农业装备系统优化论文(李德举)

第一篇：农业装备系统优化论文(李德举)

农 业 装 备 系 统 优 化

学院：机电工程学院

班级：06农机（1）班 姓名：李德举 学号：0604107006

浅谈农业装备系统

摘要：农业装备系统通过合理的配置农业机器来降低作业成本，给农民带来了大量的经济利益。同时，优化农业装备系统，使得效益得以最大化，也是新阶段农业技术人员面临的一项重大任务。本人对农业装备带来的成果以及今后的发展方向做了简要阐述。关键词：农业装备，农业装备科技，优化，创新

农业机械化农业现代化的重要标志，农业装备系统优化程度是衡量一个国家和地区农业发展水平的重要标准。只有发展农业装备实现农业机械化，提高农村劳动生产力，才能有效的推进农业产业化和现代化建设。农业装备是实现农业产业结构调整和农村劳动力转移的根本保证。

今年，各地政府高度重视农业机械化的发展，提出了农业机械化要实现追赶跨越式发展，各地农业局提出了，发展农业机械化必须紧紧抓住中央“购置补贴”政策这一历史机遇，加大装备力度实现跨越式发展，全国农业机械化事业获得了很大的发展，促进了农业生产力迅速发展和农民增产增收。全国部分县实现了村村有农机。通过农业购置补贴的项目，农业机械发展空白乡大中型拖拉机、微耕机、手扶拖拉机、起垄机等各型耕耙作业机械。农业机械化跨越式发展迅速提升了农机装备水平，极大地提高全市农业劳动生产力，新增的农机装备、农机具需要大量的农机操作手，农机化的发展将转移出大量农村劳动力，我国许多地区致力于不断拓展劳动力转移等技能培训，保证农民能科学、规范操作使用农机具，提高农机具的作业效率，使农村人力资源通过技术技能培训成为全市技术技能型劳动力产业。

建立现代农业装备优化体系有利于合理配置产业发展各个环节的科技资源和研发力量，形成完善的产业链，提高资金使用效益。

农业装备科技进步是发展现代农业的决定性力量，农业发展的根本出路在科技，最大的潜力也在科技。今后要深入推进农业装备科技体制机制创新，强化现代农业装备技术体系建设，加快农业装备科技创新与应用，促进农业装备科技成果加快向现实生产力转化。加强农业装备科技自主创新，强化技术集成配套，力争在农业高产、优质、专用等品种培育方面取得突破。

农业装备是为农业生产发展服务的，农业不仅具有食品保障功能，而且具有就业增收、生态保护、观光休闲、文化传承等功能。发展现代农业装备，必须把发展粮食生产放在现代农业装备系统建设的首位，同时注重开发农业装备的多种功能，积极发展农业特色经济，向农业的广度和深度进军，促进农业装备系统不断优化升级，构建现代农业产业体系，促进农业增产和农民增收。与此同时，要鼓励农民和社会力量投资现代农业装备，充分发挥农民在建设新农村和发展现代农业中的主体作用，引导农民发扬自力更生精神，增加生产投入和智力投入，提高科学种田和集约经营水平。要综合运用税收、补助、参股、贴息、担保等手段，为社会力量投资建设现代农业装备系统创造良好环境。

另外，加快农业装备系统创新，大力提高农业装备系统创新与推广水平，也是新时期的一项新任务。科技创新是突破资源和市场对我国农业双重制约的根本出路。必须着眼增强农业装备系统自主创新能力，加快农业科技成果转化应用，提高科技对农业增长的贡献率，促进农业集约生产、清洁生产、安全生产和可持续发展。要顺应世界科技发展潮流，着眼于建设现代农业，大力推进农业装备系统科技自主创新，加强原始创新、集成创新和引进消化吸收再创新，不断促进农业装备系统集成化、劳动过程机械化、生产经营信息化。要加大农业装备系统科技投入，建立农业装备系统科技创新基金，支持农业基础性、前沿性科学研究，力争在关键领域和核心技术上实现重大突破。大力普及节水灌溉技术，扩大测土配方施肥的实施范围和补贴规模，提高农业资源和投入品使用效率。要适应农业规模化、精准化、设施化等

