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2600090228
天津
TP319
应用技术
公共软件服务
1.均流装置设计:项目设计了梯形静压箱与导流叶片组合的均流装置,有效改善了传统空气幕气流不均的问题,实验表明加装静压箱后气幕出口风速平均提升约48%,显著提高了气流均匀性。
2.多层空气幕结构优化:通过正交实验优化了多层空气幕的层间距、喷嘴偏转角度和喷嘴宽度等设计参数,形成了有效的热空气阻断屏障。实验结果显示,最优组合下的三层空气幕密封效率达43%。
3.空气幕计算软件开发:基于大量数值模拟数据,项目团队开发出空气幕选型软件,可根据用户需求快速计算出最适合的空气幕结构参数,为企业提供科学选型依据,提升了空气幕应用的设计效率与节能效果。
冷库空气幕均流装置计算软件
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2600070142
重庆
TB535
应用技术
环境治理
基于双碳政策下中国对风电等新能源体系的重大需求,以及风机运行产生的噪音导致的基础设施选址建设限制和生态环境破坏,发展与风电基础设施相适应的降噪技术是确保国家能源战略政策顺利推进和国家新能源建设高质量发展的迫切需求。中国电建集团重庆工程有限公司、中国科学院重庆绿色智能技术研究院、山东洁静环保设备有限公司等单位和相关项目组协同攻关,产学研用深度结合,取得以下成果:
(一)创新成果一:建立了基于新能源风机噪音的分径分区解耦理论方法,揭示了风机各频率噪音的场分布规律。
明确了新能源风机噪音来源及特性,揭示了风机噪音来源于风机舱发电机和风机叶片,对机舱内发电机及其风扇、风机叶片片身及风机叶片尖端的风机关键部位进行了分频谱的噪音学分析,揭示了考虑多音源条件下的不同频率噪音叠加和传输机理。实现了风机噪音的耦合场分布检测,利用多功能声级计结合测风塔完成了不同风速条件下风机基础设施周围的多点位精细化噪音测量。揭示了风机不同噪音源的频谱特性、传播特性及对人体感官的影响规律,风机低频噪音声波长、穿透性强、传播距离远、衰减慢、并且对人体感官影响较大;风机中高频噪音穿透性较弱、传播距离短、衰减快。
(二)创新成果二:基于风机不同频率噪声协同作用规律,提出了针对风机噪音频谱特性的分区降噪理论方法,完成了风机降噪方案工程化应用。
提出了针对不同噪音源和频谱特性的新能源风机降噪设计方案,针对机舱的低频噪音,采用机舱进风口出风口分别安装消音器、机舱壁面和地板铺设阻尼胶及阻尼隔声毡的方式强化噪音的原位耗散和传播阻碍,实现低频噪音的控制;针对风机叶片的中高频噪音,采用锯齿形缘设计改变空气动力学特性以及优化叶片排水孔结构的方式实现降噪。完成了风机基础设施降噪方案试验验证及工程化应用,基于风机降噪方案和基础设施环境完成了降噪产品设计和加工,并在风电工程现场开展试验验证,具备可推广性,实现了降噪产品工程化应用。
(三)创新成果三:建立了风机降噪装置优化方法,实现了风机基础设施降噪技术突破,解决了噪音传播污染扰民及其带来的风电工程选址条件苛刻的技术难题,拓展了风电项目可布局范围和可开发容量,推动了风电工程周边生态、社会环境建设及自然资源高效利用。
提出了基于风机降噪装置与基础设施适配的产品优化方案,针对不同工程现场风机选型差异优化消声器材料和结构配置,实现了其对各风电工程现场噪音的有效控制。解决了噪音传播污染扰民及其带来的风电工程选址条件苛刻的技术难题,针对最新规定中新建风机项目选址所需满足的声环境(噪音分贝数)及其带来的距离(距周围生活、工作环境不小于700m)要求,该降噪方案的工程应用结果(距离风机基础设施300m即可满足声环境需求)可充分降低风机选址需考虑的声环境因素带来的基础设施距离限制,该成果为新能源风电工程可布局范围及可开发容量的优化提供了有效支撑,有利于周边土地、风力等自然资源的充分利用以及生态、社会环境的修复建设,产生发电-降噪-生态修复的协同效益。
主要技术创新点:
1.建立了基于新能源风机噪音的分径分区解耦理论方法,揭示了风机各频率噪音的场分布规律。
2.基于风机不同频率噪声协同作用规律,提出了针对风机噪音频谱特性的分区降噪理论方法,完成了新能源风机降噪方案工程化应用。
3.建立了新能源风机降噪装置优化方法,实现了风机基础设施降噪技术突破,解决了噪音传播污染扰民及其带来的风电工程选址条件苛刻的技术难题,拓展了风电项目可布局范围和可开发容量,推动了风电工程周边生态、社会环境建设及自然资源高效利用。
