Схема тэц принцип работы: Принципиальная схема и работа ТЭЦ

Принципиальная схема и работа ТЭЦ

Почти две трети мировых потребностей в электроэнергии обеспечивается тепловыми электростанциями. На этих электростанциях пар производится путем сжигания некоторого ископаемого топлива (например, угля), а затем используется для запуска паровой турбины. Таким образом, тепловую электростанцию​​иногда называют паровой электростанцией. После того, как пар проходит через паровую турбину, он конденсируется в конденсаторе и снова подается обратно в котел, чтобы стать паром. В этой статье рассказывается, как вырабатывается электроэнергия на тепловых электростанциях. Поскольку большинство тепловых электростанций используют уголь в качестве основного топлива, эта статья посвящена ТЭЦ, работающая на угле. В последнее время становится популярным строительство мини ТЭЦ

Упрощенная схема тепловой электростанции показана ниже.

Планировка ТЭЦ / станции

Каменный уголь: На угольной теплоэлектростанции уголь транспортируется из угольных шахт на электростанцию. Обычно в качестве топлива используют битуминозный или бурый уголь. Уголь хранится либо в «мертвом хранилище», либо в «живом хранилище». Мертвое хранилище, как правило, представляет собой резервное хранилище угля в течение 40 дней, которое используется, когда поставки угля отсутствуют Живое хранилище — это бункер необработанного угля в котельной. Уголь очищается в магнитном очистителе для фильтрации, если присутствуют какие-либо частицы железа, которые могут вызвать износ оборудования. Уголь из живых хранилищ сначала измельчается в мелкие частицы, а затем попадает в измельчитель, чтобы получить его в виде порошка. Мелкий порошкообразный уголь подвергается полному сгоранию, и, таким образом, измельченный в порошок уголь повышает эффективность котла. Зола, образующаяся после сжигания угля, извлекается из топки котла и затем надлежащим образом удаляется. Периодическое удаление золы из топки котла необходимо для правильного сгорания.

Котел: смесь пылевидного угля и воздуха (обычно предварительно нагретого воздуха) забирается в котел и затем сжигается в зоне сгорания. При воспламенении топлива в центре котла образуется большой огненный шар, из которого выделяется большое количество тепловой энергии. Тепловая энергия используется для преобразования воды в пар при высокой температуре и давлении. Стальные трубы проходят вдоль стенок котла, в которых вода превращается в пар. Дымовые газы из котла проходят через перегреватель, экономайзер, воздухоподогреватель и, наконец, выбрасываются в атмосферу из дымохода.

Пароперегреватели: пароперегревательные трубы подвешены в самой горячей части котла. Насыщенный пар, образующийся в трубах котла, перегревается до температуры около 540 ° С в перегревателе. Перегретый пар высокого давления затем подается в паровую турбину.

Экономайзер: Экономайзер — это нагреватель питательной воды, который нагревает воду перед подачей в котел. Предварительный нагреватель воздуха: основной воздушный вентилятор забирает воздух из атмосферы, а затем нагревается в предварительном нагревателе воздуха. Предварительно нагретый воздух впрыскивается с углем в котел. Преимущество предварительного нагрева воздуха состоит в том, что он улучшает сгорание угля.

Паровая турбина: перегретый пар высокого давления подается в паровую турбину, что приводит к вращению лопастей турбины. Энергия пара превращается в механическую энергию в паровой турбине, которая действует как первичный двигатель. Давление и температура пара падает до более низкого значения, и он увеличивается в объеме при прохождении через турбину. Пар расширенного низкого давления выпускается в конденсаторе.

Конденсатор: отработанный пар конденсируется в конденсаторе посредством циркуляции холодной воды. Здесь пар теряет свое давление и температуру, и он превращается обратно в воду. Конденсация необходима, потому что сжатие жидкости, которая находится в газообразном состоянии, требует огромного количества энергии по сравнению с энергией, необходимой для сжатия жидкости. Таким образом, конденсация увеличивает эффективность цикла.

Генератор переменного тока: паровая турбина соединена с генератором переменного тока. Когда турбина вращает генератор, генерируется электрическая энергия. Это генерируемое электрическое напряжение затем повышается с помощью трансформатора и затем передается туда, где оно должно быть использовано.

Насос питательной воды: конденсированная вода снова подается в котел с помощью насоса питательной воды. Некоторая вода может быть потеряна во время цикла, который соответственно подается из внешнего источника воды.

Это был основной принцип работы тепловой электростанции и ее типичных компонентов. Практическая тепловая установка имеет более сложную конструкцию и несколько ступеней турбины, таких как турбина высокого давления (HPT), турбина среднего давления (IPT) и турбина низкого давления (LPT). Проектированием ТЭЦ занимается инжиниринговый центр ЦМИП ГУУ

Преимущества и недостатки теплоэлектростанции

Преимущества:

Меньшая начальная стоимость по сравнению с другими генерирующими станциями.
Требуется меньше земли по сравнению с гидроэлектростанцией.
Топливо (то есть уголь) дешевле.
Стоимость генерации меньше, чем у дизельных электростанций.

Недостатки:

Он загрязняет атмосферу из-за образования большого количества дыма. Это одна из причин глобального потепления.
Общая эффективность тепловой электростанции низкая (менее 30%).

Эффективность ТЭЦ

Огромное количество тепла теряется на разных стадиях завода. Большая часть тепла теряется в конденсаторе. Вот почему эффективность тепловых станций
довольно низкая.

Тепловая эффективность. Отношение «теплового эквивалента механической энергии, передаваемой на вал турбины» к «теплоте сгорания угля», называется тепловой эффективностью.

Тепловая эффективность современных тепловых электростанций составляет около 30%. Это означает, что при сжигании угля 100 калорий тепла на валу турбины будет иметься механическая энергия, эквивалентная 30 калориям. Общая эффективность: отношение «тепловой эквивалент электрической мощности» к «теплоте сгорания угля» называется общей эффективностью. Общая эффективность тепловой установки составляет около 29% (немного меньше тепловой эффективности).

Тепловая схема ТЭС — Энциклопедия по машиностроению XXL

Р е н К И н а. Сущность регенерации изложена в гл. 6. Тепловая схема ТЭС с одним регенеративным подогревателем (РП) изображена на рис. 22.2 на рис. 22.3 приведен термодинамический цикл, а на рис. 22.4 — процесс расширения пара в турбине (без учета потерь) на этой ТЭС.  [c.186]

Принципиальная тепловая схема ТЭС и АЭС — это технологическая структурная схема, характеризующая процессы преобразования энергии воды, пара и других теплоносителей и использования их тепла для выработки электроэнергии и теплоты.  [c.217]

Подробно тепловые схемы ТЭС и АЭС рассматриваются в курсах Тепловые электростанции и Атомные электростанции .  [c.217]

Назначение питательного насоса в тепловой схеме ТЭС.  [c.305]

Промежуточные перегреватели и дополнительные паропроводы горячего и холодного промежуточного пара с арматурой значительно усложнили тепловую схему ТЭС, схему регулирования работы котлов и турбин на ТЭС с поперечными связями (рис. 3, а). Во все котлы I вода подается из общей питательной магистрали 6, а свежий пар собирается в общем главном паропроводе 5. В этом случае все котлы ТЭС соединены трубопроводами воды и пара. В блочных схемах (рис. 3, б) котел 1, турбина 2, генератор 3 и трансформатор не соединены с другим аналогичным оборудованием. Теплосиловое оборудование, связанное таким образом, представляет энергетический блок.  [c.6]

Технологический процесс преобразования энергии основного рабочего тела ТЭС осуществляется в теплоэнергетическом оборудовании, связанном между собой в соответствии с тепловой схемой. Все теплоэнергетическое оборудование ТЭС по отдельным стадиям технологического процесса делят на котельную, паротурбинную и конденсационную установки, конденсатно-питательный и теплофикационный (для ТЭЦ) тракты. Тепловые схемы ТЭС непрерывно совершенствуются с целью повышения КПД и снижения удельного расхода топлива. Достигается это следующим образом  [c.335]

Принципиальная тепловая схема ТЭС  [c.337]

Ри ( . 23-2. Тепловая схема ТЭС с одним регенеративным подогревом питательной ВОДЫ.  [c.212]

В тепловых схемах ТЭС с паровыми котлами на давление 9,8 н 13,7 МПа применяются питательные турбонасосы ПТН — 270-140-190.  [c.28]











Новые технические решения применяют в тепловых схемах ТЭС, включая в них подогреватели смешивающего (контактного) типа, охладители пара регенеративных отборов, приводные турбины питательных насосов, турбовоздуходувки паровых котлов под наддувом, предварительный подогрев воздуха.  [c.4]

Между тем ранее студенты специальности Промышленная теплоэнергетика изучали, как правило, заводские ТЭЦ и отдельно взятые виды энергооборудования и энергоустановок предприятий тепловы — двигатели, котлы, компрессоры, насосы, вентиляторы и т. п. Изучались также наиболее распространенные тепловые технологические агрегаты нагревательные печи, сушильные и выпарные аппараты и установки и др. Причем, как и энергетические агрегаты, они изучались как таковые, по существу, изолированно от энергохозяйства завода в целом. А как из этих кирпичиков построить рациональную энергосистему завода в целом со всеми ее связями — студентов не учили. Они также не получали знаний, необходимых для системного подхода к решениям различных вопросов энергетического хозяйства заводов. Здесь уместно провести аналогию с тепловыми электрическими станциями (ТЭС), по отношению к которым давно было признано, что ТЭС — это не механическая сумма котлов и турбин, которые достаточно изучить в отдельности. Поэтому в свое время в вузах появился специальный курс Тестовые электрические станции . Между тем рациональное построение ТЭС ПП значительно труднее, чем построение тепловой схемы ТЭС не только из-за значительно большего числа и разнохарактерности составляющих ее агрегатов, но главным образом из-за того, что графики выхода и потребления ЭР технологическими агрегатами определяются целиком особенностями технологии и режимами работы этих агрегатов.  [c.6]

Правильно построенная ТЭС ПП является, кроме того, базой для оптимального построения топливно-энергетического баланса региона. Сейчас общепризнано, что любую оптимизацию сложных комплексов необходимо вести на основе системного подхода. Можно провести аналогию с ТЭС, где большой эффект дает оптимизация тепловых схем ТЭС в целом наряду с совершенствованием котлов и турбин, ТЭС не является простой суммой котлов и турбин, а новым энергетическим организмом (качеством), имеющим свои закономерности (обратные связи и т. п.). ТЭС ПП, как уже отмечалось, также не простая сумма технологических и энергетических установок, а новая энергосистема со своими закономерностями и проблемами.  [c.16]

Оптимальное построение ТЭС ПП является гораздо более сложной задач.ей, чем оптимизация тепловой схемы ТЭС по следующим основным причинам  [c.16]

К задачам иерархических уровней II—IV относятся такие, например, как распределение различных видов топлив между отдельными потребителями выбор состава и профиля основного энергетического оборудования оптимизация параметров и вида тепловой схемы ТЭС ПП и др. Эти задачи решаются специалистами в области промышленных теплоэнергетических систем.  [c.239]

В наиболее общей постановке задача статического моделирования предполагает оптимизацию не только параметров, но и вида тепловой схемы ТЭС ПП с выбором состава теплоэнергетического оборудования и наивыгоднейшей схемы его соединения. Проблема решения задачи математического моделирования в данной постановке состоит в совместной оптимизации непрерывно изменяющихся (например, расходов, температур, давлений и т. п.) и дискретных (количества котлов-утилизаторов, чисел и типов турбин, компрессоров и другого энергетического оборудования) параметров.  [c.242]

В качестве примера использования математического моделирования для решения задачи усовершенствования теплоэнергетической системы крупного промышленного предприятия ниже подробно рассмотрена задача оптимизации параметров и вида тепловой схемы ТЭС металлургического комбината полного цикла.  [c.242]

Самым ответственным этапом математического моделирования ТЭС ПП является реализация программного комплекса на ЭВМ. Как правило, этот этап требует наибольших трудозатрат, которые, однако, многократно окупаются в дальнейшем благодаря большой ценности программной продукции, заключающейся в возможности получения строгой количественной оценки различных показателей ТЭС ПП (энергетических или экономических) в зависимости от изменения ее параметров и вида тепловой схемы в возможности анализа такого большого количества различных вариантов тепловых схем ТЭС ПП и их параметров, который принципиально невозможен без использования ЭВМ в возможности неограниченного тиражирования программ и их  [c. 244]

На следующем этапе осуществляют варьирование параметров Х , Х2,. … Х24 в соответствии с выбранным алгоритмом оптимизации и вычисляют для каждой их совокупности значения целевых функций й р и С р. Процесс вычисления осуществляют до тех пор, пока В р или С р не достигнут минимального значения. Соответствующие им значения параметров являются оптимальными для данной ТЭС МК, определяют вид тепловой схемы ТЭС МК, имеющей наибольшую энергетическую эффективность.  [c.263]

Тепловые схемы ТЭС и АЭС / Под ред. С.А. Казарова. СПб. Энергоатомиздат, 1995.  [c.572]

Принципиальная, тепловая схема ТЭС, работающей по циклу Ренкина  [c.94]

Опишите принципиальную тепловую схему ТЭС и основной принцип ее работы.  [c.122]

Если теплота, полученная воздухом или водой при охлаждении деталей котла и топки (панелей, балок, течек дробеструйной установки и т. п.), %. не используется в тепловой схеме ТЭС, то она является потерей и вычисляется по формуле  [c.53]

Тепловые схемы. Тепловые схемы ТЭС подразделяются на принципиальные и полные.  [c.150]

Контроль за растворенным кислородом является оперативным. Действительно, в случае, когда будут обнаружены повышенные концентрации кислорода в деаэрированной воде, персонал может добиться нормализации, наладив работу деаэратора и увеличив дозировку восстановителя. Иначе сложится ситуация, когда будет обнаружено увеличение сверх нормы концентрации продуктов коррозии в питательной воде. Предположим, что увеличение концентрации железа было замечено при пуске установки из резерва. В этом случае такое увеличение может свидетельствовать о недостаточно эффективной консервации оборудования во время простоев. Пока будет происходить смыв с поверхностей конденсатно-питательного тракта накопившихся продуктов стояночной коррозии, нормы по содержанию железа не будут выполняться. Установив такое нарушение водного режима, эксплуатационный персонал не в силах устранить его. Даже при наличии в тепловой схеме ТЭС конденсатоочистки концентрации железа в питательной воде будут снижаться постепенно. Меры по улучшению консервации оборудования могут быть реализованы в лучшем случае при следующем останове.  [c.270]

ТЕПЛОВЫЕ СХЕМЫ ТЭС С БАРАБАННЫМИ КОТЛАМИ  [c.143]

В связи с тем что в тепловой схеме ТЭС непрерывно удаляются КНз и СО2 в деаэраторах, с отсосом паровоздушной смеси из конденсаторов и теплообменных аппаратов, для поддержания pH питательной воды в оптимальных пределах (9,1+0,1) необходима непрерывная подача аммиака в питательный контур.  [c.182]

Наличие в тепловой схеме ТЭС аппаратов, изготовленных из медных сплавов и перлитной стали, предъявляющих различные требования к составу среды, связано с необходимостью осторожного подхода к ведению режима коррекции питательной воды с применением аммиака. Повышенное содержание аммиака (более 1000 мкг/кг) в конденсате ПНД, турбин и бойлеров значительно активизирует коррозионное разрушение латуни трубной системы этих аппаратов, особенно в присутствии кислорода.  [c.182]

Тепловая схема ТЭС в значительной мере определяется схемой регенеративного подогрева питательной воды, а последняя представляет цепочку последовательно включенных регенеративных подогревателей.  [c.60]

Присосы в сетевых подогревателях. Обычно в сетевых подогревателях давление греющего пара меньще давления воды, которая в них подогревается. Под действием перепада давления через неплотности любого происхождения сетевая вода и содержащиеся в ней примеси могут проникать в паровое пространство. С паровой стороны подогревателя происходит конденсация греющего пара. Жидкая фаза, собираясь в нижней части аппарата, непрерывно отводится в основной цикл согласно, тепловой схеме ТЭС.  [c.109]

Испарители могут быть включены в тепловую схему ТЭС грею-дций пар к испарителю подводят из отборов турбины, конденсат этого пара возвращают в цикл регенеративных ПНД, а образовавшийся вторичный пар направляют в систему регенерации для конденсации и лодают в деаэраторы или поток основного конденсата. Обычно в регенеративной схеме турбины устанавливают по два испарителя, к которым пар подается от двух отборов. Наряду с двухступенчатыын испарительными установками применяют и многоступенчатые. Такие  [c.32]

как горячий пар превращается в электричество / Хабр

Учёные до сих пор бьются над поиском самых эффективных способов по выработке тока — прогресс устремился от гальванических элементов к первым динамо-машинам, паровым, атомным, а теперь солнечным, ветряным и водородным электростанциям. В наше время самым массовым и удобным способом получения электричества остаётся генератор, приводимый в действие паровой турбиной.

Паровые турбины были изобретены задолго до того, как человек понял природу электричества. В этом посте мы упрощённо расскажем об устройстве и работе паровой турбины, а заодно вспомним, как древнегреческий учёный опередил своё время на пятнадцать веков, как произошёл переворот в деле турбиностроения и почему Toshiba считает, что тридцатиметровую турбину надо изготавливать с точностью до 0,005 мм.

Как устроена паровая турбина

Принцип работы паровой турбины относительно прост, а её внутреннее устройство принципиально не менялось уже больше века. Чтобы понять принцип работы турбины, рассмотрим, как работает теплоэлектростанция — место, где ископаемое топливо (газ, уголь, мазут) превращается в электричество.

Сама по себе паровая турбина не работает, для функционирования ей нужен пар. Поэтому электростанция начинается с котла, в котором горит топливо, отдавая жар трубам с дистиллированной водой, пронизывающим котел. В этих тонких трубах вода превращается в пар.

Понятная схема работы ТЭЦ, вырабатывающей и электричество, и тепло для отопления домов. Источник: Мосэнерго


Турбина представляет собой вал (ротор) с радиально расположенными лопатками, словно у большого вентилятора. За каждым таким диском установлен статор — похожий диск с лопатками другой формы, который закреплён не на валу, а на корпусе самой турбины и потому остающийся неподвижным (отсюда и название — статор).

Пару из одного вращающегося диска с лопатками и статора называют ступенью. В одной паровой турбине десятки ступеней — пропустив пар всего через одну ступень тяжёлый вал турбины с массой от 3 до 150 тонн не раскрутить, поэтому ступени последовательно группируются, чтобы извлечь максимум потенциальной энергии пара.

На вход в турбину подаётся пар с очень высокой температурой и под большим давлением. По давлению пара различают турбины низкого (до 1,2 МПа), среднего (до 5 МПа), высокого (до 15 МПа), сверхвысокого (15—22,5 МПа) и сверхкритического (свыше 22,5 МПа) давления. Для сравнения, давление внутри бутылки шампанского составляет порядка 0,63 МПа, в автомобильной шине легковушки — 0,2 МПа.

Чем выше давление, тем выше температура кипения воды, а значит, температура пара. На вход турбины подается пар, перегретый до 550-560 °C! Зачем так много? По мере прохождения сквозь турбину пар расширяется, чтобы сохранять скорость потока, и теряет температуру, поэтому нужно иметь запас. Почему бы не перегреть пар выше? До недавних пор это считалось чрезвычайно сложным и бессмысленным —нагрузка на турбину и котел становилась критической.

Паровые турбины для электростанций традиционно имеют несколько цилиндров с лопатками, в которые подается пар высокого, среднего и низкого давления. Сперва пар проходит через цилиндр высокого давления, раскручивает турбину, а заодно меняет свои параметры на выходе (снижается давление и температура), после чего уходит в цилиндр среднего давления, а оттуда — низкого. Дело в том, что ступени для пара с разными параметрами имеют разные размеры и форму лопаток, чтобы эффективней извлекать энергию пара.

Но есть проблема — при падении температуры до точки насыщения пар начинает насыщаться, а это уменьшает КПД турбины. Для предотвращения этого на электростанциях после цилиндра высокого и перед попаданием в цилиндр низкого давления пар вновь подогревают в котле. Этот процесс называется промежуточным перегревом (промперегрев).

Цилиндров среднего и низкого давления в одной турбине может быть несколько. Пар на них может подаваться как с края цилиндра, проходя все лопатки последовательно, так и по центру, расходясь к краям, что выравнивает нагрузку на вал.

Вращающийся вал турбины соединён с электрогенератором. Чтобы электричество в сети имело необходимую частоту, валы генератора и турбины должны вращаться со строго определённой скоростью — в России ток в сети имеет частоту 50 Гц, а турбины работают на 1500 или 3000 об/мин.

Упрощённо говоря, чем выше потребление электроэнергии, производимой электростанцией, тем сильнее генератор сопротивляется вращению, поэтому на турбину приходится подавать бо́льший поток пара. Регуляторы частоты вращения турбин мгновенно реагируют на изменения нагрузки и управляют потоком пара, чтобы турбина сохраняла постоянные обороты. Если в сети произойдет падение нагрузки, а регулятор не уменьшит объём подаваемого пара, турбина стремительно нарастит обороты и разрушится — в случае такой аварии лопатки легко пробивают корпус турбины, крышу ТЭС и разлетаются на расстояние в несколько километров.

Как появились паровые турбины

Примерно в XVIII веке до нашей эры человечество уже укротило энергию стихии, превратив её в механическую энергию для совершения полезной работы — то были вавилонские ветряные мельницы. К II веку до н. э. в Римской империи появились водяные мельницы, чьи колёса приводились в движение нескончаемым потоком воды рек и ручьёв. И уже в I веке н. э. человек укротил потенциальную энергию водяного пара, с его помощью приведя в движение рукотворную систему.

Эолипил Герона Александрийского — первая и единственная на следующие 15 веков реактивная паровая турбина. Источник: American Mechanical Dictionary / Wikimedia


Греческий математик и механик Герон Александрийский описал причудливый механизм эолипил, представляющий собой закреплённый на оси шар с исходящими из него под углом трубками. Подававшийся в шар из кипящего котла водяной пар с силой выходил из трубок, заставляя шар вращаться. Придуманная Героном машина в те времена казалась бесполезной игрушкой, но на самом деле античный учёный сконструировал первую паровую реактивную турбину, оценить потенциал которой удалось только через пятнадцать веков. Современная реплика эолипила развивает скорость до 1500 оборотов в минуту.

В XVI веке забытое изобретение Герона частично повторил сирийский астроном Такиюддин аш-Шами, только вместо шара в движение приводилось колесо, на которое пар дул прямо из котла. В 1629 году схожую идею предложил итальянский архитектор Джованни Бранка: струя пара вращала лопастное колесо, которое можно было приспособить для механизации лесопилки.

Активная паровая турбина Бранка совершала хоть какую-то полезную работу — «автоматизировала» две ступки.


Несмотря на описание несколькими изобретателями машин, преобразующих энергию пара в работу, до полезной реализации было еще далеко — технологии того времени не позволяли создать паровую турбину с практически применимой мощностью.

Турбинная революция

Шведский изобретатель Густаф Лаваль много лет вынашивал идею создания некоего двигателя, который смог бы вращать ось с огромной скоростью — это требовалось для функционирования сепаратора молока Лаваля. Пока сепаратор работал от «ручного привода»: система с зубчатой передачей превращала 40 оборотов в минуту на рукоятке в 7000 оборотов в сепараторе. В 1883 году Лавалю удалось адаптировать эолипил Герона, снабдив-таки молочный сепаратор двигателем. Идея была хорошая, но вибрации, жуткая дороговизна и неэкономичность паровой турбины заставили изобретателя вернуться к расчетам.

Турбинное колесо Лаваля появилось в 1889 году, но его конструкция дошла до наших дней почти в неизменном виде.

Спустя годы мучительных испытаний Лаваль смог создать активную паровую турбину с одним диском. На диск с лопатками из четырех труб с соплами под давлением подавался пар. Расширяясь и ускоряясь в соплах, пар ударял в лопатки диска и тем самым приводил диск в движение. Впоследствии изобретатель выпустил первые коммерчески доступные турбины с мощностью 3,6 кВт, соединял турбины с динамо-машинами для выработки электричества, а также запатентовал множество новшеств в конструкции турбин, включая такую их неотъемлемую в наше время часть, как конденсатор пара. Несмотря на тяжёлый старт, позже дела у Густафа Лаваля пошли хорошо: оставив свою прошлую компанию по производству сепараторов, он основал акционерное общество и приступил к наращиванию мощности агрегатов.

Параллельно с Лавалем свои исследования в области паровых турбин вёл англичанин cэр Чарлз Парсонс, который смог переосмыслить и удачно дополнить идеи Лаваля. Если первый использовал в своей турбине один диск с лопатками, то Парсонс запатентовал многоступенчатую турбину с несколькими последовательно расположенными дисками, а чуть позже добавил в конструкцию статоры для выравнивания потока.

Турбина Парсонса имела три последовательных цилиндра для пара высокого, среднего и низкого давления с разной геометрией лопаток. Если Лаваль опирался на активные турбины, то Парсонс создал реактивные группы.

В 1889 году Парсонс продал несколько сотен своих турбин для электрификации городов, а еще пять лет спустя было построено опытное судно «Турбиния», развивавшее недостижимую для паровых машин прежде скорость 63 км/ч. К началу XX века паровые турбины стали одним из главных двигателей стремительной электрификации планеты.

Сейчас «Турбиния» выставляется в музее в Ньюкасле. Обратите внимание на количество винтов. Источник: TWAMWIR / Wikimedia

Турбины Toshiba — путь длиной в век

Стремительное развитие

электрифицированных железных дорог

и текстильной промышленности в Японии заставило государство ответить на возросшее электропотребление строительством новых электростанций. Вместе с тем начались работы по проектированию и производству японских паровых турбин, первые из которых были поставлены на нужды страны уже в 1920-х годах. К делу подключилась и Toshiba (в те годы: Tokyo Denki и Shibaura Seisaku-sho).

Первая турбина Toshiba была выпущена в 1927 году, она имела скромную мощность в 23 кВт. Уже через два года все производимые в Японии паровые турбины выходили из фабрик Toshiba, были запущены агрегаты с общей мощностью 7500 кВт. Кстати, и для первой японской геотермальной станции, открытой в 1966 году, паровые турбины также поставляла Toshiba. К 1997 году все турбины Toshiba имели суммарную мощность 100000 МВт, а к 2017 поставки настолько возросли, что эквивалентная мощность составила 200000 МВт.

Такой спрос обусловлен точностью изготовления. Ротор с массой до 150 тонн вращается со скоростью 3600 оборотов в минуту, любой дисбаланс приведёт к вибрациям и аварии. Ротор балансируется с точностью до 1 грамма, а геометрические отклонения не должны превышать 0,01 мм от целевых значений. Оборудование с ЧПУ помогает снизить отклонения при производстве турбины до 0,005 мм — именно такая разница с целевыми параметрами среди сотрудников Toshiba считается хорошим тоном, хотя допустимая безопасная погрешность на порядок больше. Также каждая турбина обязательно проходит стресс-тест при повышенных оборотах — для агрегатов на 3600 оборотов тест предусматривает разгон до 4320 оборотов.

Удачное фото для понимания размеров ступеней низкого давления паровой турбины. Перед вами коллектив лучших мастеров завода Toshiba Keihin Product Operations. Источник: Toshiba

Эффективность паровых турбин

Паровые турбины хороши тем, что при увеличении их размеров значительно растёт вырабатываемая мощность и КПД. Экономически гораздо выгодней установить один или несколько агрегатов на крупную ТЭС, от которой по магистральным сетям распределять электричество на большие расстояния, чем строить местные ТЭС с малыми турбинами, мощностью от сотен киловатт до нескольких мегаватт. Дело в том, что при уменьшении габаритов и мощности в разы растёт стоимость турбины в пересчёте на киловатт, а КПД падает вдвое-втрое.

Электрический КПД конденсационных турбин с промперегревом колеблется на уровне 35-40%. КПД современных ТЭС может достигать 45%.

Если сравнить эти показатели с результатами из таблицы, окажется, что паровая турбина — это один из лучших способов для покрытия больших потребностей в электричестве. Дизели — это «домашняя» история, ветряки — затратная и маломощная, ГЭС — очень затратная и привязанная к местности, а водородные топливные элементы, про которые мы уже писали — новый и, скорее, мобильный способ выработки электроэнергии.

Интересные факты

Самая мощная

паровая турбина: такой титул могут по праву носить сразу два изделия — немецкая Siemens SST5-9000 и турбина производства ARABELLE, принадлежащей американской General Electric. Обе конденсационных турбины выдают до 1900 МВт мощности. Реализовать такой потенциал можно только на АЭС.

Рекордная турбина Siemens SST5-9000 с мощностью 1900 МВт. Рекорд, но спрос на такие мощности очень мал, поэтому Toshiba специализируется на агрегатах с вдвое меньшей мощностью. Источник: Siemens

Самая маленькая паровая турбина была создана в России всего пару лет назад инженерами Уральского федерального университета — ПТМ-30 всего полметра в диаметре, она имеет мощность 30 кВт. Малютку можно использовать для локальной выработки электроэнергии при помощи утилизации избыточного пара, остающегося от других процессов, чтобы извлекать из него экономическую выгоду, а не спускать в атмосферу.

Российская ПТМ-30 — самая маленькая в мире паровая турбина для выработки электричества. Источник: УрФУ

Самым неудачным применением паровой турбины стоит считать паротурбовозы — паровозы, в которых пар из котла поступает в турбину, а затем локомотив движется на электродвигателях или за счет механической передачи. Теоретически паровая турбина обеспечивала в разы больший КПД, чем обычный паровоз. На деле оказалось, что свои преимущества, как то высокая скорость и надежность, паротурбовоз проявляет только на скоростях выше 60 км/ч. При меньшей скорости движения турбина потребляет чересчур много пара и топлива. США и европейские страны экспериментировали с паровыми турбинами на локомотивах, но ужасная надежность и сомнительная эффективность сократили жизнь паротурбовозов как класса до 10-20 лет.

Угольный паротурбовоз C&O 500 ломался почти каждую поездку, из-за чего уже спустя год после выпуска был отправлен на металлолом. Источник: Wikimedia

Реконструкция и модернизация ТЭЦ, мини ТЭЦ, тепловой схемы

ТЭЦ (тепловая электроцентраль) представляет собой тепловую электростанцию, производящую одновременно электрическую и термическую энергию для централизованных систем электроснабжения, отопления жилых и промышленных объектов, горячего водоснабжения. До настоящего времени развитие энергетического сектора обеспечивалось преимущественно за счет ввода в эксплуатацию новых паротурбинных систем и агрегатов. А совершенствование термодинамического цикла и снижение удельных расходов топлива стало возможным благодаря повышению начальных параметров тепловой схемы ТЭЦ. Модернизация объектов заключается в повышении эффективности использования отработанного пара для его дальнейшего отпуска внешним потребителям.

Особенности функционирования ТЭЦ и мини ТЭЦ

Конструктивно теплоэлектроцентраль является аналогом конденсационной электростанции. Отличие заключается в отборе части тепловой энергии перерабатываемого пара после выработки им электрической энергии. Количество отбираемого пара регулируется турбинами теплоэлектростанции, после чего этот агент конденсируется посредством сетевых подогревателей и передает свою энергию воде в сети. Финальными пунктами назначения воды являются тепловые и водогрейные пункты.
Таким образом, модернизированные ТЭЦ поддерживают два режима нагрузки:
•    тепловой режим – приоритетом является производство тепловой энергии;
•    электрический режим – приоритетом является производство электроэнергии, при этом тепловая нагрузка может вовсе отсутствовать (к примеру, в летний период).
Совмещение функций одновременной генерации электроэнергии и тепла позволяет увеличить расчетный КПД примерно на 35-45%. При этому главными показателями экономичности являются выработка электроэнергии для теплового потребления и выдача высокого КПД.
При строительстве, реконструкции и модернизации ТЭЦ учитывается такой фактор, как близость подачи тепла, воды и пара для потребителей. Использование таких тепловых схем для передачи тепла на большие расстояния с экономической точки зрения нецелесообразна.

