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给排水主要有三个发展方向，一是给水工程，二是排水工程，三是建筑给排水。
给水工程主要是指和自来水公司有关的一些事宜，如自来水厂的设计，施工啊，供水管道，泵房，滤池，沉淀池等，从事的工作也都是和自来水公司有关。
排水工程分两个方面，一是市政排水(有些地方也把它和市政给水并在一起归纳到市政工程里去)，即和城市排水管道有关的，二是水处理，目前发展趋势比较好，主要是污水处理厂和回用水处理等，在北方水资源紧张的情况下发展空间很大。
给水排水工程以水的社会循环为研究内容，用于水供给、废水排放和水质改善的工程，简称给排水工程。分为给水工程和排水工程。
建筑给排水是就业面最大的，主要是建筑内的给排水及消防管道的东西，只是修个房子就要考虑这些东西，因此哪个地方都是需要的。
拓展资料：
作为学科，给水和排水工程也是土木工程的一个分支，学科特征主要是：
用水文学和水文地质学的原理解决从水体中取水和排水的有关问题。
用水力学的原理解决水的输送问题。
用物理、化学的原理进行水质的处理和检验。
用微生物学的原理进行水质的处理和检验。
因此，物理、化学、水力学、水文学、水文地质学和微生物学成为给排水工程的基础学科。
本专业主要培养从事给水工程、排水工程、建筑给水排水工程、水污染控制和水资源利用与保护的规划、设计、施工、运行管理、科研和教学等方面工作的高级工程技术人才。
主要课程：给水工程、排水工程、建筑给水排水工程、工程力学、水力学、测量学、水泵与泵站、水处理微生物学、无机化学、水分析化学、工程制图、电工与电子学、计算机技术与应用、管理科学等。
毕业去向：设计部门、规划部门、环境保护部门、科研院所、高等院校、工矿企业、经济管理部门和政府部门等从事给水排水工程规划、设计、管理、科研和教学等工作。
参考资料：给水排水—百度百科
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水源井远程监控系统可实现远程监测水源井的运行状态、运行参数和远程控制水泵的启停，在提高水源井管理效率的同时又降低了管理成本。在英唐众创的水源井远程监控系统方案里，基本的功能有远程检测、水泵控制、故障报警、安防监控、统计分析和远程维护。监控中心既监测各水源井的水泵运行状态、出水流量和水源井处视频，远程控制水泵的启停，又同时监测清水池的水位和出水水质。
关于离心泵开题报告
离心式水泵的工作原理是是靠叶轮产生的真空把水从下面吸上来再打到高处，如果泵体内没水的话，真空形不成，那水就吸不上来了，如果液位高于水泵，可以利用自灌的方式把水引入泵体内，不然也需要灌水。知道它的原理就好设计论文的开题了。
摘要：为了提高传统水泵房控制方式的不足，实时监控泵房各设备的运行状态，设计了基于PLC的排水泵房自动排水监控系统，分析了系统的构成和控制软件的编制。该系统采用西门子PLC作为控制器，通过检测部件等系统自动检测液位和其他参数，对水泵的运行进行自动化控制，并将数据传到上位机中，实现远程检测。
关键词: 水泵，PLC，自动控制
1研究背景
课题来源
我国排水泵房控制系统仍由很多依靠传统的人工操作方式，而传统的自动控制大多为常规的继电器带动接触器控制，其控制器通常为电位器之类，是基于电气原理的纯电气自动控制，属于模拟控制方式。如一位式的模拟控制方式，这种控制方式精度低，可靠性差，除了一些精度要求不高的场合外，现阶段一般很少采用。
随着集成技术的迅猛发展，以微处理器为核心的单片机、PLC、工控机迅速渗透到工业控制的各个领域，产生了计算机自动控制。计算机自动控制的控制器是各种类型的计算机(包括单片机、工控机及PLC等)，其最大的优点是控制器能够存储并辨识特殊的语言(程序)，根据程序的控制思想发出各种指令，控制执行机构的动作，使被控制量满足系统的要求。本次毕业设计就是将落空的排水泵控制系统进行改造，从而实现整个系统采用计算机控制技术对水泵实行自动控制和状态检测。
研究目的、意义和任务
从排水泵房控制系统比较落后，完全是人为手动控制的现状来看，它十分需要增加一套控制系统，从而减轻操作人员工作量，优化运行，延长系统设备运行寿命。本课题就是设计一控制系统来解决以上问题。本系统在设计的'时候是以某工程排水泵排水系统为蓝本进行设计的。但本系统的使用并不局限于某工程排水泵排水系统。
本课题主要的任务是设计检测部分、控制部分和网络(控制器和微机通讯)部分，通过检测部分检测主水仓、补水仓液位和各泵的运行参数，并送至控制器中，通过控制器实现电动控制或自动控制。并且将数据传到地上控制室的上位机中，实现远程检测。
2 文献综述
目前，许多工厂的排水系统还采用人工控制，水泵的开停及选择切换均人工完成，完全依赖于工人的工作态度和责任心，同时人工控制也无法准确预测水位的增长速度，做不到根据水位和其他参数在用电的风谷期自动开停水泵，这将严重影响工厂自动化管理水平和经济效益，同时也容易由于人为因素造成安全隐患。
控制系统总体概述
本套系统设计控制分为三部分：
现场手动控制
地下控制室电动控制
地上主控制室远程检测
通过传感器对主水仓液位的检测，来自动判断启动几台水泵进行排水(自动检测控制)，或由人为地选择启动几台水泵进行排水(电动控制或手动控制)。同时也类似地控制水泵的停止。在水泵运行的过程中对水泵的相关参数进行监控，如压力、流量、温度、转速、负压。出现故障时进行报警，若出现严重故障时，则立即停止水泵，并报警。并且把所检测到的所有数据传到地上主控制室内的上位机中。
系统控制要求
整体要求：
1、实现以下控制：
手动控制、电动控制、自动监测控制
手动控制时要能自动切断电动控制和自动控制;自动控制时要能自动切断手动控制和自动控制;自动控制时要能自动切断手动控制和电动控制。
2、电动控制：根据所要起动的泵来自动决定阀的开闭，只需人为的来决定起动或停止哪台泵。
3、自动检测控制：不需人为的介入，根据主水仓的液位自动实现泵的启动、运转参数检测、泵的停止及故障诊断报警。
具体要求：
1、现场手动控制/非手动控制转换(非手动控制包括电动控制和自动检测控制)，电动控制/自动检测控制转换
2、现场手动控制直接经过电控部分控制，而电动控制/自动检测控制则经过控制器来控制
3、自动检测控制实现水泵的自动起动：
(1)根据水位信号，确定要起动水泵的台数和哪台水泵起动;
(2)关闭要起动水泵的排水阀，并确定排水管路及各分配阀的开关状态;
(3)开启真空泵;打开真空泵与水泵连接的排气阀(;水泵开始排气，并检测水泵吸入口的负压信号;
(4)当吸入口负压信号到达预定值时，起动水泵(降压启动，由电控实现);打开排水阀，关闭真空泵与水泵连接的排气阀，关掉真空泵，水泵进入正常排水运行。
在地下控制室内要实时地显示所投入运行的水泵。
4、水泵运行时的参数监控：
水泵进入正常排水运行时，检测水泵运行的参数有：
(1)、水位信号
(2)、水泵的排水压力信号
(3)、水泵吸入口的负压信号
(4)、水泵的流量信号
(5)、水泵的转速信号
(6)、水泵轴承的温度信号
在地下控制室内要实时地显示所投入运行的水泵以上参数及主水仓液位。并把这些参数传到地上控制室的上位机中。
5、自动检测控制实现水泵的自动停止：
(1)、根据水位信号，确定停止水泵台数和停哪台水泵;
(2)、切断要停止水泵的电源，关闭排水阀;
(3)、根据水位信号，当水位低于最低水位时，停止最后一台水泵，步骤同上。
(4)、水泵全部停止后，系统处于自动监控状态，随时准备起动。
6、抢险排水：
(1)当水位信号超过警戒水位时(井底水平高度)，所有水泵全部开动(起动程序同上，逐台起动，防止起动电流过大);
(2)随着水位信号的逐淅下降，当水位信号低于安全警戒线时，逐步停掉部分水泵(停止程序同上);
(3)当水位信号低于最低水位时，停掉所有水泵(停止程序同上)，系统处于自动监控状态，随时准备起动。
7、水泵运行的故障诊断及故障报警
(1)、水泵不吸水(真空信号);
(2)、流量小(真空信号，压力信号);
(3)、水泵不上水(压力信号、流量信号);
(4)、转速变化大(转速信号、压力信号、流量信号);
(5)、轴承过热(温度信号);
(6)、内部声音异常，可能原因是流量大，吸入高度过大，吸入处有空气渗入，所吸入的液体温度过高。(流量信号、负压信号、温度信号)。
出现以上故障，及时报警通知操作人员;严重故障时，报警并停止出现故障的水泵。
3 设计方案
手动控制方案的确定
1.现场手动控制直接经过电控部分来分别控制各个元件，其所需开关有：
·现场手动控制/非手动控制转换开关
·各水泵起动/停止开关
·各水泵排气阀、排水阀、分配阀打开/关闭开关
2.输出开关量有：
·各阀开启信号灯
系统电动控制/自动检测控制方案的确定
根据现场具备的条件及系统的控制要求，得到泵房控制系统的控制I/O点配置及参数显示，主要包括：
1、输入开关量：
·电动控制/自动检测控制模式选择开关
·显示各泵参数按键
·泵控制按钮
2、输入模拟量：
·输入温度
·输入负压
·输入压力
·输入液位
·输入转速
·输入流量
3、输出开关量：
·真空泵、主水泵电机起停
·电磁阀/电动阀开关
·手动模式信号灯
·电动模式信号灯
·自动模式信号灯
·故障报警灯
现场控制由PLC控制网络组成，第一台PLC检测主水仓、补水仓的液位、控制3台水泵、并控制第二台PLC，第二台PLC控制4、5、6泵;地上控制室由一台上位机组成，主要接收井下控制室传上来的主水仓液位及各台泵的运行参数。
4 进度安排
2011年8月1日—2011年9月1日 查阅文献资料并撰写开题报告
2011年9月2日—2011年9月30日 完成工艺及失效分析研究
2011年10月1日—2011年10月31日 撰写论文
2011年11月1日—2011年11月30日 论文定稿，准备答辩
参考文献
