第一篇:条形码技术论文(共)
现代物流技术-条形码技术
[摘 要] 被誉为世界科技创新“七大奇迹”的条码及条码技术,是一种可靠性高、输入快速、准确性高、成本低、应用面广的资料自动收集技术。条码已成为商业自动化不可缺少的基本条件,越来越密切地渗透到人们的生活中,把人们从繁琐和重复的工作中全面解脱出来,使商业、物流、工业自动化成为可能。
[关键词] 条码;发展;应用
条形码是由美国的N.J.W改月land在1949年首先提出的。近年来,由于计算机应用的不断普及,使条形码的应用有了很大发展。条形码可以标出商品的生产国、制造厂家、商品名称、生产日期、图书分类号、邮件起止地点、类别、日期等信息,因而在商品流通、图书管理、邮电管理、银行系统等许多领域都得到了广泛的应用。常见的条形码是由黑色(简称条)和白条(也叫白空,简称空)组成的,条形码符号也可印成其它颜色,但两种颜色的反射率差必须足够大。
我国条码技术的研究始于70年代,当时的主要工作是学习和跟踪世界先进技术。随着计算机应用技术的普及,80年代末条码技术在我国的邮电、仓储、图书管理及生产过程的自动控制等领域开始得到初步运用。1991年4月,中国物品编码中心代表我国加入国际物品编码协会 EAN,为全面开展我国条码工作创造了有利条件。中国商品条码系统成员数量近年来迅速增加,截至2001年12月31日,我国已有12万家企业申请注册了厂商代码。据统计我国已有67%的商店应用上了POS系统。目前,条码技术已广泛应用于我国国民经济的众多领域。
一、条形码知识概述
(一)廉价实用的基础性信息技术
条码是将线条与空白按照一定的编码规则组合起来的符号,通过扫描,得到一组反射光信号,经光电转换后变为一组与线条、空白相对应的电子讯号,经解码后还原,再传入电脑。条码辨识技术已相当成熟,其读取的错误率约为百万分之一,首读率大于98%,是一种可靠性高输入快速、准确性高、成本低、应用面广的资料自动收集技术,条码已成为商业自动化不可缺少的基本条件。条码可分为一维条码(One Dimensional Barcode,1D)和二维码(Two Dimensional Code,2D)两大类,目前在商品上的应用仍以一维条码为主,故一维条码又被称为商品条码,二维码则是另一种渐受重视的条码,其功能较一维条码强,应用范围更加广泛。世界上约有225种以上的一维条码,每种一维条码都有自己的一套编码规格,规定每个字母(可能是文字或数字或文数字)是由几个线条(Bar)及几个空白(Space)组成,以及字母的排列。一般较流行的一维条码有39码、EAN码、UPC码、128码,以及专门用于书刊管理的ISBN、ISSN等。
(二)条形码的发展 条形码最早出现于20世纪40年代,但是得到实际应用和迅速发展还是在近20年。美国20世纪50年代就有关于铁路车辆采用条码的报导,目前美国所有的铁路车厢上都有ACI(Automatic CarIdentification)条码标志。早在20世纪40年代后期,美国乔·伍德兰(Joe Wood Land)和贝尼·西欠弗(Beny Silver)两位工程师就开始研究一种被称为“公牛眼”代码的自动识别设备,并于1949年获得了美国专利。20年后,乔·伍德兰作为IBM公司的工程师成为北美地区的统一代码——UPC码的奠基人。1976年在美国和加拿大超级市场上,UPC码的成功应用给人们以很大的鼓舞。次年,欧洲共同体在UPC-A码基础上制定EAN-13和EAN-8码,并正式成立了欧洲物品编码协会(简称EAN)。
(三)条形码在物流信息系统中的作用
条形码作为一种及时、准确、可靠、经济的数据输入手段已被物流信息系统所采用。在工业发达的国家已经普及应用,已成为商品独有的世界通用的“身份证”。欧美、日本等国家已经普遍使用条形码技术,而且正在世界各地迅速推广普及,其应用领域还在不断扩大。由于采用了条码,条码在识别伪劣产品、防假打假中也可起到重要作用,消费者从心理上对商品质量产生了安全感。因为条码技术具有先进、适用、容易掌握和见效快等特点,在信息(数据)采集中发挥了优势,无论在商品的入库、出库、上架还是和顾客结算的过程,都要面对如何将数据量巨大的商品(不论是整包包装还是拆封后单个零售)信息输入计算机中的问题。条形码技术用于物流信息系统中,完成计算机的信息采集与输入,这将大大提高许多计算机管理系统的实用性。条码的应用和推广首先源于商品管理现代化,即POS系统的应用。1.交通运输业
国际运输协会已作出规定,物品的包装上必须贴上条码符号,以便所运物品进行自动化统计管理,并利用条码技术来实时采集数据。2.邮电通讯业
邮件的分拣、登单是非常繁重的工作,占用了邮电职工的绝大部分工作量。在邮件上贴上或印制上条码符号,就能用条码阅读设备输入相应的信息,实施分拣、登单的自动化管理。3.物流行业
物流行业是条形码技术一个很重要的应用方面。在物资入库、分类、出库、盘点和运输等方面,可以全面实现条形码管理。通用商品流通销售方面在这方面除抓好出口商品条码自动化管理外,应着手研制适合中国情况的专用收款机和商场综合管理系统,并经商场试用,逐步进行推广。系统中的计算机是用来对数据进行综合处理的,为此应事先建立数据库和应用软件。这样有利于根据各终端的当日报告情况,进行商品销售综合分析,及时提供市场动态,并根据此确定订货计划,以保证经营活动的正常进行。由于使用了条形码技术,既方便迅速,又保证了信息准确。4.零售业
