需研制一种油气自动分离过滤设备,以替代传统的分离过滤器。

  油气自动消气过滤器外壳采用钢板焊接结构的内压容器,容器内顶部装有浮球活塞式硬密封消气系统;内腔装有倒置式过滤筒,并设有浮球式液面控制阀控制液面升降,排出气体;排气阀出口装有油气分离装置,能有效的分离气体中的油雾,并能消除液体出现的喷溅。

  当成品油从消气过滤器进口流入后,通过安置在壳体内的过滤芯,将固体杂志去除,杂质自动滑向排污口,液体通过过滤网组件时,改变液体流动大神28官网,使油品中的自由气体和部份溶解气体充分溢出,气体上升到分离器顶部,形成气体空间,出现油气界面。随着气体量的不断增加,气体空间不断扩大,液面不断下降,浮球在自重的作用下,随着液面下降,带动连杆机构,打开排气阀排气,气体经过单向阀,油气分离装置后外排到大气。随着气体的排出,液面会迅速上升,浮球也随之上升,并带动连杆机构,关闭小阀和活塞式导阀,使液体不能外溢,当气体又聚积到一定程度时,排气阀重新打开排气,然后关闭。排气—关闭—排气—关闭,如此循环工作。这样经过过滤和消气后,从消气过滤器出口流出的便是洁净且不含气体的液体。

  当含有油雾或者油液的气体由排气阀口排出时油水分离器经过分散、阻挡、吸收等功能使油雾,油液暂存在玻璃视窗内。油水分离器设专门的排液球阀,右旋第一档为油液通过胶管外排到专门的收集容器中,左旋第一档为油液回流到管道中(只能在管道无压力的情况下)。

  在沿用传统分离过滤基本概念的基础上,该装置从壳体到内部结构进行大胆革新,主要呈现出以下特点:

  (1)过滤器采用钢制椭圆型封头作为底面,底端由上凸型改为下凸抛物线型,并配有大口径的清洗通道,并在最底端安装排污丝堵。其结构有利于过滤下来的各种杂质、水份快速沉入至最底部,以便于快速排出和清洗。解决了腰轮流量计容易被固体颗粒污染物卡死,或使腰轮流量计加剧磨损的问题。

  (2)排气阀采用特别设计的硬密封结构,在不锈钢浮子的作用下,能自动校正密封接触线,密封面材质的耐磨性高,实现了硬密封。确保油气排放完毕,能随时关闭排气孔,解决了过滤分离器不能实现自动排气和发出第一车油料数量不准的问题。

  (3)增加了油气分离装置,能自动分离气体中的雾状油液,减少了油气外排带来的危险及环境污染,能有效的防止管道压力波动,导致液体流速不稳定而引起的排气阀喷溅油液的现象。

  (4)排气口增加了单向阀,只能排气不能进气,有效的避免了停泵时液体自流导致大气倒灌,造成流量计计量不准的现象。

  (5)在安装尺寸允许的范围内,增大了消气过滤器的内部过流体积,增加了气体的滞留时间,增强了排气能力,流速降低了,折装方便、静电产生少了。

  (6)采用高强度透明材料,安装了过滤器观测装置,并在透明装置的顶端安装了过滤装置,防止了油料直接从排气口飞溅至大气,实现了随时观测,解决了油料容易溢出的问题。

  油气自动分离过滤器,适用于容积式流量计计量液体流量的过程中,分离管道流动介质中气体、过滤介质中杂质,从而保证流量计计量准确性,延长流量计的使用寿命。我们从消气能力的稳定性、排气阀的可靠性、水杂排放的残留量和彻底性等方面进行了试验性使用,用户普遍认为:该装置构思新颖、结构紧凑、安装方便、性能可靠,有效地解决了传统分离过滤器的常见问题,使用后未出现流量计卡死、排气阀排气时液体外溢、水杂排放不彻底等现象,同时,过滤网的损坏率明显下降,过滤网的清洗时间由原来的每季度清洗一次,可以提高到一年以上,更换时间由原来的一年一次,提高到二年以上,大大降低了劳动强度和事故隐患出现的概率。

  传统的分离过滤器设计存在诸多缺陷,实际使用中基本形同虚设,不但对流量计起不到有效的保护作用,甚至会间接损坏流量计,同时,油气分离的不彻底和排气功能的不稳定,直接影响了流量计计量的准确性和整个发油系统的工作效率。新研制的油气自动分离过滤设备,在保留基本概念的基础上,从壳体到内部结构进行全面革新,确保了发油系统分离过滤设备功能的真正发挥,具有较高的应用推广价值。

  工艺流程说明: 生活污水经过厂外管网系统收集并经人工粗格栅拦截后, 进入进水泵站, 人工粗格栅的栅条间距60mm, 即直径在60mm 以上的渣子被人工粗格栅去除。之后经过格栅前闸门流过机械粗格栅机, 机械粗格栅机的栅条间距30mm, 直径在30mm 以上的渣子被机械粗格栅机去除, 经皮带运输机送到螺旋压榨机挤走渣子中的部份水份并压缩体积后运走, 渣子的去除是为了后续处理的安全。之后, 污水经过潜水泵提升, 进入生化处理系统。至此, 进水泵站的进水工艺过程完成。

  现场手动控制是控制中的最优先级, 人为现场直接干预, 多用于机电设备故障排除或检修时用。

  由操作人员在中心控制室人为控制泵站内的机电设备, 多用于特殊情况的处理。

  机械粗格栅机、皮带机、螺旋压榨机按编排好的PLC 程序自动运行, 其启动和停止的时间根据实际情况任意可调,即2台机械粗格栅机交替运行,而皮带机、螺旋压榨机联动, 根据生产需要和渣量的多少,可联锁或不联锁。

  水泵的使用应本着使用时间均衡的原则, 即连续运行时间长的水泵在停泵时优先停止, 而启动水泵时, 应优先启动累计运行时间短的水泵。如各台水泵的连续运行时间和累计运行时间完大神28官网样, 则可优先启动编号大或编号小的泵。

  根据安装在水泵前的超声波液位计检测的液位高度, 来自动投入和停止不同数量的水泵, 同时,还应设定高、低极限报警水位, 一旦超声波液位计检测到报警水位, 就发出声光报警信号, 低于低极限报警水位则自动停止水泵运行, 高水位除启动所有允许启动的水泵外还须提醒操作人员注意观察。

  在采用液位控制水泵的启停时, 一定要注意水泵的启停不能用同一个液位高度来控制, 那样有可能会使水泵在此水位频繁启停, 使水泵及电器元件受损。可根据泵房进水的有效深度, 设置若干液位值代表不同的进水量, 其中最高位和最低位液位除启动和停止相应的设备外, 还可兼做极限报警液位使用, 以提醒操作人员注意。水泵在启动和停止时, 其工作过程一定要有一个液位高度段, 高液位启动, 低液位停止, 避免水泵在同一液位处的频繁启停。

  在中控室操作计算机中设定水泵的安全保护电流值, 通过实时采集水泵运行时的电流值并与之比对, 一旦超过设定值即自动停止水泵的运行, 并发出报警信号, 提醒操作人员及时处理, 防止因运行电流过高对水泵造成的损害。

  水下设备在长时间工作后, 其水下部份必然会发生故障, 此时就必须在切断进水的情况下进行检修。应根据实际情况设置断水闸门, 以便切断进水, 闸门的选择和安装应考虑日后闸板上密封件的更换方便, 闸门的控制有现场手动控制和远程手动控制两种。为了在检修设备时不影响生产, 最好将泵房分成相对独立的两部分, 平时连通常开, 两部分同时使用, 一旦设备故障需停水检修时, 则将连通阀门关闭, 检修有故障的部分, 而没有故障的部分则继续运行, 互为备份, 这样就可作到维修、运行两不误。

  大中型污水厂水泵、阀门等设备一般自重较重, 多为几百公斤至几吨, 考虑到日后的检修方便, 在泵房内设置了电动葫芦等起吊设备, 一定要注意起吊高度应使水泵能够被一次安全地吊至工作位置和检修位置。此外, 由于泵房中的有害气体及机械噪声的影响, 以及维修条件的限制, 一般水泵不宜在泵房内长时间检修, 需另设检修场地, 所以还要考虑水泵的外运和运输车辆进出泵房的道路设计, 即起吊设备能将吊起的水泵放到运输车辆上并顺利运走。