Принципы реконструкции теплоэлектроцентрали

Модернизация ТЭЦ инициируется по следующим причинам:
•    физического износа оборудования;
•    неудовлетворительного состояния рабочих систем;
•    большого количества регистрируемых аварий и отказов в работе;
•    неоправданных потерь тепловой энергии;
•    других издержек производства.
Заказать реконструкцию и модернизацию ТЭЦ можно в компании «БелЭнергоПроект», специалисты которой производят заявленные работы согласно следующим принципам:
•    рабочие мероприятия направлены на увеличение и поддержание установленной мощности теплоэлектростанции;
•    коэффициенты экономичности модернизируемого оборудования не должны быть ниже показателей существующих блоков конденсации;
•    номенклатура паротурбинного оборудования расширяется с целью повышения КПД электростанции;
•    уровень удельной выработки электрической энергии на базе теплового потребления должен быть повышен до максимума;
•    при реконструкции теплоэлектроцентраль должна быть предусмотрена возможность отключения системы регенерации, при этом должен быть произведен пересчет эксплуатационных параметров турбин;
•    параметры отбираемого пара перед попаданием в паровую турбину должны сохраняться во всем диапазоне поступающих нагрузок и температурных режимов.
Таким образом, реконструкция и модернизация предполагает обязательное приведение эксплуатационной величины объекта к оптимальному уровню, который будет соответствовать утвержденной реконструкционной технологии.

Преимущества своевременной модернизации и реконструкции тепловых электростанций

В виду стремительного роста объемов потребления электроэнергии, ранее построенные электростанции не всегда полноценно справляются с нагрузками, а строительство и запуск новых объектов требуется время. Своевременная реконструкция и модернизация компанией «БелЭнергоПроект» обеспечивает:
•    бесперебойное снабжение электричеством и тепловым агентом;
•    строгий контроль заданных параметров теплоснабжения и напряжения в электросетях;
•    низкую себестоимость производимой энергии;
•    высокую степень экологичности ТЭС, достигаемая за счет одновременной выработки электроэнергии и тепла.
Стоимость работ по модернизации окупается в короткое время, при этом мощностные показатели в полной мере обеспечивают потребительские нужды в тепловой и электрической энергии. Также более низкая цена обслуживания объясняется использованием уже проведенных коммуникаций и меньшим промежутком времени, необходимого для завершения каждого отдельного проекта.

Принцип работы тэц. Бойлерные

Тепловые электростанции могут быть с паровыми и газовыми турбинами, с двигателями внутреннего сгорания. Наиболее распространены тепловые станции с паровыми турбинами, которые в свою очередь подразделяются на: конденсационные (КЭС)
— весь пар в которых, за исключением небольших отборов для подогрева питательной воды, используется для вращения турбины, выработки электрической энергии;теплофикационные электростанции
— теплоэлектроцентрали (ТЭЦ), являющиеся источником питания потребителей электрической и тепловой энергии и располагающиеся в районе их потребления.

Конденсационные электростанции

Конденсационные электростанции часто называют государственными районными электрическими станциями (ГРЭС). КЭС в основном располагаются вблизи районов добычи топлива или водоемов, используемых для охлаждения и конденсации пара, отработавшего в турбинах.

Характерные особенности конденсационных электрических станции

1. в большинстве своем значительная удаленность от потребителей электрической энергии, что обуславливает необходимость передавать электроэнергию в основном на напряжениях 110-750 кВ;
2. блочный принцип построения станции, обеспечивающий значительные технико-экономические преимущества, заключающиеся в увеличении надежности работы и облегчении эксплуатации, в снижении объема строительных и монтажных работ.
3. Механизмы и установки, обеспечивающие нормальное функционирование станции, составляют систему ее .

КЭС могут работать на твердом (уголь, торф), жидком (мазут, нефть) топливе или газе.

Топливоподача и приготовление твердого топлива заключается в транспортировке его из складов в систему топливоприготовления. В этой системе топливо доводится до пылевидного состояния с целью дальнейшего вдувания его к горелкам топки котла. Для поддержания процесса горения специальным вентилятором в топку нагнетается воздух, подогретый отходящими газами, которые отсасываются из топки дымососом.

Жидкое топливо подается к горелкам непосредственно со склада в подогретом виде специальными насосами.

Подготовка газового топлива состоит в основном в регулировании давления газа перед сжиганием. Газ от месторождения или хранилища транспортируется по газопроводу к газораспределительному пункту (ГРП) станции. На ГРП осуществляется распределение газа и регулирование его параметров.

Процессы в пароводяном контуре

Основной пароводяного контур осуществляет следующие процессы:

1. Горение топлива в топке сопровождается выделением тепла, которое нагревает воду, протекающую в трубах котла.
2. Вода превращается в пар с давлением 13…25 МПа при температуре 540..560 °С.
3. Пар, полученный в котле, подается в турбину, где совершает механическую работу — вращает вал турбины. Вследствие этого вращается и ротор генератора, находящийся на общем с турбиной валу.
4. Отработанный в турбине пар с давлением 0,003…0,005 МПа при температуре 120…140°С поступаетв конденсатор, где превращается в воду, которая откачивается в деаэратор.
5. В деаэраторе происходит удаление растворенных газов, и прежде всего кислорода, опасного ввиду своей коррозийной активности.Система циркуляционного водоснабжения обеспечивает охлаждение пара в конденсаторе водой из внешнего источника (водоема, реки, артезианской скважины). Охлажденная вода, имеющая на выходе из конденсатора температуру, не превышающую 25…36 °С, сбрасывается в систему водоснабжения.

Интересное видео о работе ТЭЦ можно посмотреть ниже:

Для компенсации потерь пара в основную пароводяную систему насосом подается подпиточная вода, предварительно прошедшая химическую очистку.

Следует отметить, что для нормальной работы пароводяных установок, особенно со сверх критическими параметрами пара, важное значение имеет качество воды, подаваемой в котел, поэтому турбинный конденсат пропускается через систему фильтров обессоливания. Система водоподготовки предназначена для очистки подпиточной и конденсатной воды, удаления из нее растворенных газов.

На станциях, использующих твердое топливо, продукты сгорания в виде шлака и золы удаляются из топки котлов специальной системой шлака- и золоудаления, оборудованной специальными насосами.

При сжигании газа и мазута такой системы не требуется.

На КЭС имеют место значительные потери энергии. Особенно велики потери тепла в конденсаторе (до 40..50 % общего количества тепла, выделяемого в топке), а также с отходящими газами (до 10 %). Коэффициент полезного действия современных КЭС с высокими параметрами давления и температуры пара достигает 42 %.

Электрическая часть КЭС представляет совокупность основного электрооборудования (генераторов, ) и электрооборудования собственных нужд, в том числе сборных шин, коммутационной и другой аппаратуры со всеми выполненными между ними соединениями.

Генераторы станции соединяются в блоки с повышающими трансформаторами без каких-либо аппаратов между ними.

В связи с этим на КЭС не сооружается распределительное устройство генераторного напряжения.

Распределительные устройства на 110-750 кВ в зависимости от количества присоединений, напряжения, передаваемой мощности и требуемого уровня надежности выполняются по типовым схемам электрических соединений. Поперечные связи между блоками имеют место только в распределительных устройствах высшего или в энергосистеме, а также по топливу, воде и пару.

В связи с этим каждый энергоблок можно рассматривать как отдельную автономную станцию.

Для обеспечения электроэнергией собственных нужд станции выполняются отпайки от генераторов каждого блока. Для питания мощных электродвигателей (200 кВт и более) используется генераторное напряжение, для питания двигателей меньшей мощности и осветительных установок — система 380/220 В. Электрические схемы собственных нужд станции могут быть различными.

Ещё одно интересное видео о работе ТЭЦ изнутри:

Теплоэлектроцентрали

Теплоэлектроцентрали, являясь источниками комбинированной выработки электрической и тепловой энергии, имеют значительно больший, чем КЭС, (до 75 %). Это объясняется тем. что часть отработавшего в турбинах пара используется для нужд промышленного производства (технологии), отопления, горячего водоснабжения.

Этот пар или непосредственно поступает для производственных и бытовых нужд или частично используется для предварительного подогрева воды в специальных бойлерах (подогревателях), из которых вода через теплофикационную сеть направляется потребителям тепловой энергии.

Основное отличие технологии производства энергии на в сравнении с КЭС состоит в специфике пароводяного контура. Обеспечивающего промежуточные отборы пара турбины, а также в способе выдачи энергии, в соответствии с которым основная часть ее распределяется на генераторном напряжении через генераторное распределительное устройство (ГРУ).

Связь с другими станциями энергосистемы выполняется на повышенном напряжении через повышающие трансформаторы. При ремонте или аварийном отключении одного генератора недостающая мощность может быть передана из энергосистемы через эти же трансформаторы.

Для увеличения надежности работы ТЭЦ предусматривается секционирование сборных шин.

Так, при аварии на шинах и последующем ремонте одной из секций вторая секция остается в работе и обеспечивает питание потребителей по оставшимся под напряжениям линиям.

По таким схемам сооружаются промышленные с генераторами до 60 мВт, предназначенные для питания местной нагрузки в радиусе 10 км.

На крупных современных применяются генераторы мощностью до 250 мВт при общей мощности станции 500-2500 мВт.

Такие сооружаются вне черты города и электроэнергия передается на напряжении 35-220 кВ, ГРУ не предусматривается, все генераторы соединяются в блоки с повышающими трансформаторами. При необходимости обеспечить питание небольшой местной нагрузки вблизи блочной предусматриваются отпайки от блоков между генератором и трансформатором. Возможны и комбинированные схемы станции, при которых на имеется ГРУ и несколько генераторов соединены по блочным схемам.

Принцип работы теплоэлектроцентрали (ТЭЦ) основан на уникальном свойстве водяного пара – быть теплоносителем. В разогретом состоянии, находясь под давлением, он превращается в мощный источник энергии, приводящий в движение турбины теплоэлектростанций (ТЭС) — наследие такой уже далекой эпохи пара.

Первая тепловая электростанция была построена в Нью-Йорке на Перл-Стрит (Манхэттен) в 1882 году. Родиной первой российской тепловой станции, спустя год, стал Санкт-Петербург. Как это ни странно, но даже в наш век высоких технологий ТЭС так и не нашлось полноценной замены: их доля в мировой энергетике составляет более 60 %.

И этому есть простое объяснение, в котором заключены достоинства и недостатки тепловой энергетики. Ее «кровь» — органическое топливо – уголь, мазут, горючие сланцы, торф и природный газ по-прежнему относительно доступны, а их запасы достаточно велики.

Большим минусом является то, что продукты сжигания топлива причиняют серьезный вред окружающей среде. Да и природная кладовая однажды окончательно истощится, и тысячи ТЭС превратятся в ржавеющие «памятники» нашей цивилизации.

Принцип работы

Для начала стоит определиться с терминами «ТЭЦ» и «ТЭС». Говоря понятным языком – они родные сестры. «Чистая» теплоэлектростанция – ТЭС рассчитана исключительно на производство электроэнергии. Ее другое название «конденсационная электростанция» – КЭС.

Теплоэлектроцентраль – ТЭЦ — разновидность ТЭС. Она, помимо генерации электроэнергии, осуществляет подачу горячей воды в центральную систему отопления и для бытовых нужд.

Схема работы ТЭЦ достаточно проста. В топку одновременно поступают топливо и разогретый воздух — окислитель. Наиболее распространенное топливо на российских ТЭЦ – измельченный уголь. Тепло от сгорания угольной пыли превращает воду, поступающую в котел в пар, который затем под давлением подается на паровую турбину. Мощный поток пара заставляет ее вращаться, приводя в движение ротор генератора, который преобразует механическую энергию в электрическую.

Далее пар, уже значительно утративший свои первоначальные показатели – температуру и давление – попадает в конденсатор, где после холодного «водяного душа» он опять становится водой. Затем конденсатный насос перекачивает ее в регенеративные нагреватели и далее — в деаэратор. Там вода освобождается от газов – кислорода и СО 2 , которые могут вызвать коррозию. После этого вода вновь подогревается от пара и подается обратно в котел.

Теплоснабжение

Вторая, не менее важная функция ТЭЦ – обеспечение горячей водой (паром), предназначенной для систем центрального отопления близлежащих населенных пунктов и бытового использования. В специальных подогревателях холодная вода нагревается до 70 градусов летом и 120 градусов зимой, после чего сетевыми насосами подается в общую камеру смешивания и далее по системе тепломагистралей поступает к потребителям. Запасы воды на ТЭЦ постоянно пополняются.

Как работают ТЭС на газе

По сравнению с угольными ТЭЦ, ТЭС, где установлены газотурбинные установки, намного более компактны и экологичны. Достаточно сказать, что такой станции не нужен паровой котел. Газотурбинная установка – это по сути тот же турбореактивный авиадвигатель, где, в отличие от него, реактивная струя не выбрасывается в атмосферу, а вращает ротор генератора. При этом выбросы продуктов сгорания минимальны.

Новые технологии сжигания угля

КПД современных ТЭЦ ограничен 34 %. Абсолютное большинство тепловых электростанций до сих пор работают на угле, что объясняется весьма просто — запасы угля на Земле по-прежнему громадны, поэтому доля ТЭС в общем объеме выработанной электроэнергии составляет около 25 %.

Процесс сжигания угля многие десятилетия остается практически неизменным. Однако и сюда пришли новые технологии.

Особенность данного метода состоит в том, что вместо воздуха в качестве окислителя при сжигании угольной пыли используется выделенный из воздуха чистый кислород. В результате, из дымовых газов удаляется вредная примесь – NОx. Остальные вредные примеси отфильтровываются в процессе нескольких ступеней очистки. Оставшийся на выходе СО 2 закачивается в емкости под большим давлением и подлежит захоронению на глубине до 1 км.

Метод «oxyfuel capture»

Здесь также при сжигании угля в качестве окислителя используется чистый кислород. Только в отличие от предыдущего метода в момент сгорания образуется пар, приводящий турбину во вращение. Затем из дымовых газов удаляются зола и оксиды серы, производится охлаждение и конденсация. Оставшийся углекислый газ под давлением 70 атмосфер переводится в жидкое состояние и помещается под землю.

Метод «pre-combustion»

Уголь сжигается в «обычном» режиме – в котле в смеси с воздухом. После этого удаляется зола и SO 2 – оксид серы. Далее происходит удаление СО 2 с помощью специального жидкого абсорбента, после чего он утилизируется путем захоронения.

Пятерка самых мощных теплоэлектростанций мира

Первенство принадлежит китайской ТЭС Tuoketuo мощностью 6600 МВт (5 эн/бл. х 1200 МВт), занимающей площадь 2,5 кв. км. За ней следует ее «соотечественница» — Тайчжунская ТЭС мощностью 5824 МВт. Тройку лидеров замыкает крупнейшая в России Сургутская ГРЭС-2 – 5597,1 МВт. На четвертом месте польская Белхатувская ТЭС – 5354 МВт, и пятая – Futtsu CCGT Power Plant (Япония) – газовая ТЭС мощностью 5040 МВт.

Теплоэнергетика в современных условиях выжить без водоподготовки не сможет. Отсутствие очистки воды и умягчения может привести к поломке оборудования, некачественному пару или воде, и как результат, парализации всей системы. Постоянное удаление накипи застраховать вас от таких неприятностей, как повышенный расход топлива, образование и развитие коррозии, не может. Только водоподготовка на ТЭЦ
может одним махом решить весь комплекс проблем.

Чтобы лучше разобраться в проблемах использования того или иного на теплоэнергоцентралях, начнем с рассмотрения основных понятий. Что такое теплоэнергоцентраль, и как там может помешать повышенная жесткость воды нормальной работе системы?

Итак, ТЭЦ или теплоэлектроцентраль представляет собой один из видов тепловой электростанции. Ее задача состоит не только в генерации электроэнергии. Это еще и источник тепловой энергии для системы теплоснабжения. С таких станций подают горячую воду и пар для обеспечения тепла в домах и на предприятиях.

Теперь пару слов о том, как работает теплоэлектростанция. Работает она, как конденсационная электростанция. Принципиальное различие водоподготовки на ТЭЦ состоит в том, что из генерируемого тепла ТЭЦ есть возможность часть отобрать для других нужд. Способы забора тепловой энергии зависит от типа паровой турбины, которая установлена на предприятии. Также на ТЭЦ можно регулировать то количество пара, которое вам необходимо отобрать.

Все, что отделено, потом концентрируется в сетевом подогревателе или подогревателях. Они уже передают энергию воде, которая идет дальше по системе для передачи своей энергии в пиковых водогрейных котельных и тепловых пунктах. Если на ТЭЦ такой отбор пара не производят, то такая ТЭЦ имеет право квалифицироваться, как КЭС.

Любая водоподготовка на ТЭЦ работает по одному из двух графиков нагрузки. Один из них тепловой, другой, электрический. Если нагрузка тепловая, то электрическая ей полностью подчинена. У тепловой нагрузки над электрической есть паритет.

Если нагрузка электрическая, то она не зависит от тепловой, возможно тепловой нагрузки нет вообще в системе.

Есть также вариант совмещения водоподготовки на ТЭЦ электрической и тепловой нагрузок. Это помогает остаточное тепло использовать в отоплении. В результате коэффициент полезного действия в ТЭЦ значительно выше, чем у КЭС. 80 против 30 процентов. И еще — при строительстве тепловой электростанции, нужно помнить, что передать тепло на дальние расстояния не получится. Поэтому ТЭЦ должна быть расположена в пределах города, который она питает.

У есть главный недостаток – это нерастворимый осадок, который образуется в результате нагрева такой воды. Удалить его не так просто. На ТЭЦ придется останавливать всю систему, иногда ее разбирать, чтобы качественно во всех поворотах и узких отверстиях почистить накипь.

Как мы уже знаем, главный минус накипи – ее плохая теплопроводимость. Из-за этой особенности и возникают основные расходы и проблемы. Даже легкий налет накипи на поверхностях нагревательных поверхностей или нагревательных элементов вызывают резкий рост расходов топлива.

Устранять накипь постоянно не получится, это можно будет делать хотя бы раз в месяц. Расходы топлива при этом будут постоянно расти, да и работа ТЭЦ оставляет желать лучшего, все отопительно-нагревательное оборудование медленно, но верно покрывается накипью. Чтобы потом ее почистить, придется останавливать всю систему. Терпеть убытки от простоев, но чистить накипь.

О том, что пришло время для чистки вам сообщит само оборудование. Начнут внезапно срабатывать системы защиты от перегрева. Если и после этого не удалить накипь, то она полностью блокирует работу теплообменников и котлов, возможны взрывы, образование свищей. Вы всего-то за несколько минут можете лишиться дорогостоящего промышленного оборудования. И восстановить его невозможно. Только покупать новое.

Да и потом, любая очистка от накипи, это всегда испорченные поверхности. Можно использовать водоподготовку на ТЭЦ, но она за вас накипь не устранит, потом все равно придется отчищать ее с помощью механического оборудования. Имея такие покореженные поверхности, мы рискуем получить резкое развитие не только образования накипи, но еще и коррозии. Для оборудования теплоэлектроцентрали, это большой минус. Поэтому и задумались о создании установки водоподготовки на ТЭЦ
.

Водоподготовка на мини ТЭЦ

Если говорить в общем, то состав такой будет зависеть, прежде всего, от химического анализа воды. Он покажет оббьем воды, который нужно очищать каждый день. Она покажет примеси, которые нужно устранить, прежде всего. Обойтись без такого анализа при составлении водоподготовки на мини ТЭЦ нельзя. Даже степень жесткости воды он покажет. Мало ли вдруг вода не настолько жесткая, как вам кажется, и проблема в кремниевых или железистых отложениях, а вовсе не в солях жесткости.

В большинстве своем для оборудования ТЭЦ большую проблему составляют примеси, которые находятся в подпиточной воде. Это те самые соли кальция и магния, а также соединения железа. А это значит, что обойтись без обезжелезивателя и электромагнитного умягчителя воды АкваЩит, как минимум будет сложно.

ТЭЦ, как известно, обеспечивает теплой водой и отоплением дома в городе. Поэтому водоподготовка на мини ТЭЦ всегда будет включать в себя не только стандартные . Здесь без вспомогательных фильтров для воды никак не обойтись. Примерно, всю схему водоподготовки можно представить в виде таких этапов, и содержащихся в них фильтрах.

Для ТЭЦ используют воду из первичных источников, очень загрязненную, поэтому первым этапом водоподготовки на мини ТЭЦ будет осветление. Здесь в большинстве случаев используют механические фильтры, а также отстойники. Последние думаю, понятны всем, там воду отстаивают, чтобы примеси твердые оседали.

Механические фильтры включают в себя несколько решеток из нержавеющей стали. Они улавливают в воде все твердые примеси. Сперва, это крупные примеси, потом средние и в конце совсем мелкие, размером с песчинку. Механические фильтры могут использовать с коагулянтами и флокулянтами, чтобы очищать воду и от вредных бактериологических примесей.

Восстанавливают механические фильтры с помощью обычной обратной промывки простой водой.

Следующий этап водоподготовки на мини ТЭЦ
— устранение вредных бактерий и вирусов или дезинфекция. Для этого могут использовать, как дешевую, но вредную хлорку, так и дорогой, но безвредный при полном испарении. озон.

Другой вариант обеззараживания воды – использование ультрафиолетового фильтра. Здесь основу составляет ультрафиолетовая лампа, которая облучает всю воду, проходящую через специальную кювету. Проходя, через такой фильтр вода облучается, и в ней погибают все бактерии и вирусы.

После обеззараживания наступает этап . Здесь могут использоваться самые разные фильтры для воды. Это могут быть ионообменные установки, электромагнитный умягчитель воды Акващит или его магнитная вариация. О преимуществах и минусах каждой установки расскажем чуть позже.

Кроме стандартных фильтров можно еще использовать реагентное отстаивание. Но добавление различных примесей, может вылиться потом в образование не растворимых отложений, которые очень плохо удаляются.

После этапа умягчения настает время для обессоливания воды. Для этого в ход идут анионные фильтры, возможно применение декарбонизатора, электродиадизатора, ну и стандартно обратного осмоса или нанофильтрации.

После тонкой очистки воды, нужно в обязательном порядке из воды убрать остаточные растворенные газы. Для этого проводят деаэрацию воды. Здесь могут применять термические, вакуумные, атмосферные деаэраторы. То есть все, что нужно для подпиточной воды, мы сделали. Теперь остаются уже общие действия по подготовке непосредственно самой системы.

Потом в силу вступает этап продувки котла, для этого используют промывные фильтры для воды и последним этапом водоподготовки на мини ТЭЦ является промывка пара. Для этого применяют целый набор химических реагентов для обезсоливания.

В Европе использование качественной водоподготовки на мини ТЭЦ помогает получить коэффициент полезного действия потерь в размере всего лишь четверть процента в день. Как раз комбинирование традиционных методов умягчения воды и очистки с новейшими технологиями помогает достигнуть таких высоких результатов работы системы водоподготовки на мини ТЭЦ. И при этом сама система бесперебойно может прослужить до 30-50 лет, без кардинальных замен этапов.

А теперь вернемся к системе водоподготовки для ТЭЦ и к водоподготовительной установке для ТЭЦ. Здесь используют весь спектр фильтров, главное это правильно выбрать необходимый прибор. Чаще всего система требует применения ни одного, а сразу нескольких фильтров, соединенных последовательно, чтобы вода прошла и стадию умягчения, и стадию обезсоливания.

Самым наиболее используемым является ионообменная установка. В промышленности такой фильтр выглядит как высокий бак в виде цилиндра. Он в обязательном порядке снабжен баком поменьше, это бак регенерации фильтра. Поскольку ТЭЦ работает с водой круглые сутки, то ионообменная установка будет многоступенчатой и включать в себя будет не один, а иногда и три, и четыре фильтра. На всю эту систему приходится один блок управления или контроллер. Каждый фильтр при этом снабжен своим баком регенерации.

Контроллер тщательно следит за тем, сколько воды прошло через установку. Сколько очистил тот или иной фильтр, четко фиксирует время очистки, скорость очистки, по истечении определенного срока очистки или определенного обьема, она подает сигнал на установку. Жесткую воду перераспределяют на другие фильтры, а загрязненный картридж направляют на восстановление. Для этого из установки его вынимают и переносят в бак для регенерации.

Сам процесс системы водоподготовки для ТЭЦ
проходит по следующей схеме. Сердце такого ионообменного картриджа – смола, обогащенная слабым натрием. Когда с ней контактирует жесткая вода, происходят метаморфозы. Сильные соли жесткости заменяют слабый натрий. Постепенно картридж весь забивается солями жесткости. Это и есть время для восстановления.

Когда картридж переносят в бак регенерации, там уже в растворенном виде находятся таблетки соли высокой степени очистки. Соляной раствор, который получается в результате очень насыщенный. Процент содержания соли не менее 8-10 процентов. Но только таким большим количеством солей можно устранить из картриджа сильные соли жесткости. В результате промывки образуются сильносоленые отходы, и картридж, вновь наполненный натрием. Его отправляют работать, а вот с отходами возникает проблема. Чтобы их утилизировать, их нужно повторно очистить, то есть снизить степень солености и получить разрешение на утилизацию.

Это большой минус установки, да и расходы на соли получаются немалыми, что тоже дает дорогое обслуживание установке. Зато скорость очистки воды у этого умягчителя самая высокая.

Следующий популярный вариант системы водоподготовки для ТЭЦ – электромагнитный умягчитель воды АкваЩИт. Здесь основную работу выполняет электрический процессор, плата и мощные постоянные магниты. Все это в комплексе создает мощное электромагнитное поле. В воду эти волны поступают по проводке, намотанной с двух сторон от прибора. Причем, нужно помнить, что наматывать провода нужно в разные стороны друг от друга. Каждый провод должен быть обмотан вокруг трубы, не менее семи раз. Эксплуатируя этот прибор, нужно в обязательном порядке следить, что вода не попадала на проводку.

Сами концы проводов нужно обязательно закрыть изоляционными кольцами или обычной изолентой. Так вот, вода проходит по трубе, ее облучают электромагнитные волны. Многим кажется, что влияние подобного – мифическое. Однако, соли жесткости под его влиянием начинают трансформироваться, теряют былую форму и превращаются в тонкие и острые иголки.

Получив новую форму, прилипать к поверхностям оборудования становится неудобно. Тонкое узкое тело иголки не держится на поверхностях. Но зато отлично отдирает старую накипь от стенок оборудования. И делает это тонко и качественно, не используя при этом ни каких вспомогательных средств. Такая работа является главным козырем электромагнитного умягчителя воды АкваЩит. Он сделает и свою работу, то есть умягчит воду и старую накипь уберет очень качественно. И для этого не придется покупать средства от накипи. Все обеспечат мощные постоянные магниты из редкоземельных металлов и электрический ток.

У данного прибора большое количество преимуществ перед другими установками. За ним не нужно ухаживать, он все делает сам. Он полностью уберет из вашего обихода такое понятие, как очистка от накипи. Он в состоянии работать с любыми поверхностями, главное только монтировать его на чистый отрезок трубы.

Потом электромагнитный прибор может проработать без замен в течение четверти столетия. Такое долгое использование гарантируют как раз редкоземельные металлы, которые со временем не теряют практически своих магнитных свойств. Здесь даже привыкания воды к магнитному воздействию нет. Правда, такой прибор не работает со стоячей водой. Также если вода течет одновременно более, чем в двух направлениях, магнитное поле также не работает.

И наконец, пару слов об обратном осмосе, как системе водоподготовки для ТЭЦ. Обойтись при производстве подпиточной воды без этой установки нельзя. Только она гарантирует практически стопроцентную очистку воды. Здесь есть сменные мембраны, которые позволяют получить воду с заданными характеристиками. Но при этом, прибор нельзя применять самостоятельно. Только в комплекте с другими умягчителями, что делает установку более дорогой. Но стопроцентная компенсирует все минусы дороговизны.

Мы подробно рассмотрели все системы водоподготовки для ТЭЦ. Ознакомились со всеми возможными умягчителями, которые могут использоваться в этой системе. Теперь вы сможете легко ориентироваться в мире умягчения.

При использовании в качестве греющей рабочей среды горячей воды ее берут из бойлерных установок, а из пластинчатого аппарата возвращают на повторный подогрев.
 

Пар из регенеративных отборов турбины может быть подан также на — испарительную и бойлерную установки, на калориферы перед воздухоподогревателем котельного агрегата и на другие нужды.
 

Конденсатные насосы применяются для удаления конденсата, а также как горячие, дренажные насосы бойлерных установок. Они предназначены для перекачивания конденсата и дренажа при температуре до 393 К.
 

Конденсатные насосы применяются для удаления конденсата, а также как горячие, дренажные насосы бойлерных установок. Они предназначены для перекачивания конденсата с температурой до 50 С и дренажа при температуре до 120 С.
 

В течение одиннадцатой пятилетки предусмотрено полностью перевести жилые поселки всех действующих АЭС на теплоснабжение от бойлерных установок электростанций и прекратить расходование органического топлива для этих целей. Кроме того, в тех случаях, когда имеются достаточно концентрированные тепловые нагрузки на (приемлемом расстоянии, предусматривается полное или частичное (в пределах возможностей АЭС) снабжение этих потребителей тепловой энергией от АЭС. В частности, намечается подача тепловой энергии от Ростовской АЭС в г. Волгодонск и на завод Атоммаш, а также от Балаковской АЭС в г. Балаково и предприятия, в нем расположенные.
 

В целях максимальной экономии конденсата отопление вновь вводимых в эксплуатацию цехов рекомендуется организовывать водяным от их центральной бойлерной установки, находящейся непосредственно в котельной.
 

При обогреве цеховых и межцеховых технологических трубопроводов протяженностью до 500 м горячей водой от ТЭЦ или от специальных бойлерных установок диаметры обогревающих спутников могут приниматься в зависимости от условного диаметра обогреваемого трубопровода. При паровом обогреве трубопроводов протяженностью до 250 м диаметры обогревающих спутников и их число принимают по специальным нормам. Обогревающие спутники трубопроводов большой протяженности должны разбиваться на участки с отдельным подводом и отводом греющей среды.
 

Группа теплосилового оборудования осуществляет технический надзор за соблюдением службами отдела и цехами завода правил технической эксплуатации котельных, бойлерных установок, водонасосных и компрессорных установок, азотно-кислородных, ацетиленовых, газогенераторных станций, сосудов, работающих под давлением, промышленных печей, работающих на жидком, газообразном и твердом топливе, и мазутохранилищ. Участвует в составлении планов ППР, ведет проектирование новых установок и модернизацию существующего теплосилового оборудования, организует обследование и наладку оборудования с целью увеличения их производительности.
 

При обогреве цеховых и межцеховых технологических трубопроводов протяженностью до 500 м — горячей водой от ТЭЦ или от специальных бойлерных установок диаметры обогревающих спутников могут приниматься в зависимости от условного диаметра обогреваемого трубопровода. При паровом обогреве трубопроводов протяженностью до 250 м диаметры обогревающих спутников и их число принимают по специальным нормам. Обогревающие спутники трубопроводов большой протяженности должны разбиваться на участки с отдельным подводом и отводом греющей среды.
 

Тупиковая система подачи воды с предварительным прогревом варочной камеры экономически более выгодна, так как циркуляционная система требует увеличения мощности бойлерной установки в соответствии с кратностью циркуляции и дает более повышенный расход пара. Тупиковая система подачи перегретой воды намного проще и дешевле циркуляционной, потери перегретой воды будут примерно в 2 раза меньше, чем при циркуляционной.
 

Монтаж внутреннего санитарно-технического оборудования гражданских и промышленных зданий, как и монтаж громоздкого и тяжелого оборудования (например, котельных агрегатов, бойлерных установок и др.), целесообразно выполнять одновременно с процессами возведения основных конструкций здания. Совмещенный метод монтажа санитарно-технического оборудования является прогрессивным, так как обеспечивает сокращение общего срока строительства, открывает возможность полнее использовать грузоподъемное оборудование, имеющееся на строительной площадке.
 