超市:条形码—扫描仪—POS—EIQ分析(品类、数量、质量)
Wal—Mart:条形码—扫描仪(固定的、移动的)—POS—EIO分 析(品类、数量、质量)。
二、条码的发展前景——二维码的应用
一维条码自出现以来,得到了人们的普遍关注,发展速度十分迅速。它的使用,极大地提高了数据采集和信息处理的速度,提高了工作效率,并为管理的科学化和现代化做出了很大贡献。由于受信息容量的限制,一维条码仅仅是对“物品”的标识,而不是对“物品”的描述。故一维条码的使用,不得不依赖数据库的存在。在没有数据库和不便联网的地方,一维条码的使用受到了较大的限制,有时甚至变得毫无意义。另外,要用一维条码表示汉字的场合,显得十分不方便,且效率很低。现代高新技术的发展,迫切要求用条码在有限的几何空间内表示更多的信息,从而满足千变万化的信息表示的需要。二维条码正是为了解决一维条码无法解决的问题而产生的。所谓二维条码,简单地说就是将一维条码存储信息的方式在二维空间上扩展,从而存储更多的信息,从一维条码对物品的“标识”转为二维条码对物品的“描述”。因为它具有储存量大、保密性高、追踪性高、抗损性强、备援性大、成本便宜等特性,这些特性特别适用于表单、安全保密、追踪、证照、存货盘点、资料备援、数据文件(包括汉字文件)、图像等方面。二维条码是大容量、高可靠性信息实现存储、携带并自动识读的最理想的方法。
(一)表单应用:公文表单、商业表单、进出口报单、舱单等资料之间传送交换,减少人工重复输入表单,避免人为错误,降低人力成本。
(二)保密应用:商业情报、经济情报、政治情报、军事情报、私人情报等机密资料之加密及传递。
(三)追踪应用:公文自动追踪、生产线零件自动追踪、客户服务自动追踪、邮购运送自动追踪、维修记录自动追踪、危险物品自动追踪、后勤补给自动追踪、医疗体检自动追踪、生态研究(动物、鸟类等)、自动追踪等。
(四)证照应用:护照、身份证、挂号证、驾照、会员证、识别证、连锁店会员证等证照之资料登记及自动输入,发挥“随到随读”、“立即取用”的资讯管理效果。
(五)盘点应用:物流中心、仓储中心、联勤中心之货品及固定资产之自动盘点,发挥“立即盘点、立即决策”的效果。
(六)备援应用:文件表单的资料若不愿或不能以磁碟、光碟等电子媒体储存备援时,可利用二维条码来储存备援,携带方便,不怕折叠,保存时间长,又可影印传真,做更多备份。WMS及RFID都有广泛的应用。
随着社会的进步,图书发行及其销售市场越来越大,规模也正在迅速的增大,图书在发行销售等环节上的管理难度也随之加大,如果没有现代化的工具,就难于实现图书管理在发行、运输、仓储、销售管理和盘点中的高效准确。利用现行图书上的条码,结合条码采集器和计算机,就能够有效地提高图书管理各个环节上的工作效率,是实现图书管理自动化的有效手段。在经济全球化、信息网络化、生活国际化、文化国土化的资讯社会到来之时,起源于40年代、研究于60年代、应用于70年代、普及于80年代的条码与条码技术,及各种应用系统,引起世界流通领域里的大变革正风靡世界。条码作为一种可印制的计算机语言、未来学家称之为“计算机文化”。90年代的国际流通领域将条码誉为商品进入国际计算机市场的“身份证”,条形码已被列为新的世界科技创新“七大奇迹”,使全世界对它刮目相看。
五、挑战
基于在电子商务经验上的几个挑战问题,这些问题的复杂性和划分等级不同,但是我们相信每一个都可以在现实生活中被改进。使企业用户理解数据挖掘模型;使数据转换和模式建设更易被企业用户理解;支持多级划分;使用层次结构;更好地标度;处理大量数据;支持和模仿外部事件;支持慢慢地改变维度;辨认Bots andcrawlers。
六、总结
我们提出了一个用电子商务系统成功地结合数据挖掘的结构,该结构包括三个主要组成部分:商业数据定义、消费者交互、分析,连接这三个部分的是数据传输桥。这个结构联合一些数据挖掘工具有效地解决了几个主要问题,包括在数据能被用于挖掘之前必须要进行预处理,使挖掘结果可行。该结构的三个部分紧密的结合,允许分析内部数据库。三个部分共享的元数据更加简化了这些结构,结合一套挖掘算法和分析工具,如可视化、报告和OLAP,增加了知识发现过程的效率。紧密的结合和共享的元数据使得很容易配置结果、有效结束循环。最后为了改进这个结构我们引出几个需要的挑战问题。
第二篇:通用技术论文
高中通用技术教学论文
让通用技术课堂灵动起来
[摘要] 二十一世纪需要具有开拓创新、勇于实践能力的人才。“新课程”的颁布与实施正是基于这样一个教育理念。现阶段,教师无法改变开设通用技术课程普遍存在困难的客观事实,但教师可以通过有效的课堂教学实现通用技术教育的教学目标,即“促使全体学生素质全面发展、个性健康发展,使每个学生学会学习,达到愿学、乐学、会学、善学。”的目的,从而对我国通用技术课程的发展起推动作用。
[关键词] 通用技术课堂 灵动