风电场风机噪音控制
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2500050102
内蒙古
R543.6
基础研究
医院
中国是杂粮生产大国,杂粮在“健康中国2030”战略和大食物观中具有重要地位和作用。内蒙古是中国杂粮最大的优势产区,主要种植区干旱少雨、生态脆弱,杂粮是该区域农民种植的主要作物和收入的主要来源,也是该区粮食单产提升潜力最大的作物。但多年来杂粮产业发展中存在抗旱优质品种少、土壤蓄水保墒能力差、抗旱技术缺等问题,严重制约了产业的高质量发展。自2010年起,在国家与自治区科技项目支持下,课题组以“优质品种+土壤保水+植株抗旱”协同调控的思路,选育抗旱优质新品种,集成创新土壤蓄水保墒与抗旱栽培新技术并示范推广应用,研发的好品种、好技术、好材料为内蒙古杂粮品种培优、品质提升、品牌打造和标准化生产提供了新质生产力提升的技术支撑,为促进农民增收和助力乡村振兴作出重要贡献。
创新点1:创制杂粮抗旱优异种质、选育新品种12个(国审7个,转化6个),有效解决了品种抗旱、优质与高产协同难的问题,为杂粮产业高质量发展提供优质品种支撑。创制杂粮抗旱优质高产种质284份;构建了507份燕麦群体遗传图谱,获得56个燕麦高蛋白候选基因,鉴定抗旱基因5个,培育抗旱高蛋白燕麦品种6个、蛋白质含量平均提高2个百分点;抗旱高黄酮荞麦品种3个,黄酮含量较国标值提高1倍以上;抗旱优质谷子品种3个(1个达到国家一级米)。
创新点2:揭示了保水材料提高土壤蓄水保墒能力和水分利用效率的微生态机制,发明了膨润土生产沙地改良剂的方法,构建了以施用膨润土等保水材料为关键技术、适宜不同生态类型区的杂粮旱作蓄水保墒技术模式3套,实现了水分利用、产量、品质的协同提升。施用保水材料增加了大团聚体、土壤养分、微生物多样性等,土壤入渗蓄墒率提高5.3个百分点、水分利用效率提高5.9%-32.8%。确定了保水材料施用的关键技术参数,集成创新了施用膨润土、留茬深松等杂粮蓄水保墒技术模式,土壤水分蒸发量最高降低了25.5%,籽粒产量和蛋白质含量分别最高增加26.5%和28.1%。
创新点3:阐明了叶面肥调控作物光合、糖代谢、内源激素、保护酶等协同提升产量和品质的生理机制,集成创新以喷施叶面肥为核心的杂粮抗旱优质高产栽培技术模式4套,为杂粮优质原料生产提供有力技术支撑。干旱胁迫下喷施腐植酸,叶片茉莉酸和脱落酸含量分别增加63.9%和67.7%,光合速率提高52.0%以上,花后各器官的可溶性总糖及其组分含量显著提高;喷施多效唑和6-苄基腺嘌呤增加了内源ABA和6-BA含量,加快花芽分化,开花时间提前,提高花粉可育率和柱头可授性,增加结实和产量。应用抗旱优质高产栽培技术,燕麦增产达21.1%、蛋白含量提高13.2%,荞麦增产26.1%、黄酮含量提高36.4%。
该成果共选育新品种12个、授权专利5件、制定地方标准13项、登记软著6件,专著2部,发表学术论文84篇,培养博硕士18名。近3年新品种新技术累计推广1030万亩,总产值105.4亿元,新增纯收益18.5亿元,社会、经济、生态效益显著。院士专家评价该成果整体达到同类研究的国际先进水平,其中杂粮作物抗旱蓄水保墒技术居国际领先水平。
深静脉血栓形成疾病诊断代谢组学
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2500050017
内蒙古
V254.2
应用技术
工程和技术研究与试验发展
随着航空发动机向高进气温度、高可靠性和长寿命方向发展,热障涂层已成为发展高性能航空发动机的核心技术之一。在国家高技术研究发展计划(863计划)以及国家自然科学基金等项目资助下,针对中国先进航空发动机涡轮叶片热障涂层剥落失效与服役性能不稳定的关键技术瓶颈,突破了热障涂层陶瓷材料及制备关键技术,首次实现了中国航空发动机涡轮叶片热障涂层的国产化。
