菌落自动计数方法

徐鹏飞

-/资源与环境

传统的菌落计数器使用时,是将计数笔连接到主机上,打开电源开关,将培养皿放在白光板上,打开白光灯,用计数笔触动计数,LED显示屏显示所计数量;计数完成可用计数笔在稿纸上暂记总数,重新开关电源,LED显示屏自动归零,二次计数与稿纸上一次总数比较,数量相同可得较准确的结果。同时,按照细菌计数检验规程规定,一只培养皿中细菌生长数超过300个时,应将检验样品稀释重作,以保证计数的准确性,所以,一般的菌落计数器仪器显示计为三位数。

菌落自动计数方法,包括下列步骤:1)通过对目标物进行动态视频的检测,判断培养皿是否就位;2)对培养皿进行多次扫描拍摄取得多组原始目标图像;3)对原始目标图像进行灰度化处理,将彩色图像的R、G、B分量转化为灰度值表征每个像素点构成的图像;4)依次进行中值滤波、高斯平滑滤波的预处理,去除噪声;5)通过对图像的灰度分布进行分析,选用适合的局部阈值分割法对去除了噪声的图像进行二值化;6)去除培养皿边缘确定菌落图像范围;7)选用十字形四邻域腐蚀模板,使用多次膨胀和腐蚀结合起来的迭代腐蚀方法对菌落图像中的较大菌落进行极限分割;8)采用递归标记的方法对连通域进行标记,不同的连通域被赋予不同的标号值,最大标号值就是该图像中连通域的数目,从而得到菌落的数目。

智能化节能环保循环冷却水系统

-/资源与环境

清洁型工业生产及节约水资源,保护环境已成为国家基本方针,根据统计数据分析,我国循环冷却水系统蒸发耗水占企业工业用水50%以上,使用量极大,相较发达国家损耗极大,有较大的节约空间。  目前冷却系统有全封闭式及开放式两种结构形式,两种系统优缺点如下:  (1)封闭式系统  水质指标:无空气接触及蒸发浓缩,水质指标优良。  初期投资:高,同等冷却能力成本为开放式系统10倍以上。  电力成本:高,因属于非直接接触式散热方式需加大空气流通量及内部辅助循环系统,电力运行成本达3~4倍以上。  耗水量:无蒸发补充。  维护成本:低。  控制方式:人工或半自动控制。  (2)开放式系统  水质指标:随着系统蒸发浓缩过程,水质指标逐渐恶化。  初期投资:低。  电力成本:低。  耗水量:循环量1%~1.5%。  维护成本:系统维护成本高,且降低系统运行效率。  控制方式:人工及半自动。  因结构原因,封闭式系统无蒸发及空气外界环境接触过程,水质能保证系统稳定运行,但初期投资及运行成本极高。由于前期投资成本高,目前国内90%以上冷却系统采用的是前期投资成本较低的开放式系统,但开放式系统由于蒸发浓缩过程导致的水质恶化造成系统冷却性能下降、系统管道设备腐蚀结垢损坏,为保证系统正常运行需定期进行水质处理维护,后续维护维修成本极大。  本项目针对目前循环冷却系统的现状,结合分析封闭式系统的及开放式系统的优缺点,将冷却系统变更为双循环系统,同时结合主动散热系统结构,降低冷却成本,研制开发出低能耗、低耗水量、智能化、低维护成本的新型循环冷却系统。  与传统的封闭式系统、开放式系统相比,本项目具有以下技术先进性和创新性:  1.优良的水质维持能力。将原80%以上管路系统形成闭式循环系统,并可根据工艺要求,辅助增加纯水系统,自动脱氧系统,将闭式循环系统形成极为稳定的循环结构,可防止结垢,腐蚀,生物危害等系统危害因素发生,确保核心生产工艺系统冷却水循环系统高效稳定。冷却侧采用高效物理处理,不需投入任何化学药剂,浓缩倍率控制在12~15倍之间,为国家标准(GB50050-2007)的2倍以上,系统耗水量降低15%以上。  2.高效的主动散热技术。通过主动散热模块,在回水管道增加专用主动散热模块,模块主体采用铝制金属管道,管外壁喷涂专用纳米辐射散热涂料,并安装节能型轴流风机进行对流散热。达到高效的主动散热效果。  3.高智能的系统控制方式。云平台设备运转智能控制技术,采用物联网控制技术,可将系统运行参数及状态实时传送到监控人员手机上,并可将系统故障信息采用适时推送技术进行直接报警。实现高智能的系统控制方式。  本项目的研发,可有效解决冷却水系统运行性能、运行成本问题,带动我国新型冷却水系统的产业链发展,提高冷却水系统的利用率。

