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經濟性研究實用13篇

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經濟性研究

篇1

2.1受試對象以北京體育大學競技體育學院受過良好訓練的男子中跑運動員10人作為受試對象,其中,一級運動員5人,二級運動員5人,近一年的周訓練量為11.3±1.1h(表1)。受試者在測試期間接受晨脈、血紅蛋白等常規機能監控,身體狀態良好。

2.2研究方法本實驗包括1次遞增負荷測試和1次持續4個回合的恒定負荷測試,要求受試者穿同一雙運動鞋及運動短褲背心完成。兩次測試間隔48~72h,測試前24h避免大負荷運動,前90min禁止飲食。受試者完成10min的專項熱身活動后,開始佩戴心率帶及氣體收集面罩,并按照Billat等[6]的方法,將重約800g的肺功能測試主機佩戴在靠近受試者身體質心的位置。準備過程控制在5min左右,隨后開始正式測試。所有測試均在400m標準田徑跑道上進行。形態、心率(HR)、血乳酸(BLA)及呼吸代謝指標分別通過韓國產Inbody230型體成分分析儀、芬蘭產PolarT-61型心率帶、美國產YSI-1500Sport乳酸儀和意大利產CosmedK4b2型肺功能遙測系統測定。測試期間氣溫維持在23℃~30℃,風速<4m/s(中國產AVM-01型風速計),天氣條件均在同類研究[10,11]認同的可接受范圍之內。

2.2.1呼吸代謝指標的測量測試當日,按照產品說明書的指示,分別對CosmedK4b2型肺功能測試系統進行氣體延遲、輪轉氣流感應(意大利產3L氣體注射筒)及參考氣體(中國產標準氣體:O2-16.01%,CO2-4.99%,N2-79%)校正,并在每一次測試前即刻進行空氣校正。正式測試時,通過系統中的遙測模塊對受試對象的實時測試數據進行監控。為避免遙測過程中因信號干擾問題造成的數據偏差、丟失,在測試結束后將儲存在測試主機內的數據導入電腦,對數據進行可疑值剔除和5s平滑處理后,留待分析。參考Frayn[14]以及Knechtle等[16]的方法,實現VO2、RER與能量參數的轉換。

2.2.2跑速的控制受試者的跑速(V)通過以下3個步驟加以控制:1)在跑道上每隔25m放置一標志桿,按測試方案計算每級負荷的起始位置,并由專人負責提示。2)在輪胎型號700×28的自行車鏈條上安裝芬蘭產Polar725x型心率表配套的自行車速度感應裝置,經過場地校正,在心率表中設置輪胎周長2101mm。檢驗證明,每騎行400m的誤差在20~60cm之間。校正完畢后,由業余自行車愛好者(周訓練量>120km)根據心率表上的速度顯示,在受試者前方約2m處騎自行車帶動受試者的跑速。3)正式測試前,受試者進行2~3次預測試,以掌握跑速控制。

2.2.3遞增負荷測試參考Buchheit等[7]的跑臺遞增負荷方案,以8km/h做為起始速度,每1min遞增1km/h,直至力竭。取連續30s的最高VO2作為VO2max。采集安靜時、運動結束后第3min、5min、8min的指血25μl供運動后峰值血乳酸(BLA)的評定。在判斷力竭時,除需要滿足“受試者經激勵,也無法跟上自行車速度,主觀達到力竭”外,還需要同時滿足下列4個標準[20]:1)速度遞增1km/h,耗氧量(VO2)增加<2.1ml/kg/min;2)運動結束后的峰值BLA≥8mmol/L;3)RER≥1.10;4)HR≥100%(最大心率,即,220-年齡)。根據遞增負荷測試所獲得的相關數據,以呼吸代償點(RCP)指代AT。RCP的判定由兩位有經驗的實驗員(判斷例數>400例)完成。RCP的判定標準[22]包括:1)通氣量(VE)-時間曲線的第2次拐點;2)VE/VCO2開始上升,伴隨著VE/VO2的第2次陡增。利用內插法計算AT發生時的跑速。

2.2.4恒定負荷測試根據遞增負荷測試中AT判斷的結果,使受試者完成4個回合強度分別為70%、80%、90%和105%AT跑速、每回合持續5~10min的恒定負荷測試,取每回合測試最后2min的穩態VO2用以評價RE。穩態VO2的判定標準[12]為:測試的最后2min,VO2上升<100ml。根據遙測數據的監控,若受試者能在3~5min達到VO2穩態,即停止測試,否則繼續延長測試時間,直至獲得穩態VO2。所有受試者均能在10min內達到VO2。完成每一級強度的測試后即刻脫下面罩,并采集指血25μl供乳酸測定。休息4min后,重新佩戴面罩,若受試者的VO2恢復至運動前水平(第一級負荷前的水平)即可開始新一級負荷的測試[27],否則繼續休息直到滿足上述標準。2.3數據統計與分析利用SPSS13.0軟件對數據進行統計,測試指標以平均數±標準差(X±SD)表示。測試指標經Shapiro-Wilk檢驗,均符合正態性。利用One-WayANOVA檢驗分析跑速對RE測試時各指標的影響,并利用TukeyPostHoc對RE各指標兩兩差異進行檢驗。指標間的相關性利用Pearson相關進行檢驗(P<0.05為顯著性水平,P<0.01為非常顯著性水平)。

3研究結果

3.1VO2max、AT及RE測試結果表2顯示,受試者在遞增負荷測試中測得的VO2max為61.2±4.0ml/kg/min,RER最大值達到1.16±0.04,運動后乳酸峰值達到14.0±2.8mmol/L。AT發生時RER在0.97±0.17水平,V、VO2、HR等指標分別為最大值的73.9%±2.9%、81.3%±6.8%、88.0%±1.9%。受試者分別以70%、80%、90%、105%AT強度完成了RE70、RE80、RE90、RE1054個回合的恒定負荷測試。在70%~90%AT強度時,所有受試者都能在5min內達到耗氧穩態,而當跑速大于無氧閾(105%AT)時,分別有4、2、1、3人于6、7、8、9min內達到耗氧穩態標準。One-WayANOVA檢驗證明,相對強度對RER、HR、BLA及以時間耗氧單位(ml/kg/min)和距離耗能單位(kcal/kg/km)表示時的RE都有非常顯著的影響(P<0.01),進一步利用Post-Hoc對相鄰強度間各指標觀測值檢驗后發現,HR和BLA僅在90%與105%AT間存在非常顯著性差異(P<0.01),而RER在80%~90%AT以及90%~105%AT強度間分別達到了顯著(P<0.05)和非常顯著(P<0.01)的程度(表3)。當RE以ml/kg/min或kcal/kg/km表示時,隨運動強度的遞增,觀測值也逐漸升高;并且在以ml/kg/min為單位時,觀測值在每級之間的升高都具有顯著性(P<0.05);當RE以kcal/kg/km為單位時,只在90%與105%AT強度間發現升高具有顯著性(P<0.05),在70%~80%AT強度間,差異接近顯著性水平(P=0.053);而當以距離耗氧單位(ml/kg/km)表示RE時,不但相鄰運動強度間未見任何統計學差異(P>0.05),并且在80%~105%AT強度間出現了比上一級略有下降的情況(P>0.05;圖1)。

3.2RE與各指標相關性分析當RE以不同單位表示時,其兩兩之間存在非常顯著的相關關系(P<0.01)。進一步考察RE參數與其他變量的關系后發現,僅在RE以ml/kg/min表示時,與V、HR及BLA的正相關性達到非常顯著的程度(P<0.01),而當RE以其他兩種單位表示時,不但未見與上述指標發生明顯相關(P>0.05),甚至還發現距離耗氧(ml/kg/km)參數與V的相關系數為負值(表4)。由圖2可知,跑速越大,單位時間的耗氧量也越高。除70%AT強度外,其余3種相對強度運動時的穩態VO2與VO2max均呈現出顯著的正相關關系,并且在無氧閾強度范圍內,這種相關關系有隨運動強度提高而增高的趨勢(70%AT:r=0.547,P>0.05;80%AT:r=0.743,P<0.05;90%AT:r=0.890,P<0.01;105%AT:r=0.740,P<0.05;圖2)。圖3顯示,在無氧閾強度之下,RER隨強度增高而增高,并且在80%~90%AT間達到顯著(P<0.05)水平;比較而言,運動能耗的曲線趨于平穩,僅隨強度增加略有提高,尤其在80%~90%AT之間,這種現象更加明顯(1.09±0.10vs1.09±0.09)。而當強度超過無氧閾時,RER和運動能耗分別出現了非常顯著(P<0.01)和顯著(P<0.05)的提高。為了更加直觀地顯示以不同單位評定RE時的差異,從10名受試者中選取了4名VO2max水平相似(63.42~65.81ml/kg/min)的運動員,并對他們在70%~90%AT跑速上的耗氧或耗能情況進行對比。當以ml/kg/min作為評價單位時,隨跑速增加每位受試者的耗氧量也幾乎呈線性的增加,而當以ml/kg/km或kcal/kg/km作為評價單位時,情況則不盡相同。無論以何種單位評定RE時,圖線越靠近右下方說明RE越強。因此,從圖4很明顯能分辨出受試者6(S6)的RE最強而S1的最差。然而,當對比S2與S4RE的優劣時,情況則相對復雜一些。首先,圖4(A)顯示,跑速略快的S2在單位時間內的耗氧也較S4略多;而當考慮進跑速的因素,將評價單位ml/kg/min轉化為ml/kg/km時,在第二和第三級跑速的曲線幾乎重合,說明在這一階段二者的單位距離的耗氧情況非常相似;但若再考慮代謝因素,通過RER參數將單位轉化為kcal/kg/km時,跑速略快的S2在單位距離的耗能卻又較S4少了許多。結合運動員近期3000m測驗的成績,在80%~90%AT強度下以能量單位評價運動員RE時的排序,恰與其測試的結果相同,即S6>S2>S4>S1。

4討論

4.1以時間耗氧單位(ml/kg/min)評定RE的效果跑步經濟性(RE),作為決定有氧運動水平的三大生理指標之一,真正引起人們廣泛的關注,主要緣于非洲運動員近20年來在中長跑項目上取得的輝煌成績。Saltin等[29]發現,當以ml/kg/min作為RE評價單位時,在10/12~16km/h的跑速上,肯尼亞運動員的耗氧量均不同程度地低于北歐運動員,展示出較強的RE,而在VO2max方面卻不如后者。與此同時,Morgan等[21]的研究卻證明,VO2max與在4.47~5.50m/s(16.09~18.18km/h)跑速時的耗氧呈很強的正相關關系(r=0.59,P<0.01),表現出VO2max越高,次極限負荷下的耗氧越多———RE(ml/kg/min)越差的趨勢。那么,從這個角度講,在Saltin等[29]的研究中,肯尼亞運動員較強的RE是否也是由于其較低的VO2max?RE與VO2max這對似乎矛盾的指標,對運動表現又會有怎樣的影響?為此,Wetson等[35]選取10km跑成績相近的非洲運動員與白人運動員進行了對比,結果發現,非洲運動員在VO2max方面低于白人運動員13%,在16.1km/h跑速時的RE僅高出白人運動員5%。耐力項目經典的成績預測模型表明,VO2max在解釋耐力項目成績變異方面的能力要高出RE數倍[18],因此,非洲運動員RE方面5%的優勢遠不足以彌補VO2max13%的劣勢,必定有其他的因素掩蓋了RE與VO2max真實的關系,而RE評定單位的選擇可能是這些因素的其中之一。在早期有關RE的研究中,之所以慣用單位時間內的耗氧量(ml/kg/min)作為評價RE的單位,很重要的一個原因是當時的研究主要以某絕對跑速進行測試,在比較RE時,并不需要特別考慮測試速度的問題。但是,有研究[23]證明,在288名非同質受試對象間,采取同一絕對速度跑步時的耗氧量差異為46%~91%VO2max。同樣地,以文獻中作為衡量高水平運動員RE的常用跑速16.1km/h(268m/min)進行測試時,耗氧量占VO2max的比例低可至61.9%(RE:39.0ml/kg/min)[13],而高竟達92.2%(RE:57.2ml/kg/min)[35]。這就說明,即使在水平相近的受試者間,某絕對速度占個體相對強度的比例也會有較大的差異。在本研究中,雖未采取同一絕對速度進行測試,但當以ml/kg/min評價RE時,同樣觀察到,隨運動負荷的增加,耗氧量與心率及血乳酸一起均顯著升高(圖1、表4);并且在80%~105%AT強度上的耗氧量與VO2max呈顯著的正相關關系,體現出個體的VO2max越大,次極限負荷上的耗氧量也越高的趨勢(圖2),這與Morgan等[21]和Sawyer等[31]的跑臺研究結果一致。另外,本研究還進一步篩選了4名VO2max水平相近的受試者進行了比較,結果發現,若以S6在80%AT時的絕對速度(12.70km/h)作為參考,利用內插法計算出該4名運動員在12.70km/h跑速時的個體相對強度分別為S1:80.76%VO2max、S2:71.88%VO2max、S4:78.86%VO2max及S6:70.48%VO2max,最大差異為10.28%VO2max(圖4),也印證了同一絕對速度對不同受試者的相對負荷并不一致的觀點。由于相對負荷對運動時代謝底物的選擇有重要的作用(圖5),所以,同一絕對跑速對不同個體的耗氧情況也會產生較大的影響。根據本研究結果以及在上文中提到的在16.1km/h跑速下高水平受試者相對負荷的差異達到61.9%~92.2%VO2max的現象,完全有理由推測,當一名運動員在更多地以脂肪酸代謝完成16.1km/h的負荷時,他的耗氧量會多于一個更多地以糖供能完成的運動員,從而得出“前者RE劣于后者”這種有悖于事實的結論。因此,本研究認為,無論受試者是否同質,以絕對速度進行測試,并采用時間耗氧單位(ml/kg/min),并不能有效評定RE。

