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[成果] 1800300013 江苏
X70 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2018
成果简介:所属类别:城镇污染治理控制技术技术来源:优化集成适用范围:城市合流制雨污水管网改造基本原理: 这是一项由多种单项技术组成的集成技术,主要针对城市合流污水污染消减,结合合流污水的产流过程,系统地进行从源头、输运过程、溢流汇流水体开展针对性的技术应用研究,在此基础上通过技术集成,解决雨污水在合流制管网系统源-流-汇净化链中的负荷匹配与功能耦合、系统中污染物输运规律及对管网系统运行参数的响应过程等科学问题,提高合流制管网的截污效率。通过系统总结,从规划、管理和工程三个方面提出了城市溢流污染控制的系统解决方案。 工艺路线“源头减污”:溢流污染产生的源头主要来源包括①住宅区生活污水的排放;②工业区生活污水以及达标排入城市下水道的工业废水;③固体废弃物及生活垃圾的随意堆放,降雨时产生的径流污染;④道路、庭院陆地等在降雨时产生的地表径流⑤错时分流技术应用,实现雨天时的旱流调蓄。通过对这五种溢流污染物质来源输入量的减少(一般包括生活污水的有效调控;减少生活用水水量或者循环用水;减少固废和垃圾的露天堆放或无害化处置;减少硬化地面或软化地面及加强径流拦蓄等),实现溢流污染物质的产生量最小化。 “过程控污”:在“源头减污”的基础之上,或者对于那些源头上无法减量的污染物质(如无法减少生活污水量或工业废水量)或场所,在溢流污染物质迁移的过程中,利用拦截、阻断、调蓄、分质截留等技术,阻碍污染物质的运移或延长污染物质的迁移路径,从而实现污染物质迁移与扩散量的最小化。在可能的情况下,利用城市绿地或路面下渗等系统内部自我消纳的能力,将合流管网系统内部的部分或者全部的“有用”污染物质进行再利用,实现固体废弃物的资源化利用。拦截和阻断溢流污染物质迁移和扩散的技术一般采用构建缓冲带如生态沟渠或者人工生态系统等措施直接拦截和阻断,或者采用路面下渗系统的措施,增加溢流污染物在合流管网系统中的循环过程,间接地延长了污染物质在系统内部的使用频度,相当于减少了污染物质向系统之外输出。针对一些固废、垃圾等溢流污染物质,除了在源头上减少其产生量外,在“拦截”技术上一般让这些物质经过收集填埋等处理,进而延长这些物质在系统内部的反应过程,达到输出量的最小化;也可采用分质截流技术,对不同污染程度的区域设置不同的截流倍数,实现污染物的最大化截流。 “过程控污”更深层次的意义在于,对于一些难以有效物理拦截的溢流污染物质,有必要对其进行深度的处理与净化。在溢流污染物中,COD、氮、磷的含量通常相对较高,并且具有易溶于水、易迁移、形态较多等特点,需要进行建设额外的控制工程进行深度处理与净化,这类工程一般包括以下三大类:管内淤泥减量化,调蓄处理一体化净化系统和物化组合措施等。通过这些工艺的物理、化学和生物的联合作用,实现合流管网系统中氮、磷等难减量化的溢流污染物质最大化从系统内去除。 “末端治污”:包括两部分内容,其一为管网系统末端的污染物深度净化系统;主要内容包括构建溢流口生物、生态、物化净化措施;进一步控制排入水体的污染物质。其二是指在对溢流污染物质最大化去除之后,需要对整个受纳水体系统进行重新审视与修复,实现合流管网系统内的受纳水体系统的健康良性发展。主要内容包括重建受纳水体系统的水生生态,使之成为新的生态系统中的主要初级生产者、重要生物的生境建造者和营养吸收转化的驱动者和悬浮物质沉降的促进者;重建基本的生态系统生产者—消费者—分解者结构,使之形成具有循环功能的食物网关系;在形成生态系统基本结构的基础上,以生态工程措施恢复和提高系统的生物多样性,使之渐趋稳定,最终实现受纳水体系统自我修复能力的提高和自我净化能力的强化,由损伤状态向健康稳定状态转化。 关键技术: 1、错时分流技术; 2、分质截留技术。知识产权情况:技术开发单位结合本技术开发了各类实用技术10余项,共申请并授权发明专利12项。
[成果] 1800240290 江苏
TM2 应用技术 电线、电缆、光缆及电工器材制造 公布年份:2018
成果简介:电网输变电系统被誉为社会经济的“神经网络”,而气体绝缘全封闭组合电器(GIS)是其中的“神经节点”,处于现代电网关键技术前沿。随着国家“十三五”能源规划发展战略的深入实施,面向超特高压电网应用的GIS在电网输变电系统中地位愈加凸显。铝合金部品是GIS中的核心零件,占据着现代智能电网重大装备制造的制高点,已成为迫切需要突破的重点产品。 超特高压GIS铝合金部品通常具有复杂、薄壁、异形等结构特点,需要适应复杂地域和环境的应用,且要求30年免维护,对其力学性能、导电性和可靠性要求很高,成形制造难度极大。其存在铸造成形出品率低、连接面(机加工面)针孔类缺陷难以控制、导电面镀银质量差、效率低及环保问题。针对其成形制造急需解决的重大技术难题,项目组在国家自然科学基金等国家和省级项目的支持下,对超特高压GIS高导电精密异形铝合金部品关键技术及应用进行了系统深入的研究,取得如下创新成果: (1)发明了提高铝合金微合金化效果的微纳介观材料组分精细控制方法,实现了GIS铝合金部品铸件的抗拉强度不低于240MPa(砂型)和300MPa(金属型),同时导电率IACS大于40%,解决了铝合金导电性能和力学性能难以兼顾的难题,综合性能优于国内外同类型产品。 (2)提出了基于分层分级切削碾压的微缩孔愈合机制,发明了粗精碾一体化精密复合加工技术和模块化复合工装,消除了机加工表面针孔类缺陷,实现了零缺陷的GIS部品生产制造。 (3)提出融合微纳粉激光再制造及激光冲击和磁控化学热处理的表面修复和强化新技术,实现了铸模重用,显著提高了铸模使用寿命;提出了铝合金氰化镀银无效损耗银的环保高效回收方法,实现了产品导电面强附着无气孔环保镀银。 (4)建立了基于智能搜索引擎和知识库的精密铸件主动设计技术,GIS铝合金部品铸件合格率由行业水平的50%提升至95%,GIS铸件和成品通过ABB公司和英国船级社检测,各项指标高于同行业性能要求。 项目获授权发明专利10件,实用新型专利13件,发表学术论文4篇;培养博士、硕士研究生6名;形成江苏省高新技术产品3项。研究成果已在泰州康乾机械制造有限公司全面应用,近二年累计新增销售20827.4万元,利润1769.2万元,税收420.23万元;经江苏鑫开源电器集团、江苏万奇电器集团、泰兴市航天电器、兴化市华伦达铸钢有限公司等用户推广应用,近二年累计新增销售58246万元,利润5028万元,税收4604万元,经济和社会效益显著,具有广阔的推广应用前景。 该项目的成功实施,打破了国外技术垄断,实现了超特高压GIS铝合金部品自主设计制造,主要技术和性能指标达到国际先进水平。该项目促进了高性能轻合金精密异形部品成形技术的跨越和发展,提升了现代电网输变电系统重大装备的技术水平,促进了高端GIS及其他输变电重大装备的产业结构升级,对于推动关系国民经济命脉的电力系统可持续发展具有重大意义。
