水路系统设计范文

摘要：随着经济建设的不断发展，水环境重金属污染现状越来越复杂，严重影响着人类的健康质量。对人类的健康生活产生严重影响。本文对水环境重金属污染现状作出了简要分析，对检测系统设计展开论述，以供广大同行参考。

关键词：重金属元素；检测系统设计；污染现状

水是生命的起源，在人类发展生活中居于至关重要的地位。随着经济全球化的迅速发展，人类的用水需求不断增加。如今，人类淡水资源的消耗量越来越多，许多废水没有经过相关处理就随意排放，对水体环境造成了污染，对生态系统的结构、功能、水资源的利用具有严重影响，以至于许多国家水资源短缺的现象[1]。工业废水排放，是导致水环境污染的重要因素，水质由于工业生产的不同需要有所差异，许多与原料相关的物质，其储存形态也不相同，不同企业排除的废水千差万别，进入河流、湖泊的重金属元素沉积，增加了水体自净的负担，造成了比较严重的水环境污染，对经济发展产生不良影响，不利于人类的健康生活。

1水环境重金属污染现状

湖泊、水库、生活饮用水等水体资源统称为水环境。水环境重金属污染，是因为工业废水的大量排放造成的，导致水质环境发生严重改变。地球上的水资源比较丰富，但是人们开发利用的淡水资源比较少。由于农业生产污染、工业、生活用水污染等，造成水环境比较严峻[2]。在农业生产生活中大量使用有机氯农药，在降水的作用下，残留的药物渗入地下水体中。工业生产过程中，产生大量废水，有些厂家没有根据严格要求对废水进行处理，就将废水排入河流，造成水环境污染加剧。人类过度使用水资源、过度开采，不利于植被生物的生长，导致严重的水土流失等相关问题，还会加重水体环境的污染程度。农药成分大多是持久性的有机污染物，进入土层之后很难降解，会越积越多，加快了土壤的污染程度，降雨之后随着雨水流入湖泊，加快水体污染的速度，这些都是息息相关的。水体环境的重金属污染，是因为过度开采矿石、企业排放废水造成的。水体环境中的重金属污染影响水体生物的生长，严重影响着人类的健康。随着工业水平的不断提升，水环境中即使农户污染现状不断加重，不利于人类的发展。饮用水主要来源有河流、湖泊等淡水，其中主要的污染物就是汞，其次就是铬和铅污染。据研究显示，长江上游因为工业废水的排放，使水体环境污染程度不断加重，有些重金属污染物没有得到科学处理就排放，严重影响生物的健康安全。太湖、松花湖的重金属元素污染也呈现逐渐上升趋势。工业废水的排放，由于空气污染造成酸雨现象，河流中的沉积物汇入大海，造成重金属元素污染的状况不断加重。水体环境的重金属污染，不仅会对水中生物造成严重损害，还会间接影响人们的饮食生活安全。所以，水环境重金属元素污染的处理迫在眉睫，如果不严加监管，会造成更加严重的生态失衡。

2水环境中重金属元素检测系统设计

2.1整体结构

水环境中重金属元素检测系统，包括水路系统、检测电路、电极系统等内容。检测电路工作主要是合理控制工作流程，做好数据收集工作，实现水路系统控制、传输相关功能。水路系统是为了仪器的控制，在实际检测过程中导入不同溶液，在检测完成之后清洗管道。由于单通筏多管道系统水路相对复杂、实际操作过程比较复杂，为了解决这一问题，系统实现注射泵配合多通筏设计代替原先的结构。为了实现系统的稳定性功能，应用传统三电极系统。系统使用无线收发模块与远程PC端进行数据交换，通过微处理器对相关数据进行分析，对实验结果进行及时记录，并且记录相关的工作数据，发送至PC端实施深度处理。传输实现后，微处理器借助泵阀控制水路，对管路进行清洗，接下来开展下一阶段的检测，见图1。

摘要：通过分析一种电饭煲提手塑料零件的结构工艺性，利用NX12.0软件设计模具结构，并根据HsCAE3D对模具浇注系统和冷却系统的分析结果改进模具结构，实现了注塑工艺的优化，控制塑件的翘曲变形量绝大部分在0.1mm之内，局部为0.16mm。

