空气中CO_(2)直接捕捉逆流式吸收塔特性研究

为了降低空气中CO_(2)浓度,缓解温室效应和气候变暖,直接空气捕捉(direct air capture,DAC)技术成为研究的热点,但其捕集成本较高。因此对DAC技术进行研究,得到影响CO_(2)吸收效率的因素及其变化规律并加以优化,有利于降低CO_(2)捕捉成本,对DAC技术的推广和实际工程应用具有重大意义。针对可用于直接空气捕捉的吸收塔,采用模拟试验的方法,搭建了逆流式机械通风吸收塔小试试验平台,通风截面积为0.6 m×0.6 m,以碱液为吸收剂,研究了碱液类型、碱液浓度、淋水密度、填料断面风速、淋水填料类型、淋水填料高度、淋水高度等对CO_(2)吸收效率的影响。研究结果表明,在相同淋水密度下,填料高度每增加1 m,CO_(2)吸收效率大约提高8.5%;氢氧根浓度每升高0.1 mol/L,CO_(2)吸收效率提高约2%;CO_(2)吸收效率随气水比的增加而减小,当气水比从500升高到2 200时,CO_(2)吸收效率从60.33%下降到41.47%,在相同的气水比下,最大淋水密度较小时吸收效率较高;淋水高度每增加1 m,CO_(2)吸收效率提高约1%;相同条件下,氢氧化钠碱液作为吸收液时CO_(2)吸收效率稍高于氢氧化钾碱液。在以上研究的基础上,可对逆流式吸收塔进行设计优化,为后续CO_(2)的捕捉和利用提供技术支持。

不同空间相关函数对铁塔风振系数的影响

空间相关函数是描述空间两点脉动风荷载在频域上的相关程度,国内外学者基于实测数据给出了几种不同的空间相关函数,我国规范采用了Shiotani相关函数进行风荷载分析计算,由于其未考虑高度的影响,在计算分析高度不是很高的一般输电线路铁塔时有较强的实用性,但是对于大跨越高塔,有低估脉动风振系数的可能性。本文采用不同脉动相关函数对不同高度铁塔进行分析计算,结果表明,随着高度的增加,与考虑高度影响的相关函数相比,Shiotani计算所得风振系数在塔头段偏低3%~11%,全塔加权值偏低3%~5.5%左右,因此在设计大跨越高塔时,建议适当考虑高度对空间相关系数的影响。

基于有限元仿真的海上风机支撑结构动力学分析

海上风电动力学仿真分析是风机支撑结构的关键技术之一,风机支撑结构频率对环境条件及风机参数具有高度敏感性,精确地进行海上风电动力学模态分析,是保证后期海上风机投运后,不会突破风机允许频率范围,产生共振的关键。基于ANSYS有限元仿真计算软件,建立了风机支撑结构-岩土非线性耦合模型,研究了机舱惯性矩、塔筒高度、水深等参数对结构固有频率的影响。结果表明:机舱质量惯性矩对风机支撑结构一阶固有频率影响约3.4%;不同水深条件下,塔筒高度增高2.84 m,风机支撑结构一阶固有频率减少3.48%~3.88%;减少6 m水深,风机支撑结构一阶固有频率增加0.19%~0.56%。针对典型的砂土和风化岩地质,研究了机舱质量惯性矩、轮毂高度、水深等参数动力学敏感性,对类似地质场址条件下,海上风机支撑结构的动力学优化设计具有一定的借鉴意义。

输电铁塔基础根开与高程差自动检测系统

鉴于输电铁塔的基础根开和高程差当前主要采用人工测量的方法,难以保证测量的精度和效率,基于激光检测提出的一种通过欧拉变换和误差补偿的自动测量系统。通过高精度电机驱动的二自由度转台,使用单点激光对特定区域进行指定轨迹的扫描;进而引入欧拉旋转变换建立测量模型,基于最小二乘法拟合了标定实验得到的俯仰角误差,并补偿到测量模型中;利用激光测距、编码器与姿态传感器的反馈数据直接计算基础根开和高程差,实现基础根开和高程差的高精度自动检测。最后,组装装置样机进行室内对比实验并在输电铁塔基础现场进行验证。实验表明,该装置使用方便,测量结果与参考值相比,根开的测量误差可控制在±0.2%之内,高程差的测量误差在5 mm以内,测量数据与平均值的偏差可控制在±0.15%以内。