При отпуске тепла для отопления и вентиляции потеря конденсата вне станции может быть сведена к нулю применением типовой схемы водяного отопления и бойлерной установки (гл. Отпуск технологического пара сопровождается обычно значительной потерей конденсата вне станции. При этом конденсат иногда теряется для станции полностью.
 

Водоподготовка – это самый важный вопрос в теплоэнергетике. Вода является основой работы таких предприятий, поэтому ее качество и содержание тщательно контролируется. ТЭЦ
очень важны для жизни города и жителей, без них невозможно существовать в холодный период года. От качества воды зависит деятельность ТЭЦ. Работа теплоэнергетики на сегодняшний день невозможна без водоподготовки. Вследствие парализации системы, возникает поломка оборудования, и как результат, плохо очищенная, некачественная вода, пар. Это может возникнуть из-за некачественной очистки и смягчения воды. Даже если постоянно удалять накипь, то это не убережет вас от перерасхода топливных материалов, формирования и распространения коррозии. Единственное и самое эффективное решение всех последующих проблем – это тщательная подготовка воды к использованию. При разработке системы для очистки нужно учитывать источник поступления воды.

Существует два типа нагрузки: тепловая и электрическая. При наличии тепловой нагрузки электрическая находится в подчинении первой. При электрической нагрузке ситуация обратная, она не находится в зависимости от второй и может работать без ее присутствия. Бывают ситуации, в которых совмещают оба вида нагрузки. При водоподготовке этот процесс полностью использует все тепло. Вывод можно сделать такой, что КПД на ТЭЦ значительно превышает его на КЭС. В процентном соотношении: 80 к 30. Еще один важный момент: тепло на большие расстояния передать практически невозможно. Именно поэтому ТЭЦ должна строиться вблизи или на территории города, который будет ею пользоваться.

Недостатки водоподготовки на ТЭЦ

Отрицательным моментом у процесса водоподготовки является образование нерастворимого осадка, образующегося при нагревании воды. Удаляется он очень сложно. Во время избавления от налета происходит остановка всего процесса, разбирается система, и только после этого можно качественно очистить труднодоступные места. Чем же вредит накипь? Она мешает теплопроводимости и, соответственно, возрастают затраты. Знайте, что даже при незначительном количестве налета, увеличится расход топлива.

Непрерывно устранять накипь невозможно, но делать это необходимо каждый месяц. Если этого не делать, то слой накипи будет постоянно увеличиваться. Соответственно, чистка оборудования потребует намного больше времени, усилий и материальных затрат. Чтобы не останавливать весь процесс и не нести убытки, необходимо регулярно следить за чистотой системы.

Признаки потребности в очистке:

• будут действовать датчики, защищающие систему от перегревов;
• блокируются теплообменники и котлы;
• возникают взрывоопасные ситуации и свищи.

Все это – негативные последствия не удаленной вовремя накипи, которые приведут к поломкам и убыткам. В течении короткого времени вы можете потерять оборудование, которое стоит немалых денег. Очистка от накипи несет за собой ухудшение качества поверхности. Водоподготовка не устраняет накипь
, это можете сделать только вы с использованием специального оборудования. При поврежденных и деформированных поверхностях накипь в дальнейшем образуется быстрее, также появляется коррозийный налет.

Водоподготовка на мини теплоэлектроцентралях

Подготовка питьевой воды включает в себя массу процессов. Перед началом водоподготовки следует провести тщательный анализ химического состава. Что же он из себя представляет? Химический анализ показывает количество жидкости, нуждающееся в ежедневной очистке. Указывает на те примеси, которые должны быть ликвидированы первыми. Подготовка воды на мини теплоэлектроцентралях не может быть осуществлена в полном объеме без такой процедуры. Жесткость воды – немаловажный показатель, который обязательно нужно определять. Многие проблемы состояния воды связаны с ее жесткостью и наличием отложений железа, солей, кремния.

Большой проблемой, с которой сталкивается каждая ТЭЦ, является присутствие примесей в воде. К ним можно отнести калиевые и магниевые соли, железо.

Главной задачей ТЭЦ является обеспечение жилых объектов населенного пункта нагретой водой и отоплением. Подготовка воды на таких предприятиях подразумевает использование смягчителей, дополнительных фильтрующих систем. Каждый этап очистки включает прохождение воды через фильтры, без них процесс невозможен.

Этапы водоочистки:

1. Первый этап – осветление. В первую очередь вода осветляется, так как она поступает в систему мини ТЭЦ очень грязная. На этом этапе находят применение отстойники и механические фильтры. Принцип работы отстойников в том, что твердые примеси опускаются книзу. Фильтры состоят из нержавеющих решеток и имеют разные размеры. Первыми улавливаются крупные примеси, далее идут решетки среднего размера. Последними улавливаются самые мелкие примеси. Также важным является применение коагулянтов и флокулянтов, с помощью которых уничтожаются разного рода бактерии. Благодаря промывке чистой водой такие фильтры могут быть готовы к следующему использованию.
2. Второй этап – это дезинфекция и обеззараживание воды. На данной стадии применяется ультрафиолетовая лампа, обеспечивающая полное облучение всего объема воды. Благодаря ультрафиолету гибнут все болезнетворные микроорганизмы. Второй этап также включает в себя дезинфекцию, в процессе которой используют хлорку или же безвредный озон.
3. Третий этап – смягчение воды. Для него характерно применение в домашних условиях ионообменных систем, электромагнитных смягчителей. Каждый имеет свои достоинства и недостатки. Популярным является реагентное отстаивание, недостатком которого является формирование отложений. Эти нерастворимые примеси в дальнейшем очень сложно удалить.
4. Четвертый этап – обессоливание воды. На этом этапе применяются анионные фильтры: декарбонизаторы, электродиадизаторы, обратный осмос и нанофильтрация. Процесс обессоливания возможен любым из вышеперечисленных стандартных способов.
5. Пятый этап – это деаэрация. Это обязательный этап, который следует после тонкой очистки. Системы для очистки от газовых примесей бывают вакуумного типа, а также атмосферные и термические. В результате действия деаэраторов происходит устранение растворенных газов.

Пожалуй, это все самые важные и нужные процессы, которые проводятся для подпиточной воды. Далее следуют общие процессы для подготовки системы и ее отдельных компонентов. После всего вышеперечисленного следует продувка котла, в ходе которой используются промывные фильтры. По окончанию водоподготовка мини ТЭЦ включает промывку пара. В ходе этого процесса используются химические реагенты, обессоливающие воды. Они достаточно разнообразны.

В Европе водоподготовка на мини ТЭЦ нашла очень широкое применение. Благодаря качественному проведению этого процесса увеличивается коэффициент полезного действия. Для лучшего эффекта необходимо комбинировать традиционные, проверенные методы очистки и новые, современные. Только тогда можно достичь высокого результата и качественной водоподготовки системы. При грамотном использовании и постоянном усовершенствовании система мини ТЭЦ будет служить долго и качественно, а главное без перебоев и поломок. Не меняя элементов, и без ремонтов срок эксплуатации от тридцати до пятидесяти лет.

Системы водоподготовки для ТЭЦ

Еще некоторая важная информация, которую хотелось бы донести до читателя по поводу системы водоподготовки на ТЭЦ и их водоподготовительных установках. В данном процессе используются разные виды фильтров, важно ответственно отнестись к его выбору и использовать подходящий. Зачастую применяются несколько разных фильтров, которые последовательно соединены. Это делается для того, чтобы стадии смягчения воды и удаления из нее солей, прошли хорошо и эффективно. Применение ионообменной установки чаще всего осуществляется при очистке воды с высокой жесткостью. Визуально он имеет вид высокого цилиндрического бака и часто используется в промышленности. В состав такого фильтра входит еще один, но уже меньшего размера, он называется баком регенерации. Так как работа ТЭЦ беспрерывная, установка с ионообменным механизмом является многоступенчатой и имеет в своем составе до четырех разных фильтров. Система оборудована контроллером и одним блоком управления. Любой используемый фильтр оснащен личным регенерационным баком.

Задачей контролера является отслеживать количество воды, прошедшее сквозь систему. Также он контролирует объем воды, очищенный каждым фильтром, регистрирует период очистки, объем работы и ее скорость за определенное время. Контроллер передает сигнал далее по установке. Вода с высокой жесткостью следует на другие фильтры, а использованный картридж восстанавливают для последующего использования. Последний вынимается и переносится в бак для регенерации.

Схема водоподготовки на ТЭЦ

Основой ионообменного картриджа является смола. Ее обогащают несильным натрием. Когда вода вступает в контакт со смолой, обогащенной натрием, происходят трансформации и перевоплощения. Натрий замещается сильными жесткими солями. Со временем картридж наполняется солями, так и происходит процесс восстановления. Он переносится в регенерационный бак, где расположены соли. Раствор, в состав которого входит соль, очень насыщен (≈ 10%). Именно благодаря такому высокому содержанию солей жесткость устраняется из съемного элемента. После процесса промывки картридж снова наполнен натрием и готов к использованию. Отходы с высоким содержанием солей повторно очищают и только после этого могут быть утилизированы. Это является одним из недостатков подобных установок, так как требует значительных материальных затрат. Плюс же в том, что скорость очистки воды выше, чем у других подобных установок.

Смягчению воды нужно уделять особое внимание. Если подготовку воды сделать не качественно и сэкономить, то можно потерять намного больше и получить затраты несоизмеримые с экономией на водоподготовке.

Возник вопрос подоподготовки на ТЭЦ!? Не знаете куда обращаться?

Принцип работы теплоэлектростанций и гидроэлектростанций в России | RuAut

В первые годы советской власти под руководством Ленина был разработан план строительства электростанций и электрофикации России — план ГОЭЛРО. Владимир Ильич назвал этот план второй программой партии. При обсуждении его Ленин говорил: «Коммунизм — это есть советская власть плюс электрофикация всей страны».

Современное производство невозможно представить без электрических двигателей, приводящих в действие различные станки, устройства, автоматические линии. Без электричества не будет работать ни одна автоматизированная система управления технологическим процессом. Широко применяется электричество в сельском хозяйстве, на железнодорожном и городском транспорте. Сегодня электричество постоянный спутник человека. Фабриками электрической энергии являются электростанции. Первенец ГОЭЛРО Волховская ГЭС имела мощность всего 66 000 кВт. А сооруженная в послевоенные годы Волжская гидроэлектростанция имени 22 съезда КПСС имела мощность 2 млн 500 тысяч кВт. Основные типы электростанций: гидравлические и тепловые.

Тепловые электростанции

На тепловой электростанции электроэнергия получается из энергии заключенной в топливе. Основные части тепловой электростанции следующие: топливный склад и устройства для различения угля, паровой котел и турбина с генератором.

Уголь поступает на топливный склад. Специальный механизм — вагоноопракидыватель загружает уголь в бункер. Ленточные транспортеры подают его в шаровую мельницу, где уголь размалывается в пыль. По трубам угольная пыль идет в отдельное отделение, где находятся паровые котлы. Современный паровой котел — это большое сооружение высотой с многоэтажный дом. Вместе с горячим воздухом угольная пыль вдувается в топку котла. В качестве топлива можно применять нефть или газ. В топке котла пыль сгорает в виде факела, при этом выделяется большое количество тепла. Вода в трубах нагревается и превращается в пар. Пар собирается в верхнем барабане котла. Затем он проходит через змеевик, пароперегреватель, где нагревается до температуры 400 — 500 градусов. Из котла перегретый пар по трубопроводу поступает в паровую турбину, установленную в машинном зале электростанции. Паровая турбина — это тепловой двигатель, преобразующий энергию пара в механическую энергию вращения вала. Пар из котла поступает в турбину под большим давлением. В турбине имеется система неподвижных лопаток между которыми расположены лопатки рабочих колес укрепленных на валу. Рассмотрим работу одного из колес. В каналах между рабочими лопатками изменяется направление движение пара, при этом пар действует на лопатки и вращает вал турбины с большой скоростью 3000 оборотов в минуту. Из турбины отработавший пар поступает в конденсатор. В трубках конденсатора циркулирует холодная вода, вода получившаяся из пара питательным насосом снова подается в котел. Механическая энергия турбины преобразуется в электрическую в генераторе, вал которого соединен с валом турбины. Рассмотрим генератор в разрезе. Он состоит из статора и ротора. Постоянный ток от постороннего источника через щетки и кольца проходит по обмотке ротора. При вращении ротора его магнитное поле перетекает в обмотку статора. В обмотках статора индуктируется переменный электрический ток большой мощности. Этот ток поступает на повышающую подстанцию. В соответствии с законом сохранения и превращения энергии, электростанция не создает энергию. Она лишь преобразует заключенную в топливе химическую энергию в энергия пара, которая в свою очередь превращается в механическую энергию и затем уже в электрическую энергию. Коэффициент полезного действия тепловой электростанции составляет примерно 25%. На крупных советских электростанциях работают турбины мощностью 150 — 200 тысяч киловатт. Созданы турбины мощностью 300 тысяч киловатт. Мощные генераторы дают ток десятки тысяч ампер при напряжении порядка 10 000 Вольт. Тепловые электростанции обычно сооружаются там, где имеются запасы топлива. Каменный уголь, газ, торф. Электроэнергия передается по проводам потребителям на сотни километров. Поскольку мощность тока равна произведению силы тока на напряжение, то при малом напряжении сила тока будет очень значительной. Провода сильно нагреются, что приведет к большим потерям электроэнергии. Чтобы сократить потери электроэнергии, можно было бы уменьшить сопротивление проводов, увеличив их сечение. Но тогда пришлось бы израсходовать большое количество металла. Как же этого избежать? Нужно снизить силу тока, увеличив во столько же раз напряжение. Потребуется только обеспечить лучшую изоляцию проводов. Для преобразования тока и напряжения применяются трансформаторы. Они повышают напряжение и соответственно уменьшают силу тока. Мощность же тока остается неизменной. Для дальних электропередач применяется напряжение до 500кВ. Ток высокого напряжения по воздушным линиям передается к месту потребления. Здесь ток поступает на главную понижающую подстанцию, где его напряжение с помощью трансформаторов уменьшается до 6 600 Вольт. От понижающей подстанции по воздушным линиям и подземным кабелям ток поступает на другие подстанции, находящиеся на предприятиях и улицах городов. Тут напряжение еще раз снижается от 6 600 Вольт, до величины применяемой в быту и на производстве.

Теплоэлектроцентрали (ТЭЦ)

Для отопления жилых домов и производственных помещений требуется много тепла. Оно может быть получено от теплоэлектроцентралей (ТЭЦ). Это электростанции, которые наряду с электроэнергией отдают значительную часть тепла, расположенным по близости потребителям. Подогрев воды отпускаемой ТЭЦ для отопления и бытовых нужд населения производятся в специальных пароводяных водонагревателях. Рассмотрим схему ТЭЦ. Отработавший пар из турбины поступает в теплообменник. Здесь он конденсируется и конденсат возвращается в котел. Вода, циркулирующая в трубках теплообменника нагревается и насосом подается в теплосеть.

Гидроэлектростанции

Большое внимание уделяется в нашей стране сооружению — гидроэлектростанции. Наличие крупных рек создает благоприятные условия для сооружения мощных гидроэлектростанций. Гидроэнергетические ресурсы нашей страны составляют 420 млн кВт. Электростанция является основной частью гидроузла. В состав гидроузла входит водосливная железобетонная платина для пропуска воды в паводки, земляная платина, судоходный шлюз, волнолом, оросительные и другие сооружения. Платина сооружаемая поперек реки делит ее на верхнюю часть — верхний бьеф, где накапливается вода, и нижнюю часть нижний бьеф. Разность уровня реки между верхним и нижним бьефами, образует напор создаваемый платиной и используемый турбинами. Задержанная платиной вода проходит по каналу в спиральную камеру, охватывающую рабочее колесо гидротурбины. Из спиральной камеры вода с большой скоростью поступает на лопасти рабочего колеса гидротурбины и вращает его. С валом турбины соединен вал ротора генератора. Гидротурбина и генератор образуют гидроагрегат. При работе гидроагрегата механическая энергия превращается в электрическую. Завершив работу в гидротурбине, вода вытекает через канал в нижний бьеф. Для гидроэлектростанций характерен высокий коэффициент полезного действия, они используют более 90% энергии потока воды. Гидроэлектростанции не потребляют топлива. Их обслуживает малочисленный персонал. Все это снижает себестоимость электроэнергии. Как и тепловая, гидравлическая электростанция не создает энергию, она лишь преобразует механическую энергию в электрическую. Из генераторов электрический ток подается на трансформаторы повышающей подстанции, а оттуда по высоковольтным линиям электропередачи дальним потребителям. У плотины гидроэлектростанции создается водохранилище, где накапливается большое количество воды, обеспечивающее работу ГЭС в течение всего года. Гидроэлектростанция использует энергию лишь определенного участка реки. Для более полного использования энергии реки строят каскад электростанций. Так называется несколько электростанций расположенных одна за другой.

Высоковольтные линии электропередачи связывают между собой тепловые и гидроэлектрические электростанции, объединяя их в энергосистему. Гидроэлектростанции вполне используют паводки и отдают в эти периоды наибольшее количество электроэнергии, а тепловые электростанции могут производить в этот период ремонт котлов и турбин. В случае аварийного отключения одной из станций, другие станции энергосистемы принимают на себя ее электрическую нагрузку. Управление агрегатами системами происходит централизованно из диспетчерского пункта. После пуска двух сверхмощных гидроэлектростанций на Волге, была создана единая энергосистема европейской части советского союза. 

ТЭЦ-21

• Дата ввода в эксплуатацию — 22 октября 1963 года
• Технико-экономические показатели:
• Установленная электрическая мощность — 1 765 МВт
• Установленная тепловая мощность — 4 918 Гкал/ч
• Основное топливо — газ

Адрес: 125412, г.  Москва, ул. Ижорская, д. 9, Северный административный округ

ТЭЦ-21 — крупнейший в Европе производитель тепловой энергии. В зоне тепловых нагрузок электростанции проживают более 3 млн человек.

Строительство ТЭЦ-21 началось в марте 1960 года. В августе 1964 года были закончены работы по строительству первой очереди электростанции в составе трех энергоблоков общей мощностью 300 МВт. Через год началось строительство второй очереди с увеличением электрической мощности ТЭЦ-21 до 600 МВт. С 1973 по 1983 год на ТЭЦ-21 введены в эксплуатацию четыре энергоблока, ее установленная электрическая мощность достигла 1290 МВт. После замены в 1989–1995 годах отработавших парковый ресурс турбоагрегатов № 1–4 установленная мощность станции возросла до 1330 МВт.

В соответствии с планом замены отработавшего парковый ресурс оборудования в 2006 году выполнена реконструкция турбогенератора № 5 типа Т-100 на Т-110/120-130-5.

В 2008 году на ТЭЦ-21 введен в эксплуатацию современный парогазовый энергоблок установленной электрической мощностью 425 МВт и тепловой мощностью 300 Гкал/ч. Коэффициент полезного действия энергоблока — около 51%.

В 2014 году в состав ТЭЦ-21 вошли районные и квартальные тепловые станции, переданные в ПАО «Мосэнерго» от ПАО «МОЭК»: КТС «Стандартная», РТС «Химки-Ховрино», РТС «Новомосковская», РТС «Отрадное», КТС «Северная», в 2015 году к ним добавилась РТС «Переяславская». Суммарная тепловая мощность переданных объектов — 921,68 Гкал/ч.

ТЭЦ-21 ведет активную работу по снижению вредного воздействия на окружающую среду. На всех энергетических котлах внедрены схемы двухступенчатого сжигания топлива, рециркуляции дымовых газов, реконструированы горелочные устройства, на водогрейных котлах также проведена реконструкция горелочных устройств. На всех энергетических котлах смонтированы шумоглушители. В 2009 году на ХВО-2 внедрена схема обессоливания на ионообменных технологиях (ИТ), предназначенная для восполнения потерь в пароконденсатных трактах энергетических блоков очереди 130 ата и очереди 240 ата. В настоящее время на ТЭЦ-21 выполняются работы по реконструкции узлов нейтрализации № 1, 2.  

На ТЭЦ-21 впервые в ПАО «Мосэнерго» введена в эксплуатацию информационная система на базе контроллеров, которая позволила осуществить контроль, регистрацию аварийных событий, архивацию параметров тепловых процессов. В настоящее время ТЭЦ-21 обладает одной из самых развитых мощных информационных сетей среди электростанций «Мосэнерго».

Принципы диагностики – медицинская микробиология

Общие понятия

Проявления инфекции

Клиническая картина инфекционного заболевания отражает взаимодействие
между хозяином и микроорганизмом. На это взаимодействие влияет хост
иммунный статус и микробные факторы вирулентности. Признаки и симптомы различаются в зависимости от
локализации и тяжести инфекции. Для диагностики требуется совокупность
информацию, включая анамнез, физикальное обследование, рентгенологические данные и
лабораторные данные.

Микробные причины инфекции

Инфекции могут быть вызваны бактериями, вирусами, грибками и паразитами. Возбудитель
может быть экзогенным (полученным из окружающей среды или животных источников или из других
лица) или эндогенные (из нормальной флоры).

Отбор, сбор и обработка образцов

Образцы, отобранные на основе признаков и симптомов, должны быть
репрезентативным для процесса заболевания, и его следует собирать до
введение противомикробных средств.Количество образца и скорость
транспортировка в лабораторию влияет на результаты анализов.

Микробиологическое исследование

Прямое исследование и методы: Прямое исследование образцов
выявляет грубую патологию. Микроскопия может идентифицировать микроорганизмы.
Иммунофлуоресценция, окрашивание иммунопероксидазой и другие иммуноанализы могут
обнаруживать специфические микробные антигены. Генетические зонды идентифицируют род- или
видоспецифичные последовательности ДНК или РНК.

Культура: Изоляция инфекционных агентов часто требует
специализированные СМИ.Неселективные (неингибирующие) среды позволяют выращивать многие
микроорганизмы. Селективные среды содержат ингибирующие вещества, которые позволяют
выделение определенных видов микроорганизмов.

Микробная идентификация: Колония и клеточная морфология могут позволить
предварительная идентификация. Особенности роста в различных условиях,
использование углеводов и других субстратов, ферментативная активность,
также используются иммуноанализы и генетические зонды.

Серодиагностика: Высокий или нарастающий титр специфических антител IgG или
наличие специфических антител IgM может указывать на диагноз или подтверждать его.

Чувствительность к противомикробным препаратам: Микроорганизмы, особенно бактерии,
тестируются in vitro, чтобы определить, чувствительны ли они к противомикробным препаратам.
агенты.

Введение

Некоторые инфекционные заболевания достаточно различимы, чтобы их можно было идентифицировать клинически. Большинство
Однако патогены могут вызывать широкий спектр клинических синдромов у людей.
И наоборот, единичный клинический синдром может возникнуть в результате инфицирования любым из
многие возбудители. Вирус гриппа, например, вызывает широкий спектр
респираторные синдромы, которые невозможно отличить клинически от вызванных
стрептококки, микоплазмы или более 100 других вирусов.

Поэтому чаще всего необходимо использовать микробиологические лабораторные методы для
выявить конкретный этиологический агент. Диагностическая медицинская микробиология – это
дисциплина, которая идентифицирует этиологические агенты болезни. Работа в клинике
лаборатория микробиологии должна проверять образцы от пациентов на микроорганизмы, которые
являются или могут быть причиной заболевания и предоставить информацию (при необходимости)
об активности антимикробных препаратов in vitro в отношении микроорганизмов
выявлено ().

Рисунок 10-1

Лабораторные процедуры, используемые для подтверждения клинического диагноза
инфекционное заболевание бактериальной этиологии.

Персонал лаборатории клинической микробиологии должен иметь квалификацию для консультирования
врача, а также обрабатывать образцы. Врач должен предоставить существенные
информация о пациенте, такая как возраст и пол, предварительный диагноз или подробности
клинического синдрома, дата начала, значительное воздействие, предшествующая антибиотикотерапия
терапии, иммунологическом статусе и сопутствующих заболеваниях.Клинический микробиолог
участвует в принятии решений о проведении микробиологических диагностических исследований.
выполняемых работ, тип и время сбора образцов, а также условия для
их транспортировка и хранение. Прежде всего лаборатория клинической микробиологии,
всякий раз, когда это уместно, должен предоставлять интерпретацию лабораторных результатов.

Микробные причины инфекции

Инфекции могут быть вызваны бактериями (включая микобактерии, хламидии,
микоплазмы и риккетсии), вирусы, грибки или паразиты.Инфекция может быть
эндогенный или экзогенный. При эндогенных инфекциях микроорганизм (обычно
бактерия) является компонентом местной флоры пациента. Эндогенный
Инфекции могут возникать при аспирации микроорганизма из верхних слоев в нижние.
дыхательных путей или при проникновении через кожный или слизистый барьер в результате
травма или операция. Напротив, при экзогенных инфекциях микроорганизм
приобретенный из окружающей среды (например, из почвы или воды) или от другого лица или
животное.Хотя важно установить причину инфекции,
дифференциальный диагноз основывается на тщательном сборе анамнеза, физическом осмотре и
соответствующие рентгенологические и лабораторные исследования, включая выбор
соответствующие образцы для микробиологического исследования. Итоги истории,
физикальное обследование, рентгенографические и лабораторные исследования позволяют врачу
запросить анализы на микроорганизмы, которые, скорее всего, являются причиной
инфекционное заболевание.

Отбор, сбор и обработка образцов

Образцы, отобранные для микробиологического исследования, должны отражать процесс заболевания
и быть собраны в количестве, достаточном для проведения полного микробиологического исследования.Количество микроорганизмов в миллилитре жидкости организма или в грамме ткани составляет
сильно варьируется, в диапазоне от менее 1 до 10 ⁸ или 10 ¹⁰
колониеобразующие единицы (КОЕ). Тампоны, хотя и популярны для сбора образцов,
часто дают слишком маленький образец для точного микробиологического исследования и
следует использовать только для сбора материала с кожи и слизистых оболочек.

Поскольку на коже и слизистых оболочках обитает большая и разнообразная местная флора, каждый
необходимо приложить усилия, чтобы свести к минимуму загрязнение образца во время сбора.Загрязнения можно избежать различными способами. Кожу можно продезинфицировать перед
аспирация или разрезание пораженного участка. В качестве альтернативы загрязненная территория может быть
вообще обошел стороной. Примерами таких подходов являются транстрахеальная пункция с
аспирация секрета нижних дыхательных путей или пункция надлобкового мочевого пузыря с
аспирация мочи. Часто бывает невозможно собрать незагрязненный образец,
процедуры обеззараживания, культивирование на селективных средах или количественные
необходимо использовать культуры (см. выше).

Образцы, собранные инвазивными методами, особенно полученные
интраоперационно требуют особого внимания. Необходимо получить достаточно ткани для обоих
гистологическое и микробиологическое исследование. Используется гистологическое исследование
отличить опухолевые от воспалительных поражений и острые от хронических
воспаления. Тип присутствующего воспаления может определять тип микробиологического
проведено обследование. Если, например, наблюдается казеозная гранулема
гистопатологическое, микробиологическое исследование должно включать посев на
микобактерии и грибы.Хирург должен получить несколько образцов для исследования.
от одного крупного поражения или от каждого из нескольких более мелких поражений. Если абсцесс
обнаружено, хирург должен собрать несколько миллилитров гноя, а также порцию
стенки абсцесса для микробиологического исследования. Тампоны следует держать подальше
из операционной.

По возможности образцы следует собирать до введения антибиотиков.
Прежде всего, необходимо тесное общение между клиницистом и микробиологом.
необходимо обеспечить отбор и сбор соответствующих образцов и
они надлежащим образом обследованы.

Микробиологическое исследование

Прямое исследование

Прямое исследование образцов часто дает наиболее быстрое указание на
микробная инфекция. Различные микроскопические, иммунологические и гибридизационные
методы были разработаны для быстрой диагностики ().

Таблица 10-1

Экспресс-тесты, обычно используемые для обнаружения микроорганизмов в
Образцы.

Чувствительность и специфичность

Чувствительность метода обычно зависит от количества микроорганизмов в
образец.Его специфичность зависит от того, насколько морфологически уникален конкретный
Микроорганизм появляется под микроскопом или насколько специфичны антитела или генетические
зонд предназначен для этого рода или вида. Например, чувствительность красителей Крама
такова, что наблюдение двух бактерий на поле масляной иммерсии (X 1000)
окрашивание по Граму мазка нецентрифугированной мочи эквивалентно наличию
≥ 10 ⁵ КОЕ/мл мочи. Чувствительность окрашивания по Граму
мазок для выявления грамотрицательных коккобацилл в спинномозговой жидкости из
дети с менингитом Haemophilus influenzae
примерно 75 процентов, потому что у некоторых пациентов количество колониеобразующих
ед. на миллилитр спинномозговой жидкости меньше 10 ⁴ .В
не менее 10 ⁴ КОЕ микобактерий туберкулеза на миллилитр мокроты должно быть
выявляется кислотоустойчивым мазком обеззараженных и концентрированных
мокрота.

Повышение чувствительности теста часто сопровождается снижением
специфика. Например, исследование мазка мокроты, окрашенного по Граму.
пациент с пневмококковой пневмонией очень чувствителен, но также и очень
неспецифический, если критерием определения положительного теста является наличие какого-либо
Грамположительные кокки.Однако, если положительный тест определяется как наличие
преобладание грамположительных ланцетных диплококков, тест становится
очень специфичен, но имеет чувствительность всего около 50 процентов. Похожие проблемы
зависит от количества присутствующих микроорганизмов, влияет на чувствительность
иммуноанализы и генетические пробы на бактерии, хламидии, грибы и вирусы. В
В некоторых случаях чувствительность тестов прямого обследования может быть улучшена путем
собрать лучший экземпляр. Например, чувствительность флуоресцентного
окраска на антитела к Chlamydia trachomatis выше, когда
эндоцервикальные клетки получают с помощью цитощетки, чем с помощью тампона.То
На чувствительность также может влиять стадия заболевания, на которой
образец собран. Например, обнаружение вируса простого герпеса
иммунофлуоресценция, иммуноанализ или посев являются самыми высокими, когда образцы из
исследуются очаги в везикулярной стадии инфекции. Наконец, чувствительность
могут быть улучшены за счет использования стадии обогащения или улучшения, на которой
микробная или генетическая репликация происходит до момента, когда метод обнаружения
может быть применено.

Методы

Для микроскопического исследования достаточно иметь составной бинокль
микроскоп, оснащенный маломощным (10Х), мощным (40Х) и масляной иммерсией
(1OOX) ахроматические объективы, широкоугольные окуляры 10X, механический предметный столик,
конденсатор подступени, и хороший источник света.Для исследования влажного монтажа
препараты, конденсор темного поля или конденсор и объективы для фазовых
контраст увеличивает контрастность изображения. Возбуждающий барьерный фильтр, темное поле
Для флуоресценции необходимы конденсатор и источник ультрафиолетового света.
микроскопия.

Для иммунологического обнаружения микробных антигенов, агглютинации латексных частиц,
коагглютинация и иммуноферментный анализ (ИФА).
часто используемые методы в клинической лаборатории. антитело к специфическому
антиген связан с частицами латекса или с белком, убитым нагреванием и обработанным
Штамм Staphylococcus aureus , богатый А, вызывает агглютинацию
().Есть несколько
подходы к ИФА; один из наиболее часто используемых для обнаружения микробов
антигенов использует антиген-специфическое антитело, которое фиксируется на твердой фазе, которая
может быть латексной или металлической бусиной или внутренней поверхностью лунки в пластиковом лотке.
Антиген, присутствующий в образце, связывается с антителом, как и в тесте. Затем тест завершается добавлением второго
антиген-специфическое антитело, связанное с ферментом, которое может реагировать с субстратом
производить окрашенный продукт. Первоначальный комплекс антиген-антитело образуется в
способом, аналогичным показанному на.При добавлении конъюгированного с ферментом антитела оно связывается с
ранее несвязанные антигенные участки, и антиген, по сути, зажат
между твердой фазой и антителом, конъюгированным с ферментом. Реакция
завершается добавлением субстрата фермента.

Рисунок 10-2

Реакция агглютинации, в которой инертные частицы (латексные шарики или
убитый нагреванием штамм S aureus Cowan 1 с белком А)
покрыты антителами к любому из множества антигенов, а затем
используется для обнаружения антигена в образцах или в изолированных
бактерии.

