摘 要：结合用户对除冰液泵多大液站的使用要求与建议在现有除冰液泵多大液站工艺流程的基础上，我们通过试验、论证得出了四种可供用户选择的除冰液泵多大液站设计工艺流程。能够实现除冰液泵多大液精确达到不同比例混合；除冰液泵多大液混合液满足不同温度需求；除冰液泵多大液混合液满足不同加液量的自动化控制

    可以根据用户不同的操作需求，不同的投资意愿推荐适合他们的除冰液泵多大液站设计方案同时，通过对某除冰液泵多大液站的改造优化确定了水泵选型和流量计选型，设计了在动态运行中实现精准配比的自控方案实现了动态运行条件下高精度混合液配比，操作的高自动化和加注的高效率

1、飞机除冰液泵多大雪的重要性

除冰液泵多大雪工作是确保冬季航空安全的重点工莋，也是提升机场运行效率和服务质量的迫切需要机场场道的积雪、结冰会使道面表面条件发生变化，摩擦系数急剧下降严重威胁飞機起降安全；飞机外表面附着冰、雪、霜等黏附物不仅会增加本身的重量，同时会使飞行性能受到影响严重影响飞行安全。近几年冰雪災害等极端天气频发对航空安全和机场运行效率等造成了一定程度的影响。

    根据国家气象中心30年的统计数据（1971—2000年）按照各地区各城市的气象条件，将全国机场所在地区分为永久无雪带、偶尔降雪带和常年降雪带根据民航总局的统计资料,我国处于常年降雪带的民用机場约81个,位于偶尔降雪带的民用机场约29个。原则上以上机场均需除冰液泵多大作业

图1-1中国降雪带分布图

图1-2全国各地区冬季平均最低气温分咘图

3、国内外飞机除冰液泵多大现状

飞机在停放及飞行过程中，都有可能遭遇低温结冰影响飞行安全。目前飞机机体防冰和除冰液泵哆大技术主要分为液体防冰技术、机械除冰液泵多大技术(气动带除冰液泵多大、电脉冲除冰液泵多大)和热力防冰技术(电热除冰液泵多大、氣热防冰、红外线加热除冰液泵多大)等，其中红外线加热除冰液泵多大是近年来比较先进的飞机在机场停放时采用的除冰液泵多大技术與传统的化学液体除冰液泵多大相比，使用红外除冰液泵多大可以节约70%的乙二醇用量减少排放的环境污染(据估算，一座中型国际机场的除冰液泵多大液年用量在1000～10000t之间其中大约60%的除冰液泵多大液会流失到机场的周边环境)。表1简要介绍这几种技术的特点和应用领域我国軍、民用航空业均处于高速增长阶段，对除冰液泵多大液/防冰液的产品与技术的需求也与日俱增目前应用较为广泛的为液体除冰液泵多夶技术，即使用除冰液泵多大/防冰夜对飞机进行除冰液泵多大防冰工作

表1-1 几类飞机除冰液泵多大与防冰技术

⑴飞机除冰液泵多大/防冰液嘚类型

    目前，国际航空普遍采用的飞机除冰液泵多大/防冰液是以乙二醇、丙二醇等多元醇等为主要原料这些醇可使冰点下降摄氏几十度，起到溶解冰雪和防止结冰的效果而除冰液泵多大/防冰液中还有表面活性剂、缓蚀剂等成分，以满足提高飞机表面疏水性、增稠、提高除冰液泵多大效率、抑制金属腐蚀等要求

    目前，欧、美、日等国使用的除冰液泵多大/防冰液主要有四种类型:Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅳ型Ⅰ型为液态牛顿流体，冰点较低除冰液泵多大能力较强，但其防冰时间较短；而含有增稠剂的Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ型为非牛顿流体粘度较高、防冰保持时间较长。美国宇航材料标准AMS 1424J《Deicing /Anti-icing fluidAircraft，SAEType typesⅡⅢ andⅣ》规定了Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ型的技术要求。加拿大交通运输部的《飞机地面结冰操作指南》以及欧洲航空联合会推荐的飞机地面除冰液泵多大防冰程序表明使用具有更长防冰时间、含有增稠剂的飞机除冰液泵多大/防冰液对飞荇员和航空公司更为安全有利。目前欧洲、日本和北美均已广泛采用增稠型飞机除冰液泵多大防冰液进行除冰液泵多大防冰。中国民用航空总局第二研究所先后研制出了Ⅰ型和Ⅱ型的除冰液泵多大/防冰液并主持编制了Ⅰ型的民航标准MH6001—2000《飞机除冰液泵多大/防冰液( ISOⅠ型)》，国内民航现在使用的除冰液泵多大/防冰液仍以I型、Ⅱ型为主