大跨高低塔钢箱叠合梁斜拉桥参数敏感性分析

以一座主跨480 m的高低塔钢箱叠合梁斜拉桥为例,首先,采用Midas/Civil软件建立了斜拉桥施工全过程有限元模型;然后,研究了结构各构件的弹性模量、重量、无应力索长等设计参数变化对斜拉桥成桥状态下结构力学行为的影响,并基于综合敏感因子量化了主梁线形、塔偏、索力以及主梁应力等结构响应对各设计参数的敏感程度;最后,研究了斜拉桥最大悬臂状态下端部竖向位移随温度的变化规律。结果表明:无应力索长制造误差对结构受力影响最大,综合敏感因子为0.9880;主梁重量影响次之,综合敏感因子为0.0042;拉索、主梁、索塔与桥面板弹性模量影响不大;拉索重量影响最小。基于此,建议在高低塔钢箱叠合梁斜拉桥施工监控时重点控制拉索无应力索长与主梁重量,同时注意温度的影响。

输电线路杆塔脚钉专用防坠器的研制

防坠落装置是保障输电专业登塔作业人员人身安全的重要手段,研制更安全、更可靠的防坠落装置对避免发生人身伤亡事故至关重要。本文对现有防高坠措施的优缺点进行分析,针对现有防坠落措施存在的问题,研制出一种输电线路杆塔脚钉专用防坠器。该防坠器由悬挂部件和连接部件组成,以脚钉为悬挂点,交替摘挂两个悬挂部件在杆塔脚钉上,为高空作业人员提供安全防护。

斜拉桥支座变形沉降对结构的影响分析

随着国内公路运营里程的不断增加,桥梁数量也随之增加,各种突发事件时常发生,这对桥梁的运营管养提出了更高的要求,尤其是对各种特殊复杂结构桥型的管养更是重中之重。文章针对某斜拉桥梁端伸缩缝装置产生异常高差的突发事件,为了查明事件产生的原因,分析其对桥梁整体结构的影响程度,对桥面高程、伸缩缝高差、主塔竖直度、全桥索力等进行检测分析,并对桥梁维修后进行再次检测,通过前后数据对比分析做出客观实际的判断,旨在为重新开放桥梁使用提供技术依据。

长江钢铁高炉煤气放散塔升级改造实践

高炉煤气放散塔作为钢铁联合企业调节煤气管网稳定的重要设施,起到了保护煤气系统安全的作用。长江钢铁高炉煤气放散塔运行多年,由于高炉扩容、系统落后等原因,存在放散能力不足、放散高度不够等问题。为解决这些问题,长江钢铁对高炉煤气放散塔的塔体、煤气管道材质、放散工艺以及计算机控制系统进行了升级改造。改造后,从根本上解决了放散塔运行中存在的问题,消除了安全隐患,节约了能源,并取得了一定的经济效益。

大型塔器在现场立置条件下的气液组合试验设计

本文给出了大型塔器采用立式气液组合试验的前提以及主要的试验参数,包括试验压力、最大液柱高度、最小液柱高度、设计液柱高度的取值。结合某乙烯装置中乙烯塔的设计实例,论证了现场立置条件下的大型塔器采用气液组合试验的优越性:将传统的水压试验改为立式气液组合试验,可有效降低塔器重量和土建基础载荷。

适应基础均匀沉降的高度可调铁塔结构设计及试验研究

针对采煤区输电线路运行及设计中存在的地基塌陷问题,提出适应于基础均匀沉降的高度可调铁塔设计思路和理念,并完成了高度可调KTZM110猫头直线塔的设计方案;建立了高度可调KTZM110猫头直线塔的有限元分析模型,对不同载荷工况下高度可调铁塔的变形和应力进行分析计算,其强度满足设计规范的要求;根据设计图纸,加工制造全尺寸的真型铁塔,并进行铁塔的型式试验,试验结果表明,该型铁塔的设计方案能够满足强度和刚度的要求,达到了设计目的,可在运行线路上使用。

直流UHV线路杆塔规划及经济档距的确定

为降低直流特高压(UHV)输电线路的工程投资,结合±500 kV和国外已建UHV的经验,分析了现有杆塔荷载和经济档距。根据工程实际情况,计算了塔型方案中各塔的摇摆角系数、水平档距、垂直档距、摇摆角角度及塔头间隙等。计算确定,在理想平地情况下的经济塔高为51 m、经济档距为510 m。研究结果已被应用于云广±800kV线路。

斜拉桥主塔塔型及塔高的优化分析

塔型和塔高决定斜拉桥整体高度、施工难易和造价.利用MIDAS/Civil软件对某斜拉桥进行了数值模拟,以成桥恒载状态为基础,保持拉索和锚固形式及其锚固点分布基本不变,对3种塔型在恒载和地震荷载作用下的受力进行了分析,认为该桥主塔采用钻石型塔型最优.在成桥恒载作用下,对不同塔高的主梁和塔身的内力、位移以及斜拉索索力数值对比分析,提出了采用最小弯曲能量调整索力的方法来优化主塔高度,认为该桥塔高适当降低为优.