4.2以距離耗氧單位(ml/kg/km)評定RE的效果雖然在目前仍有不少研究以絕對跑速測定RE,但更多的學者還是將目光轉向了相對負荷。由于不同個體在以相同的相對負荷運動時所表現出來的跑速也有很大差異,因此,一些學者在時間耗氧單位(ml/kg/min)的基礎上,引入速度參數,進而以距離耗氧單位(ml/kg/km)來反映次極限跑速下RE的變化。然而,隨著距離耗氧單位應用的日趨廣泛,關于其能否有效評定RE的爭論也逐漸激烈起來。Helgerud等[15]發現,當以距離耗氧單位表示RE時,受試者在跑臺上以75%~90%VO2max強度跑動過程中的耗氧量并沒有發生任何變化,并得出“優秀運動員的RE是獨立于跑速”的結論。不過,Daniels等[8]的研究并不贊同這種觀點。Daniels等[8]利用跑臺比較了中跑(800m、1500m)、長跑(3km、5km、10km)及超長距離跑(馬拉松)運動員的RE(ml/kg/km),結果發現,在所有65名受試者中,多數受試者表現為隨相對強度的增加,單位距離的耗氧也增加。僅16名受試者單位距離的耗氧在所有相對強度上均保持恒定,另有6名受試者在以較高相對強度跑動時的單位距離耗氧甚至出現了下降。巧合的是,這6名受試者全部是更大比例地以較高跑速進行訓練的中跑運動員。因此,Daniels等[8]認為,即使以ml/kg/km表示RE,速度同樣也是影響RE的重要因素。在本研究中,雖然當以ml/kg/km作為RE評價單位時,10名從事中跑訓練的受試者場地測試的RE未見顯著性變化(P>0.05;圖1),與Helgerud等[15]的研究相似。但在80%~105%AT跑速時,耗氧同樣表現出了比低一級負荷時略有下降的趨勢,又間接地支持了Daniels等[8]的研究。RE的評定之所以較VO2max和AT更為復雜,很重要的原因在于其不但涉及生理、生化因素,還與生物力學等因素關系密切(圖6)。正如本研究結果,當以ml/kg/min表示RE時,RE與HR及BLA等生理指標關系十分密切(表4);而當考慮進測試速度的變化,將時間耗氧單位轉化為距離耗氧單位時,RE與上述這些生理指標的相關關系消失,也從側面反映了生物力學因素在RE評定時所起到的重要作用。跑步時,影響RE最關鍵的生物力學變量包括足部和跟腱儲存的彈性勢能以及支撐反作用力[30],而這些變量又與跑速的關系十分密切。中跑運動員比長跑運動員的訓練強度約高30%[5],這使得他們在相對更快的跑速上產生了良好的適應,因此,也就解釋了本研究中單位距離的耗氧隨跑速的增加在80%~105%AT強度時出現了比低一級負荷時略有下降的現象。不過,在此需要指明的是,HR、BLA、Ve以及體溫等都是影響RE的重要因素,與單位時間的耗氧量(ml/kg/min)之間存在一定的正相關關系[30]。在本研究中,HR、BLA等指標在70%~90%AT強度時,并無明顯變化,所以,在70%~90%AT強度時耗氧量(ml/kg/km)的變化能在很大程度地通過生物力學因素加以解釋。但在90%~105%AT之間,上述生理指標都出現了非常顯著的提高(P<0.01),而105%AT跑速下單位距離的耗氧卻仍低于上一級負荷,此時再單純從生物力學角度解釋該現象的產生就略顯牽強。為了避免無氧代謝參與供能以及由乳酸堆積造成耗氧動力學曲線上慢成分的出現,標準的RE測試強度一般要求低于無氧閾。但出于研究設計的需要,本研究仍然選擇了105%AT作為RE測試的強度,并且觀察到所有10名運動員都能在不到10min的時間內達到耗氧的穩態,運動結束后的乳酸升至6.0±1.3mmol/L,呼吸商達到1.03±0.04。若以乳酸達到4mmol/L指代無氧閾的平均水平,根據Duffield等[11]的推薦:運動后乳酸濃度每增加1mmol/L,糖酵解供能的貢獻為每kg體重3.0ml的氧當量。那么,在本研究中,當運動強度為105%AT時,實際的需氧量約為219.8ml/kg/km,略超過90%AT強度時的耗氧量,但仍不及80%AT強度時的耗氧量。有研究證明,相比跑臺測試,場地測試會因需更大的腿部蹬伸力量維持相同的跑速而消耗更多的能量。在本研究中,當場地跑測試速度提高3.7km/h,并且已超無氧閾的情況下,單位距離的氧耗卻依然下降,顯然與運動實踐不符。另外,雖然利用相對強度測試,以距離耗氧單位(ml/kg/km)評定RE會在一定程度上降低底物選擇對耗氧反應評定的影響,但這并不意味著能完全避免這種影響。Achten等[3]發現,中等水平自行車運動員在以64%VO2max強度運動時,脂肪可以得到最大程度的氧化。而VanLoon等[34]的研究卻表明,水平更高的自行車運動員在57%VO2max強度運動時,脂肪的氧化速率才達到最大值。張勇[2]也曾指出,依受試人群、運動方式、訓練背景等的不同,脂肪最大氧化的運動強度范圍在55%~75%VO2max之間,說明同一相對強度對非同質受試者的代謝刺激也是有一定差異的。綜上討論,本研究認為,以相對強度進行測試,并以ml/kg/km作為RE的單位,缺乏對測試速度的敏感性,且不能完全避免底物利用對RE評價的影響,也不能很好地評定RE。

篇2

前言

單元機組變壓運行也是會涉及到經濟性的。這方面的內容由于與我們的日常生活比較遠,因此人們并不是很了解這方面的內容。本文將對這方面的內容展開研究,希望對大家有所幫助。

1.研究單元機組變壓運行經濟性的意義

為什么要研究單元機組變壓運行的經濟性?研究單元機組變壓運行的經濟性有什么意義呢?其實研究單元機組變壓運行的經濟性主要有以下幾點意義:首先單元機組變壓運行的經濟性是變壓運行自身發展的需求。一個事物想要發展需要大量的資金支持。因此想要提高變壓運行的效率就要單元機組變壓運行的經濟性,爭取以最少的資金獲得最大的提高;接著研究單元機組變壓運行的經濟性能夠節約一定的資金。變壓運轉本身就需要大量的資金進行維持,提高從不同的角度進行資金的削減可以總體上減少資金的支出;此外,研究單元機組變壓運行的經濟性符合我國現階段的基本國情。現階段我國正處于一個快速發展的發展中國家,以最少的成本得到最大的發展是我國非常提倡的發展模式。

2.影響單元機組變壓運行經濟性的因素分析

2.1單元機組變壓運行時循環熱效率的影響

影響單元機組變壓運行的經濟性的因素有很多,循環熱效率就是其中的一種。那么什么是循環熱效率呢?循環熱效率是指在進行單元機組變壓運行的時候,會采用一定的冷卻系統進行熱循環。在進行熱循環的過程中是由一些熱量的損失的。有效的熱量與總熱量的比值就是循環熱效率。當然循環熱效率越高,單元機組變壓運行的經濟性就會越好。相反的循環熱效率越低,那么單元機組變壓運行的經濟性就越差。我國現階段的普遍情況就是單元機組變壓運行的循環熱效率比較低。

2.2單元機組變壓運行時汽機內效率的影響

影響單元機組變壓運行經濟性的因素還有就是汽機的內效率。汽機是單元機組變壓運行時候的主要部件之一。因此汽機的內效率將會直接的影響到單元機組變壓運行的經濟性。那么汽機的內效率對單元機組變壓運行經濟性有什么影響呢?簡單的來說,當汽機的內效率比較高的時候,說明汽機的有用功比較多。這個時候單元機組變壓運行的經濟性也會比較好;相反的如果汽機的內效率比較低的情況下,說明汽機的有用功比較少。此時單元機組變壓運行的經濟性也就會比較低。因此提高汽機的內效率是非常有必要的。然而在我國絕大多數的企業或者部門。由于經濟等各種各樣的因素,導致汽機比較舊,從而使得汽機的內效率比較低。

2.3單元機組變壓運行時鍋爐出口蒸汽的影響

鍋爐的出口蒸汽溫度也是影響單元機組變壓運行經濟性的主要因素之一。鍋爐的出口溫度在一定的程度上也代表了鍋爐的效率。鍋爐出口蒸汽的溫度越低就代表鍋爐的效率越高,同時也就證明力單元機組變壓運行的經濟性越好;當鍋爐的出口溫度越高的時候,說明鍋爐的效率就會越低。從而導致單元機組變壓運行的經濟性越差。這也就說明了鍋爐出口溫度對單元機組變壓運行經濟性的影響。然而在我國絕大多數的地方由于鍋爐比較陳舊的原因,使得鍋爐的效率并不是很高。使得鍋爐的出口蒸汽溫度偏高。

2.4單元機組變壓運行時給水泵動力的影響

給水泵的動力也是影響單元機組變壓運行經濟性的主要因素。給水泵的動力主要體現在冷卻環節上。在進行冷卻的過程中。如果給水泵的動力太大,使得冷卻水的水量過多,在達到效果的前提下也是一種資源與能源的浪費。如果給水泵的動力太小。給水量小。就會出現達不到預期冷卻效果的現象。無論是上述哪種情況,都會降低單元機組變壓運行的經濟性。

3.提高單元機組變壓運行經濟性的途徑介紹

3.1提高循環熱效率

導致循環熱效率低的原因有很多,因此提高循環熱效率的途徑也有許多。在日常生活中主要采用以下的方式來提高循環熱效率:首先,相關的企業和部門應該加大資金的投入購買一些新的、高科技的相關儀器。舊的儀器由于使用年限長的原因等,循環熱效率一般都會比較低。因此購買一些新的儀器可以在很大的程度上提高循環熱效率。雖然從短時間內看資金的投入似乎比較高。但是從長遠來看還是非常經濟的;然后定期的對相關的儀器進行維修與護理。單元機組變壓運行的儀器是需要定期的進行一些維護與修理的。這樣可以保證儀器在最佳的狀態上運行。可以在很大的程度上提高循環熱效率,從而提高單元機組變壓運行的經濟性;此外,改變單元機組變壓運行時的壓力也可以在很大程度上提高循環熱效率。

3.2加強汽機內效率

加強汽機內效率也是提高單元機組變壓運行的經濟性的一條有效措施。那么什么是汽機的內效率呢?大家或許對這方面的內容不是很了解。其實所謂的汽機內效率是指在汽機工作的過程中有用功與無用功的比值。所謂的有用功就是汽機運轉的目的功。在汽機工作的過程中,只有一部分是做有用功的。那么加強汽機內效率的途徑又有哪些呢?主要有以下幾個方面:首先,盡量的使汽機的各部位負荷相同。當汽機的各部位負荷不同的時候將會大大的降低汽機的內效率;然后,在汽機進行變壓運行的時候,要保證所有的調節閥門全部打開。這樣有助于汽機的運轉;接著,汽機在進行變壓運行的時候,要保證主蒸汽溫度維持在額定值不變;此外,在保證汽機各部位負荷相同的情況下,盡量的降低負荷也是加強汽機效率的有效措施。

3.3降低鍋爐出口蒸汽溫度

鍋爐出口的蒸汽溫度也是影響單元機組變壓運行經濟性的因素之一。適當的降低鍋爐出口的蒸汽溫度可以有效的提高單元機組變壓運行的經濟性。具體可以從以下幾個方面人手:首先,在鍋爐的出口采用一定的冷卻設施。采用一定的冷卻措施可以有效的降低鍋爐出口的蒸汽溫度。冷卻措施可以采用水進行冷卻。采用水進行冷卻不但效果好,經濟性也非常好;然后,對鍋爐出口的蒸汽溫度進行回收與利用。對鍋爐出口的蒸汽進行一定的回收,不但可以有效的降低鍋爐出口的溫度,收集的蒸汽還可以二次利用。大大的增加了單元機組變壓運行的經濟性。

篇3

1 建筑給排水設計的經濟性控制在工程資金調度中的應用

在建筑給排水設計中,對于建筑資金的科學化調度是實現工程項目資源配置的重要措施,要建立進度控制的經濟保證體系實行程序化控制,根據建筑給排水設計的經濟性控制的要求編制程序框圖,然后按框圖中所規定的內容,在工序開工前、施工中對需要控制的各個環節進行認真檢查,發現問題,及時解決。

建筑給排水設計的經濟性控制在工程資金調度中的應用是以獲得最佳經濟效益為目標,運用會計核算、統計核算和業務核算等手段,對建筑給排水設計在工程資金調度中的生產經營過程進行全面性的檢測。在建筑給排水設計的經濟性控制在工程資金調度中的應用要將企業的生產消耗核算、生產成本核算、生產成果核算、資金核算、財務成果核算等各項財務核算業務進行科學化、規范化的記錄和分析,借以發掘增產節約的潛力和途徑。

在建筑給排水設計資金調度中業務中,其中最為主要的就是為了保證建筑給排水設計的資金調度的高效化運行,為此為保證建筑給排水設計工作的正常進行。實現建設資金在給排水設計的調度、應用,具有高效、便捷的特點,將復雜的建筑給排水資金調度進行數據化的處理,在以后的使用中可以建立一種財務統計數字模型,這樣可以省卻繁雜的會計人工統計,大大地節約了人力和財力資源。