要求，加快开发多功能、智能化、经济型农业装备设施，重点在田间作业、设施栽培、健康养殖、精深加工、储运保鲜等环节取得新进展。要依托重大农业科研项目、重点学科、科研基地，加强农业装备系统科技创新团队建设，培育农业科技高层次人才特别是领军人才。要稳定和壮大农业科技人才队伍，加强农业技术推广普及，开展农民技术培训，积极探索农业装备科技成果进村入户的有效机制和办法，形成以技术指导员为纽带，以示范户为核心，连接周边农户的技术传播网络。要加快农业装备科技成果转化，促进产学研、农科教结合，支持高等学校、科研院所同农民专业合作社、龙头企业、农户开展多种形式技术合作。优化农业机械化区域布局，促进农业机械装备结构优化。根据农业生产实际情况，以地貌形态、农业气候、土地利用结构、区域生产专业化为主要指标，依据发展农业的自然经济条件的相对类似性、现代化农业发展方向的相对一致性，坚持农业区划原则，按照因地制宜、分类指导、经济有效、保护环境的原则，进一步优化区域布局，促进农业机械化发展，进一步优化农机装备结构，积极转变农业机械增长方式，坚持农机装备结构调整与农业产业结构调整相适应，以增量调整带动存量优化，以存量优化促进结构升级，走数量、质量和效益并重、协调发展的道路。坚持在发展中调整优化结构，在结构调整中保持快速发展。在确保农业机械总量稳步增长的前提下，着力调整大中型机械与小型机械、动力机械与配套机械、种植业机械与农村其他各业所需机械的比例。这样才能更好的发挥农业装备系统最大的效能，促进农作物种植结构调整，针对粮食作物、经济作物和饲料作物的区域种植特点，所提供的先进适用的耕作、种植、植保、管理和收获加工的机械与装备；促进农业结构调整、发展畜牧、水产养殖业，所提供的先进适用的饲养加工成套技术装备；为促进农村经济结构调整，大力发展农产品加工业，所提供的先进适用的成套技术装备；为促进农村劳动力就业结构的调整、推进高新技术与劳动密集型产业相结合的现代农业的发展和提高我国农产品国际竞争力，所提供的果蔬、花木等种养、加工、保鲜、储运等设施与设备；为促进农业产业化经营和推动农业机械专业化服务所提供的先进适用的技术装备。

世界上先进的现代化农机装备为世界各地的粮食供应做出了突出贡献，农机装备的作用是有目共睹的。黑龙江垦区建立健全的以深松为主，垄、平、卡相配套，松、旋、耙相结合的蓄水保墒的现代耕作制度取代了传统的连年平翻。按照现代农业发展的需要，近年来，全垦区重点推广应用了与现代农业装备相适应的土壤深松、精密播种、秸秆还田、水稻插秧、侧深施肥、航化作业，以及节油、节水、节肥、节种、节药等20多类100多项农机新技术和新机具，彻底变革了传统的农业生产方式。

北大荒最大的红星现代农机服务中心为我们又一次呈现了农业装备优化的丰硕成果。这里以“立足精准农业，发展现代农机”为理念，通过采用GPS全球卫星定位系统、GIS全球地理信息系统和RS卫星遥感系统，利用网络信息技术，实现所属全部机车统一标准，统一计划，统一调度，统一核算，使农机管理由原来的分散式、粗放式管理转变到现在的“集中化、信息化、网络化”管理。网络成为种植户、有机户、管理人员三方共享的信息源，在第一时间将当日农业生产动态、信息以手机短信的方式传递给每一个驾驶员。

农业装备为增产增收立下了汗马功劳，而对农业装备系统优化这个复杂的工程问题进行研究的工作人员，更是在幕后做出了卓越的努力。但是放眼我国，农业装备的程度与世界发达国家相比还较低，农业装备系统优化的道路还很长。作为一名即将走出校门的大学生，积极参与农业装备的研究与开发，形成新的农业装备系统的优化方案，也是我们农机专业的学生的责任。

第二篇：精细农业及智能农业装备论文

湖南农业大学课程论文

学 院：科学技术师范学院

班 级：12级教育技术学一班 姓 名：严一平

学 号：201240922133 课程论文题目：精准农业在农业生产中的作用与发展前景 课程名称：精细农业及智能农业装备 评阅成绩： 评阅意见：

成绩评定教师签名： 日期：

****年**月**日

精准农业在农业生产中的作用与发展前景

学

生：严一平

（科学技术师范学院12级教育技术学一班，学号201240922133）

摘 要：精准农业是20世纪80年代中期开始的，利用最新技术，通过改变利率和混合领域内的需求以提高化肥应用。目前，这一概念已经适应于各种领域，作物和国家。这一措施使其在不同的种植制度，地区和国家中有很大差别，但它是逐步实施或被世界各地评价的。目前我国关于精准农业的研究应用还处于起步阶段，精准农业技术的引进和应用会给我国农业发展带来新的机遇,为我国推广、应用和发展现代化农业起着示范和推动作用。其最重要的价值和意义就在于能够实现农业的科学化、标准化、定量化、高效化。可以说，精准农业将会成为农业史上一场伟大的革新。

关键字：精准农业技术、遥感系统、地理信息系统、全球定位系统、技术变革

精准农业是当今世界农业发展的新潮流,是以信息为基础,利用传感器及现代先进的监测技术,完整、准确、及时的了解土地和作物的详细数据,结合精确时空统计分析,及时迅速的做出决策的一种农业管理系统。精准农业是当今世界农业最富有吸引力的前沿课题之一,代表了21 世纪全球农业发展的方向,是农业的一场革命,是面向21 世纪农业的新技术,对我国农业生产产生了深远影响。