Генетические зонды основаны на обнаружении уникальных нуклеотидных последовательностей с
ДНК или РНК микроорганизма. Как только появится такая уникальная последовательность нуклеотидов, которая может
представляют собой часть гена вирулентности или хромосомной ДНК,
выделяют и встраивают в клонирующий вектор (плазмиду), который затем трансформируют
в Escherichia coli для получения нескольких копий зонда. Последовательность
затем повторно выделяют из плазмид и метят изотопом или субстратом для
диагностическое использование.Гибридизация последовательности с комплементарной последовательностью
ДНК или РНК следует за расщеплением двухцепочечной ДНК микроорганизма в
образец.

Использование молекулярной технологии в диагностике инфекционных заболеваний
дальнейшее развитие за счет внедрения методов генной амплификации, таких как
полимеразная цепная реакция (ПЦР), в которой ДНК-полимераза способна копировать цепь
ДНК путем удлинения комплементарных цепей ДНК, которые были инициированы из
пара близко расположенных олигонуклеотидных праймеров.Этот подход имел большое
применение для выявления инфекций, вызванных микроорганизмами,
трудно культивируемые (например, вирус иммунодефицита человека) или которые не имеют
но успешно культивировались (например, бацилла болезни Уиппла).

Посев

Во многих случаях причину инфекции подтверждают путем выделения и
культивирование микроорганизма либо в искусственных средах, либо в живом хозяине. Бактерии
(включая микобактерии и микоплазмы) и грибы культивируются в любой жидкости
(бульон) или на плотных (агаризованных) искусственных средах.Жидкие среды обеспечивают большую
чувствительность к выделению небольшого количества микроорганизмов; тем не мение,
идентификация смешанных культур, растущих в жидких средах, требует пересева
на твердую среду, чтобы изолированные колонии можно было обрабатывать отдельно для
идентификация. Рост в жидких средах также обычно не поддается количественной оценке.
Твердые среды, хотя и несколько менее чувствительные, чем жидкие среды, обеспечивают
изолированные колонии, которые при необходимости можно определить количественно и идентифицировать. Немного
роды и виды могут быть признаны на основе их колонии
морфологии.

В некоторых случаях можно воспользоваться дифференциальным углеводным
способности микроорганизмов к ферментации за счет включения одного или нескольких
углеводов в среде вместе с подходящим индикатором рН. Такие СМИ
называются дифференциальными средами (например, эозин-метиленовым синим или агаром МакКонки).
обычно используется для выделения кишечных палочек. Различные роды
Затем Enterobacteriaceae можно предположительно идентифицировать по цвету, а также по
Морфология колоний.

Питательные среды также можно сделать селективными путем включения таких соединений, как
противомикробные агенты, которые подавляют местную флору, позволяя рост
специфических микроорганизмов, устойчивых к этим ингибиторам.Один из таких примеров
Среда Тайера-Мартина, которая используется для выделения Neisseria.
гонорея . Эта среда содержит ванкомицин для ингибирования
грамположительные бактерии, колистин для ингибирования большинства грамотрицательных бактерий,
триметоприм-сульфаметоксазол для ингибирования видов Proteus и
другие виды, которые не ингибируются колистином и анизомицином для ингибирования
грибы. Патогенные видов Neisseria , N
gonorrhoeae и N meningitidis , обычно
устойчивы к концентрациям этих антимикробных агентов в среде.

Количество бактерий в образцах может быть использовано для определения наличия
инфекционное заболевание. Например, могут быть небольшие числа (≤ 10 ³
КОЕ/мл) бактерий в чистом образце средней порции мочи из нормального,
здоровые женщины; за некоторыми исключениями, это бактерии,
характерны для уретры и периуретральной области. Инфекция мочевого пузыря
(цистит) или почек (пиелонефрит) обычно сопровождается бактериурией
около ≥ 10 ⁴ КОЕ/мл. По этой причине количественные культуры
() мочи всегда должно быть
выполненный.Для большинства других образцов используется метод полуколичественного посева () на поверхности агара.
достаточный. Для количественных культур распределяется определенный объем образца.
над поверхностью агара и оценивают количество колоний на миллилитр.
Для полуколичественных культур наносится неколичественное количество образца.
агара и разводят штрихом от места инокуляции
стерильная бактериологическая петля ().
Затем в полуколичественном выражении сообщается количество роста на агаре.
умеренно или мало (или 3+, 2+ или 1+), в зависимости от
насколько далеко от места инокуляции появляются колонии. Организм, растущий в
все заштрихованные области будут отмечены как 3+.

Рисунок 10-3

Количественный и полуколичественный посев, выявление
количество бактерий в образцах.

Хламидии и вирусы культивируются в системах культивирования клеток, но выделение вируса
иногда требуется прививка животным, таким как мышата-сосунки, кролики,
морские свинки, хомяки или приматы. Риккетсии могут быть изолированы от некоторых
с трудом и с некоторой опасностью для лабораторных работников на животных или эмбрионах
яйца.По этой причине риккетсиозная инфекция обычно диагностируется серологически.
Некоторые вирусы, такие как вирусы гепатита, невозможно выделить в клеточной культуре.
системы, так что диагностика инфекции вирусом гепатита основывается на
обнаружение антигенов или антител вируса гепатита.

Культуры обычно инкубируют при температуре от 35 до 37°C в атмосфере
состоящий из воздуха, воздуха с добавлением углекислого газа (от 3 до 10 процентов),
пониженное содержание кислорода (микроаэрофильные условия) или полное отсутствие кислорода (анаэробные условия).
условиях), в зависимости от потребностей микроорганизма.Поскольку клинические
образцы от бактериальных инфекций часто содержат аэробные, факультативные
анаэробные и анаэробные бактерии, такие образцы обычно инокулируют в
разнообразие сред общего назначения, дифференциальных и селективных сред, которые затем
инкубировали в аэробных и анаэробных условиях ().

Рисунок 10-4

Общая процедура сбора и обработки образцов для
аэробные и/или анаэробные бактериальные культуры.

Продолжительность инкубации культур также зависит от роста
характеристики микроорганизма.Большинство аэробных и анаэробных бактерий
растут в течение ночи, тогда как некоторым микобактериям требуется от 6 до 8 недель.

Микробная идентификация

Микробный рост в культурах проявляется появлением мути, газа
образование или отдельные колонии в бульоне; колонии на агаре; цитопатические эффекты или
включения в культурах клеток; или обнаружение родо- или видоспецифических антигенов или
последовательности нуклеотидов в образце, культуральной среде или системе культивирования клеток.

Идентификация бактерий (включая микобактерии) основана на росте
характеристики (такие как время, необходимое для роста, или атмосфера в
происходит рост), колониевидная и микроскопическая морфология, а также биохимические,
физиологическая и, в некоторых случаях, антигенная или нуклеотидная последовательность
характеристики.Выбор и количество тестов для идентификации бактерий
зависит от категории присутствующих бактерий (аэробные или анаэробные,
грамположительные против грамотрицательных, кокки против бацилл) и опыт
микробиолог изучает культуру. Грамположительные кокки, которые растут на воздухе с или
без добавления CO ₂ может быть идентифицирован с помощью относительно небольшого количества тестов
(см. гл. 12). Идентификация
большинство грамотрицательных бацилл гораздо сложнее и часто требует панелей из 20 тестов.
для определения биохимических и физиологических показателей.Идентификация
мицелиальных грибов почти полностью основан на характеристиках роста и колонии и
микроскопическая морфология. Идентификация вирусов обычно основана на характерных
цитопатические эффекты в различных клеточных культурах или при обнаружении вирусов или
видоспецифические антигены или нуклеотидные последовательности.

Интерпретация результатов посева

Некоторые микроорганизмы, такие как Shigella dysenteriae ,
Mycobacterium tuberculosis, Coccidioides immitis и
вируса гриппа, всегда считаются клинически значимыми.Другие, которые
обычно являются безвредными компонентами местной флоры кожи и
слизистых оболочек или которые распространены в окружающей среде, могут быть или не быть
клинически значимые, в зависимости от источника образца, из которого они получены
изолированные. Например, коагулазонегативные стафилококки являются нормальными обитателями
кожи, желудочно-кишечного тракта, влагалища, уретры и верхних дыхательных путей
тракта (т. е. носовых ходов, полости рта и глотки). Поэтому их изоляция
из поверхностных язв, ран и мокроты обычно нельзя интерпретировать как
клинически значимо. Однако они обычно вызывают инфекции, связанные с
с внутрисосудистыми устройствами и имплантированными протезными материалами. Однако, поскольку
внутрисосудистые устройства проникают через кожу и, поскольку культуры имплантированного
протез можно изготовить только после разреза, роль
обычно можно предположить, что коагулазонегативные стафилококки вызывают инфекцию.
только при выделении микроорганизма в большом количестве с поверхности
внутрисосудистое устройство из каждого из нескольких мест, окружающих имплантированный
протезное устройство или, в случае эндокардита протезированного клапана, от
несколько отдельно взятых образцов крови.Другой пример, Aspergillus.
fumigatus, широко распространен в природе, больничный
окружающей среде и верхних дыхательных путях здоровых людей, но может привести к летальному исходу.
легочные инфекции у больных лейкемией или у тех, кто перенес костную
трансплантация костного мозга. Выделение A fumigatus из
выделения из дыхательных путей являются неспецифическим признаком и окончательным диагнозом
инвазивный аспергиллез требует гистологических доказательств тканевой инвазии.

Врачи также должны учитывать, что состав микроорганизмов на
кожа и слизистые оболочки могут быть изменены болезнью, введением
антибиотики, эндотрахеальная или желудочная интубация и больничная среда.Например, потенциально патогенные бактерии часто можно культивировать из
глотки тяжелобольных, ослабленных больных в реанимационном отделении, но
не может вызвать инфекции.

Серодиагностика

Инфекция может быть диагностирована по реакции антител на инфицирующий микроорганизм.
Этот подход особенно полезен, когда подозреваемый микробный агент либо не может
быть выделены в культуру любым известным методом или могут быть выделены в культуру только с
большая трудность. Диагностика вирусных гепатитов и инфекций, вызванных вирусом Эпштейна-Барр
может быть получен только серологически, так как ни один из них не может быть выделен ни в одной известной клетке
система культуры.Хотя вирус иммунодефицита человека типа 1 (ВИЧ-1) можно выделить
в клеточных культурах этот метод сложен и требует специального сдерживания
удобства. Инфекцию ВИЧ-1 обычно диагностируют при обнаружении антител к
вирус.

Недостаток серологии как диагностического инструмента заключается в том, что обычно наблюдается запаздывание
между началом инфекции и выработкой антител к возбудителю
микроорганизм. Хотя антитела IgM могут появиться относительно быстро, обычно
необходимо получить образцы сыворотки в острой фазе и в фазе выздоровления, чтобы выявить рост
титр антител IgG к предполагаемому возбудителю.В некоторых случаях наличие
высокий титр антител при первичном осмотре пациента является диагностическим; довольно часто,
однако высокий титр может отражать перенесенную инфекцию, а текущая инфекция может
имеют совсем другую причину. Еще одно ограничение на использование серологии в качестве
диагностическим инструментом является то, что пациенты с ослабленным иммунитетом могут быть неспособны к образованию антител
отклик.

Чувствительность к противомикробным препаратам

В сферу ответственности лаборатории микробиологии входит не только
выявление и изоляция, но и определение чувствительности микробов к
противомикробные средства. Многие бактерии, в частности, обладают непредсказуемым
чувствительность к противомикробным агентам, и их чувствительность может быть измерена
in vitro, чтобы помочь в выборе наиболее подходящего противомикробного
агент.

Тесты на чувствительность к противомикробным препаратам проводятся либо методом дисковой диффузии, либо
метод разбавления. В первом случае стандартизированная приостановка определенного
Микроорганизм инокулируют на поверхность агара, к которой прикрепляют бумажные диски, содержащие
применяются различные противомикробные средства.После ночной инкубации любая зона
диаметры торможения вокруг дисков измеряются, и результаты сообщаются как
указывает на чувствительность или резистентность микроорганизма к каждому противомикробному
проверенный агент. Альтернативный метод заключается в разбавлении каждого по логарифмической шкале ₂ .
антимикробный агент в бульоне для обеспечения диапазона концентраций и инокуляции
каждая пробирка или, если используется микропланшет, каждая лунка, содержащая антимикробный агент
в бульоне со стандартизированной суспензией исследуемого микроорганизма. То
минимальная концентрация антимикробного агента, подавляющего рост
микроорганизма – минимальная ингибирующая концентрация (МПК). ВПК и зона
диаметр ингибирования обратно пропорционально (). Другими словами, чем более восприимчив микроорганизм к
противомикробного агента, тем ниже МИК и больше зона ингибирования.
И наоборот, чем устойчивее микроорганизм, тем выше МИК и тем меньше
зона торможения.

Рисунок 10-5

Два метода проведения тестов на чувствительность к антибиотикам.(A) Метод дисковой диффузии. (B) Минимальная ингибирующая концентрация (MIC)
метод. В показанном примере тестируются два разных микроорганизма.
оба метода против одного и того же антибиотика. МИК (подробнее…)

Термин «чувствительный» означает, что микроорганизм ингибируется концентрацией
антимикробный агент, который может быть достигнут в крови при обычно рекомендуемой дозе
противомикробного агента и подразумевает, что инфекция, вызванная этим
микроорганизм можно соответствующим образом обработать противомикробным агентом. Срок
резистентность указывает на то, что микроорганизм устойчив к концентрациям
противомикробного агента, который может быть достигнут при обычных дозах, и подразумевает, что
инфекция, вызванная этим микроорганизмом, не может быть успешно вылечена этим
противомикробное средство.

Руководство: Правила схемы | Юридический омбудсмен

Глава 1: Введение и определения

Правила нашей схемы устанавливают основу для того, как мы разрешаем жалобы между уполномоченными лицами и заявителями.Они разбиты на шесть разделов следующим образом:

Глава 1 – Введение и определения

Глава 2 – Кто и на что может жаловаться

Глава 3 – Что должны делать уполномоченные лица

Глава 4 – Когда жалобы могут быть переданы нам

Глава 5 – Как мы работаем с жалобами

Глава 6 – Сборы за рассмотрение дела

Это руководство призвано ответить на некоторые часто задаваемые вопросы, которые мы получаем от юристов о том, как мы применяем правила, проиллюстрированные некоторыми примерами из практики.

Глава 2: Кто и на что может жаловаться?

1. Принимаете ли вы жалобы от бенефициаров?

Да. Мы принимаем жалобы от всех типов бенефициаров, от конкретных наследников до остаточных бенефициаров, остаточных владельцев и бенефициаров дискреционного траста.

Эти жалобы делятся на две основные категории:

а.Получатель сообщает нам, что что-то пошло не так с услугой, предоставленной кому-то, кто сейчас умер

Они подпадают под нашу юрисдикцию в соответствии с правилом 2.1(f) Схемы, но при соблюдении двух условий, изложенных непосредственно под правилом: жалоба должна относиться к услугам, оказанным кому-то, кто уже умер; и этот человек не подавал жалобу в наш офис до своей смерти.

b.Жалоба касается услуги, которую уполномоченное лицо оказывает или уже предоставило недвижимости

Схема Правило 2. 8(c) подтверждает, что, если заявитель является бенефициаром, он может жаловаться на услуги, предоставляемые имуществу или доверительному управлению, или в качестве личного представителя/доверенного лица. Другими словами, они могут жаловаться на то, как адвокат управляет имуществом или трастом, включая обстоятельства, когда адвокат также является душеприказчиком или доверительным управляющим.

2. Принимаете ли вы жалобы от неклиентов?

Да. Мы часто получаем жалобы на юрисдикцию от юристов, которые заявляют, что человек, подавший жалобу, не был их клиентом.

В Правилах нашей схемы не указано, что заявитель должен быть клиентом фирмы, чтобы подпадать под нашу юрисдикцию. Вместо этого в Правилах схемы 2.8(a) и (d) говорится, что жалоба «должна относиться к услугам, которые уполномоченное лицо предоставило заявителю» или , «предложило или отказало в предоставлении заявителю» .

Применительно к правилу 2.8(а) схемы это означает, что если заявитель получает пользу от услуги, даже если он напрямую не инструктировал адвоката или не платил гонорар, он подпадает под нашу юрисдикцию.

В отношении правила 2.8(d) схемы мы ожидаем, что заявитель предоставит доказательства необоснованности отказа в предоставлении услуги, прежде чем мы примем жалобу для расследования.

3. Как определить, что одна фирма является преемницей другой?

Наш подход изложен в правиле схемы 2.10 и гласит:

Скриншот правила схемы 2.10

Если фирма B признает, что она стала преемником фирмы A и несет ответственность за действия/бездействие и жалобы в отношении этой фирмы, мы автоматически будем рассматривать их как правопреемника.Однако, если фирма B оспаривала бы, что она является правопреемником фирмы A, или если бы они утверждали, что было бы несправедливо возлагать на них ответственность за действия/бездействие и жалобы фирмы A, официальное решение принималось бы омбудсменом с использованием справедливым и разумным», изложенным в соответствии с правилом 2. 10 Схемы.

Глава 3: Что должны делать уполномоченные лица

4.Как выглядит хороший ответ на жалобу первого уровня?

Жалобы дают юристам возможность выслушать своих клиентов и узнать о том, как они могут улучшить свои услуги.Эффективное управление ими может предотвратить дальнейшее распространение жалобы и восстановить доверие клиента. Кроме того, это может означать разницу между взиманием или освобождением платы за рассмотрение дела, если в дело вмешается омбудсмен по правовым вопросам, или результатом обращения в регулирующий орган, если решение не будет разумным.

В помощь юристам мы опубликовали Руководство по правильному рассмотрению жалоб и Основные советы по реагированию на жалобы. Эти руководства излагают то, что мы ожидаем увидеть, и предлагают практические советы о том, как правильно обрабатывать жалобы.

Глава 4: Когда жалобы могут быть переданы нам

5. Может ли заявитель направить свою жалобу в LeO, если он еще не исчерпал наш внутренний процесс рассмотрения жалоб?

Обычно заявитель должен предоставить юристу возможность решить жалобу в соответствии с их внутренней процедурой рассмотрения жалоб, прежде чем мы вмешаемся. Однако правило схемы 4.2(а) говорится, что если по истечении восьми недель решение не будет достигнуто, заявитель может передать свою жалобу нам. Мы можем принять эту жалобу, даже если фирма еще не прошла полный процесс рассмотрения жалоб.

Так, например, если внутренний процесс рассмотрения жалоб в фирме состоит из трех этапов, и только первые два были исчерпаны в течение восьминедельного периода, заявитель по-прежнему может направить жалобу нам, если он этого хочет, и они не нужно переходить к третьему этапу.

В зависимости от обстоятельств мы можем рекомендовать сторонам продолжать поддерживать связь друг с другом непосредственно по прошествии восьми недель, например, когда кажется, что они очень близки к решению, или когда мы считаем, что заявитель не в полной мере сотрудничал с фирма.

Однако в исключительных обстоятельствах (или когда отношения между сторонами разорваны до такой степени, что они вряд ли придут к соглашению), Правило Схемы 4.2(b) и (c) также дает нам право по своему усмотрению принять жалоба раньше, чем через восемь недель, или вообще без ее подачи в фирму.

6. В какие сроки вы принимаете жалобы?

Сроки подачи жалоб в наш офис указаны в Правилах схемы 4.4 и 4.5. Правило 4.7 схемы также позволяет омбудсмену продлевать любой из этих сроков при наличии исключительных обстоятельств.

Правило схемы 4.4 гласит:

Скриншот правила схемы 4.4

Следующий пример иллюстрирует применение этого правила:

Снимок экрана с примером из практики омбудсмена по правовым вопросам

Схема Правило 4.5 говорит:

Скриншот правила схемы 4. 5

Следующая блок-схема поможет вам определить, соответствует ли жалоба этим временным рамкам:

Снимок экрана блок-схемы сроков рассмотрения жалоб

Глава 5: Как мы работаем с жалобами

7.Могут ли юристы оспорить юрисдикцию для расследования жалобы?

Да, согласно правилу схемы 5.4, в котором говорится:

Скриншот правила схемы 5.4

Это означает, что уполномоченное лицо может оспорить нашу юрисдикцию, если оно считает:

— лицо, подавшее жалобу, не имеет права делать это в соответствии с Правилами схемы 2.1 и 2.8;

— что они передали нам жалобу за пределами сроков, установленных в соответствии с Правилами схемы 4.4 и 4,5;или

— они считают, что жалоба должна быть отклонена по любой из причин, изложенных в правиле схемы 5. 7 (например, они считают, что ее лучше рассмотреть в суде).

8. Как вы определяете жалобу, если доказательств практически нет?

В нашем информационном бюллетене «Расследование жалоб — информация для поставщиков услуг» мы поясняем, что будем запрашивать доказательства у обеих сторон, подтверждающие их версию событий. В случае закрытия фирмы или вмешательства в нее может потребоваться обращение к бывшим партнерам, агенту по вмешательству или ликвидаторам для сбора необходимой информации.

Хотя большая часть необходимых нам доказательств поступает непосредственно от сторон, бывают случаи, когда мы связываемся с третьими сторонами. Например, в некоторых случаях мы учитывали информацию, полученную непосредственно от Агентства юридической помощи, Министерства внутренних дел и Земельного кадастра.

Однако не всегда есть документальные доказательства, особенно если события происходили более шести лет назад и адвокат уничтожил их дело. Там, где это возможно, мы взвесим версии событий обеих сторон и примем решение, основанное на том, что, по нашему мнению, произошло скорее, чем не произошло. Если информации недостаточно для того, чтобы мы могли прийти к справедливому заключению, мы можем отклонить жалобу в соответствии с правилом 5.7 Схемы.

Если сторона не сотрудничает с нашим расследованием или не предоставляет информацию или доказательства, которые мы запрашиваем, мы можем сделать выводы (правило схемы 5.24(g)) и принять решение на основе того, что было предоставлено (схема Правило 5.24(f)).

9. Как вы определяете разумное обслуживание?

Правило 5.36 Схемы гласит, что жалоба должна определяться «ссылкой на то, что, по мнению омбудсмена, принимающего решение, является справедливым и разумным при всех обстоятельствах дела».

То, что является справедливым и разумным, не определено ни в Законе о юридических услугах 2007 года, ни в наших Правилах схемы. Хотя понятно, что юристы хотят провести четкую грань между тем, что разумно, а что нет, на самом деле все сводится к индивидуальным обстоятельствам дела.

Однако, чтобы помочь юристам и внести дополнительную ясность в этот вопрос, мы опубликовали руководство, в котором изложены некоторые факторы, которые мы принимаем во внимание при принятии решения, а также некоторые тематические исследования.

10. Как вы принимаете решение о справедливом и разумном средстве правовой защиты?

Отправной точкой для принятия решения о справедливом и разумном средстве правовой защиты является попытка поставить заявителя в положение, в котором он оказался бы, если бы услуга была разумной.

Мы опубликовали руководство под названием «Наш подход к исправлению положения», в котором изложен процесс, которому мы следуем при принятии решения о предоставлении или отказе в предоставлении средства правовой защиты, а также различные виды средств правовой защиты, которые мы можем предоставить.Это также включает в себя полезную таблицу, в которой указаны факторы, которые мы принимаем во внимание при принятии решения о том, какую компенсацию присудить за дистресс и неудобства.

11. Есть ли у вас возможность по своему усмотрению отказаться от платы за рассмотрение дела?

Если жалоба закрыта как «несвоевременная» или «неподсудная» или если она отклонена в соответствии с правилом 5. 7 Схемы, плата за рассмотрение дела не взимается.

Однако по всем другим делам, принятым к расследованию, мы получаем множество вопросов об обстоятельствах, при которых можно не платить за рассмотрение дела.Например, нас часто спрашивают, можно ли отказаться от платы за рассмотрение дела, если мы удовлетворим только некоторые жалобы, но не все из них, если мы считаем, что предоставленная услуга была разумной, или если уполномоченное лицо полностью взаимодействует с нами. Тем не менее, в соответствии с Правилами схемы мы не можем по своему усмотрению отказаться от платы за рассмотрение дела по любой из этих причин.

В случае случаев взимается плата за рассмотрение дела, если не выполняются обе части a) и b) теста, состоящего из двух частей (установленного в соответствии с правилом 6.2 Схемы).

Следующая блок-схема поможет вам определить, как применяются эти тесты:

Диаграмма

для пояснения правила схемы 5.7

При просмотре части B теста (правило схемы 6. 2(b)) мы обычно ожидаем увидеть:

• , что адвокат придерживается своей внутренней процедуры рассмотрения жалоб как в отношении того, как они рассматривали жалобу, так и в отношении сроков, в течение которых они рассматривали ее;
• , что заявитель был проинформирован, особенно если будет задержка;
• обработчик жалоб собрал и рассмотрел всю соответствующую информацию;
• ответ касался всех поднятых вопросов, был четким, понятным и подтверждался доказательствами;
• любые сбои в обслуживании были открыто приняты, и было предложено разумное средство правовой защиты, отражающее любое вредное воздействие, причиненное заявителю; и
• тон ответа был вежливым и профессиональным.

12. Вы когда-нибудь взимали плату с истца за то, что он подал жалобу, которая не была поддержана или носила досадный характер?

Как указано в правиле схемы 6.6, с истцов не взимается плата за использование нашего сервиса, даже если их жалоба отклонена или не удовлетворена.

Если у вас есть какие-либо вопросы относительно рекомендаций, содержащихся в этом документе, обращайтесь по телефону

.

Электронная почта: [email protected]

Тел.: 0300 555 0333

Простая схема: Введение в информатику, глава 8: Функции высшего порядка

Превращение функциональных машин в орала

Простая схема: Введение в информатику, глава 8: Функции высшего порядка

Простая схема:
Введение в информатику 2/e Copyright (C) 1999 MIT

Глава 8

Примечание. Если вы читали часть IV до этой, притворитесь, что не читали; мы
собирается разработать другую методику для решения подобных задач.

Вы можете использовать функцию first , чтобы найти первую букву
слова. Что делать, если вы хотите найти первые буквы нескольких слов? Ты
сделал это в первой главе, как часть процесса поиска акронимов.

Чтобы начать с простого случая, предположим, что у вас есть два слова (то есть предложение
длины два). Вы можете применить процедуру first к каждому из них и
объединить результаты:

 (определить (отправлено два первых)
  (se (первый (первый отправленный))
      (первая (последняя отправленная))))
 
> (Два первых' (Джон Леннон))
(Дж Л)
 
> (Два первого" (Джордж Харрисон))
(Г Н)
 

Точно так же вот версия для трех слов:

 (определить (отправлено три первых)
  (se (первый (первый отправленный))
      (первый (первый (бф отправил)))
      (первая (последняя отправленная))))
 
> (три первых '(Джеймс Пол Маккартни))
(JPM)
 

Но такой подход стал бы утомительным, если бы у вас было предложение из пяти слов.
слова — вам пришлось бы писать процедуру специально для случая именно
пять слов, и эта процедура будет иметь пять отдельных подвыражений для
извлечь первое слово, второе слово и так далее.Кроме того, вы не
нужна отдельная процедура для каждой длины предложения; вам нужна одна функция
это работает независимо от длины предложения. Используя имеющиеся у вас инструменты
уже узнал об этом, единственный возможный способ сделать это было бы довольно
отвратительный:

 (определить (отправлены первые буквы)
  (cond ((= (количество отправлено) 1) (первый отправлен))
        ((= (количество отправлено) 2) (два первых отправлено))
        ((= (количество отправлено) 3) (три первых отправлено))
        … и так далее …))
 

Но даже это не сработает, потому что нельзя сказать
«и так далее» в Схеме.Вы можете написать версию, которая работает для всех
предложения длиной, скажем, до 23, но у вас будут проблемы, если кто-то
пытался применить вашу процедуру к предложению из 24 слов.

Каждый

Чтобы написать лучшую процедуру для первой буквы любой длины, вы должны уметь сказать
«применить функцию сначала к каждые слов в предложении, нет
независимо от того, насколько длинным является предложение.» Схема предоставляет способ сделать
это:[1]

 (определить (отправлены первые буквы)
  (каждый первый отправленный))
 
> (первые буквы '(вот и солнце))
(Х С Т С)
 
> (первые буквы '(люси в небе с бриллиантами))
(Л И Т С Ш Д)
 

Каждый принимает два аргумента. Второй аргумент — это предложение, но
во-первых, что-то новое: процедура , используемая в качестве

аргумент другой процедуры.[2] Обратите внимание, что слово first не заключено в круглые скобки.
в теле первых буквы ! К настоящему времени вы привыкли
видеть круглые скобки всякий раз, когда вы видите имя функции. Но скобки
указать вызов функции, и здесь мы не вызываем сначала . Мы используем first , саму процедуру в качестве аргумента
до каждые .

 > (все до последнего '(пока моя гитара нежно плачет))
(Е, Р, И, С)
 
> (каждый - '(4 5 7 8 9))
(-4 -5 -7 -8 -9)
 

Эти примеры используют каждые с примитивными процедурами, но
конечно, вы также можете определить свои собственные процедуры и применять их к каждые
слово предложения:

 (определить (существительное во множественном числе)
  (если (равно? (последнее существительное) 'y)
      (слово (бл существительное) 'ies)
      (слово существительное)))
 
> (каждое множественное число «(битл, черепаха, холли, кинк, зомби))
(BEATLES TURTLES HOLLIES KINKS ZOMBIES)
 

Вы также можете использовать слово в качестве второго аргумента для каждые . В таком случае,
процедура первого аргумента применяется к каждой букве слова. То
результаты собираются в предложение.

 (определить (двойная буква) (слово буква буква))

> (каждая двойная девушка)
(ГГ II РР ЛЛ)

> (каждый квадрат 547)
(25 16 49)
 

Во всех этих примерах первым аргументом каждые был
функция, которая возвращала слово , и значение, возвращаемое каждые
было предложение, содержащее все возвращаемые слова.
Первым аргументом через каждые также может быть функция, возвращающая
предложение. В этом случае каждые возвращает одно длинное предложение:

 (определить (отправить первые два wd)
  (se (первый wd) (первый (bf wd))))

> (каждый посланный из первых двух '(внутренний свет))
(Т Х И Н Л Я)

> (каждая отправка первых двух '(скажи мне, что ты видишь))
(Т Е М Е В Х И О С Е)

> (определить (g wd)
    (se (слово 'с wd) 'вы))

> (каждый г '(вход))
(ВНУТРИ ВАС БЕЗ ВАС)
 

Функция, которая принимает другую функцию в качестве одного из своих аргументов, т. к.
делает каждый , называется функцией высшего порядка.
Если мы сосредоточим наше внимание на процедурах, механизм, посредством которого
Схема вычисляет функции, мы думаем о каждых как о процедуре
которая принимает в качестве аргумента другую процедуру — более высокого порядка.
процедура.

Пауза для размышлений

Ранее мы использовали метафору «функциональной машины» с
бункер наверху, в который мы сбрасываем данные, и желоб наверху
дно, с которого падает результат, как из мясорубки. Что ж,
каждый — это функциональная машина, в бункер которой мы бросаем другой
функциональная машина! Вместо мясорубки у нас металлическая
мясорубка.[3]

Видишь, какая захватывающая идея? Мы привыкли к
думать о числах и предложениях как о «реальных вещах», тогда как функции
меньше похожи на вещи и больше на деятельность. По аналогии подумайте
о приготовлении пищи. Настоящая еда — это мясо, овощи, мороженое,
и так далее. Вы не можете съесть рецепт, который аналогичен
функция. Рецепт должен применяться к ингредиентам, а результат
выполнения рецепта является съедобным блюдом. Было бы странно
если в рецепте использовались другие рецепты в качестве ингредиентов: «Разогрейте духовку
до 350 и вставьте Joy of Cooking. ”Но в Схеме мы
может сделать именно это.[4]

Готовить по кулинарной книге необычно, но общий принцип — нет.
В некоторых случаях мы относимся к рецептам как к вещам, а не как к
алгоритмы. Например, люди пишут рецепты на карточках и кладут их
в папку с файлами рецептов. Затем они выполняют такие операции, как поиск
для конкретного рецепта, сортировка рецептов по категориям (основное блюдо,
десерт и т. д.), копирование рецепта друга и т. д. То же
рецепт — это и процесс (когда мы с ним готовим), и объект
процесса (когда мы его регистрируем).

