机械设计

成果与项目的背景及主要用途： 地热能是一种新型的清洁能源，其高效性、经济性和环境效益越来越受到各个国家的重视。中国由于受到地质条件的限制，地热流体温度普遍处于 150℃以下。尝试利用这部分中低温地热能用于发电，既有助于解决发电紧张的问题，又能减少二氧化碳排放造成的环境污染。天津地区拥有 10 个地热田，覆盖面积达到 8700 平方公里，地热资源的应用，给天津带来了巨大的经济效益和环境效益。该套装置产生中低温发电的效率约为 6%。 技术原理与工艺流程简介： 可以进行总成设计，以及蒸发器、冷凝器、循环工质（工质配比）等。具有不同的设计理念，通过设置系统参数、增加部件等方式，提高发电效率。采用一种与 Kalina 循环耦合的中低温地热能发电装置。Kalina 地热发电循环是在 ORC 基础上将“纯”循环介质变成氨水混合物，从而实现变温蒸发，混合物的沸点与热源温度能够较好地匹配，减少熵的增加。在装置结构上：由高温回热器、发生器、分离器、汽轮机低温回热器以及冷凝器依次串接、第一节流阀并联接于高、低温回热器之间，构成 Kalina 地热发电系统；由第二冷凝器、溶剂泵、蒸发器、节流阀以及吸收器依次串接构成吸收增温系统；通过节流阀接于分离器、吸收器于高温回热器，使吸收增温系统与吸收式地热发电系统组合成为本发明。本装置可产生 100℃左右的吸收温度，同时将地热废水的排放温度降至 60℃左右，达到用低品位的地热能提高机组发电效率的目的。工质种类及状态参数也均与Kalina 系统相吻合。 技术水平及专利与获奖情况： “中低焓地热工程建设技术”，获 2003 年度国家科技进步二等奖。 专利：带有吸收增温系统的中低温地热发电机组（CN201010261139） 应用前景分析及效益预测： 我国地热资源储量约为 4.4×1027kJ，蕴含发电能力可达 6740MW。我国 2/3的面积年日照时间在 2300 小时以上，每平方米太阳能年辐射总量 3340-8400MJ，蕴含发电能力约 1400 万亿 kwh/a。地热资源丰富，应用前景十分广阔。目前，地热井发电投资费用为 10000 元/千瓦。 应用领域：地热水、地表水的余热发电 合作方式及条件：技术支持 成果的背景及主要用途： 我国能源形势严峻的根本原因在于用能效率低下，我国每吨标准煤的产出效率仅相当于日本的 10.3%、美国的 28.6%。我国工业用能中近 60-65%的能源转化为余热资源，其中温度低于 350℃以下的低温余热约占余热总量的 60%，提高用能效率的有效方式之一，便是对这部分余热资源进行有效的回收利用。本项技术 是采用有机工质朗肯循环推动膨胀动力机的低温余热发电的技术系统，适用于冶金、建材、化工等有大量低温余热的产业领域，还可以作为可再生能源的发电系统，推广到可再生能源产业领域。 技术原理与工艺流程简介： 本系统的创新点在于将低沸点有机工质用于热力循环中的热交换过程，有效实现低温余热换热；还在于利用膨胀动力机将有机工质产生的高压蒸汽转化为发电机驱动力，从而实现低温余热资源发电，膨胀动力机还可以拖动风机，水泵等设备。本系统突破了现有低温循环发电系统对于余热温度的最低要求，可用温度最低降至 80℃（低于 80℃系统经济性会降低），实现了低温余热资源的最大化利用。本系统主要包括蒸发器、冷凝器、工质泵、有机工质余热锅炉、膨胀动力机和发电机等设备。在核心设备的选用方面，膨胀动力机可选择螺杆膨胀机、涡轮机等设备。其中，螺杆膨胀机投资少、运行费用低、寿命长、安全可靠、易于维修，并且具有操作简单、不暖机、不盘车、不发生喘振、对介质品质要求不高、可无人值守全自动工作的特点，尤其适宜结合低沸点有机工质应用于低于 350 ℃的低温、低压余热回收利用；而采用涡轮机占地小，效率高，造价低，特别适用于余热量较大的场合，常被国外同类系统所选用。低温有机工质可选择 R123、R245fa、R152a、氯乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷等工作介质，对于不同类型、不同温度的热源应当选取不同的工质，并且工质的优选也会影响到系统的运行效率。 技术水平及专利与获奖情况：该成果总体上达到国际先进水平。 应用前景分析及效益预测： 目前余热利用技术受到各方面重视，我国余热资源多，用户需求量大，应用前景广阔。采用低沸点有机工质作为热力循环的工质与低温余热换热，通过产生高压蒸汽推动螺杆膨胀机、汽轮机或其他膨胀动力机带动发电机发电，把大量废弃的余热转变为电力，节约了企业的电能消耗，提高了能源利用率，收到可观经济效益与环境效益。 应用领域： 本项技术特别适用于冶金、建材、化工等具有大量低温余热的产业领域，还可以作为可再生能源的发电系统，应用于再生能源产业领域。 合作方式及条件：面议