一、精准农业的定义与技术基础

精准农业是由信息技术支持的根据空间变异,定位、定时、定量地实施一整套现代化农事操作技术与管理的系统,其基本涵义是根据作物生长的土壤性状,调节对作物的投入,即一方面查清田块内部的土壤性状与生产力空间变异,另一方面确定农作物的生产目标,进行定位的“系统诊断、优化配方、技术组装、科学管理”,调动土壤生产力,以最少的或最节省的投入达到同等收入或更高的收入,并改善环境,高效地利用各类农业资源,取得经济效益和环境效益。

（一）精准农业主要依靠3s（GPS、GIS、RS）技术来开展各项操作

1.全球定位系统(GPS)

GPS 是利用地球上空的通讯卫星、地面上的接收系统和用户设备等组成的高精度、全天候、全球性的精确定位系统。GPS 是精准农业的基础,主要用于实时、快速地进行田间信息的采集和田间操作的精确定位,在精准农业中发挥了重要作用,为农田信息定位,指挥农机行走和农机作业,同时对周边环境进行不定期

监测定位,为农业专家系统提供有益的空间信息。2.地理信息系统(GIS)是基于计算机、数据库技术的数据管理技术。人们使用的地形图、专业图和文字表示的各种地理要素,储存在计算机内,通过计算机及数据库管理软件,可以对有关内容进行快速查询、评估、分析、更新、修改、存档、传输等。通过GIS 可快速检索各点的土壤、空气等农业状况,再据此采取措施,有针对性的运用精准农机进行操作。3.遥感系统(RS)

由传感器、载体和指挥系统等3 部分组成。农业遥感技术是现代航空技术、计算机技术等相结合的产物,是人类从空间对地球进行观察的手段。RS 对各种物体如土地、河流水系、农作物等进行观测,使人们快速获得相关农业信息,其准确性比人工预报大大提高。

（二）精准农业的实施过程主要分为三步

1、信息获取

包括农田地理要素、环境信息、作物信息几大方面的获取。2.分析决策

主要包括GIS管理、变量施肥灌溉喷药、产量数据处理等一系列的操作过程。3.变量实施

主要分为变量施肥、变量喷药、智能测产等几个步骤。

二、精准农业在中国的应用研究进展

我国农业发展历史悠久,经历了原始农业、传统农业、石油农业等阶段。近年来,我国农业吸取“石油农业”的教训,正向知识高度密集型的现代农业发展,相继出现了“有机农业”、“生态农业”、“持续农业”、“精准农业”等替代型现代农业,而精准农业的出现也为现代农业的发展指明了方向。我国“精准农业”技术的应用较发达国家要落后20 年以上,甚至有些地方还是一片空白。近年来,信息技术飞速发展,其在农业上的应用也得以重视。

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目前,我国北京、上海等地已开展了精准农业的研究应用,例如,在京郊小汤山精准农业基地,由北京师范大学遥感与地理信息系统研究中心、中国科学院地理科学与资源研究所热红外遥感实验室以及北京市农林科学院联合实施的大型定量遥感联合试验和北京农业信息技术研究中心,根据国家973 项目与精准农业示范项目的总体要求,在小麦病

害的高光谱遥感检测和预测预报试验等方面,都取得了大量试验数据。但目前我国关于精准农业的研究应用还处于起步阶段。

三、精准农业在中国农业生产中的作用

我国是一个农业大国,自然条件十分复杂,自然灾害频繁,由于种种原因,目前农业生产技术仍然处于相对传统、经验型的水平上,与世界发达国家相比,较为粗放、浪费大、效率低,还没有充分挖掘土地资源和其他自然资源的潜力实施精投入,存在成本高及破坏生态环境等问题。因此“精准农业”技术的引进和应用会给我国农业发展带来新的机遇,为我国推广、应用和发展现代化农业起着示范和推动作用。

精准农业相对于传统农业的一个最大特点,就是通过高科技投入和管理,获取资源的最大节约和农业产出的最佳效益,其最重要的价值和意义就在于能够实现农业的科学化、标准化、定量化、高效化。

（一）加速提升农业科技水平

我国农业的整体科技水平较低,与世界发达国家还存在较大差距,如传统的灌溉、施肥技术和农药、除草剂的大量施用,不但造成生产成本的提高和资金的浪费,而且直接危害人畜健康,污染农产品、环境和水质。因此需要利用能够根据作物生长需求、田间杂草及病虫害分布情况,实现精确喷灌、施肥及定点喷药,减少成本和环境污染的自动控制机械与技术。例如用于除草的喷药机械要求较高的控制精度,能够利用计算机视觉技术进行杂草识别,进而控制喷药的地点与用量。精准农业是以高科技带动的农业科技创新技术体系,对于加速提升我国农业科技水平,促进我国农业现代化进程具有十分重要的意义。

（二）进一步增强农产品竞争力,实现高效农业

精准农业是质量效益型农业,以优质高效为目标,追求以最少的投入实现优质、高产、高效。我国化肥利用率相当低,仅为30 %～40 %,且氮、磷、钾肥施用比例不合理,中、微量元素缺乏的情况没有得到及时纠正,氮肥损失率高达70 %～80 %,浪费十分严重,肥料的增产效益未能充分发挥,养分管理和施肥技术方面的研究基础更是薄弱。实施精准农业,可在作物田块内,依据特定小区的作物生长潜力投入不同水平的管理(变量播种、施肥、喷药等),提高化肥、农药的有效利用率,降低农用成本和作物中有毒物质的残留量,从而提高作物的产量和品质,增强农产品的竞争力,实现高效农业。