[成果] 1800240395 江苏
S22 应用技术 农、林、牧、渔专用机械制造 公布年份:2018
成果简介:该项目涉及动力机械工程、内燃机工程、机械工程等领域。随着中国农村土地规模经营与劳动力的大量转移,大型农用机械的应用日渐普遍,随之高性能大马力农用动力产品的刚性需求与日俱增。长期以来,中国农机专用动力基础研究不足,核心部件和高端机型高度依赖进口,加之国内农机及其配套零部件企业大多独立地开展研发工作,尚未建立动力系统总成一体化设计的研发体系,现有大马力农用动力产品普遍存在油耗高、动力性、舒适性和可靠性差等问题,亟待升级换代。《中国制造2025》与《农机装备发展行动方案2016-2025》均指出,立足国内自主零部件配套,开发生产新型节能环保农用发动机,是全面掌握农用机械核心零部件关键技术的重要目标。在国家科技支撑计划、自然科学基金和江苏省成果转化项目等资助下,突破高效节能与排放控制、整机系统匹配与专机专用开发等核心技术,开发了拥有自主知识产权的系列大马力农用动力新产品。 主要技术创新:①构建了发动机冷却水腔内汽液两相流动可视化及整机热负荷试验方法和测试规范,提出了在高热负荷区域内实施适度的核态沸腾传热的冷却新思路,丰富了发动机共轭相变冷却传热的数值计算理论,发明了电磁驱动变叶片角度新型风扇,优化了冷却系统结构,形成了关键摩擦副的低摩擦主动设计关键技术,实现了整机润滑摩擦和机油消耗的协同控制;总体改善目标产品燃油消耗4~10%,发动机经济运行区域显著拓宽。②攻克了电控高压共轨燃油喷射与应用技术,首次实现自主研发共轨燃油喷射系统在农用动力上的大批量应用;基于国产核心部件,掌握了农用柴油机高效燃烧与超低排放控制关键技术;摆脱了行业核心部件和高端产品长期依赖国外品牌的窘境。③提出了农用动力总成系统一体化设计思想,进行了柴油机-变速箱-外负载的优化匹配与自主标定,拓展了发动机高效运行区域,提高了扭矩储备和瞬态特性,并有效提升可靠性;针对农用装备作业环境恶劣,外负载波动频繁特征,改变农用动力“一机跨界多用”局面,完成了农业装备“专机专用”集成化开发与配套。 完成科技成果鉴定4项,授权发明专利26项,其中核心专利10件,软件著作权2件,制修订国家标准2项。研究成果在常柴股份、常发农装、东风农机、江苏沃得和悦达智能农装等多个农机骨干企业推广应用;立足自主核心零部件,开发了G系列高性能大马力农用柴油机,获中国农机行业年度产品创新奖,产品具有结构紧凑、功率密度高、低油耗及低排放等特点,配套农用装备后整机运行稳定、作业效率高及可靠性好,市场推广前景广阔,在所属功率档的轮式拖拉机配套占有率45%,收割机市场占有率达60%以上。据部分应用企业统计,近两年来,新增销售356946.4万元,利税69790.6万元,取得了良好的经济与社会效益。项目的实施契合了“中国制造2025”战略与低碳农业的重大需求,有力增强了行业对自主品牌的自信心,促进了中国农用动力产品的升级换代,提高了全球市场的核心竞争力。
[成果] 1800240593 江苏
TS2 应用技术 风机、衡器、包装设备等通用设备制造 公布年份:2018
成果简介:该项目所属科学技术领域为食品包装技术、食品机械学科领域。 粉状食品工业是食品工业支柱产业之一。粉状食品具有高流动性、易飞扬、静电、吸水(油)等特性,长期以来其高性能、自清洁工业化包装技术与装备是世界范围内包装行业面临的技术难题。随着功能性、高营养粉状食品消费需求快速增长,产品包装质量与安全、包装创新与环保性等成为行业的重点需求。多年来中国粉状食品包装存在包装质量缺乏定量控制、包装速度与精度低、包装飞粉控制与安全不足、阀口袋包装环境污染严重等突出问题,高性能成套装备依赖进口,全自动自清洁阀口包装生产领域国内空白,包装技术与装备的落后已严重制约了该产业链的整体经济效益和健康发展。 项目围绕中国粉状食品高质量、清洁化包装的重大需求,在国家自然科学基金、国家部委以及江苏省发改委等多个项目支持下,开展了粉状食品的微量条(Stick)包装、小剂量罐装以及大容量阀口袋装等系列包装关键技术、智能装备、后道二次与运输包装等成套系统的研发。 项目的主要技术发明点包括: (1)针对典型粉状食品(奶粉、保健品等)的高品质长货架期保质要求,建立了基于气调包装的产品质量控制技术;提出基于包装因子控制的包装货架期预测模型;研发包装内连续气体精确置换技术,突破了长期困扰本行业的包装内气体置换效率与飞粉控制的技术瓶颈。 (2)针对传统螺杆式粉体计量充填存在的计量精度与充填速度低、物料适应性差等突出问题,提出了基于螺杆输送的螺旋不连续定量加料及检测新方法,实现加料量智能预测控制;研发基于螺杆无极调速给料和动态称重的混合式计量技术、高精度微距螺杆计量技术,突破了粉末微剂量高精度计量难题,研制的微量Stick包装计量精度指标处于国际领先水平。 (3)针对粉状物料特别是超细粉料包装易产生粉尘污染及炸包等安全问题,研究建立多级旋风分离、无滤袋飞粉回收系统,并与除尘系统实现联动控制,飞粉捕集效率提高至95%;建立阀口袋负压抽气一体化充填新工艺,实现气粉充分分离,解决了粉体外逸、装袋蓬松及“炸袋”等行业老大难问题。 (4)开展基于不同包装容量、包装质量控制的高性能包装装备关键技术研发,创制微量Stick包装、小剂量罐装、大容量阀口袋装粉状食品智能柔性包装装备及后道包装生产线,实现Stick条装、罐装粉状食品的无人值守智能包装生产,国内首次实现粉状食品阀口袋自清洁全自动包装。研制装备生产线总体达国际先进水平,计量精度等指标处于国际领先水平。 该项目已获授权国家发明专利24项,发表学术论文15篇。微量Stick包装已占据国内粉状保健品Stick包装装备80%的市场份额,奶粉罐装生产线国内市场占有率90%以上;阀口袋粉体食品包装解决了超轻细粉体包装长期存在的粉尘污染大、包装密实度低的行业难题。项目打破了国外在该领域的垄断地位,有力推动中国粉体包装行业整体技术水平提升。技术成果已在伊利等20余家企业得到应用,产生了重大的经济效益。
[成果] 1800240190 江苏
TH3 应用技术 泵、阀门、压缩机及类似机械的制造 公布年份:2018