Хранить

Как только у нас появится эта идея, мы сможем использовать функции функций, чтобы обеспечить множество
разные возможности.

Например, функция keep принимает предикат и предложение как
аргументы. Возвращает предложение, содержащее только слова аргумента
предложение, для которого сказуемое истинно.

 > (остаться равным? '(1 2 3 4 5))
(2 4)
 
> (определить (оканчивается-e? слово) (равно? (последнее слово) 'e))
 
> (оставь концы-э?' (пожалуйста, положите салями над синим слоном))
(ПОЖАЛУЙСТА, НАД СИНИМ)
 
> (сохранить номер? '(1 после 909))
(1 909)
 

Keep также примет слово в качестве второго аргумента.В данном случае это
применяет предикат к каждой букве слова и возвращает другое слово:

 > (сохранить номер? 'zonk23hey9)
239

> (определить (гласная? буква) (член? буква' (а е и о ю)))

> (сохранять гласную? «свинки»)
ИИЭ
 

Когда мы использовали каждые для выбора первых букв слов
раньше мы находили первые буквы даже таких малоинтересных слов, как
как «то». Мы работаем над процедурой сокращения, и для этого
цель мы хотели бы иметь возможность отказаться от скучных слов.

 (определить (настоящее слово? wd)
  (не (член? wd '(а в и для с))))

> (держать реальное слово? '(люси в небе с бриллиантами))
(ЛЮСИ СКАЙ ДАЙМОНДС)

> (каждый первый (держать реальное слово?'(люси в небе с бриллиантами)))
(Л С Д)
 

Накопить

В каждые и сохраняют , каждый элемент второго аргумента
вносит 90 215 независимо 90 216 в общий результат. То есть каждые и сохраняют , применяя процедуру к одному элементу за раз.То
общий результат представляет собой набор отдельных результатов без взаимодействия
между элементами аргумента. Это не позволяет нам говорить такие вещи, как «Добавить
все числа в предложении», где желаемый результат — функция
всего аргумента предложения, взятого в целом. Мы можем сделать это с
процедура с именем накапливает . Накопление выполняет процедуру и
предложение в качестве его аргументов. Он применяет эту процедуру к двум словам
приговора. Затем применяется процедура
к результату мы получили еще и еще один элемент предложения, и так далее.Он заканчивается, когда все слова предложения объединяются в один результат.

 > (накопить + '(6 3 4 -5 7 8 9))
32
 
> (накопить слово '(a c l u))
ACLU
 
> (накопить максимум '(128 32 134 136))
136
 
> (определить (перенести слово1 слово2)
    (слово слово1 '- слово2))
 
> (накопить дефис '(ob la di ob la da))
ОБ-ЛА-ДИ-ОБ-ЛА-ДА
 

(Во всех наших примерах в этом разделе второй аргумент
содержит не менее двух элементов. В разделе «подводные камни» в конце
в этой главе мы обсудим, что происходит с меньшими аргументами.)

Накопление также может принимать слово в качестве второго аргумента, используя
буквы как элементы:

 > (накопить + 781)
16

> (накопить предложение 'колин)
(К О Л И Н)
 

Объединение функций высшего порядка

Что, если мы хотим сложить все числа в предложении, но проигнорируем слова?
это не числа? Сначала мы сохраняем цифр в предложении, затем
мы накапливаем результат с + . На схеме проще сказать:

 (определить (отправлены добавочные номера)
  (накопить + (сохранить номер? отправлено)))
 
> (добавить цифры '(4 говорящие птицы, 3 французские курицы, 2 горлицы))
9
 
> (добавить цифры'(1 за деньги 2 за шоу 3 чтобы приготовиться
и 4 осталось))
10
 

У нас также достаточно инструментов, чтобы написать версию процедуры count ,
который находит количество слов в предложении или количество букв в
слово.Во-первых, мы определим процедуру always-one , которая возвращает 1 no.
независимо от того, каковы его аргументы. Мы будем каждый всегда один за наш спор
предложение,[5] которое приведет к предложению как
столько, сколько слов было в исходном предложении. Тогда мы можем использовать
накапливает с + , чтобы сложить единицы. это немного
обходной подход; позже мы увидим более естественный способ найти числа в предложении.

 (определить (всегда один аргумент)
  1)

(определить (количество отправленных)
  (накопить + (каждому всегда-по одному отправленному)))

> (считай '(продолжение истории Билла о бунгало))
6
 

Теперь вы можете понять процедуру аббревиатуры из главы 1:

 (определение (аббревиатура)
  (накопить слово (каждое первое (сохранить реальное слово? фраза))))

> (аббревиатура '(компьютер с сокращенным набором команд))
РИСК

> (аббревиатура '(структура и интерпретация компьютерных программ))
SICP
 

Выбор правильного инструмента

До сих пор вы видели три функции высшего порядка: каждые ,
сохраняет , а накапливает . Как вы решаете, какой из них
использовать для решения конкретной проблемы?

Каждый преобразует каждый элемент слова или предложения в отдельности. То
результирующее предложение обычно содержит столько элементов, сколько
аргумент.[6]

Сохранить выбирает определенные элементы слова или предложения и отбрасывает
другие. Элементы результата являются элементами аргумента, без
преобразования, но результат может быть меньше исходного.

Accumulate преобразует все слово или предложение в один результат
комбинируя все элементы каким-либо образом.

Эти три изображения графически представляют различия в значениях
из каждые , сохраняют , а накапливают . На картинках мы
применяя эти процедуры более высокого порядка к предложениям, но не забывайте, что
мы могли бы нарисовать аналогичные картины, в которых процедуры более высокого порядка
обрабатывать буквы слова.

Вот еще один способ сравнить эти три функции высшего порядка:

функция	цель	первая аргумент — это. ..
каждый	преобразование	один аргумент функция преобразования
сохранить	выбрать	одноаргументный предикат функция
накапливать	объединять	два аргумента , сочетающий в себе функцию

Чтобы помочь вам понять эти различия, мы рассмотрим конкретные примеры.
используя каждый из них, за каждым примером следует эквивалентное вычисление
делается без процедуры высшего порядка.Вот пример для каждые :

 > (каждая двойная девушка)
(ГГ II РР ЛЛ)

> (se (двойной 'g)
      (двойное «я»)
      (двойной р)
      (двойной л))
(ГГ II РР ЛЛ)
 

Вы можете, если хотите, подумать о первом из этих выражений
как сокращение от второго.

Выражение, использующее , сохранить , также можно заменить выражением, которое
выполняет те же вычисления без использования , сохраняя . На этот раз это
немного грязнее:

 > (остаться равным? '(1 2 3 4 5))
(2 4)

> (se (если (даже? 1) 1 '())
      (если (даже? 2) 2'())
      (если (даже? 3) 3'())
      (если (даже? 4) 4'())
      (если (даже? 5) 5'()))
(2 4)
 

Вот как аккумулирует может быть выражено длинным путем:

 > (накопить слово '(a c l u))
ACLU

> (слово 'а (слово 'с (слово 'л'у)))
ACLU
 

(Конечно, слово примет любое количество аргументов, поэтому мы
мог бы получить тот же результат со всеми четырьмя буквами в качестве аргументов
тот самый призыв.Но версия, которую мы показали здесь, показывает, как
аккумулирует реально работает; он объединяет элементы один за другим.)

Первоклассные функции и первоклассные предложения

Если Scheme (или любой диалект Lisp) — ваш первый язык программирования,
наличие процедур, обрабатывающих целые предложения сразу, может показаться не таким
большое дело. Но если вы раньше программировали на каком-то более низком языке, вы
вероятно, привыкли писать что-то вроде первых букв в виде цикла , в котором у вас есть некоторая переменная с именем I , и вы выполняете некоторые
последовательность шагов для I=1 , I=2 и так далее, пока не будет достигнуто N количество элементов. Использование функций высшего порядка позволяет
выражайте эту проблему сразу, а не в виде последовательности событий. Один раз
вы привыкли к мышлению на Лиспе, вы можете сказать себе «просто
возьми каждые первые предложения», и это похоже на один шаг,
не сложная задача.

Сочетание двух аспектов Scheme позволяет использовать этот способ выражения. Один,
который мы упоминали ранее, заключается в том, что предложения являются первоклассными данными.
В качестве аргумента процедуры можно использовать целое предложение.Вы можете ввести
цитируемое предложение, или вы можете вычислить предложение, соединив слова.

Во-вторых, функции тоже первоклассные. Это позволяет нам писать
процедура, подобная pigl , которая применяется к одному слову, а затем
объедините это с через каждые , чтобы перевести целое предложение на свиную латынь.
Если бы в Scheme не было первоклассных функций, у нас не было бы универсальных функций.
такие инструменты, как , сохраняют и каждые , потому что мы не могли сказать, какой
функция распространения на все предложение. Позже вы увидите, что без каждый все равно можно было бы написать конкретный pigl-sent
процедуру и отдельно написать процедуру первых букв . Но
возможность использовать процедуру в качестве аргумента для другой процедуры позволяет нам обобщить идею «применить эту функцию к каждому слову
приговор.»

Повторный

Все функции высшего порядка, которые вы видели до сих пор, принимают функции как
аргументы, но ни один из них не имеет функции в качестве возвращаемого значения.Это,
у нас есть машины, которые могут принимать машины во входных бункерах, но теперь
мы хотели бы подумать о машинах, которые выбрасывают других машин из
их выходные желоба — так сказать, заводы машин.

В следующем примере процедура , повторенная , возвращает процедуру:

 > ((повторяется bf 3) '(она вошла через окно ванной))
(ЧЕРЕЗ ОКНО ВАННОЙ)
 
> ((повторяющееся множественное число 4) «компьютер»)
КОМПЬЮТЕРЫSSSS
 
> ((повторяется квадрат 2) 3)
81
 
> (определить (двойная отправка)
    (сэ отправлено отправлено))
 
> ((повторяется дважды 3) '(банан))
(БАНАН БАНАН БАНАН БАНАН БАНАН БАНАН БАНАН БАНАН БАНАН)
 

Процедура , повторенная , принимает два аргумента, процедуру и число.
и возвращает новую процедуру.Возвращаемая процедура — это та, которая вызывает
оригинальная процедура неоднократно. Например, (повторяется bf 3)
возвращает функцию, которая принимает первое из
но сначала его аргумент.

Обратите внимание, что все наши примеры начинаются с двух открытых скобок. Если мы просто
вызывали , повторяли в командной строке Scheme, мы возвращали процедуру,
нравится:

 > (повторяется квадрат 4)
#<ПРОЦЕДУРА>
 

Процедура, которую мы получаем, сама по себе не очень интересна, поэтому
мы вызываем его, например:

 > ((повторяется квадрат 4) 2)
65536
 

Чтобы понять это выражение, нужно хорошенько подумать над его
два подвыражения.Два подвыражения? Потому что есть два открытых
скобки рядом друг с другом, было бы легко проигнорировать одну из них и
поэтому подумайте о выражении как имеющем четыре атомарных подвыражения. Но
на самом деле их всего два. Значением первого подвыражения (повторяющийся квадрат 4) является процедура. Секунда
подвыражение 2 имеет в качестве значения число. Стоимость всего
выражение происходит от применения процедуры к числу.

Все это время мы говорили, что вы оцениваете составное выражение в двух
шаги: Сначала вы оцениваете все подвыражения.Затем вы применяете
первое значение, которое должно быть процедурой, к остальным значениям. Но
до сих пор первым подвыражением всегда было одно слово,
название процедуры. Теперь мы видим, что первое выражение может быть
вызов функции более высокого порядка, как и любой из аргументов
подвыражения могут быть вызовами функций.

Мы можем использовать , повторив , чтобы определить элемент , который возвращает определенный
элемент предложения:

 (определить (элемент n отправлен)
  (первый ((повторный бф(- н 1)) отправлен)))
 
> (п.1'(день из жизни))
А
 
> (п.4'(день из жизни))
НАШИ
 

Ловушки

Кажется, что некоторые люди влюбляются в каждые и пытаются использовать его в
все проблемы, даже когда сохраняют или накапливают было бы больше
подходящее.

Если вы обнаружите, что используете функцию-предикат в качестве первого аргумента
каждые , вы почти наверняка хотите вместо этого использовать и оставить . За
Например, мы хотим написать процедуру, которая определяет, является ли какой-либо из
слова в его предложении-аргументе являются числами:

 (определить (любые числа? отправлены) ;; неправильно!
  (накопить или (каждое число? отправлено)))
 

Это неправильно по двум причинам. Во-первых, поскольку логические значения не являются словами,
они не могут быть членами предложений:

 > (предложение #T #F)
ОШИБКА: АРГУМЕНТ ДЛЯ ПРИГОВОРЕНИЯ НЕ СЛОВО ИЛИ ПРЕДЛОЖЕНИЕ: #F

> (каждое число? '(a b 2 c 6))
ОШИБКА: АРГУМЕНТ ДЛЯ ПРИГОВОРЕНИЯ НЕ СЛОВО ИЛИ ПРЕДЛОЖЕНИЕ: #T
 

Во-вторых, даже если бы у вас было предложение из логических выражений, схема не позволяет
специальная форма, такая как или , в качестве аргумента более высокого порядка
функция.[7] В зависимости от вашей версии Scheme,
неверные любые числа? Процедура может выдать сообщение об ошибке
любой из этих двух проблем.

Вместо использования каждые выберите числа из аргумента и подсчитайте
их:

 (определить (любые номера? отправлены)
  (не (пусто? (оставить номер? отправлено))))
 

Функция keep всегда возвращает результат одного и того же типа (т. е.
слово или предложение) в качестве второго аргумента. Это имеет смысл, потому что если вы
выбрав подмножество слов предложения, вы хотите получить
приговор; но если вы выбираете подмножество букв слова, вы
хочу слово. С другой стороны, каждый всегда возвращает предложение.
Вы можете подумать, что для было бы разумнее каждые возвращать
слово, когда его вторым аргументом является слово. Иногда — это то, что вы
хочется, но иногда нет. Например:

 (определить (цифра по буквам)
  (элемент (+ 1 цифра)
'(ноль один два три четыре пять шесть семь восемь девять)))

> (каждое заклинание-цифра 1971)
(ОДИН ДЕВЯТЬ СЕМЬ ОДИН)
 

В тех случаях, когда вам нужно слово, вы можете просто собрать слово предложение, которое возвращает каждые .

Помните, что каждый ожидает, что его первый аргумент будет функцией
всего один аргумент. Если вы вызываете каждые с помощью такой функции, как quotient , которая ожидает два аргумента, вы получите сообщение об ошибке от
частное , жалуясь, что получил только один аргумент и хотел получить
два.

Некоторые люди пытаются обойти это, говоря что-то вроде

 (каждый (частное 6) '(1 2 3)) ;; неправильный!
 

Это своего рода принятие желаемого за действительное.Цель состоит в том, что схема
должен интерпретировать первый аргумент каждые как заполнение пробела
шаблон, так что каждые будут вычислять значения

 (частное 6 1)
(частное 6 2)
(частное 6 3)
 

Но, конечно, то, что на самом деле делает Схема, всегда одно и то же.
делает: оценивает выражения аргументов, а затем вызывает каждые . Так
Схема попытается вычислить (частное 6) и выдаст сообщение об ошибке.

Мы выбрали частное для этого примера, потому что для него требуется ровно два
аргументы.Многие примитивы Scheme, которые обычно принимают два аргумента,
однако примет только один. Попытка того же желаемого за действительное с
одна из этих процедур по-прежнему неверна, но сообщение об ошибке отличается.
Например, предположим, что вы пытаетесь прибавить 3 к каждому из нескольких чисел следующим образом:

 (каждый (+ 3) '(1 2 3)) ;; неправильный!
 

Первый аргумент каждые в этом случае не является
процедура, добавляющая 3″, но результат возвращается вызовом + с
единственный аргумент 3 . (+ 3) возвращает число 3 , которое
это не процедура. Таким образом, вы получите сообщение об ошибке типа «Попытка применить
непроцедурный 3″.

Идея этой ошибки — поиск способа «специализировать»
двухаргументная процедура с заранее заданным одним из аргументов — это
на самом деле хороший. В следующей главе мы представим новый механизм
что позволяет такую ​​специализацию.

Если процедура, которую вы используете в качестве аргумента для , каждые возвращает пустой
предложение, то вы можете быть удивлены результатами:

 (определить (битл-номер n)
  (если (или (< n 1) (> n 4))
      '()
      (item n'(джон пол джордж ринго))))

> (битл номер 3)
ДЖОРДЖ

> (битл-номер 5)
()

> (каждый битл-номер '(2 8 4 0 1))
(ПОЛ РИНГО ДЖОН)
 

Что случилось с 8 и 0 ? Представьте, что каждого не существует, и вам пришлось сделать это трудным путем:

 (se (битл-номер 2) (битл-номер 8) (битл-номер 4)
    (битл-номер 0) (битл-номер 1))
 

Используя замену результата, мы получили бы

 (se 'пол'() 'ринго'() 'джон)
 

это просто (ПОЛ РИНГО ДЖОН) .

С другой стороны, если каждая процедура аргумента возвращает пустое слово, оно появится в результате.

 > (каждый парень '(ты мне нужен))
("" ЭЕД ОУ)
 

Предложение, возвращенное каждым , состоит из трех слов:
пустое слово, eed и или .

Не путайте

 (первый '(один два три четыре))
 

с

 (каждый первый '(один два три четыре))
 

В первом случае мы применяем процедуру сначала к
приговор; во втором мы применяем к первому четыре раза,
к каждому из четырех слов отдельно.

Что произойдет, если в качестве аргумента использовать однословное предложение или однобуквенное слово
к накопить ? Он возвращает то слово или ту букву, даже не
вызов заданной процедуры. Это имеет смысл, если вы используете что-то
вроде + или макс в качестве аккумулятора, но это смущает

 (накопить se '(одно слово))
 

возвращает слово одно слово .

Что произойдет, если дать аккумулировать пустое предложение или слово?
Accumulate принимает пустые аргументы для некоторых объединителей, но не для
другие:

 > (накопить + '())
0

> (накопить максимум '())
ОШИБКА: НЕ МОЖЕТ НАКОПИТЬ ПУСТОЙ ВХОД С ЭТИМ ОБЪЕДИНИТЕЛЕМ
 

Комбайнеры, которые можно использовать с пустым предложением или словом,
+ , * , слово и предложение . Накопить чеков
специально для одного из этих объединителей.

Почему эти четыре процедуры и никакие другие должны позволять накапливать пустое предложение или слово? Разница между этими и
других объединителей заключается в том, что вы можете вызывать их без аргументов, тогда как, например, max требует хотя бы одно число:

 > (+)
0

> (макс.)
ОШИБКА: НЕДОСТАТОЧНО АРГУМЕНТОВ ДЛЯ #<ПРОЦЕДУРА>.
 

Accumulate фактически вызывает объединитель без аргументов
чтобы узнать, какое значение вернуть для пустого предложения или слова.Мы хотели бы реализовать , накапливая , чтобы любой
процедура, которая может быть вызвана без аргументов, будет принята как
объединитель для накопления пустого предложения или слова. К сожалению, схема
не дает программе возможности спросить: «Сколько аргументов будет у этой
процедура accept?» Лучшее, что мы могли сделать, это построить конкретный набор
объединители с нулевым аргументом в определение накапливают .

Не думайте, что возвращаемое значение для пустого аргумента всегда равно нулю или
пустой.

 > (накопить * '())
1
 

Такое поведение объясняется тем, что любая работающая функция
в этом случае без аргументов возвращает свой элемент идентификации .
Что такое элемент идентичности? Функция + имеет элемент идентичности
0 , потому что (+ что угодно 0) возвращает что угодно. Точно так же пустое слово является элементом идентификации для слова . В общем, элемент идентичности функции обладает тем свойством, что когда
вы вызываете функцию с элементом идентификации и чем-то еще, как
аргументы, возвращаемое значение — это что-то еще.Это схема соглашения
что процедура с элементом идентификации возвращает этот элемент при вызове
без аргументов.[8]

Использование двух последовательных открывающих скобок для вызова процедуры

возвращаемая процедурой, представляет собой странную нотацию:

 ((повторяется bf 3) 987654)
 

Не путайте это с похожим обозначением cond ,
в котором внешние круглые скобки имеют особое значение (разделение условия и условия ). Здесь скобки имеют свое обычное значение.Внутренний
круглые скобки вызывают процедуру , повторяют с аргументами bf и
3 . Значение этого выражения является процедурой. У него нет
name, но для целей этого абзаца давайте представим, что он называется bfthree . Тогда внешние скобки в основном говорят (bfthree 987654) ; они применяют безымянную процедуру к аргументу 987654 .

Другими словами, есть два набора скобок, потому что есть два
вызываемые функции: повторяется и функция, возвращаемая
повторяется .Так что не говори

 (повторяется bf 3 987654) ;; неправильный
 

только потому, что он выглядит более знакомым. Повторяющийся не является
функция трех аргументов.

Сверлильные упражнения

8.1   Что возвращает Scheme в качестве значения каждого из следующих выражений?
Разберитесь в этом сами, прежде чем пробовать на компьютере.

> (каждый последний '(алгебра фиолетовый спагетти помидор гну))

> (сохранить число? '(один два три четыре))

> (накопить * '(6 7 13 0 9 42 17))

> (член? 'h (держать гласную? '(th r o a t)))

> (каждый квадрат (остаться равным? '(87 4 7 12 0 5)))

> (накопить слово (сохранить гласную? (каждую первую '(и я ее люблю))))

> ((повторяющийся квадрат 0) 25)

> (каждый (повторяется бл 2) '(добрый день, солнышко))
 

8.2   Заполните пробелы в следующих взаимодействиях Схемы:

 > (______ гласная? 'день рождения)
Я

> (______ первый '(золотой сон))
(ГС)

> (______ '(золотой сон))
ЗОЛОТОЙ

> (______ ______ '(маленький ребенок))
(ЭД)

> (______ ______ (______ ______ '(маленький ребенок)))
ЭД

> (______ + '(2 3 4 5))
(2 3 4 5)

> (______ + '(2 3 4 5))
14
 

8.3   Опишите каждую из следующих функций на английском языке. Не забудьте включить
описание домена и диапазона каждой функции.Будьте так же точны, как
возможный; например, «аргумент должен быть функцией одного числового
аргумент» лучше, чем «аргумент должен быть функцией».

 (определить (ф а)
  (держать даже? а))

(определить (гб)
  (каждый б '(голубая сойка путь)))

 

 (определить (h c d)
  (с (с д)))

(определить (т.е.)
  (/ (накопить + е) (посчитать е)))

накапливать

кв

повторный

(повторяется кв. 3)

(повторяется даже? 2)

(повторяется первые 2)

(повторяется (повторяется bf 3) 2)
 

Реальные упражнения

Примечание. Написание вспомогательных процедур может быть полезным при решении некоторых из этих проблем.
проблемы. Если вы прочитали Часть IV до этого, не используйте рекурсию
в решении этих проблем; вместо этого используйте функции более высокого порядка.

8.4   Напишите процедуру Choose-Beatles , которая принимает предикат
в качестве своего аргумента и возвращает предложение только тех «Битлз» (Джон,
Пол, Джордж и Ринго), которые удовлетворяют предикату. Например:

 (определить (окончание-гласная? wd) (гласная? (последняя wd)))

(определить (четный счет? wd) (четный? (счет wd)))

> (выбрать-битлы заканчиваются-гласная?)
(ДЖОРДЖ РИНГО)

> (выбрать-битлы-четный счет?)
(ДЖОН ПОЛ ДЖОРДЖ)
 

8. 5   Напишите процедуру transform-beatles , которая принимает процедуру как
аргумент, применяет его к каждому из Beatles и возвращает результаты в виде
приговор:

 (определить (имя)
  (слово 'удивительное-имя))
 

 > (трансформация-битлы поражают)
(УДИВИТЕЛЬНЫЙ-ДЖОН, УДИВИТЕЛЬНЫЙ-ПОЛ, УДИВИТЕЛЬНЫЙ-ДЖОРДЖ
 УДИВИТЕЛЬНОЕ РИНГО)

> (трансформировать-битлов, но сначала)
(ОН АУЛ ЭОРГЕ ИНГО)
 

8.6   Когда вы разговариваете с кем-то по шумной радиосвязи, вы иногда
нужно произнести слово по буквам, чтобы другой человек понял его.Но названия букв тоже не так легко понять, так что есть
стандартный код, в котором каждая буква представлена ​​определенным словом,
начинается с буквы. Например, вместо «Б» вы говорите «браво».

Напишите процедуру слов , которая принимает слово в качестве аргумента и
возвращает предложение имен букв в слове:

 > (слова "кабина")
(ЧАРЛИ АЛЬФА БРАВО)
 

(Вы можете сами придумать названия букв или посмотреть
стандартные, если хотите. )

Совет: начните с написания вспомогательной процедуры, которая вычисляет имя для
одна буква.

8,7   [14,5][9]
Напишите процедуру подсчета букв , которая принимает предложение в качестве своего значения.
аргумент и возвращает общее количество букв в предложении:

 > (счетчик букв '(фиксация отверстия))
11
 

8,8   [12,5]
Напишите процедуру преувеличения , которая преувеличивает предложения:

 > (утрировать '(я съел 3 потстикера))
(Я СЪЕЛ 6 ПОСТСТИКЕРОВ)

> (утрировать '(здесь хорошо покушать))
(ЗДЕСЬ ОТЛИЧНО РАЗВЛЕЧАЕТСЯ ЧАУ)
 

Следует удвоить все числа в предложении и заменить
«хороший» с «отличным», «плохой» с «ужасным» и все остальное, что вы
можно подумать.

8.9   Какую процедуру можно использовать в качестве первого аргумента для каждого , чтобы для
любое предложение, используемое в качестве второго аргумента, каждые возвращает это предложение?

Какую процедуру можно использовать в качестве первого аргумента для , оставить , чтобы для
любое предложение, используемое в качестве второго аргумента, keep возвращает это предложение?

Какую процедуру можно использовать в качестве первого аргумента для накопления , чтобы
для любого предложения, используемого в качестве второго аргумента, аккумулировать возвращает это
приговор?

8. 10   Написать верный для всех предикат ? , который принимает два аргумента:
предикатная процедура и предложение. Он должен вернуть #t , если
Аргумент predicate возвращает true для каждых слов в предложении.

 > (истинно для всех? даже? '(2 4 6 8))
#Т

> (верно для всех? четно? '(2 6 3 4))
#F
 

8.11   [12.6]
Напишите процедуру GPA. Он должен принимать предложение оценок в качестве аргумента
и вернуть соответствующий средний балл:

 > (гпа '(А А+ В+ В))
3.67
 

Подсказка: напишите вспомогательную процедуру базового класса , которая принимает
оценка в качестве аргумента и возвращает 0, 1, 2, 3 или 4 и другой помощник
процедура , модификатор класса , которая возвращает -0,33, 0 или 0,33, в зависимости от
имеет ли оценка минус, плюс или ни то, ни другое.

8.12   [11.2]
Когда вы преподаете урок, люди будут отвлекаться, если вы слишком часто говорите «гм».
раз. Напишите число count-ums , которое подсчитывает количество раз «гм»
появляется в предложении:

 > (кол-ум
   '(сегодня мы поговорим о функциональном программировании))
3
 

8.13   [11.3]
Напишите процедуру phone-unspell , которая принимает записанную версию
номер телефона, например POPCORN , и возвращает реальный номер телефона в
этот случай 7672676 . Вам нужно будет написать вспомогательную процедуру, которая
использует выражение 8-way cond для перевода одной буквы в
цифра.

8.14   Напишите процедуру подслова , которая принимает три аргумента: a
слово, номер начальной позиции и номер конечной позиции.Должно
вернуть подслово, содержащее только буквы между указанными
позиции:

 > (подслово 'полиэтилен 5 8)
ТОГДА
 

[1] Как и все процедуры в этой книге, которые имеют дело со словами и
предложения, каждые и другие процедуры в этой главе
являются частью наших расширений Scheme. Позже, в главе 17, мы
ввести стандартные эквиваленты Схемы.

[2] Говорить о каждых напрягает нашу
решение отличать функции от процедур, которые их реализуют.Является ли аргумент каждые функцией или процедурой? Если мы подумаем о
каждый сам по себе как процедура, то есть если мы сосредоточимся на том, как
делает свою работу — тогда, конечно, мы должны сказать, что она делает свою работу, неоднократно
вызывая процедуру , которую мы предоставляем в качестве аргумента. Но это
одинаково справедливо для нас обратить внимание на функцию, которую каждый
процедура реализует, и эта функция принимает функций как
аргументы.

[3] У вас могут возникнуть проблемы с математикой, если вы попытаетесь определить
функция, домен которой включает всех функций, потому что применение таких
функция сама по себе может привести к парадоксу.В программировании,
соответствующая опасность заключается в том, что применение процедуры более высокого порядка к самому может привести к тому, что программа будет работать вечно.

[4] Некоторые рецепты могут включать другие
рецепты, потому что они говорят что-то вроде «добавьте песто (рецепт на стр.
12).» Но это всего лишь композиция функций; результат
процедуры песто используется в качестве аргумента к этому рецепту. То
Рецепт песто сам по себе не является ингредиентом.

[5] Мы имеем в виду, конечно, «Мы будем вызывать каждые с
процедура всегда одна и наше предложение аргумента как два ее аргумента.»
После того, как вы какое-то время программируете компьютеры, такое злоупотребление
Английский будет для вас естественным.

[6] Под «обычно» мы подразумеваем, что каждые наиболее
часто используется с функцией-аргументом, которая возвращает одно слово. Если
функция возвращает предложение, длина которого может быть не равна единице, тогда число
слов в общем результате может быть что угодно!

[7] Как мы говорили в главе 4, специальные формы не
процедуры и не являются первоклассными.

[8] Схема ПК возвращает ноль при вызове max без аргументов, но это неправильный ответ.Во всяком случае,
ответ должен быть -∞.

[9] В упражнении 14.5 в части IV вам предлагается решить эту
та же проблема с использованием рекурсии. Здесь мы просим вас использовать
функции более высокого порядка. Всякий раз, когда мы ставим одну и ту же проблему в обеих частях, мы
перекрестные ссылки на них в скобках, как мы сделали здесь. Когда вы видите проблему
во второй раз вы можете обратиться к своему первому решению за идеями.

(обратно к оглавлению)

СПИНА
резьба главы СЛЕДУЮЩАЯ

Справочник по воде – Ионный обмен и деминерализация воды

Все природные воды содержат в различных концентрациях растворенные соли, которые диссоциируют в воде с образованием заряженных ионов. Положительно заряженные ионы называются катионами; отрицательно заряженные ионы называются анионами. Ионные примеси могут серьезно повлиять на надежность и эффективность работы котла или технологической системы. Перегрев, вызванный накоплением накипи или отложений, образованных этими примесями, может привести к катастрофическим отказам труб, дорогостоящим производственным потерям и незапланированным простоям.Ионы жесткости, такие как кальций и магний, должны быть удалены из воды, прежде чем ее можно будет использовать в качестве питательной воды для котлов. Для систем питательной воды котлов высокого давления и многих технологических систем требуется почти полное удаление всех ионов, включая двуокись углерода и диоксид кремния. Ионообменные системы используются для эффективного удаления растворенных ионов из воды.

Ионообменники заменяют один ион на другой, временно удерживают его, а затем выпускают в регенерирующий раствор. В системе ионного обмена нежелательные ионы в воде заменяются более приемлемыми ионами.Например, в умягчителе на основе цеолита натрия образующие накипь ионы кальция и магния заменены ионами натрия.

ИСТОРИЯ

В 1905 году немецкий химик Ганс использовал синтетические алюмосиликатные материалы, известные как цеолиты, в первых ионообменных умягчителях воды. Хотя алюмосиликатные материалы в настоящее время редко используются, термин «цеолитный умягчитель» обычно используется для описания любого процесса катионного обмена.