节能环保型无碳钢包预制块及其制备方法

-/资源与环境

课题来源于武钢耐火材料有限责任公司科技进步项目  传统冶炼钢包内衬用耐火结构主要分为两层,即永久层和工作层,永久层通常不与钢水直接接触,厚度约为80~150mm,其主要作用是隔热保温,防止钢包温度下降过快而影响浇钢质量。大多数永久层采用高铝矾土砖砌筑成型或者采用矾土质浇注料浇注成型,这些耐火材料的耐火度相对较低、高温使用强度较低、耐钢水冲刷性能和抗渣侵蚀性能较差。工作层与钢水直接接触,厚度约为150~240mm。在特殊情况下,工作层可能因意外损毁造成永久层直接与钢水接触,所以在正常冶炼工况下,还要求永久层能承受1~2炉次钢水的侵蚀与冲刷。为实现钢包冶炼的功能,需要工作层具有良好的抵抗钢水与钢渣的侵蚀与冲刷性能。  目前,国内钢厂80%以上大中型钢包的工作层均采用砖制品砌筑而成。在特殊情况下,如LF、RH等炉外精炼过程中,由于冶炼温度较高、冲刷和侵蚀更为严重等恶劣使用条件出现时,工作层消耗过快,永久层的安全性得不到保障。因此,在工作层消耗到一定程度时钢包就要停止使用,更换工作层,以保障永久层及钢包的使用安全。实际操作中,工作层剩余残砖厚度在50~70mm时钢包结束使用,严重影响了冶炼钢包的使用寿命。而且工作层残砖在每个包役结束钢包大修时均以废旧耐火材料形式丢弃。据统计,我国每年丢弃的钢包工作层残砖高达百万吨以上,造成极大的资源浪费。  传统钢包内衬耐火材料采用重质材料制备而成,因此,钢包整体热损失非常严重。钢厂为满足浇钢温度需求,不得不提高出钢温度或者经过LF炉进行温度补偿,这样不仅浪费了大量的能源,给环境造成严重的污染。  本项目着眼于传统钢包在使用过程中存在安全系数较低、资源浪费严重、热损失严重等问题,通过内衬材料的结构设计及材质改进,研究开发出一整套安全节能长寿型钢包系统用内衬耐火材料,并在许多大中型钢厂得到广泛的应用  技术原理及性能指标:  本技术原理在于:该方法是将钢包的工作层制成内外两层:内层是砌筑而成的直接与钢水和钢渣接触的消耗型工作层,外层是浇注而成的与永久层相连或直接与钢包壳体相连的循环型工作层;在钢包使用过程中,当消耗型工作层损耗至残厚值为0~20mm时为一个包役,结束包役后清除残余的消耗型工作层,再砌筑新的消耗型工作层继续使用;如此重复操作,直至循环型工作层达到设计寿命时,再浇注新的循环型工作层。循环型工作层浇注料采用微孔烧结刚玉骨料与微孔烧结莫来石骨料,并在基质中添加适量的发泡剂制备而成。  本技术创新之处在于:  1)将钢包的工作层制成内外两层:内层是砌筑而成的直接与钢水和钢渣接触的消耗型工作层,外层是浇注而成的与永久层相连或直接与钢包壳体相连的循环型工作层;在钢包使用过程中,当消耗型工作层损耗至残厚值为0~20mm时后清除残余的消耗型工作层,再砌筑新的消耗型工作层继续使用;  2)循环型工作层浇注料采用微孔烧结刚玉骨料与微孔烧结莫来石骨料,并在基质中添加适量的发泡剂制备而成,微孔烧结刚玉骨料与微孔烧结莫来石骨料内部具有大量的闭口微气孔,这些气孔有效阻止了裂纹的扩展,可显著提高循环型工作层的热震稳定性,使其在长期运行中不产生裂纹。同时可有效降低浇注料的热导率。  本技术属于成熟技术,可用于各种不同规格,不同型号的钢包,可冶炼各种品种钢进而普通钢。该系列产品在武钢、鄂钢、柳钢市场稳定应用,并得到钢厂充分认可。