成果简介:化工离心泵是石油化工生产装置中用量最大的转动设备,高端化工离心泵主要应用在高温、高压、高抗空化及输送复杂工质等场合,但存在能效低、可靠性差等行业关键难题,国家曾先后把大型石化设备列入《十一五”重大技术装备研制和重大产业技术开发专项规划》和《石化和化学工业“十二五”发展规划》。针对高端化工离心泵领域急需解决的重大技术难题,为打破西方对高端化工离心泵产品的技术封锁,实现国产化替代进口,项目组依托国家水泵及系统工程技术研究中心、石油和化工行业泵及系统节能技术重点实验室,在国家科技支撑计划等近10个国家和省部级课题的资助下,历时10余年,对高端化工离心泵理论、关键技术和典型产品进行研究。攻克了影响高温、高压和复杂多相介质工况下化工离心泵高效、高可靠性运行的关键技术问题,创建了化工离心泵变工况水力设计技术、激光空化强化技术,研发的6种高端化工离心泵产品水力性能达到了国际领先水平。 主要科技创新: (1)创建了变工况和多相混输水力设计技术,发展了化工离心泵多工况水力设计技术,构建了化工离心泵现代水力设计和优化平台,解决了复杂工质变(多)工况下高端化工离心泵能效低的行业技术难题。经第三方检测表明:与国际同类产品相比,通过变工况水力设计方法研制的液力透平回收效率高2%以上;通过多相混输多工况水力方法研制大型管线输油泵效率分别提高了4.1%、4.7%、5%、4.4%,水力性能均优于国外同类产品,达到了国际领先水平。 (2)研制出一种具有耐磨防腐功能的化工离心泵用石墨烯基涂层技术,提出了一种化工离心泵水力部件微细裂纹激光强化延寿方法和激光空化强化高性能水泵材料,强化了化工离心泵的材料性能。经工程应用可知:机组全寿命周期提高了20%以上,能效指标提高了2%以上。 (3)创新性提出了一种化工离心泵气液两相流全特性分析方法和运行性能与故障诊断分析方法,构建了集节能控制、优化运行、数据分析及故障诊断的互联网+服务管理平台。 在高端化工离心泵的水力设计方法、激光强化技术和节能运行等方面已获发明授权60余件,发表相关论文90余篇,其中SCI/EI检索80余篇。研究成果已在上海凯泉泵业集团有限公司、沈鼓集团石化泵有限公司等10余家大型企业使用;开发了HT型高温高压汽液两相液力透平泵、SDZA水煤浆气化关键泵、HXK型旋壳泵、CJRB型高速磁力泵、GSY型管线输油泵、LC型长轴液下泵等典型产品,填补了国内空白并替代进口。 据10家企业近两年统计,累计新增销售额为14.65435亿元、新增利润18289.5万元。研究成果已在神华集团、扬子石化、金陵石化、浙江LNG接收站等全国石油化工领域广泛推广应用,促进了石油化工和能源工业的经济建设,预计每年可节电2亿千瓦时,节约7.3万吨标准煤,减少CO2排放19.5万吨,推动了化工离心泵行业科技进步,取得了突出的经济和社会效益。
[成果] 1800240457 江苏
V44 应用技术 专用仪器仪表制造 公布年份:2018
成果简介:磁悬浮飞轮系统是以磁悬浮技术为核心的机电一体化集成尖端产品,美国、俄罗斯、德国等大力开展相关研究,已成功应用于航天航空、舰船潜艇、先进储能等领域,而中国相关研究滞后,核心技术长期被国外封锁。因此开展磁悬浮飞轮关键技术及应用研究,对打破国外技术封锁,推动中国重要装备核心技术突破,增强国际竞争力具有重大意义。该项目历时15年,在国家863等16项国家级项目、25项省部级项目资助下,开展系统深入研究,在磁悬浮飞轮系统关键结构与机理、系统的稳定性与高速高精控制、动态强冲击保护与高可靠密封技术等方面取得重大突破: 1)磁悬浮飞轮系统关键结构设计与优化。发明了平动与偏转互不干扰的球面解耦磁轴承、单绕组和双定子等新型磁悬浮电机,创建了基于磁场耦合因子和磁密均匀性的多目标磁路优化方法,实现了磁悬浮转子悬浮运动定位精度从微米级提升至纳米级,大幅提升飞轮系统悬浮精度与可靠性,减小系统体积与重量。 2)磁悬浮飞轮转子稳定判据与控制。创建了复变量频率特性的磁悬浮转子涡动模态稳定判据,建立了基于复变量频率特性的一类耦合系统稳定性理论,提出了模态分离和动态滤波补偿解耦的控制方法,破解了磁悬浮飞轮高速章动失稳和在轨运行的高精度与强鲁棒控制难题。 3)航天器姿态角速率测控一体化技术。发明了磁路解耦磁悬浮陀螺和基于磁悬浮控制力矩陀螺的航天器姿态角速率测量方法,提出基于磁悬浮飞轮的航天器高精度高带宽角速率测量与抑制方法,突破了航天器姿态测量与控制一体化技术瓶颈。 4)磁悬浮飞轮储能电机自适应柔性运行技术。发明了单绕组磁悬浮储能电机电动/悬浮、发电/悬浮柔性运行下参数自适应优化设计理论,提出了悬浮力“差动补偿”以及“修正逆”全域解耦控制方法;发明了磁悬浮电机双通道全周期发电技术和一种模糊PID控制器参数自整定方法;创建了磁悬浮飞轮储能系统新的结构与机理,形成了磁悬浮电机悬浮、电动、发电的柔性运行理论与方法。 5)磁悬浮飞轮动态冲击保护与密封技术。发明了磁悬浮飞轮可重复电磁和抱式锁紧设计方法,首次提出了基于系统性能、宏观振动和微观损伤的保护性能综合诊断技术,发明了飞轮低温焊接真空密封技术,有效解决了卫星发射主动段激烈振动与冲击对非刚性联接磁悬浮飞轮转子保护与诊断难题。 项目发表SCI/EI高水平论文150余篇,授权国家发明专利41件,支撑了航天五院502所成功研制国际首台磁悬浮控制敏感陀螺样机,为航天器甚稳超静姿控技术发展开辟了全新途径;助力航天东方红卫星有限公司和航天九院北京兴华机械厂成功研制“实践九号”卫星,并在国内首次搭载磁悬浮飞轮进行在轨试验,至今在轨运行正常;项目成果还在飞轮储能等高端装备中得到推广应用,显著提升了产品性能。相关成果得到中国航天控制著名专家、中国科学院院士和“实践九号”卫星总测试师的高度评价,为中国磁悬浮飞轮技术及其应用做出了突出贡献。
[成果] 1800240494 江苏
TN2 应用技术 电子器件制造 公布年份:2018
成果简介:实际工程零部件(车辆/船舶/桥梁/航空航天等)形状各异,不可避免带有一些小孔、圆角、底角、转角、拐角、弯曲边缘区或者其他一些空间结构,以及高载荷、高压、高速旋转和恶劣环境下工作的需求,迫切需要新的表面强化技术。激光冲击强化优势明显,但激光冲击强化技术应用于工程结构细节还存在许多未解决的理论和工程技术难题。大能量激光冲击强化对高强度材料和大厚度件的强化有较显著的效果,但大能量激光冲击容易产生工艺变形,并且价格昂贵,中国大能量激光冲击设备技术较为落后,国外实行技术封锁和设备禁售。因此,研究激光冲击强化设备小型化与采用复合强化技术,满足工程结构细节疲劳件强化要求,有效地降低成本和提高对工艺变形与表面质量的控制,成为迫切的任务和要求。 项目组在国家自然科学基金、国家重大项目子项、国家科工局项目子项基金等5个项目的支持下,以产、学、研结合的创新科研模式,历时9年,取得如下主要成果: (1)研发了一种小能量激光冲击强化工艺方法,揭示了孔壁应力峰值与功率密度(峰压)的内在联系及其与表面应力的对应关系,以及工程结构细节的三维残余应力调控、疲劳源转移机制、几何效应和外载效应,提出了三维残余应力调控、预测和工艺参数选择原则。 (2)研发了一种激光冲击和超声振动挤压等组合方法和装备,揭示了一定频率、振幅和模态的功率超声与激光冲击波产生的协同强化作用,提出了激光冲击、超声挤压等的复合强化关键技术和方法,解决了小能量激光冲击工艺因不同结构细节、材料和几何尺寸等因素作用存在的固有困难。经过激光冲击复合强化后,增益最小为133.21%,最大可达378.46%,增益稳定,中值疲劳比值置信区间(2.4679,4.9841)。 (3)完成了不同厚度/材料、不同工程结构细节等情况下的一系列S-N曲线的制作和研究。形成了一整套的理论解决方案和工艺技术,在国内首次把激光冲击及复合工艺技术用于型号飞机结构的抗疲劳强化,并创新地应用于电梯设备、码头机械、发动机、阀门等工程结构件。有3项与项目相关的专利转让并成功实施。 项目弥补了激光冲击强化技术不足,打破了国外的技术封锁和设备禁售,开创性地实现了激光冲击和超声振动挤压复合方法和装备,工艺稳定性好,疲劳寿命增益显著,使用可靠性高,社会效益良好。项目具有完全的自主知识产权,有望实现产业化。 近两年新增销售额68478万元,新增利润5148.7万元。获得国家发明专利授权20项,PCT专利2项,发表SCI/EI收录论文44篇(JCR-1区11篇、JCR-2区7篇),“项目具有显著的创造性和实用价值,整体上达到国内领先,国际先进水平”;“工艺技术显著改善了疲劳关键件的寿命,工艺稳定性好,大大提高了主导产品的使用可靠性”。2016年获镇江市产学研奖一等奖,2017年获江苏省优秀研究生工作站。培养博士研究生3人、硕士研究生38人。
[成果] 1700600247 江苏
S27 应用技术 农业服务业 公布年份:2017
成果简介:中国是水资源严重短缺的国家,大力发展农业节水和节水灌溉,是促进水资源可持续利用、保障国家粮食安全、加快转变经济发展方式的重要举措。新世纪以来,连续11个中央1号文件和中央水利工作会议,都把节水灌溉作为经济社会可持续发展的一项重大战略任务,《国家农业节水纲要(2012-2020年)》对节水灌溉提出了明确的发展目标和要求。喷灌作为一种高效节水灌溉技术,在中国的农业生产及抗旱减灾中发挥着重要作用。 课题组针对原有传统自吸喷灌泵机组品种单一、结构复杂、效率低、自吸时间长、比较笨重、移动困难等急需解决的重大行业难题,提出了射流自吸式柴油机(汽油机)—泵直联机组的设计理论与方法,解决了产品的关键技术,成功开发出了16种规格的C(Q)SZB型系列射流自吸式柴油机(汽油机)—泵直联机组,取得了以下重大创新成果: 创新地提出了射流自吸式柴油机(汽油机)—泵直联机组的设计理论与方法,创建了射流自吸式喷灌离心泵水力设计平台,成功开发了射流自吸式喷灌离心泵导叶三维智能设计软件,实现了关键水力部件的自动优化设计,显著提高了泵的效率和综合性能。 在泵进口处创新设计了可自动关闭回流阀的自循环射流器系统,大大提高了泵的自吸性能和效率;创新设计的不对称出口导流器与蜗壳组合式结构泵压水室,气水分离快,排气畅通,从而缩短了泵的自吸时间,减小了泵的径向力,提高了泵的运行可靠性和使用寿命。 创新设计了适合铝合金压铸工艺的泵结构形式,泵体、泵盖和回流阀体采用铝合金压铸新工艺,不仅大幅度减轻了泵的重量,而且节省了材料、降低了制造成本;同时,产品美观、轻便,性价比高,操作方便,是传统自吸喷灌泵的更新换代产品。 开发成功了16种规格的C(Q)SZB型系列射流自吸式柴油机(汽油机)—泵直联机组,经第三方检测,泵效率比国家标准的规定值提高了6.5%-24%,比日本本田公司的同类产品提高了40%以上;同样性能参数下,机组配套动力比本田公司产品减少了35%以上,运行成本大为降低;自吸高度5m时的自吸时间比国家标准的规定值缩短了30%以上。系列产品效率高,自吸时间短,性能曲线平坦,高效范围宽,综合技术指标达到国际领先水平。 射流自吸式柴油机(汽油机)—泵直联机组系列产品开发成功以来,已广泛应用于各种农作物、苗圃、菜园、草坪灌溉,而且也应用于城市绿化、防尘降温、建筑供水及渔业捕捞等领域;产品远销美国、德国、意大利、荷兰及芬兰等二十几个国家和地区。福州海霖机电有限公司近三年累计销售37.65万台(套),新增销售额10.52亿元、利润6312万元、税收9468万元,创收外汇1.341亿美元,取得了十分显著的经济和社会效益。
[成果] 1700600045 江苏
TG1 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:铝合金是中国工业应用最广泛的一类有色金属结构材料。原位纳米强化铝合金具有比强度高,塑韧性好,抗疲劳能力强等特点,在航空、汽车、轨道交通等领域具有广阔的应用前景,成为倍受国际关注的新材料。但是,其制备和应用仍存在国际性难题:合成过程控制难、纳米级难以达到、颗粒易团聚;合成温度高、能耗大、新体系开发难;复杂构件成形加工技术缺乏。中国于20世纪90年代初开展该材料的研究工作,但其应用一直处于试验阶段。该项目针对上述难题,在国家自然科学基金、国家“863”计划等项目支持下,通过产学研用联合攻关,突破了相关关键技术,实现了在航空航天、汽车等领域的工程应用,打破了国外技术垄断,提高了中国铝合金产业的国际市场竞争力和国际影响力。 主要创新成果:发明了声磁耦合调控制备原位纳米强化铝合金新技术。在国际上率先自主设计建成电磁/超声场耦合调控制备原位纳米强化铝合金生产装置,成功实现原位纳米颗粒增强铝基复合材料的工业规模制备,纳米颗粒尺寸在50-100nm、体积分数在0.5-5.0%宽幅度内可调控。发明了高强抗疲劳纳米强化铝合金新体系Al-Si-Zr-B-X及系列新材料。探索了原位生成纳米相、热处理时效析出纳米相及基体细晶化三者协同强化规律,复合材料屈服强度提高30%,抗疲劳能力提高1倍以上。创新了多相多尺度协同成形加工技术。系统研究了原位纳米强化铝合金的凝固结晶规律和变形加工规律,并集成计算机模拟仿真技术,发明了纳米颗粒增强铝基原位复合材料的低压铸造成形技术、挤压成型技术,实现了原位纳米强化铝合金构件的产业化。 该项目共申请专利53项,其中:中国发明专利52项、国际PCT专利1项,已获授权国家发明专利42项;共发表学术论文130余篇,其中SCI收录45篇、EI收录72篇;SCI论文被引320次;出版著作4部;制订并实施该领域第一个国家标准。主要成果应用于航空、汽车领域的20余家大中型企业,近3年8家主要应用企业新增销售近43亿元、新增利税约7.7亿元,产生了显著的经济和社会效益。
[成果] 1700600071 江苏
TK8 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2017
