水夹点技术在工程应用中的分析与探讨

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1、万方数据王亚轩等：水夹点技术在工程应用中的分析与探讨75撤夹点技布在工程应用巾髓分析与掇讨王亚轩，吴照云(大庆石油学院。黑龙江大庆163318)【摘要】介绍利用水夹点技术进行过程工业节水的方法，阐述了水夹点技术的基本概念及水夹点技术设计中浓度组合曲线的构造原理。在此基础上，分析和探讨了水夹点技术在工程应用中的一些问题，并举例说明了灵敏度分析在水夹点技术中的应用。【关键词】节水；水夹点；灵敏度分析【中图分类号】TU821．1【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2005)05一0075—02传统的节水策略一般通过局部用水流程或生产过程的单元用水

2、设备来进行节水，随着节水工作的逐步深入发展，人们意识到更大的节水效果在于对整个过程系统的用水工艺进行分析，从系统的角度对整个用水网络进行设计优化。由此产生的?水夹点”技术⋯，就是对多种用水系统进行分析、综合，以实现新鲜水的最大重复利用率，从而达到节约工业用水和减少污水排放的目的。1水夹点技术1．1过程用水模型利用水夹点分析的前提条件是将用水过程描述为污染物从富杂质流股向水流问的传质过程。水进入过程中与物料进行质量传递，将物料中的杂质带走，产生了浓度为c⋯。的废水。此过程可看作两股物流即系统物流(富杂质流股)和水流之间的质量传递。1．2C一肼图图1所示的

3、传质过程可以在一个以杂质负荷M为横轴，cP酣、cPoI，r一工艺物流进、出口杂质浓度，p驰；cw拼、cwoUT—水迸．出口杂质浓度，pg隽，图1用水单元模型水中杂质浓度c为纵轴的直角坐标上表示出来，即c一肘图，如图2所示：浓度最高的为物料线，较低的为供水线。位于物料线下方的供水线均满足要求(图中虚线)，但由于传质推动力及溶解度的限制，存在一条极限供水线，它的进出口杂质浓度均达到最大值，这时得到的供水量为最小水量。1．3用水网络的浓度组合曲线为了达到全局最优化的新鲜水流量，需要将所有用水单元的情况用复合曲线来分析，如图3所示：将3个用水单元的极限曲线复合

4、为一条极限复合曲线。1．4水夹点4算例某18层梁托柱式转换层框架一核心筒结构，转换层设在第2层顶，转换梁截面尺寸为6×^=900mm×2000mm，结构层高一层6．Om，二层和三层4．5m，其余各层3．6m。地震信息：考虑扭转耦联，计算振型数为6，地震设防烈度为7度(O．109)，场地土类型为2类，设计地震分组为第1组，框架的抗震等级为3级，剪力墙的抗震等级为3级，结构的阻尼比为0．050，特征周期值为您=0．350s。采用高层结构三维分析程序(TATTAT—D)计算，所得x向和Y向层间侧移角比y’下限值：’，，=(B+l／供)=(1／4496)(37

5、72／1)=O．84y：=(巩+。／吼)=(1／5700)(4845／1)=O．85可以看出，对于采用抗震设计带托墙式转换梁的框架一核心筒结构，由于转换层上层的抗侧刚度一般大于下层的抗侧刚度，所以y‘≤1，但当y。≤0．85时，四层与三层x向剪力比K+l／K=(349．72／173．78)=2．01，剪应力比为r⋯／ff=1．60，剪弯刚度比为2．17，剪切刚度比为1．26；Y方向的剪力比K+l／K=(396．07／190．45)=2．08，剪应力比t+。斤；=1．76，剪弯刚度比为2．09，剪切刚度比为1．18。转换层上下层的剪力突变较严重，且y’越

6、小，剪力突变越严重。所以为使转换层上下剪力突变不致过大，层间侧移角比y’的下限值取O．85较为合适。5结语(1)y‘的公式不仅适用于框支剪力墙结构、大底盘大空间梁托墙式转换层结构、梁托柱式转换层高层框架结构⋯，而且适用于梁托柱式转换层框架一核心筒高层结构。(2)对梁托柱式转换层框架一核心筒高层结构，在抗震设计时层问侧移角比7‘取值范围建议为：0．85≤y’≤1。参考文献[1]唐兴荣．高层建筑转换层结构设计与施工[M]．北京：中国建筑工业出版社，2002．[收稿日期】2005—06—12【作者简介]陈树华(1954一)，男，黑龙江密山人，副教授，现从事结

7、构工程专业。万方数据76低温建筑技术2005年第5期(总第107期)位于复合曲线下方的供水线均可满足供水要求。为了使所有新鲜水量达到最小，应该尽可能增大供水线的斜率。如图3(b)所示，夹点位置处，出口浓度达到最大，新鲜水用量达到最小。C肘图2极限曲线图3构造浓度组合曲线2水夹点技术在工程实践应用中有关问题的探讨2．1杂质的入、出口极限浓度的确定问题在过程工业中，极限入、出口浓度的数据采集主要是根据实验或经验获得。影响极限浓度曲线大小的因素很多，如杂质的物理、化学特性；操作温度、压力；杂质问的影响；设备结构，物流问的接触方式等。复杂的影响因素给实际生产中

8、数据的采集带来很大的困难，加之一般过程工业工艺条件千差万别，逐个获得工艺生产设备的精确极限人、