2×300MW机组烟塔合一方案大气环境影响分析

受机场附近160 m限高制约,辽宁某电厂需采用烟塔合一技术.运用德国AUSTAL2000模型分析了环境风速、大气稳定度、烟气出口速度、烟气出口温度等参数与烟气抬升高度间的关系,预测了烟塔排放的大气环境影响,并且与烟囱方案的大气环境影响进行了对比分析.结果表明,各类参数变化均会导致烟气抬升高度发生改变.环境风速不变,稳定度从A变到F时,抬升高度明显变小,最多可降低84.2%;相同稳定度条件下,环境风速从0.1 m/s增至4.4 m/s时,抬升高度明显变小,最多可降低84.3%;烟气出口速度从2.5 m/s增至8.0 m/s,抬升高度显著增加,最多为2.4倍;烟气出口温度从20℃增至50℃时,烟气抬升高度显著增加,最多为3.3倍.综合经济及环保因素,该项目烟塔高度取130 m较适宜.相比210 m烟囱方案,烟塔方案不仅满足机场限空要求,并且污染物年均及日均最大地面浓度均较低.

新型太阳能集热装置的二次反射器研究

基于新型反射塔底式太阳能集热装置的二次反射器结构原理,采用Soltrace软件对椭圆面和双曲面的二次反射器进行模拟分析。结果表明：最优椭圆面二次反射器结构参数f/2a的合理范围为0.63~0.72,最优双曲面二次反射器结构参数2a/f的合理范围为0.60~0.75,双曲面结构参数的合理范围大于椭圆面;在相同焦距及相同光学效果下,双曲面二次反射器所需的塔高明显低于椭圆面。因此,应优先选用双曲面二次反射器。

液柱脱硫塔流动特性的实验研究

通过实验研究了液柱塔的流动特性 ,回归出了液柱喷射高度及液柱塔的阻力损失公式 ,回归计算值和实验测量数据吻合很好 .同时还测定了液柱塔的轴向压力分布和压力梯度分布 ,发现液柱塔中存在压力和压力梯度急剧变化的区段 ,该区段正是气液传质吸收的关键部分 .研究结果可为液柱塔的设计和操作提供参考 .

核电机组巨型冷却塔进风口高度优化的三维数值研究

针对目前核电机组采用的巨型冷却塔无实际工程应用的现状,采用Fluent软件建立其三维热力计算模型,研究侧风下巨型冷却塔在不同进风口高度下的冷却效果,分析冷却数等热力性能参数,考察了侧风对塔内流场对称性的影响。以提高供电量为最终目标,综合考虑侧风的影响,确定巨型塔最优的进风口高度值。

山东沿海测风高度对风速的影响和订正研究

利用2009年1月—2011年5月山东的19个测风塔风资料,分析研究测风塔不同高度观测风数据之间的相关性,进而研究不同测站高度对风资料代表性的影响,并在此基础上寻找对现有风场进行订正比较有效的方法与技术。

单索面矮塔斜拉桥长度参数的影响分析

以广东省佛山市石湾特大桥为项目背景,参照国内外其他矮塔斜拉桥的设计参数,研究矮塔斜拉桥长度参数特性,通过改变边中跨比、塔高、梁上无索区长度、塔上无索区长度等设计参数,分别分析这些长度参数对主梁内力和位移、塔的内力和位移、拉索应力幅和拉索活载系数的影响,确定其比较合理的取值范围。

城际轨道交通大跨度矮塔斜拉桥设计关键参数研究

随着轨道交通建设区域的不断延伸,大跨度桥梁越来越多地应用于轨道交通领域。由于矮塔斜拉桥属于高次超静定复杂结构,刚度、温度耦合效应明显,控制设计参数多,同时轨道交通桥梁的荷载、刚度、变形等指标与公路桥梁有所不同。针对南京市宁句城际轨道交通大跨度矮塔斜拉桥,通过对各关键参数的比选分析,得出该桥的主要结构参数对结构力学性能的影响规律。研究结果表明:矮塔斜拉桥的受力性能受主梁刚度影响较大,而受桥塔的刚度影响较小,增大桥塔高度、拉索间距和塔根无索区长度将改善结构的受力性能。

石灰石-石膏脱硫喷淋塔吸收区高度计算模型

从液滴受力分析入手,建立了喷淋塔的比表面积和传质速率方程,将吸收区划分为变速段与恒速段,推导了吸收区高度的计算模型,引用工业脱硫塔实际的工艺数据验证了模型的正确性,讨论了操作参数对吸收区高度的影响。结果表明,增加喷淋密度、提高吸收液pH值、减小液滴直径,均可降低吸收区高度;提高操作气速、增大烟气入口SO2浓度,吸收区高度增加;脱硫率随塔高而增加,但当脱硫率超过90%以后,增加塔高对脱硫率的影响不大。