Синтетический цеолитовый обменный материал вскоре был заменен природным материалом под названием Greensand.Greensand имеет более низкую обменную способность, чем синтетический материал, но его более высокая физическая стабильность делает его более подходящим для промышленного применения. Емкость определяется как количество способных к обмену ионов, которое единица количества смолы удаляет из раствора. Он обычно выражается в килограммах на кубический фут в пересчете на карбонат кальция.

Рис. 8-1. Микроскопический вид шариков ячеистой смолы (20-50 меш) сильнокислотного катионообменника сульфированного стирола-дивинилбензола. (Предоставлено компанией Rohm and Haas.)

Разработка катионообменной среды на основе сульфированного угля, называемой углеродистым цеолитом, расширила применение ионного обмена до операции водородного цикла, позволив снизить щелочность, а также жесткость. Вскоре была разработана анионообменная смола (продукт конденсации полиаминов и формальдегида). Новая анионная смола использовалась с катионитом с водородным циклом в попытке деминерализовать (удалить из воды все растворенные соли). Однако ранние анионообменники были нестабильны и не могли удалять такие слабоионизированные кислоты, как кремниевая и угольная.

В середине 1940-х годов были разработаны ионообменные смолы на основе сополимеризации стирола, сшитого с дивинилбензолом. Эти смолы были очень стабильны и обладали гораздо большей обменной способностью, чем их предшественники. Анионообменник на основе полистирола-дивинилбензола может удалять все анионы, включая кремниевую и угольную кислоты. Это новшество сделало возможной полную деминерализацию воды.

Полистирол-дивинилбензольные смолы до сих пор используются в большинстве приложений ионного обмена.Хотя основные компоненты смолы одинаковы, смолы были модифицированы во многих отношениях, чтобы соответствовать требованиям конкретных приложений и обеспечить более длительный срок службы смолы. Одним из наиболее значительных изменений стало развитие макросетчатой ​​или макропористой структуры смолы.

Стандартные гелеобразные смолы, такие как показанные на рис. 8-1, имеют структуру проницаемой мембраны. Эта структура отвечает химическим и физическим требованиям большинства применений. Однако в некоторых применениях физическая прочность и химическая стойкость, требуемые от структуры смолы, выходят за рамки возможностей типичной гелевой структуры.Макросетчатые смолы имеют дискретные поры в высокосшитой полистирол-дивинилбензольной матрице. Эти смолы обладают более высокой физической прочностью, чем гели, а также большей устойчивостью к термическому разложению и действию окислителей. Макросетчатые анионные смолы (рис. 8-2) также более устойчивы к органическому загрязнению из-за их более пористой структуры. В дополнение к полистирол-дивинилбензольным смолам (рис. 8-3) существуют более новые смолы с акриловой структурой, что повышает их устойчивость к органическому загрязнению.

В дополнение к пластиковой матрице ионообменная смола содержит ионизируемые функциональные группы. Эти функциональные группы состоят как из положительно заряженных катионных элементов, так и из отрицательно заряженных анионных элементов. Однако только один из ионных видов подвижен. Другая ионная группа присоединена к структуре шарика. Рисунок 8-4 представляет собой схематическое изображение шарика сильнокислотного катионита, который имеет ионные центры, состоящие из неподвижных анионных (SO ₃ ¯) радикалов и подвижных катионов натрия (Na ⁺ ).Ионный обмен происходит, когда ионы сырой воды диффундируют в структуру гранул и обмениваются на подвижную часть функциональной группы. Ионы, вытесненные из шарика, диффундируют обратно в водный раствор.

КЛАССИФИКАЦИЯ ИОНООБМЕННЫХ СМОЛ

Ионизируемые группы, присоединенные к шарику смолы, определяют функциональные возможности смолы. Смолы для промышленной обработки воды подразделяются на четыре основные категории:

• Катион сильной кислоты (SAC)
• Катион слабой кислоты (WAC)
• Сильноосновной анион (SBA)
• Слабоосновный анион (WBA)

Смолы SAC могут нейтрализовать сильные основания и превращать нейтральные соли в соответствующие им кислоты.Смолы SBA могут нейтрализовать сильные кислоты и превращать нейтральные соли в соответствующие основания. Эти смолы используются в большинстве приложений для умягчения и полного обессоливания. Смолы WAC и WBA способны нейтрализовать сильные основания и кислоты соответственно. Эти смолы используются для декальцинации, частичной деминерализации или (в сочетании с сильными смолами) полной деминерализации.

Смолы

SAC получают свою функциональность от сульфокислотных групп (HSO ₃ ¯). При деминерализации смолы SAC удаляют почти все катионы сырой воды, заменяя их ионами водорода, как показано ниже:

Реакция обмена обратима.Когда ее емкость исчерпана, смолу можно регенерировать избытком минеральной кислоты.

Сильнокислотные катиониты хорошо работают во всех диапазонах pH. Эти смолы нашли широкое применение. Например, они используются в натриевом цикле (натрий как подвижный ион) для умягчения и в водородном цикле для декатионирования.

Слабокислотные катионообменные смолы получают свою обменную активность от карбоксильной группы (-COOH). При работе в водородной форме смолы WAC удаляют катионы, связанные с щелочностью, с образованием угольной кислоты, как показано:

Эти реакции также являются обратимыми и позволяют вернуть израсходованную смолу WAC в регенерированную форму.Смолы WAC не способны удалить все катионы из большинства источников воды. Их основным преимуществом является высокая эффективность регенерации по сравнению со смолами SAC. Эта высокая эффективность снижает количество кислоты, необходимой для регенерации смолы, тем самым уменьшая количество отработанной кислоты и сводя к минимуму проблемы с утилизацией.

Слабокислотные катиониты используются в основном для умягчения и удаления щелочи из высокожестких и высокощелочных вод, часто в сочетании с системами полировки натриевого цикла SAC.В системах полной деминерализации использование смол WAC и SAC в комбинации обеспечивает экономию более эффективной смолы WAC наряду с полными обменными возможностями смолы SAC.

Смолы

SBA получают свою функциональность от функциональных групп четвертичного аммония. Используются два типа групп четвертичного аммония, называемые Типом I и Типом II. Сайты типа I имеют три метильные группы:

В смоле типа II одна из метильных групп заменена этанольной группой.Смола типа I обладает большей стабильностью, чем смола типа II, и способна удалять большее количество слабоионизированных кислот. Смолы типа II обеспечивают более высокую эффективность регенерации и большую производительность при том же количестве используемого регенерирующего химиката.

В форме гидроксида смолы SBA удаляют все обычно встречающиеся анионы, как показано ниже:

Как и в случае с катионными смолами, эти реакции обратимы, что позволяет регенерировать смолу сильной щелочью, такой как каустическая сода, чтобы вернуть смолу в гидроксидную форму.

Слабоосновная функциональность смолы возникает из первичных (R-NH ₂ ), вторичных (R-NHR’) или третичных (R-NR’ ₂ ) аминогрупп. Смолы WBA легко удаляют серную, азотную и соляную кислоты, что представлено следующей реакцией:

ЦЕОЛИТ НАТРИЯ СМЯГЧАЮЩИЙ

Смягчение цеолитом натрия является наиболее широко применяемым методом ионного обмена. При умягчении цеолитом вода, содержащая образующие накипь ионы, такие как кальций и магний, проходит через слой смолы, содержащий смолу SAC в натриевой форме.В смоле происходит обмен ионов жесткости с натрием, и натрий диффундирует в объемный водный раствор. Вода без жесткости, называемая мягкой водой, затем может использоваться для питательной воды котлов низкого и среднего давления, подпитки системы обратного осмоса, некоторых химических процессов и коммерческих применений, таких как прачечные.

Принципы умягчения цеолита

Удаление жесткости воды с помощью процесса умягчения цеолитом описывается следующей реакцией:

Вода из правильно работающего цеолитного умягчителя почти не имеет определяемой жесткости.Однако в очищенной воде присутствует небольшое количество жесткости, известное как утечка. Уровень утечки жесткости зависит от жесткости и уровня натрия в поступающей воде, а также от количества соли, используемой для регенерации.

Рис. 8-5 представляет собой типичный профиль жесткости стоков из умягчителя на основе цеолита во время рабочего цикла. После окончательного ополаскивания умягчитель обеспечивает низкий, почти постоянный уровень жесткости до тех пор, пока ионообменная смола не истощится. При истощении жесткость стоков резко возрастает, требуется регенерация.

Как показывают реакции размягчения, смола SAC легко принимает ионы кальция и магния в обмен на ионы натрия. Когда отработанная смола регенерируется, на смолу наносится высокая концентрация ионов натрия, чтобы заменить кальций и магний. Смолу обрабатывают 10% раствором хлорида натрия, и регенерация протекает по следующему уравнению:

При регенерации используется большой избыток регенеранта (примерно в 3 раза больше кальция и магния в смоле).Вымываемая жесткость удаляется из блока умягчения в отработанном солевом растворе и путем промывки.

После регенерации в смоле остаются небольшие остаточные количества твердости. Если оставить смолу в стоячем сосуде с водой, некоторая жесткость будет диффундировать в объем воды. Следовательно, в начале потока вода, выходящая из цеолитного умягчителя, может иметь жесткость, даже если она недавно регенерировалась. Через несколько минут потока жесткость вымывается из умягчителя, а очищенная вода становится мягкой.

Продолжительность сервисного цикла зависит от расхода умягчителя, уровня жесткости воды и количества соли, используемой для регенерации. В Таблице 8-1 показано влияние уровня регенеранта на смягчающую способность гелеобразной сильной катионитовой смолы. Обратите внимание, что емкость смолы увеличивается по мере увеличения дозы регенеранта, но это увеличение непропорционально. Регенерация менее эффективна при более высоких уровнях регенерации. Таким образом, эксплуатационные расходы умягчителя увеличиваются по мере увеличения уровня регенерации.Как показывают данные в Таблице 8-1, увеличение количества регенерирующей соли на 150 % обеспечивает увеличение рабочей мощности только на 67 %.

Таблица 8-1. Влияние уровня регенерирующей соли на способность умягчения сильнокислотных катионитов.

Оборудование

Оборудование, используемое для умягчения цеолита натрия, состоит из емкости для замены умягчителя, регулирующих клапанов и трубопроводов, а также системы для рассола или регенерации смолы.Обычно бак умягчителя представляет собой вертикальный стальной сосуд высокого давления с выпуклыми днищами, как показано на рис. 8-6. Основные характеристики резервуара умягчения включают входную распределительную систему, надводное пространство, систему распределения регенерата, ионообменную смолу и удерживающую смолу систему сбора подземных стоков.

Впускная распределительная система обычно расположена в верхней части бака. Впускная система обеспечивает равномерное распределение поступающей воды. Это препятствует тому, чтобы вода выдавливала проточные каналы в слое смолы, что могло бы снизить пропускную способность системы и качество сточных вод.Впускная система также действует как коллектор для воды обратной промывки.

Впускной распределитель состоит из центрального коллектора/ступицы с распределительными боковыми/радиальными или простыми перегородками, которые равномерно направляют поток воды по слою смолы. Если не предотвратить попадание воды прямо на дно или стенки резервуара, это приведет к образованию каналов.

Объем между впускным распределителем и верхней частью слоя смолы называется свободным пространством. Свободный борт обеспечивает расширение смолы во время обратной промывки регенерации без потери смолы.Он должен составлять не менее 50% от объема смолы (предпочтительно 80%).

Распределитель регенерата обычно представляет собой систему коллектор-боковик, которая равномерно распределяет регенерирующий рассол во время регенерации. Расположение распределителя на высоте 6 дюймов над верхней частью слоя смолы предотвращает разбавление регенеранта водой в свободном пространстве. Это также снижает потребность в воде и времени для вытеснения и быстрой промывки. Распределитель регенерата должен быть закреплен на конструкции бака, чтобы предотвратить поломку и последующее попадание реагента в канал.

Вода смягчается слоем сильнокислотного катионита в натриевой форме. Требуемое количество смолы зависит от расхода воды, общей жесткости и желаемого времени между циклами регенерации. Для всех систем рекомендуется минимальная глубина слоя 24 дюйма.

Система нижнего дренажа, расположенная на дне резервуара, удерживает ионообменную смолу в резервуаре, равномерно собирает рабочий поток и равномерно распределяет поток обратной промывки. Неравномерный сбор воды при эксплуатации или неравномерное распределение воды обратной промывки может привести к образованию каналов, загрязнению или потере смолы.

Несмотря на то, что используется несколько конструкций подземных дренажей, существует два основных типа — засыпка и удержание смолы. Система подзасыпки состоит из нескольких слоев поддерживающей среды (например, фракционированного гравия или антрацита), которые поддерживают смолу, и системы сбора, включающей просверленные трубы или сетчатые фильтры подзасыпки. Пока опорные слои остаются неповрежденными, смола остается на месте. Если поддерживающая среда нарушается, обычно из-за неправильной обратной промывки, смола может пройти через разрушенные слои и выйти из сосуда.Коллектор, удерживающий смолу, такой как сетчатый боковой или профильный сетчатый фильтр, дороже, чем система с засыпкой, но защищает от потери смолы.

Главный клапан и система трубопроводов направляет поток воды и реагента в нужные места. Клапанная система состоит из клапанного гнезда или одного многопортового клапана. Гнездо клапана включает в себя шесть основных клапанов: сервисный вход и выход, вход и выход обратной промывки, вход регенеранта и слив регенерата/промывки. Клапаны могут управляться вручную или автоматически с помощью воздуха, электрического импульса или давления воды.В некоторых системах вместо гнезда клапана используется один многоходовой клапан. По мере того, как клапан вращается через ряд фиксированных положений, отверстия в клапане направляют поток таким же образом, как гнездо клапана. Многопортовые клапаны могут устранить ошибки в работе, вызванные открытием не того клапана, но их необходимо надлежащим образом обслуживать, чтобы избежать утечек через уплотнения портов.

Система рассола состоит из оборудования для растворения соли/рассола и оборудования для контроля разбавления, обеспечивающего желаемую силу регенерации.Растворяющее/измерительное оборудование предназначено для подачи правильного количества концентрированного солевого раствора (примерно 26% NaCl) для каждой регенерации, не допуская попадания нерастворенных солей в смолу. В большинстве систем используется поплавковый клапан для управления заполнением и сливом расходного бака, тем самым контролируя количество соли, используемой при регенерации. Обычно концентрированный рассол удаляют из резервуара с помощью эжекторной системы, которая также разбавляет рассол до оптимальной регенерирующей концентрации (8-10% NaCl).Рассол также можно перекачивать из резервуара с концентрированной солью и смешивать с водой для разбавления, чтобы обеспечить желаемую силу регенерации.

Операция умягчителя

Умягчитель на основе цеолита натрия работает в двух основных циклах: рабочий цикл, который производит мягкую воду для использования, и цикл регенерации, который восстанавливает емкость смолы при истощении.

В рабочем цикле вода поступает в умягчитель через впускную распределительную систему и проходит через слой.Ионы жесткости диффундируют в смолу и обмениваются с ионами натрия, которые возвращаются в воду. Мягкая вода собирается в дренажной системе и сбрасывается. Поток технической воды к умягчителю должен быть как можно более постоянным, чтобы предотвратить внезапные скачки напряжения и частое включение-выключение.

Из-за требований к смоле и конструкции резервуара операция умягчения наиболее эффективна, когда поддерживается скорость рабочего потока от 6 до 12 галлонов в минуту на квадратный фут площади поверхности смолы. Большая часть оборудования предназначена для работы в этом диапазоне, но в некоторых специальных конструкциях используется глубокий слой смолы, позволяющий работать при расходе 15-20 галлонов в минуту/фут².Непрерывная эксплуатация выше пределов, рекомендованных производителем, может привести к уплотнению слоя, образованию каналов, преждевременному скачку твердости и утечке жесткости. Эксплуатация значительно ниже рекомендуемой производителем скорости потока также может отрицательно сказаться на работе умягчителя. При низких расходах вода распределяется недостаточно, и оптимальный контакт смолы с водой невозможен.

Когда смягчитель израсходован, смола должна быть регенерирована. Мониторинг жесткости сточных вод показывает истощение смолы.Когда твердость увеличивается, агрегат истощается. Автоматические мониторы обеспечивают более постоянную индикацию состояния умягчителя, чем периодические отбор проб и тестирование оператором, но требуют частого обслуживания для обеспечения точности. Многие предприятия регенерируют умягчители перед их истощением, исходя из заданного периода времени или количества переработанных галлонов.

Большинство систем умягчения состоят из более чем одного умягчителя. Они часто работают так, что один умягчитель находится в режиме регенерации или в режиме ожидания, в то время как другие блоки работают.Это обеспечивает бесперебойную подачу мягкой воды. Перед вводом резервного умягчителя в эксплуатацию его необходимо промыть, чтобы удалить любую жесткость, которая попала в воду во время простоя.

Регенерация смягчителя

Цикл регенерации умягчителя на основе цеолита натрия состоит из четырех этапов: обратная промывка, регенерация (рассол), вытеснение (медленная промывка) и быстрая промывка.

Обратная промывка. Во время рабочего цикла нисходящий поток воды вызывает накопление взвешенных веществ на слое смолы.Смола является отличным фильтром и может улавливать твердые частицы, прошедшие через вышестоящее фильтрующее оборудование. Этап обратной промывки удаляет накопленный материал и реклассифицирует слой смолы. На этапе обратной промывки вода течет из поддонного распределителя вверх через слой смолы и выходит из сервисного распределителя в отходы. Восходящий поток поднимает и расширяет смолу, позволяя удалять твердые частицы и мелкие частицы смолы, а также классифицировать смолу. Классификация смолы приводит к тому, что более мелкие гранулы оказываются наверху устройства, а более крупные оседают на дне.Это улучшает распределение регенерирующей химической и технической воды.

Обратная промывка должна продолжаться не менее 10 минут или до тех пор, пока стоки из выпускного отверстия обратной промывки не станут прозрачными. Поток обратной промывки должен быть достаточным для увеличения объема слоя смолы на 50% или более, в зависимости от доступного надводного слоя. Недостаточная обратная промывка может привести к загрязнению слоя и образованию каналов. Чрезмерная скорость потока обратной промывки приводит к потере смолы. Скорость потока обратной промывки обычно варьируется от 4-8 (температура окружающей среды) до 12-15 (горячее обслуживание) галлонов в минуту на квадратный фут площади кровати, но следует следовать рекомендациям каждого производителя.Способность воды расширять смолу сильно зависит от температуры. Для расширения слоя с холодной водой требуется меньший поток, чем с теплой водой. Расширение слоя смолы следует регулярно проверять, а скорость потока регулировать по мере необходимости для поддержания надлежащего расширения слоя.

Обычно вода для обратной промывки представляет собой фильтрованную сырую воду. Вода, выходящая из выпускного отверстия обратной промывки, не изменяется по химическому составу, но может содержать взвешенные вещества. В целях экономии воды сточные воды обратной промывки можно возвращать в осветлитель или фильтровать сточные воды для очистки.

Регенерация (Рассол). После обратной промывки применяется регенерирующий раствор. Поток солевого раствора поступает в установку через распределитель регенерата и стекает вниз через слой смолы с небольшой скоростью (обычно от 0,5 до 1 гал/мин на квадратный фут смолы). Поток рассола собирается через дренаж и направляется в отходы. Низкая скорость потока увеличивает контакт между соляным раствором и смолой. Для достижения оптимальной эффективности рассола крепость раствора должна составлять 10% при вводе рассола.

Смещение (медленная промывка). После введения регенерирующего солевого раствора медленный поток воды продолжается через систему распределения регенерирующего агента. Этот поток воды вытесняет регенерант через слой с желаемой скоростью потока. Стадия вытеснения завершает регенерацию смолы, обеспечивая надлежащий контакт регенеранта с нижней частью слоя смолы. Расход вытесняющей воды обычно равен расходу, используемому для разбавления концентрированного рассола.Продолжительность этапа вытеснения должна быть достаточной для того, чтобы через устройство прошел приблизительно один объем воды из слоя смолы. Это обеспечивает «пробку» вытесняющей воды, которая постепенно полностью перемещает рассол через слой.

Быстрое полоскание. После завершения вытесняющей промывки вода подается через впускной распределитель с высокой скоростью потока. Эта промывочная вода удаляет остатки рассола, а также любую остаточную жесткость из слоя смолы. Скорость быстрого ополаскивания обычно составляет от 1.5 и 2 галлона в минуту на квадратный фут смолы. Иногда это определяется скоростью обслуживания умягчителя.

Первоначально стоки промывки содержат большое количество жесткости и хлорида натрия. Обычно жесткость вымывается из умягчителя перед избытком хлорида натрия. Во многих операциях умягчитель можно вернуть в эксплуатацию, как только жесткость достигнет заданного уровня, но в некоторых случаях требуется промывка до тех пор, пока содержание хлоридов в сточных водах или проводимость не будут близки к уровням входящих. Эффективная быстрая промывка важна для обеспечения высокого качества сточных вод во время сервисного обслуживания.Если умягчитель находился в режиме ожидания после регенерации, можно использовать второе быстрое полоскание, известное как сервисное полоскание, для удаления любой жесткости, которая попала в воду во время ожидания.

ГОРЯЧИЙ ЦЕОЛИТ РАЗМЯГЧЕНИЕ

Умягчители на основе цеолита

можно использовать для удаления остаточной жесткости в сточных водах горячей технологической извести или известково-содового умягчителя. Горячие технологические стоки проходят через фильтры, а затем через слой сильнокислотного катионита в натриевой форме (рис. 8-7).Оборудование и работа умягчителя на горячем цеолите аналогичны умягчителю с температурой окружающей среды, за исключением того, что клапаны, трубопроводы, контроллеры и контрольно-измерительные приборы должны быть рассчитаны на высокую температуру (220-250°F). Стандартную сильную катионитную смолу можно использовать при температурах до 270°F, но для более длительного срока службы рекомендуется гель премиум-класса или макросетчатая смола. При эксплуатации цеолитной системы после умягчителя горячего процесса важно спроектировать систему таким образом, чтобы исключить скачки потока в установке для производства горячей извести.Общие конструкции включают использование резервуаров для хранения воды обратной промывки в установке для производства горячей извести и расширенные медленные промывки для цеолита вместо стандартной быстрой промывки.

Применение и преимущества

Накипь и отложения в бойлерах, а также образование нерастворимого мыльного творога в процессе промывки вызвали большой спрос на умягченную воду. Поскольку умягчители на основе цеолита натрия способны экономически удовлетворить этот спрос, они широко используются при подготовке воды для котлов низкого и среднего давления, прачечных и химических процессов.Умягчение цеолитом натрия также имеет следующие преимущества по сравнению с другими методами умягчения:

• обработанная вода имеет очень низкую склонность к образованию накипи, поскольку умягчение цеолитом снижает уровень жесткости большинства источников воды до уровня менее 2 частей на миллион
• операция проста и надежна; автоматические и полуавтоматические средства управления регенерацией доступны по разумной цене

Соль

• недорогая и простая в обращении
• не образуется отработанный шлам; обычно утилизация отходов не представляет проблемы
• в определенных пределах изменения расхода воды мало влияют на качество очищенной воды
• , так как эффективная работа может быть обеспечена в установках практически любого размера, умягчители на основе цеолита натрия подходят как для больших, так и для малых установок

Ограничения

Хотя умягчители на основе цеолита натрия эффективно снижают жесткость воды, растворенную в воде, общее содержание твердых веществ, щелочность и кремнезем в воде остаются неизменными.Умягчитель на основе цеолита натрия не является прямой заменой умягчителю с горячей известью и содой. Заводы, которые заменили свои умягчители горячего процесса только умягчителями на основе цеолита, столкнулись с проблемами с уровнем кремнезема и щелочностью в своих котлах.

Поскольку смола является таким эффективным фильтром, умягчители на основе цеолита натрия не действуют эффективно на мутной воде. Продолжительная работа с мутностью входящего потока, превышающей 1,0 JTU, приводит к загрязнению слоя, сокращению интервалов обслуживания и плохому качеству сточных вод.Подходит большинство городских и колодезных вод, но многие поверхностные источники должны быть очищены и отфильтрованы перед использованием.

Смола может быть загрязнена примесями тяжелых металлов, таких как железо и алюминий, которые не удаляются в ходе обычной регенерации. Если в водопроводе присутствует избыток железа или марганца, смолу необходимо периодически очищать. Всякий раз, когда алюминиевые коагулянты используются перед цеолитными умягчителями, надлежащая работа оборудования и тщательный контроль рН осветлителя необходимы для хорошей работы умягчителя.

Сильные окислители в сырой воде разрушают смолу. Хлор, присутствующий в большинстве коммунальных материалов, является сильным окислителем и должен быть удален до умягчения цеолита фильтрацией с активированным углем или реакцией с сульфитом натрия.

ДЕМИНЕРАЛИЗАЦИЯ

Одного умягчения недостаточно для большинства питательной воды котлов высокого давления и для многих технологических потоков, особенно тех, которые используются в производстве электронного оборудования. В дополнение к удалению жесткости эти процессы требуют удаления всех растворенных твердых веществ, таких как натрий, кремнезем, щелочность и анионы минералов (Cl¯, SO ₄ ¯, NO ₃ ¯).

Деминерализация воды – это удаление практически всех неорганических солей путем ионного обмена. В этом процессе сильнокислотный катионит в водородной форме превращает растворенные соли в соответствующие им кислоты, а сильноосновной анионит в форме гидроксида удаляет эти кислоты. Деминерализация дает воду, по качеству аналогичную дистилляции, но с меньшими затратами для большинства пресных вод.

Принципы обессоливания

Система деминерализации состоит из одной или нескольких колонок с ионообменной смолой, включающих в себя сильнокислотный катионный блок и сильноосновной анионный блок.Катионит обменивает водород на катионы сырой воды, как показывают следующие реакции:

Мерой общей концентрации сильных кислот в катионных стоках является свободная минеральная кислотность (FMA). Как показано на рис. 8-8, при типичном запуске службы содержимое FMA остается стабильным большую часть времени. Если бы катионный обмен был эффективен на 100%, FMA от теплообменника был бы равен теоретической минеральной кислотности (TMA) воды. FMA обычно немного ниже, чем TMA, потому что небольшое количество натрия просачивается через катионообменник.Величина утечки натрия зависит от уровня регенерации, расхода и доли натрия по отношению к другим катионам в сырой воде. Как правило, утечка натрия увеличивается по мере увеличения отношения натрия к общему количеству катионов.

По мере того, как катионообменная установка приближается к истощению, FMA в сточных водах резко падает, что указывает на необходимость вывода теплообменника из эксплуатации. В это время смолу следует регенерировать раствором кислоты, который возвращает обменные центры в водородную форму.Серная кислота обычно используется из-за ее доступной стоимости и доступности. Однако неправильное использование серной кислоты может вызвать необратимое загрязнение смолы сульфатом кальция.

Чтобы предотвратить это, серная кислота обычно применяется с высокой скоростью потока (1 галлон в минуту на квадратный фут смолы) и начальной концентрацией 2% или менее. Концентрацию кислоты постепенно увеличивают до 6-8% до полной регенерации.

В некоторых установках для регенерации используется соляная кислота.Это требует использования специальных конструкционных материалов в регенерирующей системе. Как и в случае установки с цеолитом натрия, требуется избыток регенеранта (серной или соляной кислоты), в три раза превышающий теоретическую дозу.

Для завершения процесса обессоливания воду из катионитной установки пропускают через сильноосновную анионообменную смолу в гидроксидной форме. Смола обменивает ионы водорода как на сильно ионизированные минеральные ионы, так и на более слабо ионизированные угольную и кремниевую кислоты, как показано ниже:

Приведенные выше реакции показывают, что деминерализация полностью удаляет катионы и анионы из воды.В действительности, поскольку реакции ионного обмена являются равновесными реакциями, происходит некоторая утечка. Большая часть утечек из катионитов приходится на натрий. Эта утечка натрия преобразуется в гидроксид натрия в анионном блоке. Таким образом, рН выходящего потока двухслойной катионно-анионной системы деминерализации является слабощелочным. Щелочь, образующаяся в анионах, вызывает небольшую утечку кремнезема. Степень утечки анионов зависит от химического состава обрабатываемой воды и используемой дозы регенерирующего средства.

Деминерализация с использованием сильных анионных смол удаляет диоксид кремния, а также другие растворенные твердые вещества. Выходящий кремнезем и электропроводность являются важными параметрами, которые необходимо контролировать во время обслуживания деминерализатора. Как показано на рис. 8-9, в конце быстрой промывки как диоксид кремния, так и электропроводность низкие.

Когда в конце рабочего цикла происходит прорыв кремнезема, уровень кремнезема в очищенной воде резко возрастает. Часто проводимость воды на мгновение уменьшается, а затем быстро возрастает.Это временное падение проводимости легко объяснимо. Во время нормального обслуживания большая часть проводимости сточных вод связана с небольшим уровнем гидроксида натрия, образующегося в анионообменнике. Когда происходит прорыв диоксида кремния, гидроксид становится недоступным, а натрий из катионита превращается в силикат натрия, проводящий гораздо меньше, чем гидроксид натрия. По мере истощения анионита прорываются ионы минералов с большей проводимостью, что приводит к последующему увеличению проводимости.

При обнаружении окончания работы деминерализатора устройство должно быть немедленно выведено из эксплуатации. Если деминерализатору позволяют продолжать работу после точки останова, уровень кремнезема в очищенной воде может подняться выше уровня поступающей воды из-за концентрации кремнезема, которая происходит в анионообменной смоле во время работы.

Сильноосновные анионообменники

регенерируются 4% раствором едкого натра. Как и в случае регенерации катионов, относительно высокая концентрация гидроксида запускает реакцию регенерации.Чтобы улучшить удаление кремнезема из слоя смолы, регенерирующую щелочь обычно нагревают до 120°F или до температуры, указанной производителем смолы. Удаление кремнезема также улучшается за счет предварительного нагрева слоя смолы перед введением теплой щелочи.

Оборудование и эксплуатация

Оборудование, используемое для катионно-анионной деминерализации, аналогично используемому для умягчения цеолитом. Основное отличие состоит в том, что сосуды, клапаны и трубопроводы должны быть изготовлены из коррозионностойких материалов (или облицованы ими).Резина и поливинилхлорид (ПВХ) обычно используются для футеровки ионообменных сосудов. Системы управления и регенерации для деминерализаторов более сложны, что позволяет использовать такие усовершенствования, как ступенчатая регенерация кислотой и теплой щелочью.

Деминерализаторы

по действию аналогичны цеолитным умягчителям. Рекомендации по скорости потока для деминерализатора составляют от 6 до 10 галлонов в минуту на квадратный фут смолы. Скорость потока более 10 галлонов в минуту на квадратный фут смолы вызывает повышенную утечку натрия и кремнезема с некоторыми видами воды.Анионит намного легче катионита. Следовательно, скорость потока обратной промывки для анионообменных смол намного ниже, чем для катионообменных смол, и на расширение анионита больше влияет температура воды, чем на расширение катионита. Вода, используемая для каждой стадии регенерации анионита, не должна быть жесткой, чтобы предотвратить осаждение солей жесткости в слое щелочного анионита.

Приборы непрерывной проводимости и анализаторы кремнезема обычно используются для контроля качества сточных вод с анионами и определения необходимости регенерации.В некоторых случаях датчики проводимости помещают в слой смолы над дренажными коллекторами для обнаружения истощения смолы до того, как произойдет прорыв кремнезема в очищенную воду.

Преимущества и ограничения

Деминерализаторы

могут производить воду высокой чистоты практически для любого использования. Деминерализованная вода широко используется в качестве питательной воды для котлов высокого давления и для многих технологических вод. Качество произведенной воды сравнимо с дистиллированной водой, обычно за небольшую часть стоимости.Деминерализаторы бывают самых разных размеров. Системы варьируются от лабораторных колонн, производящих всего несколько галлонов в час, до систем, производящих тысячи галлонов в минуту.