主要取得如下创新成果:(1)首创了高性能EB-PVD稀土陶瓷靶材近净尺寸制备技术。发明了高温煅烧结合高能球磨活化纳米粉体制备技术,湿度可调造粒技术,双面预压联合等静压高压成型技术,控形控性低温烧成技术,解决了EB-PVD稀土陶瓷靶材密度分布不均匀、残余应力大、成型质量差和成品率低等技术难题。首次制定了陶瓷靶材产业化制备技术体系及控制标准,建成了国内首条年产50吨EB-PVD稀土陶瓷靶材示范生产线。(2)发明了耐高温、高隔热、耐腐蚀、长寿命系列热障涂层稀土陶瓷新材料。从局域晶格畸变与构型熵的角度,阐明了新型稀土材料合成、组分、微结构与物相演变的热力学与动力学机制,攻克了高均质稳定稀土热障涂层材料设计与调控关键技术,实现在900℃燃气腐蚀小于0.001g/(m2·h),热导率可低至1.2W/(m·K),打破了国外技术封锁与垄断局面。(3)发明了高隔热长寿命稀土陶瓷热障涂层制备技术。发明了热障涂层多界面强化与微结构控制关键技术,突破强塑性与隔热性能间的相互掣肘关系,实现了强度和韧性均衡、性能均匀和低损伤控性热障涂层制备,1100℃时的最大隔热温差达到115℃,1070℃/140MPa持久性能显著提升,900℃旋转弯曲疲劳性能下降1%,在1100℃下抗热冲击次数均达到了6000次。(4)创建了高性能热障涂层复杂工况多因素耦合环境模拟试验加速研究平台。探明了热-力-化耦合失效特征形态和失效行为,发明了全生命周期关键风险因素识别技术和影响权重分离方法,明确热障涂层失效的关键影响因素及其显著性次序,从根本上揭示了热障涂层寿命分散性诱因,解决了热障涂层剥落失效与服役性能不稳定的技术瓶颈。
项目获国家发明专利10项,制定标准1项,其中“热障涂层材料及其制备技术”和“高温耐腐蚀型热障涂层陶瓷材料与靶材制备技术”相关的6项发明专利实现成果转化,技术成果荣获2023年度内蒙古自治区首届专利奖银奖1项,内蒙古自治区专利产业化优秀案例1项,中国稀土行业学会科学技术奖二等奖1项,第十二届中国技术市场协会金桥奖项目奖二等奖1项。
该技术已成功应用于中国XX10B/C/D、XX10IPE、XX10H、XX15、XX19、XX20、CJ-1000等多种型号发动机工作/导向叶片。陶瓷靶材/素坯产品在该领域同类产品市场占有率可达98%,经济效益8000万元以上;发动机叶片涂层交付量6.5万余件,产值超过2.0亿元。该项目创新成果引领了中国航空发动机涡轮叶片热障涂层的革新与进步,打破了国外技术垄断,实现了高性能热障涂层核心技术的自主可控,达到国际领先水平。
陶瓷材料航空发动机涡轮叶片
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2500010867
浙江
TH432.1
应用技术
国内领先
风机、衡器、包装设备等通用设备制造
在造纸行业中,汽罩将纸页蒸发产生的湿热空气收集并带出,使汽罩内空气保持适当的含湿量梯度,给纸页干燥提供高效的干燥能力。汽罩通风系统主要包括循环风单元、空气补充单元、排风单元、天然气燃烧单元、汽气热回收单元。
现有的汽罩通风系统,一般是通过采用多台单进风离心风机对汽罩送风,用多台单进风离心风机对汽罩进行排风。由于造纸厂房面积一般均较大,排风量都很大,而排风系统一般都直接对大气排放,系统阻力均较小。对于大流量、低压力的风机,以往主要采用单进风离心风机进行排风,其设备体积均较大、重量重、风机安装搬运困难。并且由于排送气体均是高温、高湿、耐腐蚀性气体,风机必须采用耐腐蚀性强的不锈钢材质。由于设备一般安装在汽罩顶部屋面上,对建筑承重要求也相对提高,从而大大增加了设备的投资成本。
现有的轴流风机,其风叶采用是直接焊接的安装方式,因此必须要有一个强度足够高的轮毂作为焊接基础,一方面,轮毂作为焊接基础,其具有相对较大的体积,推高了整体轴流风机的制作成本;另一方面,直接焊接的形式,一旦其中一片风叶损坏,则整个轮毂以及其它风叶均无法再使用,要重新进行整套轮毂以及风叶的更换,进一步推高了使用、更换和维护成本。未来更多的是需要一种结构稳定可靠、成本低廉、便于拆装的轴流风机。
因此公司决定研发一款既具有体积小、重量轻、安装方便、搬运方便、存储空间小,同时具有耐高温、耐腐蚀性强的轴流风机,旨在能大大降低设备的外形尺寸,同时设备配套的附属设施也可以减少;简化安装过程,同时也大大降低了初期设备的投资成本。
项目产品“造纸厂汽罩排风轴流风机”是一种立式皮带驱动轴流风机。采用轴流风机代替常规离心风机,占地面积大幅度减小,结构简单,安装更方便。该产品风机叶轮采用翼型铸铝,通过电机外置,采用皮带传动方式,实现对电动机的保护,广泛应用于造纸生产线的通风系统。
