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美媒:科学家发明可穿戴发电机 利用尿液供电
美媒称,日前,一双嵌入了微生物燃料电池(MFC)的袜子成功为一台无线发射器提供了动力,并向一台个人电脑发射了信号。这种MFC以尿液为燃料,靠穿戴者行走带动循环。这是 依靠基于MFC技术的可穿戴发电机提供动力的自给式发电系统。
据美国每日科学网站12月11日报道,有关这项研究成果的科技论文发表在美国《生物灵感和仿生学》双月刊上。
论文称,这项试验是由英国西英格兰大学布里斯托尔生物能源中心的扬尼斯·耶罗普洛斯教授带领的。
报道称,袜子中嵌入的柔软MFC以新鲜尿液为燃料,依靠穿戴者的行走来发电。通常来讲,续流MFC依靠一台主电动泵来让尿液在电池中循环,不过本项试验完全依靠的是人体运动。该试验使用的手动泵类似于简单的鱼循环系统,行走动作可以使尿液在MFC中循环并发电。安装在脚后跟下的软管可以借由行走动作确保频繁的液体推挽。这一可穿戴MFC系统成功地为一块无线传输板供电,使其每两分钟向由个人电脑控制的接收模块发射一条信息。
耶罗普洛斯说:“我们此前曾用以尿液为燃料的MFC为一部供电,这次想看一下我们是否能用可穿戴技术复制这一成功。我们同样想让这一系统做到完全自给,仅靠人力供电——尿液作为燃料、毕节金沙当地脚部运动作为泵。”
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发电机空冷和水内冷的特点是什么
现在的工业生产活动,离不开动力设备的使用,其中发电机组的使用是少不了的。发电机组类型多种多样,柴油发电机组的特点是:质量稳定,噪音小,油耗低,大修时间长,使用成本小。
1.发电机空冷的特点
全空冷的发电机具有运行可靠、毕节金沙附近操作简单、毕节金沙附近维修方便的优点。空冷机组从制造上考虑,其参数较好,额定点的效率略高。没有水冷机组的如定子水接头,水处理等附属设备,结构简单,制造上比较容易实现。目前大型发电机不再采用在工厂组装分瓣,然后运到工地合缝安装的方式,而采用在现场叠片组装的安装方式。空冷机组具有安装工艺要求相对比较简单,安装周期短的优势。空冷的主要问题是定子线棒轴向温度分布不均匀,由热引起的机械应力,定子铁芯热膨胀引起定子叠片翘曲等问题较水冷机组严重。对于后一问题,目前技术上也有一些比较好的成功经验。空冷发电机因结构相对简单,发电机定子绕组内部无特殊接头,在运行可靠性方面具有优势。
2.水内冷的特点
定子绕组采用水内冷方式,绕组的热量直接由水带走。水的体积热容量为空气的3500倍,导热系数为空气的23倍,因此水冷却的效果很好。水内冷机组的极限容量可达空冷机组的1。5~2倍。全空冷的发电机尺寸比同容量的水冷发电机要大25%左右。定子绕组水内冷的主要优点是定子线棒的内部温度可控制在65℃左右,降低定子温升,改善热应力;线棒沿定子铁芯轴向的温度分布均匀,可减少因热膨胀不均引起的变形,这样主绝缘的寿命得以增加,理论上其整机寿命应长于空冷机组。水冷机组定子铁芯长度比空冷机组短,能有效节省材料。需要的通风量比空冷机组小,相应风损也减小。虽额定负荷下的效率较空冷机组低,但空载损耗较小,在低于额定容量运行时的效率较高。水冷机组的定子槽宽而浅,增加了定子铁芯刚度,使定子振动得以减轻。由于定子线棒结构复杂,使得某些制造工艺和安装工艺也很复杂。
水冷机组的主要问题是定子水接头结构及水处理装置的可靠性。发电机附近发生突然短路或发电机非同步分,合闸时,定子线棒端部要受到很大的电磁力的作用,而此处又是绕组的水路连接处。水接头的焊接质量也是发电机运行可靠性的关键之一,这与厂家的制造水平有很大关系。此外,用于发电机定子绕组的冷却水必须是去除离子的洁净水,冷却水系统的可靠性对发电机运行的可靠性也构成一定的制约关系。
由水冷带来的其他优点:
(1)因转子重量降低,使厂房桥机的起重量降低。
(2)因定子铁芯高度降低,机组整体高度下降,因而厂房高度可以相应降低。
(3)转子重量降低,使发电机推力负荷减少,便于推力轴承的运行。
电气系统事项:
(1)只有那获得电力系统认可的专业人员,才允许依照操作规程、毕节金沙附近电气标准和其他规则将发电机组与负载连接。如果需要,机组启动和运行之间,这些电工的工作应得到监督部门检查和认可。
(2)当连接或拆卸线路时,必须关闭发电机组,同时必须断开电池连接。
(3)当发电机组进水,过分潮湿及表面有霉斑,切勿拆装负载线路。
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柴油发电机组排烟烟色与故障
柴油发电机组的烟色指运转时,从排气管排出的废气烟色。正常燃烧时,它应该是一种无色的透明气体。但由于机器的磨损、毕节金沙附近调整不当、毕节金沙附近工作环境的影响、毕节金沙附近喷油量和供油时间不合适等诸多因素的影响,柴油发电机组常常会出现排气冒白烟、毕节金沙附近蓝烟和黑烟的现象。柴油机排气烟色直接反映出了柴油机的故障及燃烧的质量。弄清柴油机冒烟的机理和烟色与故障的关系。可以提高柴油机的经济性、毕节金沙附近减少故障、毕节金沙附近降低污染,使柴油发电机组处于良好的状态。
一、毕节金沙附近排气烟色的形成机理
柴油机在运行过程中,排出废气的烟色,可以分为三类:白烟、毕节金沙附近蓝烟和黑烟。不同的烟色其形成原因不同。
①白烟:
柴油机排白烟是由于柴油机过冷或在寒冷天气、毕节金沙附近冷机启动及空车惰转时发生。此时,气缸中温度较低,着火不好,燃料未完全燃烧,由这些未完全燃烧或部分氧化的燃料液滴与水蒸气构成的微粒(μ)直径在0.6~1以上的微粒随废气排出时,就形成了白色烟雾。柴油发动机组经过暖机,温度正常后,白烟就会消失。
②蓝烟:
柴油机低负荷运行时,燃烧室温度较低,燃料着火性能不好,燃料或窜入燃烧室的润滑油未(μ)完全燃烧,即呈微粒状态直径在0.4以下排出,从而形成蓝烟。在排出蓝烟的同时由于燃烧的中间()生成物质甲醛也排出,因而有刺激性臭味。蓝、毕节金沙附近白烟之间并没有严格的成份差异,只是由于微粒直径不同对光线的反射不同,产生不同颜色而已。
③黑烟:
易在高负荷时发生。例如柴油发电机组超负荷工作、毕节金沙附近汽车加速、毕节金沙附近爬坡时,排气就易冒黑烟。黑烟柴油机在运行中冒黑烟,会使经济性下降,废气温度高,产生积炭,积炭会引起活塞环卡死和气门咬死现象。此外,柴油机冒烟还会妨碍视线,污染环境。因此,不允许柴油机长期在黑烟下工作。出现黑烟后,柴油机负荷不能再提高。因此,它也是限制负荷提高的一个标志。
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柴油发电机组的使用规则
只有正确地操作、毕节金沙附近维护和保养才能保证设备地运行,避免人身和设备危害的 方法是严格遵守操作规程和有关规则。
? 注意触电危险
发电机组的电力进入公用线路必须经过具有机械连锁的转换开关(ATS),确保与市电的隔离。
机组必须可靠接地,必须使用绝缘工具进行带电设备的检修,在潮湿的环境下更要注意触电危险。
遵守所有的电气规定,设备的电气部分安装和检修必须由具备资格的专业电气人员进行。
? 废气有毒
应该有合适的废气排出系统,保证发动机的废气完全排出室外,要经常检查废气排出系统有无漏气。当发电机房内有废气时,应先开门窗排出废气再进屋,以防废气中的一氧化碳使人中毒。
? 运行
不要在有爆炸物危险的地方使用发电机组。
靠近运转的发动机很危险。宽松的衣服、毕节金沙附近头发和坠落的工具会造成人身及设备的重大事故。
运行中的发电机组,部分裸露的管道和部件处于高温状态,要防止触摸灼伤。
? 火灾
金属物品将导致电线短路,可引发火灾发生。
发动机要保持清洁,过量的油污有可能引发机体过热所造成损坏及火灾发生。
要在发电机房内方便的地方放置数个干粉或CO2气体灭火器。
? 铅酸电池使用
铅酸电池的稀硫酸电解液有毒并具有腐蚀性,接触到皮肤会造成灼伤,应立即用清水冲洗。
如果溅入眼睛,要立即用大量洁净水冲洗并送医院治疗。
电池在使用过程中会释放爆炸性气体,要保证室内通风良好并禁止明火靠近。
? 启动
在极寒冷的环境下,启动发电机组需要预热装置,千万不能用明火烘烤机体,蓄电池电解液温度 保持在10℃以上,才能使蓄电池提供出足够的电力。