  (1)水泵能够被电动葫芦安全地吊至工作位置和检修位置的条件是: h1+h2≥h3+h4。

  (2)水泵能够被电动葫芦一次安全地吊上运输卡车的条件是: 水泵被电动葫芦吊起后距地面的高度≥卡车车厢的最高点。

  只有同时具备以上2个条件, 水泵才能被安全地从池底吊到卡车上, 方便维修和运输, 设备和人身安全才有根本的保证。如果在设计时没有满足起吊和外运的条件, 将导致水泵无法吊出维修, 或者在吊运过程中被迫冒险违章作业, 给人身和设备带来巨大的安全隐患。

  在污水处理厂臭气的成分是复杂多变的。一般主要由碳、硫、氮等元素组成。研究人员按气体的化学组分不同, 将其分为3 类:(1)含硫化合物,如H2S、硫醇、硫醚类;(2)含氮化合物,如氨、胺类、酰胺、吲哚等;(3)含氧的有机物,如醇、酚、醛、酮、有机酸等。其中H2S、NH3是臭味的主要组成成分。

  城市污水处理厂的恶臭成分主要来源于污水处理及污泥处理工程。在通常采用的二级生物处理的污水处理厂中, 污水一般经过的处理工段依次为粗格栅、提升泵站、细格栅及沉砂池、生物反应池、二沉池、消毒池。其产生的污泥一般在厂区内进行贮存、浓缩、脱水, 必要时还要进行消化稳定处理。

  Ottengraf 等提出了生物膜理论,并建立了如图1 所示的理论模型来描述低浓度有机废气的净化过程。孙石等较早地在国内介绍了Ottengraf 模型,并认为恶臭气体在生物滤池中的吸附净化一般要经历以下几个步骤:(1)废气中的有机污染物首先同水接触并溶解(混或合) 于水中, 即由气膜扩散进入液膜; (2)溶解(或混合)于液膜中的有机污染物在浓度差的推动下进一步扩散到生物膜内,进而被其中的微生物捕获并吸收;(3)进入微生物体内的有机污染物在其自身的代谢过程中作为能源和营养物质被分解, 最终转化为无害的化合物。

  生物除臭滤池由臭气收集系统、加湿系统、生物填料系统、水源输送、滤液排放等几个部分构成。其工艺原理图如图2 所示。

  论文摘要:一种筒式聚合物熔体过滤机,包括支座体及位于其上的筒体组件及操纵阀体,其特征在于:筒体组件及操纵机构外罩有保温层组件,筒体组件内依次装有热交换器、授液盘、过滤器组件,该装置解决了现有聚合物熔体过滤设备加热熔体温度不均匀,过滤精度低、泄漏严重的问题,可广泛作为化纤行业各种流量熔体的过滤设备。

  筒式聚合物熔体过滤机,专利号:91208976·8是化纤行业的生产厂家用来过滤聚酯原料不可缺少的设备,该机分立式、卧式,大、中、小三种型号,每种型号都是根据化纤行业生产厂家的要求(使用螺杆挤压机的型号、聚酯原料种类的不同),过滤精度要求,生产现场的安装具体情况而设计的。下面,就筒式聚合物熔体过滤机的构成及应用做一简单介绍。

  二十世纪九十年代,化纤行业中用来过滤聚脂熔体原料的设备为一种板框式压滤机或立式、卧式过滤器,其过滤方式是熔体原料通过螺杆挤压机的管道进入筒式聚合物熔体过滤机的过滤器组件的过滤筒体内,经过金属过滤芯部件滤出,由出料口管道输出达到过滤的目的。此种设备主要存在着这么几个方面的问题:

  1.1.4结构单一,只有七芯以下的两室小流量型的,不能满足化纤行业各厂家生产 发展 的需要。

  1.2筒式聚合物熔体过滤机(专利号:91208976·8)的构成及其优点

  筒式聚合物熔体过滤机包括,支座体及位于其上的筒体组件及操纵阀体。其特征在于:筒体组件及操纵机构外罩有保温层组件,筒体组件内依次装有热交换器、授液盘、过滤器组件,过滤器组件包括过滤器筒体,其内装有过滤芯,过滤器上端盖通过止口与过滤筒体相连,下端盖通过密封圈与过滤器筒体连成一体,过滤器上端盖加工有入料口,下端盖加工有出料口,过滤室筒体外罩有保温层。

  上述所说的保温层组件由薄钢板或不锈钢板焊接成形,内腔里装有玻璃丝棉或硅酸铝岩棉。操纵阀体组件包括阀体、阀杆、连接套杆、密封垫圈、密封圈、螺杆套筒、滚针轴承、手轮支架、手轮、螺帽等组成。

  1.2.1由于采用热管技术和远红外加热技术,加热熔体温度均匀、节能效果好,可控制在295℃-315℃之间任意调解;

  1.2.2过滤精度高,可在20μ、25μ、30μ、40μ、60μ等范围内根据需要任选;

  1.3筒式聚合物熔体过滤机(实用新型专利号:91208976·8)的一个最佳实施例

  因本实用新型可根据用户的具体要求,进行专门的设计,现只介绍一款的具体构成,以供大家 参考 。一般的筒式聚合物熔体过滤机由以下几部分组成:

  1.3.1支座组件:支座组件采用标准槽钢焊接而成,可选用方形及三角形两种形式,底部带有滚轮,便于移动。其作用是用于整机的支撑部件的安装和其它零部件定位用。

  1.3.2筒体组件:支座组件上安装有筒体组件,其作用是用来安装过滤器组件、热交换器组件、连接架组件及操纵阀体组件、授液盘等。筒体组件的作用是把设备的各部分连成一体,筒体组件采用厚钢板卷制,由两块立式连接板焊接成形。

  1.3.3热交换器:热交换器位于筒体组件内,用无缝钢管焊接或铝合金铸造成形且外表涂有远红外涂料。

  1.3.4授液盘:授液盘位于热交换器内,其作用是用来接收废液保持过滤器组件与热交换器组件及其它部件的清洁,采用薄不锈钢板焊接成形。

  1.3.5过滤器组件:授液盘内为过滤器组件,它包括过滤室筒体,上下端盖,下端盖通过过滤芯定位与过滤室筒体相连。在过滤芯定位板与过滤室筒体下端盖之间安装有密封圈,其作用是保证密封良好,无泄漏、流量大。过滤芯安装在滤芯固定板上,用于控制聚酯熔体原料从管道流经过滤器进行切换。

  1.3.6操纵阀组件:导向作用的操纵阀组件由阀体、阀杆、连接套杆、密封垫圈、密封圈组件、螺杆套筒、滚针轴承手轮支架、手轮部件、螺帽等组成,阀体采用不锈钢材料制造,在筒体组件及操纵阀体外罩有保温层,采用薄钢板或不锈钢焊接成形。内腔里面装有玻璃丝棉或硅酸铝岩棉,其作用是设备的保温、保持热平衡作用。

  整个设备的工作过程是:整机组装后,在生产线中安装定位,操纵手轮,使阀杆部件的通道与过滤器组件管道处于相通的位置,熔体原料通过原料管道或螺杆挤压机的管道在一定的压力作用下,流进过滤器组件内,经过过滤芯滚出,由出料口管道送入计量泵或喷丝箱体管道达到过滤的要求。在运行一定的时间为一个周期后,通过操纵阀体组件、操纵手轮,把阀杆部件拉向第ⅱ过滤器组件管道相通位置,进行切换接通工作。达到连续过滤生产目的。

  该装置解决了现有聚合物熔体过滤设备加热熔体温度不均匀,过滤精度低、泄漏严重的问题,可广泛作为化纤行业各种流量熔体的过滤设备。

  前言:铝箔材料在使用的过程中,轧制是第一道工序,后面还包含退火、复卷、着色等工序,后面所有的工序都要求铝箔材料表面具备非常高的洁净度,为了满足这一要求,就需要利用清洗设备对轧制完成的铝箔材料进行清洗,以便于保证后面工序的正常进行。在清洗设备中,清洗液循环装置是非常重要的组成部分,当前的循环装置还存在一定的缺陷,必须要进行完善,以便于提升实用性。

  之所以要进行装置的研究,主要的目的就是弥补现有装置的缺陷,在进行装置研究的过程中,主要的工作包含以下几种,每项工作内容均须达到不同的目的:第一,选择过滤器,当前市场上所具备的过滤器型号比较多,在进行型号选择工作时,要达到降低成本、提高生产效率的目的;第二,液箱结构设计,液箱主要用来装清洗液,当液箱的容积比较小时,所能容纳的清洗液就会比较少,进而导致生产效率比较低,另外,净污液箱经常会发生窜液的现象,造成清洗质量比较差,液箱的结构设计完成之后,容积小、窜液的问题都会被解决,从而达到集中管理的目的,并提升清洗的质量;第三,管路设计,管路是循环装置中比较重要的组成部分,在循环装置工作的过程中,经常会发生堵塞的现象,进而对泵体造成比较严重的影响,通过管路设计之后,达到堵塞后自动开通旁路的功能,另外,管路设计完成之后,管路内壁的污染物会被有效的清洁。