节能环保型管式再生胶常压连续脱硫设备

-/资源与环境

1、简要说明  节能环保型管式再生胶常压连续脱硫设备在进行工作时都是在密闭的环境内进行的,省去原来的脱硫罐从锅炉、蒸汽发生器、尾气净化装置以及油气管道的投入,大大的节省了生产成本。从生产工艺上彻底解决了原来脱硫罐生产再生胶时,出现的高温高压带来的安全隐患、排放汽体时带来的大气污染,而本公司研发的塑化机设备,是在常压、无水、无废水、无废汽排放等的状态下工作,实现再生胶低碳制造、清洁化生产,完全能够杜绝生产过程中产生的有害化学气体的排出,使工厂达到绿色环保要求。  1)设计成了蛇形/S形可快速拆卸;这样大大减轻了设备维护、维修时的劳动强度、节约了维修成本、人工以及维修时间,维护、维修变得单纯、简便。  2)设计了二级冷却管道;为了避免胶粉硫化后体积膨胀,堵塞管道,保温管及冷却管采用管径增加的方案,保温管与冷却管分别采用φ273国标无缝管设计,冷却管采用“夹层循环水冷却”方法,对出料进行降温处理,避免了硫化胶粉长时间挤压、叠压,温度过高导致炭化的结果,同时也避免了胶粉出料口温度过高,后续处理困难的问题。  3)密封装置:我们采用阶梯状凸凹压盘,盘根密封,经检验该设计合理、经济可靠、密闭性好、实用性强。  4)动力装置“5个独立动力驱动,通过变速箱直连送料螺旋,控制系统联动控制”的方法予以解决,5个独立动力驱动既可以根据生产需要联动控制,也可根据需要单独控制,这样即解决了不同规格再生胶生产差异性调整问题,也解决了联动运转的难题。更为重要的是,大大减轻了设备维护、维修时的劳动强度、节约了维修成本、人工以及维修时间,维护、维修变得单纯、简便。  5)电控装置:采用变频节能设计,整体控制思路采用模块化设计,即可单独控制各系统,也可各系统联动,满足不同调整需求,同时也为设备未来升级为“数控”版,预留了改造空间。  2、主要技术参数:  设备主机外形尺寸:6800mm×850mm×2530mm(长×宽×高);  设备主机整体重量:7500公斤。  设备驱动总功率:5×2.2kw  设备加热总功率:144kw  设备设计产能:500kg/h  硫化再生橡胶粉性能橡胶烃含量为60.5%,炭黑含量为30%,丙酮抽取物为5%,镉、铅、汞等未检出。