(1)风机叶轮由上轮毂、下轮毂、叶片等组成:叶轮采用翼型铸铝材料;轴套采用钢制,直接与轮毂铸造成一体;上下轮毂圆周方向配置凹槽,凹槽的数量与叶片数相同,尺寸根据叶片根部的尺寸紧密配合;各叶片的被均匀的放置与轮毂凹槽处,按设计参数调整各叶片的倾斜角度,保证每个叶片的倾斜角度完全一致;上下轮毂采用高强度螺栓连接。叶片采用国际先进航空航天气动设计技术,由根部端向弧形翘曲端逐渐减薄。叶轮进口设置导流板,导流板板的作用既可以用来支撑传动组内筒,又可以改善进入叶轮的气流方向,从而提高叶轮的性能,及效率。
(2)风机传动结构(皮带传动)的细节验证:电机通过支撑件底脚安装在筒状壳体上,法兰盘安装在电机支架上,电机支架与整体底座连接;筒状壳体内设置传动组内筒,传动组由轴承座、轴承、主轴等组成,传动组安装在内筒内;电机的转轴中心与传动组的中线平行,皮带轮安装在电机轴与风机轴上,通过三角带传动、三角带安装在密封皮带罩内,从而避免腐蚀性气体对三角带的腐蚀。
(3)立式安装结构的合理性及科学性:风机采用立式安装,整体底座设计,风机进口直接对接气罩排风口,直进直出。风管长度大大减少,且风管无需转弯,从而大大减少了系统的阻力,相比以往采用离心风机的方案,系统阻力减少30%左右。在排风量不变的情况下,阻力的减少意味着功率的减少,也起到节能减排的目的。
主要创新点:
(1)摒弃传统风机,创新研发轴流式风机;该轴流风机叶轮轮毂和叶片均采用整体低压铸造方式,经过热处理后,X射线无损检验,从而保证叶轮的整体铸造质量。风机轮毂采用双层凹凸式对敲结构,紧固叶片不发生位移,利于长期稳定可靠运行;各叶片均匀安装在轮毂对应的凹凸式卡槽内,通过高强度螺栓紧固上下轮毂,形成一种可静态可调并且可拆卸更换叶片的连接结构,可以在不同使用工况下调节风机的性能,提高了风机与系统的匹配性,同时也提高了叶片更换和维护的方便性,从而降低了使用、更换和维护成本。
(2)过流部件采用不锈钢材质,保证风机耐腐蚀性,延长设备的使用寿命;采用进口SKF轴承代替国产普通轴承,增加了轴承的使用寿命,保证设备能长时间稳定运行;加大三角带的安全系数,增加三角带的使用寿命,减少更换次数;轴承加油嘴用紫铜管引出至机壳风筒外,使轴承加油更加方便;轴承润滑采用耐高温油脂,有效降低了轴承日常维护的频率。
(3)采用垂直轴双支撑安装方式,减少弯头和管路长度,从而减少系统阻力,提高系统性能,达到节能目的。风机采用电机与风机整体台座安装方式,电机采用垂直轴双支撑安装方式安装在整体台座上,减少风机震动,提高了风机运行整体稳定性。
该产品投放市场后,预计正常年销售300套,销售额1800万元,净利润72.85万元,税金83.8万元。随着市场的不断开拓,该产品生产规模的进一步扩大,单位产品的生产成本和管理成本也随之下降,经济效益也将会进一步提高。项目产品相关技术获实用新型专利1件,该产品达到国内领先水平。
造纸厂轴流风机通风系统
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2400110276
安徽
TB657.2
应用技术
风机、衡器、包装设备等通用设备制造
1、立项来源与依据:项目于2021年由芜湖市科技局批准立项,计划类别:重点研发项目,编号:2021yf55。
2、技术原理及性能指标:
关键技术:
(1)通过在储液器主体内部的顶端设置有储渣槽,且储渣槽的顶端设置有转轴,转轴上套接有弧形叶片、固定圆板和固定套管,转轴的底端设置有清洁刷,储液器主体一侧的顶端倾斜设置有进气管,制冷剂通过进气管进入储液器主体的内部,冲击弧形叶片,从而带动转轴和清洁刷转动,对储渣槽底端的过滤网进行清扫,避免杂质堵塞过滤网,不需要拆卸清洗,省时省力,更加节能环保。
(2)通过在储液器主体的一侧设置有挂钩,蒸发器固定架的一侧设置有固定块,固定块和挂钩之间通过固定螺栓固定连接,安装拆卸较为方便,且挂钩的垂直段上设置有弹性橡胶套,可以起到缓冲的作用,避免储液器主体的振动带动蒸发器振动,减小噪音,提高稳定性。
(3)通过将出气管设置为开口向下的L型结构,汽态的制冷剂通过出气管进入压缩机的内部,防止压缩机吸入液体制冷剂造成液击。
(4)通过消音圈的设置可以进一步的减少储液器中产生的噪音。
性能指标:
(1)储液器≤30dB(A);
(2)内部杂质含量:与制冷剂接触表面的杂质含量不大于80mg/m2;
(3)耐压强度:在6.23MPa下无变形和渗漏;
(4)破坏压力:在9.35MPa下无渗漏或破裂;
(5)晶粒度:焊接部位铜管平均晶粒度不大于0.15mm;
(6)储液器内部:不含氯离子、水份含量要求在10g/m2以下