2 建筑給排水設計的經濟性控制實現了合理配置建設資源

資源合理配置是指為了達到一定的經濟目標,根據經濟系統結構,利用科學技術管理手段,對自然資源系統進行改造、設計、組合、布局的活動。但是,具體到了建筑給排水設計的經濟性控制中,就是要實現建筑整體的資源優化配置。它是確立建筑給排水設計經濟控制性的發展方向、合理布置生產要素的關鍵,也是解決經濟系統增長的無限性與資源生態系統供給的有限性矛盾的重要措施。

實現合理配置建設資源,因為建設資源的供應與均衡問題是制約工期及進度的重要因素之一,建設資源的供應與均衡是一種動態平衡,應盡可能減少因資源短缺對工期的影響。因此,一方面要及時籌措資金以確保施工用款可以及時準確地應用到建設中,另一方面要結合工程特點進行多方案比較以確定最低總成本的工期目標和實施計劃,從而保證總體計劃的實現,使進度的經濟性從根本上得以落實。

建筑給排水設計在施工工程中所需要的建筑資源是比較繁雜的,比如在給水設計規劃中要合理安置供水、水暖以及建設用水,再根據工期―成本優化后的最優工期進行層層分解,最后繪制成工程實際進度與計劃進度比較圖,爭取在以后的工序中,用較少的成本以確保進度目標的實現。

3 建筑給排水設計的經濟性控制的重要意義

建筑給排水設計是一個項目建筑工程開發的重要前提條件,對于其經濟性的控制管理將直接影響著開發商、開發企業的經濟收益。建筑給排水設計的經濟性控制是需要科學化、合理化配置的,在面對日益激烈的市場競爭,建筑給排水設計面臨的生存環境復雜多變,只有通過提升建筑給排水設計的經濟性控制方面的管理水平,才可以合理的控制營運風險,提升建筑給排水設計的資金利用效率,從而不斷加快企業自身的發展。

建筑給排水設計的經濟性控制,可以有效的進行建筑資金準確配置,保證經濟效益。建筑給排水設計開發需要巨額的資金投入,所以保證資金效益就十分的重要。進行建筑給排水設計的經濟性控制的措施,將會有利于實行計劃管理、資金數據管理以及建立統一集中管理模式,建立使用資金的責任制,促使建筑給排水設計中各個單位合理、節約地使用資金。

這樣,為建筑給排水設計建立了一種長效的機制,合理規劃、控制建筑給排水設計的資金的使用量。確實,一個建筑給排水設計的開發需要一個科學化的經濟控制制度,建筑給排水設計的經濟性控制的應用,可以通過一系列科學的原則和方法,把建筑給排水設計的各個方面的基本指標有機地組織起來,這是客觀地反映經濟運行狀況的有效工具;可以為建筑給排水設計的開發提供的關于整個經濟運行狀況的系統而詳細的數據,為宏觀投資方向提供準確的信息資料。

4 結語

伴隨著我國現代化建設的高速進步,建筑行業的發展已經達到了一個相當的高度,建筑給水排水設計的重要性已經不言而喻。在二十一世紀的建筑給排水設計是競爭相當激烈的經濟行業,在社會主義市場經濟的條件下,建筑給排水設計的發展將在人們的生活中占居越來越重要的地位。其中,在建筑給排水設計的經濟性控制的科學化研究將占據著舉足輕重的低位,建筑給排水設計的經濟性控制,其目的是提高建筑管理水平和經濟效益。所以,在新的社會主義市場經濟條件下,建筑給排水設計的經濟性控制的應用將不斷地發展創新、與時俱進,在建筑設計開發中充分發揮巨大的作用。

參考文獻

[1] 高麗潔.淺談建筑給排水設計經濟性的應用[J].中國鄉鎮企業會計.2010.(6)

篇4

1 熱經濟學

1.1 能量定價

在熱經濟學中,能量的定價所牽涉的主要是能量的可用性以及能量的品位問題。因此,在對不同品位的能量進行定價時,熱經濟學采用火用(能量總量中可以用來做功的部分)進行定價。

1.2 生產系統的劃分

與黑箱子原理類似,采用熱經濟學對整個600MW燃煤機組的生產進行各子系統劃分時,認定各子系統之間的能量轉移和交換并不會導致額外利潤的增加,因此,各子系統的劃分方式靈活多樣。為便于分析,本文將相鄰抽氣口間的級組取作一個子系統。

2 能量成本方程的建立

2.1 系統成本方程

以電力作為產品,構成其成本的主要有兩方面,一類是能量的投入成本,例如產生蒸汽所需要的燃煤費用等;另一類是非能量的成本投入,例如設備投入、人力投入等。因此,通用的成本方程在熱經濟學中的表達式如下:

產品成本=能量類成本+非能量類成本:采用數學形式來表示以上成本方程,如下: (2-1)

上式中,分別表示電力產品的火用及其單價,分別表示整個系統中輸入的火用及單價,表示非能量類的成本,其中,可以用如下方程進行表示: (2-2)

其中,表示系統中所有設備的折舊費用,表示人工及技術投入,包括工人工資以及維檢修費用等。

2.2 子系統成本方程

子系統成本方程的建立同樣需要遵循能量守恒、物質守恒等方程。假設,在子系統1中,輸出的產品火用及其單價為,輸入的火用流及其單價為,為子系統1中所有人工成本及設備成本等非能量類成本,因此可以將子系統1的成本方程建立如下:

(2-3)

同時,對于位于子系統1后部的子系統2來說,上式左側為輸入到2系統的火用及單價,表示子系統2輸出的電力產品的火用及其單價,表示子系統2中所有人工成本及設備成本等非能量類成本,子系統2的成本方程如下:

(2-4)

將子系統1的成本方程帶入子系統2可得如下成本方程:

(2-5)

將兩個子系統作為1個系統進行成本計算時,可以發現,成本方程與(2-5)形式一致。由此,可以得出,在子系統之間,不會產生額外的利潤。

2.3 火用成本增長

綜合考慮上述方程2-3、2-4、2-5,可以得到,當各子系統依次傳遞至子系統后,可得到,該系統的成本方程如下:

(2-6)

因此,可以得到,該子系統的單位火用成本如下:

(2-7)

上式即為系統中某子系統的成本方程,從該方程可以看出,由于火用效率在所有的子系統中都要小于1,同時由于累加效應,非能量類成本的值越來越高,因此,隨著子系統數量的增加,火用成本增長的系數也相應增加,也就是說,不同位置的火用成本是不同的,距離初始位置越近的子系統火用成本越低。造成這種情況的原因有以下兩點,一是自然過程的不可逆性,另一個是的累加。

3 機組經濟性影響因素的熱經濟學分析

經研究發現,600MW機組熱經濟性主要受機組主蒸汽壓力、抽氣壓損以及系統漏汽等的影響較大。下面從熱經濟學角度,對幾種因素的影響進行分析。

3.1 主蒸汽壓力

對于600MW的超臨界機組而言,提高主蒸汽壓力,在設備投資上,較高的主蒸汽壓力相應的對于設備的材料、生產工藝以及工藝等的要求都會提高,進而在非能量類成本,包括設備以及人工投入都會有很大的增加;雖然在一定程度上,提高主蒸汽壓力,會對降低能耗有所幫助,但兩者的變化比重決定了在運行過程中,是否需要提高主蒸汽壓力。

3.2 抽氣壓損

當600MW機組運行時,汽機側抽汽時,不同的蒸汽壓力下,相同的壓損會帶來不同的熱經濟性變化。依據水蒸氣焓熵圖可知,低壓的蒸汽焓值低,熵值高,此時抽汽帶來的熱經濟性的降低較大,依據熱經濟學分析,此時該子系統接近尾端,因此其能量成本的改變量對整個機組的經濟性降低貢獻量大。

3.3 系統漏汽

系統漏汽對于整個機組的運行而言,意味著不同位置、不同品位能量的損失。漏汽對于機組熱經濟性的主要影響為漏汽量的大小。依據熱經濟學分析,可知,當發生漏汽時,系統與外界發生能量交換和物質交換,為保證輸出同樣品質的產品,輸入系統的能量類成本需要相應的增加,而相應的非能量類成本不變。

4 結語

本文主要從熱經濟學的角度,將系統劃分為多個子系統,并對能量進行定價研究,直觀的反映了600MW超臨界機組熱經濟性影響因素的作用類別,為控制產品成本提供了理論支持。

參考文獻:

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1 暖通空調設計的經濟性問題分析

在暖通空調設計的過程中,有很多的因素導致設計人員在設計中無法堅持經濟性的原則,無法實現建設企業經濟的最大化,在設計中,設計人員只有全面的了解這些原因,進而進行有效的規避,才能夠在暖通空調設計中進行更好的經濟性設計,下面針對于導致暖通空調設計出現經濟性問題的原因進行具體的分析。

1.1 暖通空調設計方案的經濟性問題

根據對運營階段大量項目的統計, 以及本專業技術人員對出現經濟性設計問題的項目的現場測試、業主反饋問題、系統運行數據記錄等的統計分析, 歸納出空調系統設計出現較多的經濟性問題是:(1)空調主機容量偏大;(2)冷熱源系統選擇不合理;(3)設備管道的配置不合理。

1.2 空調主機容量過大

在進行暖通空調設計的過程中,由于將空調主機的容量設計的過大,進而出現經濟性的問題,不利于暖通空調的良好使用。在實際的設計中,導致空調主機容量設計過大的原因主要有以下幾個方面。一是,在負荷計算方面不準確。在負荷計算中,由于設計人員的疏忽大意以及設計參數選擇的缺陷,進而導致在負荷計算上的不準確。二是,在專業配合方面設計的不到位。主要就是由于建筑提資的不準確,圍護結構的保溫材料不符合相關的標準等等,進而導致空調主機容量的過大。三是,在設計標準方面的選擇出現了錯誤。由于建筑物的不同,進而在暖通空調設計的標準方面也是不同的,在設計上,根據不正確的設計標準進行設計,進而導致暖通空調主機的容量過大,進而出現很多的經濟性的問題,不利于建筑工程項目的良好實施,不利于建筑企業的長遠發展。

1.3 冷熱源系統的選擇不科學

在暖通空調的設計工作中,由于冷熱源系統的選擇不科學也容易出現經濟性的問題,導致整個暖通空調項目的經濟成本的增加,不利于業主獲得最大的經濟效益。在冷熱源系統的選擇方面,主要存在著投資成本過大,達不到業主要求的預算費用等,其主要的原因在于以下三個方面,首先,由于設計人員方面的問題導致冷熱源系統選擇的不科學。設計人員沒有對整個暖通空調項目所在地的能源結構進行合理的調查和研究,在冷熱源的選擇上,沒有堅持從實際出發的原則,大多數根據自己的經驗進行選擇,最終導致冷熱源系統選擇的不合理,造成巨大的經濟上的浪費。其次,是設計人員對當地的自然條件不是非常的了解,在暖通空調的冷熱源系統的設計中,需要根據當地的實際氣候條件和水資源等條件進行設計,如果對當地的自然條件不了解的話,冷熱源系統的設計就可能會產生偏差,繼而導致經濟上的問題,不利于經濟上的最大化。

1.4設備管道的配置不合理

在設備管道的配置方面的不合理,也容易導致出現經濟上的問題。出現此類問題主要與暖通空調設計人員有關,由于設計人員的專業能力,專業素質以及工作經驗等方面的不足,在對設備管道配置的過程中,沒有進行最優配置,導致無法實現利益的最大化。另外,由于社會經濟的發展和科學技術的進步,人們對于居住條件的要求也是越來越高,而設計人員在對設備管道的配置中,沒有根據社會科技的發展和人們的實際需求進行配置,進而一方面導致設備管道的配置不合理,另外一方面也無法實現其經濟效益的最大化。

2 實現暖通空調設計經濟性的措施

在暖通空調設計中,設計人員需要不斷的提高自身的專業素質和專業能力,配備先進的專業軟件,實行有效的質量管理,做好設計方案的評審工作,才能夠進一步確保建設企業的經濟效益,促進建設企業的長遠發展。

2.1 提高設計人員的專業素質和專業能力

設計人員的專業素質和專業能力的高低直接影響著暖通空調設計的經濟效益。因此,針對于暖通空調設計人員的專業素質和專業能力方面需要加強對其的培訓工作。在培訓方面,主要應該抓住以下幾個重點內容進行培訓。一是,專業知識方面,尤其是基本知識上進行重點的培訓,設計人員的設計水平高低與設計人員專業知識的多少有著很大的關系,設計人員只有具備扎實的專業知識,才能夠提高設計能力和設計水平,才能夠堅持暖通空調設計的經濟性原則。二是,在實際的培訓中,暖通空調的設計人員還應該學習與業主進行良好溝通的技巧,了解業主的實際想法,進而在設計中才能夠既滿足設計的要求,也能夠滿足業主的要求,這樣才能夠確保暖通空調設計的經濟合理。三是,在對暖通空調項目進行設計的時候,需要提醒設計人員注意對項目所在地進行深入的調查,主要調查當地的自然條件,當地的氣候條件以及周圍的水資源情況等等。通過對設計人員進行有效的培訓,全面的提高設計人員的設計水平,這樣才能夠在實際的暖通空調設計中,更好的進行經濟性設計,促進暖通空調項目的良好施工和竣工。

2.2 配備先進的專業軟件

由于在進行暖通空調設計的過程中,需要有很多的計算,計算的不準確,勢必會造成暖通空調日后使用的巨大經濟上的浪費,容易出現很多的問題,不利于暖通空調項目的順利進行。因此,需要在進行暖通空調設計的時候,配備先進的專業軟件,使暖通空調的設計人員能夠做好暖通空調冷熱負荷和水力計算,進而確保所選擇的設計方案能夠建立在數據準確的基礎之上,有利于更好的進行經濟控制,提高建設企業的經濟效益。