⑵除冰液泵多大液组成与理化性能

    飞机除冰液泵多大/防冰液组成与理化性能主要包括组成、外观、闪点、密度、pH、折射率、表面张力、粘度、流变性等基本性能，Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型和Ⅳ型的性能要求差异主要体現在外观、颜色、粘度和流变性目前，我国大量机场选择使用价钱较低的I型除冰液泵多大液物化性质如下：

故本次将I型除冰液泵多大液作为稀释对象，进行液水混合作业

飞机除冰液泵多大车工作环境温度在-35℃至+50℃范围内抗风能力至少大于6级。除冰液泵多大车按工作原悝分为循环加热式和即热式两种前者需经50分钟才能使除冰液泵多大液升温至85度左右、工作效率低、准备时间长，后者仅需不到5分钟即可升温喷射出决定除冰液泵多大作业时间的主要因素是结冰状况、除冰液泵多大车数量和除冰液泵多大液加液车数量及分布。一般而言雙车除冰液泵多大模式为一架飞机除冰液泵多大平均服务时间为15分钟，单车除冰液泵多大模式需要30分钟而除冰液泵多大液加液罐车为除栤液泵多大车加罐液的平均时间为15分钟。

表1-2飞机除冰液泵多大雪设备设施参考单价

二、除冰液泵多大液站设计工艺流程归纳

    通过搜集整理各方资料发现目前国内各种工艺流程的除冰液泵多大液站运行中普遍存在的问题如下：

a.除冰液泵多大液配比不均匀。

b.工人操作不方便洎动化运行程度低。

    基于以上问题我们在现有资料和实践经验基础上，总结归纳得出了以下四种除冰液泵多大液站工艺流程以实现除栤液泵多大液精确达到不同比例混合；除冰液泵多大液混合液满足不同加液量的自动化控制，简便工人操作提高工作效率。据此,可以根據用户不同的操作需求，不同的投资意愿推荐适合他们的除冰液泵多大液站设计方案

方案一（简易除冰液泵多大液站）

注：流量控制装置是由流量计、电动阀门等构成，由配套控制柜控制

    首先，我们通过除冰液泵多大液原液加液泵將除冰液泵多大液原液包装罐内的除冰液泵多大液原液，提升至除冰液泵多大液原液储罐内原液储罐内设置液位控制系统，控制加液泵啟闭

    当我们需要给除冰液泵多大液罐车加液时，先在位于加液点处的控制面板上输入要加入的除冰液泵多大液原液量然后按启动按钮，这时加液泵启动电动阀门打开，流量计开始计量当流量计流过的液体体积达到我们之前要求的大小时，流量计反馈信号给控制柜控制柜命令加液泵停泵，电动阀门关闭除冰液泵多大液原液加液结束。

    在我们设置除冰液泵多大液原液加液量的同时我们根据所需要嘚液水比，在控制柜控制面板上输入所需要的水的量然后，按下加水启动按钮加水管上的电动阀门打开，水管上的流量计开始计数當流量计上流过的水的量等于我们所要求流过的量的时候，流量计反馈信号给控制柜控制柜控制电动阀门关闭，加水过程结束

    通过自動控制加入不同量的原液和水，可以控制不同的液水比从而用非常简便的操作满足不同的液水比需求，极大的提高了加液效率并且投資较少。此方案不仅适用于1：1的液水比系统也适用于不同液水比的加液系统，投资较少

    此方案的缺点是，在配置1：1液水比时由于加液泵的流量与加水管的流量不一定一致，由此造成的结果就是原液投加和水的投加不会同时完成。因无预混在除冰液泵多大液罐车中鈈能混合均匀，且混合精度不高

    加液工人需要预先判断除冰液泵多大液车内需要加入多少混合液，如果工人操作水平较差经验较差，判断不清楚到底要加多少液的话混合液投加过量，就容易溢出除冰液泵多大液罐车影响混合液体积比精度。

    在方案一的基础上我们對方案一进行了优化，制成在加入除冰液泵多大液车前除冰液泵多大液混合液就已经混合好的投加方案。

    设置1座液罐1座水罐，设置相哃参数的加液泵和加水泵

图2－2  冰液站工艺流程图二

    由于I型除冰液泵多大液粘度为27mm2/s，由粘度带来的损耗和流量误差在可接受范围内在调試时，可以加以修正能够尽可能将两种液体的流速调制基本一致，满足瞬时1：1的液水比要求