(7)隐含要求:满足客户再次焊接要求:铜管上无氧化、异物等、焊接处钎料熔点、渗透情况;外表满足喷涂要求导电性能良好等;
(8)气密性:4.15MPa下保压8分钟无泄漏。
3、技术的创造性与先进性:该项目技术将储液器壳体分隔成左右两个腔室,可较大程度地减少储液器内部周向偶极子空腔模态对储液器内压力脉动及储液器的辐射噪音,达到良好的降噪效果。计算加部分竖隔板后空腔模态频率,与未加隔板前比较,周向偶极子频率及振型均有所改变,可用于解决空腔模态与结构模态耦合共振噪音情况,项目技术填补国内空白。
4、技术的成熟程度,适用范围和安全性:项目已申请发明专利2项,实用新型专利16项,授权实用新型专利8项。为确保项目产品的规范化管理,该公司储液器系列产品形成企业标准2项,《气液分离器(含油分离器)》(Q/ZHF-001-2021);《储液器》(Q/HF-01-22)。“静音型空调储液器”项目生产的新产品主要技术指标经客户对产品使用检测,各项技术指标均达到了预期技术指标要求。项目开发新产品1个,形成新工艺2项。
5、应用情况:该项目产品已实现产业化。
6、历年获奖情况:项目已申请发明专利2项,实用新型专利16项,授权实用新型专利8项。
空调储液器制冷剂压缩机
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2400071223
浙江
TQ638
应用技术
国内领先
涂料、油墨、颜料及类似产品制造
1、研究开发内容:
(1)连接料是凹印油墨的主要组成部分,约占油墨总量的30%左右,其主要是由硝化棉树脂、聚酰胺树脂、氯化聚丙烯树脂等组成,其形成过程要求具有较强的创新能力以实现较好的性能指标及环保指标。
(2)共同研发了特殊改性氯化聚丙烯树脂作为连接料,定为该款油墨的主体,该树脂与POF薄膜具有良好的亲和性,印刷后的附着力和后续包装的热收缩性能,都符合客户要求。
(3)通过特殊的树脂和助剂,满足客户的热收缩的牢度和耐温要求;降低了填充料的含量,增强了油墨转移性能;产品网点清晰,饱和度好,颜色鲜艳。
(4)通过使用特殊改性氯化聚丙烯树脂,油墨转移性能、叠色效果更优异,色泽更加鲜艳,在底材附着力好;
(5)配方中采用了高性能的颜料,使得油墨颜色鲜艳,色彩还原性好。
(6)通过对特殊助剂有机锰盐的使用,产品印刷后,具有较好的耐温性能。
(7)极佳的生产工艺线路,使油墨生产过程的良好再现,起到了较为关键的作用。
2、关键技术:
(1)原材料组分创新:底涂油墨和罩光油的原材料组分范围广泛,包括EVA树脂液、氯醚树脂液、氯化聚丙烯树脂液等多种成分,形成了一种适用于POF交联膜的特种油墨。
(2)搅拌混合技术:通过充分搅拌混合,确保底涂油墨和罩光油的各组分均匀分布,提高油墨在POF交联膜上的牢度、热封强度,避免印刷杂质引起刀丝现象,最终保证产品质量。
(3)电子油墨用原料上料装置:通过电机A、转轴和搅拌叶片,实现对电子油墨的持续搅拌,防止油墨静置后凝结成块,保障电子油墨的使用。
(4)上料系统创新:引入了电机B和复杂的机械结构,通过转向开关控制升降盘和上料桶的升降、角度调节,实现了对电子油墨的自动上料,减少了工作人员的工作量,提高了操作便利性。
(5)自动配料设备通过称重箱、电子秤、电磁阀、输料泵等组件,实现对原料的称重、输送、破碎、融化等一体化配料过程,减少了配料时间,提高了自动化程度,为油墨生产提供了高效便捷的解决方案。
3、项目应达到的主要经济指标:
该产品研发成功并投入生产后,预计正常年销售800吨,销售额2300万元,利润235万元,税收74.29万元,随着市场的不断开拓,后续每年以30%递增,该产品生产规模的进一步扩大,单位产品的生产成本和管理成本也随之下降,经济效益也将会进一步提高。
4、产业化前景:该项目产品技术成熟,设备配套齐全,原材料供应有保证,质量控制措施有效可行,产品市场巨大,人力资源充沛,已具备成熟的投产条件,可以投入批量化生产。
产品经多家客户试用,反应良好,均开始下达了生产任务采购单,由此看来,该产品对公司创造了可观经济效益。
6、试制结论:该项目研发的产品经亿科检测认证有限公司,符合产品质量标准要求,经哈尔滨伊梅基包装材料有限公司、宿迁市楚盈包装材料有限公司等用户试用,反映良好。该产品的生产工艺成熟可行,加工设备和检测设备精良齐全,生产及经营管理制度健全,质量管理体系有效运行,该公司已具备投入批量生产的条件。