成果简介:项目针对传统风电机组风速运行范围窄、风能利用效率低的难题,提出新型异步电机风力发电并网机组的关键技术研究,开发具有自主知识产权的风电新技术,并取得多项创新性成果。 新型定子双绕组异步风力发电机的优化设计:针对宽风速运行要求,设计新型定子双 绕组异步风力发电机,优化设计了电机关键结构与电磁参数,给出完善的电机设计方案; 新型定子双绕组异步风力发电系统宽风速运行拓扑结构和电压稳定控制:根据高低风速 下有功流向不同这一特点,设计高风速电压控制与低风速电压控制结合的复合控制方案及相关的平滑切换策略,实现系统在宽风速范围内均输出恒定的高压直流;设计效率优化控制方案,提高机组对低风速区的风能利用率,实现机组在宽风速范围内的稳定运行; 新型定子双绕组异步风力发电系统宽风速运行励磁优化设计:针对风电系统的负载特性和机组宽风速运行电压稳定控制策略的特殊性,优化设计发电机侧励磁电容和励磁变换器容量,降低了机组制造和发电成本; 新型定子双绕组异步风力发电系统并网运行拓扑结构和控制策略:利用宽风速下发电机侧输出稳定高压直流的特点,提出无升压装置的并网运行拓扑结构和基于功率外环的并网控制策略,实现机组的最大风能追踪、并网稳定运行和电网故障穿越运行; 新型定子双绕组异步风力发电并网机组的数字控制系统设计:提出一种新型的发电机组和并网逆变器控制系统一体化设计方案,研制并网机组的数字控制系统,简化了控制系统软硬件结构,降低软硬件成本。 项目申请国家发明专利14项(授权11项),授权实用新型专利2项;发表论文50余篇,其中SCI、EI检索26篇;完成国家级项目4项,省部级项目2项;培养博士研究生5名,硕士研究生13名,企业技术骨干10余名。经行业专家鉴定,定子双绕组异步风力发电系统整体研究成果水平达到同类研究的国际先进水平。该成果经产业化推广,在烟台健隆电力工程有限公司等多家企业得到了应用,取得了显著的经济与社会效益。
[成果] 1700600094 江苏
U66 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2017
成果简介:随着船舶大型化和高速化的发展,船用螺旋桨的尺寸越来越大,精度越来越高,对螺旋桨的设计制造及平衡检测技术提出了更高的要求。由于铸造、加工、使用等非设计因素的影响,螺旋桨实际重心与理论重心位置相差较大,产生不平衡力矩,导致轴系振动,加速轴承和轴套的磨损,降低传动效率和服役寿命。因此,螺旋桨出厂前和修理后必须进行“平衡试验”,并进行适当修补,将不平衡质量控制在允许范围内。针对螺旋桨静平衡检测存在的问题,该项目创新设计了基于悬浮理论的船用螺旋桨全液压静平衡检测系统,对静平衡智能检测装置的设计理论与方法、关键技术等进行了系统、深入的研究,取得了如下创新成果: 基于流体力学理论,研究了球面副的流动摩擦特性和油膜挤压效应,建立了液压静平衡悬浮理论,形成了低摩擦液压悬浮系统,实现了螺旋桨静不平衡的快速反应,提高了全液压静平衡装置的最大承载力和灵敏度。 提出了一种适用于各类大中型螺旋桨的静平衡检测方法,推导出螺旋桨静不平衡质量的计算公式,构建了称重模型算法和拉压模型算法,螺旋桨静平衡检测精度达±1.5kg/30t,±5kg/80t。 根据静压支承理论,创新设计了基于球面摩擦副的立式全液压静平衡检测装置,通过新型双锥自定位结构,实现了螺旋桨与悬浮筒的自动对中和精准装卡,整体结构简单、定位精度高、装卸方便,静平衡检测效率提升了5倍。 开发了系列大型螺旋桨静平衡在线检测系统,建立了螺旋桨静平衡校正专家系统,实现了螺旋桨不平衡质量和空间方位的自动检测,提高了静平衡检测智能化、自动化水平和检测效率,主要技术和性能指标达到国际先进水平。 研发成果已由镇江中船瓦锡兰螺旋桨有限公司等数十家企业使用,深受国内外用户好评。近三年累计新增销售7.3亿元、利润8166万元、税收5099万元、节支1971万元,具有十分广阔的推广应用前景。该项目的成功实施,填补了国内该类产品的空白,达到国际先进水平,极大提高了大型、巨型螺旋桨的检测精度和检测效率,提升了中国船舶装备的技术水平和国际竞争力。
[成果] 1700600014 江苏
TH16 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:近年来表面微加工面临三大共性技术的挑战:一是如何设计优化的表面微观几何形貌;二是如何精确可控地加工出预设的表面微结构;三是相关激光精微加工成套设备研制。项目完成单位围绕上述问题,遵循“理论→设计→加工→性能→装备→工程应用”研究思路,围绕表面形貌设计、精微加工工艺、装备研制与工程应用中涉及的重大理论与关键技术问题,进行了技术攻关,解决了一系列关键理论和技术难题,取得了以下主要创新成果: 表面织构主动设计技术:针对典型机械摩擦副,建立摩擦学数学模型,开发具有自主知识产权的计算软件;通过数值模拟和试验研究结合的方法,建立表面织构摩擦学优化设计准则,为典型机械摩擦副提供优化设计方案,实现典型机械摩擦副表面微织构的主动设计。 激光表面微织构技术:提出“单脉冲同点间隔多次”(SPI)特殊的激光微加工工艺方法,研制实现SPI工艺的电控软、硬件系统,获得高效优质可控的微织构表面。提出激光熔凝造型和激光冲击映射诱导成形,开发出两类可控性好、潜在应用价值巨大的凸体形貌织构工艺。 专用微织构加工设备:研制激光微织构生产专机,满足某大型汽车企业发动机缸体加工产业化需求。面向科研院所研制多功能激光织构设备,具有模块化、智能化、多功能、开放式和示教性等特点。 典型应用技术:对发动机关键运动副表面进行激光微织构处理,实现内燃机燃油耗和机油耗的降低。提出能零泄漏和非接触的跨尺度复合织构机械密封技术,泄漏量为普通机械密封的1/2-1/3,使用寿命提高1-2倍。提出模具表面复合织构主动设计制造技术,材料流动均匀度提高5-20%。在刀具表面关键敏感区域,设置复合织构形貌,实现减摩抗粘。 该项目申请专利40件,其中授权发明专利20件,授权实用新型专利4件,获软件著作权1件,专利实施许可5件,发表学术论文130多篇。通过项目的实施,促进了机械加工技术的进步,推动相关制造产品从粗放低端迈向精细高端。相关工作应邀在《中国表面工程》封面进行了推广介绍。
[成果] 1700600064 江苏
TK2 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2017