二十一世纪需要具有开拓创新、勇于实践能力的人才。“新课程”的颁布与实施正是基于这样一个教育理念。现阶段,教师无法改变开设通用技术课程普遍存在困难的客观事实,但教师可以通过有效的课堂教学实现通用技术教育的教学目标,即“促使全体学生素质全面发展、个性健康发展,使每个学生学会学习,达到愿学、乐学、会学、善学。”的目的,从而对我国通用技术课程的发展起推动作用。
在通用技术教学中,基于高中学生面临高考压力及其年龄特点及智力水平的现状,教师应该充分利用各种有效的教学策略,传授给学生科学的通用技术学习方法,提高他们的技术素养,为学生的终身学习打好必备的基础。让通用技术课堂灵动起来,激发学生学习通用技术的兴趣,从而启迪学生的创新思维。
下面,就教学实施过程中,如何运用各种有效的教学策略,让通用技术课堂灵动起来,建设开放而具有活力的通用技术课堂,建立师生互动、生生互动、互教互学的课堂模式,使通用技术课堂多一些动感,多一些生气与活力等问题来谈谈具体的做法,以期抛砖引玉。
一、“新闻主播”进课堂
为了创设丰富的通用技术学习环境,营造丰富的技术学习气氛,提高学生的技术素养。在每学期初,笔者与学生约定,每节课开始的三分钟,由两名学生到讲坛来报道与技术有关的新闻,能结合学习进度则更佳。开始时他们觉得是在教师的“威严”下被迫的行为,但随之而来却产生了成功感:一是从图书馆、电视或杂志等甄选技术新闻的过程中开拓技术视野,了解了更多与技术相关的知识,从而能理解技术,甚至应用技术;二是在报道新闻时,从同学的肯定中得到激励。这样的设计,目的是为学生创造轻松、愉悦的课堂环境,从而使之从被动学习变为主动学习,积极参与到课堂学习活动中。
通过这个环节的设计,一个学期下来,笔者惊喜地发现:学生关于科学、技术的视野开阔了,对课程有了更为深刻而全面的理解,增强了使用技术的自信心和责任心,能主动关注生活中的技术。
二、“演员”进课堂
在通用技术的学习中,必然涉及生涩的技术基础知识,若由教师过多讲授,必然索然无味。让学生即兴表演,参与其中,是促进学生对技术进行全身心感受的有效手段,符合通用技术教学的特点和高中生身心发展规律。课堂表演的形式有很多,应根据实际需要来设计。如在教学第二章的《设计和交流中的技术语言》时,因本节内容抽象,学习困难较大,如果采取讲授、提问的方式教学,学生兴趣不大,后笔者请一同学扮演“设计师”,其他同学扮演“加工师傅”,设计师向加工师傅描述只有他看见的工件三维图。扮演“设计师”的同学在讲台上想方设法地比划着,台下“师傅”们就是不明白,在一阵阵的笑声中,学生不知不觉地置身于实际情境中,去感受技术语言交流的重要性,产生了强烈的求知欲望。
三、“评论家”进课堂
在学生动手制订设计方案之前,给学生补充一节优秀作品欣赏课尤为重要。这直接影响最终的教学效果。从一定程度上讲,对技术作品的欣赏是对作品的再创造。
首先,教会学生如何去欣赏。优秀作品的欣赏包括内容和形式两个方面,对作品的欣赏,既向学生传授了技术基础知识,又给学生做出了作品评价示范。在对作品的欣赏中,我们常会听到“只可意会,不可言传”的评述方法,其实,并不是什么“不可言传”而是“不会言传”,原因是缺乏对作品内容和形式的具体感受。又或者只说“好”与“不好”。遇到这类情况,教师要善于引导,作品来源于生活,高中的学生有一定的鉴赏能力和评判能力,教师需要引导学生说出“好在哪里?”“为什么认为它好?”“为什么采用这个结构而不采用那个结构?”“为什么采用这种材料而不采用那种材料”“采用某种颜色能给使用者什么样的心理感受?”等等。
其次,让学生去当评论家。同时要注意,通用技术作品的赏析没有固定的标准答案。
总之,在通用技术活动课的开展过程中,可能有很多困难,面对诸多困难,我们应该想方设法让学生经历实践活动。俗话说“方法总比困难多”,有效利用工具箱开展活动课不过是其中的“沧海一粟”,并不起眼。然而,如果能够通过对工具箱的管理,移去阻碍通用技术实践活动开展的拦路石,让每个学生经历设计活动,使学生感悟技术的思想方法、逐步规范了学生的操作行为、保持对技术问题的兴趣,又有效提升了教师的管理水平,则可以说工具箱虽小,却蕴含了大意义。
第三篇:电焊工技术论文
电焊工毕业论文
摘要:焊接技术是现代工业生产的一项重要工艺,在造船、桥梁、建筑化工、机械和国防等许多重要工业部门都有广泛的应用,尤其近一、二十年来,由于不少新焊接工艺在生产上的采用和推广,其应用范围是日益扩大。
关键字:电焊(割)防爆技术措施 ;焊缝成形差;焊缝宽容差不合格;咬边;错口;
一、电焊(割)爆炸事故的原因
1、点火源
(1)焊接中飞散的火花、熔融金属和熔渣的颗粒;(2)电焊设备和线路出现危险温度,这种危险温度是指电气设备和线路过热造成的温度的升高,如短线、超负荷等。
(3)易燃易爆物质
如未清洗的油罐和油筒,带有气是的锅炉、储气筒及其附件,易燃气体的房间等。
2、防爆技术措施六剑客职教园(最大的免费职教教学资源网站)
(1)焊接与切割工作点周围10m的范围内。各类可燃易爆物品必须撤离。布设在操作现场附近的有隔热保温等可燃材料的设备或工程结构,需特别注意预先采取隔绝火星的安全措施,防止在其中隐藏火种。
(2)室内作业时,应保证良好的通风。多点焊接作业或有其他工种混合作业时,各工序间应设防护屏。
(3)在油库、喷漆室、中心乙炔站。氧气站内严禁电焊作业。(4)焊接管道时,要把管道两端打开,不准堵塞。(5)在锅炉内、管道中、井下、地坑及其他狭窄地点进行电焊时,必须事先检查其内部是否有可燃气体及其他易燃易爆物。