2.3 實行有效的質量管理

在實際的暖通空調項目實施的過程中,需要對其進行有效的質量管理,尤其在暖通空調的設計階段,更需要做好有效的質量管理工作。因此,應要求設計人員充分的重視空調負荷計算、冷熱源系統選擇、設備管道系統的配置這幾個對空調系統的經濟性設計影響較大的問題,做好設計方案,使設計出的方案能夠質量更高,既能夠滿足實際的使用要求,又能夠滿足經濟性要求,有助于促進建設企業的良好發展。

2.4 做好設計方案的評審工作

在對暖通空調進行設計的過程中,還需要做好對暖通空調設計方案的評審工作,要求設計方案能夠達到一定投資規模和等級標準的項目。在向業主提資前,應該對設計方案進行評審,全面的評定暖通空調設計方案的科學性和合理性,以便進一步確保設計方案能夠滿足經濟性原則和功能性原則。

3 結束語

綜上所述,要實現暖通空調設計中經濟性的控制目標,應結合當地的實際情況,以及建筑物的實際情況,根據建設企業的經濟條件和技術條件,選擇科學合理的經濟性控制方法,才能夠進一步促進暖通空調設計工作的順利進行,才能夠促進建筑項目的良好施工和竣工,促進建筑企業的長遠發展。

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橋梁高墩豎向材料運輸,在國內一般都采用塔吊式起重機來完成。本文結合已施工結束的紅水河羅天樂特大橋高墩豎向材料運輸,闡述懸臂門吊的技術特性和經濟性。此新方法不但可以完成塔吊在上構施工中的全部作用,而且還能產生較大的經濟效益。

工程概況

本工程項目位于貴州省羅甸縣和廣西天峨縣交界處羊里渡口附近,為預應力混凝土連續剛構橋,最高墩高131.4米。紅水河羅天樂大橋為全長748米的特大橋梁,廣西岸引孔T梁:2×40米+主孔連續鋼構:(126米+240米+126米)+貴州岸引孔:4×40米(T梁)+16米(空心梁)最高墩高131.4米。

圖1.1:左圖為已完成的羅天樂大橋,右圖為施工中用的懸臂門吊

本方法只從上構2號塊段(掛藍安裝完成后)開始使用。

分析研究

懸臂門吊因為是自行設計的產品,所以需要對結構受力和安全性進行驗算,只有滿足上述要求,才能進行經濟性的比較。

2.1結構驗算

本懸臂門吊采用貝雷梁、行走天車、鋼軌等組成,安裝拆卸都簡單。

圖2.1:懸臂門吊立面圖

1、設計參數:

龍門吊總長:L=18米;最大設計吊重:P0=50 kN;最大凈伸臂長度:L1=7米;伸出橋面外長度:L2=3米。

2、承重橫梁驗算

⑴、荷載計算:

①、均布荷載計算:(q)

1) 貝雷片加支撐架及銷子重:(P1)

P1=6拼×4排×300/片=7200=72.00 kN;

2) 枕木重:(P2)

枕木按50cm放一根,呈雙排布置,每根長90,單重20,則

P2=13根/排×2排×20/根=520kg=5.20 kN;

3) 鋼軌重:(P3)

鋼軌呈雙排布置,單根長7.7米,則

P3=7.7米/根×2根×46kg/m=708.4=7.08 kN;

4) 整個承重橫梁平均荷載:(q)

將P1、P2、P3近似均勻分布于整個承重橫梁之上,承重橫梁總長

L=18m,則

q=(P1+P2+P3)/L=(72.00+5.20+7.08)/18=4.68 kN/m

②、集中力計算:(P)

吊點及卷揚機重30.00kN,最大設計吊重50.00kN,考慮1.2的動載系數,則P=1.2×(30.00+50.00)=96.00 kN

⑵、計算簡圖:

圖2.2:承重橫梁計算簡圖單位:

⑶、內力計算:

承重橫梁為典型的伸臂梁結構,內力只存在剪力和彎矩,則

①、求內力圖:

1)求支反力:∑MB=0,NCLBC+1/2qL2AB-1/2qL2BD-PLBD=0

NC=1/LBC×(1/2qL2BD+PLBD-1/2qL2AB)

=1/7.165×(1/2×4.68×152+96×15-1/2×4.68×32)

=271.52 kN

∑FY=0, NB+NC-qLAD-P=0

NB=qLAD+P-NC

=4.68×18+96-271.52

=-91.28 kN

2)作剪力圖:

圖2.3:承重橫梁剪力圖單位:kN

3)作彎矩圖:

圖2.4:承重橫梁彎矩圖單位:kN.m

4)內力最值匯總:

由內力圖可知,危險截面位于截面C處,其內力最值為:

最大彎矩值為:Mmax=-895.81 kN.m;最大剪力值為:Fsmax=-138.85 kN。

⑷、強度驗算:

查貝雷桁架內力容許應力表,可知:單排雙層不加強型貝雷桁梁的容許內力為:[M0]=788.2 kN.m,[Fs0]=245.2 kN。

考慮四排貝雷梁的不均勻受力,取不均勻折減系數0.85,則

此承重橫梁的容許內力為:[M]=788.2×4×0.85=2679.88 kN.m;

[Fs]=245.2×4×0.85=833.68 kN。

所以,Mmax=895.81 kN.m < [M]=2679.88 kN.m; 滿足要求。

Fsmax=138.85 kN < [Fs]=833.68 kN,滿足要求。

由此可見,承重橫梁的強度滿足要求!

⑸、剛度驗算:

承重橫梁為懸臂梁結構,長伸臂端頭的變形量最大,故只需對此截面進行進行剛度驗算。此點變形:

f=Dy=1/(2.104176×109)×[(1/2×7.835×7.615×21.06+2/3×7.835×(1/2×7.165×895.81)-1/2×7.835×(2/3×7.165×30.03)+(2/3×7.835×(1/2×7.835×895.81)-1/2×7.835×(2/3×7.835×35.19))]=0.01684 m≈16.84 < LCD/300=783.5/300=26.11

承重橫梁剛度滿足要求!

3、懸臂門吊穩定性驗算:

此龍門吊屬于長伸臂結構,其抗傾覆性能成為主要安全問題。

⑴、抗拔荷載計算:

1) 貝雷立柱:(G1)

位于抗拔力作用位置的貝雷立柱呈3層布置,共10片貝雷片組成,則

G1=10片×300/片=3000=30 kN

2) 混凝土配重:(G2)

在抗拔貝雷立柱旁放置2條混凝土配重。單條混凝土配重長6米,橫截面為

0.6×0.7米。取混凝土容重為24kN/m3,則

G2=2條× 24kN/m3×0.6米×0.7米×6米=120.96 kN

3) 抗拔荷載:(G)

G=G1+G2=30+120.96=150.96 kN

⑵、抗傾覆驗算:

由承重橫梁支反力計算結果可知,上拔力為:NB=-91.28 kN,則

抗傾覆安全系數為:

K=G/NB=150.96/91.28=1.65 > [K]=1.5

穩定性滿足要求!

2.2經濟性對比

根據以上結構驗算數據表明,結構在滿足受力的前提下,可得出全部材料數量。由于羅天樂上構掛藍施工塊段多(30個塊段),需要12個月的施工時間。單個懸臂門吊貝雷片需要32片。表中數據來源于4月份南寧市場材料租賃信息。

表2.1設備經濟性比較表

從上表得知,懸臂門吊比塔吊在類似工程用途上,有巨大的費用上的優勢。

結論:

通過懸臂門吊和塔吊的對比研究,給項目創造了一定的經濟效益。從運輸和安裝拆除,具有顯著的環保效益和明顯的經濟效益,具有良好的應用前景。

參考文獻:

⑴周水興 何兆益,《路橋施工計算手冊》北京:人民交通出版社

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(一)LNG產業環節的成本構成

LNG(液化天然氣)項目生產成本主要由天然氣開采成本、凈化液化成本、運輸過程的成本以及接收再氣化等耗費的費用構成。實際情況中,資源開采的不同情況、運輸距離的長短,都會對各項費用的耗費比例產生較大影響。

1.LNG開采、液化、凈化環節的費用以及和國際市場FOB價格的關系

國際市場上的LNG價格,無論是現貨價、期貨價或者長期合同價,都是指LNG的離岸價(FOB價)。

2.LNG運輸環節的耗費

LNG在運輸環節的費用包括LNG運輸工具的折舊費用、燃料的耗費、設施管理以及人員費用。LNG貿易越做越大,各類技術也飛速進步,LNG運輸行業的費用普遍降低了40%。

3.接收站、管輸、汽化費用

LNG接收站、汽化和管輸的成本包括接收站設備以及管道折舊的費用、再汽化以及人員管理費用。汽化以及運輸的能耗、管理、財務的花費,與汽化的方案、公司的領導水平這些因素都有緊密聯系。

(二)冷凝法降低汽化成本

LNG汽化時會釋放約860-830kJ/kg的冷能,若能充分利用這些冷能,將能節省節約一筆電費,雖然LNG冷能的用處很廣,但是受到附近市場的制約效應仍然很明顯。在-150℃以下的環境將LNG恢復成常溫,其冷能的價值折合成當量電價所得約為420元/噸。若將這些冷能投入到實際利用中,將得到0.3元/m3的效益,大致能抵消汽化LNG的費用。即使只能利用冷能的50%,也能較好的降低汽化費用,帶來一定的經濟效益。

(三)LNG運輸方式的選擇和模型的建立

1.LNG運輸方式

LNG的運輸方式較多,可以分為船舶運輸、管道運輸以及低溫液體槽車運輸。目前LNG調峰裝置以及運輸船裝卸設施上設立低溫管線的較多,并沒有長距離的LNG管線實例;船舶運輸的方式,多適用于LNG的國際貿易;槽車運輸主要有兩種類型:公路槽車運輸以及鐵路槽車運輸。

2.公路槽車運輸模型

LNG槽車的公路運輸費用(w)包括LNG槽車的折舊成本費用(w1)、技術維修費用(w2)、高速公路的過路費用(w3)、燃料的費用(w4)、工作人員的工資(w5),常常根據單位里程的費用進行計算,具體公式如下:

w= (w1 +w2+w3+w4+w5)/(1-s) (1)

式中:s為各種稅率的總和

槽車缺乏制冷系統,運輸時間過長必然導致LNG在中途揮發。若在槽車上附加LNG發動機,揮發的LNG便可以作為槽車的燃料,減少成本節省整個燃料的耗費。此外,槽車的利用系數、運輸的效率、貨物周轉量以及實載率等因素對于槽車的運輸成本影響也較大。

二、公路槽車運輸的實證研究分析

本文以四川樂山到四川西昌段為LNG運輸實例進行分析運算。根據國家報廢標準的有關規定,對LNG槽車的折舊期限取10a,它的經濟使用壽命取為8a。LNG槽車到了使用上限之后便會報廢,所以它的凈殘值即為0。研究路線選擇犍為-青龍場-西昌(700km)這段,LNG半掛運輸車的油耗為40L/100km(w1),假設槽車的高速公路行駛的速度為70km/h(w2),收費的費率平均約為2.4元/km(w3),市場上售賣的柴油約為6.4元/L(w4),工作人員年收入設為40000元/a(w5),四川省的各類稅率之和總計約為15%(s)。

計算的結果如圖1和圖2所示。由圖1可知,當整個運輸企業僅僅以西昌市公路作為運輸LNG的路線時,日運輸量必須達到并超過15000m3才能盈利,運輸成本在0.05~0.08元/(100km·m3)之間,單位運輸的成本隨著用氣量的增加而降低;若企業的一條運輸線路向多個城市進行LNG運輸時,它的運輸成本還會有持續的下降。所以西昌市可以根據整個城市的用氣量進而計算運輸成本,與企業的運輸價格相比采用委托運輸較為合適。由圖2可知,當運輸距離固定時,天然氣的單位運輸費用便會隨著每天的運輸量的增加而呈現波形衰減狀而逐漸減少,最后會趨近于一個固定值。

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一、經濟訂貨批量的基本涵義及現狀

經濟訂貨批量是指能夠使一定時期存貨的相關總成本達到最低點的進貨數量。在存貨總成本中決定存貨經濟訂貨批量的成本因素主要包括變動性進貨費用、變動性存儲成本以及缺貨時的缺貨損失。不同的成本費用與進貨量呈現不同的變動關系。減少進貨量,增加進貨次數,可以降低存儲成本,但會提高進貨費用與缺貨成本;相反,增加進貨批量,減少進貨次數,可以降低進貨費用與缺貨成本,但會提高存儲成本。因此,協調好各項成本間的關系,使總和保持最低水平,是企業訂貨所追求的目標。

理論上,經濟訂貨批量是根據經濟訂貨批量模型推導確定的。然而,受需求變動、行業特點、客觀條件等因素的影響,該模型在實際工作中很難得到推廣,主要有以下幾方面原因。

1、存貨的耗用或銷售不均衡

實際上多數企業存貨的耗用或銷售都是不均衡的,而經濟進貨批量的基本模型是以“假設存貨的耗用或銷售均衡”為前提的。

2、受傳統觀念、客觀條件的影響

由于受傳統觀念、客觀條件的影響,企業往往采取“需求多少、購進多少”的辦法,未充分考慮進貨的經濟性。

3、計算過程復雜,影響采購工作

計算機技術在該領域未得到廣泛應用,單純依靠人工計算來實現,難度很大,且影響采購工作。

二、訂貨仿真系統的建立

1、相關說明

(1)訂貨系統要研究的問題就是在不同需求情況下的訂貨策略,即每隔多少時間需要補充一次,每次補充量應為多少等。策略的優劣以所需費用為衡量標準,所需費用越少,該策略就越好。