综上所述,该项目“GSP*ZC系列POF交联膜特种油墨”的开发符合市场需求,是开发成功的。
特种油墨连接料生产工艺氯化聚丙烯树脂
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2400150998
安徽
X783
应用技术
环境治理
①课题来源与背景:玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高等优点,也存在性脆,耐磨性较差等缺点。它是以玻璃球或废旧玻璃为原料经高温熔制、拉丝、络纱、织布等工艺制造成的,其单丝的直径为几个微米到二十几米个微米,相当于一根头发丝的1/20-1/5,每束纤维原丝都由数百根甚至上千根单丝组成。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,电路基板等国民经济各个领域。在玻璃纤维隔板生产过程中,存在大量的玻璃纤维废料需要进行收集,但是现在的收集一般通过人工进行清扫收集,不能集中收集,收集效率低,且清扫收集内部混合有杂物,不便于进行二次利用。
②技术原理及性能指标:超细玻璃纤维隔板生产用废料回收装置,该超细玻璃纤维隔板生产用废料回收装置包括作业平台、收集组件、收集筒,作业平台底部与收集组件连接,收集组件远离作业平台端位于收集筒上方,作业平台上均布设有导入孔,收集组件包括收集管,收集管上端与导入孔连通,收集筒外部还固定有转动驱动组件,收集筒内部还设有刮板,转动驱动组件驱动收集筒与刮板之间相对转动,作业平台底部还固定有支撑杆,支撑杆设有四个,沿作业平台四个拐角处设置。
③技术的创造性与先进性:收集组件包括固定作业平台底部的进入管,进入管远离作业平台端固定连接收集管,收集管远离进入管端位于收集筒上方。利用梯形的进入管进行收集,可增大收集的范围,减少玻璃纤维废料的浪费。收集管内壁之间固定有固定板,固定板内部转动连接有连接轴,连接轴外部固定有转动叶片,转动叶片沿连接轴圆周方向设有若干,连接轴远离转动叶片端固定连接有电机,这个电机固定在固定板底部。通过电机驱动转动叶片转动,在收集管内部形成负压,对产生的玻璃纤维废料进行吸附,提高收集的效率。转动驱动组件包括固定在支撑杆之间的横杆,横杆中部固定有L型支架,L型支架内部转动连接有转动轴,转动轴上端固定连接在收集筒底部,转动轴另一端设有驱动轴,转动轴滑动连接在驱动轴内部,与驱动轴底部之间固定有连接弹簧,驱动轴远离转动轴端固定有另一个电机。便于收集筒进行转动,在离心作用下便于将玻璃纤维收集至内壁上,进而在刮板的作用下,提高玻璃纤维废料的下落效率。L型支架内侧固定有连接杆,连接杆远离L型支架端固定有套管,套管内部放置收集筒。便于对收集筒进行固定。收集筒底部开设有半圆形通槽,半圆形通槽内部滑动连接有半圆形挡板,半圆形挡板一端固定有推拉杆,收集筒内部底壁上还固定有锥形导出台,收集筒底部还固定有振动电机。通过半圆形挡板可快速打开收集筒底部,便于进行玻璃纤维的拿取使用,同时利用锥形导出台,可加速玻璃纤维导出,且打开振动电机,进一步提高玻璃纤维的导出效率,同时可完全的导出玻璃纤维废料。刮板与收集筒内壁配合设置,刮板靠近收集筒端涂覆有防静电层,刮板顶部伸出收集筒,伸出端固定连接在L型支架内侧。利用刮板与收集筒相对运动,在收集过程中,避免玻璃纤维废料粘在收集筒内壁上,且刮板上设置防静电层,避免在与废料接触时,吸附玻璃纤维。
④技术的成熟程度,适用范围和安全性:通过电机驱动转动叶片转动,在收集管内部形成负压,对产生的玻璃纤维废料进行吸附,可在玻璃纤维隔板生产过程中不断对玻璃纤维废料进行集中收集,减少废料的浪费,提高收集的效率。通过半圆形挡板可快速打开收集筒底部,便于进行玻璃纤维的拿取使用,同时利用锥形导出台,可加速玻璃纤维导出,且打开振动电机,进一步提高玻璃纤维的导出效率,同时可完全的导出玻璃纤维废料,充分进行二次利用,合理利用资源。利用刮板与收集筒相对运动,在收集过程中,避免玻璃纤维废料粘在收集筒内壁上,且刮板上设置防静电层,避免在与废料接触时,吸附玻璃纤维。
⑤应用情况及存在的问题:未应用。
⑥历年获奖情况:无。
玻璃纤维隔板生产工艺废料回收装置
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2400161528
甘肃
TK019
应用技术
技术推广服务