(6)经常检查电焊机以及焊接电缆的绝缘是否良好,绝缘损坏应及时修复。
(7)电焊回路地线不可乱接乱搭。
(8)必须采用盛过液体燃料的容器时,容器首先必须经过仔细刷洗和擦拭,彻底清除其内部的残余燃料。
二、焊割动火
1、置换动火的防爆技术措施
置换动火是在焊补前实行严格的惰性介质置换,将原有的可燃物排出,使容器内的可燃物含量降低至不能形成爆炸性混合物,保证焊补操作的安全。
⑴ 安全隔离,燃料容器与管道停止工作后,通常是采用盲板将与之联接的出入管路截断,使焊补的容器管道与生产的部分完全隔离。为了有效地防止爆炸事故的发生,盲板除必须保证严密不漏气外,还应保证耐管路的工作压力,避免盲板受压破裂。
(2)安全隔离的另一种措施是在厂区和车间内划固定动火区。可拆卸并有条件移动到固定动火区的物件,必须移至固定动火区进行。固定动火区亦必须符合下列防火与防爆要求:
(3)无可燃物管道和设备,并且周围距离易燃易爆设备管道10m以上;
(4)室内的固定动火区与防爆的生产现场要隔离开。不能有门窗,地沟等串通;
(5)在正常放空或一旦发生事故时,可燃气体或蒸气不能扩散到固定动火区;
(6)要常备足够数量的灭火工具和设备;
(7)固定动火区内禁止使用各种易燃物质,如易挥发的清洗油、汽油等;
(8)周围要划定界线,并有“动火区”字样的安全标志。在未采取可靠的安全隔离措施之前,不得动火焊补检修。
2、严格控制可燃物含量
焊补前,通常采用蒸气蒸煮,接着用置换介质(如氮气、二氧化碳、水蒸气或水等)吹净等方法将容器内部的可燃物质和有毒物质置换排出。容器内部的可燃物含量不得超过爆炸下限的1/5;另外,如果确需进入容器内操作,还应保证含氧量为18-21%,毒性含量应符合《工业企业设计卫生标准》的规定。
3、容器清洗的安全要求
(1)采用烧碱清洗时,先在容器中加入所需数量的清水,然后以定量的
碱片分批逐渐加入,同时缓慢搅动,待全部碱片均加入溶解后,方可通入蒸汽煮沸。必须注意通入蒸汽的管道末端应伸至液体的底部,以防通入蒸汽后有碱液泡沫溅出伤人;也不得先将碱片预放在容器内然后加水,尤其是暖水和热水,因为碱片溶解时会产生大量的热,而使碱液涌出容器外,往往使操作者受伤。
(2)在无法清洗的特殊情况下,在容器外焊补动火时应尽量多灌装清水,以缩小容器内可能形成爆炸性混合物的空间,容器顶部需留出与大气相通的孔口,以防止容器内压力的上升。并且应当在动火时保证不间断地进行机械通风换气,稀释可燃气和空气混合物的积聚。
4、气体分析与监视
在置换作业过程中和检修动火开始前半小时内,必须从容器内外的不同地点采取气体样品进行化验分析,检查合格后才可开始动火焊补。在动火过程中,还要用仪表监视,发现可燃气浓度上升到危险浓度时,要立即暂停动火,再次清洗直到合格为止。
5、动火焊补时应打开容器的人孔、手孔、清洗孔和放空管等
(1)严禁焊补未开孔洞的密封容器。进入容器内动火时,点燃和熄火焊枪的操作均应在设备外部进行,防止过多的乙炔气聚集在设备内。
三、带压动火的防爆技术措施
带压不置换动火,主要是严格控制氧含量,使可燃气体浓度大大超过爆炸上限,从而不能形成爆炸性混合物;并且在正常条件下让可燃气以稳定不变的速度,从容器的裂缝中扩散逸出,与周围空气形成一个燃烧系统,并点燃可燃气体。只要以稳定条件保持这个扩散燃烧系统,即可保证焊补工作的安全。
1、严格控制氧含量
带压动火焊补前,必须进行容器内气体成分的分析,以保证其中氧含量低于最大允许氧含量。系统中要始终稳定地控制氧含量,使之低于安全值,这就要求生产负荷要平衡,前后工序要加强统一调度,关键岗位要有专人把关,并要加强气体成分分析(可安置氧气自动分析仪)。当发现系统中氧含量增高时,应尽快找出原因及时排除,氧含量超过安全值时应立即停止焊接。
2、正压操作
动火前和整个焊补操作过程中,容器必须连续保持稳定的正压。压力的大小应控制在不产生猛烈喷火为宜,一般为2×104—6.7×104Pa之间以保证正压又不猛烈喷火为原则。
(1)严格控制动火点周围可燃气体含量
无沦在室内还是室外,进行容器的带压不置换动火焊补时,还必须分析动火点周围滞留在空间的可燃气含量,以小于爆炸下限的1/3—1/4为合格。取样部位应考虑到可燃气的性质(如比重、挥发性)和厂房建筑的特点等,应注意检测数据的准确性和可靠性,确认安全可靠时再动火焊补。
(2)焊接操作的安全要求
(3)在焊补前要引燃从裂缝逸出的可燃气体,操作时焊工不可正对动火点,以免发生烧伤事故。
(4)焊机的电流大小应预先调节好,特别是当压力在0.1MPa以上且钢板较薄的容器,焊接电流过大容易熔扩穿孔,在介质的压力下将会产生更大的孔和裂纹,易造成事故。
(5)遇到动火条件有变化,如系统内压力急剧下降到所规定的限度,或氧含量超过安全值时,都要立即停火。待查明原因,采取相应措施,方可进行焊补。
(6)焊补过程中如果发生猛烈喷火,应立即采取消防措施,动火未结束以前不得切断可燃气来源,也不得降低系统的压力,以防容器吸入空气形成爆炸性混合气。
(7)焊工要有较高的技术水平,有实践经验,焊接操作要均匀、迅速,经过专门培养和训练,方准进行带压焊补。
第四篇:虚拟现实技术室内设计论文(共)