(2)一般從訂貨到貨物入庫,往往需要一段時間,這段時間稱為滯后時間。由于存在滯后性,所以應提前一段時間訂貨。

2、相關概念

需求:是訂貨系統的輸入。由于需求,使庫存量不斷減少。

訂貨:是訂貨系統的輸出。由于訂貨,使庫存量得到補充。

保管費:使用倉庫、保管貨物以及因貨物損壞變質等支出費用,每件貨物保管費用C1表示;

缺貨費:由于貨物不足,供不應求造成的損失,如失去銷售機會、停工待料等損失,用C2表示;

訂貨費:訂貨過程中的手續費、貨物本身的價格以及運輸費等,每次訂貨費用用C3表示。

3、訂貨仿真系統的建立

訂貨仿真系統建立的前提條件是:

(1)從發出訂貨到收到貨物需隔N天;

(2)每件貨物每天的保管費、缺貨損失費和每次的訂貨費;

(3)每天貨物的需求量是在0-I之間均勻分布的隨機數;

(4)原始庫存為Q0。

以總天數G為例,依次對不同方案進行仿真,最后比較各方案的總費用,從而就可以作出策略選擇。

輸入一些常數和初始數據后,以一天時間為步長進行仿真。首先,檢查這一天是否是預定到貨日期,如果是,則原有庫存量加Q;如果不是,則庫存量不變,接著仿真隨機需求量。若庫存量大于需求量,則新的庫存量就是原庫存量減去需求量;反之,則新庫存量變為零,并且要在總費用上加一短缺損失。然后檢查實際庫存量是否小于重新訂貨起點數,如果是,則需重新訂貨,這時就累加一次訂貨費。如此反復運行G天,即可得所需費用總值,這一過程的流程如圖1所示。

三、應用舉例

某倉庫日需求量均值為120,是方差為25的正態分布函數,初始庫存量為500,當庫存量下降到某一數量時即訂貨,提出訂貨后到貨延遲天數為均勻分布的隨機數,20%貨物延遲為兩天,50%延遲為三天,30%延遲為四天,庫存每件/天的費用是C1元,缺貨每件/天的費用是C2元,一次訂貨費用為C3元,試制定一個訂貨起點數、每次訂貨數,以使總的費用最小。

第一步:產生原材料30天的日需求量。

xq=120+sqrt(25)×randn(30,1)

xq=[118,112,121,121,114,126,126,120,122,121,119,

124,117,131,119,121,125,120,120,116,121,113,124,128,

117,124,126,112,113,123]'

第二步:產生30次訂貨的延遲天數,見表1。

產生30個(0,1)均勻分布隨機數u

u=rand(30,1)

u=[0.0153,0.7468,0.4451,0.9318,0.4660,0.4186,0.8462,

0.5252,0.2026,0.6721,0.8381,0.0196,0.6813,0.3795,0.8318,

0.5028,0.7095,0.4289,0.3046,0.1897,0.1934,0.6822,0.3028,

0.5417,0.1509,0.6979,0.3784,0.8600,0.8537,0.5936]’

讀入延遲天數的累積概率分布函數F(i)

F(0)=0,F(1)=0.2,F(2)=0.7,F(3)=1

將u與F由小到大順次比較,當F(I-1)

第三步:得到倉庫30天的總費用。

Matlab實現的源程序如下:

%原材料30天的日需求量

xq=[118,112,121,121,114,126,126,120,122,121,119,

124,117,131,119,121,125,120,120,116,121,113,124,128,

117,124,126,112,113,123]’;

% 30次訂貨的延遲天數

dhyc=[2,4,3,4,3,3,4,3,3,3,4,2,3,3,4,3,4,3,3,2,2,3,

3,3,2,3,3,4,4,3]’;

% 設置c1,c2,c3的值:c1=1;c2=10;c3=100;zfy=zeros(400,400);

%設置訂貨起點數

for dhqd=100:400

%設置訂貨數

for dhl=100:400

% 庫存量初始化為500

kc=500;

%訂貨次數初始化為0

dhcs=0;

% 每天到貨量初始化為0

dhs=zeros(34,1);

for I=1:30

kc=kc+dhs(i);

if kc

zfy(dhqd,dhl)=zfy(dhqd,dhl)+(xq(i)-kc)×c2;

kc=0;

else

kc=kc-xq(i);

end

zfy(dhqd,dhl)=zfy(dhqd,dhl)+c1×kc;

if kc

dhcs=dhcs+1;

zfy(dhqd,dhl)=zfy(dhqd,dhl)+c3;

dhs(I+dhyc(dhcs))=dh((I+dhyc(dhcs))+dhl;

end

end

end

end

minzfy(1,1)=100;

minzfy(1,2)=100;

minzfy(1,3)=zfy(100,100);

for m=100:400

for n=100:400

if minzfy(1,3)>zfy(m,n)

minzfy(1,1)=m;

minzfy(1,2)=n;

minzfy(1,3)=zfy(m,n);

end

end

end

得minzfy=[383,117,7042],即30天內,訂貨起點數為383,訂貨數為117時,訂貨的總費用最小,117即為經濟訂貨量。

【參考文獻】

[1] 張葛祥、李娜:Matlab仿真技術與應用[M].北京:清華大學出版社,2003.

[2] 康鳳舉:現代仿真技術與應用[M].北京:國防工業出版社,2001.

篇9

創業企業的誕生始發于創業者的創業勞動,創業勞動實際上是科技創新勞動的拓展與延續,科技創新勞動是創業勞動的“源”與“核”。探尋當代創業企業的經濟性質,其出發點和關鍵就在于對當代科技創新勞動的性質的理解。當代科技創新勞動,是一種有機融合科學與技術內在稟性的高智力勞動。從勞動形式上分析,這種高智力勞動是一種高度復雜勞動,不同于一般的復雜勞動和智力勞動,更完全不同于簡單勞動或體力勞動,呈現出自身所特有的異質性。(注:這里的“異質性”是從具體勞動的層面上所作出的分析,而不是抽象勞動的層面。根據馬克思的分析,凝結在商品中的人類的抽象勞動是無差異的。)

1.勞動內容的高度專業化與勞動形態的高度專用性

與工業經濟時代的機器發明、機械制造、工藝設計等行為中的創新勞動相比較,由于市場深化與細化程度的不斷提升,當代科技創新勞動的專業化水平更高。在科技產品日新月異、市場競爭更趨激烈、消費需求更趨個性化的當代經濟生活中,科技創新活動要取得成功,必然要確定極其明確的目標,瞄準極其清晰的制高點和攻關領域,專注于特定的活動對象與活動空間。這集中體現為當代科技創新勞動內容的高度專業化。它要求接受更為專門化的教育與訓練,要求培育更有創造性的思維能力,要求掌握更為精、尖、新的知識與擁有更為豐富的實踐經驗、實驗能力。

與高度專業化相適應的是當代科技創新勞動形態的高度專用性。高度專業化的學習、研究、創造與實踐,經過一段較長時間的積淀后,往往形成為一種特定的思維能力與勞動品質而表現為勞動形態的高度專用性。這種高度專用性的勞動形態,一旦移作他用,往往成為“沉沒”資產,其內在的價值就大大受損。

2.勞動物化產品的高度創造性

(1)體現為產品市場需求的先導性與創造性。飛躍式的當代科技創新勞動的物化產品具有優質的消費屬性(包括生活消費與生產消費)。一個成功的高科技產品(包括有形的商品與無形的服務)的開發與問世,往往開辟了一個全新的市場,適應了市場需求者的消費趨勢,強有力地引導著市場消費的方向,強勁地改善著人們的消費結構,提升了人類的生活質量。當代科技創新活動的蓬勃興起和所獲得的巨大成功,賦予了薩伊的“供給創造需求”理論以新的內涵。

(2)體現為產品效用的高度創造性。當代高科技產品是一種高知識密集型產品,從而富有高效用。也就是說,單位產品具有更大的有用性,能更好地滿足人們的某一種或幾種需要。①當代科技創新是對自然物質屬性和自然能力的深度開發和利用,區別于傳統工業機器生產在性質上僅僅是對自然物質的一般加工和表層屬性的自然能力的利用(劉詩白,2001)。因此,較之傳統工業生產,當代科技創新勞動能夠帶來勞動生產力的幾何級數式的提高,從而創造出巨大的生產能力。同時,高科技生產手段的一個重要特點是其所耗費的非核心技術或產品的其他物質資源的成本極低,高科技產品在批量生產下邊際物質成本幾乎為零。②高知識密集型產品更具“人性化”特征。高科技消費品更適合消費者自身的生理和心理特征,符合消費者個體的物質和精神上的更為內在、真實的需求,能迎合消費者對單元產品的高質量多功能提供的要求。高知識含量的消費品由于更能滿足現代人的文明消費和審美情趣,從而富有高效用。

(3)體現為產品價值的高度創造性。當代科技創新勞動,作為一種比馬克思筆下的工程師一類的“高級工人”的所謂一般“復雜勞動”更高層次的“高度復雜勞動”,是一般復雜勞動的倍加。這種高度復雜勞動,比起一般復雜勞動,具有以下兩個更為突出的特點:①勞動力再生產的費用更高。當代科技創新活動,勞動的專業化特征表現得極為明顯,它需要更為扎實的科學基礎理論與專業知識的積累,需要更為豐富的實踐與實驗經驗。因此,科技勞動力的形成,需要投入更高的學習教育費用;當代科技創新活動具有更高的勞動強度,是一種高強度的勞動力耗費,需要有較高的勞動力的補償費用。另外,由于當代科技創新勞動的高度社會化(即是高度社會結合和社會協助的勞動),創新者的勞動能力實際形成費用中還必須包含間接參與科技創新的社會勞動能力的再生產費用(劉詩白,2001)。因此,對當代科技創新勞動者而言,其勞動力再生產的費用應該高于一般復雜勞動。②勞動力使用創造的價值增值更大。高品質的科技創新產品的成功問世,在一定時期內往往占據了一定的市場壟斷地位,由此獲得了可觀的“超額利潤”。綜合以上兩點,我們認為,與一般勞動產品相比,在高科技產品中,其所耗費的物質資源C部分可能下降,但是勞動力價值V部分與價值增值M部分卻以更大比例上升。這樣,在同一單位時間內,C+V+M在整體上是大大提高了。實際上,在市場經濟條件下,當代科技創新勞動作為一種高度復雜勞動,同樣能夠換算為“自乘的”“多倍的”簡單勞動,因此較一般復雜勞動能形成更高的價值。

3.價值創造的高度風險性

一方面,某種創意、想法、靈感要轉化為現實的物化產品,需要“苦思冥想”、持續探索、高度關注,需要反復試錯、重復實驗,最終仍有可能失敗。這期間不僅要投入大量的、常人難以想像的精力,還往往需要投入一定的物質資源。失敗的結局是“竹籃打水一場空”,當事人要承擔著極大的人力資本與物質資本的投資風險。另一方面,即使研發取得了現實的物質 載體,由于當代科技創新的快節奏和當代市場演變的高速度,同樣面臨著極大的風險。當代科技產品周期極短,產品更新速度極快,市場競爭又日趨激烈,這使得在高科技產業中,某一項技術往往只有NO.1是成功者,NO.2以下大都難以得到能夠賴以生存的市場份額,從而成為市場競爭的失敗者。硅谷中平均大約九成的風險投資是不成功的,就充分表明了當代科技創新勞動的高度風險性。

4.效應產生的高度非線性

一般性的生產性勞動或簡單勞動,其效應的產生往往是直接而明顯的、即期而平穩的,勞動的付出與其所產生的效應之間往往呈現出一種顯著的恒比例關系即線性關系。當代科技創新勞動作為一種高度復雜勞動則與此不同,其效應的產生往往不是直接和即期的,更多的是具有潛在性、時間性、動態性以及跳躍性。科技勞動者價值的創造并不完全是一時的,而是長期的;并不完全是當期就能表現出來的,有的要經過一段時期才能體現出來;并不是均勻分布的,而是動態變化的;并不完全是連續的,而是階段性的。用數學語言來表達,就是當代科技創新勞動的付出與其所產生的效應或價值創造之間不是一種恒定的比例關系即線性關系,而往往呈現出一種倍增或倍減的非恒定關系即非線性關系。

5.集聚社會資源的高度粘吸性

科技創新勞動,作為當代社會經濟發展的一種關鍵性資源,具有強大的集聚社會資源的功能。工業經濟時代的物質資本往往是配置社會經濟資源的發動機和粘合劑,處于資源組合的核心地位。當代科技創新勞動,作為一種具有邊際報酬遞增生產力形態的人力資本,已經獨立地走向社會經濟生活的舞臺中心。科技創新勞動物化產品的高度創造及其特征,強有力地吸引著其他的社會經濟資源與之結合,并相互耦合、相互滲透,呈現為當代科技創新勞動所特有的集聚社會資源的“高粘性”。正是由于這種特性,才出現了當代的“創業革命”即創業職能的職業化現象與趨勢。

在當代創業企業中,出資者不僅與經營管理者實現了分離,而且與創業者也實現了分離。事實上,當代計算機、因特網、通信信息、生物醫藥等新興產業的迅速發展過程,同時也是科技創新工作者在風險資本支撐下轉變為企業家的過程。像康柏電腦、美國在線、E-Bay、雅虎等這些享譽全球的明星企業,正是創業革命進程的產物與見證。原為斯坦福大學計算機教授的非吉米·克拉克先生就是這一進程中的一個極具象征意義的代表人物。克拉克先后成功創立了3家市值超過10億美元的知名高科技企業,卻沒有在其中任何一家公司中擔任經營層職務。他不僅不介入企業成立后的營運管理,甚至對技術開發本身,也是只講創意而不問實施。這樣,克拉克成了一個純粹的創業者。他的職能是在于最大限度地發揮出他的優勢,即在于對技術發展方向作出敏銳的判斷及在此基礎上提出企業的創意。