关键词：模具设计；浇注系统；冷却系统；翘曲变形

1引言

随着CAD/CAE技术的发展，模具设计流程发生了很大的变化，从依靠设计者的主观经验分析转变为借助CAD/CAE软件进行系统分析。在模具设计过程中，可以分析浇注系统、冷却系统、脱模机构、顶出系统的结构干涉；在塑料注射工艺参数选择过程中，可以对充模、冷却、保压进行分析从而优化注塑工艺[1]。许多大型CAD软件都提供了模具设计模块，如Siemens公司的NX12.0的MouldWaids；在注塑工艺分析过中，Autodesk公司的Moldflow被广泛的应用；华塑软件研究中心的HsCAE3D软件逐渐成熟[2]。通过CAE分析可以提高模具的设计、制造效率，提高设计制造质量，减少试模修模时间，从而缩短从塑料产品设计、模具设计、模具制造及产品注塑生产的整个周期。本文利用NX12.0的模具设计模块MoldWizard和HsCAE3D完成一种电饭煲提手的模具设计，同时优化了注塑成型工艺。

2塑料件的结构工艺分析

图1为一种电饭煲提手塑件的塑件产品图。该塑件材料为聚丙烯，收缩率为1.5%。设计的原始数模为STP的格式的文件，可以导入NX，另存为STL格式的文件；把文件为STL格式的文件导入HsCAE3D软件，利用其快速分析功能获得如表1所示的塑件基本信息。尺寸精度为一般精度要求MT5级，故对应模具相关零件的尺寸加工精度容易保证。塑件壁厚较均匀，2mm左右，最小壁厚0.4mm，符合最小壁厚原则[3]，塑件均为圆角过渡，结构工艺性良好。表1中节点数和单元数为CAE网格文件的参数，满足分析要求，如果不满足可通过华塑网格管理器进行修复。

3模具结构的设计

3.1成型零件的设计

摘要：随着新能源政策的推广，纯电动清洗车广泛地应用在市政环卫清洗作业中。小型纯电动清洗车在设计研究中，需综合考虑整车的清洗性能、整车结构尺寸、连续作业时间等。本文以市场上常见的一款纯电动清洗车为例，就产品的开发设计进行一定分析和探讨。

关键词：纯电动；清洗车；开发设计

随着蓝天保卫战的实施推进，纯电动环卫车越来越广泛的应用在市政环卫作业中。相比传统燃油环卫车，纯电动环卫车具有绿色环保、零排放等优点，将极大的改善人居环境及提升城市管理形象。而作为环卫设备中的主力车型，清洗车具有作业范围广、噪声低、清洗作业效率高等特点。根据城市精细化管理需求，深圳、上海等一些大型城市，已要求人行道、非机动车道等路面实行机械化作业。小型纯电动清洗车产品应运而生，小型纯电动清洗车在开发设计时，产品既要考虑在较小空间下布置一定量的水箱及其他作业装置，也要考虑整车充满电连续作业时间满足一天需求。本文以市场上常见的一款纯电动清洗车为例，就产品的开发设计进行一定分析和探讨。

1整车结构设计

1.1整车设计原则

开发此款产品的目的满足新能源政策需求，同时产品能在人行道、非机动车道等路面进行清洗作业。以市场及客户需求为导向，考虑作业场景等因素，产品设计原则如下：①底盘及上装均采用纯电动驱动，整车绿色环保；②产品尺寸及总重量确保能适应辅道等场景作业；③整车清洗能力强；④整车电控系统可靠性高；⑤产品成本可控，产品性价比高。