（三）有效地保护环境,实现农业可持续发展

从我国近几十年的农业发展来看,环境保护与农业发展间存在着一定的矛盾,且日益严重。目前中国农村化肥、农药、除草剂、农膜的大量使用已经造成了严重的面污染,例如过量的化学氮不__仅形成大气污染源,且同过量的磷向水体淋溶,形成水体富营养化。实施精准农业可以减少因农业化学物质滥用造成的环境污染,是保持农业可持续发展的有效途径。

（四）有利于促进农民生产观念转变、生产技术和素质的提高

精准农业使农业劳动力的就业结构发生变化,从事密集型农业生产的劳动力逐渐减少,农民的知识结构也将从根本上得到改变,这是突破千百年来形成的传统耕作观念的关键之一。我国农民几千年来在小块土地上经过密集型劳动生产的投入和丰富生产管理经验的积累而形成的“传统精耕细作”技术,也可以在小块农田内达到很好的经济产量,只是没有现代科学方法的定量研究和现代工程手段的支持来形成大规模的生产力。现代农业技术与电子信息技术的发展,使定量获取这些影响作物生长因素及最终收成的空间差异信息、实施基于知识和现代科技的分布式调控、达到田区内资源潜力的均衡利用和获取尽可能高的经济产量成为可能。精准农业技术可显著提高耕地的生产潜力,节约良种、化肥农药、能源和劳力的投入,并获得良好的经济效益。

（五）有利于促进研究开发高新技术在农业领域的应用

精准农业的关键技术是实现采集地块作物收获量分布状况,生成小区产量分布图；根据田间作物生长条件的差别,以及田间土壤类型、水分、肥力、实测的产量分布图、作物栽培模型等,并综合专家知识决定如何操作处理地块内小区间的条件差别,对地块小区产量分布图进行分析,定义需要进行特殊处理的区域,分析形成决策方案,生成决策图；根据地块决策图生成控制指令,对变量作业机械进行调节与控制。农业机械的精确定位与变量作业,需要空间信息技术的支持,由于GPS、GIS、RS 与其他传感控制技术的发展,使变量机械的设计成为可能。如带有谷物产量传感器的联合收割机能绘制产量分布图,带有GPS 与测量谷物产量传感器的联合收割机能绘制小区产量分布图,这些产量分布图反映了地块小区的差异；用于除草的自动监控喷药机械,能够利用计算机视觉技术进行杂草识别、进而控制喷药的地点与用量；用于灭虫的喷药机械,需要相对定位,可以利用带GPS 数据采集器绘制地块的病虫害分布图,作为喷药的依据;变量施肥播种机具,能根据土壤肥力的不同,自动调节施肥量,同时也能根据土壤水分、土壤温度的不同,自动调节播种深度。

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四、精准农业的发展前景

精准农业已成为合理利用农业资源、提高农作物产量和品质、降低生产成本、改善生态环境及农业可持续发展的前沿性农业科学研究热点之一。目前,我国农业仍处于由传统农业向现代农业转变的过程中,与国外精准农业条件比较,还存在诸多不利因素。例如地形复杂,机械化和集约化水平不高,信息技术及其装备薄弱,农民素质不高等；此外,实施精准农业,前期的仪器、设备、装置等的成本投入相对过高,也影响了精准农业在我国的发展。因此,我国发展精准农业必须分步推行,从应用较为成熟、投资较小的阶段性成果开始,逐步配套提高精准程度。为此在技术上,可先发展3S集成技术,开发应用软件,再研制智能控制的装备和农机具,在技术实施过程中,可先进行人工采集信息,常规机械操作,逐步过渡到半自动化、自动化作业；在推广上,应先在受自然条件影响小、时空差异不大和工业化程度较高的设施农业生产中应用,在大规模的农场和农业高新技术综合开发试验区实践,然后才向有条件的农村和农户渗透。这样,既可使我国的精准农业与国际接轨,又符合我国的国情,逐步形成自身特点。

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五、结束语

精准农业目前已经形成一种高新技术与农业生产相结合的产业,被认为是农业可持续发展的重要途径。虽然我国信息化建设的基础设施还比较薄弱,但从未来农业发展趋势看,中国也需要利用信息技术改造传统农业,促进中国农业的现代化和信息化。因此,依据目前我国农业的现状,在充分了解国际精准农业发展的理论基础和技术原则上,结合我国的具体情况,研究发展适合我国情况的精准农业技术体系,将成为今后我国农业发展的重要方向。

参考文献

[1]刁承军、胡伟，关于精准农业发展的探讨[J ].农机市场,2003(8):16 [2]刘爱民、封志明、徐丽明.，现代精准农业及我国精准农业的发展方向 [J ].中国农业大学学报,2000 ,5(2):20-25.[3]薄晓鸥，具有中国特色的精准农业初探[J ].科技情报开发与经济,2001 ,11(2):50-60.