二、當代科技創新勞動報酬計量的復雜性與艱巨性

與一般的生產性勞動最大的區別是,當代科技創新勞動的異質性決定了該勞動報酬形式的多元化和多層次性。從構成上看,科技創新勞動報酬(Y)應該包括和體現為以下幾種收入形式:①工資性收入A。這是一種再生產勞動力費用,是當代科技創新勞動報酬的初級或低級形式。當代科技創新勞動者的收入更主要地是體現在其他的非工資性收入形式上。②風險收入B。當代科技創新勞動的高度專用性以及價值創造的高風險性特征,使得科技勞動者承擔著極大的市場風險、生產風險與財務風險。在市場經濟條件下,風險承擔者應該獲得相應的風險收入。③超額收入C。當代科技創新勞動物化產品的高度創造性帶來了巨大的超額利潤,超額利潤的源泉是科技創新勞動。在市場經濟條件下,超額利潤的創造者應該獲得相應的超額收入。④非線性收入D。當代科技創新勞動效應的產生和價值創造的高度不確定性即非線性使得企業利潤的實現也呈現出潛在性、時間性、動態性、跳躍性特征。在市場經濟條件下,利潤實現的非線性特征帶來了一種特殊的收入報酬形式即非線性收入。⑤創業收入E。當代科技創新勞動集聚社會資源的高粘吸性帶來了社會資源的重新整合,實現了資源配置狀態和經濟組織狀態的創新,從而產生了創業利潤。在市場經濟條件下,創業者應該獲得創業收入。

當代科技創新者的勞動報酬是由以上幾個部分共同組成的,即Y=A+B+C+D+E。(注:嚴格地講,B、C、D、E各種形式的收入之間存在著交叉或部分重疊的可能性。為了分析的方便,我們在本文中暫且不考慮這種情況,這并不影響問題的探討與結論。)缺少了其中的任何一個部分,都難以全面地反映出當代科技創新勞動的異質性。這里,我們需要特別指出的是,式中的B、C、D、E等非工資性收入形式都是由科技創新勞動的自身屬性帶來的,是特殊的勞動報酬形式,不能把它們完全歸類于非勞動屬性的收入,這是一種根植于科技創新勞動基礎上的市場化收入。

由多層次、多元化的收入形式構成的報酬結構特征充分體現了當代科技創新勞動報酬計量的特殊性、復雜性與艱巨性:①由于風險是不可計量的,與其相應的風險收入就是難以直接測算的。②超額利潤是個事后變量,而且是極不確定的。通過科技勞動力市場上的直接交易,以固定合約的工資形式給付,根本無法真實體現當代科技創新勞動的高價值形成功能。超額收入是無法事先計量的。③創造價值的潛在性、時間性、動態性、跳躍性特點決定了一次性計量和當期計量的非科學性,人為計量或計劃計量也必然是失真的。非線性收入是難以進行一次性計量或當期計量的。④創業收入是集合了多種要素共同作用而產生的一種“組織租金”,這種“組織租金”只能以某種特殊的“剩余索取權”的形式表現出來。總而言之,當代科技創新勞動是無法直接地、一次性地、事前地給予定價的。很顯然,無論是采用單一的固定合約的工資形式,還是采用傳統的年薪制、獎金制或業績提成制等一般性的剩余索取的形式,都是無法真實、全面反映當代科技創新勞動的市場價值的。科技創新者的風險收入、超額收入、非線性收入、創業收入是高度不確定的,多層次、多元化、以不確定性收入為主的報酬結構充分體現了當代科技創新勞動報酬計量的復雜性與艱巨性。

三、當代科技創新勞動的市場性綜合定價機制

當代科技創新勞動的異質性決定了對這種勞動報酬的計量只能采取間接的、重復的、持續的、適合于不確定性狀態的定價機制。我們認為,在市場經濟條件下,這樣的定價機制實質上就是市場中的企業定價機制。由科技創新者自身創辦企業,擁有創業企業的所有權,就是對當代科技創新勞動報酬進行計量的一種較好的市場性綜合定價機制。

1.企業的生產機制提供了對科技創新勞動進行間接定價的基礎

多元化的科技創新勞動的報酬結構首先表明了市場無法對它進行直接定價,只能采取間接定價的迂回方式,即先是通過市場對“勞動的實體”的交易進行直接定價后再來間接反映科技創新勞動報酬。在科技勞動力市場上的直接交易僅僅反映科技勞 動者的一般工資性收入部分,而其他形式的勞動報酬都只能通過“勞動的實體”的交易來體現和獲取。這里所謂的“勞動的實體”是指勞動的物化產品(包括有形的和無形的)或勞動者勞動持久性投入的組織載體。在現實經濟生活中,這個“勞動的實體”就是企業本身或企業所生產的產品。產品源于企業的生產機制,離開了企業最基本的生產,與現代生產力相適應的產品的提供是根本不可能的。同樣,離開了企業的生產機制(提供服務性商品的企業也具有生產),企業在市場上的交易就失去了根基。因此,企業內在的生產機制提供了對當代科技創新勞動進行間接定價的基礎。要實現對科技創新勞動的間接定價,只能采取企業組織的迂回計量方式。

2.企業的交易機制提供了對當代科技創新勞動報酬進行多次重復地間接計量的平臺

我們知道,現代企業理論尤其是其中的企業契約理論的一個基本出發點是,市場經濟中的企業是一系列契約的聯結體,是某個“中心簽約人”與一系列市場上的經濟主體相互交易的產物(阿爾欽、德姆塞茨,1972;詹森、麥克林,1976;巴澤爾,1989)。這就是我們所說的企業的交易機制的內涵。企業的交易機制提供了一個對當代科技創新勞動進行多次重復地間接計量的平臺。從最基本的意義上分析,企業的交易機制體現為企業主與產品市場、資本市場、勞動力市場上的各經濟主體之間的相互交易。各種市場主體以各自特有的方式對科技創新勞動報酬進行著計量,科技創新勞動報酬就是在這樣的相互交易過程中實現的。下面我們對此分別作簡要分析。

(1)資本市場上投資者對科技創新勞動的計量。①風險資本市場上風險資本家的計量。一般來說,風險投資家是按照某創業者預期會創造出最高價值的標準,從每個研發項目中選定一個進行階段性融資以使項目得以完成。風險資本家與創業者之間存在著階段性博弈,他們之間是進行著一場錦標賽,只有那些能產生最高的預期價值的創業者才能得到在第三階段完成項目所必要的資本。這種“錦標賽式”的治理機制(青木昌彥,2000)最顯著的功能是風險資本家在一群創業者的試錯過程中能夠把確實具有創業才能且能帶來最高預期價值的創業者甄別出來。實際上,這種特殊的錦標賽式的治理機制也是風險資本家對科技創新勞動的定價機制。科技創新勞動所內含的的真實價值就是在這樣的階段性錦標賽式的治理過程中一步步反映出來的。這種靈活的治理機制有效地反映了科技創新勞動的高風險性與非線性。②股票市場上社會投資者的計量。人們借助于股票或由其派生的股票期權等種種金融工具,通過股票市場上的價格信號,巧妙地實現了對科技創新勞動的多次重復地間接定價。在股票市場上,各種各樣復雜的內生力量相互運動、博弈和共同作用而自發生成的股價信號內在地包含了科技創新勞動的種種特性。投資者是通過股票市場上的買或賣來判斷和決定創業企業的無形資產價值,也是通過股票市場上提供的價格信號來預期某種高科技產品的內在價值,更是通過股票市場上的股票價格生成機制來對不可捉摸的充滿高風險性的科技創新勞動進行他們各自心目中的“理想”定價。用一句話概括就是:投資者在股票市場上對科技創新勞動“出價”并最終形成了科技創新勞動報酬。這樣,借助于投資者在資本市場上的投資行為,實現了科技勞動力市場上無法直接計量的定價機制的轉移,實現了企業內部進行計量的艱巨性到企業外部的資本市場的轉移。

(2)產品市場上消費者和供應商對科技創新勞動的計量。消費者日常的“貨幣選擇”行為表面上看是對科技消費產品的購買,實際上是在進行著對凝結在科技產品身上的科技創新勞動的市場化計量,這一點無需多言。我們要進一步指出的是,創業企業與眾多的供應商之間的產品交易過程,也體現了供應商對科技創新勞動的計量意義。供應商對購銷合約的履行狀況、供應商的資產專用性投資的熱情度大小,創業企業外部網絡化中各相關協作經濟體的經濟行為,實際上都或多或少反映了他們對科技創新勞動形成價值功能的判斷與預期,直接或間接體現了他們對科技創新勞動效應發揮的現狀或未來潛力的許可或質疑。這些都是供應商對科技創新勞動進行計量的表現。

(3)勞動力市場上非科技創新勞動者對科技創新勞動的計量。科技創新者的創業收入、超額收入等非合約性收入的獲得,是建立在企業內其他非科技創新勞動者之間相互協作產生的“集體力”基礎上的。勞動者對各自雇傭合約的執行態度、勞動力的流動勢態,都在很大程度上影響著這個“集體力”的形成。勞動力市場上供給方的“出價”行為以及從業者對他們所工作的企業的認同感,不僅體現了勞動者對自身能力的評價,也是勞動者對創業者的價值創造功能的評價。

篇10

GAO Tao ZHANG Wei-tian

(Tangshan Jiaheng Industrial Co., Ltd.,Tangshan Hebei, 063020, China)

【Abstract】This paper make a economic contrast with active carbon fiber felt and granular activated carbon.And have a prospect for the development of active carbon fiber felt. Thus points out the possibility of promotion and the application of economy about Jiaheng type active carbon fiber felt cleaner.

【Key words】Active carbon fiber; Granular activated carbon; Jiaheng box type active carbon fiber felt cleaner

活性碳纖維(Activated Carbon Fiber,簡稱ACF)是繼粉狀活性碳(PAC)和粒狀活性碳(GAC)以后的第三代產品,是在20世紀60年代逐漸發展起來的新型活性碳。ACF主要分為粘膠基ACF、酚醛基ACF、聚丙烯腈基ACF、瀝青基ACF等。ACF與以往的活性碳材料相比,比表面積大,含量豐富的微孔占總體積的90%左右,孔徑分布狹窄且均勻,微孔孔徑大多在1nm左右,沒有大孔和過渡孔,吸附、脫附速度快、可塑性和再生性強。ACF表面有各種官能團,對于金屬離子、某些有機物及某些氣體有很好的選擇性吸附功能,是一種新型的高效吸附劑。

活性碳氈是采用人造纖維經低溫炭化、高溫炭化、活化等特殊工藝制作而成的高效吸附材料,具有豐富的微孔和高的比表面積,耐酸、堿,灰份少;具有較好的導電性能和化學穩定性。活性碳氈不僅具有優良的吸附性能,而且具有良好的還原能力,吸附、脫附速度快,可多次重復使用。以活性碳氈作為吸附材料的嘉恒箱式活性碳氈凈化器體積小、吸脫附效率高,可廣泛應用于煙氣凈化、污水處理等耐高溫和耐腐蝕場合。

1 活性碳氈吸附性能、脫附性能與再生能力

吸附脫附速度快,再生能力強是活性碳氈的重要特性之一。將活性碳氈樣品(比表面積946.7m2/g)與粒狀活性碳樣品(上海寶鋼廢氣處理用粒狀活性碳,比表面積為532.4m2/g)置于苯的飽和蒸汽中,開始時隔2min 稱重一次,當重量變化不太大時, 每隔5min 稱重一次, 直到吸附達到飽和為止,得到數據列于表1。

表1 粒狀活性碳和活性碳氈的苯吸附值、

脫附值隨時間的變化比較,mg/g

Tab.1 Granular activated carbon and activated carbon felt of benzene adsorption and stripping value is compared changes over time

將上述吸附飽和的樣品置于120℃的加熱爐中,用氮氣吹掃,同樣每隔一定時間稱重一次,直至重量不再變化為止,脫附值隨時間變化情況列于表1。

圖1是活性碳氈(ACF)和粒狀活性碳(GAC)的吸附脫附動力學曲線,可以看到活性碳氈在5min左右即達到吸附平衡,而粒狀活性碳在20min以后才逐漸達到吸附平衡;活性碳氈在10min左右基本脫附干凈,脫附率可達到90%,而粒狀活性碳脫附非常緩慢,30min以后還有較多吸附物存在,脫附率不到60%,表明活性碳氈的吸附和脫附能力都遠遠高于粒狀活性碳。

圖1 ACF和GAC的吸附脫附動力學曲線

Fig.1 ACF and GAC adsorption desorption kinetics curve

再生能力是吸附材料的重要指標,無論是處理廢水、廢氣,還是回收溶劑,都希望吸附材料能反復使用。一般的粒狀活性碳再生能力較差,每次脫附處理要損失20%-30%的吸附能力,因此通常情況下只能進行脫附再利用一次,但受其脫附成本限制,粒狀活性碳脫附再利用價值不大。

表2 活性碳氈對苯的吸附、脫附10次循環結果

Tab.2 Active carbon fiber adsorption,desorption of benzene of

10 cycle results

表2列出活性碳氈對苯的反復吸附、脫附的數據,解吸條件為150℃下氮氣吹掃10min。從表中的數據可見,第十次的吸附量僅比第一次的吸附量下降7%左右,說明活性碳氈具有極強的再生能力,可經受多次重復使用(約70次)。

活性碳氈具有極強的吸、脫附能力,更快的吸、脫附率和良好的再生能力。這是由于活性碳氈具有獨特的微孔結構,微孔直徑小,大部分微孔直接開口于纖維表面,吸附、脫附時微孔的開口直接與外界接觸的面積大,吸附質分子向內或向外擴散時阻力很小,可充分有效地利用巨大的比表面積。