1.课题来源与背景:长期以来,化石能源的大量消耗使中国面临严重的能源短缺和资源环境问题,致使能源发展的轨迹和规律必须是从高碳走向低碳,从低效走向高效,因此除了积极寻找可替代、无污染的绿色可再生能源外,现有能源的高效利用也是建立可持续能源系统中的一个重要环节。在石油加工(石油加氢裂化、油渣加氢脱硫)、煤化工(如化肥、甲醇)和海水淡化等流程工业中都存在大量的剩余高压流体。而液力透平就是用来回收高压流体余压能量的一种有效节能装置。据统计,一台用于30万吨合成氨装置的能量回收透平,一年节电就可达980万KW.h。按照全国500-600厂家需要该能量回收装置,按每个厂装3套设备,每年共节电达50亿KW.h。高压流体的余压能量回收已经成为节能降耗的关键因素,因此液力透平装置有非常广阔的应用前景,对液体透平的研究也成为更加迫切的任务。
2.研究目的与意义:液力透平的能量转换效率和运转稳定性始终是液力透平研究的两大核心。该项目通过气液两相畸变流条件下导叶式液力透平的水动力学性能研究,发现和总结导叶式液力透平在回收含气高压流体的过程中,透平的效率和运转稳定性的影响因素,并提出有效的气液两相畸变流条件下液力透平的性能优化方法。因此,该项目对于导叶式液力透平的研究具有重要的理论意义和工程应用前景。
3.主要论点与论据:液力透平研究开始于上世纪七八十年代,由于没有成熟的液力透平设计理论和设计方法,国内外大多采用离心泵反转当做液力透平(Pump as turbine即泵作透平)使用。为了提高泵作透平的能量转换效率和运转稳定性,近年来国内外的研究者们对液力透平进行了大量的研究,通过理论推导、数值计算和实验相结合的方法对泵作透平的过流部件进行优化,如(日)新宾仁等首先提出了通过优化转轮来提高液力透平效率的方法,指出转轮进口前缘薄且圆角化可以减小碰撞损失,提高透平效率。王桃等设计了前弯式液力透平专用转轮叶片,杨孙圣等提出采用分流叶片可以提高液力透平的效率。Singh P则提出了由优化选择→精确预测→严格评估三步组成的液力透平的性能预测优化模型,并利用13个不同比转速的液力透平进行了实验验证。苗森春等对一液力透平进行了叶片型线的优化改进,优化后的液力透平效率在3个指定工况下效率均有提高。另外,G Ventrone提出为液力透平添加导叶可以提高透平的效率,史广泰等采用数值模拟的方法分析了导叶对液力透平运转稳定性的影响,指出导叶不仅可以提高液力透平的效率,还可以降低其运行过程中的水力振动和噪声,有助于提高机组运行的稳定性。国内外关于液力透平的大分部研究结论都是在纯液体条件下得到的,实际上存在于化工行业的高压流体中,还含有一定量的气体。以化肥工业中的脱硫脱碳工艺为例,高压流体中的气体体积含量最高可达20%,此时液力透平回收的高压流体实际为液体和气体共存的气液两相混合流体,透平进口的气液两相畸变流对液力透平的回收性能有很大的影响。此时为了更加准确地预测液力透平的水力性能,就需要将液力透平内的流体流动当作气液两相流来处理。国内外关于气液两相条件下液力透平的性能研究还相对较少,以后还需要侧重这一方面的研究。
4.创见与创新:研究气液两相畸变流下液力透平的水动力学性能,深入揭示液力透平内的能量转换和流体流动机理,为后续气液两相畸变流条件下液力透平的优化设计提供有力支持。发展一套气液两相畸变流下导叶式液力透平优化设计方法,为优化设计提供技术支持。
5.社会经济效益,存在的问题:通过该项目的研究,确定了导叶式液力透平用蜗壳和导叶的最优组合形式,确定了导叶式液力透平数值计算方法,进行了导叶式液力透平外特性、内流场、气体体积分布、能量转换特性、力特性和压力脉动分布规律等研究。通过对液力透平蜗壳和叶轮的优化设计,所研究液力透平的效率较之前有较大的提高,液体余压能量回收能力增加,而涉及余能回收的企业非常多,如石油化工厂、化肥厂、海水淡化等,因此,有很好的应用前景和节能效果。限于经费,实验台改造不够彻底,不能进行导叶式液力透平的可视化内流场研究,希望争取后续项目的支持继续进行此方面的研究工作。另外力特性和压力脉动数值模型是否具有普适性尚不明确,还需要多组实验的验证和完善,但是力特性实验非常困难,会给项目的继续进行增大难度。
6.历年获奖情况:
无。