1.2整车结构组成

整车由底盘、罩壳、高压水路系统、电控系统等组成，该车外形美观、驾驶舒适、操作简单、机动灵活、噪声小、可靠性高。

《四川建筑杂志》2014年第四期

1南京城区内涝成因分析

1.1自然因素

1.1.1雨岛效应引发强降雨南京属亚热带季风气候，雨量充沛。随着城市化进程大规模推进，城市人口工业集中，汽车保有量剧增，钢筋混凝土覆盖面增大，城市生态环境被改变，城市“雨岛效应”作用突出［6］，导致城市上方空气结层不稳定，延长了降雨时间，增大了降雨强度，特别是在6月、7月往往容易出现极端暴雨天气。据中国统计年鉴记载，南京从2000年至2012年6月、7月降水量随着年代有微弱的增加趋势，尤其是近5年7月份降雨量相比之前明显增加。

1.1.2特殊地形地势的影响加速水流汇集山洪灾害易发地区的地形往往山高、坡陡、谷深，切割深度大，其地质大部分是渗透强度不大的土壤，极有利于强降雨后地表径流迅速汇集，一遇到较强的地表径流冲击时，从而形成山洪灾害。锁金村片区地处主城区东北部，位于紫金山北麓，西邻玄武湖。地形上以紫金山为高点，玄武湖为低点。地块整体走势顺应紫金山的山脉走向。板仓街西北侧地势较为平坦，没有复杂的地形起伏;板仓街东南侧地势较陡，且有相对复杂的地形起伏。其中，主要有三条垂直地块的谷沟。强降雨发生时，山上的水快速汇集并流向山脚，由于排水能力较弱，山上的水不能完全通过排洪渠道排入就近的水体———玄武湖，山洪继续流向地势低的地方，最终作为客水进入城市。城区排水管径是根据地表径流来计算的，很多没有考虑客水的流入，其排水能力不能承受客水的侵入，因而造成了城市内涝。

1.2城市规划建设失误导致内涝加剧

1.2.1用地选址不当导致建设区位于内涝高风险区南京大规模的城市开发建设，也是内涝灾害频发的重要诱因。改革开放以来，当南京市老城区的用地无法满足其日益增长的用地需求时，便开始向四周快速扩张，环紫金山地区也基本上都变成了城市建设用地［7］。锁金村位于紫金山的北麓，处于山洪内涝高风险区。雨量较大时，已有的排洪管道不能完全接纳山洪，地面径流过大，部分直接沿着坡地冲到山脚，进入城市建成区，从而造成内涝。

1.2.2城市用地权属变更导致排水路径改变由于用地权属的变更，原来所属权相同的一个大地块被分割成几块所属权不同的小地块，各地块的业主单位为了自己的利益，未能协调处理整体的排水问题，导致了部分地块受山洪影响严重。例如，锁金村片区原南京电影机械厂地块，随着电影机械厂的迁址，原工厂地块被卖给了南京鸿兴达房地产开发有限公司、南京新丽都房地产开发有限公司和南京顺天实业集团有限公司三家开发商，分别建设了紫鑫城小区、南京新世界花园和世界之窗产业园。这一系列用地权属变更造成了紫鑫城小区逢暴雨必涝的现状，其内涝形成过程如下:2006年之前，大雨引起的山洪都是从紫鑫城和产业园南面的空地排出的，因此未受到山洪的严重影响。到2006年，新丽都房地产开发有限公司在此空地上建造新世界花园，为了防止小区内部受到山洪侵袭，在小区四周筑起围墙，致使原有的排水路径被截断。由于围墙的阻截，从紫金山倾泻而下的山洪无处可泄，最终对围墙形成强大的压力，导致流水路径再次被迫改变。一到雨季，洪水无法从原路径排除，便直接冲向产业园。由于产业园与紫鑫城之间有围墙隔断，雨水无法顺着重力作用往下流便积聚在围墙边，到一定程度便冲垮了围墙。2011年时就发生过围墙被冲垮事件。顺天集团为了防止这类事情再发生，便在产业园新砌的墙上留了一个泄水口，以便山洪快速排出。此后山洪便被直接排入紫鑫城小区，于是，紫鑫城从2011年之后便成了此区域内涝最严重的地块。原本产业园的排水管道经由空地下方的泄洪通道排出，由于新世界花园的建造，此排洪通道被切断，产业园的排水管道只能改接到紫鑫城下的排水管道排出，排水系统的整体性被破坏。紫鑫城的地下排水管道原本主要用于小区排水，管道建设标准较低，管径较细;产业园的地下管道主要适用于工业排水和泄洪通道，其排水标准较高，管径较粗。改建之后，暴雨发生时，紫鑫城下方的排水管压力明显增大，无法及时将雨水排除，最终导致小区的内涝灾害。由此可见，用地权属变更之后，相关管理部门未能协调好各地块关系，开发商为了自己的利益，不惜将山洪引入其他地块以免除本地水患，紫鑫城最后成为了这场权益之战的牺牲品。