2 活性碳氈市場價格

目前在煙氣凈化處理方面,普遍采用活性碳氈型號為TY-1300,粒狀活性碳要求碘值達到800mg/g以上,通過對國內幾家活性碳生產廠家進行調查,活性碳氈含稅價格均價為27.3萬元/噸,粒狀活性碳含稅價格為5300元/噸,活性碳氈價格約為粒狀活性碳價格的50倍。

表3 國內活性碳生產廠家調查表

Table.3 Inventory of domestic activated carbon manufacturers

3 嘉恒箱式活性碳氈凈化器應用經濟性及前景展望

雖然活性碳氈市場價格相對較高,但活性碳氈因其自身性能優勢也具有較強的應用經濟性,主要體現如下:

1)吸附能力強,吸附能力為粒狀活性碳的5倍以上,可以實現煙氣凈化設備小型化,設備投資更具優越性;

2)機械強度高,不易粉化,利于脫附再生;

3)再生能力強,理論上對脫附再生使用次數沒有限制,使用壽命長;

4)通過設計可實現凈化設備吸附脫附一體化,提高設備運轉率。

表4 活性碳氈與活性碳顆粒經濟性對比表

Table.4 The table of Active carbon fiber and activated carbon particles economical comparison

因此在不考慮脫附成本的前提下,活性碳氈的單次使用成本要遠低于粒狀活性碳,具有較大的經濟性優勢。隨著活性碳氈的生產和脫附工藝進一步成熟與完善,活性碳氈的使用成本與粒狀活性碳已經基本持平,并呈現出逐步替代傳統粒狀活性碳的趨勢。唐山嘉恒實業有限公司研發的實用新型專利―嘉恒箱式活性碳氈凈化器,吸附材料采用優質活性碳氈,具有體積小、效率高、吸脫附一體化等特點,在煙氣凈化、污水處理等領域應用前景廣泛。

【參考文獻】

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篇11

恢復期攝氧量與跑步經濟性的相關性研究No.3 2013雖然借助跑臺和自行車,我們均可以通過肺功能儀器測試出運動員在運動過程中的能量消耗,但是,跑臺和自行車的運動方式與實際場地運動還是存在一定的差異。為了克服這種測試方式的限制,研究人員探索能否通過測量運動恢復期的VO2來推導運動期VO2峰值。Lemon PW(1980)[1]研究了自行車運動員恢復期VO2與運動過程VO2峰值的關系,作者指出,恢復期VO2與運動期VO2峰值具有較高的相關性;Leger LA (1982)[2]用恢復期VO2來推測舞蹈運動員在運動過程中的VO2peak,類似的方法也被應用在對游泳運動員VO2峰值的推測[3]。跑步經濟性(RE,Running Economy,又稱“跑節省化”)是指在次極限負荷的特定速度下跑步,VO2達到穩定狀態時每單位體重的VO2[4-7]。RE反映了機體外周對氧的利用效率,是與耐力運動成績緊密相關的指標[8],并且應用在評價耐力訓練的效果方面[9]。RE與恢復期VO2之間的關系研究并不多見,Leger等 (1982)[10-11]指出,跑步和自行車運動期最大攝氧量(VO2max)和次最大攝氧量(VO2峰值)均可通過恢復期VO2回歸方程來計算,但限于當時的實驗條件,該作者選擇的運動恢復期時間主要是恢復期20秒、40秒、60秒和80秒。但是,恢復期VO2與運動中VO2之間的關系仍然存在不確定性,Costill (1985)[12]和Monpeti (1981)[13]對游泳運動員的研究發現,用恢復期20秒的VO2推測VO2peak和次VO2peak比較可靠;但是,Don Morgan(1991)[14]認為,恢復期15秒,20秒和25秒的VO2與RE之間的相關性并不強,用恢復期VO2推測RE并不可靠。另外,隨著肺功能測試儀器的改進,科研人員可以通過肺功能儀器(例如MAX-II)測試出受試者在10秒鐘的肺功能代謝指標,那么,恢復期前10秒的VO2(VO2F10)能否推測運動過程中的RE呢?迄今為止并未見相關報道。另外,前人用恢復期VO2所推測的運動中VO2主要是指VO2的峰值,而RE指標并不是一個峰值,它是跑步者在穩定狀態下一段時間內的VO2的平均值。那么,RE是否可以通過恢復期VO2來推測呢?本研究試圖通過實驗來構建二者之間的關系。基于此,本研究自變量選擇恢復期10秒的VO2(VO2F10),因變量選擇跑步經濟性(RE),先通過實驗測試兩個指標的結果,然后通過統計分析得出二者之間的關系,進一步構建基于自變量VO2F10推測因變量RE的回歸方程。

1研究對象與方法

1.1研究對象

來自廣州體育學院定向越野隊和中長跑隊的12名受試者志愿參與該課題研究,其中女生5名,男生7名,女生基本情況:年齡(20.50±1.00)歲;身高(163.01±4.27)cm、體重(52.96±3.28)kg;男生基本情況:年齡(20.25±0.71)歲;身高(173.64±4.64)cm、體重(66.57±4.60)kg。為了保證RE測試結果不受訓練疲勞的影響,在正式測試前1天,所有受試者停止高強度訓練,但保持正常的飲食和一般日常活動。測試前,詳細說明該實驗的目的、注意事項以及可能出現的問題,受試者填寫知情同意書,志愿按照實驗要求配合工作人員進行測試。

1.2RE測試方法

RE測試儀器主要采用MAX-II 運動心肺功能測試系統、POLAR心率遙測系統、秒表等。每位受試者RE測試時間固定,室內氣溫20℃,相對濕度45%。受試者穿著自己最舒服的運動服裝,下午測試前進行適當的休息。每名受試者均分兩個階段進行了跑臺跑步適應:第1階段,受試者在跑臺以4 km/h的速度行走10分鐘,進行3次;第2階段,受試者在跑臺以10 km/h的速度跑10分鐘,兩個階段累計30分鐘以上。根據RE的定義,RE主要是指在次極限負荷的特定速度下跑步攝氧量達到穩定狀態時每單位體重的攝氧量[4-7],本研究讓受試者在10 km/h的速度下跑5分鐘,最后2分鐘的攝氧量的平均值作為RE值。接著,停止跑臺運動,在跑臺靜止狀態下測試恢復期攝氧量,取恢復期前10秒的攝氧量值(VO2F10)作為分析對象。為確保研究數據的可靠性,本研究對每位受試者進行3次測試(共36人次),其中2次因受試者身體不適,未能順利完成,因此,取其中有效的34人次的VO2F10和RE值作為數據處理對象。圖1是對某個案恢復期前10秒攝氧量(VO2F10)與跑步經濟性(RE)原始數據經過FFT濾波處理以及擬合后的階段劃分圖。

3分析與討論

在運動后恢復的最初幾分鐘里,即使肌肉活動停止,其VO2也不會驟然減少,而是暫時維持在高點(圖1),其VO2超過了安靜時的需氧量,過去一直被稱為氧債,現今較普遍采用運動后過量氧耗(EPOC)的概念。多年來,EPOC被劃分成兩個不同部分來敘述:初期快速恢復部分以及后續慢速恢復部分[15]。本研究選擇恢復期前10秒鐘的VO2即屬于初期快速恢復部分。本研究結果發現,恢復期前10秒VO2(VO2F10)與跑步經濟性(RE)之間的相關性高度顯著,RE可以通過恢復期前10秒的VO2來推測。該研究結果與Lemon PW(1980)[1]、Leger等 (1980,1983)[11]、Costill (1985)[12]、Monpeti (1981)[13]等人的研究比較吻合,即運動過程中的VO2可以通過恢復期的VO2來推測。Lemon PW(1980)[1]選擇了15名受試者(8名高水平運動員受試者和7名未受過訓練的受試者),均以25%~70% VO2max強度自行車運動5分鐘,恢復5分鐘,研究發現,自行車運動期VO2峰值可以通過恢復期VO2推算出來,并且運動負荷不會對運動期VO2峰值和恢復期VO2之間的關系產生影響。作者指出,恢復期VO2與運動期VO2峰值具有較高的相關性(r=0.92~0.95,P

本研究發現恢復期前10秒VO2(VO2F10)與跑步經濟性(RE)的測量結果在統計學上差異不顯著(P=0.151>0.05),而且VO2F10與RE之間的相關性比較顯著(P=0.00

雖然運動強度固定,但是在第3~5分鐘的過程中,RE仍然存在緩慢增長的趨勢,即使在恢復期前10秒鐘的VO2依然保持較高的水平,首先可以歸因于人體的體溫,體溫和運動恢復期VO2的曲線是同步的,即恢復期前10秒鐘,人體體溫仍然保持較高的溫度,因而VO2會持續保持在較高水平。其次,人體持續運動使人體內的兒茶酚胺濃度增加,而運動恢復期兒茶酚胺的濃度仍然保持在較高水平,因而VO2也增加。Minors與Waterhouse認為,兒茶酚胺可能對VO2的節律性具有一定的影響[17],因為,代謝率的增加與兒茶酚胺的升高同時存在[18],同時,兒茶酚胺可以促進肝糖原的生成,刺激脂類分解,提高血糖、乳酸、鉀離子、以及自由脂肪酸水平,最終提高代謝率[18-20] ,最后,人體恢復期VO2也受人體甲狀腺和糖皮質激素的影響,在運動恢復期,其濃度仍然保持在較高水平,因而VO2增加。

4結論

研究發現,通過恢復期前10秒攝氧量可以推測跑步經濟性,利用恢復期攝氧量對RE進行推測的一般規律是,在運動結束后越短的恢復期時間內采集VO2,RE的推測效果越好。恢復期前10秒攝氧量與跑步經濟性之間的高度相關性歸因于人體的內穩態機制,恢復期前10秒攝氧量保持較高水平與人體內的兒茶酚胺、體溫和甲狀腺和糖皮質激素等有一定的關系。

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篇12

建筑體型的規則性是影響結構受力體系的重要因素,而結構受力體系方案的優選是結構設計經濟性的前提,也是影響結構含鋼量的主要因素。因此,建筑方案前期,結構師就應盡早介入,盡量讓建筑方案創作時,能更多地考慮結構方案,使傳力途徑合理,經濟,大方向把控好了,結構經濟性就好控制。對高層住宅結構體系,純剪力墻結構比框架—剪力墻結構經濟。平面和立面都比較規則的建筑,其主體結構的含鋼量相對較少,而不規則的建筑體型,特別是平面凹凸尺寸較大,外輪廓線變化多,轉換結構及高寬比超出規范允許值的,其主體結構的含鋼量相對較高,因其各項結構設計指標往往計算都較難滿足,而結構計算要滿足規范的各項控制指標,就要犧牲經濟性,即結構的含鋼量升高;兩個方向布置的剪力墻盡量對齊,能形成框架、連肢墻,傳力途徑好,抗側力剛度大,剪力墻數量相對可以少布,計算的各項指標滿足規范下,不要預留富余量太多。

2.基礎優化

一般基礎部分造價占全樓土建造價的25%左右,因此,基礎方案一定要進行比較,在滿足上部結構承載力及變形要求的情況下,選擇經濟合理的基礎方案,對降低整個工程造價,減少投資,縮短工期尤為重要。2.1樁基礎與平板式筏板或CFG樁復合地基加筏板基礎比較,當樁長較短時,采用樁基礎比較經濟,當樁長較長時,則采用平板式筏板或CFG樁復合地基加筏板基礎造價比樁基礎經濟,并且工期短且可控,特別是巖石地基,其綜合造價比樁基礎經濟很多,一般可以比樁基礎減少投資20~40%。2.2梁板式筏板與平板式筏板,采用平板式筏板更經濟,且平板式筏板施工方便,工期短,當平板厚度沖切承載力不滿足時,可在板面增設柱墩或在板底下局部加厚,不能圖省事整塊筏板加厚。經比較,平板式筏板比梁板式筏板大概可以節省梁箍筋的造價,工期可以縮短一半。2.3獨立柱基礎2.3.1獨立柱基礎設計應考慮深寬修正,以減少基礎平面尺寸,采用理正工具箱計算時,內力作用點位置輸入要正確,當地面設有基礎梁時,內力作用點位置應在基礎面而不是地面。2.3.2獨立柱基礎高度偏小,基礎配筋偏大。宜調整高度,盡量使配筋控制在構造配筋附近范圍內。2.3.3基礎鋼筋長度,根據《規范》[1],當基礎邊長≥2.5m時,底板鋼筋長度取邊長的0.9倍。2.3.4獨基間不一定都設基礎梁拉結,《規范》[2]6.1.11條有規定,不需設拉結梁時,不應設置。2.3.5獨基間基礎梁跨度大時,底層的自承重墻可采用毛石砼+圈梁。2.4基礎梁:柱下條形基礎中的基礎梁及梁筏中的梁,不需要按照延性要求進行構造配筋,即梁端箍筋不需要按抗震要求加密,僅按承載力要求配筋即可。

3.地下室頂板

3.1室外種植屋面結構布置:取柱距8.1m×8.1m,覆土厚度1m,分別對大板,跨中單向設1道次梁,跨中均分單向設2道次梁,跨中設雙向十字交叉梁4種結構布置進行了比較,跨中均分單向設2道次梁方案最經濟,跨中單向設1道次梁次之。3.2消防車荷載應考慮覆土厚度影響,按《荷載規范》[3]附錄B進行折減,程序整體計算時,還應考慮程序活荷載默認系數折減換算后再輸入。