一、室内设计的表现方式和运用的局限性
计算机现在是运用的比较普遍的一种表现方式,有三维表现和虚拟动漫的表现形式,而现在我们运用计算机表现的形式是3D多,现在基于人们的文化修养和审美意识提高,在室内设计方面的表现手法选择性越来越多,有时候同样方案和同样的设计,但是表现手法不一样,就会给客户不一样体验和效果。而基于这种计算机和传统手法相结合的虚拟表现手法就有很大的优势,可以更加直观充分的展现给客户看了。
二、虚现实在室内设计的运用和发展目的室内设计发展至今,已经有多种表现形式了,那么虚拟表现在室内设计中有一下几个功能和目的:
1、充分的帮助设计师讲解设计理念
在室内设计这专业出现之前,室内装修都是以业主根据自己的欣赏水平和想象来施工的,这种方式只能以亲自在现场知道工人去施工,所以也就没有施工图啊,设计方案之说,装修功能也只局限于人类的居住需求。随着社会发展才分工出设计师行业,也就有了方案和平面图包括效果图,伴随着设计师和客户交流也越来越多。但是在交流中客户和设计师都有对方案的理解,那么就能使设计师更好的修改方案,也就能和施工人员对接施工,但是这种施工固然能解决设计问题,也能更好的和施工人员交流,但是还不能满足设计师和客户之间的交流,在这个发展过程中虚拟现实运用很好的弥补了室内设计的不足,能使设计师的方案更直接的和客户交流对接,当然更加丰富了室内设计的表现手法。
2、在室内设计中优势
近年来,虚拟设计在室内设计中作为一个独立体系正在快速的发展,三维立体在虚拟现实中相比于传统手绘中的优势在于实际设计空间的真实尺寸体现。这种设计更加直观的表达出设计师的效果,更加人性化和专业化,在设计过程中更加快捷、直观、逼真。
3、灵感创作的来源
计算机更能反映空间的真实性,虚拟在空间的创作中,能把各种模型组合有利于激发设计师的创作潜能和再创作的灵感。在计算机创造中,各种模型有趣的组合,能使设计师找到源自大自然的设计,一切的设计来自大自然万物,它能使设计师在面对计算机时消除疲劳,避免单调的工作,使设计师有更多的时间来找创作作品的灵感。
4、合理的展示平面布局
计算机处理数据的强大功能,室内设计的数据一般通过计算机数据处理得来的,像室内的平面图的尺寸、标注等都可以用计算机处理得来的。传统方式则需要设计师发费大量的人力物力来计算,而且没有计算机那样精准。现在计算机的处理大大节省了时间和人力成本。
三、虚拟现实技术在运用中的不足
1、时间成本更高
以往通过传统方式手绘来与客户交流,直接可以描绘出客户的想法,而虚拟现实的制作方式则相对来说时间周期更长,也更加不好修改,在表现方式越来越多的情况下,手绘通常时间比较节省,而电脑制作的效果图相对来说也比较短,而使用的虚拟现实技术来表现方案时,通常比较漫长的,而且也不容易修改,因此虚拟技术在现实运用中的时间成本比较高。
2、价格成本偏高
虚拟技术与传统方式相比较的价格偏高由多方面的成本因素的,首先虚拟技术是一门新型的信息技术,是伴随着科技发展的成果,目前掌握这门技术的人员不是很多,这是作为一门技术表现的方式,其次是因为虚拟技术在现实操作中时间成本相对来说比较高,而且对计算机的硬件要求比较高,这也无形中增加了运行成本,因此虚拟现实运用在实际运行中有着多方面的制约因素。
3、技术人才的匮乏
目前我国教育还没有大量培养掌握这门技术的人才,而科技在前进,所以人才的匮乏不足也制约着虚拟现实技术的发展。
四、结束语
虚拟现实技术在室内设计行业中,随着科技水平的提高和人才技术的掌握,运用层面更加广阔,针对室内设计运行的问题,找到一种良好的解决方案,可以加速室内设计行业的发展,能使设计师更加直观的与客户交流,解决目前室内设计行业中遇到的问题,也可以提高室内设计行业的科技水平,为整个设计行业提供强大的技术支撑保障。
第五篇:浅析特殊精馏技术论文
精馏是过程工业中应用最广的分离操作,据估计,90% ~95%的产品提纯和回收由精馏实现,这除了由于其技术比较成熟的原因外,最主要的是因其通常只需要提供能量和冷却剂,就能得到高纯度产品,操作简单,一般比较经济。一般的蒸馏或精馏操作是以液体混合物中各组分的相对挥发度差异为依据的。组分间挥发度差别愈大愈容易分离。但对于某些液体混合物,不宜或不能用一般精馏方法分离。而从技术上,经济上又不适用于其它方法分离时,则需要采用特殊精馏方法,另外随着生物技术、中药现代化和环境化工等领域的不断发展和兴起,人们对蒸馏技术提出了很多新的要求(低能耗、无污染等),由此也促进了许多精馏技术的产生,主要有以下几个方面: 耦合精馏、特殊物料精馏、节能技术精馏等。耦合精馏
截至目前所开发出的耦合精馏方法有膜蒸馏、催化精馏、吸附精馏、萃取精馏等等。
1.1 反应精馏
反应精馏是化学反应和精馏分离耦合在一个设备中进行的操作。反应精馏自1860 年以来已经被应用于各种化工过程中,但直到1921 年,反应精馏概念才由Backhaus 提出,70 年代初,Sennewald 等则首先对催化精馏过程进行了描述。根据反应体系及采用催化剂的不同,反应精馏可分为均相反应精馏(包括催化和非催化反应精馏工艺)和非均相催化反应精馏(即通常所称的催化蒸馏);根据投料操作方式,反应精馏可以分为连续反应精馏和间歇反应精馏;根据化学反应速度的快慢,反应精馏分为瞬时、快速和慢速反应精馏。