  在本文中研究的铝箔清洗设备清洗液循环装置中,主要由三大部分组成,分别为液箱、过滤机、管路,这三大部分各自有不同的实施方案。

  对于清洗设备来说,为了到达清洗的目的,对供流量有着比较严格的要求,为了满足这一要求,就需要对各个组成部分设备的型号规格进行科学的选择。由于清洗液循环装置中的设备比较多,下面一一对其具体的型号规格进行阐述。过滤机:在清洗液循环装置中,设有两个过滤机,对于清洗液的过滤效果,有着严格的要求,为了满足要求,这两个过滤机的型号为LY-200型板框式;清洗及漂洗供液泵:装置中设有清洗净液箱以及漂洗净液箱,这两个液箱中分别装有干净的清洗液,通过分别配置的供液泵,将清洗液输送到清洗设备中,在进行清洗和漂洗之后,将铝箔材料轧制中产生的粉末物等杂物的污浊清洗液带回,分别进入到清洗污液箱和漂洗污液箱中,在这个过程中,清洗供液泵及漂洗供液泵型号规格比较重要,这二者的型号均为40CZ-A-40型;滤芯式过滤器:为了提升清洗液过滤的效果,需要进行补充过滤,滤芯式过滤器就是增加的装置,在清洗净液箱和漂洗净液箱上分别设置,通过对干净净液的补充过滤作用,达到增设的目的,滤芯式过滤机的型号为ZU-A250X10FP;旁通阀:滤芯式过滤机在工作的过程中,会发生堵塞的问题,这对生产的影响是比较大的,为了保证生产的继续进行,设置了旁通阀,当堵塞发生时,通过旁路的开通来保证生产的继续,旁通阀同样需要设置2个,型号为DN40型;清洗及漂洗过滤泵:在清洗污液箱以及漂洗污液箱的下方,分别设有清洗过滤泵以及漂洗过滤泵,主要的功能就是输送污浊清洗液;单向阀:主要的作用就是进行自动溢流,发挥功能的对象为板框式过滤机,单向阀的数目为2个,规格为S30A31型;吹扫阀:在清洗液过滤时,如果吹扫阀被打开,那么供油管路的液压和气压会叠加在一起,进而产生振动,将管路内部上的污染物全部清除,吹扫阀的型号为DN15型。

  本装置中的液箱结构在进行设计时,采取的是整体式结构,在液箱结构中,包含4个子液箱,分别为清洗及漂洗净液箱、清洗及漂洗污液箱,通过整体式的设计,将4个子液箱集中到一起,这样一来,在对其进行管理时,具有比较好的管理效果。

  本装置的关键点主要包含三点,通过这三个关键点的控制,有效的提升装置研究的有效性。第一,装置中的清洗油需要进行过滤工作,在进行过滤时,过滤机的选择非常重要,一般来说,都会选择板框式,此种类型的过滤机在进行溢流时,旁通阀为单向阀,从而有效地提升了溢流的效果;第二,管路在经过设计之后,能够对空气进行压缩,进而产生振动,为了有效的提升压缩空气,在管路上设置了吹扫阀,另外,循环装置中的管路包含两种,一种是供液管路,一种是过滤管路,在这两种管路中,为了提升过滤的效果,增加了其他类型的过滤器,通常采用滤芯式,通过此过滤器的安装,有效的实现了补充过滤,提升了过滤的效果;第三,在液箱结构设计中,设计的结构为整体式,循环装置中包含清洗液箱以及漂洗液箱两种,在对这两个液箱的体积进行设计时,二者的比例均需要大于1,在进行液箱底部设计时,为了避免窜液现象的发生,结构设计为倾斜式或者弧形结构,同时,还需要注重封闭性。

  与原有的清洗液循环装置相比,本文中研究的装置具备比较多的优点:铝箔材料轧制过程中产生的粉末物等杂物含量是不断增加的,为了达到清洁的目的,就需要不断的增加清洗液,这样一来,清洗设备的过滤需求就会显著的提升,为了充分的满足过滤的需求,就需要十分注重过滤机的选型问题,本装置中的板框式过滤机能够充分的满足这个要求;为了增加过滤的效果,需要进行补充过滤,在进行管路设计时,增添了吹扫阀以及滤芯式过滤器,有效的增强了过滤的效果;在进行液箱结构设计时,整体式的结构提升了液箱的性能,同时,底部倾斜式或者弧形的设计有效的避免了窜液现象的发现。与现有的技术相比,本装置在进行研究的过程中,花费的成本是比较少的,而且在投入使用之后所具备的生产效率比较高,同时,对于清洗液的过滤要求,装置也能够比较好的满足,总体上来看,本装置在使用的过程中,具备的实用性是比较强的,而且效率总体上也比较高。

  结论:铝箔清洗设备的清洗液循环装置研究的目的就是以最少的成本来获得最高的效率,在装置中,比较重要的部分就是液箱、管路以及过滤机,液箱通过整体式结构设计,将4个子液箱集中在一起进行管理,提升了管理的效果;管大神28官网过设计,增设了自动开通旁路的功能;过滤机通过板框式的选择,提升了过滤的效果。通过三大部分的综合作用,提升了装置的工作效率。

  [1]周宏遥,祝小军,刘春等.法兰盘类零件自动清洗设备设计原理[J].机械工程师,2013,(12):3-5.

  [2]吕立河,李本勇.清洗高洁净度设备工程技术--以多晶硅工艺设备清洁为例[J].工程质量,2011,(09):66-68.

  随着CAN总线网络在汽车电子行业中的普及,成为国际上应用最广泛、最有前途的现场总线之一。USBCAN越来越大量的应用到各个项目研发中去,但每一套USBCAN都要付费购买相应的licenses及其配套软件,这造成了项目巨量的开销。在自主研发了USBCAN设备之后,相应的配套监控调试软件也亟待解决。

  过滤驱动程序可以修改已有驱动的功能,也可以对数据进行过滤加密。在不影响USB设备的正常数据通讯情况下,采用过滤驱动技术,将之附于功能驱动的下层,获取USB设备输入输出的数据流,并将其分类显示出来,达到监控的目的。

  自Windows 2000开始,开发驱动程序均以WDM(Windows Driver Model)为基础,是一个标准的驱动模型,用户可以在这个模型上有所改动。

  WDF是微软推出的新一代驱动开发模型,全称为Windows Driver Foundation,以WDM为基础进行了建模和封装,显著特点是降低了开发难度[1]。此模型比WDM更先进、合理,将WDF中关于电源、PnP等一些复杂的细节由微软实现,所以在此模型上开发驱动比以前要简单。

  WDF改变了操作系统内核与驱动程序之间的关系,WDM驱动程序中,一方面要处理硬件,另一方面要处理驱动程序与操作系统内核的交互。现在WDF则将驱动程序与操作系统内核之间进行了分离,驱动程序与操作系统交互工作交给框架内封装的方法(函数)完成,这样驱动开发者只需专注处理硬件的行为即可。这不仅避免了顾此失彼两面不周的弊端,也由于双方的分离,对操作系统内的某些改动,硬件制造商配套驱动程序的开发都有莫大的好处。

  WDF一方面能兼容WDM,或者说是能轻松切换到WDM,不至于使程序员代码编写了一大半时,突然发现某个只能用WDM才能解决的问题,而头痛不已;另一方面WDF也对旧的NT内核的操作系统兼容,这使得一个驱动能同时支持win2000、XP、Vista、Win7这些系统,而不用在代码中进行判断,更不用给每个系统各写一个驱动。

  WDF包含两套子框架:KMDF(内核驱动)和UMDF(用户驱动),大部分情况,WDF仅指KMDF[2]。本文所述的程序是在内核模式框架下研发的。无论内核模式的驱动程序或者用户模式的驱动程序,都使用同一环境进行构建,这一环境称为WDK;都采用同一套对象模型构建,采用同一个基础承载,这个基础就是WDF。