新型节能环保大功率中速柴油机

-/资源与环境

目前,节能环保技术已成为我国及世界各国在轨道交通车辆及装备的重要研究方向之一。在我国全力推进“一带一路”国家战略与实现“中国制造2025”宏伟蓝图的背景下,柴油机作为我国铁路内燃动力发展的关键产品,必须在节能环保技术研究上实现自我创新,才能实现“走出去”与国际接轨,从而最终实现我国在柴油机关键技术领域由追赶者到引领者的质的突破。为此,2011年为满足我国铁路干线调车内燃机车升级及铁路运输行业不断提高客货运力的市场需求,北车股份有限公司与大连机车车辆有限公司签订《4500hp交流传动内燃调车机车的开发研制-柴油机技术研究》技术开发合同,合同编号:2011NGA004-1,开展新型节能环保大功率中速柴油机产品的开发与研制。  新型节能环保大功率柴油机产品是大连机车车辆有限公司为满足4400马力功率等级内燃机车需求而自主研发的拥有完全自主知识产权的大功率中速废弃涡轮增压柴油机,产品代号12V265。该产品的开发研制结合了已有的16V265H柴油机技术特点和270、280系列柴油机研发成果,使其具有较高的经济性、可靠性、维护性和低全寿命周期成本的特点。在开发研制过程中大量采用了先进设计技术,包括工作过程分析技术、支反力测量与计算分析技术、流体动力学计算分析技术(CFD)、扭振计算、扭振测量与分析技术和有限元分析等先进设计、分析、测试技术。在整机设计、部件设计、密封结构、可靠性设计等方面取得了多项研发成果。  该款柴油机设计综合性能突出,缸数12、缸径265mm、标定功率3500kW、标定转速1000r/min、燃油消耗率小于200g/kWh、排放标准达到EUIII-A、采用模块化设计、国产化率超过90%。其经济性能指标满足我国铁路内燃机车运载能力发展与环保排放新法规的要求,产品的整体技术达到国际先进水平,可广泛应用于铁路(高原)牵引、船舶动力、海工装备及发电等市场等领域。  该项目创新点如下:  1.成功搭建了我国首个满足铁路发展需求的265型大功率中速柴油机研发技术平台;  2.创新提出了提升265柴油机大部件运用可靠性的技术方案;  3.创新提出柴油机装配工艺与检测的新方法;  该项目已获得授权发明专利1项;授权实用新型专利7项,发表学术论文1篇。同时,12V265柴油机被国家科技部等四部委联合授予2014年《国家重点新产品》证书,柴油机的整体技术达到了国内领先、国际先进水平。  目前已完成产品开发研制并实现了批量生产,取得较好的经济和社会效益,实现了我国铁路运输装备技术的又一次提升。近年来作为铁路内燃机车动力升级的主力机型已累计获得订单110台份,实现销售收入44658万元。  总之,该项目研制新型节能环保大功率中速柴油机的作为我国铁路HXN3B型内燃机车主机自2013年6月投入使用以来,机车先后配属济南铁路局、郑州铁路局、北京铁路局和沈阳铁路局等,承担调车牵引任务,安全可靠运行超过28个月,柴油机运用状态良好。在运用过程中,充分发挥了高牵引力、低油耗和低排放的性能优势,满足了配属的各铁路局的运营需求。  

大型节能环保高压多级离心泵研究与应用

-/资源与环境

1、课题来源与背景:  煤矿越开采越深,井下上水速度快的惊人,防瓦斯、防透水淹井同等不可忽视。过去矿井大都采用配置平衡盘机构的MD型多级泵,传统的排水方式建水仓,不仅投入费用大,安装水泵台数多,管理维修人员多,浪费能源和资源。再加之传统的MD型水泵在井下排水过程中,经常受环境和水仓缺水影响,泵产生气蚀后将平衡盘卡住或抱死现象。通过调研:大多数用户认为应研发一种流量每小时在700m3~800m3;扬程在1200m左右,而且没有平衡盘,还能达到自平衡运行状态。一台泵可以替代三台泵,更主要是把泵安装在矿井底部直接往井上排水。根据市场调研的结论和用户的迫切需求,促使我们研制出这种新型水泵,项目产品由此而来。  2、研究目的与意义:  增强企业竞争实力的需要。瞄准煤矿企业的市场需求,研发适销对路的产品,满足日益增长的市场需求。解决煤矿排水安全的需要。煤矿井下防瓦斯、放透水是保障矿井安全生产的关键,该产品可保证井下安全排水。  3、主要论点与论据:  关键技术是设计出了具有国际先进水平的水利模型,使该泵在设计工况点内运行达到流量最大、扬程最高、而且效率达到80%以上,能达到显着地节能效果。其次是设计泵的材质能保证其耐磨、耐腐蚀的特性,该产品运转更加平稳,使用寿命更长,5年之内不用维修,大大降低了维护与维修费用。  4、创见与创新:  项目产品的技术突破(技术创新点)是取消了传统的用于轴向力的平衡盘系统,依靠叶轮对称布置自动平衡轴向力,这一先进的创新技术使多级泵运行具有节能高效、平稳可靠的特点。取消平衡盘后,泵运行达到自平衡状态,其技术处于国内领先地位。  5、社会经济效益,存在的问题:  在我国煤炭资源开采过程中,井下排水形式依然严峻,煤矿企业普遍采取分层建造水仓,分部接力排水,这种传统的排水方式已不适应快速发展的需要,因此煤炭用户需要大流量和高扬程的取消极易出现故障平衡盘的自平衡多级离心泵。随着哈尔滨东北泵业有限责任公司的项目研发与产品投入使用,将推动我国煤炭工业高效、安全、健康发展。  