反应精馏与常规精馏都是在普通的蒸馏塔中进行,但由于精馏操作和化学反应的相互影响,反应精馏具有自身显著的优点,主要有以下几点:
(1)提高了反应物的转化率和选择性,有些情况下可使反应物的转化率接近100%。化学反应过程容易控制。
(2)减少设备投资费用和操作费用,也减少能量消耗。由于化学反应和精馏操作在一个精馏塔中进行,所以化学反应不需要专门的反应器,不必进行未参与反应的反应物二次蒸馏和重回反应器的操作,减少了能量消耗。若化学反应是放热反应,则产生的反应热可以被蒸馏操作直接利用,减少了再沸器提供的能量。
(3)设备紧凑,减少操作所需要占用的空间。
(4)可以有效地避免共沸物的形成给精馏分离操作所带来的困难。在反应精馏中,由于化学反应的存在,在常规精馏中存在的共沸体系在反应精馏中可能消失。
对于一些用常规精馏难以分离的物系,使用反应精馏可以获得比较纯净的目的产物。如间二甲苯和对二甲苯是同分异构体,使用常规精馏分离,需要较多的理论塔板数和较大的回流比,使用对二甲苯钠作为夹带剂只需要6 块塔板即可有效分离。对于催化蒸馏,催化剂填充层起着加速化学反应速率和传质的作用。
反应精馏最早应用于甲基叔丁基醚(MTBE)和乙基叔丁基醚(ETBE)等合成工艺中,现在反应精馏过程能够应用于以下反应类型:(1)酯化反应;(2)乙烯基乙酸盐的合成;(3)酯交换反应;(4)水解反应;(5)缩醛化作用;(6)水合/脱水作用;(7)烷化/烷基交换作用/脱烷作用;(8)异构化作用;(9)氯化作用;(10)氢化作用/脱氢加硫;(11)二聚/齐聚作用;(12)硝基作用;(13)乙醇胺的生产;(14)碳酰基化;(15)氨化作用;(16)醇解反应;(17)氨基化作用。但是反应精馏过程的应用还是有其局限性的,它只适用于化学反应和精馏过程可在同样温度和压力范围内进行的工艺过程。此外,在反应和精馏相互耦合过程中,还有许多的问题,长期以来,对于反应精馏仅限于工艺的研究,直到上世纪80 年代,反应精馏的基础理论性研究才开始引起研究人员的兴趣和重视,当前反应精馏的研究热点主要集中在催化剂的选择、催化剂的装填形式、反应精馏塔内的反应动力学、热力学和流体力学等基础理论以及反应精馏的建模仿真技术。
目前,反应精馏技术已在多个领域实现了产业化,对某些新领域的开发也取得了一定进展。随着节能和环保的要求日益提高,反应精馏技术将会发挥更大作用,是解决能源危机和缓解三废污染的有效途径。结合了先进的计算机模拟工具,相信反应精馏工艺在未来几十年将会有更好的发展。
1.2 膜蒸馏
膜蒸馏(Membrane Distillation,简称MD)是近几十年得到迅速发展的一种新型高效的膜分离技术。这种技术基于膜两侧水蒸气压力差的作用,热侧的水蒸气通过膜孔进入冷侧,然后在冷侧冷凝下来,这个过程同常规蒸馏中的蒸发-传递-冷凝过程一样。与其他膜分离过程相比,膜蒸馏具有可在常压和稍高于常温的条件下进行分离的独特优点,可以充分利用太阳能、工业余热和废热等低价能源,且设备简单、操作方便。可用于海水和苦咸水淡化、超纯水制备、浓缩水溶液以及医药、环保等诸多方面,所以膜蒸馏技术的发展越来越引起人们的重视。根据在膜冷侧收集水蒸气的方式不同,膜蒸馏的类型可分为:
(1)直接接触式膜蒸馏(水吸式或外冷式)(DCMD)该组件内,膜两侧的液体直接与膜面接触。其一面是经过加热的原溶液为热侧,另一面是冷却水为冷侧,膜孔内为汽相(蒸气和空气),在热侧膜面上生成的水蒸气透过膜至冷侧凝结成水,并和冷却水合而为一。
(2)气隙式膜蒸馏(内冷式)(AGMD)该组件内,膜的冷侧装有冷却板。在其间就是气隙室。当热侧水蒸气透过膜在气隙室扩散端冷壁凝结成液态导出,而冷却水在组件内部降温。凝结水和冷却水各有通道,互不混合。和直接接触膜蒸馏组件相反,蒸发面和冷却面之间有一定距离(气隙室宽度),这样通量和热传导均受到了阻力。其优点是热量损失小,热效率高;不需另加热能回收装置。缺点是组件结构较直接法复杂;其膜通量比直接法小。
(3)扫气式膜蒸馏该组件内,膜的冷侧通常以隋性气体(如氮气等)作载体,将透过膜的水蒸气带至组件外冷凝。
(4)减压膜蒸馏与气隙式膜蒸馏相类似,只是将冷侧施以低压处理。
膜蒸馏具有很多的优点,主要有:该过程几乎在常压下进行,设备简单、操作简便,在技术力量较弱的地区也有可能实现。
在该过程中无需把溶液加热到沸点,只要膜两侧维持适当的温差,该过程便可以运行这就有可能利用太阳能、地热、温泉等廉价的天然能源以及工厂的余热等,对在能源日趋紧张的情况下,利废节能是很有意义的;在非挥发性溶质水溶液的膜蒸馏过程中,因为只有水蒸气能透过膜孔,所以蒸馏十分纯净,有望成为大规模低成本制备超纯水的手段;膜蒸馏耐腐蚀、抗辐射,故能处理酸性、碱性和有放射性的溶液;膜蒸馏组件很容易设计成潜热回收的形式,可进一步降低能耗。膜蒸馏可广泛应用于海水和苦咸水淡化,污水和工业废水的处理,非挥发性酸、碱性溶液、挥发性溶液的浓缩和提纯以及在医药、食品加工等方面的应用。
另外膜蒸馏也有许多的缺点,主要有:
(1)膜成本高蒸馏通量小;
(2)由于温度极化和浓度极化的影响,运行状态不稳定;
(3)研究工作多处于实验阶段,对传质和传热机理及参数影响的定量分析还很不够;