[1]潘新民.微型计算机控制技术.北京：航空航天大学出版社，1999
[2]朱晓青主编.过程检测控制技术与应用.北京，冶金工业出版社，2002
[3]黄继昌.传感器工作原理及应用实例.北京：人民邮电出版社，1998
[4]泵装置手册编辑委员会.泵装置手册.北京：机械工业出版社，1992
[6] 聂梅生.水工业过程设计手册水工业工程设备.北京：中国建筑工业出版社，1999
[7] 秦曾煌.电工学上册电工技术.北京：高等教育出版社.1999
[8]SIEMENS SIMATIC S7-200可编程控制器系统手册，订货号：6ES7 298-8FA21-V1-5D00. 2000
[9]李茂林.低压电器及配电电控设备选用手册.沈阳：辽宁科学技术出版社，1998
[10]王仁祥.常用低压电器原理及其控制技术.北京：机械工业出版社，2001
[11]周军.电气控制及PLC.北京：机械工业出版社，2001
[12] 殷洪义.可编程控制器选择设计与维护.北京:机械工业出版社，2002
基于PLC的恒压供水系统设计摘要随着人民生活水平的日趋提高，新技术和先进设备的应用，使给供水设计得到了发展的机遇。于是选择一种符合各方面规范、卫生安全而又经济合理的供水方式，对我们给供水设计带来了新的挑战。本系统采用PLC进行逻辑控制，采用带PID功能的变频器进行压力调节，系统存在工作可靠，使用方便，压力稳定，无冲击等优越性。本设计恒压变频供水设备由PLC、变频器、传感器、低压电气控制柜和水泵等组成。通过PLC、变频器、继电器、接触器控制水泵机组运行状态,实现管网的恒压变流量供水要求。设备运行时,压力传感器不断将管网水压信号变换成电信号送入PLC,经PLC运算处理后,获得最佳控制参数,通过变频器和继电器控制元件自动调整水泵机组高效率地运行。供水系统的监控主要包括水泵的自动启停控制、供水压力的测量与调节、系统主管道水压的；系统水处理设备运转的监视、控制；故障及异常状况的报警等。现场监控站内的控制器按预先编制的软件程序来满足自动控制的要求，即根据供水管的高/低水压位信号来控制水泵的启/停及进水控制阀的开关，并且进行溢水和枯水的预警等。文中详细介绍了所选PLC机、变频器、传感器的特点、各高级单元的使用及设定情况，给出了系统工作流程图、程序设计流程图及设计程序。关键词：可编程控制器；变频器；传感器目录1前言供水系统发展过程及现状供水系统的概述．变频恒压供水系统主要特点：．恒压供水设备的主要应用场合：．恒压供水技术实现：32系统总体设计方案系统设计方案系统控制要求控制方案运行特征系统方案可编程控制器(PLC)的特点及选型特点及应用可编程控制器的选型．PLCCPM2A模拟量输入/输出单元变频器选型及特点产品信息：变频节能理论：．变频恒压供水系统及控制参数选择：．变频恒压供水系统的优点及体现远传压力表主要技术指标结构原理系统控制流程设计系统组成及作用系统运行过程203软件设计系统中检测及控制开关I/O分配地址及标志位分配表流程图程序设计：294.结论43致谢44参考文献45
节能型循环水泵在供水系统中的应用 前言 电力工程建设中供水系统投资高、工程量大施工复杂，对电力工程建设造价与投资回收年限影响较大，在电厂供水系统方案设计中非常重视自然通风冷却塔与循环水泵选择，循环水泵房与循环水管道系统优化布置，因为它们直接影响汽轮机安全运行与发电机满负荷发电，直接影响电厂的经济性，为了降低供水系统年运行费用，节约工程造价必须推广节能型设备的应用、优化系统的配置。 火力发电厂中汽轮发电机凝汽器的冷却水量随季节变化，夏季冷却水量大冬季冷却流量小；随汽轮机抽汽量变化，抽汽量大冷却流量少，抽汽量小冷却流量大。供水系统采用一台机组配二台相同型号水泵并联模式，将循环冷却水量平均分配给二台循环水泵，这种配置模式符合《火力发电厂水工技术规程、规定》，在电厂供水系统设计中广泛使用。 但是，一台机组配二台相同型号水泵在运行过程中经常出现问题，为了从根本上解决水泵运行效率低下与系统流量变化步调不一的矛盾，开发一种新型高效节能型水泵事在必然。 高效节能型循环水泵在供水系统中的应用 近年来全国各地相继建成一大批135MW火力发电厂，在山东里彦电厂、徐州诧城电厂、甘肃金川电厂、山东魏桥热电厂，我们先后设计了18台135MW国产超高压、中间再热机组。这些电厂位于我国华北、东北与西北地区，共同特点是企业自发自用，除了有稳定的电力需求外还有供热负荷，供热负荷波动较大，夏季热负荷小冬季热负荷大，年采暖期长。 以135MW供热机组为例，汽轮机最大连续出力时汽轮机凝汽器的凝汽量为324t/h，需要循环冷却水量19640m3/h；汽轮机额定抽汽工况时汽轮机凝汽器的凝汽量为223t/h，需要循环冷却水量12274m3/h；汽轮机最大抽汽工况时汽轮机凝汽器的凝汽量143t/h，循环冷却水量4700m3/h。随机组运行工况的改变，循环水系统需要的冷却水量从4700m3/h--19000m3/h的巨幅波动。 供水系统采用常规水泵布置，为了满足夏季汽轮机运行要求，通常选用选择水泵流量9800-11700m3/h，扬程米，按照夏季二台水泵并联运行来满足循环水系统需要的冷却水量19000m3/h，其它季节通过一台水泵运行来满足循环水系统冷却水量需要，水泵流量范围9800-11700m3/h，系统超过此流量范围运行时，水泵运行很不经济。 不难发现：汽轮机在额定抽汽工况下，循环冷却系统需水量为12274t/h，系统水阻比汽轮机纯凝工况时略为减少米，水泵扬程下降到米，单台水泵流量增加到13000t/h，一台水泵运行可以满足系统要求，只是运行效率不高。可是汽轮机最大抽汽工况时，循环冷却水量只有4700t/h，系统水阻比汽轮机纯凝工况时大幅度减少，导致水泵扬程提高、运行效率很低，造成冷却塔淋水装置涌水、加大配水槽流速，水流热交换时间减少。由于水泵的工作效率极低，电动机无功功率增加，白白地浪费电能。 如果在135MW国产超高压、中间再热机组中循环水系统采用新型高效节能型水泵，将从根本上解决水泵运行效率低下与系统流量变化步调不一的矛盾。 以G48Sh水泵为例，在转速n=485r/min时、水泵流量17500m3/h、扬程18米、水泵效率88%、轴功率947kw；在转速n=420r/min时、水泵流量13200m3/h、扬程米、水泵效率87% 轴功率587kw。该水泵设计参数与135MW机组循环水系统参数基本吻合、运行效率高。对100多台G48Sh水泵进行抽样检测，实际运行效率为84-88%；常规48Sh-22水泵运行效率只有60%。 水泵配用电动机采用双极数、双转速的核心技术，增加了循环水系统运行调节灵活性。根据凝汽器冷却水量随季节变化、随抽汽量改变，自动调整电动机极数与转速，同时改变输出功率与水泵供水量。一台G48Sh水泵高转速运行比二台48Sh-22并联水泵每小时多供水量3000吨；一台G48Sh水泵低转速运行电动机输出功率可以从947KW调整到587KW，电动机功率降幅达37%，其节能效果非常明显。因为循环水系统除了夏季水泵高转速运行外，其他季节基本上可以低速运行，按照年运行时间7200小时计算，每年每台水泵可节省电量230万度。按照电厂厂用电价元/度计算，单台循环水泵每年节约电费大约为40万元左右，按照10-15年回收年限计算，单台循环水泵节约电费高达400-600万元，对于安装几台节能型循环水泵的电厂，其经济效益非常可观不可小视，这也是许多电厂节能技术改造的一个发展方向。而常规水泵配用电动机是固定不可调的，一定的转速所对应的输出功率是不变的。单台高效节能型循环水泵比等容量常规SH系列离心水泵价格高15-20万元，这部分投资费用只须电机低速运行很短时间即可收回全部成本。 高效节能型循环水泵的引入可以优化系统水力条件，加宽了水泵高效区段适应范围，有效地提高水泵工作效率；改变了一台汽轮机配二台等容量水泵常规设计理念，提出了一种新的水泵配置来满足汽轮机的变工况运行要求，本体结构采用卧式泵壳设计，厂运行、检修非常方便。 山东十里泉电厂(2×125MW)循环水系统原来配备了4台同型号48SH-22水泵运行，确实存在水泵供水量不足、效率低、经济性能差。1998年10月将其中的4#水泵更换成G48SH水泵，投产后电厂委托电力试验研究所进行了水泵性能测试，在高、低转速时运行效率分别高达与，比未改造其他水泵效率分别提高和，耗电量明显减少。 广东云浮电厂(2×125MW)也是配备了4台同型号循环水泵48SH-22。夏季3台水泵运行，其他季节2台运行。因为循环水流量不足、效率低，将其改成G48SH水泵，投产后委托广东电力试验研究所对水泵效率进行检测，新泵高转速时实际流量16537t/h、运行效率、电动机功率1002KW；新泵低转速时实际流量13080t/h、运行效率为、电动机功率646KW。水泵与机组运行工况吻合。原水泵实际流量14400t/h、效率、电动机功率1089KW；最高效率70%时流量为11540t/h，水泵与机组运行工况不符。高转速时新泵比旧泵供水量大2137 t/h、功率低、效率高；低速时新泵在供水量相同情况下，单台水泵每小时可以节省443KW，节能效果显著。 结论 任何新技术的推广都需要一个认识过程, 高效节能型循环水泵的最大特点是节能、工作效率高，值得在全国推广。但是它是否适合所有地区、所有135MW机组的运行还需要更多的实际应用证明，需要因地制宜的选择。 推广高效节能型循环水泵不仅涉及到电厂循环水泵的配置、水泵备用与水泵运行费用问题，而且关系到水泵与汽轮机运行的联锁、控制问题等等，尤其在长江边建设取水泵房必须谨慎选择，高效节能型循环水泵的几何尺寸较等容量水泵大的多，对江边取水泵房而言，设备及设备运行费用不及取水泵房结构费用与施工费用，特别是水源枯水位与最高水位相差较大的时候，取水泵房几何尺寸的任何变化对工程造价的影响是非常大的。