成果简介:化石燃料的燃烧过程中排放出大量的有害气体和粉尘,使得雾霾天气已经成为常态,给自然环境和人类的健康生活造成了极大的伤害,同时燃煤烟气脱硫除尘技术具有运行费用高、耗水量大以及缺少自主知识产权等。上述问题引起了科研工作者的重视,该项目燃煤锅炉烟气净化新技术及装备是解决上述问题的重要技术手段之一。 项目通过研究荷电喷雾流动与传热传质的耦合关系,结合雾滴微观传质动力学特性,建立了荷电喷雾烟气脱硫湍流流动模型和荷电单液滴吸收二氧化硫反应动力学模型,创建了荷电喷雾烟气脱硫除尘技术。详细研究了脱硫塔内部流动与传质特性,确定了脱硫塔内雾滴粒径、气流风速、液气比等最佳运行参数。提出了双极性电晕放电烟气脱硫除尘技术和静电雾化超细微颗粒的聚并技术,创制了荷电喷雾烟气脱硫除尘装置。提出了多孔球三相流化床除尘脱硫技术,成功解决了细微颗粒物和植物性粉尘的吸附问题,创制了多孔球三相流化床除尘脱硫装备,并成功应用于燃煤锅炉的尾气净化处理与苇浆厂备料车间苇末的脱除。提出了旋转流化床反吹颗粒层除尘技术,克服了除尘器过滤部件不能连续工作的技术难题,创制的新型颗粒层除尘器具有连续工作、自动清灰等功能。 项目主要技术经济指标:建立了以新型烟气脱硫除尘以为对象的多相流传热传质理论模型,获得了荷电喷雾烟气脱硫除尘增益机理。提出了双极性荷电烟气脱硫除尘和静电雾化超细微颗粒聚并方法,获得了荷电喷雾烟气脱硫除尘装置的最佳运行参数和设计方法。荷电喷雾烟气脱硫装置在低耗水量、钙硫比为1.2时可以有效提高烟气脱硫效率5-11%,电耗比例为0.95,脱硫费用为0.6-0.7元/kgSO<,2>。研制的三相流化床除尘脱硫装置其除尘效率为98.6%,脱硫效率为99.4%,处理烟气量为6000Nm<'3>/h,其中的多孔球技术可以有效脱除苇末等纤维状飘尘。研制的旋转流化床反吹颗粒层除尘器在连续工作、自动清灰等方面获得了重大突破。
[成果] 1800010315 江苏
U46 应用技术 汽车制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属“光机电一体化”技术领域,目标产品是一种具有自动调整制动间隙技术的24.5吋气压盘式制动器总成,包括制动钳体、制动支架、杠杆总成、制动间隙自动调整装置等关键部件。具有制动力矩大、制动间隙调整精确、制动稳定性好、使用寿命长、安全性高等特点。目标产品主要用于12.5m米以上大型客车,适用于高海拔、地形复杂及气候复杂等环境下使用。中国商用汽车的生产标准参照欧洲,制动器只有20英寸和22.5英寸两种规格,但是由于欧洲标准不能够完全满足中国市场的需求,且20英寸和22.5英寸气压盘式制动器由于受轮辋空间限制,制动半径小,所产生的制动力矩只能满足9-12米客车制动需要且仍显疲软。市场需要有一款更大的制动力矩的制动器来解决制动力不足问题,减少交通事故经济损失,保障人民生命、财产安全。 公司紧跟市场,通过产学研合作,依托江苏大学成功研制出24.5吋气压盘式制动器,项目主要突破和创新点:1、建立标准化设计体系。通过采用《制动器设计及分析系统V1.0》进行设计开发,合理分配前后桥制动力矩,成功解决了制动器前后桥衬片磨损不均匀问题。2、提高产品的使用寿命。通过CAE分析技术的运用,优化钳体、支架、杠杆结构,提高了产品的刚度与强度,突破了国内制动器使用寿命短的技术瓶颈,使用寿命达5年。3、提高产品的密封性和性能鲁棒性。采用一种盘式制动器导销机构,通过卡钳短导销套孔压装延长技术,用较少的设计和制造技术费用实现导销机构性能的有效稳定性和产品的密封性。4、提高车辆的驾乘舒适性。采用一种盘式消间制动衬片,减小因制动衬片的窜动而造成制动衬片刚背底部撞击制动支架托架撞击产生的制动噪音,提高了驾乘的舒适性。5、优化产品设计,提升产品性能。采用制动间隙自调的双推盘双调节卡钳式气压制动装置技术、采用具有防偏摆式单向转动元件的制动间隙自调机构,保证了制动间隙调整精确、制动稳定;通过加工杠杆比,加大制动半径,使产品的制动力矩超出22.5吋气压盘式制动器20%。高速制动时制动距离对比业内产品缩短22%,减速度对比业内产品增加23%。6、新型工装设计提高产品的加工精度和生产效率。发明一种加工盘式制动钳体、支架的夹持装置,一次装夹完成产品的全部加工,保证了产品的精度、提高了加工效率,降低了加工成本。项目产品拥有5项发明专利、9项实用新型专利,获得软件著作权1项,2014年通过国家汽车质量监督检验中心(襄阳)通过台架试验检测,2016年通过省机械行业协会成果鉴定。列入江苏省火炬计划,是江苏省高新技术产品(证书号:141282G0493N)。产品经安徽安凯、宇通,金龙等公司使用,效果显著,得到用户一致好评。产品至2016年12月已销售95284套,实现销售收入12848万元。
[成果] 1700580008 江西
TU4 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:项目所属科学技术领域: 项目所属领域为岩土工程、轨道工程、地震学等科学领域,科学研究涉及数学、物理学、固体力学、材料科学、结构工程和计算机科学等多学科交叉基础理论与应用技术。 项目主要研究内容: (1)建立了饱和软土与桩基础、地下管线、隧道动力共同作用第二类Fredholm积分方程的数值模型,研究了孔隙水压力、饱和度及地震、交通荷载对饱和软土及地下隧道结构力学特性的影响,提出管线、隧道周围可能发生液化的区域理论预测方法; (2)根据饱和土体动力理论,应用积分变换法和势函数方法,揭示了单、群桩顶简谐荷载作用下动力响应与振动波在土体的传播规律,总结移动荷载对饱和土体地基上轨道梁振动特性; (3)从理论上创立了排桩、空沟被动隔振半解析解新方法,揭示了荷载速度和饱和土体性质及排桩的排列、分布等,对排桩隔振效果在时间、空间域的分布规律进行研究。 科学价值: 为饱和土-结构共同作用振动分析与排桩隔振时间、空间分析问题,在理论分析上提供一种新的计算方法,解决了传统有限元法、边界元法计算分析的边界处理、计算规模与计算效率难题。同时,项目研究成果对铁路系统的规划、沿铁路线的拟建建筑物的设计、桩基础的隔振设计提供理论依据,进而为研究振动环境控制问题和城市规划设计提供指导。 同行引用评价情况: 截止2016年12月底,项目相关研究成果发表在国际刊物,如:Soil Dynamics and Earthquake Engineering,Computers and Geotechnics,Mechanics Research Communications,Journal of Sound and Vibration,共发表相关学术论文110余篇,其中被SCI检索49篇,EI检索81篇,出版专著3部。研究成果已被国内外专家引用284次,其中SCI他引274次。所提出的一系列理论和成果得到了国内外同行专家的高度评价和认可,项目负责人获全国优秀博士论文提名奖和上海市优秀博士论文奖,研究成果达到国内领先水平,部分研究成果达到国际领先水平。
[成果] 1700580012 江西
