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高效换热装备及其耐腐蚀石墨烯复合涂层
项目成果/简介:市场背景1：根据中国机械工业联合会统计，基于石油、化工、电力、冶金、船舶、机械、食品、制药等行业对换热器稳定的需求增长，我国换热器产业在未来一段时期内将保持稳定增长。预计 2010 年至 2020 年期间，我国换热器产业将保持年均 10-15%左右的增长速度，2015 年，我国换热器产业规模已突破 880 亿元，到 2020 年我国换热器产业规模有望达到1500亿元。 市场背景2：2016年国务院印发《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》，“突破石墨烯产业化应用技术”被写入规划。2017年1月《新材料产业发展指南》正式公布，石墨烯成为新材料产业发展的先导性产业。据前瞻研究院数据显示，2017年我国防腐涂料（常规防腐涂料和重防腐涂料）全年产量达到561万吨，占涂料总产量的27%左右。2013年以来，涂料产量年均增长率在5.5%左右，而我国防腐涂料达到12%左右，是增长最快的涂料品种之一；2018年防腐涂料总产量或达到600万吨以上，2020年总产量可突破700万吨。应用范围:目前国内外水蒸气空气预热器基本都是翅片管式，节能效果有待提高； 目前国内外成熟的蒸发式冷凝器基本都是管状或椭圆状，紧凑度不高，单位面积热负荷有待提高，特别针对化工产品如甲醇汽冷凝，要求系统压降低和尾气回收等指标，难以达到； 目前国内外烟气空气预热器基本采用管式，或回转式，管式占地面积达，换热系数不高，回转式漏风严重并且维修成本较高； 目前国内外解决金属表面腐蚀问题，基本采用搪瓷涂层，但搪瓷涂层导热系数低，不到1 W/（m·k）左右，而且搪瓷由于应力及金属与搪瓷线膨胀系数不一致，易导致崩瓷现象。项目阶段:批量生产效益分析:1）新型板式水蒸气空气预热器。与翅片管相比，节约水蒸汽15-30%，该项目目前属产业化阶段； 2）新型中间排液板式蒸发式冷凝器。与普通蒸发式冷凝器相比，节电节水30%，系统压降降低约0.1MPa，该项目目前属产业化阶段； 3）新型板式空气预热器。燃煤、燃气及燃油锅炉空预器，节能减排效果明显，该项目目前属产业化阶段； 4）耐腐蚀耐磨超导热疏水性石墨烯复合涂层。解决各领域换热设备表面的腐蚀问题，导热问题及结垢问题，节能减排效果明显。该项目目前属产业化阶段。
同济大学
2021-04-10
光卤石/钾石盐生产氯化钾成套技术与装备
我国农业及工业氯化钾年消费量约为1000万吨，其中60%依赖进口。钾资源开发事关整个 国家的粮食安全。 钾资源主要分为可溶性钾资源 (包括海水钾资源、可溶性固体钾资源和地下卤水钾资源) 和非水溶性溶钾资源。目前生产钾肥 (氯化钾) 的主要原料来自可溶性钾资源，除少量采用海 水提钾外，主要采用钾石盐矿、光卤石矿、硫酸盐钾矿和混合盐矿等可溶性固体钾矿和地下含 钾卤水。 可溶性钾资源生产氯化钾主要包括分解结晶和浮选两个主要过程，根据矿物原料和工艺组 合情况分为冷分解结晶-正浮选，反浮选-冷分解结晶等工艺。 华东理工大学资源过程工程研究所建有国际先进水平的浮选与结晶过程研究测试平台， 可对光卤石和钾石盐制备氯化钾的浮选工艺、浮选药剂复配、结晶过程进行在线监测研究；对 结晶产品粒度分布、晶体形貌特征分析表征；利用二维激光粒子测速仪PIV、体三维速度场仪 V3V及其相关流体力学软件，可对各类结晶器流场进行数值模拟与分析，实现结构与操作参数 的多参数系统优化，开展结晶器设计与工程放大研究等。获得多项国家发明专利授权，形成了 上下游相互关联、相互支撑的氯化钾生产成套化、系列化专利工业技术，氯化钾生产过程中钾 收率高、能耗低、产品品位高。相关研究成果已在大型工业装置得到应用，取得显著地经济效 益。
华东理工大学
2021-04-11
冷库用热泵型溶液除湿抑霜技术及装备
结霜现象广泛存在于各类冷库中，霜层的存在会降低冷库运行效率并增加其能耗。逆循环融霜、电加热融霜等传统融霜手段被应用在冷库除霜中，这些手段一方面会增加冷库能耗，另一方面会导致库温的波动从而影响冷库内产品质量。本技术将热泵系统与溶液循环耦合，采用低温低浓度溶液为除湿工质，利用热泵冷凝热驱动溶液再生，实现一种在冷库工况下无需额外能耗的深度除湿干燥技术，降低冷库运行能耗。本技术可将冷库中空气露点降低到-10oC以下，单位能耗除湿量可高达6 (kg/(kW·h))。相比传统融霜手段，无库温波动。
东南大学
2021-04-11
深部冲击地压灾害监测解危关键技术及装备
本成果揭示了深部围岩粘弹介质积蓄与释放能量机理，针对深部开采条件提出了煤岩组合冲击能速度指数和卸围压冲击能速度指数两个新指标，建立了深部应变型、深部坚硬顶板型、深部断层滑移型三类冲击地压倾向性评价方法及最优模糊识别模型；获得了深部三类冲击地压的前兆信息特征并给出了监测预警方法，自主研发了相应监测系统；提出了深部三类冲击地压的组合解危技术，研发了与之相配套的卸压解危装备，为深部不同类型冲击地压有效防治提供了有力技术和装备支撑。