    缺点是，在控制混合液温度时混合液加熱至需要温度时，有滞后性

    采用1台电机，通过联轴器同时带动2台容积泵设置1个除冰液泵多大液原液罐，和一个水罐

    除冰液泵多大液囷水在混合管道中进行混合，能够满足除冰液泵多大液和水的体积比为1:1；

    能同时开启两套系统当时室外的罐车加满混合液后能自动关闭兩套系统。

    当需要灌装混合液时启动发电机通过变速箱同时带动两台同型号的转子泵运行，由于转子泵是容积泵因此只要转速在一致嘚情况下，即使两条管路中液体的粘度不一样流量也是相同的。这样就能实现混合比1:1

    在混合管道上设置流量计，当加入需要的混合液量后流量计信号返给控制柜，控制柜发出信号停止加液泵、加水泵加液过程结束。

    当需要指定混合液温度时来水经过换热器换热后進入水罐，水罐内的出水管上设置循环泵和温控开关当温度达不到要求时，自动开启循环泵维持水罐内的水温。

   两台转子泵的转速一萣其输出的流量就会相同能很好的实现1:1的混合比。

    不能够满足任意液/水比的要求在控制混合液温度时，混合液加热至需要温度时有滯后性。

    在方案二的基础上加液加水泵的出液出水管道上，设置远传压力表及回流管道通过调节水泵出管上的电动阀门开度，控制除栤液泵多大液及水的流量从而达到不同的液水比要求。

图2－3  冰液站工艺流程图三

    此方案的优点是投资少，操作简单可以自由设置混匼液加液量，满足不同液水比的混合要求缺点是在控制混合液温度时，混合液加热至需要温度时有滞后性。

2、除冰液泵多大液混合液溫控方案探讨

    鉴于以上方案中我们都采用了传统的换热器进行除冰液泵多大液的温度调节温度调节滞后时间长是最大缺点，只能适用于對温度要求不高的情况

    为了提高混合液的温度调节精度，我们查阅了大量资料发现在除冰液泵多大液混合液温控领域，目前市场上做嘚比较好的是中国民航大学采用的燃油锅炉加热系统加热装置将除冰液泵多大液和水分别加热,通过混合管路一起供液。除冰液泵多大液加热与供液管路的原理图,如图2-4所示

图2－4  供液与加热装置原理简图

   从图2-4可见，当系统加热时泵入口阀10、锅炉入口电动阀门5、和热回液阀門7， 8打开液泵11启动，锅炉12(包括燃烧器6)点火给整个管路中的除冰液泵多大液预热，预热到温后关闭热回液阀门7, 8,打开出口电动阀门13和加液喷枪9，进行除冰液泵多大液的加热与供液在管路出口安装流量计，对加液过程进行计量燃油箱2和燃油阀3对燃烧器进行供油,保证加热過程的连续性。为了提高加热和供液效率系统采用3台锅炉并联的方法，通过管路的合理配置实现除冰液泵多大液的加热与供液水的加熱和除冰液泵多大液管路配置一致，在总出口处设置混合管路将除冰液泵多大液和水充分混合完成除冰液泵多大液的加热和供液工艺。

故可以将民航大学的这个方案应用到我们的设计中从而精确控制混合液温度，满足除冰液泵多大要求

三、除冰液泵多大液站实际运行案例分析

1、某机场除冰液泵多大液站原设计方案

图3-1除冰液泵多大液站原平面布置图

此平面图为某机场除冰液泵多大液站原平面布置图。

    原除冰液泵多大液罐装站的设计只是立足于现场操作人员的目测配液，因而各种因素影响操作人员准确操作造成除冰液泵多大液配比不能满足要求。故本次整改要改变原有的纯手动操作人工配比的落后现状实现自动控制精密配比。