任何一个课题的研究或开发都是有学科基础或技术基础的。综述部分主要阐述选题在相应学科领域中的发展进程和研究方向，特别是近年来的发展趋势和最新成果。通过与中外研究成果的比较和评论，说明自己的选题是符合当前的研究方向并有所进展，或采用了当前的最新技术并有所改进，目的是使读者进一步了解选题的意义。综述部分能反映出毕业设计学生多方面的能力。首先，反映中外文献的阅读能力。通过查阅文献资料，了解同行的研究水平，在工作中和论文中有效地运用文献，这不仅能避免简单的重复研究，而且也能使研究开发工作有一个高起点。其次，还能反映出综合分析的能力。从大量的文献中找到可以借鉴和参考的，这不仅要有一定的专业知识水平，还要有一定的综合能力。对同行研究成果是否能抓住要点，优缺点的评述是否符合实际，恰到好处，这和一个人的分析理解能力是有关的。值得注意的是，要做好一篇毕业论文，必须阅读一定量（2~3篇）的外文资料，这不仅反映自己的外文阅读能力，而且有助于论文的先进性。6注意事项编辑1、论文摘要中应排除本学科领域已成为常识的内容；切忌把应在引言中出现的内容写入摘要；一般也不要对论文内容作诠释和评论(尤其是自我评价)。2、不得简单重复题名中已有的信息。3、结构严谨，表达简明，语义确切。摘要先写什么，后写什么，要按逻辑顺序来安排。句子之间要上下连贯，互相呼应。摘要慎用长句，句型应力求简单。每句话要表意明白，无空泛、笼统、含混之词，但摘要毕竟是一篇完整的短文，电报式的写法亦不足取。摘要不分段。4、用第三人称。建议采用“对……进行了研究”、“报告了……现状”、“进行了……调查”等记述方法标明一次文献的性质和文献主题，不必使用“本文”、“作者”等作为主语。5、要使用规范化的名词术语，不用非公知公用的符号和术语。新术语或尚无合适汉文术语的，可用原文或译出后加括号注明原文。6、除了实在无法变通以外，一般不用数学公式和化学结构式，不出现插图、表格。7、不用引文，除非该文献证实或否定了他人已出版的著作。8、缩略语、略称、代号，除了相邻专业的读者也能清楚理解的以外，在首次出现时必须加以说明。科技论文写作时应注意的其他事项，如采用法定计量单位、正确使用语言文字和标点符号等，也同样适用于摘要的编写。摘要编写中的主要问题有：要素不全，或缺目的，或缺方法；出现引文，无独立性与自明性；繁简失当。9、论文摘要之撰写通常在整篇论文将近完稿期间开始，以期能包括所有之内容。但亦可提早写作，然后视研究之进度作适当修改。有关论文摘要写作时应注意下列事项：10、整理你的材料使其能在最小的空间下提供最大的信息面。11、用简单而直接的句子。避免使用成语、俗语或不必要的技术性用语。12、请多位同僚阅读并就其简洁度与完整性提供意见。13、删除无意义的或不必要的字眼。但亦不要矫枉过正，将应有之字眼过份删除，如在英文中不应删除必要之冠词如a''an''the等。14、尽量少用缩写字。在英文的情况较多，量度单位则应使用标准化者。特殊缩写字使用时应另外加以定义。15、不要将在文章中未提过的数据放在摘要中。16、不要为扩充版面将不重要的叙述放入摘要中，即使摘要仅能以一两句话概括，就让维持这样吧，切勿画蛇添足。17、不要将文中之所有数据大量地列于摘要中，平均值与标准差或其它统计指标仅列其最重要的一项即可。18、不要置放图或表于摘要之中，尽量采用文字叙述。
我知道，高炉好的肯定好
毕业设计(论文)开题报告 （适用于工科类、理科类专业） 课题名称 副 标 题 学院（系） 专 业 学生姓名 XXXXXX 环境科学与工程学院 给水排水工程 XXX 学 号 XXXX 2008 年 3 月 19 日 一、毕业设计（论文）课题背景（含文献综述） 1986 年以来, 随着建筑业的发展、建筑给水排水专业迅速发展, 已成为给水排水中不可缺少而又独具特色的组成部分。 这一时期内, 在专业队伍上已具有积累了一定经验并经过专业培训的设计、施工、安装管理人员。在技术上, 积累了以前的实践经验、借鉴了国外的新技术,专业技术有了明显的突破和发展, 其中消防给水系统在建筑给排水中的发展尤为突出。在组织上, 成立了全国建筑给水排水工程标准技术委员会和中国土木学会给水排水学会建筑给水排水委员会。近年来学术活动踊跃, 并加强了国际间的技术交流。在1996 年召开了全国建筑给水排水青年工程师大会, 举行中日学术交流会, 并参加了国际给水排水会议(W PC) 等加强了技术联系。此外, 这个阶段内我国建筑给排水产品设备的发展也促进了建筑给排水技术的发展。建筑给水排水技术的发展是与科研工作、工程实践(设计、安装)、产品开发等多方面有关。近年来, 高层建筑给排水日趋增加, 例如上海在浦东将建成的金茂大厦( 88 层, 420m ) 和上海国际环球金融中心(Shanghai World Finance Center 96 层, 465m ) , 促进了建筑给排水技术的发展。我国在这方面的科研基础工作还做得较少, 但在工作实践中特别是设计方面已处于一定的水平。在产品开发上, 也不断引进先进国家的技术。为了使传统的给排水工程与社会可持续发展在我国的经济条件下有机结合, 我国正积极发展水工业,作为给水排水工程在21世纪的新发展。其中也要求建筑给排水向舒适、卫生、安全可靠发展。 1 给水 1. 1 供水方式 在居住小区给水的供水方式中, 逐步向多种形式发展。传统的屋顶水箱供水具有系统可靠、简单, 降低用水高峰值以缓解用水的供需矛盾, 能充分利用市政给水管网的压力, 投资省、维修方便等优点。但也存在水质易被污染、水压不足、抗冻性差、影响建筑外观、增加结构荷载等问题。上海市规定, 新建住宅区规模在400户以上多层住宅, 不宜采用水箱供水方式, 可采用水池——水泵等给水方式。 在高层建筑给水方式中, 一般有分区串联供水方式和分区并联供水方式。 1. 2 增压设施 在我国城市供水管网中, 管网最不利处的水压要求≮0. 1M Pa, 并且城市水厂的供水发展速度滞后于住宅和公共建筑用水需求的发展速度, 加之管道的老化、承压能力下降, 故对于大多数建筑的供水来说都需要局部加压和水量的贮存、调节。我国常用的增压设施是水泵、气压给水设备和变频调速给水设备, 后二者技术的运用已日趋成熟。 1. 3 减压方式 在高层建筑中主要运用减压阀、水箱、水泵三种方式来进行给水的竖向分区。现在采用最多的是减压阀,它克服了占地多、噪音大、二次污染、造价高的缺点。在生活给水系统中, 通常采用弹簧减压阀。生活给水系统要求卫生洁具的最大静水压力≯0. 6M Pa, 住宅、旅馆、医院等分区压力控制在0. 3- 0. 35M Pa, 办公楼等仅白天活动的建筑分区压力控制在0. 35- 0. 45M Pa。在消防给水系统中, 我国目前多采用比例式减压阀来分区。消火栓给水系统控制最 不利消火栓处的最大静水压力≯0. 80M Pa, 自动喷水灭火给水系统控制管网内的工作压力≯1. 20M Pa。 1. 4 储水装置 在外部管网供水不足的情况下, 设钢筋混凝土贮水池, 其底部及内壁应铺设白瓷砖。设于屋顶的调节水箱, 从材料和加工方式上向多元化发展, 有镀锌、搪瓷、复合钢板, 还有采用涂塑、玻璃钢和不锈钢的水箱, 目的是克服水箱的二次污染、减轻结构重量和施工不便问题。 1. 5 节水技术 我国人均淡水资源并不多, 加上水污染, 使节水成为一件很重要的工作。在建筑给排水中, 主要是推广节水配件和建筑中水道。节水配件有液压式冲洗水箱配件, 二档冲洗大便器配件、屋顶水箱的配重逆开止回阀、水力控制的多功能阀以及给水的卫生器具配件, 可具有限流、温度自动调节、高温限制等功能。配件的改进还着重于节省用水量和防止漏水。在建筑中水设计中, 将污废水分流, 废水经生化处理后回用, 用于冲洗厕所用水、循环冷却水补充水等。我国的北京、深圳等城市已明确要求废水回用, 以节约用水、保护环境。 1. 6 生活用水量设计秒流量计算 从1990 年至1995 年, 我国对城市生活用水定额进行了新的研究。采集了全国55 个城市的历年资料和77 个居住小区的测试资料, 提出了不同城市规模、不同地区的居民生活用水量、综合生活用水量等建议值。 生活给水管道的设计秒流量在《建筑给水排水设计规范》中给出了平方根和同时使用百分比的两种公式。近年又提出了当用水规律符合发达国家用水特点时, 按美国亨脱法(概率法) 来计算设计秒流量和热水设计秒流量。 1. 7 分质供水 在营造现代化生活的住宅环境和高质量的生活社区中, 人们对饮用水水质提出了更高的要求。为了改善饮用水水质, 我国最初是以小型家用净水器的方式来处理饮用水, 其主要方式是用活性炭吸附过滤, 但是它在使用时滤料更换不易控制。近年来, 出现了“优质饮用水”这一概念, 它是指能达到直接生饮水水质标准的水, 其中有超纯水、纯水、蒸馏水、矿泉水和深度处理水等。优质饮用水的水源是来自城市自来水或地下矿泉水, 其处理工艺有离子交换、超滤、膜滤、蒸馏、消毒杀菌等。供水方式有桶装供应和管道分质供应, 桶装供应是在居住小区内设置集中的优质水供应站, 用桶装送至居民家中或自取, 这种方式在目前占大多数; 管道分质供水系统在上海住宅小区已建成一套, 该工艺采用臭氧氧化、活性炭吸附、预涂膜精滤、微电解和紫外线杀菌等技术, 可以去除对人体有害的有机物质, 特别是致癌、致畸、致突变物, 同时又保留了水中对人体有益的矿物质和微量元素。优质饮用水经净化处理后送至每户厨房, 采用变频恒压供水系统, 管道末端循环。 1. 8 隔振、防噪 在水泵的隔振技术上取得了一定的进步, 除了卧式泵外还解决了立式水泵的隔振元件, 开发了橡胶隔振器和弹簧隔振器。在水泵管路上还运用了可曲绕橡胶接头, 防止振动和噪音 的传递, 现已开发出大口径软接头, 还有可曲绕弯头、异径管接头, 使一个配件的功能增多, 便于管路的设计布置和安装。 在水泵的出水管上, 要求安装消声止回阀以及防止水锤和噪音。生活给水管内水流速度控制是, 当管径≤25mm 时, 水流速度控制在0. 8～ 1. 2mös; 当管径>25mm 时, 流速控制在≯2. 