(4)研究所用物料一般都是简单的水溶液。对一些工业废水的研究甚少。
膜蒸馏过程的开发最初完全是以海水淡化为目的,现在膜精馏技术已广泛应用到化学物质的浓缩和回收,例如对蔗糖糖浆的浓缩;水溶液中挥发性溶质的脱除和回收,如从水溶液中脱除甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、氯仿、同时脱除乙醇和丙酮、同时脱除丙酮、丁醇和乙醇、甲基异丁基酮、卤代挥发性有机化合物等;果汁、液体食品的浓缩,如直接接触式膜蒸馏浓缩苹果汁、集成膜过程浓缩柠檬汁和胡萝卜汁等;废水处理。
从近几年有关文献的数量和质量上都可看到膜蒸馏过程研究的发展十分迅速,人们不再满足于对膜蒸馏过程普遍规律的描述,而是根据各自研究体系的特点,从机理的角度建立数学模型,考虑包括温度极化、浓度极化在内的各种相关参数,使数学模型的预测结果更符合实际.尽管人们目前考虑问题的角度、解决问题的方法不同,但基本都是以KudSen 扩散、分子扩散、Poiseuille 流动为基础,随着研究工作的深人发展,有可能殊途同归,得到更精确、普适的数学模型。膜蒸馏技术中尚有很多基础性课题有待更深人的研究,实际应用并实现产业化更是重要的发展方向。相信膜蒸馏技术会在研究和应用的生产实践中不断发展,一步步地走向成熟。特殊物料精馏
在化工生产中,有许多特殊的物料,有些物料具有相近的沸点,能够形成共沸物,用普通的精馏方法无法分离,有些物料具有高黏度,热敏性,受热容易聚合、氧化、分解等,对这样的物料进行分离,常规的精馏方法无法完成分离的任务,随着精馏技术的发展,出现了一些新型的精馏技术,可称之为特殊物料的精馏技术,主要有盐效应精馏、分子精馏、共沸精馏、萃取精馏等。
2.1 盐效应精馏
盐效应精馏是添加盐的精馏,就是利用盐的效应。绝大部分含水有机物质加入第三组份盐后,可以增大有机物质的相对挥发度。而对具有共沸性质的含水有机溶液加盐后会使其共沸点发生移动,甚至消失。对于二元体系,当盐溶解在两挥发性组分的溶液中时,盐和两组分发生作用,形成络合物或缔合物,从而影响各挥发组分的活度,这样就改变了两组分的汽液平衡关系,改善了分离效果。两组分中溶解的盐能改变各组分的挥发度,进而改变两组分的相对挥发度。从宏观角度来看,将盐溶于水中,水溶液的蒸汽压下降,沸点升高。一般来说,这是由于不同组分对盐的溶解能力不同所致。例如对乙醇-水体系,加入CaCl2后,因CaC12在水中溶解度大于其在醇中的溶解度,所以水的蒸汽压下降的程度要大于乙醇的蒸汽压下降的程度,这就提高了乙醇和水的相对挥发度。所以,在相同分离条件下,有盐比无盐所获得的乙醇浓度更高。
从微观的角度看,活度系数是由分子间的作用力决定的。它可分为物理作用和化学作用两类。物理作用即范德华力,包括静电力、诱导力和色散力等。而化学作用又可分以下几种情况:
(1)氢键。当形成氢键时,对理想溶液产生负偏差,溶液蒸汽压下降,沸点上升,使形成氢键的组分活度系数下降;或者是加入的组分破坏了原来的氢键,对理想溶液产生正偏差,从而提高了某组分的活度系数。
(2)形成络合物。当盐加入溶液中后,盐与组分形成络合物,使其溶剂化,从而降低了组分的活度系数,改变了组分的相对挥发度。
(3)静电作用。由于加入的盐是极性很强的电解质,在水中离解为离子,产生电场,由于溶液中的水分子和其他组分分子介电常数不同,它们在盐离子电场的作用下,极性较强、介电常数较大的分子就会聚集在离子周围.而把极性较弱、介电常数较小分子从离子区“驱逐”出去,使之活度系数加,从而使各组分相对挥发度增大。
(4)形成不稳定的化合物。将盐加入混合组分中,有时会和混合组分形成某种不稳定的化合物,改变混台组分的活度系数。
盐效应精馏的文献报道多是制取无水乙醇、硫酸,硫酸的浓缩及苯酚的回收等方面。分离含水乙醇,加盐精馏与一般精馏相比,前者的理论板数降低了4 倍,能耗减少25%。但盐水需浓缩、结晶、分离才能重新利用,固盐在加料过程中容易堵塞,腐蚀也较严重,使盐效应精馏的应用受到限制。目前,众多学者在理论研究的基础上,通过小试中试,已逐渐将加盐精馏技术工业化。Dobroserdov指出,NaAc,KAc 及ZnCl2等均能破坏乙醇-水体系的共沸混合物,进而得到高纯度的乙醇,且比用苯进行共沸精馏更为经济。近年来,含盐溶液的汽液平衡的精确计算方法得到的广泛的研究。由于不同的盐对混合组分的盐效应不同,究竟什么样的盐对汽液平衡的改变有效,迄今为止,还没有明确的指导原则。因此,研究不同盐(如盐的价效,类型等)对混合组分的盐效应规律,是今后加盐精馏技术的理论及应用研究的一个方向。
通过盐效应精馏,可生产出普通精馏法不能得到的产品,如无水乙醇。由于无水乙醇可替代石油作燃料,一旦汽油耗尽,人们就不必担心燃料来源问题。因此,无水乙醇生产有着重要的战略意义,只是现在采用加盐精馏法生产无水乙醇能耗较大。因此,研究如何降低加盐精馏等操作的能耗是面临的一个新课题。随着人们对加盐精馏技术的不断深入了解和应用研究,必能开发出许多具有特殊用途的产品,加盐精馏技术必将以其特有的优点而广泛应用于化工分离过程。
2.2 分子蒸馏
分子蒸馏又叫短程蒸馏(short path distillation),属一种高新的液-液分离技术。该技术自20 世纪30 年代问世以来得到人们的广泛重视。