第三篇：液压系统优化设计论文

1液压泵站的液压原理

新的系统选用2台37kW电机分别驱动一台A10VSO100的恒压变量泵作为动力源，系统采用一用一备的工作方式。恒压变量泵变量压力设为16MPa，在未达到泵上调压阀设定压力之前，变量泵斜盘处于最大偏角，泵排量最大且排量恒定，在达到调压阀设定压力之后，控制油进入变量液压缸推动斜盘减小泵排量，实现流量在0～Qmax之间随意变化，从而保证系统在没有溢流损失的情况下正常工作，大大减轻系统发热，节省能源消耗。在泵出口接一个先导式溢流阀作为系统安全阀限定安全压力，为保证泵在调压阀设定压力稳定可靠工作，将系统安全阀调定压力17MPa。每台泵的供油侧各安装一个单向阀，以避免备用泵被系统压力“推动”。为保证比例阀工作的可靠性，每台泵的出口都设置了一台高压过滤器，用于对工作油液的过滤。为适当减小装机容量，结合现场工作频率进行蓄能器工作状态模拟，最终采用四台32L的蓄能器7作为辅助动力源，当低速运动时载荷需要的流量小于液压泵流量，液压泵多余的流量储入蓄能器，当载荷要求流量大于液压泵流量时，液体从蓄能器放出，以补液压泵流量。经计算，系统最低压力为14．2MPa，实际使用过程中监控系统最低压力为14．5MPa，完全满足使用要求。顶升机液压系统在泵站阀块上，由于系统工作压力低于系统压力，故设计了减压阀以调定顶升机系统工作压力，该系统方向控制回路采用三位四通电磁换向阀，以实现液压缸的运动方向控制，当液压缸停止运动时，依靠双液控单向阀锥面密封的反向密封性，能锁紧运动部件，防止自行下滑，在回油回路上设置双单向节流阀，双方向均可实现回油节流以实现速度的设定，为便于在故障状态下能单独检修顶升机液压系统，系统在进油回路上设置了高压球阀9，在回油回路上设置了单向阀14。该液压站采用了单独的油液循环、过滤、冷却系统设计，此外还设置有油压过载报警、滤芯堵塞报警、油位报警、油温报警等。

2机械手机体阀台的液压原理

对于每台机械手都单独配置一套机体阀台，机体阀台采用集成阀块设计，通过整合优化液压控制系统，将各相关液压元件采用集约布置方式，使全部液压元件集中安装在集成阀块上，元件间的连接通过阀块内部油道沟通，从而最大限度地减少外部连接，基本消除外泄漏。机体阀台的四个出入油口(P－压力油口，P2－补油油口，T－回油油口，L－泄漏油口)分别与液压泵站的对应油口相连接。压力油由P口进入机体阀台后，经高压球阀1及单向阀2．1后，一路经单向阀4给蓄能器6供油以作为系统紧急状态供油，一路经插装阀3给系统正常工作供油。为保证每个回路产生的瞬间高压不影响别的工作回路，在每个回路的进出口都设置了单向阀，对于夹钳工作回路因设置了减压阀16进行减压后供油，无需设置单向阀。对于小车行走系统，由比例阀12．1控制液压马达21的运动方向，液压马达设置了旋转编码器，对于马达行走采用闭环控制，以实现平稳起制动以及小车的精准定位。为避免制动时换向阀切换到中位，液压马达靠惯性继续旋转产生的液压冲击，设置了双向溢流阀11分别用来限制液压马达反转和正转时产生的最大冲击压力，以起到制动缓冲作用，考虑到液压马达制动过程中的泄漏，为避免马达在换向制动过程中产生吸油腔吸空现象，用单向阀9．1和9．2从补油管路P2向该回路补油，为实现单台机械手的故障检修，在补油管路P2上设置了高压球阀8，为实现检修时，可以将小车手动推动到任意检修位置，系统设置了高压球阀5．2。对于双垂直液压缸回路，由比例阀12．2控制液压缸22的运动方向，液压缸安装了位移传感器，对于液压缸位置采用闭环控制，实现液压缸行程的精准定位，液压缸驱动四连杆机构来完成夹钳系统的垂直方向运动;为防止液压缸停止运动时自行下滑，回路设置了双液控单向阀13．1，其为锥面密封结构，闭锁性能好，能够保证活塞较长时间停止在某位置处不动;为防止垂直液压缸22因夹钳系统及工件自重而自由下落，在有杆腔回路上设置了单向顺序阀14，使液压缸22下部始终保持一定的背压力，用来平衡执行机构重力负载对液压执行元件的作用力，使之不会因自重作用而自行下滑，实现液压系统动作的平稳、可靠控制;为防止夹钳夹持超过设计重量的车轮，在有杆腔设置了溢流阀15．1作为安全阀对于夹钳液压缸回路，工作压力经减压阀16调定工作压力后由比例阀17控制带位置监测的液压缸23的运动，来驱动连杆机构完成夹钳的夹持动作，回路设置了双液控单向阀13．2，来保证活塞较长时间停止固定位置，考虑到夹钳开启压力原小于关闭压力(液压缸向无杆腔方向运动夹钳关闭)，在液压缸无杆腔回路上设置了溢流阀15．3，调定无杆腔工作压力，当比例换向阀17右位工作时，压力油经液控单向阀13．2后，一路向有杆腔供油，一路经电磁球阀18向蓄能器19供油，当夹钳夹住车轮，有杆腔建立压力达到压力继电器20设定值后，比例换向阀17回中位，蓄能器19压力油与有杆腔始终连通，确保夹持动作有效，当比例换向阀17左位工作时，蓄能器19压力油经电磁球阀18与有杆腔回油共同经过比例换向阀17回回油口。紧急情况下，电磁换向阀7得电(与系统控制电源采用不同路电源)，将蓄能器6储存的压力油，一路经单向阀9．11供给夹钳液压缸23，使夹钳打开，同时有杆腔回油经电磁球阀18，单向阀9．9回回油T口;一路压力油经节流阀10，单向阀9．3使液压马达21带动小车向炉外方向运动，液压马达回油经比例换向阀12．1，单向阀9．5回回油T口。以确保设备能放下待取车轮，退出加热炉内部，保护设备安全。