《内燃机工程杂志》2016年第二期

摘要：

试验研究了柴油机固态SCR系统（SSCR）铵盐—氨基甲酸铵和碳酸铵，在系统喷射管路重结晶的对应温度。建立了SSCR喷射系统试验装置，通过调节系统管路温度使气体在固定位置产生结晶，使激光穿过结晶部位到达光敏电阻模块，通过光敏电阻模块输出电压的变化来测定铵盐重结晶所对应的温度。结果表明，氨基甲酸铵的重结晶温度高于碳酸铵，喷射压力分别为220kPa、190kPa、160kPa、130kPa、100kPa、70kPa、40kPa时，氨基甲酸铵对应的重结晶温度为73.8℃、71.2℃、68.7℃、66.8℃、63.4℃、60.7℃、56.8℃；碳酸铵对应的重结晶温度为72.7℃、70.6℃、67.7℃、65.4℃、62.8℃、59.7℃、55.6℃。

关键词：

固态SCR；铵盐；重结晶；温度

世界范围内排放法规的持续升级，对柴油机NOx排放要求愈加严苛，尤其在低排气温度下提高NOx的脱除效率成为当前研究的热点[1][2][3]。尿素SCR受制于尿素水溶液的分解效率，在低排气温度下继续提高NOx转化效率的能力有限。固态SCR（SSCR）可以直接产生气态氨，并且氨气在发动机排气管路外部产生，可以不受排气温度的限制，且不对排气温度产生影响，按需喷入氨气参与降低NOx的还原反应[4][5][6]。目前SSCR喷射系统氨气来源主要集中在碳酸铵、氨基甲酸铵等铵盐以及氯化锶氨等金属络合物[7][8][9]。碳酸铵、氨基甲酸铵氨含量较高，分解温度较低，是我国产量充足的常用氮肥，价格便宜，工业基础雄厚，作为SSCR的氨气来源比较适合我国国情。但是碳酸铵和氨基甲酸铵受热分解均为可逆反应，产生的气体在一定温度下会重新结晶成固态粉末，如果结晶发生在喷射系统喷嘴、调压阀、系统管路等处，会影响喷射量的精确控制甚至造成喷射系统失灵，必须对喷射系统各处采用一定的保温措施，故此，需测定碳酸铵和氨基甲酸铵在不同喷射压力下对应的重结晶温度。建立了SSCR喷射系统，可以在220kPa及以下压力稳定喷射氨气。试验以30kPa为步长，测定了40kPa至220kPa之间，碳酸铵和氨基甲酸铵的重结晶温度，并探讨了试验结果的合理性，为SSCR喷射系统的设计优化提供了数据支持。

1试验装置及方法

1.1试验装置试验装置如图1所示：阀；4.气路玻璃管；5.水路玻璃管；6.激光光源；7.光敏电阻模块；8.小循环温度传感器；9.阀后压力传感器；10.大循环温度传感器；11.喷嘴；12.小循环水泵、中冷器；13.大循环水泵；14.测控系统；15.控制终端。铵盐加热器中添加碳酸铵或者氨基甲酸铵，阀前压力传感器用来监测调压阀前的气体压力，调压阀带有水路加热腔且与气体隔离，负责将铵盐加热器输出的气体压力降低并稳定至试验压力，输出范围为0kPa—250kPa。光敏电阻模块接收光源发出的激光并输出0—4.5V的电压信号，当光强发生改变时，输出电压会相应变化。小循环温度传感器用来监测小循环水路温度。阀后压力传感器用来监测调压阀之后气体压力。大循环温度传感器监测大循环水路温度。喷嘴为尿素SCR喷嘴，带水路加热通道，喷嘴接受测控系统的喷射占空比信号。小循环水泵和中冷器负责小循环水的加热和冷却。大循环水泵负责加热大循环水。小循环水路为结晶测试段。利用循环水对压力传感器保温，以防止结晶产生。