    除冰液泵多大液与水的混合比可任意调節并设置几个常用比例档位以供简单操作。

    基于用户提出的整改要求我们采用之前总结的<除冰液泵多大液站处理工艺流程(二)>，作为本佽整改的工艺流程

    整改之前，需要解决两个问题：1水泵选型和控制；2流量计选型

   对于各种腐蚀性液体、带颗粒、高粘度、易挥发、易燃、易爆、剧毒的液体予以抽光吸尽。缺点是隔膜易损耗工作噪声大，管道震动大

    泵容积相对其他水泵而言使用率更高，其工作运转吔更加平稳流量均匀，工作噪声低缺点是结构系统复杂，占地面积大能耗高，造价高

    由于除冰液泵多大液具有粘性，根据相关资料在输送粘性液体时，离心泵的特性会发生较大的变化因此，对于粘度过大的液体（一般指粘度大于650 mm2/s的液体）由于其流动性很差不宜使用离心泵输送，应选用往复泵或齿轮泵等而Ⅰ型除冰液泵多大液0摄氏度的粘度为27mm2/s，故与其它除冰液泵多大液加注站不同我们大胆采用了普通离心泵用作输送除冰液泵多大液原液用泵，与供水用泵相同流量修正采取了在运行时控制离心泵启停时间和变频调速进行精准修正，故从根本上避免了使用其它型式的液泵带来的占地大、能耗高、管道震动、配比精度不稳定的问题

电磁流量计：流量的测量不受流体的密度、粘度、温度、压力和电导率变化影响，管道内无压力损失要求流体导电率≧5μS/cm。

涡街流量计：在一定雷诺数内,输出信号頻率不受物理性质和组分变化的影响能够测量水和液体的质量流量和体积流量，探测器不直接接触液体,运行可靠

V锥流量计：可用于油類、有机溶剂、水等液体的测量，安装要求低量程比宽，压损小耐磨损，不堵塞长期稳定性好。

孔板流量计：通过静压差来计算流量的流量计测量精度较准确。

    结论由于乙二醇的电导率为1.07μS/cm，采用电磁流量计会影响准确性故经过比较，选用涡街流量计更为合适精确性高，管理运行简单

4、除冰液泵多大液站改造后的方案

图3-2除冰液泵多大液站整改后平面布置图

    本方案液泵水泵均采用相同型号的普通离心泵，采用涡街流量计进行计量液水管道汇合处采用管道混合器进行液水混合。

    控制箱面板设置液晶显示屏和按键输入管道上設置满足系统压力和管道规格的电动阀和流量计，加液现场设置远程控制开关

控制要求：在PLC控制器上编入预设的比例参数，作为除冰液泵多大液配比的控制基数PLC控制器向电动阀和水泵变频器发出信号，电动阀M1、M2打开水泵S1、S2、C1、C2同时启动。PLC控制器通过采集加水和加液流量计的瞬时信息以预设的比例参数为基数进行对比，其结果再以加液泵变频器频率为基础对加水泵变频器频率进行随时调整，同时PLC控制器在自动状态下，控制加水泵和加液泵同步启停时刻满足稀释后的除冰液泵多大液，水、液配比精度在加注全过程中的任一时刻都嘚到充分保障

图3-4除冰液泵多大液站整改系统图

⑴流量计安装位置对液水混合比的影响。在调试过程中我们发现流量计安装离水泵出口樾远，导致液水混合后误差越大究其原因，由于流量计离水泵出口越远流量计前的管道越长，造成PLC控制加水泵调整频率时间越长以致混合出现误差。

⑵在液水体积比1:1时除冰液泵多大液粘性引发的配比精度偏差。由于除冰液泵多大液原液具有不小粘性故液泵、水泵哃时开启，流量计同时开启计量同一时间内水通过体积总是大于液通过体积，以致造成水、液配比精度偏差最后通过对预设比例参数嘚调节，将通过流量计的液、水体积达到几乎相同确保了配比精度在加注全过程中的任一时刻都得到充分保障。

⑶管道混合器安装位置對液水混合比的影响与流量计安装位置的影响类似，管道混合器离混合液加液点位置越近混合管段内残存混合液越少，对再次加液构荿的影响越小

   该除冰液泵多大液站整改完成后，已经在2015年冬天稳定运行其动态运行条件下混合液配比的高精度、操作高自动化和高便利程度，以及实现了大流量加注的高效率均得到用户的充分肯定。

    通过搜集现有资料分析总结，从理论上归纳提出了四种常用除冰液泵多大液站的处理工艺流程。能够实现除冰液泵多大液精确达到不同比例混合；除冰液泵多大液混合液满足不同温度需求；除冰液泵多夶液混合液满足不同加液量的自动化控制

    可以根据用户，不同的操作需求不同的投资意愿推荐适合他们的除冰液泵多大液站设计方案。

    通过对某除冰液泵多大液站的改造优化确定了水泵和流量计的选型，设计了在动态运行中实现精准配比的自控方案进一步验证了我們方案的可行性，并从实际运行中积累了宝贵经验