Как и другие системы ионного обмена, для эффективной работы деминерализаторов требуется фильтрованная вода. Перед деминерализацией следует избегать смолистых загрязнений и разлагающих агентов, таких как железо и хлор. Аниониты очень восприимчивы к загрязнению и воздействию органических материалов, присутствующих во многих источниках поверхностной воды.Некоторые формы кремнезема, известные как коллоидные или нереакционноспособные, не удаляются деминерализатором. Горячая щелочная котельная вода растворяет коллоидный материал, образуя простые силикаты, подобные тем, которые поступают в котел в растворимом виде. Как таковые, они могут образовывать отложения на поверхности труб и улетучиваться в пар.

ДЕАЛКАЛИЗАЦИЯ

Часто рабочие условия котла или процесса требуют удаления жесткости и снижения щелочности, но не удаления других твердых веществ.Умягчение цеолитом не снижает щелочность, а деминерализация слишком затратна. Для таких ситуаций используется процесс дезактивации. Наиболее часто используемыми процессами являются декальцинация цеолитом натрия/водородным цеолитом (разделенный поток), дещелочная декальцинация хлорид-анионом и слабокислотным катионитом.

Цеолит натрия/водородный цеолит (разделенный поток) Декальцинация

В декальцинаторах с разделенным потоком часть сырой воды проходит через умягчитель на основе цеолита натрия.Остаток проходит через катионит сильной кислоты в форме водорода (водородный цеолит). Выходящий поток из цеолита натрия объединяют с выходящим потоком водородного цеолита. Сточные воды установки цеолита водорода содержат угольную кислоту, полученную за счет щелочности сырой воды, и свободные минеральные кислоты. Когда два потока объединяются, свободная минеральная кислота в выходящем потоке цеолита водорода преобразует щелочность карбоната натрия и бикарбоната в выходящем потоке цеолита натрия в угольную кислоту, как показано ниже:

Угольная кислота нестабильна в воде.Он образует углекислый газ и воду. Смешанные стоки направляются в декарбонизатор или дегазатор, где двуокись углерода удаляется из воды противотоком воздуха. На рис. 8-10 показана типичная система дещелализации с разделенным потоком.

Желаемый уровень щелочности смешанной воды можно поддерживать, контролируя процентное содержание цеолита натрия и цеолита водорода в смеси. Более высокий процент воды с цеолитом натрия приводит к более высокой щелочности, а повышенный процент воды с цеолитом водорода снижает щелочность.

В дополнение к снижению щелочности декальцинатор с разделенным потоком уменьшает общее количество растворенных твердых веществ в воде. Это важно для воды с высокой щелочностью, потому что проводимость этих вод влияет на процесс и может ограничивать циклы концентрирования котлов.

Цеолит натрия/хлоридный анион Декальцинация

Сильноосновная анионная смола в форме хлорида может использоваться для снижения щелочности воды. Вода проходит через умягчитель на основе цеолита, а затем через анионный блок, который заменяет ионы карбоната, бикарбоната, сульфата и нитрата ионами хлорида, как показано в следующих реакциях:

Средство для удаления щелочи с анионом хлорида снижает щелочность примерно на 90%, но не уменьшает общее содержание твердых веществ.Когда смола приближается к истощению, щелочность очищенной воды быстро увеличивается, сигнализируя о необходимости регенерации.

Умягчитель на основе цеолита регенерируется, как описано выше. Кроме того, анионная смола также регенерируется соляным раствором хлорида натрия, который возвращает смолу в хлоридную форму. Часто в регенерирующий солевой раствор добавляют небольшое количество каустической соды для улучшения удаления щелочности.

Слабокислотный катион декальцинации

В другом методе удаления щелочи используются слабокислотные катиониты.Слабокислотные смолы по действию аналогичны сильнокислотным катионитам, но обмениваются только на катионы, связанные с щелочностью, как показывают следующие реакции:

, где Z представляет собой смолу. Образовавшуюся угольную кислоту (H ₂ CO ₃ ) удаляют декарбонизатором или дегазатором, как в системе с разделенным потоком.

Идеальный входной поток для слабокислотной катионной системы имеет уровень жесткости, равный щелочности (оба значения выражены в ppm как CaCO ₃ ).В водах с более высокой щелочностью, чем жесткость, щелочность не снижается до самого низкого уровня. В водах, содержащих большую жесткость, чем щелочность, некоторая жесткость остается после обработки. Обычно эти воды необходимо полировать смягчителем на основе цеолита натрия для удаления жесткости. Во время начального периода работы слабокислотных катионов (первые 40-60%) некоторые катионы, связанные с минеральными анионами, обмениваются, образуя небольшое количество минеральных кислот в сточных водах. По мере прохождения рабочего цикла в стоках появляется щелочность.Когда щелочность сточных вод превышает 10 % щелочности поступающих, установка выводится из эксплуатации и регенерируется 0,5 % раствором серной кислоты. Концентрация регенерирующей кислоты должна поддерживаться ниже 0,5-0,7%, чтобы предотвратить осаждение сульфата кальция в смоле. Слабокислотный обмен катионита очень эффективен. Таким образом, необходимое количество кислоты практически равно (химически) количеству катионов, удаленных во время рабочего цикла.

Если материалы конструкции последующего оборудования или процесса в целом не выдерживают минеральной кислотности, присутствующей во время начальных частей рабочего цикла, перед окончательной промывкой через регенерированную слабокислотную смолу пропускают соляной раствор.Этот раствор удаляет минеральную кислотность без существенного влияния на качество или продолжительность последующего цикла.

Оборудование, используемое для декальцинатора слабокислотных катионов, аналогично оборудованию, используемому для сильнокислотного катионита, за исключением смолы. В одном варианте стандартной конструкции используется слой слабокислотной смолы поверх сильнокислотной катионитной смолы. Поскольку он легче, слабокислотная смола остается сверху. Слоистая система смолы регенерируется серной кислотой, а затем рассолом хлорида натрия.Солевой раствор переводит сильнокислотную смолу в натриевую форму. Затем эта смола действует как полирующий смягчитель.

Прямой впрыск кислоты

В процессе прямой закачки кислоты и декарбонизации кислота используется для преобразования щелочности в угольную кислоту. Угольная кислота диссоциирует с образованием двуокиси углерода и воды, и двуокись углерода удаляется в декарбонизаторе. К использованию системы впрыска кислоты следует подходить с осторожностью, потому что избыточная подача кислоты или неисправность в системе контроля pH может привести к образованию кислоты в питательной воде, которая разъедает железные поверхности систем питательной воды и котлов.Требуется надлежащий мониторинг pH и контролируемая подача щелочи после декарбонизации.

Преимущества и ограничения систем дезактивации

Системы ионообменной декальцинации производят воду без жесткости, с низкой щелочностью по разумной цене и с высокой степенью надежности. Они хорошо подходят для обработки питательной воды для котлов среднего давления и технологической воды для производства напитков. Системы с разделенным потоком и слабокислые катиониты также снижают общее количество растворенных твердых веществ.В дополнение к этим преимуществам необходимо учитывать следующие недостатки:

• декальцинаторы не полностью удаляют щелочность и не влияют на содержание кремнезема в воде

Декальцинаторы

• требуют такой же чистоты входящего потока, как и другие процессы ионного обмена; необходимо использовать фильтрованную воду с низким содержанием потенциальных загрязнителей
• вода, полученная в системе декальцинации с использованием декарбонизатора с принудительной тягой, насыщается кислородом, поэтому она потенциально вызывает коррозию

ПРОТИВОТОЧНАЯ И СМЕШАННАЯ ДЕИОНИЗАЦИЯ

Из-за повышения рабочего давления в котлах и производства продуктов, требующих очищенной от загрязнений воды, растет потребность в воде более высокого качества, чем могут обеспечить катионно-анионные деминерализаторы.Поэтому возникла необходимость модификации стандартного процесса обессоливания для повышения чистоты очищаемой воды. Наиболее значительные улучшения чистоты деминерализованной воды были достигнуты при использовании противоточных катионитов и теплообменников смешанного действия.

Противоточные катионообменники

В традиционной системе деминерализации поток регенерирующего агента течет в том же направлении, что и рабочий поток, вниз через слой смолы. Эта схема известна как прямоточная работа и является основой для большинства конструкций систем ионного обмена.Во время регенерации прямоточной установки загрязняющие вещества вытесняются через слой смолы во время регенерации. В конце регенерации некоторые ионы, преимущественно ионы натрия, остаются на дне слоя смолы. Поскольку верхняя часть слоя была подвергнута воздействию свежего регенеранта, она сильно регенерирована. По мере того, как вода проходит через смолу во время работы, обмен катионов сначала происходит в верхней части слоя, а затем перемещается вниз через смолу по мере истощения слоя.Ионы натрия, оставшиеся в слое во время регенерации, диффундируют в декатионированную воду до того, как она покинет сосуд. Эта утечка натрия поступает в анионную установку, где при анионном обмене образуется щелочь, повышающая pH и проводимость деминерализованной воды.

В регенерируемом катионите с противотоком регенерант течет в направлении, противоположном рабочему потоку. Например, если рабочий поток идет вниз через слой, поток регенерирующей кислоты идет вверх через слой.В результате наиболее регенерируемая смола находится там, где техническая вода выходит из сосуда. Смола с высокой степенью регенерации удаляет небольшое количество загрязняющих веществ, которые не удалось удалить в верхней части слоя. Это приводит к более высокой чистоте воды, чем могут обеспечить прямоточные конструкции. Чтобы максимизировать контакт между кислотой и смолой и предотвратить смешивание наиболее регенерированной смолы с остальной частью слоя, слой смолы должен оставаться сжатым во время введения регенеранта. Это сжатие обычно достигается одним из двух способов:

Теплообменники смешанного действия

В теплообменнике смешанного действия катионит и анионит смешаны в одном сосуде.Когда вода течет через слой смолы, процесс ионного обмена повторяется много раз, «полируя» воду до очень высокой чистоты. Во время регенерации смола разделяется на отдельные катионные и анионные фракции, как показано на рис. 8-12. Смола отделяется обратной промывкой, при этом более легкая анионная смола оседает поверх катионной смолы. Регенерирующая кислота вводится через нижний распределитель, а щелочь – через распределители над слоем смолы. Потоки регенерата встречаются на границе между катионитом и анионитом и выводятся через коллектор, расположенный на границе раздела смолы.После введения реагента и вытесняющей промывки воздух и вода используются для смешивания смол. Затем смолы промываются, и установка готова к работе.

Противоточные системы и системы со смешанным слоем производят более чистую воду, чем обычные катионно-анионные деминерализаторы, но требуют более сложного оборудования и имеют более высокую начальную стоимость. Более сложные последовательности регенерации требуют более пристального внимания оператора, чем стандартные системы. Особенно это касается смешанной кровати.

ПРОЧИЕ ПРОЦЕССЫ ДЕМИНЕРАЛИЗАЦИИ

Стандартный катионно-анионный процесс был модифицирован во многих системах для сокращения использования дорогостоящих регенерантов и образования отходов. Модификации включают использование декарбонизаторов и дегазаторов, слабокислотных и слабоосновных смол, отходов сильноосновного анионного каустика (для регенерации слабоосновных анионообменников) и утилизации части отработанного каустика для последующих циклов регенерации. Несколько различных подходов к деминерализации с использованием этих процессов показаны на рис. 8-13.

Декарбонизаторы и дегазаторы

Декарбонизаторы и дегазаторы экономически выгодны для многих систем обессоливания, поскольку они уменьшают количество щелочи, необходимой для регенерации. Вода из катионита разбивается на мелкие капли с помощью распылителей и лотков или набивается в декарбонизатор. Затем вода течет через поток воздуха, идущего в противоположном направлении. Углекислота, присутствующая в выбросах катионов, диссоциирует на углекислый газ и воду.Углекислый газ удаляется из воды воздухом, что снижает нагрузку на анионообменники. Типичные декарбонизаторы с принудительной тягой способны удалять углекислый газ до 10-15 частей на миллион. Однако вода, выходящая из декарбонатора, насыщена кислородом.

В вакуумном дегазаторе капли воды вводятся в насадочную колонку, работающую под вакуумом. Углекислый газ удаляется из воды благодаря пониженному парциальному давлению в вакууме. Вакуумный дегазатор обычно снижает содержание углекислого газа до уровня менее 2 частей на миллион, а также удаляет большую часть кислорода из воды.Однако приобрести и эксплуатировать вакуумные дегазаторы дороже, чем декарбонизаторы с принудительной тягой.

Слабокислотные и слабоосновные смолы

Смолы со слабыми функциональными свойствами имеют гораздо более высокую эффективность регенерации, чем их аналоги с сильными функциональными свойствами. Слабокислотные катиониты, как описано в разделе о снижении щелочности, обмениваются с катионами, связанными с щелочностью. Слабоосновные смолы обмениваются анионами неорганических кислот (SO ₄ ¯, Cl¯, NO ₃ ¯) в растворе сильной кислоты.Эффективность регенерации слабых смол практически стехиометрична, для удаления 1 кг ионов (как CaCO ₃ ) требуется лишь немногим более 1 кг регенерирующего иона (как CaCO ₃ ). Прочные смолы требуют в три-четыре раза больше регенеранта для того же удаления загрязняющих веществ.

Слабоосновные смолы настолько эффективны, что общепринятой практикой является регенерация слабоосновного обменника с помощью части «отработанного» каустика после регенерации сильноосновной анионита.Первую фракцию каустика из сильноосновной единицы отправляют в отходы, чтобы предотвратить загрязнение кремнеземом слабоосновной смолы. Оставшаяся щелочь используется для регенерации слабоосновной смолы. Дополнительным свойством слабоосновных смол является их способность удерживать природные органические материалы, загрязняющие сильноосновные смолы, и высвобождать их во время цикла регенерации. Благодаря этой способности слабоосновные смолы обычно используются для защиты сильноосновных смол от вредного органического загрязнения.

Повторное использование регенерата

Из-за высокой стоимости каустической соды и растущих проблем с утилизацией отходов многие системы деминерализации в настоящее время оснащены функцией регенерации каустической соды.Система регенерации использует часть отработанного каустика от предыдущей регенерации в начале следующего цикла регенерации. После повторного использования каустика следует свежий каустик для завершения регенерации. Затем новый каустик используется для следующей регенерации. Как правило, серная кислота не регенерируется, поскольку она дешевле, а осаждение сульфата кальция представляет собой потенциальную проблему.

ПОЛИРОВКА КОНДЕНСАТОМ

Применение ионного обмена не ограничивается подпиткой технологической воды и котловой воды.Ионный обмен можно использовать для очистки или полировки возвращаемого конденсата, удаления продуктов коррозии, которые могут вызывать вредные отложения в котлах.

Обычно загрязняющими веществами в конденсатной системе являются твердые частицы железа и меди. Низкие уровни других загрязняющих веществ могут попасть в систему из-за утечек конденсатора и уплотнения насоса или переноса котловой воды с паром. Полировщики конденсата отфильтровывают твердые частицы и удаляют растворимые загрязнения путем ионного обмена.

Большинство машин для полировки конденсата на бумажных фабриках работают при температурах, приближающихся к 200°F, что исключает использование анионита.Катионит, который стабилен до температуры выше 270°F, используется для глубокой полировки конденсата в этих применениях. Смола регенерируется раствором хлорида натрия, как и в цеолитовом умягчителе. В ситуациях, когда утечка натрия из полировщика неблагоприятно влияет на внутреннюю химическую программу котловой воды или пар снижает чистоту воды, смолу можно регенерировать с помощью раствора ионизированного амина, чтобы предотвратить эти проблемы.

Рабочий расход для глубокой полировки (20-50 галлонов в минуту на квадратный фут площади поверхности смолы) очень высок по сравнению с обычным умягчителем.Допустимы высокие скорости потока, поскольку уровень растворимых ионов в конденсате обычно может быть очень низким. Железо в виде частиц и медь удаляются фильтрацией, а количество растворенных загрязняющих веществ снижается за счет обмена на натрий или амин в смоле.

Регенерация конденсата катионитовой смолы с глубоким слоем регенерируется с помощью 15 фунтов хлорида натрия на кубический фут смолы, аналогично тому, как это используется для обычной регенерации цеолита натрия. Солюбилизирующий или восстанавливающий агент часто используется для облегчения удаления железа.Иногда дополнительный коллектор обратной промывки располагается непосредственно под поверхностью слоя смолы. Этот подповерхностный распределитель, используемый перед обратной промывкой, вводит воду для разрушения корки, которая образуется на поверхности смолы между регенерациями.

Важным моментом является выбор смолы для полировки конденсата. Поскольку высокие перепады давления создаются высокими скоростями рабочего потока и загрузками твердых частиц, а также поскольку многие системы работают при высоких температурах, структура смолы подвергается значительным нагрузкам.Гелеобразную или макропористую смолу высшего качества следует использовать для полировки конденсата в глубоком слое.

В системах, требующих полного удаления растворенных твердых частиц и твердых частиц, можно использовать полировщик конденсата со смешанным слоем. Температура конденсата должна быть ниже 140°F, что является максимальной продолжительной рабочей температурой для анионита. Кроме того, расход через устройство обычно снижается примерно до 20 галлонов в минуту/фут².

Ионообменные смолы

также используются как часть системы предварительной фильтрации, как показано на рис. 8-14, для очистки конденсата.Смола измельчается и смешивается в суспензию, которая используется для покрытия отдельных септ в емкости фильтра. Порошкообразная смола представляет собой очень тонкую фильтрующую среду, которая улавливает твердые частицы и удаляет некоторые растворимые загрязнения путем ионного обмена. Когда фильтрующий материал засоряется, материал предварительного покрытия утилизируется, а перегородки покрывают свежей суспензией порошкообразной смолы.

ПРОБЛЕМЫ СИСТЕМЫ ОБЩЕГО ИОНООБМЕНА

Как и в любой динамической операционной системе, включающей электрическое и механическое оборудование и химические операции, в системах ионного обмена возникают проблемы.Проблемы обычно приводят к плохому качеству сточных вод, уменьшению продолжительности обслуживания или увеличению потребления регенеранта. Чтобы система ионного обмена работала эффективно и надежно, при каждом обнаружении проблем следует учитывать изменения качества воды, длины цикла или расхода регенеранта.

Диаграммы причинно-следственных связей для коротких циклов (Рисунок 8-15) и некачественных стоков (Рисунок 8-16) показывают, что существует множество возможных причин снижения производительности системы обессоливания.Некоторые из наиболее распространенных проблем обсуждаются ниже.

Эксплуатационные проблемы
Изменения качества сырой воды оказывают значительное влияние как на продолжительность цикла, так и на качество сточных вод, производимых ионообменной установкой. Хотя большинство колодезных вод имеют постоянное качество, состав большинства поверхностных вод сильно меняется с течением времени. Увеличение жесткости воды на 10 % для умягчителя на основе цеолита натрия приводит к сокращению срока службы на 10 %. Увеличение отношения натрия к общему количеству катионов вызывает повышенную утечку натрия из системы деминерализации.Для выявления таких отклонений необходимо регулярно проводить химический анализ воды, поступающей в ионообменники.

Другие причины проблем в работе ионного обмена включают:

• Неправильная регенерация, вызванная неправильными расходами, временем или концентрацией реагента. При регенерации ионообменных смол необходимо соблюдать рекомендации производителя.
• Каналообразование в результате высокой или низкой скорости потока, повышенного содержания взвешенных твердых частиц или плохой обратной промывки.Это вызывает преждевременное истощение, даже когда большая часть кровати находится в регенерированном состоянии.
• Загрязнение или деградация смолы из-за некачественного регенеранта.
• Неудачное удаление диоксида кремния из смолы, что может быть вызвано низкой температурой регенерирующей щелочи. Это может привести к увеличению утечки кремнезема и сокращению сроков службы.
• Избыток загрязняющих веществ в смоле из-за предыдущей эксплуатации с прошедшими исчерпывающими нагрузками. Поскольку в смоле содержится больше загрязняющих веществ, чем может удалить обычная регенерация, после продолжительного обслуживания требуется двойная регенерация.

Механические проблемы

Типичные механические проблемы, связанные с системами ионного обмена, включают:

• Негерметичные клапаны, что приводит к некачественному стоку и длительной промывке.
• Сломанный или засоренный распределитель, что приводит к засорению.
• Потери смолы из-за чрезмерной обратной промывки или выхода из строя защитного экрана нижнего дренажа или опорной среды.
• Катионная смола в анионном блоке, что приводит к увеличению времени промывки и утечке натрия в деминерализованную воду.
• Проблемы с приборами, такие как неисправные сумматоры или измерители проводимости, которые могут указывать на проблему, когда ее нет, или могут привести к использованию воды низкого качества. Инструментарий в зоне деминерализации следует регулярно проверять.

ЗАГРЯЗНЕНИЕ И РАЗЛОЖЕНИЕ СМОЛЫ

Смола может быть загрязнена загрязнителями, которые препятствуют процессу обмена. На рис. 8-17 показана смола, загрязненная железом. Смола также может подвергаться воздействию химических веществ, вызывающих необратимое разрушение.Некоторые материалы, такие как природные органические вещества (рис. 8-18), сначала загрязняют смолы, а затем с течением времени разлагают смолы. Это наиболее распространенная причина загрязнения и деградации ионообменных систем, и она обсуждается в разделе «Органическое загрязнение» далее в этой главе.

Причины загрязнения смолой

Железо и марганец . Железо может находиться в воде в виде неорганической соли двухвалентного или двухвалентного железа или в виде секвестрированного органического комплекса. Двухвалентное железо переходит в смолу, а трехвалентное нерастворимо и не растворяется.Трехвалентное железо покрывает катионит, предотвращая обмен. Для удаления этого железа необходимо использовать кислоту или сильный восстановитель. Органически связанное железо проходит через катионит и загрязняет анионит. Его необходимо удалить вместе с органическим материалом. Марганец, присутствующий в воде некоторых колодцев, загрязняет смолу так же, как и железо.

Алюминий . Алюминий обычно присутствует в виде гидроксида алюминия в результате использования квасцов или алюмината натрия для осветления или смягчения осадков.Алюминиевый флок, если он проходит через фильтры, покрывает смолу в умягчителе на основе цеолита натрия. Его удаляют очисткой либо кислотой, либо щелочью. Обычно алюминий не загрязняет систему деминерализации, поскольку он удаляется из смолы во время обычной регенерации.

Осадки жесткости . Осадки жесткости выносят через фильтр из умягчителя осадков или образуются после фильтрации путем доосаждения. Эти осадки загрязняют смолы, используемые для умягчения цеолита натрия.Их удаляют кислотой.

Сульфатные осадки. Осаждение сульфата кальция может происходить в сильнокислотной катионной установке, работающей в водородном цикле. В конце рабочего цикла верхняя часть слоя смолы богата кальцием. Если в качестве регенеранта используется серная кислота и ее вводят в слишком высокой концентрации или при слишком низкой скорости потока, происходит осаждение сульфата кальция, загрязняющего смолу. После образования сульфата кальция его очень трудно растворить; поэтому смола, загрязненная сульфатом кальция, обычно выбрасывается.Легкие случаи загрязнения сульфатом кальция можно устранить длительным вымачиванием в соляной кислоте.

Сульфат бария еще менее растворим, чем сульфат кальция. Если источник воды содержит измеримые количества бария, следует рассмотреть возможность регенерации соляной кислотой.

Масляное загрязнение . Масло покрывает смолу, блокируя прохождение ионов к местам обмена и от них. Для удаления масла можно использовать поверхностно-активное вещество. Следует проявлять осторожность при выборе поверхностно-активного вещества, которое не загрязняет смолу.Загрязненные маслом анионные смолы следует очищать только неионогенными поверхностно-активными веществами.

Микробиологическое загрязнение. Микробиологическое загрязнение может происходить в слоях смолы, особенно в слоях, которые могут оставаться без потока. Микробиологическое загрязнение может привести к серьезной закупорке слоя смолы и даже к механическому повреждению из-за чрезмерного перепада давления на загрязненной смоле. Если микробиологическое загрязнение в резервных блоках представляет собой проблему, следует использовать постоянный поток рециркуляционной воды, чтобы свести к минимуму проблему.Тяжелые условия могут потребовать применения подходящих стерилизующих агентов и поверхностно-активных веществ.

Кремнеземное обрастание . Загрязнение диоксидом кремния может происходить в сильноосновных анионных смолах, если температура регенерации слишком низкая, или в слабоосновных смолах, если выходящий каустик из установки SBA, используемый для регенерации слабоосновного элемента, содержит слишком много кремнезема. При низких уровнях pH в слабоосновной смоле может происходить полимеризация кремнезема. Это также может быть проблемой в исчерпавшей себя сильноосновной анионообменной смоле.Загрязнение кремнеземом удаляется длительным вымачиванием в теплой (120 ° F) каустической соды.

Причины необратимого разложения смолы

Окисление . Окислители, такие как хлор, разрушают как катионные, так и анионные смолы. Окислители разрушают поперечные связи дивинилбензола в катионной смоле, снижая общую прочность шарика смолы. По мере продолжения атаки катионит начинает терять свою сферическую форму и жесткость, что приводит к его уплотнению во время эксплуатации.Это уплотнение увеличивает перепад давления на слое смолы и приводит к образованию каналов, что снижает эффективную производительность установки.

В случае хлорирования сырой воды анионит не подвергается непосредственному воздействию, поскольку хлор поглощается катионитом. Однако последующие сильноосновные анионные смолы загрязняются некоторыми продуктами разложения из окисленных катионитов.

Если в сырой воде присутствует хлор, его следует удалить перед ионным обменом с помощью фильтрации с активированным углем или сульфита натрия.Приблизительно 1,8 промилле сульфита натрия требуется для потребления 1 промилле хлора.

Насыщенная кислородом вода, такая как вода, обнаруженная после декарбонизации с принудительной тягой, ускоряет разрушение мест сильного обмена оснований, которое происходит естественным образом с течением времени. Это также ускоряет деградацию из-за органического загрязнения.

Термическое разложение . Термическая деградация происходит, если анионит перегревается во время цикла обслуживания или регенерации. Это особенно верно для акриловых смол, которые имеют температурные ограничения до 100°F, и сильноосновных анионных смол Типа II, которые имеют температурный предел 105°F в форме гидроксида.

Органические загрязнения

Органическое загрязнение является наиболее распространенной и дорогостоящей формой загрязнения и деградации смолы. Обычно в колодезной воде обнаруживаются только низкие уровни органических материалов. Однако поверхностные воды могут содержать сотни частей на миллион природных и искусственных органических веществ. Природные органические вещества получают из разлагающейся растительности. Они ароматические и кислые по своей природе и могут образовывать комплексы с тяжелыми металлами, такими как железо. Эти загрязняющие вещества включают дубильные вещества, дубильные кислоты, гуминовые кислоты и фульвокислоты.

Изначально органические вещества блокируют участки сильного основания на смоле. Эта блокировка приводит к длительному заключительному полосканию и снижает способность к расщеплению соли. По мере того, как загрязнитель продолжает оставаться на смоле, он начинает разрушать участки сильного основания, снижая способность смолы расщеплять соли. Функциональность сайта меняется с сильной базы на слабую базу и, наконец, на неактивный сайт. Таким образом, смола на ранних стадиях разложения обладает высокой общей емкостью, но пониженной способностью к расщеплению солей.На этом этапе очистка смолы еще может вернуть часть, но не всю утраченную работоспособность. Потеря способности расщеплять соли снижает способность смолы удалять диоксид кремния и угольную кислоту.

Об органическом загрязнении анионита свидетельствует цвет стока из анионита при регенерации, который варьируется от цвета чая до темно-коричневого. Во время работы очищенная вода имеет более высокую электропроводность и более низкий рН.

Профилактика . Следующие методы используются по отдельности или в комбинации для уменьшения органического загрязнения:

• Предварительное хлорирование и осветление.Вода предварительно хлорируется в источнике, а затем очищается с помощью добавки для удаления органических веществ.
• Фильтрация через активированный уголь. Следует отметить, что угольный фильтр имеет ограниченную способность по удалению органических материалов и что эффективность удаления угля следует часто контролировать.
• Макропористая и слабоосновная смола опережает сильноосновную. Слабое основание или макропористая смола поглощают органический материал и вымываются во время регенерации.
• Специальные смолы.Были разработаны акриловые и другие специальные смолы, которые менее подвержены органическому загрязнению.

Осмотр и очистка . В дополнение к этим профилактическим процедурам программа регулярного осмотра и очистки ионообменной системы помогает сохранить срок службы анионита. В большинстве процедур очистки используется одно из следующих средств:

• Теплый (120°F) рассол и щелочь. Для улучшения очистки можно добавить мягкие окислители или солюбилизирующие агенты.
• Соляная кислота.Когда смолы также загрязнены значительным количеством железа, используются соляные кислоты.
• Растворы 0,25-0,5% гипохлорита натрия. Эта процедура разрушает органический материал, но также значительно ухудшает качество смолы. Чистка гипохлоритом считается крайней мерой.

Важно очистить смолу, загрязненную органическими веществами, до того, как произойдет чрезмерная необратимая деградация участков сильного основания. Очистка после необратимой деградации удаляет значительное количество органического материала, но не улучшает производительность устройства.Необходимо внимательно следить за состоянием смолы, чтобы определить оптимальный график очистки.

ИСПЫТАНИЯ И АНАЛИЗ СМОЛЫ

Чтобы отслеживать состояние ионообменной смолы и определять наилучшее время для ее очистки, необходимо периодически брать пробы смолы и анализировать их на физическую стабильность, уровни загрязнения и способность выполнять требуемый ионный обмен.

Образцы должны быть репрезентативными для всего слоя смолы. Таким образом, образцы должны быть собраны на разных уровнях внутри слоя, или для получения «кернового» образца следует использовать зерновой вор или полую трубу.Во время отбора проб следует осмотреть впускной патрубок и распределитель регенерата, а также отметить состояние верхней части слоя смолы. Чрезмерные холмы или впадины в слое смолы указывают на проблемы с распределением потока.

Образец смолы следует исследовать под микроскопом на наличие признаков загрязнения, растрескивания или поломки шариков. Его также следует проверить на физические свойства, такие как плотность и содержание влаги (Рисунок 8-19). Следует определить уровень органических и неорганических загрязнений в смоле и сравнить с известными стандартами и предыдущим состоянием смолы.Наконец, следует измерить расщепление соли и общую емкость образцов анионита, чтобы оценить скорость разложения или органического загрязнения.

Рис. 8-1. Микроскопический вид шариков ячеистой смолы (20-50 меш) сильнокислотного катионообменника сульфированного стирола-дивинилбензола. (Предоставлено компанией Rohm and Haas.)

Икс

Рисунок 8-2. Микроскопический вид макропористой сильноосновной анионита. (С разрешения Dow Chemical Company.)

Икс

Рис. 8-3.Химическая структурная формула сульфосильнокислотного катионита (Амберлит IR-120), (XL): поперечная связь; (ПК): полимерная цепь; (ES): сайт обмена; (EI): обменный ион.

Икс

Рис. 8-4. Схема гидратированного сильнокислотного катионита. (Предоставлено компанией Rohm and Haas.)

Икс

Рис. 8-5. Типичный профиль сточных вод умягчителя на основе цеолита натрия.

Икс

Рис. 8-6. Смягчитель на основе цеолита натрия. (Любезно предоставлено Graver Water Division, Ecodyne Corporation.)

Икс

Рис. 8-7. Комбинированная система умягчения горячей известью/горячим цеолитом. (Предоставлено Отделом водоподготовки Envirex, Inc.)

Икс

Рис. 8-8. Типичный профиль сточных вод для сильнокислотного катионита.

Икс

Рис. 8-9. Профиль проводимости/кремнезема для сильноосновного анионообменника.

Икс

Рис. 8-10. Разделительный умягчитель потока на основе цеолита натрия/цеолита водорода.

Икс

Рис. 8-11.Катионный профиль противотока, показывающий метод блокировки двойного потока кислоты.

Икс

Рис. 8-12. Важные шаги в последовательности регенерации теплообменника смешанного действия.

Икс

Рис. 8-13. Системы деминерализации.

Икс

Рис. 8-14. Средство для полировки конденсата в виде порошка смолы. (Предоставлено Graver Water Div., Ecodyne Corporation).

Икс

Рис. 8-15. Причинно-следственная диаграмма для коротких циклов в системе деминерализации с двумя слоями.