摘要：

在打印机塑料零件的模具设计时，要对塑料零件的形状、尺寸及其精度要求以及注射成型工艺进行分析，从而确定模具分型面、型腔数目、浇口形式等。

关键词：

模具设计；塑料零件；注塑成型

1注塑件的工艺分析

塑料注射成形是利用塑料的可挤压性与可模塑性，首先将粒状或粉状的塑料加入到注塑机的料斗，由螺杆带动塑料前行进入料筒，由料筒壁的加热器及螺杆的摩擦作用使塑料在料筒内加热至熔融状态，在螺杆的高压推动下，以一定的速度和压力经浇注系统进入闭合模具中，经过保压冷却凝固成形后开模，模具推出机构推出制件，从而获得具有一定形状和尺寸的塑料制件。模具设计应根据塑件的使用要求及相应的技术指标，选择合理的工艺方案。

（1）注塑件的结构形状分析。该塑件是打印机上一个部件，受到振动、摩擦等情况比较多，制件材料要求韧性好，表面粗糙度低。制件结构简单，形状规则，大批量生产。采用单分型面注塑模有利于降低模具复杂程度，有利于模具加工制造。

（2）注塑件的性能指标及成型特性分析。工件材料为HIPS，是PS的改性材料，分子中含有5%~15%橡胶成份，韧性好、冲击强度高，成型加工性能好、着色力强。HIPS制品不透明，吸水性低，可不需预先干燥。主要性能指标：弯曲强度13.8~55.1MPa；拉伸强度13.8~41.4MPa；断裂伸长率为15%~75％；维卡软化点185°~220°F。

摘要：文章提出了云南省交通运输统计分析监测和投资计划管理信息系统的总体设计思路，并提出了系统功能架构，同时，开展基于多种主题的交通运输经济运行情况分析，可有效提升云南省交通运输行业统计和投资计划工作效率，并为行业辅助决策提供有力支持。

关键词：交通运输；统计；分析监测；投资计划；经济运行

1交通运输行业简要介绍

交通运输行业的统计业务数据作为客观记录行业历史发展情况和规律的关键数据资料，是各级交通运输主管部门全面掌握行业发展态势、合理制定行业发展策略、实现科学决策的重要依据。通过云南省交通运输统计分析监测和投资计划管理信息系统的建设，可实现在新一代信息技术应用环境下进一步优化业务流程，创新管理模式，深化信息资源开发利用，实现统计、投资、规划信息化全面普及；统计、投资、规划等信息资源交换共享水平显著提升；统计、投资计划业务辅助决策分析手段明显改善；深入推动交通运输现代化发展。

2系统架构

2.1六大层次

（1）信息采集层：负责完成信息采集。采集方式主要包括人工录入、外部系统接入以及终端设备采集3种。（2）网络传输层：支持统计、计划业务的联网报送以及信息共享和服务。本系统将充分利用云南省交通运输行业专网支撑业务系统运行，同时，利用Internet网络为统计信息公众服务系统提供支撑。（3）设备存储层：支撑系统运行的基础设施，包括数据库服务器、应用服务器、存储设备、网络设备以及安全设备等，实现系统数据的传输、存储及应用，保障系统功能实现及安全运行。（4）数据资源层：为应用系统层提供数据支撑。包括统计业务数据库、投资计划数据库、动态监测数据库、能耗及载荷数据库、综合分析数据库、共享服务数据库、移动服务数据库和公共服务数据库共计8个数据库。（5）应用支撑层：为应用系统层提供平台支撑。包括短信服务平台、数据交换平台以及GIS：地理信息系统（GeographicInformationSystem，GIS）平台。（6）应用系统层：面向用户实现系统功能。包括统计信息管理系统、投资计划管理系统、动态信息监测系统、能耗及载荷在线监测系统、综合分析系统、统计信息共享服务系统、统计信息共享服务系统移动客户端和统计信息公共服务系统。其中，统计信息公共服务系统基于云南省交通运输厅门户网站扩展建设，投资计划管理系统基于云南省已有国省道投资计划管理信息系统扩展建设，其他5个系统均为新建。