3结论

全液压装出料系统经优化设计，系统的装机容量由100kW下降到37kW，大大降低能源消耗，适应了当今绿色发展的要求。由于系统采用备用泵设计，确保了系统的长期稳定运行;蓄能器的大量使用，保证了系统的流量和压力满足生产实际的要求;集成阀块的设计方式，减少了系统下泄漏的几率，降低了油液消耗，保护了环境;紧急回路的设计，可以有效保护设备的使用安全。该技术成果具有向同类加热炉装出料机构推广应用经济价值。

第四篇：空调系统优化设计的论文

1工程概况

该工程是集客房、餐饮、宴会、会议办公为一体的多层公共建筑，地下一层、地上五层，建筑体总高度22.46米，总建筑面积13735平方米。本建筑各层平面主要功能为:地下1层为厨房、库房及设备用房等，首层为餐饮、会议功能，二层～四层为客房层，五层为设备层。该工程的酒店级别定为五星级标准。

2空调系统设计

2.1冷热源设计

该工程空调计算冷负荷为1058kW，计算热负荷为423kW。由于该项目的功能特性决定了其空调设备同时开启的情况极少，故在冷热源装机容量的选择上取同时使用系数为较小值，制冷时的同时使用系数约为0.8，制热时约为0.6。由此，该工程选用了2台60冷吨(211kW)的螺杆式水冷冷水机组(其中有1台为热回收型机组)、1台120冷吨(422kW)热回收型螺杆式水冷冷水机组作为冷源，集中放置于地下一层空调主机房。热源选用2台额定制热量为130kW模块式风冷热泵机组作为热源，同时该风冷热泵机组可兼作过渡季节或夜间的极低负荷以及高峰负荷时的冷源。冷源系统的冷却塔及风冷模块式热泵机组放置于二层露天平台处，水泵则统一置于地下一层主机房内，方便集中统一管理。如图1所示为空调冷热源系统流程图。

2.2空调水系统设计

结合本工程业主方的要求及整体管理水平，该空调水系统以方便有效的管理为原则，以合理的节能运行为目的进行设计。空调水系统采用分区两管制，按照建筑功能，分为客房区域、餐饮区域及办公会议区域。各区供冷/供热转换在主机房内分集水缸的各环路总管上设手动蝶阀实现手动切换。空调冷却水、冷冻水、供暖热水系统均为水泵与主机一对一的一次泵定流量系统。冷冻水/冷却水/供暖水系统均采用二管制异程式系统。冷冻水供回水温度为7℃/12℃;冷却水供回水温度为32℃/37℃;供热系统供回水温度为45℃/40℃。

2.3热回收系统设计

为了降低能耗，酒店建筑一般需要设计空调热回收系统，利用回收其冷水机组的冷凝热来获得免费的生活热水，而广东地区明确规定采用集中空调系统的大面积酒店建筑应当配套设计和建设空调废热回收利用装置［1］。本工程空调热回收系统分别由1台制冷量为60ＲT(211kW)的热回收型螺杆式冷水机组和1台制冷量为120ＲT(422kW)的热回收型螺杆式冷水机组、2台热回收循环水泵以及2个梯级蓄热水罐组成。空调热回收热水系统主要为该工程的客房区及厨房区提供生活热水，同时综合考虑了热水管网的回水加热循环。空调热回收系统的设计热水供/回水温度为60℃/35℃。如图2、图3所示分别为冷凝热回收系统流程图(空调主机侧)及冷凝热回收系统流程图(水专业侧)。

3系统节能性分析

3.1冷源系统节能分析该空调系统的冷源具有大小主机搭配、并且与风冷热泵机组互为备用，基本可以满足该项目的各种不同运行工况，同时有效避免了冷源容量配置过大，可降低初投资成本，其运行也比较节能。