山东科技大学
2021-04-22
高性能大电流(50kA)铜箔电解电源装备
超薄铜箱是电子、通信、航天等产业的关键材料，而大电流电解电源是超薄铜箔高效高质生产的关键装备，对电流纹波、稳定性、功耗等技术指标要求极高，实现难度大。罗安院士发明的多高频变压器PWM全控变换电解电源技术，解决了大电流、低纹波、低功耗铜箔电解的难题。他发明的铜箔电解电源结构及控制方法，实现了IGBT的零电压开通与关断， 工作频率达20kHz，电源模块电流突破50kA，研制出了高性能大电流(50kA)铜箔电解电源装备。他发明的多电源模块阻抗匹配自动均流控制方法，突破了多电源模块并联静动态均流的国际难题，均流误差≤0.5%。 高性能大电流(50kA)铜箔电解电源装备与国际知名DYNAPOWER 公司产品相比，电流纹波由2%下降到0.5%，电耗降低12% ，独占了铜箔生产用大电流整流电源市场，广泛应用于电镀、电解、表面处理等领域，市场占有率在50%以上。
湖南大学
2021-04-11
面向复杂结构和装备的可靠性测试技术
针对当前高端机械系统和装备结构复杂、工况极端、成本高、测试数据缺乏、可靠性要求高等特点，研究和开发面向复杂结构和装备的不确定性分析与可靠性设计理论、方法、测试技术及软件平台，有效解决传统可靠性技术在处理复杂系统时遭遇的样本不足、不确定性度量困难、可靠性分析精度与设计效率低等技术瓶颈，工程化地实现产品在服役周期内的保质设计。研究和开发面向复杂结构和装备的可靠性测试技术，例如：焊接结构疲劳失效试验与仿真、全场应变测量与分析、全场温度测量与分析等技术。实验室建设有湖南省省内先进的疲劳试验测试平台，拥有各类先进疲劳试验仪器，如SEM原位疲劳试验机、拉扭组合疲劳试验机及超高周疲劳试验机等，可满足各类疲劳测试及研究的需求。并建有非接触实验测量技术平台，拥有三维全场应变测量系统、红外热像仪、扫描电镜、金相显微镜等先进仪器。
湖南大学
2021-04-11
医疗装备领域迎来首个国家层面产业发展规划
近日，工业和信息化部、国家卫生健康委、国家发展改革委等十部门联合印发《“十四五”医疗装备产业发展规划》，这是国家层面推动医疗装备产业发展的第一个规划。
工信微报
2021-12-30
新型连续离子交换模拟移动床色谱分离装备
成果简介： 连续离子交换色谱分离技术将多根色谱柱进行串联，克服了传统色谱间歇式的操作模式，实现了连续进料、连续出料及自动化操作，是一种新型高效节能环保的现代化分离装置，在生化、制药及食品行业的下游分离工艺中正发挥着越来越重要的作用。目前连续色谱装备主要是连续离交和模拟移动床两种类型的装备，各自具有优缺点，本项目将这两种装备的优点进行了整合和优化，开发了一
南京工业大学
2021-01-12
多功能淬火机及淬火控冷技术装备
淬火控冷是提高材料性能，实现细晶强化、相变强化，减少有限资源消耗的冶金行业重点发展的技术，国内外都在大力开发和推广。北京科技大学机械工程学院和信息学院与太钢合作，针对国外著名淬火机研制商没法解决的太钢淬火机设计难题，提出射流沸腾冷却强化原理，伴之高位水箱储能和跟踪下水控制技术，设计制造出我国首台节能型淬火机，经受生产考验。它以900m3/h的泵站供水，完成国外著名淬火机研制商坚持必须要4000m3/h供水才能完成的任务，板形平直度达世界先进水平，0Cr18Ni9一次性能合格率达99.9％以上，居国内领先，设备造价仅为进口的1/4左右。鉴定为“国内外首创，居国际领先水平”。获2002年冶金科技一等奖，教育科技二等奖，全国发明展览金奖和专利两项。通过多年研发，已建立了冷却强化、板形平直度控制和组织性能预测的系统技术。包括高密集管流强中弱冷控制、强力喷射与吹扫和气雾、水雾强弱冷技术；强适应横向冷却曲线、横向逆阻尼和均匀分布水、柱状流断流控制、流量调控多输入多输出流量均匀控制；大型钢板金相组织转变与变形平直度控制技术以及淬火控冷过程钢板温度场动态模拟、智能目标温度控制和实验、模拟组织性能预测技术；综合的灰色多目标控制技术。开发完成我国首套强化的高密集管流轧后直接淬火和控冷机械系统，首套常化炉后快冷和淬火装备系统和首套气水冷却与高密集管流组合的炉后强弱冷系统。
北京科技大学
2021-04-13
发动机再制造冷焊关键技术及装备
本项目为发动机再制造的产业化提供关键支撑技术。亚激光精密补焊接技 术是冷焊技术的一种，该技术利用精确控制的高能电弧使补材与工件熔接在一 起，可广泛应用于各种钢铁、铜、铝及相关合金的修复，特别适用于较大量的 修补，如发动机机体再制造中腐蚀凹坑、拉划伤和磕碰伤的修复。基于亚激光 精密补焊接技术的冷焊修复技术在再制造企业已得到应用，可以在保证修复效 率的前提下保持良好的修复结合力、减少热影响和残余应力，以及达到较好的 硬度特性。
山东大学
2021-04-13