2.2三大体系

1发动机曲轴清洗设备控制系统设计

发动机清洗设备控制系统包括2个主要的部分，即上位机触摸屏和下位机PLC。其中，在PLC的输入端包括液位传感器、温度传感器和水质检测传感器等，通过这些传感器能实现对清洗溶液池中液位、水质和蒸汽等的实时监控，并可采集相关的模拟参数。在PLC输出端，主要与空气压缩泵、进步式电机、变频器、电阻丝相连，可实现对执行设备的有效控制，在PLC输入端，主要与喷淋按钮、开机按钮、停机按钮、进水旋钮排水旋钮等相连，并对这些数字开关相关信号进行采集。模拟量的输入主要包括位移传感器、温度传感器、液位传感器和水质监测传感器等，输出主要包括电机、水泵、电阻丝、变频器和引风机等。开关量的输入主要依靠各个控制旋钮，输出主要为水池水泵、喷淋水泵和水封阀，从而为水路循环提供畅行。在系统中，变频器、交流接触器与断路器等共同组成完整的动力回路，对失压、过载和短路等进行有效保护，从而为引风机和水泵的正常运行提供安全保障。

2发动机曲轴清洗设备控制系统中的PLC设计

PLC是可编程逻辑控制器的简称，与个人电脑上的CPU类似，属于某一类系统上进行数据采集处理的核心，但使用范围、作用与一般CPU不同，且PLC是一种控制系统，具有自己的CPU，同时，配置了各种功能面板和I/O口，可通过I/O采集模拟量、开关量等进行处理。同时，具有强大的可编程能力，一般利用梯形图程序中提供的各种软继电器即可实现一些复杂的逻辑控制，省去了传统的硬件式继电器复杂的接线和经济成本。曲轴清洗设备控制系统的功能包括紧急停运、设置参数和选择合理的清洗模式。其中，选择手动清洗模式时可对设备各个作业区的工作状态进行检查，可及时发现并解决问题。图2为发动机曲轴清洗设备控制系统PLC程序图。

3控制系统触摸屏界面的设计

随着科技水平的进步，曲轴清洗设备自动控制系统的控制和操作界面逐渐实现了触摸屏式，采用实时多任务操作和嵌入式组态王模式，包括1个主界面和4个分界面，分界面分别为实时监控界面、帮助界面、清洗模式界面和参数设置界面。本文介绍的触摸屏界面有5个特点：①界面简练、直观，仅具有1个主界面和4个分界面，为用户操作提供了较大的便利；②在清洗模式界面中，仅保留了手工清洗和自动清洗两种模式，能供用户自由选择，可在利用手动清洗模式的同时，实现对清洗设备各个工作区的检查功能；③在实时监控界面中，主要分为4个监控区域，包括待包装区域、防腐处理区域、清洗区以及上料区，能实现对各个区域的实时监控，为系统的正常运行提供保障；④在每个界面的右下角都设置了快捷键，点击快捷键可返回上一个界面；⑤在帮助界面中，可以实现对设备故障的实时报警，在触摸屏中会显示故障，并发出报警声。此外，通过触摸屏能对历史报警进行查询，实现对相关故障的反馈，从而为用户维修管理系统提供参考。

4结束语

经过近2年的使用和测试发现，本文中提到的发动机曲轴清洗设备自动控制系统具有很强的稳定性，基本实现了自动化控制。此外，采用这套控制系统能大大缩短曲轴清洗的时间、提高清洗效率，在极短的时间内达到企业对曲轴清洗的标准。同时，在发动机厂房中大规模的应用这种清洗设备控制系统，能提高厂房的整体效率，为厂家节约大量的成本，具有较高的经济效益，值得大力推广和使用。