4.框架柱

4.1框架柱的軸壓比接近規范限值時,其縱筋配筋偏大,建筑允許時,應調整截面尺寸,盡量使柱子縱筋由規范最小配筋率來控制;抗震等級高時,箍筋用高強度(HRB400)比用低強度(HPB300)節省鋼材。4.2對于扁柱箍筋配置,程序平面輸出結果是取兩個方向的大者輸出,此時應進入構件內力查出兩個方向的抗剪力,分別按兩個方向不同來配置,可以節省箍筋造價。4.3對于柱凈高與截面高度之比不大于4的柱,應查出內力按規范公式計算各層剪跨比,計算出剪跨比值不大于2的柱,才需全高加密箍筋。一般僅底下幾層才需全高加密箍筋,往上則不需要了。4.4柱子插筋:滿足《規范》[1]8.2.3條時,不需全部縱筋伸至底板鋼筋網上,僅將四角插筋伸至底板鋼筋網上,其余插筋滿足錨固長度即可。

5.剪力墻

5.1對于高層住宅剪力墻結構,應優化剪力墻布置,布置宜雙向、規則、均勻對稱、控制結構扭轉變形,盡量使計算位移角不要富余太多。5.2少用短肢墻,因短肢墻縱筋《規范》[4]有最小配筋率要求。5.3對于邊緣構件配筋,當墻肢較長時,宜采用箍筋與拉筋相結合,既對墻肢約束好,也能節省鋼筋。

6.梁

6.1梁跨度、截面取值適當,梁截面不能加高時,采用加寬梁截面,盡量避免梁端縱向鋼筋配筋率>2%,因梁端縱向鋼筋配筋率>2%時,梁箍筋直徑要增大2mm,增加含鋼量。6.2框架梁跨度較大時,跨中不應采用支座負筋大直徑鋼筋拉通,應根據其抗震等級,參照規范要求,改用小直徑鋼筋與支座負筋搭接。

7.樓板

7.1用HRB400鋼筋,可以降低最少配筋率值,節省鋼材。7.2當采用HRB400鋼筋時,《規范》[5]最小配筋率允許按0.15和0.45ft/fy中較大值采用,但應考慮施工因素以及砼溫度、收縮應力影響,板跨不大時,才建議采用。7.3屋面溫度、收縮應力較大的現澆板板面防裂構造鋼筋,用小直徑鋼筋與支座受力鋼筋搭接,不要貪圖制圖省事,用受力筋雙向拉通。7.4對于樓層板,可以考慮按塑性板計算配筋。7.5大外挑陽臺,盡量采用挑梁結構,挑板結構很費鋼筋,不經濟。

8.樓層建筑線條、構造柱、圈梁

建筑線條配筋也影響樓層的含鋼量,一般樓層線條、陽臺反邊、構造柱、圈梁、飄窗鋼筋分攤到樓層也有3~5kg/㎡,對歐式建筑,占比更大。因此,應對這些構件精細設計,不要隨意加大鋼筋。

9.層面構架

屋面構架、機房屋面、樓梯間屋面,分攤到樓層占的含鋼量不少,據統計,其含鋼量差不多相當于1個標準層的含鋼量,因此,應用心設計,不要隨意加大鋼筋。

10.計算

10.1結構模型計算中,荷載輸入應準確,不要隨意加大,為配筋提供準確依據,防止層層加碼。10.2設計參數合理取用①當梁柱截面尺寸較大時,梁柱重疊部分,應考慮剛域影響。②考慮樓板對梁承載力的貢獻,按T形梁考慮。③簡支梁架立筋直徑,根據跨度大小按《規范》[5]9.2.6條取用。④對較大跨度梁,當用PKPM驗算撓度、裂縫超出規范時,應用其他軟件(如YJK)多種途徑復核,不要輕易加大鋼筋。

11.結束語

工程經濟性的控制,首先應從宏觀上把控,從建筑方案開始介入,確定合理的建筑結構方案,房屋高度,高寬比,平面布置等盡量控制在規范允許范圍內,超出規范就意味著犧牲經濟性。其次微觀控制表現在各種構件設計中,其所占的含鋼量比例也不少,每個構件控制好了,其整體經濟性也會降下來,所謂“細節決定成敗”。只有理解規范,掌握規范,概念設計,精細設計,才能做出安全、經濟、合理、美觀的優質作品。

參考文獻

[1]GB50007-2011.建筑地基基礎設計規范.中國建筑工業出版社.2011

篇13

國家的一次能源實際上就是指煤炭,由于煤炭資源消耗量日益增加,使得價格不斷增加、市場越來越緊張,促使現階段燃煤市場普遍存在使用混煤的問題:一是電廠被動應用混煤。生產煤炭的部門利用不同的摻和方式來不斷滿足實際需求,改變劣質煤自身特點,降低煤價;二是為了保證電廠可以穩定、安全地降低成本,改善煤質特性也是混煤的主要原因。依據特定煤種合理設計燃煤電廠鍋爐,設計煤種的差異,導致不同結構、不同爐型、不同燃燒器以及運行后的方式也不相同。電廠鍋爐運行的過程中,煤質變化會在一定程度上影響安全性和經濟性,所以需要不斷分析煤質對電廠鍋爐運行及經濟性的影響。

1 燃煤電廠鍋爐運行現狀分析

電廠鍋爐能否正常運行是保證電廠運營產能和安全經濟運行的基礎,電廠鍋爐運行的過程中,需要實時進行監視,保證正常的汽包水位、爐膛壓力和主汽參數,需要具有一致的機組負荷和鍋爐蒸發量。

1.1 爐膛結渣分析

在設計大型燃煤電廠鍋爐的時候,需要合理分析燃煤的種類,依據業主所提供的煤種,來當作設計燃燒器和鍋爐爐膛的重要選型參數。設計相關人員需要切實掌握好燃煤煤種特性和著火燃盡性,在設計鍋爐爐膛的時候,例如,在選擇爐膛斷面熱負荷、爐膛的容積熱負荷、爐膛火焰高度、燃燒器區域壁面熱負荷等相關參數的時候,需要保證有一定的可靠性。如果爐膛容積、水冷壁面積、爐膛橫截面積等設計參數選用過小,會導致嚴重的結渣問題。在電廠鍋爐運行過程中,影響爐膛結渣的原因就是燃煤特性和種類。一般情況下,電廠鍋爐燃煤都不能完全滿足設計的實際規范需求,在燃燒的過程中,判斷是否會形成結渣的最主要依據是灰的熔融性,利用鍋爐運行過程中灰成分和還原性氣氛強弱來決定灰熔點的高低,如果具有比較低的灰熔點,會出現比較嚴重的結渣問題。

1.2 氮氧化物的排放分析

隨著人們生活水平的不斷提高,使得人們越來越重視環境保護問題,國家不斷提高治理空氣的力度,制定更加嚴格的排放標準,所以需要合理分析電廠燃煤鍋爐運行現狀,績效考核的基本規范就是監控氮氧化物的排放。在燃燒燃煤的時候,高溫的情況下,氨會與氧氣發生一定反應,形成氮氧化物,主要包括二氧化氮、一氧化氮,90%以上都是一氧化氮,在低溫情況下,一氧化氮會由于空氣中的氧化作用形成二氧化氮。在上述反應過程中,溫度會具有一定的影響,因此降低氮氧化物的主要方式就是降低在鍋爐燃燒中煙氣停留在高溫區域的時間和降低煙氣溫度,不斷分析低碳燃燒技術,主要包括爐內還原及再燃技術、空氣分級技術、低氮燃燒器技術等,可以很好地解決上述排放氮氧化物的問題,以便于能夠保證排放氮氧化物的質量和濃度符合國家標準。

1.3 混煤燃燒分析

電廠燃煤鍋爐是煤炭資源消耗大戶,為了能夠有效降低成本、增加能源的利用率,需要依據燃燒分子結構和性能來劃分不同煤種,然后依據相應比例進行混合,最后進行加工生產,然后形成具有一定運行效率的混合煤,不但可以緩解目前緊缺煤炭資源的問題,也可以充分滿足實際供電需求。但是在使用混合煤的時候,會具有一定的問題和不足,由于混合煤沒有設計好燃燒性能以及單種煤性能,因此需要不斷克服摻燒技術的不足,例如燃燒穩定性、不易著火等問題,需要合理匹配鍋爐和燃盡量,并且保證能夠合理地解決爐膛負壓波動和風機點偏離的問題。

2 不同煤種燃燒技術指標

如表1所示是幾種不同煤質的燃燒數據,從表1可以發現,燃燒性能最好的就是神混2號和伊泰神木煤;次之的是神華神木煤和神華配煤2號。燃燒熱效率接近93.6%的就是神華神木煤、伊泰神木煤、神混2號煤,其中相對較低的是神華配煤2號,大約具有93.4%的熱效率,主要含量就是灰分,導致不能充分燃燒。從低到高的供電耗能為:神混2號、神華神木煤、山西優混煤(Vad1=29.1)、神華配煤2號、伊泰神木煤和山西優混煤。

3 煤質變化對鍋爐經濟性的影響

眾所周知,分析煤工業的時候,包括以下方面:揮發分、灰分、水分、硫分、發熱量以及固定碳。需要充分了解以及掌握上述因素對電廠鍋爐安全運行的影響及意義。在設計鍋爐的時候,需要保證能夠具有最佳的熱效率,如果設計的時候具有偏離的鍋爐參數,會很大程度上影響燃燒的情況。

3.1 水分的影響

燃燒過程中如果具有水分,不僅會降低發熱量和可燃物質的含量,還會由于氣化、蒸發等消耗大量熱量,促使降低爐膛內部溫度,使得煤粉很難著火,具有比較大的排煙量,增加用電量,此外還會提高堵塞輸煤系統的概率。水分越高,會越容易導致倉內的煤形成板結,提高通風阻力,從而降低爐內溫度,擁有比較靠后的爐內著火點,降低有效著火范圍,縮短燃燒時間,提高化學以及機械的不完善損失,還會提高煙氣量,使得不斷提高煙熱的損失,減少熱效率,提高引風機的負荷,為腐蝕和低溫受熱提供一定基礎和保證。

3.2 揮發分的影響

在燃燒煤的過程中,最重要的指標就是揮發分,在比較低溫度的情況下,揮發分會燃燒和析出,并且隨著不斷燃燒放熱,促使快速增加焦碳粒溫度,為燃燒以及著火提供了依據和保障,此外,析出揮發分會提高內部焦炭孔隙以及外部反應面積,可以在一定程度上增加燃燒焦炭的速度。具有越高的揮發分,就會越容易燃燒煤,也就擁有越高的燃燒效果,提前煤粉著火點,下移火焰中心,對于鍋爐吸收熱具有一定作用,還可以不斷減少炮眼溫度,對于降低發電耗能和提高熱效率具有很大作用。

3.3 灰分的影響

在燃燒過程中,燃料灰分不僅不會釋放出相應的熱量,還會不斷吸收熱量,所以具有越大的灰分含量,就存在越低的發熱量,使得延遲著火和著火困難,此外,還會明顯降低爐膛內部燃燒溫度,降低煤的燃盡度,使得出現高的飛灰可燃物。如果具有比較大含量的灰分,灰分可能會包裹碳粒,降低碳粒表面燃燒速度,減少傳播火焰的速度,出現不良燃燒的問題。煤提高1%的灰分,從理論上來說,就會降低5℃的燃燒溫度,所以會使得發生困難著火、不良燃燒或者爆炸等問題。

4 提高電廠鍋爐運行效率的措施

4.1 做好燃煤的選擇

在設計電廠燃煤鍋爐的時候,設計過程中需要以特定煤種為基礎,選擇不同種類的燃煤,設計鍋爐結構、爐型就會不同,此外,還會具有不同的制粉系統、燃燒器、鍋爐運行方式,所以,在選擇燃煤的時候,如果具有和設計不一致煤種的時候,會對鍋爐整體運行的安全性和經濟性造成影響,影響電廠燃煤運行實際效率的主要原因就是燃煤的選擇。相關人員通過對電廠進行實際燃燒實驗,分析不同種類的燃燒的經濟性、結渣特性、燃燒指標、相對磨損性等,可以發現,最小燃盡性能的就是2號燃煤和伊泰神木煤;伊泰神木煤中存在一定的山西優質混煤,具有相對比較低含量的飛灰可燃物;對電廠鍋爐內部具有最小相對磨損性的就是伊泰神木煤;摻燒或者單燒煤的時候,都具有比較輕微的對于屏式過熱器以及鍋爐水冷壁的結渣程度。綜合分析電廠燃煤鍋爐的實際負荷能力、運行成本、飛灰利用狀態、維護成本、供電成本等因素,在選擇燃煤的時候,作為電廠主要的煤種需要優先考慮山西優混煤、伊泰神木煤、華神木煤、神華配煤。

4.2 提高鍋爐燃料燃燒的質量

想要有效增加燃燒燃料的質量,需要不斷分析和重視爐膛、煤種等,合理調節輸送二次風和一次風的情況,增加電廠燃煤鍋爐實際運行效率,如合理調節燃燒煤粉需要的過量空氣系數和空氣量,以便于可以增加燃燒燃煤的質量。一般來說,在燃燒煤粉的時候主要應用的是劣質煤、無煙煤、貧煤等,其中最好的過量空氣系數α就是在1.2~1.25之間,燃用煙煤和褐煤的最好過量空氣系數就是在1.15~1.20之間。在運行電廠鍋爐的時候,用來加熱和干燥煤粉的就是一次風,為燃燒提供一定熱量,利用送風機進入到燃燒設備中用來吸高溫煙氣的是二次風,此外,還可以為燃燒提供一定的氧氣,保證可以正常運行。所以,需要有效地控制一、二次風,合理控制出口溫度,不斷增加燃燒燃料的質量,同時,需要選擇合理的煤種,一般小粒徑不能高于6mm的20%、大粒徑不能高于40mm的20%,上述方式可以在一定程度上增加燃燒效率。

5 結語

總而言之,研究煤質對電廠鍋爐運行及經濟性影響,對于促進電廠經濟發展、安全運行具有重要意義,分析煤質情況,可以利用不同方式來控制不同煤種,充分提高燃燒效率,達到企業效益最大化的目的。

參考文獻