0mös。 2 热水 2. 1 热水的加热方式和设备 热水的加热方式有直接加热和间接换热。在采用热水锅炉加热设备中, 主要有燃气热水锅炉、燃油热水锅炉, 从总体上讲一次换热的效率要高于二次换热的效率。现国内研究出的全自动高效热水锅炉, 基本解决了热水锅炉设于楼上的安全问题, 以适用于我国南方无热力管网的地区。在直接加热中, 利用太阳能也取得一定进展。近二年, 国内还多次开展了热水供应、加热方式和设备方面的研讨。 在间接加热方式上, 采用的热媒主要为蒸汽和热水。其换热设备的理论得到一定的发展, 对容积式水加热的设计提出了“紊流加热”的概念, 即提高热媒和被加热水的流速, 以提高热媒对管壁的放热系数和管壁对被加热水的放热系数, 用以改善传热效果。在二次加热设备中, 出现了导流型容积式热交换器、半容积式热交换器、半即热式热交换器。在设计中已意识到综合考虑设备的安全、先进性以及设备一次性投资与占地面积的因素, 合理经济地选择加热设备。 2. 2 热水供应的设计计算 在综合性热水供应的场所，对最大小时热水用水量的计算有了合理的认识。对热媒耗量的计算能反映出水加热设备的产热水能力、热媒的加热能力和贮热量之间的关系。还出现了计算系统热量的最大极限值方法和循环水量的简捷计算方法。 在系统设计中， 注重保持供水水压、水温的平衡与稳定, 以达到用水舒适、节约的目的。在冷热水压力平衡中, 注意控制水头损失、重视水加热设备的设置位置、合理选择冷热水的竖向分区。在稳定水温控制中,选择合适的水加热设备的自动温度调节装置，处理好热水的机械循环系统。 2. 3 热水系统中的节能 热水供应系统节能问题提到新的位置, 其节能措施有: 提高给水温度、降低使用水温、采用混合龙头或恒温调节装置、减少热损失、选用优质的保温材料、改进加热方式、选用高效换热设备等。 2. 4 热水的水质处理 主要是防止热水结垢, 损坏设备管道, 降低传热效率。当用水量大、水质差时, 集中热水供应系统应在加热前进行水质软化处理, 在处理技术上除运用加药处理外还有运用静电处理技术、电子处理技术和磁化处理技术, 以保证热水在循环中的水质稳定。 此外, 热水中的军团菌(Legionella)问题, 也引起了关注。我国在热水器或贮罐的容积以及构造上进行了改进, 采取了一定的抑制细菌和军团菌滋生的条件。 3 排水 3. 1 排水立管通水能力的设计理论 塑料排水管的推广应用, 深入了排水立管通水能力设计理论的讨论。现存在三种观点: 一是环水膜重力流理论, 它假定立管内水流压力波动不大、不致破坏器具的水封, 由此产生了立管设计流量的负荷极限值; 二是对环水膜重力流量计算公式的否认, 在环水膜流状态下, 建立立管气流运动能量方程, 由此推出的立管排水量结果存在着矛盾; 三是认为环水膜重力流状态是为达到流量计算目的而高度假设的水流状态, 它用于计算是保守、可行的, 而用于建立气流运动能量方程则是不全面的。在这方面国内还缺少大量的试验和实践来加以验证。 立管通水能力的控制关键还是立管中的压力, 它是与上述的排水量、管壁粗糙系数, 还有水流速度等因素有关。 3. 2 排水通气技术 主要目的是提供排水中气体的散逸, 达到透气的作用; 防止排水系统中出现水封的负压虹吸及正压喷溅现象, 确保空气的循环; 保持排水迅速通畅、安静。其通气方式有内(外) 通气和透导式通气方式。并开展了通气阀和特制配件单立管排水系统的开发, 通气阀用于补气和防止管道内部气体进入室内, 现处于工程实践阶段; 特制配件单立管排水系统已出台了设计规程,其立管的通水能力增大、减少了立管的数量。但该产品现局限于铸铁制品。 3. 3 屋面雨水排水问题 通过多年工程实践经验, 对屋面雨水排水技术已有了较全面的认识, 并进行了系统的研究。在设计中明确管路系统中水流状态是压力流排水还是重力流排水,这二种设计方法均列入了我国的《屋面雨水排水设计 规程》。 3. 4 小型生活污水局部处理和消毒 我国在南方地区已在一定范围内设置建筑物用的生活污水处理设备, 这对建筑给排水的设计也提出了新的要求。建筑的生活污水与城市污水有一定的区别,其处理后排放标准有自己的特点。在处理工艺上常采用接触氧化、A2O 法、SBR 工艺流程, 处理的目的以降低BOD、COD 以及氨氮指标。处理构筑物可设在室外地下或建筑内地下室, 材料采用混凝土、玻璃钢或钢结构的。建筑污水处理还需考虑臭气的排放处理。 在污水消毒上, 南方采用氯片消毒较多; 北方地区采用二氧化氯协同消毒装置, 以电解的方式产生ClO 2混合气体。 3. 5 卫生洁具 生活水平的提高对卫生洁具提出新的要求, 卫生器具更注重舒适、可靠、安静、节能, 现也出现了各类高标准的、休闲的卫生器具。国外很多知名厂家也进入我国生产各类新产品。 4 建筑灭火技术 4. 1 消火栓给水系统 建筑灭火设计已成为建筑给水排水的重要部分。在消火栓给水系统中更注重扑救初期火灾, 系统中常采用稳压泵保持系统的常高压。增设小口径自救式水枪, 提供非消防专业人员 使用。在分区中有采用减压阀的、多出口水泵的、还有采用稳压阀的, 以保证消火栓的水压和出水量。为保证灭火设置能及时投入运行, 加强了工作泵和备用泵的自动切换装置。 4. 2 自动喷水灭火系统 高层、超高层以及大规模工业建筑的发展, 加强了自动喷水灭火技术的应用。自动喷水灭火设施设置在易起火部位、疏散通道、人员密集场所、不易发现火灾部位、人员不易疏散部位以及需喷水降温的地点。在高层建筑中对玻璃幕墙、中庭回廊、自动扶梯开口部位和普通防火卷帘处, 采取了喷头加密的方式来替代水幕。在高架仓库内引进了国外的大水滴喷头、ESFR 喷头,把喷水灭火从“控火”引入以“灭火”为目的。 4. 3 气体灭火 积极应用卤代烷的代用品。目前, 气体灭火剂和灭火系统日趋多样化, 有FM 200、CEA、IN ERGEN、Trio－dide 等等, 此外还有将水喷雾运用到电气灭火, 将泡沫喷水运用到汽车库灭火, 扩大了自动喷水灭火系统的应用范围。 5 管材和设备 5. 1 管材及连接方式 在给水方面, 热浸镀锌钢管、给水塑料管和金属塑料复合管相继出现。硬聚氯乙烯是积极推广应用的化学建材, 它克服了管道的锈蚀问题, 水流阻力小、重量轻、安装方便。这些新材料已开始应用到热水供应、饮用水系统中。 排水方面, 建设部在1989 年颁布了建筑排水硬聚氯乙烯管道技术规程, 并在100m 以下的建筑内部排水工程中推行U PVC 管的应用。经过多年的工程实践, 管道的伸缩、耐热要求、抗老化性等技术问题已得到解决, 现侧重于接口防漏、排水噪音控制和塑料管在高层建筑中的应用。还出现了复合型塑料管减少噪音的传出, 采用防火套管来防止高层火灾的蔓延, 开始采用离心浇铸成型或采用球墨铸铁管。管道的连接, 除对夹式外还有柔性连接, 如RK 型、RP 型、STL 型、ZPR 型柔性接口。 5. 2 建筑给排水设备 在气压给水技术上, 出现了强制性水力自动补气方式, 有补气罐高位设置和低位设置形式; 出现可缓解、调节热水体积膨胀量的形式, 还可专用于消防水量的调节与压力控制。在变频调速给水技术上, 出现了变压变量给水设备、多点控制恒压变量给水设备、用于生活和消防系统的双恒压给水设备、变频调速和气压水罐相结合的变频式气压给水设备。在水泵产品上, 出现了低重心、低位出水的立式水泵, 有二个或以上出水口的多出口水泵, 有适用于消防给水用的流量—— 扬程曲线平缓的水泵等等。在热交换器生产中采取了改进措施, 如提高热媒流速使加热盘管颤动、行成局部紊流区、增设导流挡板、分隔水加热和贮存区域、减少被加热水的过水断面、设置循环水泵以在加热过程中不断循环、利用蒸汽凝结水的余热等等。另外, 国内已能生产给水减压阀并积累了一定的测试数据。在排水上已广泛应用潜水泵, 开发了带撕裂功能和碾磨装置的无堵塞排水泵。局部水处理设备, 如隔油池、沉淀池等已成系列。地漏生产有多通道、防溢、快开、可调、侧墙等多种形式。建筑内的生活污水处理、中水处理设备已有多种产品可供选用。游泳池水处理一体化设备, 开始应用机械制浪和 水力制浪技术设备。在循环冷却水系统中, 冷却塔生产已达到国际水平, 水质处理和稳定均有相应的设备。 6 其他方面 6. 1 工程建设标准 过去, 规范编制的周期较长、内容过于简单、技术滞后严重, 近年来加强了规范的修订工作。建筑给排水技术方面在有强制性规范的同时, 已完成10 多本推荐性规范, 填补了国内工程建设标准的空白。在标准图建设上也不断补充新的内容, 经常修改、更新, 增强可操作性。及时反映建筑给水排水技术水平, 提高了整体专业的水平。 6. 2 CAD 技术的应用 CAD 技术在设计人员中已推广应用。给排水专业出现了多种应用软件包。在计算机绘图方面, 能做到绘制平面图的同时自动生成并显示出透视图, 使平面和三维更直观。软件也可在平面绘制后再生成透视图。在软件的开发上,突出了专业的特点, 均以AutoCAD 为平台, 但是在计算和优化方面软件还未能较好开发。软件处于初级绘图应用阶段。 6. 3 智能化建筑中的给排水设计 重视楼宇自动化系统和运用计算机技术对给排水设备进行测量、监视及自动控制。给排水专业主要对卫生设备及灭火设备方面提出监控要求。在给水系统中,提出能对流量、压力(压差)、温度、液位的监视、控制、测量、记录; 排水系统中, 提出能对流量的测量、记录、阻塞的显示等; 消防灭火系统中, 提出监控方式、监测位置, 并能及时反映运行状态。 自动化系统起步较晚, 但现已有了智能建筑设计标准。在住宅区内, 给水计量开始推广应用远传水表。由于产品规格偏少、投资偏大, 限制了给排水对自控的要求。 为了我国建筑给水排水事业的发展，我们必须不断地总结经验，吸取国外的新技术，创造建筑给水排水技术体系，把建筑给水排水工程技术提高到一个新水平。 二、毕业设计（论文）方案介绍（主要内容） 苏中话物设备通信楼建筑给水排水和消防设计的给水排水及消防施工图的设计和编制，扩初设计说明书和各系统计算书；外文翻译。 本建筑项目位于江苏省扬州市，西临新城河，北临文昌西路，本建筑地下二层，地上13层，总建筑面积万余平方米，地上建筑面积万余平方米，地下建筑面积万余平方米，高，属一类高层建筑。 下二层为非机动车库；地下一层设有一个战时人防物资库、水池、泵房、强弱电间等；一层与二层为客户接待服务处；三层为食堂及餐厅；四层为会议活动室；五～七层为呼叫中心；八～九层办公室；十一～十三层为数据机房；屋顶设机房层。 一）给水相关初步方案 本工程由城市市政自来水管进水以满足生活以及消防用水要求，从北侧文昌西路市政给水管接入，市政水压。 供水方式采用分区给水，地下室、一层以及二层采用市政管网直接供水，二层以上采用水泵和水箱相结合的“市政管网—贮水池—加压水泵—屋顶水箱—用水点”供水系统。 水池、水泵房集中设置在地下一层。 二）排水相关初步方案 生活污废水室内外均合流，经化粪池预处理后就近排入市政污水管网系统。 餐饮废水废水经隔油池除油，地下车库废水经隔油后提升至室外后排入市政管网。 屋面雨水采用重力流雨水系统，直接排入就近雨水检查井。 三）消防相关初步方案 1、自动灭火系统 本工程中故除建筑面积小于5平方米的卫生间、不宜采用水扑灭的电器设备间及与室外相通的敞廊以外均设置自动喷淋系统，以中危险级计算布置。 报警阀组集中设置于地下一层水泵房内。 喷淋用水通过喷淋泵从消防水池直接抽取，屋顶设消防水箱，室外设水泵结合器。 当消防水箱静压力不满足要求时设增压稳压泵系统。 另：所有数据机房，电池室和变电所拟采用七氟丙烷FM200气体灭火系统 一层柴油发电机房采用水喷雾灭火系统 2、消火拴系统 消火拴用水通过消防泵从消防水池直接抽取，屋顶设消防水箱，室外设水泵结合器。 各层均设置消火拴灭火系统。 拟在消火拴出口压力大于处使用减压稳压消火拴。 当消防水箱静压力不满足要求时设增压稳压泵系统。 3、消防水池 由于本工程只有一路进水，故设消防水池保障消防安全性。消防水池设于地下室水泵房内。大小根据自动喷淋和消火拴保护时间用水量确定。 4、灭火器配置 本工程各个楼层均应布置灭火器。办公区域按中危险等级配置，机房区域按严重危险等级配置，强弱电间、电梯机房、控制室以及变电所均应加设灭火器。 四）人防工程相关初步方案 本工程地下室人防共设有一个人防物资库。需设自动喷淋以及消火拴灭火系统。 给水，排水以及消防系统设计计算时须参考各人防工程相关规范的具体要求。 三、毕业设计（论文）的主要参考文献 1) 中国市政工程西南设计研究院．给水排水设计手册第1册（常用资料）．第二版．北京： 中国建筑工业出版社，2001． 2) 中国市政工程西南设计研究院．给水排水设计手册第2册（建筑给水排水）．第二版．北 京：中国建筑工业出版社，2001． 3) 中国市政工程西北设计研究院．给水排水设计手册第11册（常用设备）．第二版．北京： 中国建筑工业出版社，2001． 4) 中国市政工程华北设计研究院．给水排水设计手册第12册（器材与装置）．第二版．北 京：中国建筑工业出版社，2001． 5) 陈耀宗，姜文源，胡鹤均．建筑给水排水设计手册．第二版．北京：中国建筑工业出版 社，1994． 6) 王增长，高羽飞，曾雪华．建筑给水排水工程．第五版．北京：中国建筑工业出版社， 2005． 7) 冯翠敏，付婉霞．集中热水供应系统的循环方式与节水．中国给水排水．2001，17(9)： 46～48． 8) 中华人民共和国建设部建筑给水排水设计规范．GBJ50015-2003．中国计划出版社． 9) 中华人民共和国建设部高层民用建筑设计防火规范．GB50045-95．中国计划出版社． 10) 中华人民共和国建设部自动喷水灭火设计规范．GB50084－2001．中国计划出版社． 11) 中华人民共和国建设部自动喷水灭火系统施工及验收规范．GB50261－96．中国计划出 版社． 12) 中国建筑标准设计研究所．给水排水标准图集合订本 S1（下）．北京：中国建筑标准 设计研究所出版，2002． 13) 中国建筑标准设计研究所．给水排水标准图集合订本 S2（上）．北京：中国建筑标准 设计研究所出版，2002． 14) 中国建筑标准设计研究所．给水排水标准图集合订本 S3（上）．北京：中国建筑标准 设计研究所出版，2002． 15) 中华人民共和国建设部人民防空地下室设计规范．GB50038－2005．中国计划出版社． 16) 中华人民共和国建设部人民防空工程设计防火规范．GB50098－98．中国计划出版社． 17) 中华人民共和国建设部汽车库、修车库、停车场设计防火规范．GB50067－97．中国计 划出版社． 18) STD BSI BS EN 12109-ENGL．Bacuum drainage systems inside buildings．1999 19) AEA． User Guide．AEA Technology，Harewell，UK，1997 20) ATV REGELWERK（1992）：Besondere Entwaesserungsverfahren Unterdruckentwaesserung －Druckentwaesserung
任何一个课题的研究或开发都是有学科基础或技术基础的。综述部分主要阐述选题在相应学科领域中的发展进程和研究方向，特别是近年来的发展趋势和最新成果。通过与中外研究成果的比较和评论，说明自己的选题是符合当前的研究方向并有所进展，或采用了当前的最新技术并有所改进，目的是使读者进一步了解选题的意义。综述部分能反映出毕业设计学生多方面的能力。首先，反映中外文献的阅读能力。通过查阅文献资料，了解同行的研究水平，在工作中和论文中有效地运用文献，这不仅能避免简单的重复研究，而且也能使研究开发工作有一个高起点。其次，还能反映出综合分析的能力。从大量的文献中找到可以借鉴和参考的，这不仅要有一定的专业知识水平，还要有一定的综合能力。对同行研究成果是否能抓住要点，优缺点的评述是否符合实际，恰到好处，这和一个人的分析理解能力是有关的。值得注意的是，要做好一篇毕业论文，必须阅读一定量（2~3篇）的外文资料，这不仅反映自己的外文阅读能力，而且有助于论文的先进性。6注意事项编辑1、论文摘要中应排除本学科领域已成为常识的内容；切忌把应在引言中出现的内容写入摘要；一般也不要对论文内容作诠释和评论(尤其是自我评价)。2、不得简单重复题名中已有的信息。3、结构严谨，表达简明，语义确切。摘要先写什么，后写什么，要按逻辑顺序来安排。句子之间要上下连贯，互相呼应。摘要慎用长句，句型应力求简单。每句话要表意明白，无空泛、笼统、含混之词，但摘要毕竟是一篇完整的短文，电报式的写法亦不足取。摘要不分段。4、用第三人称。建议采用“对……进行了研究”、“报告了……现状”、“进行了……调查”等记述方法标明一次文献的性质和文献主题，不必使用“本文”、“作者”等作为主语。5、要使用规范化的名词术语，不用非公知公用的符号和术语。新术语或尚无合适汉文术语的，可用原文或译出后加括号注明原文。6、除了实在无法变通以外，一般不用数学公式和化学结构式，不出现插图、表格。7、不用引文，除非该文献证实或否定了他人已出版的著作。8、缩略语、略称、代号，除了相邻专业的读者也能清楚理解的以外，在首次出现时必须加以说明。科技论文写作时应注意的其他事项，如采用法定计量单位、正确使用语言文字和标点符号等，也同样适用于摘要的编写。摘要编写中的主要问题有：要素不全，或缺目的，或缺方法；出现引文，无独立性与自明性；繁简失当。9、论文摘要之撰写通常在整篇论文将近完稿期间开始，以期能包括所有之内容。但亦可提早写作，然后视研究之进度作适当修改。有关论文摘要写作时应注意下列事项：10、整理你的材料使其能在最小的空间下提供最大的信息面。11、用简单而直接的句子。避免使用成语、俗语或不必要的技术性用语。12、请多位同僚阅读并就其简洁度与完整性提供意见。13、删除无意义的或不必要的字眼。但亦不要矫枉过正，将应有之字眼过份删除，如在英文中不应删除必要之冠词如a''an''the等。14、尽量少用缩写字。在英文的情况较多，量度单位则应使用标准化者。特殊缩写字使用时应另外加以定义。15、不要将在文章中未提过的数据放在摘要中。16、不要为扩充版面将不重要的叙述放入摘要中，即使摘要仅能以一两句话概括，就让维持这样吧，切勿画蛇添足。17、不要将文中之所有数据大量地列于摘要中，平均值与标准差或其它统计指标仅列其最重要的一项即可。18、不要置放图或表于摘要之中，尽量采用文字叙述。
1 前言：敝公司为流体机械专业工厂，产品有真空泵浦、齿轮泵浦、离心泵浦及柱塞泵浦等，每一项产品皆经严格品管试验，故性能优越，品质稳定。泵浦为流体输送之中心枢纽，其使用与保养方法之不当，皆影响泵浦之寿命，对泵浦运转影响甚大，甚至造成不可弥补之损失。为期防止无形之损失，有赖您对泵浦的了解，正确的使用，及平时的保养工作。若有任何使用及保养上的问题，请立刻与敝公司连络，敝公司将为您提供最热诚完善的服务。2 安装： 安装前请检视机体各部零件是否齐全，若因搬运中短缺或受损时，请立即通知敝公司，将马上补全或派员处理。 安装地点宜选乾燥通风，装卸及保养便利之场所。 安装泵浦之基础须平直，水平，使共同底座能平均安置於基础台，以免底座承受变形之应力。 埋设基础螺丝时，须等水泥硬化后，共同底座与基础没有间隙才可锁紧基础螺丝。 检查泵浦是否水平，联轴器 (皮带轮) 是否对正，皮带的紧度是否适中，泵浦与基础台是否稳固。 泵浦安装位置距液面愈近愈好。 管接合处应确实锁紧，入口管的外部不宜外加荷重致使管路弯曲。 联轴器之检查要领∶联轴式泵浦一般以挠性联轴器传动，泵浦与马达之中心线角度必需正确，以避免联轴器之不正常损坏及噪音震动。3 配管： 吸入管内为负压，故应使用钢管或其它硬质材料。 泵浦入口尽可能靠近液体，以减少管路损失。 管路完成后，迫紧封闭不可先除去，须等配管完成清洁后才可除去。 入口管路太重时，须作支架，以免泵浦受负荷变形。 入口管路完成后，须作气密探漏，以避免使用时空气漏入，造成流量减少或不能自吸。 管路与泵浦出路口接合处，务必加装防震软管，管路也要加以支撑固定，以避免泵浦受外力变形产生故障。 液体之蒸气压太高时，须以正压流入泵浦，足够的压力才可避免蒸气及吸力不够之情形。 入口真空计及出口压力计之装置，对使用保养甚为便利，最好装置备用。 吸水槽内各泵浦原则上以单独并列安装最为理想。 由小管路进入较大吸水槽时应使向吸入管的水路方向平均流入。 入口管的位置尽量安装於吸水槽的中央。 水路只有一条时，尽量避免各入口管直接排於此水路口。 入口管尽量采用直的短管，假如必须用弯管时，则采用曲率半径大的弯管且距泵浦入口不可太近。 不能在入口管的中途有高低起伏的情形，应从泵浦开始稍做向下倾斜(斜度约 1/50－1/100)，以避免中途积存空气。 吸入管之直径大小与泵浦吸入口不同时，应以偏心异径管连接，否则空气将滞留於异径管及管路上部。底阀不得距离水槽的排出口太近，否则会吸入空气。水槽水位至底阀的距离不得太短以免水呈涡流而吸入空气。为防止异物堵塞底阀或叶轮，应使用面积充足的滤器，在树枝、树叶、杂草多的地方，应於上流装设金属网，以防滤器之阻塞。4 电器配线： 依照电动机之额定电流容量，选择适当配线材料。（按电气法规） 保险丝之容量须为马达额定电流容量之2－3倍。 最好使用电磁开关起动泵浦，大容量泵浦请用Star delta starting。 检视转向是否依照箭头指示。5 运转： 运转前： 润滑油的检查:如有异物存在，将在短时间内伤害轴承。a) 采用机油润滑时，油量以填充至油面表之中间程度为宜，不能太多或太少。b) 采用油脂润滑时，油脂不可填满轴承箱以免轴承发热。 检查旋转体间是否有摩擦。a) 如有异物入内，会产生摩擦，影响运转。b) 检查电动机之转向，若转向相反易使装於轴上之叶轮防松螺帽脱落，试转前需灌满水后，才能试转，以免损坏轴封。 试转完毕以上各程序后：a) 引水充满泵浦本体及入口管并抽尽空气，否则无法扬水，且将烧毁轴封。b) 运转时要徐徐转开阀，并注意电流表的读数，不可快速旋开阀引起电动机过负荷现象。 运转中: 轴承部份：a) 最初运转一小时左右应对过热作严密注意，轴承温度不得超过周温+40度C，一般设法维持75度C以下为宜。b) 再次确认全部轴承是否有润滑油作润滑之作用。 填料部份：a) 填料不能过紧以避免过热、损伤或主轴磨耗。b) 填料之松紧程度，通常以填料盖漏出少量之水为宜。c) 填料函之温度通常维持在40℃以下为宜。 本体部份：a) 运转中应时常旋开本体顶端之空气拷克(Air Cock)，以检查空气是否漏入。b) 如有空气漏入则应检查入口处有否裂痕或吸水槽有否旋涡发生。 停止: 采用自吸式泵浦於停止时，应先关闭出口阀，然后关闭电源，否则会发生水鎚作用，增加泵浦负荷。 采用涡卷式泵浦时，应於出口管处加装止回阀，防止液体逆流。 操作上之其他注意事项： 填料函所用之封水必须是清水，否则会损伤主轴及填料。如填料受损时，应依液体性质迅速给予更换。 应随时注意轴承用润滑油的污染程度，初期运转时每两星期更换一次。应时常检查轴承之磨耗程度，轴承磨耗不平为造成震动之主要原因。 要避免泵浦长时期运转於与设计点远离之点。 要避免关闭出口阀而长时运转，否则水温会上升而发生蒸气。 将液体排出於液体易凝固之气候，运转需停止时，要打开本体底部之排泄旋塞。 要避免出口阀关闭长时间运转时，会使泵浦体内温度升高，温度一直上升会使压力一直提升到无法负荷下，泵浦本体会爆裂，危险相当高。6 长期停用处理： 切掉主电源。 清除泵浦内部残留液体。 泵浦易生锈部份，请涂防锈油。 每半个月运转三至五分钟。 再使用时，按运转说明操作。7 定期检查及保养事项： 每周检查轴封、压力、轴承、电流，各部螺丝等是否正常。 入口真空计及出口压力计之装置，对使用保养甚为便利，平时关闭，测定时再开。 每个月注入适量黄油在每个黄油嘴上。 运转中若有异常状况产生，请立即停车检查，待故障排除后再继续使用。 使用於高温液体之泵浦，各部位间隙须予适当配合，详情请洽敝公司。 填料及机械轴封之保养∶ 填料∶填料（迫紧）之作用为防止轴封部之泄漏，其保养之好坏，直接影响泵浦之性能及轴心的寿命，应注意如下事项∶a) 填料经长期使用后磨损，须增加圈数或全数换新。b) 填料在运转中有少量泄漏，有利润滑，不必经常锁紧。c) 锁紧填料时，最好停车调整比较均匀，不可单边调整，避免填料盖卡住轴心，甚至使压盖断裂。d) 更换填料时，须将旧填料取出，清洁填料函，不可留残渣在内。e) 装入填料时，填料之切口须密接，每一环之切口须错开约120度，不可在同一线上。 机械轴封∶使用机械轴封防止泄漏时，必须充份维护与保养，如此寿命才可延长，注意事项∶a) 绝对禁止无液体时空转。b) 配管内之焊渣、铁屑、杂物等必须清除乾净，以防进入泵浦及轴封内部。c) 先用手转动泵浦，以确定泵浦没有异常状况，再起动泵浦。d) 确实防止轴封部液体之固化，以免损坏轴封。e) 长期停用时，务必将轴封部液体排除，并冲洗乾净。8 故障排除： 无法扬水：a) 泵浦无注水。b) 转速低於额定。c) 使用系统的扬程太高。d) 入口高度高於原先设计。e) 叶轮阻塞。f) 运转反向。g) 入口管泄入空气。h) 填料函泄入空气。i) 出入口堵塞或底阀卡死。 水量不足：a) 入口管或填料函泄入空气。b) 转速低於额定。c) 使用系统的扬程太高。d) NPSH(a)不足。e) 入口高度高於原先设计。f) 入口管路阻塞。g) 高温或挥发性液体时吸入扬程不够。h) 底阀太小或底阀故障。i) 叶轮阻塞。j) 叶轮破损。k) 底阀或入口管底端浸水不够深。l) 运转反向。 压力不足：a) 转速太低。b) 使用系统的扬程太低。c) 液体内混有气体。d) 叶轮破损。e) 叶轮外径太小。f) 运转反向。 吸程小：a) 入口管泄漏。b) 填料泄入空气。c) 入口高度过高或NPSH(a)不足。d) 叶轮破损。e) 本体衬料受损。f) 入口管阻塞。 马力超载：a) 转速过高。b) 使用系统的扬程低於额定。c) 液体比重或黏度太高。d) 电压降低致使电流增高。e) 轴弯曲变形。f) 填料盖锁得太紧。g) 旋转元件过紧。h) 泵浦的选用错误。i) 运转反向。 马力过小：a) 叶轮阻塞，无法送水。b) 入口侧阻塞。c) 空转没有液体。d) 底阀故障，注给不足。e) 压力过高出水小。 轴承温度过热：a) 循环油不够完全，循环系统不良。b) 机油不足。c) 润滑油品质不佳，杂质入内。d) 黄油加太满。 压力计、真空计、电流表的读数不正常：a) 压力过高时：a) 压力计故障。b) 实际扬程大於设计扬程。c) 出口阻塞。b) 压力过低且真空过低时：a) 转速降低。b) 叶轮阻塞。c) 运转反向。d) 空气漏入。e) 实际扬程小於设计扬程。f) NPSHA不足。g) 叶轮破损。c) 压力过低且真空过高时：a) 水位降低。b) 入口管路阻塞。c) 底阀故障。d) 液体黏度发生变化。d) 电流表不正常：a) 过高时：电压降低。泵浦内部故障。频率升高。b) 过低时：电压升高。水量太小。空转。空气泄入。e) 指针摆动不定时：a) 发生孔蚀现象。b) 吸入侧泄入空气。c) 入口损失大。 震动、噪音大：a) 机械原因：a) 主轴弯曲。b) 安装不良。c) 联轴器损坏。d) 叶轮破损。e) 轴承损坏。b) 水力原因：a) 孔蚀现象发生。b) 吸入空气。SKH 本体分解组立装配流程组合步骤如下：（数字为构造图之件号）1 轴承与轴组合 9000＆2102 轴承座安装 5003 调隙螺栓安装 99034 挡水环安装 94105 填料盖与中座组合 9906＆1106 中座与轴承座组合 110＆5007 叶轮安装 2008 叶轮键安装 叶轮固定垫圈安装 921610 叶轮固定螺帽锁紧 920511 迫紧安装 40012 机壳安装 10013 加填料 943014 键安装 901515 联轴器安装分解与以上步骤相反，填料与填料盖可不用拆下。
循环经济的发展模式既不是以牺牲生态环境为代价的经济增长模式，也不是以牺牲经济增长为代价的生态平衡模式，而是强调生态系统与经济系统相互适应、相互促进和相互协调的生态型经济发展模式，是一种新型的、先进的经济形态，是集经济、技术和社会于一体的系统工程，是实现可持续发展的重要途径和方式。现阶段，我国的循环经济进程，还更多地停留在概念层次上。要把理论转变为行为的实施，发展我国的循环经济，需要借鉴国外的成功经验，在政府、企业、学术界和社会各界的共同努力下，通过建立相应的法律、法规体系，推行国民经济绿色核算制度，推广绿色消费，引导企业开发绿色工艺和技术，进行生态设计和清洁生产，实行产品的双绿色认证。国外发展循环经济的措施主要体现在法律、经济、教育、技术及市场等方面。 1.法律措施 德国是世界上最早提出发展循环经济，并制定出相关法律的国家.上个世纪70年代，随着经济的快速增长，大量生产、大量消费导致垃圾的大量排放，使垃圾的处理问题日益突出.1972年，德国联邦政府颁布了《联邦废物管理法》，将各种废物的收集和处置以法律的形式固定下来。该项法律的颁布改变了西德人的生活习惯，一般生活垃圾，塑料容器以及纸类等开始被分门别类地回收。随着西德公众环保意识的不断提高，1986年联邦政府制定了“避免产生废物、废物再利用及安全处理原则”，并以法律的形式固定下来，对废物的认识从“怎样处理”上升到了“怎样避免产生”的高度。德国循环经济理念的导人体现在1991年颁布的包装废物管理条例》中，该条例根据“污染者负担原则”，明确了商品生产和流通业对包装废物回收和循环利用的义务。 1992年德国通过了(限制废车条例》，规定汽车制造商有义务回收废旧车；1994年颁布了(循环经济与废物清除法》，后经过数次修改，于1996年10月以((循环经济·废物管理法》正式生效。该法使世界环境保护运动发生了根本性的转变，即由过去的末端治理转向全过程控制；提出“本法律的目的是促进循环经济，保护自然资源，确保废物按有利于环境的方式进行清除”；确立了发展循环经济的基本要求，即任何生产过程首先要尽量避免或减少废物的产生，对于无法避免而产生的废物，包括生活垃圾和废纸、旧电池、旧汽车等，要求尽量采取循环利用的措施，以减少资源消耗和污染；规定了产品制造者在产品生命周期管理过程中的责任，对于某些特定的产品，只有明确了回收的可能性后，才允许投放市场。 日本是循环经济立法最全面的国家，也是国际上较早建立循环经济法律体系的发达国家之一。其所有的相关法律文件，集中体现为“三个要素、一个目标”，即减少废物，旧物品再使用，资源再利用，最终实现资源循环型社会的目标。日本促进循环经济发展的法律法规体系比较健全，可以分成三个层面，基础层面是《推进形成循环型社会基本法》;第二层面是《废物处理法》和《资源有效利用促进法》这两部综合性法律；第三层面是(《容器包装再利用法》、((家用电器再利用法》、建筑材料循环利用法》、食品循环再利用法》及((绿色采购法》五部专业性法规。1991年制订的资源有效利用促进法》完善了汽车及家电循环利用的判定标准以及事先评估、信息交流等体系。1993年颁布的环境基本法》中增加了生活垃圾分类收集和循环利用等内容，并将此作为国民的义务以法律形式固定下来。 1994年政府又根据该基本法制定了(环境基本计划》，决定将建设循环型社会作为环境政策的长期目标之一来实施，并把实现低环境负荷的可持续发展经济社会体系作为目标。日本把2000年定义为“循环型社会元年”，不仅新制订了基于“生产者责任延伸制度”的《推进形成循环型社会基本法》、((建筑材料循环利用法》、《食品循环再利用法》、《绿色采购法》，还修订了《再生资源利用促进法))并更名为《资源有效利用促进法》I修订了1970年制定的(《废物处理法》，加强了控制废物产生和不正当处理的措施.?,002年制定了《汽车循环利用法》，在此基础上，又于2003年3月制定了建设循环型社会的长期指导方针《推进形成循环型社会基本计划》。 2.}济指施 税收创度。日本的“再循环利用设备特别补偿办法”规定:对废纸和废饮料瓶类制品再商品化设备制造业、生态水泥制造设备、废家电再生处理设备除按一般规定给予退税之外，还按商品价格的25%进行特别退税。对废塑料制品再商品化设备制造业、建筑废物再生处理装置、废木材破碎及再生处理装置，除按一般规定给予退税之外，还按商品价格的14%进行特别退税。美国亚利桑纳州规定，企业分期付款购买再生资源及环保设施可减税(销售税)10%;在美国康奈狄克州，再生资源加工利用企业除可获得低息风险资本小额商业贷款以外，州级企业所得税、设备销售税及财产税也可相应减免.荷兰政府的目标是在10年内把全国废物产生量减少90%,其措施除了提高公民的环境意识外，对产生废物的人和企业都要征税，采用清洁生产或建立污染控制设备的企业，其投资可按1年折旧(通常折旧期限为10年).丹麦率先实行了“绿色税”制度，对生产原材料征收材料税以促进少用原生材料、多利用再生资源。德国已经开始征收生态税，对除风能、太阳能等可再生能源以外的能源都要征收生态税，间接产品也不例外，例如1升汽油的价格为马克，再加6芬尼的生态税。 共瓜侧度。美国于1995年设立了“总统绿色化学挑战奖”，对那些把绿色化学原理与化学品的设计、制造、使用相结合的突出化学技术进行奖励，充分体现了美国对环境保护方面创新性工业研究成果的重视。日本的许多城市实行了资源回收奖励制度，对社区、学校集体回收旧报纸、旧包装箱的行为给予一定的奖励，以鼓励社会各界积极回收可再利用的资源。近年来，欧洲不少城市采取了付费交投包装废物的办法，这是按照“谁污染谁治理”的原则办事，受环境意识和经济利益的双重驱使，许多消费者乐于这样做。 绿色采劝翻度。日本的《绿色采购法》规定，国家机关必须率先采购环境负荷小的产品。其目的是通过不断扩大对环保产品的需求来提高资源再生产品企业的知名度，以促进企业扩大生产量，降低成本、降低价格、最终形成资源再生产品的良性循环。现在日本各行政机关纷纷制定了绿色采购方针，有166种物品被定为政府优先选择购买物品，其中以100%废纸为原料、白色度不足70%的复印纸被定为最优先购买物品，到2001年，政府特定购买物品的采购比例已达到了。美国各州也陆续制定了再生资源产品政府优先购买的有关政策法规，通过行政干预各级政府的购买行为，促进政府优先采购再生资源产品，同时规定审计机关有权对政府各部门购买再生产品情况进行检查，对未能按规定购买的行为将处以罚金。 收费侧度。日本颁布的《家用电器再利用法》规定，制造商和进口商对制造、进口的家用电器有回收、再商品化的义务，并规定了4种废旧家电的处理费，其中每台电冰箱为4600日元，每台空调器为3500日元，每台洗衣机为2400日元。生活垃圾收费是减少城市生活垃圾数量的最有效措施之一，对每袋生活垃圾的收费增加美元，城市垃圾总量可减少18%.现在，日本的3250个市、区、村中收取生活垃圾处理费的为2535个，收取工业废物处理费的为2833个，有效改善了日本的生产和生活环境。 德国的《包装废物管理条例》颁布以后，从1991年到1995年，制造商们为了减少处理包装废物所付的费用，纷纷将包装减少到最低限度，全国包装废物的总产生量减少了12%0 1991年，德国成立了进行资源回收和循环利用的DSD有限责任公司，该公司在1997年的包装废物回收率为89%，循环利用率高达86%。相当于从每一个德国公民手中回收废物公斤。循环经济使德国在GDP增长两倍的情况下，主要污染物排放减少了近75%0 3.教育措施 教育措施主要包括理念的确立、研究人员的培养、各类人群的教育等。生态环境理念的确立和带有创新意识的专业人才培养是推动循环经济发展的重要前提。近几年来，日本政府积极开展对基础研究人员的培养和教育，促成各学术团体和研究型机构业务的开展，并从科学技术研究基金中拨出专项基金鼓励科研机构进行废物处理及3R化应用技术的开发研究。 各类人群的宣传教育重点是充分发挥社团法人机构和非政府组织的作用，通过广泛的宜传教育活动，提高公众参与的积极性和生态环境意识，改变传统的消费观念，推动绿色消费的进行。从20世纪60年代的环境运动到21世纪的循环经济，世界上的环境与发展政策已经经历了三个历祖第一是以政府命令为主导，通过行政手段的方式来实现污染控制;第二是基于市场手段的经济刺激作用，注重发挥企业的主观能动性和技术创造力来实现废物的处惫第三是在进一步完善政府和企业作用的基础上要求实行信息公开，其实质是实现了公众监督和全社会共同努力推动循环经济发展的生态文明思想。 日本特别注重公众的参与。1998年笔者曾在大宫市参加过一次由非政府组织发起，东京大学小林教授做的市民环境家计薄讲座。讲座强调了家庭参与环境保护和资源再利用禽要做到的几个方面:有计划的购买食品，在食品有效期内用完，适量烹饪，不剩饭。自备购物袋，利用简易包装，购买简易包装产品;协助地方公共团体和商店、回收团体进行资源性废物的分类回收，争取每人每天从家庭排放的垃圾且比上一年度减少15%。名古屋市的非政府组织还发动市民开展义务收集公共垃圾活动，并发放介绍垃圾分类处理和再生利用的宣传小册子，鼓励市民积极参与废旧资源回收和垃圾减量工作。 加拿大蒙特利尔市特别注重将正确处理垃圾的知识纳人各级学校教育中，从学生抓起，让每个人从小就充分意识到正确处理垃圾的重要性。作为一个移民城市，蒙特利尔市特别注意制作多国文字并适应不同阶层人员的宣传材料。所制作的宣传品既有趣味性，又有持久性，宣传品的载体形式多样，使人每天看得见记得住。 4.技术措施 循环经济主要是通过采用高新技术引导各行业推广3R技术、清洁生产和废物资源化。日本北九州市的生态型城市建设所取得的显著效果得益于3R化新技术的不断发展，短短的二十几年时间，通过高新技术引导产业结构的调整，实施清洁生产运动，在经济活动的源头就注意节约资源和减少污染，从而更有效地实现了经济利润和环境改善的双重目标。企业进行清洁生产四年后不仅减少了84%的污染物排放，还取得了2125亿日元的经济效益。现在北九州市不仅摘掉了闻名于世的重污染工业区的帽子，而且城市的工业生产总值增长了6倍。 日本东京电力株式会社和财团法人千叶县都市公社联合在千叶县的幕张新都心高新技术开发区投资约69亿日元，建成了地表水水源热泵中央空调系统并于1990年4月开始投人使用。该技术利用污水处理厂排水水温夏季约为2 5 0C、冬季约为17℃且比较稳定的特点，将污水处理厂排水中蓄积的热能通过蓄热式热泵系统为49万平方米的区域提供了一个稳定的空调源。在每年提供1290亿大卡热量、取得显著经济效益的同时，减排了6800吨二氧化碳、吨氮氧化物。作为一种高效节能、符合循环经济3R原则并能充分利用可再生资源的热泵空调技术在建设日本的循环型社会中发挥了重要作用。为“环境产业化”提供了一种新型的绿色高新技术支持。 5.市场措施 市场措施主要是通过健全可循环利用资源的交换、收集及回收利用市场来完成。日本的废物交换情报网络系统非常发达。在日本既有社团法人机构的“循环经济研究会”每周定期发表有关循环经济方面的信息，同时各地的有关部门也相继建立起废物交换情报网络系统，日本的各市区村几乎都有专门发行二手货信息的报纸及时向市民发布信息并组织旧货调剂交易，以利于市民进行资源循环再利用。这样的社会中介机构可以使市民、企业、政府形成一体，通过沟通信息、调剂余缺，推动循环经济的发展。 德国的DSD公司是由产品生产厂家、包装物生产厂家、商业企业以及垃圾回收部门联合组成的。政府除规定回收利用任务指标并对其进行法律监控外，其它方面均按市场机制进行。其本身不是一个垃圾处理企业而是一个组织机构，它把有委托回收包装废物意愿的企业组织成为网络，在需要回收的包装物上贴上绿色标签，然后进行回收处理。 发展循环经济的关键是立法.根据国外发展循环经济的经验，我国必须按照污染者承担治理义务的原则，加快制定必要的循环经济法规，通过法规对循环经济加以引导和规范，使发展循环经济有法可依，有章可循。要借鉴日本、德国等发达国家的成功经验，在国家尚未制订发展循环经济的相关法律法规之前，加快发展循环经济的地方立法工作进程，走有自己特色的循环经济之路
张新世
（中原石油勘探局勘察设计研究院）
论文摘要：本文介绍了地源热泵的概念及工作原理，随后详细地论述了地源热泵的特点，和地源热泵在我国发展的限制条件，并介绍了地源热泵在国内使用情况及发展前景，最后鲜明地指出地源热泵技术是目前对人类最友好最有效的供热供冷技术。
1 地源热泵的概念和工作原理
地源热泵是一种利用地下浅层地热资源（包括地下水、土壤和地表水）即可供热又可供冷的高效节能空调系统。利用逆卡诺循环，通过输入少量高品位的电能，实现低品位热能向高品位热能转移。热泵一般有蒸发器、冷凝器、压缩机和膨胀阀四部分组成。
地源热泵的工作原理是：在夏季，热泵机组将建筑物中的热量取出，转移释放到地层中；在冬季，则从地层中提取热量，向建筑物供热。通常地源热泵消耗1kW的能量，用户可以得到4kW以上的热量或冷量。
2 地源热泵的特点
我们知道在地球表面以下一定深度的地温全年相对恒定，地源热泵利用浅层地热作为冷热源，这样就排除了环境因素的影响，与其它供热供冷系统相比，具有以下显著特点。
利用的是可再生能源
地源热泵在夏季吸收建筑物散发的热量并在浅层地下保存起来，一部分热量在冬季供建筑物的采暖，另一部分热量则直接散发到空气中。就全年来说，建筑物利用浅层地热的热量或冷量大体是相等的。所以说，地源热泵利用的是可再生能源。
高效节能
由于地源热泵的热源温度全年一般为10～22℃，冬季供热时，水体温度比环境温度高，所以热泵循环的蒸发温度提高，能效比也提高。夏季制冷时，水体温度比环境温度低，冷却效果提高，机组效率也提高。水源热泵的制冷制热系数可达以上，与传统的空气源热泵相比，高出40%左右，其运行费用仅为普通中央空调的50%～60%，与电热锅炉和电热膜供热相比，节约70%左右的电能。
环保效益显著
水源热泵运行时，需要的仅仅是水源水的热量或冷量，水质不发生任何变化，也不产生任何污染，不耗水、排烟，不产生灰尘，仅仅消耗少量的电能。
从耗电方面来说，节能就是环保。使用水源热泵导致的污染物排放，比空气源热泵减少40%，比电锅炉减少70%。虽然地源热泵也使用制冷剂，但比常规空调减少25%的冲灌量。地源热泵在工厂内整装密封完好，不会像分体空调那样安装时易产生泄漏。
一机多用
一套地源热泵就可以实现供热、供冷和生活热水供应。即用一套设备可以代替原来的锅炉加空调两套系统，所以一次性投资仅是传统供热制冷的50%～70%。特别是在夏季供冷时，可以利用热泵产生的费热，免费为用户提供生活热水。所以，地源热泵特别适用同时有供热供冷和生活热水供应的建筑。
节省土地资源
水源热泵除主机和循环水泵外，没有其它安装设备。与锅炉房相比，省去了水处理间、风机间、烟囱、煤场和渣土场，节约了土地资源。
运行稳定可靠、使用寿命长
由于地源热泵的水体温度稳定，与空气源热泵相比，免除了结霜和除霜的影响。热泵的运转部件少，基本上不需要维修，运行稳定可靠，使用寿命可达20年左右。
自动化程度高
地源热泵一般是全电脑控制，可根据外部负荷的变化，调整压缩机的工作数量，并设有压缩机超温保护、断水保护等多种保护措施，可实现无人值守。
3 地源热泵供热系统的组成
地源热泵工程一般有地源水系统，热泵机房和末端风机盘管散热系统三部分组成。根据地源换热系统的形式又分为开式环路系统和闭式环路系统。
开式环路系统是将水从水井（包括湖泊和河流）中抽出，送入热交换机组进行热交换，提取热量或冷量后的水再回灌到水井中。开式环路系统用水一般只进行简单的水处理，会引起换热器表面结垢。开式系统是目前地源热泵应用的主要形式。
闭式环路系统又分为立埋式环路系统和平埋式环路系统。它是通过埋在地下的聚乙烯管环路与土壤进行热交换。通常适合安装在别墅等场地较大的建筑物。
4 地源热泵的限制条件
地源热泵被专家们称之为目前可用的对人类最友好最有效的供热供冷形式，近几年在研究和应用上得到了迅速发展，但由于受到以下客观条件的限制，这项技术的应用尚不普遍。
宣传认识不足
地源热泵技术虽然受到热暖专家的推崇，但是要获得在工程中的普遍应用，需要各阶层领导特别是工程主管领导的认可。由于这项技术是近几年随着我国能源战略的调整才发展起来的，甚至部分热暖技术人员，也存在认识不足的现象。所以，要获得社会的认同还需要加大宣传力度。
政策力度不够
我国《节约能源法》中，对热电联产和集中供热技术鼓励和发展，而对综合能源利用率是其2倍的地源热泵技术，至今还没有鼓励发展的明确条文。
水源条件的限制
对于开式环路地源热泵系统是否有充足的水源，以及当地的地质土壤条件是否能保证尾水的回灌顺利实现是地源热泵应用的前提条件。一般来说，用于小区供暖时，建筑容积率要≤1。对于闭式系统，受当地地质条件是否适合埋管和是否有足够的场地埋管等环境条件的限制。
埋管系统换热计算理论不成熟
对于地源热泵机组和末端风机盘管散热系统目前技术已相当成熟。对开式系统，当地水利部门对水源情况也相当了解；而对埋管系统，目前土壤埋管换热计算理论还不成熟，设计落后于工程应用，这就使工程质量难以保证，并使该项技术的广泛应用受到限制。
受当地水利部门政策的限制
我国南方水源充足，而北方大部分地区水源缺乏，为保护有限的水资源，每个地方政府都制定了当地的水资源使用法规。虽然地源热泵系统并不消耗水也不污染地下水，但需要大量的水作热载体。有些地方部门对取水和回灌水进行双重收费，使地源热泵的节能效果不能够充分体现，这就限制了该项技术在这些地区的发展。
5 地源热泵的应用
国外应用情况
地源热泵在日、韩、美和中、北欧应用较为普遍。据1999年的统计，在住宅供热装置中，地源热泵所占比例，瑞士96%，奥地利38%，丹麦27%。美国1998年地源热泵系统在新建筑中占30%，且以10%的速度稳步增长。其中最著名的地源热泵工程有肯塔基州刘易斯威尔的滨水区办公大楼，服务面积×104m2，每月节省运行费用25000 美元。随着该项技术的应用发展，其组织的研究也迅速发展。据有关资料介绍，日本国研究出的高温水地源热泵，出水温度达到80～150℃，且其制热系数COP高达。
国内应用情况
天津大学热能研究所的吕灿仁教授在1954年就开展了我国热泵的最早研究，1965年研制成功国内第一台水冷式热泵机组。目前多家大学和研究机构都在对水源热泵进行研究。
国内较早生产水源热泵的厂家有清华同方人工环境设备公司和山东海洋富尔达，产品都已系列化。目前热泵机组出水温度已达65℃，制冷系数COP可达。目前国内较典型的用户有沈阳东北电力住宅小区，服务面积8×104m2；北京友谊医院服务面积×104m2，全年节约采暖和供冷运行费用约9元/m2。
中原油田钻井三公司办公楼水源热泵示范工程是我局第一个地源热泵系统。选用钻井综合工程处与清华大学联合研制生产的ZYRB240 型热泵机组2台，服务面积6000m2。该项工程的成功实施必将为地源热泵在中原油田的推广应用起到有力的推动作用。
6 地源热泵的发展前景
符合政府有关部门的要求
地源热泵高效节能，环保效益好，符合我国的能源政策和环境保护政策，热泵技术的综合能源利用率约为120%～180%。所以国家把热、电、冷联产技术作为鼓励发展的通用节能技术促进了地源热泵技术的发展。
符合业主的利益
由于地源热泵即可供热，又可供冷。一套系统可以代替原来的两套系统，投资少。且地源热泵占地少，运行成本低，管理方便，这些都符合业主的根本利益。
符合用户的利益
地源热泵供热费用燃煤集中锅炉房供热费用的一半，夏季供冷费用约为冷水机组的60%，这就减少了用户供热供冷费用的支出，符合用户的切身利益。
适用地区范围广
冷水机组只能用于夏季供冷，风冷机组只适用于长江流域的供热供冷，而地源热泵除即无可利用地下水又不能埋管的极少数地区外，适用于其它绝大多数地区。
应用范围不断扩展
地源热泵不仅在建筑采暖和供冷方面得到迅速发展，目前在化工、食品、造纸、农业、冶金、木材干燥、制药等行业中也得到了｀广泛应用。据预测2000年这些行业应用地源热泵1200多台，且发展势头强劲。
综上所述，地源热泵技术以其独有的优点，近几年在国内得到迅速发展。随着我国能源结构政策的调整，我国以燃煤锅炉采暖和空气源热泵供冷的传统形式会被更加高效的地源热泵所取代。随着地源热泵技术的研究和发展，它比将成为21世纪最普遍最有效的供热供冷技术。
参考文献
［1］刘兴中.水源热泵系统介绍.2001
［2］吴展豪.地源热泵空调系统.2001
注：本文引至全国油区城镇地热开发利用经验交流会论文集，冶金工业出版社，2003
Has summarized the water source heat pump system characteristic, the classification as well as the principle of work, and introduced the water source heat pump technology in the domestic and foreign development and the research survey. Applied to the water source heat pump technology to the 10,000m2 office building heating refrigeration and the hot water supply has carried on the design calculation, as well as economical technical feasibility analysis.