  过滤驱动无处不在。通常它被称作Hook,是一种Hack手段;很多时候它又是必不可少的,这种技术甚至作系统自己使用。

  过滤驱动程序有两种:一种是高层过滤驱动程序(High FDO),处于功能驱动(FDO)之上;一种是低层过滤程序,处于功能驱动之下,总线驱动之上。WDF根据设备对象堆栈来完成驱动程序的分层,过滤驱动程序则通过过滤流经它的IRP来捕捉、修改或者拦截设备传输的数据。

  WDF模型将原先WDM模型里的IRP进行了封装,成为WDFREQUEST对象,表示一个I/O请求。WDF还提供了另外一个对象也就是WDFQUEUE,用来存放IRP请求。

  如果将过滤程序附在功能驱动(FDO)的下面,这样介于FDO和PDO之间的过滤驱动称为低层过滤驱动程序,一般记为Lower-level FiDO。如果被附在功能驱动(FDO)的上面,则称上层过滤驱动程序,一般记为Upper-level FiDO[3]。

  在WMF框架中的过滤驱动可以相互嵌套,层层叠加,即上层过滤驱动程序之上可以再附加更高层的过滤驱动程序,同理低层过滤驱动程序可以被更低层的过滤驱动所过滤。

  过滤驱动可以在设备栈的任何层次中插入。I/O管理器发出的请求将会沿着图1的顺序从上往下传递并返回。因此,我们可以使用过滤驱动程序来检查、修改、完成它接收到的IRP,或者构造自己的IRP。

  本文所述的监视程序所用的过滤驱动即为下层过滤驱动,处于功能驱动和总线驱动之间,数据在传送过程中必然会经过过滤驱动,因此过滤驱动可以捕获这些数据,并实时显示出来,达到监控的目的。

  下层过滤驱动挂接一个过滤器对象到目标设备对象上,即功能设备驱动对象Fdo,目标设备与总线驱动对象之间任何交互的IRP流都会被过滤驱动捕获,并发给监视系统分类显示。

  设备的识别是通过检查接入设备所加载驱动的名称来完成的:过滤驱动截获设备接入时的PnP请求, 即可获取接入设备的DriverObject结构,其中的DriverName项就是设备加载的驱动名称。

  WDF封装了大部分WDM接口,保留了入口函数的名称DriverEntry,但是大大简化了入口函数的代码书写量。WDF模型里实现一个接口函数,完成驱动程序的默认初始化。用户只需在默认初始化的基础上,增加自定义的初始化;如果没有,WDF的默认初始化也能保证驱动程序的正常稳定运行。代码如下:

  进行过滤的首要的步骤是对一个设备对象进行绑定。本文所述过滤驱动会生成一个虚拟的设备对象,并“绑定”在真实的设备上。一旦绑定,发送给真实设备的请求,也会发送到这个虚拟设备上。

  p->

  DeviceType设备类型要和被绑定设备一致,本例绑定设备是自定义设备,值为0xFF。

  本文所监控设备采用三个管道(Pipe5、Pipe6、Pipe7)和PC进行数据交互,因此获取的功能码应分别是输入码0x85(批量传输),输入码0x86(中断传输),输出码0x87(中断传输)。

  //将IO请求再次传递下去,并在请求发送到下一层驱动前,做相应的数据格式化处理

  说明:获取功能码标识为中断传输的数据包长为32,获取功能码标识为中断传输的数据包长为64。

  监控系统分为两部分:一部分主要用于动态加载卸载过滤驱动程序及传递驱动程序所需的重要参数。另一部分主要用于实时监视接收过滤驱动程序得到监视数据.并将其格式化后在显示在应用程序。

  本文所述监控系统采用动态加载过滤驱动的方法:使用服务控制程序(SCP),其执行对服务程序(SP)的开启、控制和状态查询功能,在应用程序里调用API实现。加载例程如下:

  //开启服务控制管理器SCM,SCM维护着注册表中的服务数据库,在注册表中数据库的位置为:HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services。它包括很多子键,每个子键的名字就代表一个对应的服务。

  //获取服务对象的句柄,本文所述的服务对象句柄为Filter。此函数顾名思义产生一个新的Service,即将过滤驱动程序作为一个系统服务动态运行

  //使用DeviceIoControl函数与过滤驱动进行数据交互,存储数据的缓冲区要能用于记录一次读取操作的数据长度。

  //卸载时要先通知过滤驱动清理交互参数所占内存,然后使用API函数DeleteService()动态卸载过滤驱动程序。

  WDF提供了比WDM更高层次抽象的高度灵活、可扩展、可诊断的驱动程序框架。WDF框架管理了大多数与操作系统相关的交互,实现了公共的驱动程序功能,隔离了设备驱动程序与操作系统内核,降低了驱动程序对内核的影响。鉴于WDF众多优良的性能特点,使它成为逐渐替代WDM的新一代驱动模型。本项目选用自主研发的BULKDevice设备作为监控目标。在设计实现过程中,本人感触最为深刻的是对WDF驱动模型和过滤驱动的学习和使用。过滤驱动的应用非常广泛,要全面掌握并灵活应用并非易事,因此对于应用软件研发人员来说非常值得学习研究。虽然本项目所针对的USB设备接口专有性比较强,但是举一反三,稍加改动即可不仅用于监控其他设备,甚至是拦截改动数据。另外在初次接触驱动程序的时候,缺乏开发经验,虽然开发出来的程序可以顺利运行,但是设计方式和源码实现可能谈不上最优;而且本程序的测试时间比较短,估计在某些方面还存在一些小的bug,仍有待改进。

  [2]李正平,徐超,陈军宁.WDF设备驱动程序的设计与实现[M].计算机技术与发展,2007(05).

  [3]徐敏,刘字峰,王衍波.基于过滤驱动的键盘嗅探器的设计与实现[C].中国电子学会第十四届信息论学术年会,2007,12,15:18

  永坪炼油厂发电装置于2011年9月建成并投运,其中包括75t/h中压锅炉一台、6MW汽轮发电机组一台、18MW汽轮发电机组一台及相配套的凝结水处理设施。蒸汽在经过汽轮机做功后冷凝为凝结水,然后进入除氧器经过热力除氧后作为锅炉汽包补给水,凝结水在循环使用的过程中会因腐蚀产物的混入、或凝汽器的泄漏、冷却水的混入而受到一定程度的污染。凝结水系统水汽品质的好坏直接影响到汽机、锅炉的安全运行,凝结水处理主要是除去凝结水重点悬浮固体如氧化物、铁渣和泥渣,并将其中溶解性矿物质如钠、二氧化硅、硫酸盐、氯离子的含量降低到很低的水平,使水汽品质得到改善和提高,以保证机组安全平稳运行。

  永坪炼油厂发电装置的凝结水处理系统由两台前置除铁过滤器、两台混合离子交换器和两台混合树脂捕捉器组成。每台除铁过滤器处理凝结水总量的100%,每台混合离子交换器处理凝结水总量的100%,正常情况下均为一用一备。整个系统也设有100%的旁路系统,以便再生和进水超标时将系统退出运行。为避免来水指标超过设计值造成设备损坏,在系统进水处安装有一台油在线分析仪、一台电导率表和温度表,对来水的含油量、电导率和温度进行监控。当进水含油量大于10PPm时或温度大于50℃时系统退出运行,凝结水经旁路排入雨水系统。凝结水首先进入PALL大流量除铁过滤器,除去水中的油和铁,经过滤器处理后的凝结水送至混合离子交换器,用于除去水中残留的阴、阳离子,最后凝结水进入混合树脂捕捉器,以收集凝结水中所携带的树脂,混合树脂捕捉器出水即为精制水,经汽封加热器进行预加热后进入除氧器经过热力除氧后作为锅炉汽包补给水。

  水进入过滤器管束之间,流经纤维滤料,杂质被截留在滤料上,水经过孔进入管束汇流至过滤器外。纤维过滤是一种较新型的过滤技术,它可以使水流由大孔隙滤层向小孔隙滤层大神28官网流动,提高了截污能力,降低了水流阻力,出水水质亦有较大改善,具有滤料直径小,滤料比表面积和比表面自由能大的优点,增加了水中杂质颗粒与滤料的接触机会和滤料的吸附能力,其化学性质很稳定,不带任何活基团,水中悬浮物向纤维滤料表面的迁移既有物理吸附又有化学吸附。

  阴阳混合离子交换器的工作原理是将阴、阳离子交换树脂置于同一个交换器内,运行前用压缩空气使阴、阳树脂充分混合,此时两种树脂颗粒互相紧密地排列,相当于很多级阴离子交换器和阳离子交换器串连起来, 而得到高纯度的水。

  凝结水中的阳离子与阳树脂反应而被除去,阴离子与阴树脂反应而被除去。以R-H 、R-OH分别表示阳、阴树脂,反应如下:

  本交换器是体内再生的型式,树脂失效后,阳树脂用酸再生,阴树脂用碱再生。再生化学反应为上面反应的逆向反应。

  捕捉器内部滤元为篮筐式结构,滤元绕丝间隙为0.2mm,带少量树脂的水透过滤元流出,树脂被滤元截留。

  凝结水首先送入PALL大流量除铁过滤器,PALL大流量除铁过滤器内部装有滤芯,用来去除凝结水中的油和铁,当设备的运行压差≥0.20MPa(正常时压差约为0.02MPa)备用设备自动运行。

  凝结水过滤系统共设两台过滤器,并设置100%的自动旁路。当过滤器故障或失效需更换滤元时,旁路系统自动打开,凝结水从旁大神28官网过。机组启动初期系统较脏(含铁量﹥2mg/L)时凝结水直接排放,不进入凝结水过滤系统;当凝结水含铁量﹤1mg/L时,进入过滤器系统。在系统正常运行期间,过滤器可根据系统的运行情况确定其运行方式。

  经过滤器处理后的凝结水送入混合离子交换器单元。凝结水过滤系统共设两台混合离子交换器。当进水温度过高(>

  50℃)时,旁路系统自动打开,凝结水从旁大神28官网过。

  设备内装有阳树脂和阴树脂,用来除去水中残留的阴、阳离子,出水即为精制水(电导率小于0.20μs/cm)。

  单元离子交换设备的操作步骤大致分为运行、反洗分层、沉降、再生、正洗等阶段。

  1.凝结水处理系统自3月7日投用,我们统计了连续5天2个时间 段的化验室分析数据,从统计数据发现,出水含油量、含铁量均能达到设计要求,而进水电导率远远大于设计值,出水电导率也偏高。

  2.1.1由于某些监测仪表,比如在线油分析仪,在线电导率分析仪不能准确监测,导致凝结水处理程控系统基本不能使用。

  2.1.2早期回收来的凝结水含油量、电导率远超出设计指标,致使凝结水只能由旁路排至雨水系统,凝结水处理系统退出运行。虽然运行过程中水质逐渐好转,但仍然存在工艺与控制不同厂家间的大量配合上的缺陷。

  2.1.3 由于技术水平低、阀门等执行机构质量差、压缩空气品质恶劣等原因,凝结水处理系统不能持续投用,当这些条件改善后,程控投运率有所提高。

  本系统不能适用于来水杂质含量较多的情况,根据我装置凝结水水质情况,投用后运行时间短,需要频繁的对阴阳树脂进行再生。

  1.机组启动时,能较好的除去系统中微量溶解盐类,提高凝结水水质,保证优良的给水品质和蒸汽质量;

  总之,通过凝结水处理系统在发电装置的应用,极大地提高了汽机和锅炉运行的经济性和安全性。

  随着人们生活水平的提高,越来越多的城市生活小区、办公楼宇、宾馆酒店增设可直接饮用纯净水制备系统,一套运行稳定、操作简便、模块化程度高、可拆卸移动式的饮用纯净水制备系统不但可以满足上述要求,而且,当局部区域遭受自然灾害,生活饮用水源受到污染时,可以一定程度上缓解饮水压力。

  本文采用预处理(砂滤、碳滤)+ 二级反渗透技术制备符合相关卫生标准的可直接饮用纯净水,探讨研究饮用纯净水制备系统的模块化设计,并通过某公司办公楼工程应用加以验证。

  饮用纯净水以符合生活饮用水卫生标准的水为原料,通过电渗析法、离子交换法、反渗透法、蒸馏法及其他适当的加工方法制得的,不含任何添加物可直接饮用的水。

  饮用纯净水水质指标及卫生标准执行国家标准《瓶(桶)装饮用纯净水卫生标准》GB17324-2003。

  砂滤(Multi-media Filter)、碳滤(Activated Carbon Filter)以及原水箱(City Water Tank)、原水泵(City Water Pump)、PAC加药系统组成了饮用纯净水制备系统的预处理系统。原水箱的主要作用是储存市政自来水,原水泵是预处理系统的动力源。原水进入多介质过滤器前,通过计量泵加PAC混凝,使水中的胶体物质脱稳,生成大颗粒絮凝体,此时,胶体转变为悬浮物,有助于提高出水水质。

  砂滤器内填充多层过滤介质:砂石、石英砂、无烟煤。多介质过滤器能有效地去除原水中的悬浮物、各种大小的颗粒物,降低浊度,提高原水的透明度。

  砂滤器设计主要参数为:截面通量LV即滤速,取值范围控制在9~12m/h;填充物高度分别为:砂石450mm、石英砂400mm、无烟煤400mm。

  碳滤器内填充活性炭,主要是作用是去除水中的余氯,有机物、气味和砂滤产水中的悬浮物。

  碳滤器设计主要参数为:截面通量LV即滤速,取值范围控制在9~12m/h;填充物高度以SV即单位时间内单位体积活性炭的处理水量衡量,取值范围为1500mm左右。

  二级反渗透系统由保安过滤器(Safety Filter)、一级反渗透增压泵(1st HP Pump)、一级反渗透系统(1st RO)、二级反渗透增压泵(2nd HP Pump)、二级反渗透系统(2nd RO)、NaOH加药系统组成。一级反渗透增压泵、二级反渗透增压泵是两级反渗透系统的动力源。在二级反渗透系统前,通过计量泵加入NaOH,调节PH值至9~10,有利于提高二级反渗透系统的除盐率。

  保安过滤器内置滤芯,用来除去水中的微粒及前面过滤器中未处理掉的杂质从而保护反渗透膜不受杂质的破坏。保安过滤器能够连续有效地去除大于5 um杂质。

  保安过滤器设计主要参数为:滤芯的过滤精度,一般为5um;滤芯数量,根据滤芯的设计通量计算得出。

  反渗透分离技术是通过膜组件的半渗透性去除水中的溶解性杂质。半渗透膜允许水通过,但是会阻止溶解盐类、无机分子及分子量大于100 的有机分子通过。

  反渗透系统设计主要参数:膜元件、膜平均通量、膜数量、膜排列、膜级数、膜压力容器的数量。以上参数设计主要根据反渗透系统出水水质要求,根据选定产品厂家提供的计算机分析软件进行确定。

  终端处理系统由反渗透产水箱(RO Treated Water Tank)、饮用纯净水供水泵(饮用水 FeedPump)、紫外线杀菌器(UV)、终端过滤器(0.1μm Filter)组成。反渗透产水箱用来储存生产出的饮用纯净水,饮用纯净水供水泵是终端处理系统的动力源。

  紫外线nm的紫外线穿透微生物的细胞膜和细胞核,发生光化作用,使细胞的遗传物质发生变化,从而使细胞遗传物质的活性丧失,微生物不能繁殖或死亡,达到除菌的效果。

  紫外线杀菌设计主要参数为:波长为254nm的紫外灯管的类型与数量,根据流量以及所含细菌数量确定。

  紫外线杀菌器出水水质满足国家标准《瓶(桶)装饮用纯净水卫生标准》对菌落数的要求。

  终端过滤器设计主要参数为:滤芯的过滤精度,一般为0.1um;滤芯数量,根据滤芯的设计通量计算得出。

  模块二:由保安过滤器、一级反渗透增压泵、一级反渗透系统、二级反渗透增压泵、二级反渗透系统以及NaOH加药系统组成。

  江苏省无锡市某公司一方面为满足办公工作人员饮用水需求,另一方面为超纯水技术研究提供研发平台,决定建设饮用纯净水制备工程以及超纯水实验工程。两级反渗透系统产水量为2.3m3/h,其中,1.0m3/h水量用以满足办公人员日常饮用,1.3m3/h水量用以超纯水技术研究。

  原水水质:当地生活饮用水。根据检测报告,基本满足《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)。

  产水水质:满足国家标准《瓶(桶)装饮用纯净水卫生标准》GB17324-2003。

  两级反渗透产水水量:2.3m3/h,其中,1.0m3/h水量用以满足办公人员日常饮用。

  饮用纯净水制备工艺方案设计如图一。经设计计算,饮用纯净水制备系统的主要设备参数详见表一。

  模块二:由保安过滤器、一级反渗透增压泵、一级反渗透系统、二级反渗透增压泵、二级反渗透系统以及NaOH加药系统组成。

  饮用纯净水制备系统具有“自动控制”和“手动控制”两种工作模式。为方便操作、减少污染、提高回收率,该方案设计为全自动循环系统。自动控制状态下,通过原水箱、RO产水箱输出的液位状态信号,按照PLC程序设定来控制各个设备单元的启停。手动控制状态下,该系统可根据实际需求间歇式运行。

  饮用纯净水制备系统产水水质经第三方检测,满足国家标准《瓶(桶)装饮用纯净水卫生标准》GB17324-2003。详见表二

  经工程实例验证,采用过滤技术(砂滤、碳滤、超滤)、两级反渗透技术、紫外杀菌技术制备饮用纯净水可行、有效。同时,在系统运行过程发现,水温的变化会引起两级反渗透系统产水率的波动,因此,在今后的实际工程应用中,考虑增加热交换器系统,以进一步保证系统的稳定运行。

  饮用纯净水制备系统的模块化设计,节省空间,便于拆卸、安装、运行、移动。模块化设计饮用纯净水制备系统将会是未来的发展趋势。

  1. CB/T19249-2003,《反渗透水处理设备》[S],中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,2003。

  2. GB17324-2003,《瓶(桶)装饮用纯净水卫生标准》[S],中华人民共和国卫生部&中国国家标准化管理委员会,2003。

  3.核工业第二研究设计院,《给水排水设计手册(第2册)建筑给水排水(第二版) 》[M]北京,中国建筑工业出版社,2001.

  4. GB5749-2006,《生活饮用水卫生标准》[S],中华人民共和国卫生部&中国国家标准化管理委员会,2006。

  5. 周本省主编,《工业水处理技术》[M]北京,化学工业出版社,2012。

  6. 叶婴齐主编,《工业用水处理技术》[M]上海,上海科学普及出版社,2004。

  我公司锅炉补给水水源为深井水,水处理主要设备组成是丝网过滤器、超滤、反渗透及离子交换设备,由于水源较好,反渗透设备运行状况一直很稳定。但从2012年1月份开始,反渗透保安过滤器时常有压差上升过快的现象发生,拆开保安过滤器检查,发现滤芯上有淡黄色粘滑物附着。为了防止污染物穿透滤芯进入反渗透,就必须每个月更换一次滤芯,这不仅会造成浪费,还会使RO膜受到污染,进而影响反渗透设备的正常运行。因此必须尽快找出保安过滤器滤芯污染的原因,采取有效措施,保证设备的安全运行。

  我公司锅炉补给水原设计水源为丰润区污水处理厂深度处理后的中水,但由于中水水质较差,不符合超滤和反渗透设备的进水水质要求,为了保证水处理设备的安全,我们一直采用深井水作为锅炉补给水的水源。

  深井水原水箱、原水泵自清洗过滤器超滤装置超滤水箱、反渗透给水泵反渗透保安过滤器反渗透高压水泵反渗透装置除碳器淡水箱、淡水泵强酸阳离子交换器强碱阴离子交换器混合离子交换器除盐水箱、除盐水泵主厂房。

  我公司共设两套反渗透设备,出力2×80t/h,系统设置为2个系列单元,每系列都能单独运行,也可同时运行。每套反渗透由21支压力容器组成,分为两段,第一段14支,第二段7支。每支压力容器内装6只膜元件,共有126只膜元件。反渗透膜组件采用美国KOCH公司生产的TFC-8822FR-365抗污染型聚酰胺复合膜。

  5μm保安过滤器设置在RO本体之前,目的是防止水中的大颗粒物进入反渗透膜,损坏反渗透膜,确保RO的正常运行。保安过滤器是立式柱状设备,内装54支长40英寸的均孔、PP喷熔滤芯,采用上下定位方式,过滤精度为5μm。

  反渗透阻垢剂采用美国原装进口阻垢剂,型号为vitec5100,加药量为4mg/L。

  反渗透还原剂采用亚硫酸氢钠,溶药浓度为2%,进水ORP值设定为-200~200mv。

  公司两套反渗透系统于2009年4月份调试完成投入生产,运行情况基本良好,经过2010年和2011年的两次化学清洗后系统脱盐率有所下降,其他运行参数均正常。但从2012年1月份开始,反渗透保安过滤器的压差上升较快,并影响了反渗透的一段压差,系统出力和脱盐率(见表3)。

  2月1日打开#1反渗透保安过滤器端盖检查滤芯,发现滤芯上布满了淡黄色粘滑物(见图1)。滤芯更换之后约一个月时间,此现象再次发生,并且1号反渗透一段压差也呈持续上升趋势。

  从“反渗透系统压差变化曲线个月内保安过滤器压差上升速度很快,反渗透一段压差也明显上升,二段压差没有增长,始终保持在0.08MPa,2月1日更换了保安过滤器的滤芯,2月8日的数据显示保安过滤器压差已降至最低值,而反渗透一段压差仍呈上升趋势。

  从“反渗透出力变化曲线)中可以看出,反渗透的淡水流量和回收率均呈下降趋势。

  通过图2、图3、图4判断,不仅保安过滤器滤芯发生了污堵,而且污染物很可能已经穿透滤芯进入到了反渗透一段端口,影响了反渗透一段压差以及系统出力和脱盐率,必须尽快找出滤芯污堵的原因,防止反渗透膜进一步受到污染。

  反渗透膜投入使用后,就要受到水中杂质的污染,由于各地水源水质不同,所采取的预处理工艺方法也不尽相同,所以反渗透的污染物各不相同,污堵的速度差别很大。即使同一个系统,每个周期的污染物也不完全相同,常常不止一种污染物,它们相互影响,加快了污堵速率和污染的复杂性,增加了清洗难度。常见的污堵情况有以下四种:

  4.1.1 胶体污堵:是一种普遍现象,不管是地下水还是地表水,总含有铁铝胶体、硅胶体、有机质胶体;如果在预处理中使用了阳离子混凝剂或助滤剂,在使用阴离子阻垢剂时就会形成粘稠的胶体,这些都可能沉积在膜表面形成胶体污染。使系统压差增加,产水量降低,脱盐率下降。

  4.1.2 生物污堵:主要发生在地表水处理系统和频繁启停操作的系统。单一的杀菌剂不能将水中的各种细菌微生物全部杀死,系统设在死角区或停用时间过长造成细菌微生物生长繁殖,粘附在膜表面形成生物粘膜。使系统运行压差升高,产水量下降,脱盐率先是略有上升,然后降低。

  4.1.3 化学结垢:往往发生在二段,被浓缩盐水中过量的溶解盐沉淀而结垢。表现为段间压降升高,脱盐率下降,出力降低。只要调整好回收率和阻垢剂加药量是可以控制的。

  4.1.4 颗粒堵塞:颗粒污堵往往发生在前端。主要原因是新系统投运时冲洗不彻底,保安过滤器有缺陷,导致泥土、细砂、腐蚀碎片等通过。或是滤芯的绒毛脱落,还有是运行压力高,使膜边上的膜片脱落堵在下一个膜的前端,造成压降升高、出力减小。这些是机械性污堵,是可以预防的。

  膜污堵后的通性就是压差升高、出力降低、脱盐率降低,但不同的污染物对系统造成的影响是有区别的,反渗透膜常见污染物特征如表4所示:

  阻垢剂厂家将污染物样品送往美国总公司(AVISTA公司)进行分析(见图5),利用扫描电子显微镜/能谱仪(SEM/EDX)(无机物检测)来分析样品,样品被革兰氏染色、用油浸试片在1000倍显微镜下成像,对样品采用灼烧减量进行检测。通过灼烧减量确定有机组分为61%,污染物的主要成分为有机物质。光学显微镜分析确定样品存在革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和胶体颗粒。扫描电子显微镜/能谱仪分析确认样品中的无机组分主要是铁。样品中存在微量粘土(铝硅土)。

  灼烧减量能给出污染物中有机组分的大致含量。数值超过35%则可确定存在有机组分。样品的有机组分见图6:

  将样品染色后用光学显微镜进行监测,革兰氏阳性菌呈蓝色、革兰氏阴性菌呈红色,样品存在革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和胶体颗粒,见图7:

  确定样品中主要无机组分是铁,样品中有微量粘土(铝硅土),所有无机组分列于表5。

  6.1.1 我公司一直采用深井水作为锅炉补给水的水源,深井水浊度很低,不需要在预处理时加入混凝剂或助滤剂,所以排除了混凝剂与阻垢剂不匹配而形成污染物的可能。

  6.1.2 反渗透二段压差没有增长,始终保持在0.08MPa,系统回收率一直控制在小于75%范围内,阻垢剂加药量也符合设计要求,因此排除了系统结垢的可能。

  6.1.3 深井水水质较好,有机物、细菌含量很低,基本可以排除由于水源水质问题造成反渗透生物污堵的可能。

  6.1.4 反渗透设备已投入生产三年时间,可排除新系统投运时冲洗不彻底造成杂物污堵的可能;经检查保安过滤器无缺陷,滤芯质量合格,反渗透运行压力正常,基本排除了机械性污堵的可能。

  6.1.5 从1月份的运行数据上看,反渗透一段压差升高发生在保安过滤器污堵之后,而且随着运行时间的延长呈持续上升趋势,说明污染物已经透过滤芯进入反渗透一段端口,可以判断反渗透污染的原因是保安过滤器污堵后污染物穿透滤芯造成的。

  总观反渗透污染后的现象是:反渗透一段压差明显升高,二段压差无变化,产水量逐渐降低,脱盐率微降,比较符合胶体、细菌、有机物污染的症状。

  我公司反渗透还原剂采用亚硫酸氢钠,原设计溶药浓度为2%,ORP值设定为-200~200mv,当ORP值大于200mv时,系统将联锁保护停机。由于反渗透进水ORP表指示经常高于200mv,为了尽快降低ORP值,不影响设备制水,将亚硫酸氢钠溶药浓度改为4%,运行时还原剂加药量较大。

  反渗透设备运行中加入还原剂不仅能除去前处理设备残余的氧化性物质,防止反渗透膜被氧化,还能把系统中的高价铁还原成亚铁。但是还原剂加多了会使系统中存有大量的硫酸盐,而硫酸盐还原菌在无氧或缺氧的状态下,利用硫酸盐中的氧,进行氧化反应而得到了能量,形成了细菌群,它们广泛存在于厌氧性有机物聚集的地方。所以初步判断硫酸盐还原菌是造成保安过滤器及反渗透膜生物污堵的罪魁祸首,而铁的来源可能与水箱或管道防腐有缺陷有关。

  4月份对#1反渗透一段进行了化学清洗,清洗工艺是:酸洗碱洗杀菌再碱洗,清洗后一段压差和出力基本恢复到洗前水平。

  减少了亚硫酸氢钠的加药量,溶药浓度由4%降为2%,进水ORP设定值由-200~200mv改为200~400mv。并做以下联锁保护:反渗透入水ORP达到400mv时延时10s停机;反渗透入水ORP达到200mv时延时10s停还原剂计量泵。

  为防止细菌污染,每月1日和15日在反渗透入口投加一次专用的非氧化型杀菌剂。

  保证保安过滤器滤芯的质量,加强滤芯的到货验收工作。密切监视保安过滤器出、入口压差,当压差达到0.05MPa时就进行更换。更换后对过滤器的端盖、封头、过滤器内部进行冲洗擦拭,避免二次污染,再检查密封性,确保其发挥过滤作用。

  原水箱、超滤水箱和反渗透水箱均布置在室外,容易受到污染,要求每年小修时都要检查、清理一次。

  每年小修时检查各水箱和供水管道的防腐是否合格,如有防腐破损现象应及时进行修补。

  为了防止还原剂和阻垢剂药箱滋生细菌,要求药箱内药液必须在7日内用完,并且在每次溶药之前冲洗、清理

  设备停机时易滋生细菌,两套反渗透设备必须每天倒换运行,并保证每天上、下午进行低压冲洗一次,冲洗时间也由2min改为10min。

  经过以上治理后,反渗透保安过滤器至今未再发生过滤芯污堵问题,滤芯压差一直维持在较低范围内,但为了确保过滤效果,我们每6个月更换一次滤芯。

  通过对运行数据和污染物化验结果的分析,判断污染物主要成分是有机物和细菌,无机组分主要是铁。用排除法确定我公司保安过滤器滤芯污堵和反渗透一段污染的主要原因是还原剂加药量大,生成硫酸盐还原菌,造成了生物污堵。我们对已污染的反渗透膜进行了清洗,并提出了有效的防范措施,彻底解决了保安过滤器滤芯污堵的问题,验证了治理效果是有效可行的。今后我们还要对反渗透设备加强监督和维护,提高运行人员的责任心,加强技术培训,从而保证设备的安全可靠运行。

  (1)集中选型,统一优化。通过招标方式确定全线油品供货商,达到全公司油品统一品牌、型号、配方等要求,解决了油品品牌、质量无法有效监控的问题。(2)控制质量,择优选用。选择优质的油供货商,在业界质量最优,特别是在油品污染度指标上,要求其提供的油的污染度等级必须控制在NAS7级以内,否则不予采购使用。(3)设置质保金,有效控制。供货商缴纳一定的质量保证金,由权威第三方机构对新油进行抽样监测,发现不合格即按合同扣罚质量保证金,确保供货商供应油品的质量。

  设备在用油分析检测的目的,其一是通过对设备在用油主要理化指标的定期跟踪监测,及时发现设备用油的劣化程度及污染原因,评价设备的状态。其二是通过对设备在用油中磨损金属颗粒的定量、定性分析,监测诊断设备主要摩擦副的磨损失效状态及原因。因此,公司从油品污染程度、理化性能、设备磨损情况等三方面,制定了可反映油油品情况的监测指标。编制油品取样作业指导书,统一规范取样时间、部位、方式等,保证所取油样的有效性和真实性,保障规范化管理[3]。

  对东深供水7个泵站的124台发电机组(见图1)及电动机进行了定期油品监测,见表1所示,从2013年4月起,每半年取样一次进行监测,监测项目及方法见表2所示。

  2013年4月第一次取样,总共取样124个,分析结果统计见表3。可以看出,监测期间油品理化指标和设备磨损指标的合格率较高,仅有个别样品不合格,但污染情况合格率较低,表明污染问题是东深供水线设备存在的主要问题。

  油液监测结果表明,污染严重是东深供水设备在用油存在的主要问题,因此提高油品清洁度,改善油品质量就成了设备管理的首要任务。对于理化指标正常,仅仅存在污染问题的样品就需要采取措施来降低污染度,最简单有效的方法就是加强过滤,而对于因污染严重,无法通过过滤进行改善的,或超期使用导致油品理化指标已经劣化的油品需要及时更换。

  从油品黏度、使用环境、工作条件、经济性能等因素综合考虑,结合东深供水实际情况,2013年维修部从滤油机、滤纸、设备接口、快速接头、时间节点、时间长短等多个方面进行了探索,制定出了一套较为完善的处理方案:(1)采用经济简洁的板框式滤油机,小巧玲珑、价格低廉、使用方便。(2)委托专业生产厂家定做高过滤精度滤纸,选用过滤精度不低于5μm的滤纸。过滤精度决定着系统油液污染度水平的高低。一般来说精度越高,过滤后系统的污染度等级也就越低。(3)时间节点及长短的确定,设备运行、油液过滤交替进行,尽可能在污染物悬浮在油液中时进行过滤,以尽可能多的将杂物滤除。根据油量大小和污染程度高低不同,滤油时间也不同,通常过滤完一台机组所有的油液需投入2~3台滤油机、2人、5个工作日。(4)安装快速接头,提高工作效率的同时避免了设备转接过程中因油液泄漏引起的现场污染。(5)控制检修工艺,检修时,对油槽、冷却器等部件进行彻底清洗。通过油液冲洗、人工擦拭、面筋黏杂等措施,尽可能保证安装部件的清洁度。对于冷却器细缝中可采用超声波清洗器的方式除去。大修完成后,运行24h后直接对设备在用油液进行过滤处理,处理完成后再进行污染度监测。

  对于油质劣化严重的,需要进行换油处理。换油时采用三级过滤,保证进入系统中的油品等级不高于NAS6级;对新油注入设备或换油经过24h循环后也进行了取样监测分析,不合格的油液及时进行了过滤或更换等处理。

  经过换油级净化处理后,油的污染度明显改善。四次定期监测结果显示,油品污染度合格率不断提高。经过污染控制后,油质状态恢复正常,跟踪监测期间未再发生推力瓦、导瓦异常磨损的故障,液压设备整体故障率下降。之前换油都是采用定期换油,当油品使用超过5000h,不管油质状态是否正常都进行更换,通过油液监测,对于油品使用时间超过5000h,但油质状态良好的油,经过净化后继续使用,延长了油品的使用寿命,节约了成本。

  金湖泵站2#主机J005电机在2013年4月份取样监测时,污染度等级为10级,经过外循环过滤后,油品污染度等级降为NAS7级。2013年11月按照维保计划对该机组进行了大修,此时油品使用时间已达5000h,按计划应进行换油处理。考虑到该油在大修前污染控制得较好,且油品其他理化指标检测结果都正常,因此大修后并未立即换油,而是取样进行了油品监测,希望通过油品监测来确定是否需要换油。大修后24h取样监测,油品理化指标和磨损指标正常,仅仅污染度等级偏高(NAS10级),经过循环过滤后,油品污染度降低至NAS7级,表明过滤净化取得了良好的效果。在后期监测中,该系统在用油污染度一直维持在NAS7级以下,设备也未出现异常磨损。

  旗岭泵站1#主机Q001电机在2013年4月取样监测时,样品瓶底部发现有沉积物颗粒,污染度高达NAS14级,ISO等级为22/20,磨损元素Fe含量也严重超标,在油中发现有个别的异常磨损颗粒。该设备在用油在2013年4月监测时,使用时间已经超过8000h,油品污染较为严重,采用精密过滤后无法达到目标清洁度,考虑到油品使用时间过长,油品氧化生产了大量油泥类物质,这些氧化物无法通过普通的过滤方法去除,为确保设备安全运行,在2013年10月大修时对油品进行了更换。换油后24h取样监测污染度等级为NAS13级,仍旧偏高。采用板框式滤油机对油品进行了外循环过滤,过滤后样品污染度降低为NAS7级,表明经过换油和过滤处理取得了良好的效果,在2014年监测时,污染度基本稳定在NAS6级,油中大于5μm的颗粒数明显降低,如图4所示。换油后磨损元素Fe含量有明显降低,但由于存在残留污染,Fe含量仍然高出正常水平。通过循环过滤后,Fe元素降至正常水平,如图5所示。油中也没发现异常磨损颗粒,表明经过处理后,油质恢复正常,设备未出现异常磨损。

  工程机械设备在使用的过程中,人们一般都是采用液压系统来对其进行控制管理,因此其液压油的质量问题有着十分重要的意义,如果液压油在使用过程中受到了污染,那么就对整个工程机械设备的正常运作有着极大的影响。在通常情况下,液压系统在进行设备控制的过程前,都要进行负载试验,这就会使得液压系统中的液压油在使用过程中受到污染,为此人们就采用有过滤技术来对其进行处理,从而使得液压油的清洁度得到有效的提高,使得工程机械设备的可靠性得到了一定的增强。但是,由于工程机械设备中液压系统的内部结构比较复杂,因此我们在对进行油过滤处理的过程中,就要根据工程设备运行的实际情况,来对其油过滤技术进行使得的改进,以确保工程机械可以正常的运行。

  工程机械设备的液压系统在运行的过程中,造成油污染的原因有很多,其中我们根据其产生的方式不同将其分成内部生成、系统残余以及外界侵入这三个方面。

  1、内部生成污染源:工程机械设备在运行的过程中,其液压系统由于受到压力的影响而产生热量,这就使得其液压系统中的温度大幅度的身高,这就导致液压油在升温的情况下被氧化,从而生成有机物质,这就对机械设备的金属元件有着一定的腐蚀作用,并且金属元件出现腐蚀情况的时候,也会产生气体的污染物,这些污染物不溶于液压油,这就使得工程机械设备在长期氧化磨损的过程中,其使用性能大幅度的下降。

  2、系统残留污染源:通过对液压油的性质进行分析,液压油在实际应用的过程中,有着良好的吸水性,如果液压系统在正常运转的过程中,空气中的水分进入到了液压系统当中,当工程机械设备停止工作以后,液压系统中的温度就会下降,这就导致水分子和液压油相互融合,不仅降低了液压油的粘度,还会对液压油的质量造成一定的影响。

  3、外界侵入污染源:工程机械元件在加工和装配时,也很容易使得外界的一些杂质混入到液压系统当中,从而对金属元件造成一定的磨损,使得液压油的各方面性能降低,对工程进行的正常运行有着一定的影响。

  工程机械设备在运行的过程中,液压系统的质量有着十分重要的作用,如果其液压油受到了污染,那么就会对工程机械的可靠性有着一定的影响。其中液压系统在使用的过程中,导致液压油污染的主要物质有被腐蚀的金属颗粒,氧化物、水分和空气等。

  其中当被腐蚀的金属颗粒进入到了液压油中,金属颗粒就会在工程机械设备和液压系统的相互作用下,使得液压系统中的金属元件出现磨损的情况,这不仅对工程机械的性能有着一定的影响,还使得部分设备元件出现堵塞或者破损的情况,从而导致液压系统在使用的过程中发生安全事故,给人们带来巨大的经济损失。

  被氧化产生的化学污染物在液压油中有表面活性化合物、溶剂和油液被氧化分解的化合物等。其中有的化合物会与溶液中的水反应生成新的有机酸腐蚀金属,同时这些生成的化合物也会污染油液,使油液变质、变味、变色。

  综合多方面的分析,为了保证工程机械的工作效率,我们可以采用液压油过滤的技术。液压油过滤技术要求:①液压油从工程机械的邮箱引出,进入过滤的液压系统,过滤后再引回油箱。液压油的过滤精度要达到5μm,油液才能流动畅通。②主机的液压系统要和过滤的液压系统连通循环,使得过来吧过程中的液压元件能够被冲洗。③保证过滤的液压系统与主机的液压系统能方便的断开和链接,并满足社会产品多样化的要求。④使过滤的液压系统有状况自检的功能,一边维护和保养。

  液压油的过滤系统分为过滤机和管路系统两个部分,并在过滤机上装一个操纵板,在这个操纵板上安装一些信号装置和相关的按钮。

  1、过滤机。过滤机结构可分为仪表及操纵系统、过滤系统和辅助油箱系统三个部分。

  仪表及操作系统是对整个过滤机的运作进行操作和控制。在仪表板上有操纵电源、电加热器、辅助油泵及主泵的按钮开关。同时还有设置各种粗滤、精滤的报警装置以及各种信号的指示装置,以便操作者可以根据提示进行适当的操作,并能随便掌握系统的运行状态。

  过滤系统的组成:电加热器―吸油过滤器―吸油管―主工作泵―粗过滤器―精过滤器―流量计―出油管等部件。在主系统中设置了三个过滤器,它们可以把过滤负荷分为三级,这样能充分发挥精过滤器的功能,使油的流动可以更通畅。他们的流程是从吸油过滤器进行第一次过滤,再进入粗过滤器进行第二次过滤,最后才流入精过滤器进行第三次过滤,以这样过滤逐级加精的过滤方式,提高液压油的精度。

  辅助油箱系统由辅助油箱、相关管路、粗过滤器和电磁阀四个部件组成。系统工作时辅助油泵会通过电磁阀,与辅助油箱和粗过滤器的油口相接,当辅助泵开始工作时,辅助油箱和粗过滤器相连通,油就可以从粗过滤器慢慢流向辅助油箱。

  2、管路系统。管路系统是整个液压油过滤过程中的关键,管路系统是连接过滤机与机械液压油箱的所有管线的总称。它四个组成部分依次是:吸油钢管、回油的快换接头、软管、回油钢管。

  1、液压油过滤系统的连接。通常我们会把工程机械液压油的油箱加油口作为过滤液压系统的吸油口,根据实际情况我们可以在液压的油箱上部侧面或者顶部设置上过滤回油口。过滤液压系统中用钢管制成的吸油管和回油管要与油箱密实无缝的连接起来,其中一头油管要连接在油箱上,另一头焊接油箱的快换接头,再把另一半油箱的快换接头用软管进行连接。当开始启动过滤工作的时侯,操作者只要把油箱的换接头连接起来,工程机械与过滤系统接口密实无缝连接之后就可以安全地进行过滤了。

  2、过滤技术的效果分析。经过一定时间的过滤后,如果多次检测出来的数据均显示被控制在17/14级之间,那么这被过滤完的液压油就可以留回油箱再次被使用了。所以,我们设置的这种新液压油的过滤系统结构符合国家的规定,而这种过滤系统是可以应用于各行业的液压油过滤工作的,并且我们根据多次试验的验证发现把液压油过滤系统过滤的时间定为40min可以达到最佳效果。

  总而言之,工程机械设备在运行的过程中,对液压油质量的保障有着十分重要的意义,它可以有效的提高工程设备的可靠性和稳定性,减少安全事故的发生。为此,我们就要采用油过滤技术来对其进行处理,从而使得工程机械的安全性和使用寿命都得到进一步的提高。