3.2空调水系统节能分析空调水系统根据项目特点设计为分区两管制系统，实现客房区及餐厅区不同时段冷热负荷需求，在满足实际需求的同时运行更加节能。冷冻水泵、冷却水泵及热水泵与主机采用一对一的连接方式，以达到合理的流量分配及稳定的运行效果，同时采用定流量系统运行，减少了系统控制的复杂性，运行更加可靠，但是系统节能性相对变流量系统会差一些。

3.3热回收系统节能分析

3.3.1热回收的基本原理本工程的空调热回收系统采用了回收冷水机组的冷凝热。冷水机组冷凝热回收系统就是把制冷循环中制冷工质冷凝放热过程释放的热量利用来制备生活热水。所示为冷水机组排气热回收系统原理图。由文献［2］及相关厂家的实际测试数据可知，标准测试条件下(热水供回水温度一般为55℃/30℃)冷水机组的显热回收量约为制冷量的12.5%～15%范围内，很多时候可按照15%计算。当热水的供回水工况与测试工况不一致时则需根据实际情况分析，具体方法可按照文献的分析方法计算得出总热回收量。

3.3.2热回收系统设计分析由于传统热回收系统存在一系列的问题，故本文在文献的热回收系统基础上进行了以下几点的优化设计。

(1)为了减少热水罐的蓄水时间以及为了避免进水温度对主机性能系数产生较大的影响，设计工况下的进出水温度为35℃/60℃，温差25℃。

(2)蓄热水罐采用立式水罐，更好的实现了水温分层作用及热水的梯级利用。

(3)本工程的热回收系统考虑了热水管网的回水加热循环，更加充分地利用了冷水机组的冷凝热，更加节能。

(4)控制方面，在热回收系统的回水管上设置温度传感器，当回水温度超过58℃时，输出信号关闭热回收水泵，同时在用水点最远段的回水管上设置温度传感器，当回水温度低于55℃时，输出信号开启水专业的回水循环水泵。按照一台120ＲT(422kW)的热回收机组来分析，由文献］的计算方法可得，该热回收机组的显热回收量为63.3kW，热回收水流量为2.47m3/h，从而根据此水流量及25℃的设计供回水温差即可求出总热回收量为71.8kW，热回收系统设计的总热回收量为制冷量的17%左右。由此可知，供回水温差越大，同等制冷量的情况下的热回收量就越大，但相应的对冷水机组的性能系数影响也就越大。由以上分析可知，热回收系统的实际供回水工况是一直在不断变化的，其热回收量也是一个变数，严格来说分析一个工况范围内的热回收量才更有参考价值，这部分还有待于下一步做更详细的分析计算。

4总结

冷热源系统是中央空调系统的核心部分，其能耗情况的关注应当放在首要地位，在实际工程的设计中应该着重优化设计。在酒店类型的建筑中，因有稳定的热水需求量，其中央空调系统中冷水主机侧的热回收设计是硬性要求，也是重要的节能手段，必须重视和落实。

第五篇：油气集输优化系统设计论文

一、油气集输现存问题

1.老油田的油气集输系统中，在实际集输过程中，最初的油气设计与实际集输不匹配，并且在集输过程中会大量浪费能源，提升处理成本。

2.集输站内设备老旧，能耗较高，部分严重老化，降低了集输效率。

3.老油田中集输管道设备老化、腐蚀严重，易造成对环境的污染。

4.老油田的检测系统存在误报问题，对其使用效果造成严重影响，并使用户对其信任程度有所降低，同时无形之中增大了工作人员的工作强度。

二、对集输系统优化整治方案方法

1.对油气集输设计进行调整改造

在对老油田进行整治改革中，应重视对油气集输系统的设计与调整。在该方面，主要应重视以下三点：

（1）优化设计脱水系统结构，并对放水站的工艺进行适当改进。油田中脱水系统的主要任务是将其中的放水系统与油田的实际脱水相互结合，并注意外输系统的设备运行率及运行生产状况，将老油田中传统的脱水结构进行重新的合理设计，使其满足日常生产需要

（2）对于新型高科技的集输要大力推广应用，逐步实现脱水区域与外输系统的全面合理优化。在实际集输过程中，大部分油田要面对在生产高峰期后的系统运行效率大幅度降低和脱水系统负荷失衡问题。针对出现的该类具体问题，应及时对脱水处理系统进行适当调整和设计。为此，可通过以下方法进行整治：首先，要将前两段中脱水系统负荷较低的、不能维持正常运行的脱水站改为放水站，同时将管内原油输送到下一脱水站内进行脱水；其次，对于脱水站负荷不高只能将近维持运行的，要依据不同区域对原油装置的布局及输送方案，采用不同的化学处理手段对容器进行脱水处理。在区域内部，要以在脱水站进行稳定的原油结合得到最大的净化油量为最终目的。