460机组轧机主动传动系统冷却方式节能环保技术改造

-/资源与环境

为响应集团公司节约资源、降低成本的号召,460机组开展设备能耗清单大调查活动,在保证设备稳定运行的同时尽可能的降低成本消耗,我厂对电气室空调制冷系统进行改造。电气室内的设备均为工作发热体,为保障电气设备正常运行,电气室内需要进行温度调节来保证设备稳定运行,冬季到来时候利用外界冷空气来调节电气室温度,达到电气设备制冷的效果,同时消除空调机组冬季运行存在的故障隐患,利用空调机组停机的时间,对主机进行检修,大大延长了空调主机的使用寿命。  在引进外界冷空气的同时,不可避免的会有粉尘颗粒物随之进入主电室,为防止粉尘颗粒物对设备的损害,在ER2主电室北面增加除尘系统,来降低空气中灰尘进入电气室的数量,除尘系统采用新风三级过滤系统,过滤掉外界环境粉尘、潮气。一级过滤滤网可以过滤肉眼看得见的各种物质:二级过滤采用过滤料为PP棉外框采用铝合金型材矿应予多级过滤系统初级保护具有低阻力大风量高容尘结构简单安装更换方便无毒、无味、耐温、耐湿、耐酸碱、耐有机溶剂等特点主要用于过滤5UM以上的尘埃粒子:另外紧挨ER2主电室东面建有能源部水处理站,冷却塔散发着大量潮气,为防止潮湿空气进入电气室导致电气室内传动柜冷热交替处产生结露现象,从而影响传动柜的安全使用,我们三级过滤采用中效袋式过滤器主要以聚丙烯、PP棉为滤材,经密集而成,密集的滤纸由纸隔板做成的小插件间隔,保持通道流畅外框为铝合金型材,用新型聚氨脂密封,主要捕集1~5UM尘埃粒子并有效吸附空气中的水分子使空气干燥,从而达到ER2主电室电器设备的使用温度。利用新风系统后主电室温度在冬季得到了很好的控制保证了传动设备的安全稳定运行,同时为我厂节约了大量的能源消耗费用。  

新一代油浮选水处理技术

邬春学

-/资源与环境

油浮选水处理技术是一项从油田水处理技术的基础上发展起来的技术,由上海理工大学、上海昊长环保科技有限公司以及菏泽市风顺石油环保工程有限公司联合研发的专利技术,经过近10年的研究和现场试验,形成了油浮选污水处理技术成果及系列相关产品,适用于油田生产污水、气田水、煤田水、作业返排水及景观水的处理,油气适合高含乳化油和高含聚合物的污水处理。该技术打破传统的水处理理念,大大提高水处理的效率,有着广泛的应用前景。1、油浮选水处理技术的背景常规水处理通常是混凝沉降和混凝气浮。即混凝沉降是向要处理的水中投加混凝剂、絮凝剂及其它配套药剂,经混合、反应后,形成的矾花将水中的杂物吸附,并下沉至水处理装置的底部,实现水中杂物与水的分离,达到净水的目的。装置底部的矾花聚集形成污泥,外排处理。混凝气浮是在混凝沉降的基础上,向水里通入气体,并分散,细微的气泡被形成的矾花吸附,矾花被气泡带动上浮,从而实现矾花与水的分离,达到净水的目的。上浮的矾花在装置上部形成污泥,通过专用装置外排处理。2、油浮选水处理技术的原理油浮选技术是混凝气浮技术的改进,在混凝沉降的基础上,向水里投加原油(非原油也可以),并迅速形成小油珠分散在水里,与水处理药剂形成的矾花结合,由于原油的密度小,使结合了油珠的矾花整体密度变小,当小于被处理水的密度时,矾花即上浮,上浮的矾花在装置顶部形成污泥,外排,达到净水的目的。 67 控制原油的投加量,可以大大提高矾花的上浮速度,从而提高水处理的效率;由于原油分散没有气体分散剧烈,不会影响矾花的生成、长大,也就不会影响水处理的效果,另外,油珠与矾花的结合比气泡与矾花的结合牢固,因此,油浮选处理效果比混凝气浮好。油浮选技术产生的污泥外排后经过压滤,回收原油,重复利用。

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