分子蒸馏技术是随着人们对真空状态下气体的运动理论进行深入研究而逐渐发展起来的。近年来一些工业强国如美国、日本、德国、瑞典及前苏联等相继利用分子蒸馏技术解决了许多分离领域中的难题,已在150 余种产品的分离上成功地实现了工业化。我国分子蒸馏技术的应用及研究起步较晚。分子蒸馏由于具有操作温度低、蒸馏压力低、受热时间短、分离程度高、产品收率高等优点,在化工和轻工的各个领域得到越来越得到广泛的关注,但分子蒸馏技术又是一尚未广泛应用的分离技术,同时又是一种原理简单而实际应用机理复杂的高新技术。分子蒸馏装置大体上分为四种形式,降膜蒸馏装置,刮膜蒸发器,旋转刮膜式分子蒸发器和离心式蒸发器,这些装置都能使被处理的物料呈薄膜状,接触时间短,加热效果好,能连续操作。
目前,分子蒸馏技术已经得到了广泛的应用,主要有废机油的回收,利用分子蒸馏的方法不但机油的回收率达到了72%,而且把废油中的含灰量从0.83% 降到0.00%,含碳量从2.30%降到0.06%,达到了使用标准;高粘度润滑油的制造,分子蒸馏不但可使润滑油中成色物质的含量大大减少,而且使蒸馏相同量的硅氧烷的时间减少了40%;天然产物的分离,如利用分子蒸馏在不同真空度下,可将不同的组分提纯并除去带色杂质和异臭,保证了芳香油的质量和品位;核工业中的应用,利用分子蒸馏的方法成功地从锂中分离出氚;食品工业中的应用,应用分子蒸馏技术,成功地脱除了动物脂肪中的胆固醇,使其达到食用标准,而且没有破坏脂肪中对人体有益的三酸甘油酯等热敏性物质;石油工业中渣油的处理等。
为了更好地为工业设计和优化生产提供理论依据,对分子蒸馏的研究还需要不断完善和深入,当前对分子精馏技术的研究热点主要包括混合物非理想性质以及内部传递过程对蒸馏速率和分离效率的影响;湍流传递过程对液膜表面温度和浓度的影响,建立起能准确描述该过程的数学模型,为优化蒸馏操作以及对其进行预测提供理论依据;建立数学模型,对刮膜分子蒸馏过程的研究;数学模型中定量反映惰性气体压力对分子蒸馏的影响等。节能技术精馏
据美国统计,化学工业中60%的能源用于精馏。从理论上讲,精馏所需的能量只需补偿纯液体混合时的熵增,实际上远远超过此值。从工艺上观察,从塔底蒸发器输入的能量,90%成为塔顶冷凝器的热损失。由此可见,精馏过程能源的利用率很低,节能潜力很大,精馏应当成为化学工业中节能的重点。在今天能源价格不断上涨的情况下,如何降低精馏塔的能耗,充分利用低温热源,已成为人们普遍关注的问题。
3.1 热泵精馏
人们提出了许多节能措施,通过大量的理论分析、实验研究以及工业应用表明其中节能效果十分显著的便是热泵精馏技术。
热泵精馏是把精馏塔塔顶蒸汽加压升温,使其用作塔底再沸器的热源,回收塔顶蒸汽的冷凝潜热。根据热泵所消耗的外界能量不同,热泵精馏可分为蒸汽加压方式和吸收式两种类型。蒸汽加压方式热泵精馏又可分为蒸汽压缩机方式和蒸汽喷射式两种类型,蒸汽压缩机方式又可再分为间接式、塔顶气体直接压缩式、分割式和塔釜液体闪蒸再沸式流程。塔顶气体直接压缩式热泵精馏应用十分广泛,如丙烯.丙烷的分离采用该流程,其热力学效率可以从3.6% 提高到
8.1%,节能和经济效益非常显著。
热泵精馏确实是一种高效的节能技术,但需要注意的是,在选择精馏方案时,除应考虑能源费用外,还应考虑其设备投资费等因素,对其经济合理性进行综合评价,在实际设计中,可把前面介绍的几种典型流程加以改进,以拓展热泵精馏的应用范围,而且要进行优化设计,以便获得节能效果和经济效益最佳的热泵精馏方案。
3.2 新型高效塔板和填料精馏
在不改变工艺设备条件下的,对常规塔板进行改造,并开发新型高效填料,从而起到扩产、节能、降耗、大幅度提高经济效应的成绩,新型塔板主要有高效导向筛板,板填复合塔板,新型高效规整填料主要包括金属板波纹填料和金属丝网波纹填料两大类。
高效导向筛板是近年来发展起来的一种新型塔板,是由北京化工大学开发的,是对包括筛板塔板在内的各种塔板进行深入细致研究的基础,发挥筛板塔结构简单、造价低廉的特点,克服其漏点高、效率低的缺点,并且通过对各种塔板进行深入研究、综合比较,结合塔板上流体力学和传质学的研究开发的一种新型高效塔板。板填复合塔板是对板式塔与填料塔进行深入研究的基础上,充分利用板式塔中塔板间距的空隙,设置高效填料,以降低雾沫夹带、提高气体在塔内的流速和塔的生产能力的一种新型塔板。板填复合塔板已在石化、化工中的甲苯、氯乙烯等多种物系中得到成功应用。
新型高效散堆填料主要有金属鲍尔环填料,金属环矩鞍填料,金属阶梯环填料等,他们都具有,理论塔板数高,通量大,压力降低;低负荷性能好,理论板数随气体负荷的降低而增加,没有低负荷极限;放大效应不明显;适用于减压精馏,能够满足精密、大型、高真空精馏装置的要求等特点,能起到大幅度节能、降耗的作用。结束语
精馏技术发展至今,其发展方向已经从常规精馏转向解决普通精馏过程无法分离的问题,通过物理或化学的手段改变物系的性质,使组分得以分离,或通过耦合技术促进分离过程,并且要求低能耗、低成本,向清洁分离发展。在精馏基础研究方面: 研究深度由宏观平均向微观、由整体平均向局部瞬态发展:研究目标由现象描述向过程机理转移;研究手段逐步高技术化: 研究方法由传统理论向多学科交叉方面开拓。