7.成果简介:(1)研究了导叶式液力透平的叶片载荷特性,深入揭示了气液两相畸变流动对液力透平内部流动分布规律的影响;(2)研究了导叶式液力透平内动静转子部件的瞬时径向力特性,深入揭示了气液两相畸变流动对液力透平运转稳定性影响的规律;(3)结合导叶式液力透平的水动力学特性,探索了适合导叶式液体透平动静转子的优化设计方法;(4)发表论文5篇,其中EI检索4篇,CSCD检索1篇;(5)授权发明专利1项,授权实用新型专利2项。
液力透平水动力学能量回收装置能源利用
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2500010649
浙江
TQ342.742
应用技术
国际先进
石墨及其他非金属矿物制品制造
碳纤维是一种主要由碳元素组成的高性能新型纤维材料,含碳量在90%以上,其抗拉强度约为钢材的10倍,重量约为钢材的五分之一,具有出色的力学性能和化学稳定性,并具有低密度、耐腐蚀、耐高温、耐摩擦、抗疲劳、电及热导性高、膨胀系数低、X光穿透性高、非磁体但有电磁屏蔽等特点,又兼具纺织纤维的柔软可加工性,可加工成织物、毡、席、带、纸及其他材料。它不仅具有碳材料的固有本征特性,与传统的玻璃纤维相比,杨氏模量是其3倍多;与凯芙拉纤维(KF-49)相比,不仅杨氏模量是其2倍左右,而且在有机溶剂、酸、碱中不溶不胀,耐蚀性出类拔萃,特别是在1500℃以上高温惰性环境中,碳纤维是唯一强度不下降的材料,因此碳纤维在国际上被称为继石器和钢铁等金属之后的“第三代材料”。一般作为增强材料加入到树脂、金属、陶瓷、混凝土等材料中,形成复合材料使用。
近年来,随着碳纤维及下游产业的发展,全球碳纤维市场呈现稳步增长,国内碳纤维市场呈现快速增长的趋势。在《中国制造2025》中,碳纤维被列为关键战略材料之一,并要求2020年国产碳纤维复合材料要满足大飞机技术要求,国产碳纤维用量要达到4000吨以上;到2025年高性能纤维基本实现自主保障(国产化率接近100%)。在政策刺激以及业内公司的大力推动下,碳纤维市场产能、产量将迎来高速增长,从航空航天领域,到汽车、船舶行业,再到建筑、风电叶片、休闲体育行业到高铁、电子电气市场。
连续石墨化炉其实质是连续贯通式石墨马弗炉,由进口气封装置、石墨化炉体、出口气封装置组成,用于对碳丝进行加热。
连续石墨化炉加热工作温度2200℃-2600℃,内部为石墨马弗,采用氩气对炉内及进出口气封装置进行密封,炉体基本参数如下:马弗有效宽幅1250mm,马弗有效长度7500mm(1500×5个区),马弗内部高度180mm,马弗石墨厚度80mm;炉内分为5个温区,各温区由石墨硬毡作为隔温板分开,各温区最高温度依次为:2200℃、2350℃、2500℃、2600℃、2500℃。配套使用石墨发热体作为热源,用低电压大电流变压器实施调控。设计温度、电阻、电压和电流需要匹配,且可长期稳定生产。
主要关键技术:
1.炉体冷却系统:石墨化炉炉体配有冷却板可以直接冷却加热空间,而非“夹心”结构:金属—壁面—热导材料—冷却平台,这样避免局部过热。
2.马弗气密性压紧装置:石墨化炉加热器使用高性能等静压石墨作为发热体,位于马弗四周,使马弗受热均匀,保证马弗腔体内热量传递均匀。马弗采用整体分段结构,以迷宫形式连接在一起,为了保证马弗的气密性,用气动气缸对马弗单元进行压紧。
3.带抽头变压器:石墨化炉配有带抽头的变压器,用来抵消石墨发热元件由于氧化和横断表面老化而引起的加热电阻变大和石墨阻抗性变大所引起电压的变化。
4.电极连接及温度检测装置:电极的连接处水冷是技术关键,也是容易出现故障之处。在电极接头冷却处设置温度检测装置,随时检测电极接头处温度。同时,电极接头处还设计了轴向膨胀量和限位结构,保证加热管受热伸长时不受限制。
碳纤维下游应用领域的快速发展,带动碳纤维需求的持续快速增长。2015-2022年,中国市场碳纤维需求量从16,789吨增加至74,429吨,复合增长率达到23.71%。预计到2025年,中国市场碳纤维需求量将达到132,171吨。此外,碳纤维生产成本的持续降低将有望进一步打开下游应用领域市场需求。
预计项目完成后,可实现产品年销售收入4000万元,利税1500万元。
国内浙江精工、威海拓展、江苏鹰游纺机等在产业链上的部分设备上已实现一定技术突破。公司将碳纤维装备业务确立为战略核心业务,并致力于由“设备供应商”向“系统集成解决方案提供商”转变。JCSM120A型大宽幅连续石墨化炉的成功研制,有利于进一步提升公司碳纤维装备核心竞争力,加快国产替代进程,提升全面满足客户需求的能力,拓宽碳纤维生产企业与下游客户的合作深度与广度。
连续石墨化炉碳纤维纤维材料