Икс

Рис. 8-16. Диаграмма причин и следствий плохого качества сточных вод в системе деминерализации с двумя слоями.

Икс

Рис. 8-17. Загрязненная железом смола.

Икс

Рис. 8-18. Анионит загрязнен органическим материалом.

Икс

Рис. 8-19. Периодический отбор проб и оценка смолы необходимы для поддержания производительности и эффективности на оптимальном уровне.

Икс

Схемы принятия социальных решений: типы и примеры — видео и стенограмма урока

Схемы социальных решений: Элементы

Но что такое схемы социальных решений? По сути, схемы принятия социальных решений представляют собой методы, неявно или подсознательно используемые группами для принятия коллективного решения.Психологи считают, что они могут наметить предсказуемое групповое поведение, потому что групповые решения обычно основаны на взаимодействии между четырьмя поведенческими элементами.

Во-первых, это индивидуальное предпочтение или планы и мнения каждого человека. Далее идет паттерн влияния , в котором некоторые люди в одних группах, как правило, обладают большей социальной властью, чем другие, а это означает, что их голоса будут более влиятельными. В-третьих, это групповые предпочтения , которые в основном относятся к прошлому поведению и прецедентам.Наконец, коллективный ответ , именно так группа фактически приходит к своему решению.

То, как взаимодействуют эти четыре элемента, может определить способ принятия решения группой. Мы рассмотрим четыре самые распространенные схемы принятия социальных решений, хотя есть и еще несколько.

Но сначала нам нужен сценарий. Нам нужна группа, перед которой стоит решение. Изменившее жизнь решение. Пицца. Итак, у нас есть группа из девяти друзей. Они собираются переночевать, но их делят между собой несколько разных пиццерий.К какому из них идти? Пришло время принять решение. Давайте рассмотрим несколько других схем, которые могут использовать люди.

1. Схема выигрыша большинства

Первая из наших схем принятия социальных решений называется схемой выигрыша большинства . Он работает именно так, как следует из названия, последнее слово за большинством в группе. Чтобы использовать наш пример, наша группа из девяти друзей не может выбрать между двумя пиццериями, поэтому они соглашаются провести голосование. Четыре человека говорят, что Дом, и пять человек говорят, что Ник.Поскольку все согласились с решением большинства, все направляются в ресторан Ника.

2. Схема большинства в две трети

Иногда достаточно простого большинства, чтобы убедить всю группу принять решение. Однако иногда требуется более четкое разграничение. Большинство в 51% по-прежнему составляет чуть больше половины, поэтому во многих случаях группы не придут к решению, пока примерно 2/3 группы не согласятся. В этом суть мажоритарной схемы в две трети голосов . Часто этого достаточно, чтобы убедить меньшинство принять решение группы.Итак, если наша группа обсуждает рестораны, но не принимает решения, пока шесть из девяти человек не согласились, они использовали схему большинства в две трети.

3. Схема «Правда побеждает»

Теперь представьте этот сценарий немного по-другому. Большинство людей в группе хотят пойти к Нику, и поэтому группа начинает двигаться в этом направлении. Затем кто-то открывает на своем телефоне веб-сайт отзывов о ресторанах и показывает всем, что у Дома отзывы лучше, а ресторану Ника недавно было предъявлено обвинение в нарушении санитарного законодательства.Теперь группа решает пойти к Дому. В схеме принятия социальных решений «выигрыш правды» групповое решение принимается на основе новой информации и исследований.

4. Схема первой смены

Что, если наша группа разделена поровну (от четырех до пяти) и никакой новой информации не поступает? Мы в тупике. Схема первой смены предсказывает, что тот, кто шевельнется первым, по сути, примет решение за группу. Если один человек, который хотел пойти к Дому, решит, что подойдет и к Нику, этого изменения мнения достаточно, чтобы нарушить статус-кво, и группа, скорее всего, пойдет к Нику.Таким образом, было принято групповое решение.

Итоги урока

Хорошо, давайте уделим минуту или две повторению. Как мы узнали из этого урока, групповые решения могут быть сложными, но также наблюдаемыми и предсказуемыми. Психологи называют методы, используемые группами для объединения индивидуальных реакций в коллективные решения, схемами социальных решений . Групповые решения обычно основаны на четырех элементах, которые могут сильно повлиять на то, какая схема будет наиболее эффективной.

Это:

1. Индивидуальные предпочтения , то есть планы и мнения каждого человека
2. Модели влияния , что происходит, когда некоторые люди в некоторых группах обладают большей социальной властью, чем другие, а это означает, что их голоса будут более влиятельными
3. Групповые предпочтения , которые в основном относятся к прошлому поведению и прецедентам
4. Коллективный ответ , как группа фактически приходит к своему решению

Хотя существует множество схем принятия социальных решений, наиболее распространены четыре.Схема , основанная на победе большинства, отдает решение в руки большинства. Схема с большинством в две трети требует более высокого большинства, прежде чем группа примет решение (две трети), но работает точно так же. В схеме «Победа правды» решение принимается на основе исследований и информации. Наконец, — схема первой смены , в которой один человек выходит из тупика, тем самым побуждая всех остальных на своей стороне последовать его примеру. Эти схемы могут быть мощными инструментами в принятии групповых решений, будь то вопросы жизни, смерти или даже пиццы.

Глава 6 — Информационная безопасность, из публикации Safeguarding Your Technology, NCES Publication 98-297 (Национальный центр статистики образования)

ГЛАВА 6 Защита вашей системы: Информационная безопасность         Термины «данные» и «информация» часто используются как синонимы, но информация относится к данным, имеющим значение.Например, «87 процентов» — это данные. Само по себе оно не имеет смысла, пока о нем не сообщается как о «показатель градации», и тогда оно становится информацией.   Введение в информационную безопасность Как указано в этом документе, одна из самых ценные активы это его информация . Местные, государственные и федеральные законы требуют что определенные виды информации (т.г., индивидуальные записи учащихся) быть защищены от несанкционированного доступа (см. Приложение B для FERPA Fact Лист). Этот аспект информационной безопасности часто называют защитой конфиденциальность. Хотя конфиденциальность иногда требуется законом, здравый смысл и передовая практика предполагают, что даже неконфиденциальные информация в системе тоже должна быть защищена — не обязательно от несанкционированного выпуска, а также от несанкционированной модификации и недопустимо влияет на его доступность. Компоненты информационной безопасности 20 Конфиденциальность: Предотвращение несанкционированного раскрытия и использования информация Целостность: Предотвращение несанкционированного создания, изменение или удаление информации Наличие: Предотвращение несанкционированной задержки или отказа информация     Часто задаваемые вопросы В.Если организация поддерживает физический, программный и пользовательский доступ безопасности, разве информационная безопасность не решается по умолчанию? А. Да и нет. Информационные резервные копии и их хранение наверняка надежнее когда здание находится в безопасности, программное обеспечение используется должным образом, и неавторизованные пользователи эффективно ограничены. Однако эти безопасности функции не имеют смысла, если информация, которая резервируется и Хранилище изначально не поддерживалось должным образом.Пока есть несомненно, что физическая, программная и пользовательская стратегии безопасности доступа способствуют защите информации, игнорируя те инициативы, которые направленный непосредственно на обеспечение безопасности информации не является мудрым планом.     Хотя шифрование предотвращает чтение вашей информации другими, зашифрованные файлы все же могут быть повреждены или уничтожены, так что они больше не будут вам полезны.   В. Существует ли программное обеспечение для защиты моей информации? A. Да, различные программные продукты могут помочь вашей организации в ее усилия по обеспечению безопасности своей информации и системы, а только тщательное, хорошо продуманное, и предпринял усилия по разработке и внедрению всеобъемлющей план безопасности окажется эффективным в долгосрочной перспективе. В.Разве не имеет смысла просто пойти дальше и зашифровать всю информацию? А. Не обязательно. Шифрование и дешифрование занимают много времени. Если информация является конфиденциальной, то дополнительное время на шифрование и расшифровка имеет смысл. Но если файлы не являются конфиденциальными, зачем вам замедлить скорость обработки для ненужного шага? И пока шифрование является хорошей практикой для конфиденциальной информации или информации который передается по незащищенным линиям, следует отметить, что сама по себе не является полной стратегией безопасности.Шифрование информации защищает файлы от нарушений конфиденциальности, но рискует несанкционированного или случайная модификация (включая уничтожение) и/или отказ в использовании по-прежнему настоящий.   Инструкции по разработке политики безопасности можно найти в главе 3.   Вопросы политики Возможно, больше, чем любой другой аспект системной безопасности, защита информация требует определенных процедурных и поведенческих действий.Информационная безопасность требует, чтобы файлы данных были правильно созданы, помечены , хранится и резервируется. Если учесть количество файлов, которые каждый использования работника, эти задачи явно представляют собой важное мероприятие. Разработчики политики могут положительно повлиять на эти усилия, проведя точный оценка рисков (включая правильное определение конфиденциальной информации сохраняется в системе). Они также должны оказывать организационную поддержку менеджеру по безопасности, поскольку он или она внедряет и контролирует безопасность нормативные документы.Менеджер по безопасности должен быть наделен полномочиями и бюджетом необходимо для надлежащего обучения персонала и последующего обеспечения соблюдения процедуры обеспечения информационной безопасности на всех уровнях организационной иерархии. Последним соображением для лиц, определяющих политику, является сохранение информации и утилизация. Вся информация имеет конечный жизненный цикл, и лица, определяющие политику, должны убедиться, что существуют механизмы, гарантирующие, что информация, больше не используется, утилизируется должным образом.   Как более подробно обсуждалось в главе 2, угроза — это любое действие, действующее лицо или событие, которые увеличивают риск.   Информационные угрозы (примеры) Как более подробно обсуждалось в главе 2, угроза — это любое действие, действующее лицо или событие, которое увеличивает риск.Примеры информационных угроз включают: Природные явления (например, удары молнии, старение и загрязнение среды) Преднамеренные действия по уничтожению (например, взлом и вирусы) Непреднамеренные деструктивные действия (например, случайная загрузка компьютерные вирусы, ошибки программирования и неразумное использование магнитных материалы в офисе)     Контрмера – это шаг, спланированный и предпринятый в противовес другому действию или потенциальному действию.     Меры противодействия информационной безопасности Следующие контрмеры решают проблемы информационной безопасности которые могут повлиять на ваши сайты. Эти стратегии рекомендуются, когда оценка риска выявляет или подтверждает необходимость противодействия потенциальному нарушения информационной безопасности вашей системы. Контрмеры бывают разных размеров, форм и уровней сложности.В этом документе делается попытка описать ряд стратегии, потенциально применимые к жизни в сфере образования организации. Стремясь сохранить этот фокус, те контрмеры, которые маловероятны для применения в образовании организации сюда не входят. Если после оценки риска например, ваша группа безопасности определяет, что ваша организация требует высококлассных контрмер, таких как сканеры сетчатки глаза или голосовые анализаторов, вам нужно будет обратиться к другим справочникам по безопасности и возможно, нанять надежного технического консультанта.         Безопасная передача информации (в том числе электронная почта ): Использовать электронную почту только для обычной офисной связи: Никогда не отправлять конфиденциальная информация, как электронная почта. Если электронная почта обязательно должна быть используется, зашифруйте файл и отправьте его как вложение, а не в текст сообщения электронной почты. Зашифруйте все, прежде чем оно покинет вашу рабочую станцию: Даже ваш пароль должен быть зашифрован перед тем, как покинуть рабочую станцию на пути к сетевому серверу — иначе это может быть перехватывается при передаче по сетевым соединениям. Физически защитите свои устройства шифрования данных и ключи : Магазин их подальше от компьютера но помни куда положил их.Используйте те же принципы защиты, основанные на здравом смысле, что и вы. должны сообщить личный идентификационный номер вашей банковской карты (ШТЫРЬ). Информировать персонал о том, что все сообщения, отправленные с компьютеры принадлежат организации: Это хороший способ сказать что все в офисе подлежит контролю. Используйте коммутируемую связь только при необходимости: Делайте это только после удовлетворительной оценки безопасности линии.Не надо публично перечислить телефонные номера коммутируемой связи. Подтвердите, что внешние сети, из которых есть дозвон, удовлетворяют вашим требованиям безопасности: Установить автоматический терминал функции идентификации, обратного вызова и шифрования (технические схемы, которые защищают передачи от и к удаленным пользователям ). Проверка подлинности получателя перед отправкой информации везде: Убедитесь, что пользователи на принимающей стороне являются теми, кем они представляют себя, проверяя: То, что они должны знать -пароль или ключ шифрования; это наименее затратная мера, но и наименее безопасная. Что-то, что у них должно быть – например, электронный ключ или смарт-карта. Чем-то они являются распознавание и сканирование сетчатки глаза; эти стратегии больше дорого, но и более безопасно. Рассмотрите возможность установки заранее оговоренного времени передачи с регулярными партнеры по обмену информацией: Если вы знаете, что следует ожидать передачи от ваших торговых партнеров в определенное время и внезапно найти получая сообщение в другое время, вы будете знать, что внимательно изучите это сообщение.Это действительно ваша торговля партнер отправляет сообщение? Почему заранее оговоренное время проигнорировали? Сообщение было перехвачено и следовательно, сбился с графика? Обеспечение безопасности при отправке и получении материалов: Когда отправка конфиденциальной информации по почте или через мессенджер или курьером, требуют, чтобы все сторонние поставщики услуг встречались или превышают ваши требования безопасности.   Выбирайте только те контрмеры, которые соответствуют предполагаемым потребностям, определенным в ходе оценки риска и поддерживать политику безопасности.     Такие контрмеры, как биометрия, вероятно, находятся за пределами возможностей (и необходимости) в большинстве, если не во всех, образовательных организациях.       Заранее установленное время передачи на середину ночи (т.г., 1:37) может показаться странным, но они могут повысить безопасность, потому что на телефонных линиях меньше трафика и меньше хакеров, шныряющих вокруг в такие неурочные часы.       Предоставление информации для безопасного и защищенного использования: Практика приложений «представления» и «дизайна таблиц» : «представление» выбирает только определенные поля в таблице информации для отображения на основе о правах доступа пользователя.Другие поля таблицы исключаются из вид пользователя и, таким образом, защищены от использования. Например, хотя система школьных записей может содержать ряд информацию о каждом студенте, сотрудники службы общественного питания могут просматривать только информация, связанная с их работой и специальным образованием сотрудники могут просматривать только информацию, связанную с их работой. Этот тип системы хранит информацию гораздо более надежно, чем традиционные бумажные системы, в то же время увеличивая статистическая полезность и варианты подотчетности. Используйте «идентификаторы ключей» для связи отдельной информации: Если запись информация хранится раздельно (например, тестирование файлы хранятся в другой базе данных , чем файлы специального образования) в целях безопасности общий идентификатор файла (например, Social Security Number) можно использовать для сопоставления записей без необоснованное разглашение личности и нарушение конфиденциальности.     Надлежащее резервное копирование информации (см. главу 4): Резервное копирование не только информации, но и программ, которые вы используете для информация о доступе: Резервное копирование операционной системы утилит, чтобы вы сохраняете к ним доступ, даже если ваш жесткий диск выйдет из строя.Также поддерживайте актуальные копии критически важного прикладного программного обеспечения . и документацию так же надежно, как если бы они были конфиденциальными данными. Предупреждение. Некоторые поставщики проприетарного программного обеспечения могут ограничивать законное право организации делать копии программ, но большинство разрешить ответственные процедуры резервного копирования. Проверьте с вашим поставщик программного обеспечения. Рассмотрите возможность использования программного обеспечения для резервного копирования с возможностью шифрования при резервном копировании конфиденциальной информации: Шифрование обеспечивает дополнительная безопасность, которая стоит дополнительных усилий, поскольку она гарантирует, что даже если неавторизованные пользователи получат доступ к вашим файлам резервных копий, они по-прежнему не могут нарушить конфиденциальность, не имея доступа к вашему ключу шифрования.Если вы примете эту рекомендацию, регулярно меняйте ключ шифрования. Убедитесь, что ваши резервные копии записываются на диск или ленту точно: Выберите программу резервного копирования с функцией проверки. Ротация резервных лент: Хотя резервные ленты обычно довольно надежными, они имеют тенденцию терять данные со временем, когда находятся под постоянным использовать. Утилизируйте ленты через два-три месяца регулярного использования (т.е., около 60 применений) к операции резервного копирования, которая требует менее регулярного использования (например, резервное копирование программ). Также обратите внимание, что обычный ленточный накопитель очистка может привести к увеличению срока службы ленты. Вести журнал всех дат резервного копирования, местоположений и ответственных персонал: Подотчетность — отличный мотиватор для получения дела сделаны правильно. Не забывайте надежно хранить журналы. Избегайте чрезмерного резервного копирования: Слишком много файлов резервных копий может запутать пользователей и тем самым увеличить возможность воздействия на чувствительные Информация.Очистите жесткие диски, серверы и другое хранилище носитель , содержащий старые файлы резервных копий для экономии места после должным образом защищены (и проверены) последние полные и частичные резервный. Проверьте свою систему резервного копирования: Этот пункт неоднократно раз по всему документу, но это действительно не может быть преувеличено!   Многие организации предпочитают, чтобы пользователи создавали резервные копии только своих собственных файлов данных -оставляя программное обеспечение и резервные копии операционной системы в ответственных руках менеджера по безопасности или системного администратора.       Правильно хранить информацию (см. главу 5): как исходные файлы, так и файлы резервных копий: файлы резервных копий требуют одинаковых уровни безопасности, как и мастер-файлы (например, если исходный файл конфиденциальна, как и его резервная копия). Четко маркируйте диски, ленты, контейнеры, шкафы и другое хранилище устройства: Содержание и конфиденциальность должны быть четко обозначены чтобы было меньше шансов ошибиться. Разделяйте конфиденциальную информацию: Никогда не храните конфиденциальную информацию таким образом, что он смешивается с другими данными на дискете диски или другие съемные носители данных. Ограничить обработку конфиденциальной информации уполномоченным персоналом: Информация, программы и другие данные должны быть введены или экспортируется из системы только по приемлемым каналам и персоналом с соответствующим допуском. Защита от записи важные файлы: Пределы защиты от записи случайная или злонамеренная модификация файлов. Обратите внимание, что пока защита от записи эффективна против некоторых вирусов, но не само по себе означает адекватную защиту от вирусов. Четко и немедленно сообщайте о проблемах безопасности: Обучить персонал своевременно уведомлять системного администратора/службу безопасности. менеджер, когда данные потеряны или подозреваются в том, что они потеряны или поврежден. Создать медиатеку , если возможно: Хранение резервных копий и конфиденциальный материал в одном месте позволяет обеспечить безопасность концентрированный (и, возможно, даже усиленный). Обратите внимание, однако, что локальная медиатека не заменяет удаленную резервная защита.       Это действительно происходит! Как секретарь директора Брауна, у Марши не было времени на все трудности, с которыми она сталкивалась. компьютер — ну, на самом деле проблемы были не с ее компьютером, а с ее самыми важными файлами (и было хуже).Устав от необходимости перепечатывать столько потерянных файлов, она наконец позвонила продавцу, который продал школе все свое оборудование. Продавец появился в ее офисе быстро и попросил ее описать проблему. «Ну, — объяснила Маша, — я храню копии всех своих важных файлов на 3 1/2-дюймовый диск, но когда я иду в используйте их, файлы, кажется, исчезли. Я знаю, что копирую их правильно, поэтому я просто не могу понять Это. Я не знаю, то ли это программное обеспечение для обработки текстов, то ли что-то еще, но я устал терять все свои важные файлы.» Продавец спросил, возможно ли, что Марша использует плохой диск. — Я думала об этом, — сказала она. ответил, как будто готовясь к вопросу, «но это случилось с тремя разными дисками. Это просто должно быть что-то Маша потянулась за диском, который был прикреплен к металлическому шкафу рядом с ее столом красочным магнит. «Вы попробуйте.» «Это очень привлекательный магнит», — сказал продавец, когда Маша вручила диск. «Вы всегда используете чтобы удерживать ваши диски?» «Да, это был сувенир от доктора Блэка».Последняя конференция Брауна. Я просто думаю, что это красиво. Спасибо, что заметили». «Это красиво,» ответил продавец, «но вы знаете, что это также корень всех ваших проблем. Каждый раз вы подвергаете диск воздействию этого магнита, он стирает файлы. Именно так получаются магниты и компьютерные диски. наряду с маслом и водой. Попробуйте хранить диск подальше от магнита, и вскоре исчезнут ваши проблемы, а не файлы».     Распоряжайтесь информацией своевременно и тщательно: Ввести специальную политику хранения и уничтожения информации, определяется потребностями организации и требованиями законодательства: Все данные имеют конечный жизненный цикл.Проконсультируйтесь с местными, федеральными и государственными правила для руководства перед внедрением следующего: Установите реалистичную политику хранения. Отметьте файлы, чтобы указать содержимое, их ожидаемый жизненный цикл, и соответствующие даты уничтожения. Не просто стирайте или переформатируйте носитель, а перезаписывайте его случайный двоичный код. Опытные пользователи по-прежнему могут получить доступ информацию даже после того, как она была стерта или переформатирована, тогда как перезапись фактически заменяет отброшенные Информация. Рассмотрим размагничивание (метод стирания информации на магнитных сред путем введения в него более сильного магнитного поле) в качестве опции стирания. Сожгите, измельчите или иным образом физически уничтожьте носители данных (например, бумага), которые не могут быть эффективно перезаписаны или размагничивается. Очистка лент, дисков и жестких дисков, на которых хранятся конфиденциальные данные перед их переназначением: Никогда не предоставляйте общий доступ к дискам, на которых хранятся конфиденциальные данные. данные, если они не были должным образом очищены.Также не забудьте очистите магнитные носители, прежде чем возвращать их продавцу для обмен или утилизация. Это действительно происходит! Трент не мог поверить своим глазам. Перед ним на мониторе в школьном компьютерном классе были оценки каждого ученика второкурсника мистера Руссо по английскому языку: Имя учащегося Марки Комментарии Линда Фостер: С-, С, С+, С Немного улучшается, но не может добиться достаточного прироста; кандидат на тестирование на неспособность к обучению? Все, что Трент сделал, это нажал кнопку «Восстановить» в текстовом редакторе, чтобы исправить сохранение. ошибку, которую он сделал, и вдруг жесткий диск, полный Mr.Файлы Руссо были готовы забрать. К счастью для мистера Руссо, его второкурсников и школы, Трент понял, что что-то не так. Он попросил лабораторию супервайзер, мисс Джексон, откуда взялись компьютеры. «Большинство из них было переработано», — призналась она. «Учителя и администраторы получили обновления в этом год, поэтому их старые машины нашли хорошее применение в лабораториях. Они все еще должны быть достаточно мощными, чтобы справиться с ваш текстовый процессор. Почему?» Трент показал Мисс.Джексон о том, что он узнал о второкурсниках, изучающих английский язык. Она задыхалась, «Боже мой, они дали нам все эти компьютеры, не очистив должным образом жесткие диски. пути через район. Трент, возможно, ты только что спас нас от потенциально катастрофической ситуации. Эта информация является частным и, конечно же, не должен сидеть здесь, чтобы его мог увидеть кто-либо в компьютерном классе. у меня есть кое-что телефонные звонки сделать!»   Сохранение данных по истечении срока их полезного использования подвергает организацию ненужному риску. 21     Даже если поставщик заменит жесткий диск, потребуйте, чтобы старый был возвращен, чтобы вы могли убедиться, что он был правильно очищен и утилизирован.       Контрольный список информационной безопасности Хотя может возникнуть соблазн обратиться к следующему контрольному списку в качестве плана, это ограничило бы эффективность рекомендаций.Они наиболее полезны, когда инициируются как часть более крупного плана по развитию и внедрить политику безопасности во всей организации. Другие главы в в этом документе также рассматриваются способы настройки политики в соответствии с потребностями вашей организации. конкретные потребности — концепция, которую не следует игнорировать, если вы хотите максимизировать эффективность любого данного руководства.     Контрольный список безопасности для главы 6 Краткость контрольного списка может быть полезной, но она никоим образом не компенсирует детализации текста.     Контрольно-пропускные пункты для информационной безопасности Безопасная передача информации (включая электронную почту)       Используется ли электронная почта только для самых рутинных или неконфиденциальных офисных коммуникация?       Все, включая пароли, зашифровано перед выходом пользователя рабочие станции?       Надежно ли защищены ключи шифрования?       Наличие политических целей и задач были переведены в правила организационной безопасности, которые разработаны изменить поведение персонала?       Насколько возможно избегается коммутируемая связь?       Должны ли внешние сети соответствовать вашим требованиям безопасности?       Проверяются ли личности получателей информации перед передачей?       Было ли заранее согласовано время передачи информации с постоянными торговыми партнерами?       Рассматриваются ли вопросы безопасности перед отправкой конфиденциальных материалов? Удавшийся?       Предоставление информации для безопасного и защищенного использования       Практикуются ли приложения «представления» и «дизайна таблиц»?       Используются ли «ключевые идентификаторы» при связывании отдельных записей?       Информация о резервном копировании       Созданы ли резервные копии программ, используемых для доступа к информации?       Включает ли программное обеспечение для резервного копирования используемый параметр шифрования?       Включает ли программное обеспечение для резервного копирования используемую функцию проверки?       Изымаются ли резервные ленты после разумного использования?       Ведется журнал всех дат резервного копирования, местоположений и ответственного персонала и обслуживается надежно?       Предпринимаются ли усилия, чтобы избежать «избыточного резервного копирования» (т.е., старые резервные копии удалено, чтобы избежать «беспорядка»)?       Проходит ли система резервного копирования регулярно проводимые тесты ее эффективность?       Правильно хранить информацию       Применяются ли принципы хранения к основным файлам и их бэкапы одинаковые?       Являются ли диски, ленты, контейнеры, шкафы и другие помечен?       Разделяется ли конфиденциальная информация (т.д., поддерживается ли он отдельно от информацию о нормальном использовании в любое время)?       Доступ к конфиденциальной информации ограничен авторизованным персонал?       Защищены ли важные файлы от записи?       Знают ли сотрудники, что нужно немедленно сообщать о проблемах безопасности?       Была ли создана максимально безопасная библиотека мультимедиа?       Своевременное и тщательное распоряжение информацией       Внедрена ли политика хранения и уничтожения информации?       Правильно ли очищены магнитные носители, содержащие конфиденциальную информацию? перед повторным использованием или утилизацией?             пустой пустой ЭТИКА Глава 9.Роула Теория: справедливость как справедливость Раздел 1. Теория справедливости как Справедливость Первый значительный и уникальный вклад в изучение Этика американца была этикой Джона Роулза, профессора философии в Гарвардском университете. Он разработал Теорию Блага как Справедливости и Справедливости, задуманной как Справедливость. Его теория была разработаны, чтобы помочь обществу в упорядочении его дел. Его идеи повлияли на многих законодателей и Верховный суд. решений в США. Среди многочисленными примерами являются законы, обеспечивающие равный доступ к возможностям для меньшинства и инвалиды. Ролз хочет использовать рассуждение, к которому все люди должны прийти принцип ДОБРА. Он похож на Канта в этом отношении. Он хочет избежать проблем с кантовским теорию, и он хочет избежать какого-либо оправдания морально возмутительные действия, которые можно было бы оправдать по утилитарным принципам.Он хочет избежать недостатков этих подходов. Его подход ставит людей в такое положение, когда они видят моральную дилемму или проблему, не зная, кто они в этой ситуации. Что разумные существа сочли бы лучшим в ситуациях, когда все вовлеченные люди равны в физических условиях, социальных или экономическое обстоятельство? Ролз считает, что люди решат конфликт или проблему таким образом что тот, кто был бы в худшем положении, был бы не так плох, как мог бы в противном случае быть потому, что человек, принимающий решение, не знает, являются ли они Gong быть в положении наихудшего. Принцип Макси-Мин – принцип ДОБРА МАКСИМИЗИРОВАТЬ Свободу (возможности) МИНИМИЗАЦИЯ Неравенства (различия, недостатки ) наиболее широко обсуждаемая теория распределительной справедливости в прошлом три десятилетия было предложено Джоном Ролзом в его основополагающей работе A. Теория справедливости. (Rawls 1971) Ролз предлагает следующие два принципы справедливости: (1) Каждый должен иметь равное право на наиболее полная система равных основных свобод, совместимая с аналогичной системой свобода для всех. (2) Социальное и экономическое неравенство должно быть организовано так, чтобы они оба: (а) к наибольшей выгоде наименее преуспевающих, последовательный по принципу справедливой экономии и (b) прикрепляется к офисам и должностям, открытым для всех на условиях справедливого равенства возможностей. (Ролз, 1971, стр. 302) Первый правило приоритета: Ролз предлагает эти принципы вместе с требованием, чтобы (1) должно быть выполнено до (2), а (2b) должно быть выполнено до (2а).Принцип (1) и принцип (2b) можно также рассматривать как принципы распределительной справедливости: (1) управлять распределением свободы и (2б) распределение возможностей. Глядя на Таким образом, принципы справедливости превращают все принципы справедливости в принципы воздающей справедливости (даже принципы возмездной справедливости будут включены на том основании, что они распространяют отрицательные товары). Понять В теории Ролза есть три идеи, которые необходимо понять.Вот презентация тех три концепции профессора Р.Дж. Килкуллен. Исходное положение — Джон Килкаллен ПРОЧИТАТЬ http://web.archive.org/web/20010305220127/http://www.humanities.mq.edu.au/Ockham/y64l13.html Решения в исходном положении — Джон Килкаллен ПРОЧИТАТЬ http://web.archive.org/web/20010305220527/http://www.humanities.mq.edu.au/Ockham/y64l14.html То Принцип свободы — Джон Килкаллен ПРОЧИТАТЬ http://веб.archive.org/web/20030217085732/http://www.humanities.mq.edu.au/Ockham/y64l15.html Основная моральная мотивация Принципа Различия аналогична мотивации строгое равенство: равное уважение к людям. Действительно разница Принцип существенно рушится до формы строгого равенства эмпирические условия, при которых различия в доходах не влияют на трудовой стимул людей. Однако преобладающее мнение состоит в том, что в в обозримом будущем возможность получения большего дохода принесет вперед большее продуктивное усилие.Это увеличит общее богатство экономика и, в соответствии с принципом разницы, богатство наименьшего привилегированный. Мнения разделились по поводу размера неравенства, которое эмпирическим фактом, допускаемым принципом различия, и на насколько лучше было бы наименее обеспеченным при Разнице Принцип, чем в соответствии со строгим принципом равенства. Принцип Ролза однако дает довольно четкое указание о том, какие аргументы будут учитываться как оправдание неравенства.Ролз не возражает против принципа строгое равенство как таковое , его беспокоит абсолютное положение наименее благополучной группы, а не их относительное положение. Если система строгого равенства максимизирует абсолютную позицию наименее благополучный в обществе, то защищает принцип различия строгое равенство. Если можно поднять позицию наименьшего получают дополнительные преимущества за счет неравенства доходов и богатства, то разница Принцип предписывает неравенство до той точки, где абсолютное положение наименее обеспеченных больше не может быть повышено. **********************************   Основные условия и обзор Rawl’s/Обзор Глоссарий Роула Подробно Обзор теории справедливости — Джон Килкаллен http://www.humanities.mq.edu.au/Ockham/y6411.html ————————————————— —————————- Джон Ролз написал следующие книги: Теория справедливости (1971) Политический либерализм (1993) Законы народов (1999) Сборник статей (1999) Лекции по истории моральной философии (2000) Справедливость как справедливость: переформулировка (2001) Библиография Ролза Биография Обзор сайта Ролз Онлайн Перейдите к следующему разделу главы, нажав здесь>> раздел. alexxlab Посмотреть все записи автора alexxlab → Вам также может понравиться Личный кабинет свет: Частным клиентам — «ТНС энерго Нижний Новгород» 13.07.197102.01.2022 Начало отопительного сезона в балашихе в 2018 году: Сроки начала отопительного сезона 2018-2019 г.г. 26.12.201929.09.2020 Материки россии: На каком материке находится Россия? 17.06.201928.09.2020 Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт