船用制冷系统不凝性气体自动排放装置

文章探讨了一种实用新型的气体自动排放装置,运用检测和控制技术,能够高效、准确地分离不凝性气体。基于S7-1200系列可编程逻辑控制器(PLC)的控制系统设计,确保装置运行稳定可靠。该装置能够在不影响制冷效果的情况下,有效排放不凝性气体,具有很高的应用价值和推广前景。

ITER气体注入系统控制系统设计

国际热核聚变实验堆(ITER)气体注入系统及其控制系统是直接参与装置运行的关键部件,也是中国独立承担的14个ITER采购包之一。文中基于ITER控制系统的设计框架和GIS的功能特性,进行GIS常规控制系统和互锁系统设计。常规控制系统采用模块化和可扩展的设计方案,最大程度上满足了装置未来运行的可扩充性和功能实现的灵活性;互锁系统则采用冗余的硬件架构和容错体系结构,满足了ITER 3IL-2安全完整性等级要求。两种控制系统已于2022年11月完成了ITER组织的终期设计评审。

ITER气体注入系统注入管线和气体流量控制阀特性研究

为验证国际热核聚变实验堆计划(ITER)的气体注入系统(GIS)的设计是否能够满足装置运行的要求,以及为优化气体注入系统的气体加料控制模式提供直接而可靠的数据支撑。该研究在基于ITER GIS最终设计阶段提供的设计方案的基础上,在模拟实验平台上进行实验研究,该研究涉及燃料气体H2、D2以及杂质气体Ne、Ar、N2及其混合气体的注入特性,包括其供气压力、注入管线结构对响应时间的影响。实验结论证明,气体注入系统的设计可以满足ITER装置的运行要求,且实验数据为ITER装置的气体控制模式,尤其是实现杂质气体快速、精确的控制,从而保障ITER装置安全运行,提供有力的技术支持。

痕量气体掩星探测高光谱成像光谱仪光学系统设计

痕量气体作为大气的重要成份,对地球的生态起着重要作用。为了实现宽波段、高光谱全天时连续测量,本文设计了一款在掩星探测模式下工作的高光谱成像光谱仪。该系统为共狭缝的双通道结构,紫外-可见光通道采用单凹面光栅结构、红外通道采用利特罗与浸没光栅结合结构,有效地减小了体积。利用软件对光学结构进行优化,优化结果表明:光谱仪在250~952 nm波段范围内工作,其中紫外-可见光通道工作波段为250~675 nm、光谱分辨率优于1 nm、MTF在奈奎斯特频率为20 lp/mm处均高于0.58、全视场各波长处RMS值均小于21μm;红外通道工作波段为756~952 nm、光谱分辨率优于0.2 nm、MTF在奈奎斯特频率为20 lp/mm处均高于0.76、全视场各波长处RMS值均小于6μm,均满足设计要求。结果表明该高光谱成像光谱仪系统可以实现对痕量气体的掩星探测。

仿生嗅觉感知系统气体识别和浓度估计模型

常用气体检测模型需要使用气体传感器阵列响应信号的稳态值对气体进行种类识别和浓度估计,而在实际环境中,气体一般处于动态变化的状态,气体传感器阵列响应信号难以达到稳态值或长时间维持稳定状态.针对上述问题,提出一种由动态小波残差卷积神经网络(Dynamic wavelet residual convolutional neural network, DWRCNN)子模型和权重信号自注意力(Weighted signal self-attention, WSSA)子模型组成的气体检测模型.该模型可以直接使用气体传感器阵列的原始动态响应信号对动态变化的气体进行成分识别,并进一步对每种成分气体的浓度在线估计.通过搭建的仿生嗅觉感知系统对模型的性能进行评估,实验结果表明,与常用气体识别模型相比, DWRCNN能获得接近100%气体识别准确率,且在线训练时间短,收敛速度快;与常用气体浓度估计模型相比, WSSA浓度估计模型能够大幅提高气体浓度估计精度,并能同时对不同气体都保持较高气体浓度估计精度,解决了动态环境中仿生嗅觉感知系统需要针对不同气体选择不同最优气体浓度估计模型问题.

医疗建筑医用气体机房及其通风系统高效运行策略研究

目前医疗建筑医用气体机房设备、设施用能管理意识不强,安全与节能管理工作存在割裂情况。在保证医用气体系统安全可靠的基础上,从影响气体机房效能变化的各类直接和间接因素入手,深入剖析气体机房设备设施的运行状况和需求特征。对医用气体系统的工艺设计、运维管理、机房空间环境保障等环节进行探究,多维度挖掘节能降耗的潜力和路径,通过对医用气体系统设备设施的配置优化、运维管理措施优化以及机房通风系统分级管控等措施,可大幅提升气体机房设备设施的能源使用效率,进而构建一个安全可靠、节能高效的医用气体机房。

基于STM32的干熄焦循环气体检测系统的设计

焦炭在干熄焦系统的冷却罐中与循环气体里的CO_(2)和H2O(g)发生烧(溶)损反应,会影响焦炭质量并造成焦炭产量下降。为了考察干熄焦系统循环气体中不同组分体积分数的变化对焦炭质量的影响,设计了一款基于STM32单片机的干熄焦循环气体体积分数检测系统。该检测系统主要包括硬件和软件两部分,其中硬件部分选择了STM32系列中的STM32F103RCT6作为系统的主控芯片,利用H2、O_(2)、CO_(2)、CO、NO五种传感器检测气体中不同组分体积分数;软件部分设计了上位机软件,将传感器检测到的气体组分体积分数数据实时生成动态曲线,同时实现数据在液晶显示屏上显示,并将数据保存至SD卡中。经试验验证,检测系统实际使用效果良好,除可以连接上位机使用外,也可以作为便携式设备随时使用。

箔片动压气体轴承转子系统动态特性试验研究

在箔片动压气体轴承的润滑分析模型和动态特性数学模型基础上,结合牛顿力学方程,建立箔片动压气体轴承-转子系统动力学方程,并研究其刚度和阻尼系数的计算方法;试验测量箔片动压气体轴承-转子系统的振动及速度,计算其刚度和阻尼系数;结合图谱法分析箔片动压气体轴承-转子系统在升速过程中的线性失稳和非线性失稳现象,研究转速对其刚度和阻尼系数的影响规律。结果表明:箔片动压气体轴承-转子系统主刚度系数整体随着转速的升高而增大,而交叉刚度整体随着转速的增加而减小且变化趋势相对较为平缓;阻尼系数整体随转速的提高而减小;系统自身阻尼抑制了扰动和低频能量的聚集,避免了箔片振动发生,从而有效地提高了系统运行的稳定性。提出的动态特性系数计算方法结合气体润滑理论与动力学模型,并结合试验测试,可以有效地获得轴承-转子系统的动态特性。

多级气体发生器弹射系统性能仿真及参数优化

针对多级气体发生器弹射系统,建立仿真模型预测驱动弹药发射的运动过程和容器内压强的变化趋势,完成模型验证。利用上述模型推广至多级气体发生器数量、启动时序对弹药速度、过载的影响研究,提出弹射系统参数优化方案。优化后的气体发生器数量和点火时序方案可以满足设计指标要求。

综合性医院实验室气体供应系统建设

本文以中山大学附属第一医院生殖医学中心实验室气体供应系统建设为例,阐述实验室气体供应系统在设计、选材、安装各个环节所遵循的原则及实施过程中应注意的问题,总结经验和成效,并提出未来实验室气体供应系统建设方向。

可燃有毒气体报警系统升级改造探讨与实践

为了符合国家规范及满足现场实际情况的需要,对化工生产、储存等装置的气体报警器进行了多次合规性设置,同时对可燃有毒气体报警系统(GDS)的功能性进行了升级改造。通过多次改造,消除了一系列安全隐患,实现了安全合规,为装置的安全运行提供了强有力的保障,同时也为类似系统的改造提供了一定的借鉴意义。

油浸式绝缘系统放电故障下气-液两相特征气体变化规律研究

油浸式系统中快速发展的放电故障具有产气量大、产气速率快等特点,以致于产生的特征气体来不及在油中溶解,绝大多数特征气体逸散至油面上进入瓦斯继电器,导致可用于变压器诊断及预警的大量有效气体无法及时达到溶解平衡,使得目前电力行业常用的油中溶解气体分析方法无法准确诊断故障。基于此,本文搭建油浸式绝缘系统快速发展放电故障下的油面气体产气规律研究试验平台,获取了油浸式绝缘系统在快速发展放电故障下的油面特征气体信息。结果表明:故障发生后的短时间内液相中特征气体浓度不会明显增加,而此时气相中存在大量特征气体;当系统中存在高能放电时,CO、CO_(2)、CH_(4)、H_(2)会在油面上大量汇集,这4种气体可作为高能放电故障表征依据;在此基础上,发生火花放电时,C_(2)H_(6)、C_(2)H_(4)、C_(2)H_(2)也会在油面上汇集,可作为火花放电诊断辅助依据。

基于流固耦合气体轴承-转子系统的动态特性分析

机床切削过程中所受的切削力可假设为稳态力和动态扰动力的合力,为探究以气体轴承作为支承的电主轴系统的动态特性,以正弦波作为动态扰动加载形式,提出采用简谐激励法与双向流固耦合数值模拟相结合的方法对气体轴承-转子系统的简化模型进行动态特性研究;对动刚度和阻尼系数进行辨识,并通过模态分析获得转子不同稳态力下系统振型及固有频率变化规律。研究结果表明:随稳态力的增加,下径向轴承的K_(yy)增长速率大于K_(xx),而交叉刚度和交叉阻尼均几乎不变;下径向轴承的主刚度大于交叉刚度,主阻尼大于交叉阻尼;当稳态力为50~200 N时,转子下端y向偏移均随动态扰动力频率的增加呈现先增大后减小的趋势;系统的共振频率随稳态力的增大而增大。

锂电池储能系统热失控气体生成及扩散规律研究

锂离子电池在热失控过程中将产生大量可燃性气体,是导致储能系统燃爆的主要风险。为研究系统尺度锂电池热失控可燃气体的生成及扩散规律,本文首先通过实验测试了某磷酸铁锂电池在不同热失控触发条件下的产气组成。基于实验结果,建立了预制舱储能系统热失控过程产气及扩散仿真模型,并分析了不同位置电池单体触发热失控后的可燃气体扩散规律。结果显示,在释放的气体中,H2占比约30%,且不受空气组分影响,更适合作为电池热失控的警告气体;经模拟发现,在电芯防爆阀打开3 s内,H2主要集中于电池模块区域,随着风冷循环,向电池模块外部间区域位置进行扩散,在120 s内将扩散至整个储能电池舱;基于此,给出了针对该储能舱最优的气体传感器及风道布置方案。本文研究结果能够为储能系统可燃气体监测点布局与排放路径设计提供参考。

离心压缩机气体箔片轴承-转子系统设计与试验

氢燃料电池汽车离心空压机采用气体箔片轴承-转子系统,具有超高转速、清洁无油的运行等显著优势。然而,当前气体箔片轴承-转子系统的全面研发设计理论严重匮乏亟待解决。为此,提出了一种气体箔片轴承-转子系统的研发设计方案。基于经验公式和性能试验台,开展了氢燃料电池汽车离心空压机中气体箔片轴承-转子系统的设计与试验研究。结果表明:该设计方案可以有效保证空压机在全转速范围内的性能要求,其最大转速可达90000 r/min,最大压比和质量流量分别为3.53和0.156 kg/s。

飞机燃油系统闪电试验可燃气体配比研究

飞机燃油系统闪电试验中,可燃气体混合配比体积分数的轻微变化对气体的点燃能量和点燃概率有重要的影响。采用混合配比体积分数不恰当的可燃气体可能会导致闪电试验欠考核或过严考核,进而影响对闪电防护设计有效性的准确评估。采用高精度的动态气体配比调控系统搭建了可燃气体点燃试验验证台架,通过试验对不同可燃气体配比体积分数下的最小点燃能量及相关点燃影响因素进行了研究和分析。研究表明:采用5.0%氢气配比体积分数的可燃气体可检出200μJ及以上能量的全部点火源,同时可避免闪电试验被过度考核,推荐进行优先选配;随着氢气配比体积分数的增大,可燃气体点燃所需的点燃能量逐渐降低;氢气配比体积分数越高,燃油系统闪电试验被过度考核的程度就越大;鉴于可燃气体燃爆冲击的安全影响,不推荐燃油系统闪电试验采用6.5%及以上氢气配比体积分数的可燃气体。试验数据及研究结论可为飞机燃油系统闪电防护设计及闪电试验提供参考和指导。

气体灭火系统和细水雾灭火系统在医院建筑中的应用及对比分析

介绍了气体灭火系统和细水雾灭火系统的灭火原理;以重庆某大型综合医院为例,对医疗设备、电气机房等进行消防灭火设计和对比分析,研究气体灭火系统和细水雾灭火系统的适用性及经济性;通过对比分析,对两种系统的选用提出相关建议。

硫酸转化工序气体分析仪系统的设计及应用

气体分析仪系统在硫酸转化工序中起到监控进入转化器之前的烟气成分的作用,对烟气内的二氧化硫气体、氧气浓度进行监控与分析,确保其初始浓度值符合标准要求,具备合理氧硫比,保证二氧化硫的平衡转化率。本次对硫酸转化工序的气体分析仪系统进行研究,目的是根据硫酸转化系统的运行需求,进一步优化设计气体分析仪系统框架,丰富系统功能,增加智能化监控模块,提高气体分析仪系统运行高效性、敏感性与精准性。本文简要分析了硫酸转化工序的气体分析需求,阐述了硫酸转化工序气体分析仪原理,对硫酸转化工序气体分析仪系统进行了设计与应用。

实验室工艺气体系统安全设计分析

气体是实验室项目重要的公用工程之一,也是实验室安全的主要风险因素之一。在工程设计中,应从全局出发,关注气路系统设计和建筑防火安全设计之间的关联和协调,对各方面的设计策略进行综合研判。

基于图像识别的瓦斯继电器气体状态监测和自动集气系统研究

针对传统的瓦斯继电器人工巡检目视辨别气体状态的弊端,以无人自动化为目标,设计出一种基于图像识别的瓦斯继电器气体状态监测和自动集气系统,包括气体状态监测与集气控制嵌入式控制系统、本地监控及气体分析终端、物联网远程监控及报警中心三部分,可在不改变被检测瓦斯继电器现有机械结构、功能、性能和绝缘防护水平的前提下,基于视觉图像识别算法获取变压器瓦斯继电器内的气体状态。