TB3 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:项目所属科学技术领域:该项目属于高分子碳纳米材料领域 主要研究内容: 该项目以材料的结构为导向,结合静电纺丝技术、高温碳化及原位反应,发展了高效、简便、快速制备碳纳米纤维(CNFs)复合材料的方法。将不同纳米功能单元与CNFs复合,包括聚苯胺、碳纳米管、(双)金属纳米粒子等,制备了一系列CNFs复合材料,用于高性能超级电容器、电化学生物传感器的有效构筑,及燃料电池电极反应和有机经典合成反应的催化研究。系统研究了复合材料的结构与机械性能(拉伸强度和拉伸模量等)、储电性能(比电容量,循环寿命,能量密度和功率密度等)、催化性能(如催化活性和催化稳定性等)和传感性能(如传感器的灵敏度,选择性和长期稳定性)之间的构效关系。 科学价值: 所发展的制备碳纳米纤维复合材料的方法高效、快速、简单且通用性强。所获得的复合材料具有优越的储电性能和催化性能。6篇代表性论文发表在材料学、能源和分析领域高水平学术期刊上,ACS Catalysis(1篇),J. Mater. Chem.(2篇),(Nanotechology(1篇),Polymer(1篇)及Electroanalysis(1篇)。该项目自2008年工作开展以来,奖项申请人以通讯联系人身份发表SCI论文21篇,总影响因子81.71。 被同行引用情况: 截止报奖规定的发表日期(2015-4-30)之前,该项目发表SCI科研论文21篇,论文被他人正面引用700次,受到国内外同行的认可和好评。其中,单篇SCI他引超过30次的9篇,超过50次的5篇,超过100次1篇(polymer,2009,50,2999);6篇代表性论文被他人正面引用386次,包括被化学领域的权威期刊如Adv. Mater.(影响因子IF=18.96);Nano Today(IF=17.69);Adv. Energ. Mater.(IF=15.23);Adv. Funct. Mater.(IF=11.38);Nano Energ.(IF=10.32);App. Catal. B(IF=8.32);Small(IF=8.37)等期刊以及最权威的化学综述期刊Chem. Soc. Rev.(IF=34.09);Progress in Mater. Sci.(IF=31.08);Progress in Polymer Sci(IF=27.18)进行了大篇幅引用和正面评述。
[成果] 1700590146 海南
TP2 应用技术 通用仪器仪表制造 公布年份:2017
成果简介:项目属于环境工程领域,是环境、生物医学、化学、物理、材料学科的交叉。主要研究内容:该项目包括一些功能型光化学分子与材料的制备,理论研究及初步的实际应用,具体分为两大部分:光催化环境净化材料;分子识别光致发光传感器材料。在光催化环境净化材料方面:提出构筑物理异质结光催化环境净化材料新体系。设计并构建能带结构相匹配的复合异质结光催化材料,拓展其可见光响应范围,实现光生电子和空穴的快速分离,从而显著提高光催化降解性能。该系列成果在Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater.等杂志上发表。提出层状二维类石墨烯光催化的新概念。发展了控制合成类石墨烯结构氮化碳和BiOX层状光催化材料的新方法。通过能带结构调控,调整光催化材料的价带位置,增加其氧化能力,从而增强其光催化性能。解决了传统光催化体系中电子迁移距离长、光生载流子分离效率低问题,实现了光生电子的迅速传递。该系列成果在Nano Energy等杂志发表。发展并验证等离子体型光催化材料光生载流子转移模型,阐明其光催化反应机理。运用离子液体控制合成具有等离子体共振效应的Ag/AgX光催化剂及其复合材料,确立了贵金属Ag的等离子体共振效应的调控机制。该系列成果在ACS Appl. Mater. Inter.等杂志发表。构筑光催化协同降解新体系,实现环境内分泌干扰物、抗生素深度矿化降解。该系列成果在Chem. Eng. J.等国际主流刊物中发表。这部分研究内容,一些已初步用于环境废水的深度处理。分子识别光致发光传感器材料及其离子识别性能:建立了模板分子合成MOFs材料的新方法,并通过调控其结构,优化对有机小分子的荧光识别性能。相关论文发表在:CrystEngComm.等期刊。研制出有机染料光化学传感器,并能够高效专一识别Cl、F、铜、铝、钙等离子,实现动物体内细胞和环境水体中离子的荧光检测。特别是开发出花菁染料荧光探针新材料,在近红外区,可精准高专一性识别水环境中的氟离子。该系列成果发表在J. Mater. Chem. B等杂志。
[成果] 1800010147 江苏
TQ51 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:发动机广泛应用于商用汽车、载重汽车、工程机械、农业机械、船舶、国防装备等领域,对国民经济的发展具有重要的支撑作用。严峻的能源和环境问题对其节能与减排提出了更高要求。清洁、可再生替代燃油的开发及其发动机上的应用成为有效技术途径,而其制备及用于发动机后的适应性研究成为关键。一代脂肪酸甲酯生物柴油因自身的种种弊端,在车用领域应用和推广不断受阻。 对此,该项目在3项国家自然科学基金、1项国家科技支撑计划项目及1项科技成果转化项目的支持下,针对二代加氢催化生物柴油(不含氧),从生物质热转化基础理论创新,拓展原料油,到以废油脂等为原料,通过加氢催化工艺研发制备高品质的二代生物柴油,乃至该二代生物柴油在发动机上的适应性研究方面,取得如下关键技术的突破:生物质热转化制取生物油的基础理论创新。揭示了基于组分生物质热解产油机理,掌握了水溶性多糖产油机制,创新提出了农林废弃物与藻类共热解产油的新方法,阐释了两者共热解协同机理与产油路径。开发了生物质高效液化制取生物油的新工艺,取得了生物质热转化制取原料生物油的新突破。二代生物柴油的制备及产业化开发。创新提出了二代生物柴油(不含氧)的一步催化制备工艺,基于共沉淀法,利用X射线光电子能谱仪等先进的测试手段实现催化剂的结构表征,获得了二代生物柴油催化剂的制备工艺参数,彻底解决了原两步催化制备工艺所带来的工艺复杂、生产成本高,难以产业化的瓶颈。制备出高品质、经济性好、稳定性强的饱和烷烃结构二代生物柴油。二代生物柴油发动机适应性技术。创新提出二代生物柴油与石化柴油混燃及喷射策略控制相结合的发动机适应性技术,基于先进的激光测试技术及LES大涡模拟技术,创新高品质、新型燃油的喷射内流、喷雾、燃烧及碳烟测试实验平台、实验方法和数值模拟方法,研究该高十六烷值生物柴油喷雾、燃烧及碳烟生成特性,获得了其与石化柴油掺混策略及燃油喷射控制策略,实现了二代生物柴油在发动机多工况条件下的高效应用,取得了良好的油耗和排放效果:降低原发动机油耗、PM及NOx排放分别最高达1.56%、27.03%和21.8%。该项目在基础理论研究方面近年发表SCI、EI检索论文104篇,授权国家发明专利15项,实用新型专利16项,受到国内外同行高度评价。中国机械工业联合会鉴定专家对该项目柴油机燃油喷射内流及喷雾研究方面创新成果的评价:“……,该成果总体上达到国际领先水平。”;对新技术路线下所制备的二代生物柴油在发动机上应用方面的技术创新成果的评价:“……,该成果在加氢催化生物柴油喷雾燃烧特性,碳烟生成过程以及排放特性研究方面达到国际领先水平。”研究成果被国内炼油企业和柴油机企业直接或间接应用,具有应用证明的单位近3年的新增总产值达11.7574亿元,利润7953.00万元。 合作企业在江苏扬州建成年产20万吨级别的二代生物柴油生产装置,生产柴油远销欧洲,为推进生物柴油的产业化做出了巨大贡献,加速了发动机行业的技术发展和进步,取得了明显的经济、社会和环境效益。