（3）调整优化过渡性的集油外输系统，对集油管网重新合理规划设计，达到减级性布站目的。通过大量实践研究表明，对过渡性的布站进行合理的区域减级规划，对于老油井的集油半径适当增大，并提升井口回压，借此可将传统“三级站”升级为“两级站”，使其规模减小，维护费用及其运行成本大大降低。

2.具体优化措施

（1）混合泵的使用。相比双螺旋杆混合泵来说，单螺旋杆混合泵具有更多优点，如单螺旋杆混合泵的抗砂石和杂质的能力更强，在运行过程中，不需再安置其他的过滤器及除砂装置；单螺旋杆混合泵运行过程中所需较低电功率即可，运行费用低廉；混合泵轴封部位在低压区域，与出泵口压力相差不大，均为0.2Mp，密封可靠，不易泄漏。螺旋杆混合泵的投入使用可使流程简化，设备量减少，同时可是场地占地面积缩小，减少对厂房的投资，所以，在对外输设备进行选择时，单螺旋杆混合泵是最适宜的。

（2）集输系统中的节能方案。当前形势下，我国各油田和企业的主要任务即是研究调查目前国内油田集输系统高能耗的原因，并大力开发新技术，达到节能降耗的目的。在当前，大多数企业和油田开始采用的节能新技术主要有：利用热泵对污水进行余热的回收利用；对加热炉进行节能改造；对集油采用低温或不加热的方式进行。

其中热泵技术即是根据逆卡诺循环原理，促使载热物可从具有低温余热的物质中吸收热量，增加自身内能，同时可以在具有高温度区域释放自身热量的回收系统。因热泵可把处于低温处的热能变换成为高温处的热能，以此使能量利用效率得以提高，这时当前主要采取的一种余热回收方式。根据实际经验，部分油田采用压缩式热泵，还有一部分油田则主要采用吸收式的热泵，在对含油污水进行余热回收时，可将其出水温度升高20摄氏度左右，其节能的效果异常明显。加热炉是一个集油井脱水、掺水、供热采暖的重要设备，所受主要的影响因素即为炉体的散热损失、空气系数、燃烧器参数及排烟温度。为使加热炉能耗降低，应重点考虑如下几点：加热炉能否达到高效节能；新技术的采用是否有效，燃烧器的选择是否为优质产品，能否保证燃料充分燃烧，加热炉的维护能否定期进行等。为保证油气集输系统能够安全可靠的开展工作，通常采用双管掺水技术，传统的双管掺水技术具有可靠安全、方便管理的优点，但该技术往往需要以天然气和电量的大量消耗为代价，这在无形之中使系统的能耗有所增加。因此，为减少掺水耗气，常采用低温集输的方式。

（3）采用先进的计算机技术对其进行监视和控制，使事故发生几率降低，使得油气集输的自动化水平得以提高，在计算机的实时监控技术中，主要包括以下几方面内容：实时监测三相分离器的加热炉中干气压力及进口温度，对其变化情况要及时掌握，以此保证集输设备的运行安全有效不出故障；使用先进的雷达导波技术自动检测油罐内的原油液面的高度，防止因原油液面过高或过低导致冒罐和顶罐现象发生，在生产过程中，提高计算精度和安全性能，并使不必要的劳动力有所节省，减轻石油工作者的工作强度；在该技术运用过程中，可全天候的对外输油泵房、电脱水器及原油稳定塔等重要设备区进行监控，监视整个原油站的工作运行情况，同时使问题原因得到方便查找。

3.参考实例

61号集油区是新疆油田公司采油二厂早已开发的老油田区，它所辖包括六东区、六中区和七中区三个油田区。该油田集输系统存在较大的安全隐患，例如：系统适应性差、能耗高、生产瓶颈等。为了消除安全隐患，降低运行成本，该油田进了一系列改进。首先，对油气集输系统进行适应性分析，优化布站，使用单井两相流流量计，停止计量配水战的使用。其次调整地面油气集输网管布局，理顺集输流向，井口能量充分利用，在一部分的集输干线中安装混输泵，停止使用61号转油站。这些措施的应用，成功降低了伴生气放空量5×104m2/d，从而使天然气的销售收入增加，减少了油田老化的调整改早投资20%～30%，有效的控制了老油田的操作成本和生产能耗。

三、技术系统优化意义

对油田来说，提高集输系统的效率，主要以提高站库效率为主，尤其是对于其中的重要设施，如加热炉、转油泵、锅炉等单体效率的提高，形成的新型节能策略要以热能为主，动能次之，电能为辅；与此同时，要兼顾各管线的效率，做好管路保温工作。对新工艺、新技术要积极推广，并对高效设备要尝试使用。对集输系统开展效率调查研究，能促进油田事业的发展，并能够对油田进行二次开发起到积极促进作用。

在油田开发后期，对集输系统进行效率研究的意义越来越明显。在研究过程当中，首先要使工作思路清晰明确：要对原始能量予以保持，减少投入无用功，并将主要设备效率最大程度提高。同时，要对常温下的输送技术加以推广，改进传统设备技术，并在运行上所出现的问题及时改进。