[成果] 1800010399 江苏
TH13 应用技术 泵、阀门、压缩机及类似机械的制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属光机电一体化科学技术领域,列入国家火炬计划、国家创新基金项目计划、江苏省科技支撑计划。项目产品核级波纹管仪表截止阀是一种耐高温高压、高可靠寿命、零泄漏仪表阀门。长期以来依赖进口,成为制约中国核电国产化的重要瓶颈。 在国家和省级项目支持下,通过产学研合作,利用五年多的时间,研制成功项目产品,主要创新点包括: (1)结构创新。运用先进的NASTRAN/PATRAN进行结构分析、强度有限元流固热耦合数值模拟及分析、薄膜应力极限计算以及抗震计算分析,实现了结构紧凑强度高、自重小、应力分布均匀;产品采用双阀杆、多重密封、密封补偿等专利技术,很好的提高了阀门的可靠性和使用寿命。产品不仅实现了耐高温、高压、高可靠寿命、抗震、零泄漏的要求,且相比同类口径阀门产品体积下降40%,重量降低60%,达到国际先进水平。 (2)国内首创采用奥氏体不锈钢低温超饱和固溶强化技术,得到高硬度的过饱和奥氏体固溶体强化层,解决了奥氏体不锈钢强度不高易咬合的缺点。该强化层的硬度和耐磨性大幅度提高,耐腐蚀性也有所增强。处理后的表面硬度提高2-3倍,耐磨损性能提高3倍以上,抗疲劳性能提高40%以上,提高了该产品的性能和使用寿命。 (3)采用多重密封,确保零泄漏。波纹管密封将阀杆动密封转换成静密封,增加阀杆填料密封,双重保险,确保阀杆无泄漏现象。设计上密封,使填料不受高压介质长期侵蚀,延长填料寿命。设置密封补偿,有效防止因长期使用、温度变化、振动等因素造成的应力松驰。 (4)突破了高温高压波纹管的关键设计及制造技术,攻克了薄壁多层波纹管在高压精确加工成型、特殊端部密封结构和精密多层薄壁焊接等方面技术难题,在国内实现了高温高压波纹管的规模化生产。 (5)解决了石墨转移产生泄漏的技术难题。在层片状石墨环中增加编织石墨纤维环,有效防止石墨颗粒从填料中转移到阀杆上,提高了密封性能和使用寿命。该项目申请国家发明专利5项,已授权1项;申请实用新型专利9项,授权9项;发表论文15篇,通过成果鉴定验收,达到国际同类产品先进水平。 主要技术指标: (1)承受压力:25MPa;(2)工作温度:350℃;(3)使用寿命:≥60年;(4)耐辐照:40年放射性积累吸收辐射剂量≤1×103GY;(5)抗震:能达抗震1I,满足中国能预计到的最严酷的抗震(SSE)要求。 项目产品先后在巴基斯坦恰希玛、红沿河、阳江、三门等核电站及军工核潜艇上替代进口产品使用,技术参数性能满足核级零泄漏要求,产品质量可靠,具有优良的性价此。项目产品在多项技术上形成了突破,提高了中国核电建设配套要求,不但可应用于核电建设,在核潜艇、航母、航空航天以及石油、化工等高温、高压、有毒、有害介质管路系统中也有很大的应用价值,产品替代进口,打破国外企业的垄断,具有显著经济效益和社会效益。
[成果] 1800010482 江苏
S21 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:针对稻麦秸秆打捆收获核心部件依赖进口,燃料成型品质差和生产效率低,生物质炉具碱金属高温腐蚀、结渣、积灰严重以及燃烧效率低等问题,运用“打捆收获-致密压块成型-生物质炉具直燃”能源化利用模式,研发稻麦秸秆高性能致密成型与高效燃烧生物质炉具关键技术及装备。 该项目属于农业机械学和蒸汽工程领域,在农业科技成果转化资金项目、国家“863计划”等课题资助下,主要科技创新成果:1、首次提出了基于刚柔接触动力学的方草捆打捆机打结器设计新方法,建立了大变形柔性捆绳与打结器刚性执行构件的多接触约束动力学模型,对打结器结构创新与打结原理验证起到重要作用,可在设计阶段评价打结器设计优劣,对降低打结器制造投入风险具有显著效果。发明了一种仿人双指高性能单结打结器,创新设计特殊空间结构的打结器支架和空间传动机构,突破打结器设计和精密制造技术壁垒,实现打结器核心技术自主化。创新设计了椭圆齿轮行星系搂草机构,显著降低整机振动,解决了传统搂草机构存在盲区堆堵问题,为方草捆打捆机物料无堵塞低振动输送技术提供了新装置。技术达到国际先进水平。2、建立了立式环模压块机环模孔挤压力、辊模间隙与吨燃料能耗之间的数学模型,研究了秸秆成型过程环模孔应力与温度场分布,揭示了秸秆压块流变规律和成型机理。提出了监测压辊挤压力无级调节压辊与环模间隙的控制方法,发明了辊模间隙无级调节装置和恒温控制系统,解决了压块成型密度不稳定、成型率低的技术难题,秸秆压块过程控制技术处于国际先进水平。创新设计了一种高效立式环模秸秆压块机,通过布置双层环模结构和双层压辊机构,提高了秸秆压块制备效率。研制集秸秆粉碎、输送、上料、压块成型和装料于一体的压块自动化生产线,实现均匀上料、含水率检测和成型温度自动控制,减少粉尘和用工成本,显著提高了秸秆压块品质与生产效率。3、建立了秸秆成型燃料的活化能等燃烧动力学模型,揭示了成型颗粒燃料的燃烧特性,创制了具有特殊曲面形状蓄热层的流化床锅炉炉膛结构,采用前后墙分层送风技术增强了二次风穿透力,提高了秸秆成型颗粒燃烧效率;集成整体水冷分离器和高温过热器等技术,减少了碱金属高温腐蚀;通过水冷分离器和外置式换热器共同调节返料温度,控制炉膛床温低于灰熔点,减少结焦;优化烟气流速和管排节距,减少炉膛积灰,避免了搭桥现象发生。开发的生物质流化床锅炉达到国际先进水平。打捆机成捆率≥99%、草捆密度≥100kg/m3;压块机成型率≥89%、成品密度0.8-1.2g/cm3、吨料电耗≤11kW·h/t、生产率1000-2000kg/h;生物质硫化床锅炉的热效率≥91%、燃烧效率≥99.4%、连续运行时间4500小时以上。 该项目授权中国发明专利14件、实用新型5件,发表论文SCI/EI收录近50篇。近二年新增销售收入18.76亿元、利润1.19亿元、税收1.03亿元,促进了秸秆综合利用产业链发展和行业科技进步。
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