项目针对汽轮机叶片数字化制造过程的关键技术进行了研究开发，锻造技术专家知识集成到设计系统中，实现了设计过程的智能化自动化；通过对各种叶片，各种工艺要求的截面余量加放，实现了自动判断修型位置、型线特征，自动偏置曲线或重新构造，自动光顺及形成截面型线；通过自动拉锻件飞边，构造锻模仓部和桥部，实现了由叶片锻件实体自动驱动生成叶片锻造模具实体及切边模具实体，同时也实现了模具工程图的自动生成；将基于零件模板的参数化设计方法应用到叶片夹具零件的设计过程中，实现了知识和经验有效继承；利用二次开发应用程序可修改相应的参数，并能方便的实现叶片夹具三维模型的快速生成和工程图的快速生成功能；基于专家系统技术来对叶片夹具程序进行了设计，实现了叶片制造过程的工装夹具设计标准化、模块化、系列化；开发了快速自动化设计软件，缩短了叶片工艺工装的设计制造周期、提高了设计效率和设计正确率，实现了设计规范化、标准化。 

项目针对汽轮机叶片数字化制造过程的关键技术进行了研究开发，锻造技术专家知识集成到设计系统中，实现了设计过程的智能化自动化；通过对各种叶片，各种工艺要求的截面余量加放，实现了自动判断修型位置、型线特征，自动偏置曲线或重新构造，自动光顺及形成截面型线；通过自动拉锻件飞边，构造锻模仓部和桥部，实现了由叶片锻件实体自动驱动生成叶片锻造模具实体及切边模具实体，同时也实现了模具工程图的自动生成；将基于零件模板的参数化设计方法应用到叶片夹具零件的设计过程中，实现了知识和经验有效继承；利用二次开发应用程序可修改相应的参数，并能方便的实现叶片夹具三维模型的快速生成和工程图的快速生成功能；基于专家系统技术来对叶片夹具程序进行了设计，实现了叶片制造过程的工装夹具设计标准化、模块化、系列化；开发了快速自动化设计软件，缩短了叶片工艺工装的设计制造周期、提高了设计效率和设计正确率，实现了设计规范化、标准化。 

成果与项目的背景及主要用途： 菌糠是指以棉籽壳、木屑、稻草、玉米芯、甘蔗渣及多种农作物秸秆、工业 废料（如酒糟、醋糟、造纸厂废液及制药厂黄浆废液等）为主要原料栽培食用菌 后的废弃培养基。菌糠主要含有物质是纤维素、半纤维素、木质素、抗营养因子 和少量的蛋白质，这些原料作为培养基栽培食用菌后，通过食用菌菌体的生物固 氮作用、酶解作用等一系列生物转化过程，粗蛋白质、粗脂肪含量均比不经过食 用菌发酵前提高二倍以上，纤维素、半纤维素、木质素等均已被不同程度的降解， 其中粗纤维素降低了 50%以上，木质素降低 30%以上，棉酚降低 60%以上，同 时还产生了多种糖类、有机酸类和生物活性物质。据报道，我国菌糠年产量在 200 万吨以上大部分当作废料而被浪费掉，给环境造成了很大的污染，一些菌糠 可以被用作畜禽饲料，并且用废弃菌糠来改良土壤可以做到废物利用、改善环境， 实现农业的可持续发展。 我国土壤绝大部分严重缺磷、缺钾，化学肥料中的磷元素和钾元素在施肥后 很快被固化，不再能够被植物使用。解磷菌、解钾菌及固氮菌是生物益生菌肥中 的主要菌株，使用这些土壤益生菌可以提高土壤中植物可利用氮磷钾的利用率。 如果能够利用废弃菌糠大规模培养这三种菌，制备成为生物菌肥，将会极大的增 211天津大学科技成果选编 加菌糠做为肥料的优势。本项目利用菌糠培养解磷菌、解钾菌、固氮菌，制备成 为生物菌肥，预期产生极大的经济效益和社会效益。 技术原理与工艺流程简介： 本项目拟利用处理后的废弃菌糠残渣培养酵母、解磷菌、解钾菌、固氮菌， 优化发酵条件，提高菌体量，获得制备微生物菌肥的最佳工艺路线。 天津大学从农业废弃物堆肥中筛选出 7 株解磷能力较强的菌株，其中菌株 FL7 表现出较好的解磷效果，FL7 解磷量为 436.63mg/L。该菌株已经于 2010 年 7 月 13 日在中国微生物菌种保藏中心进行保藏（保藏号：CGMCC NO.4008）。 本课题组还从农业废弃物堆肥中筛选得到解钾菌 K3、固氮菌 N1。解钾菌 K3 解 钾量达 4.10mg/L、固氮菌 N1 固氮量为 1.81×10—2mol/L。 另外，天津大学已经建立了以菌糠为基质培养解磷、解钾、固氮菌的发酵条 件，经过发酵条件优化，制备的菌肥中三种菌的含量达到 48.62×108CFU/g，其 中解磷菌 2.4×108cfu/g，解钾菌 25.22×108cfu/g，固氮菌 21×108cfu/g，均远高于 国标。 应用领域：生物、农业领域 合作方式及条件：具体面议

活性氯化亚铜为白色立体晶体，微溶于水，溶于浓盐酸和氨水中生成络合物，不溶于稀盐酸及乙醇中，在干燥空气中稳定。在热水中迅速水解生成氯化铜水合物而呈红色。活性氯化亚铜主要用于染料工业，有机合成，硅化物，石油化工等生产中作缩合剂，催化剂，还原剂等，还用于杀虫剂，防腐剂及冶金，电镀，医药，电池等制造中。 传统的生产方法中一般是以金属铜粉或铜作为原料，首先制成硫酸铜，再进一步制成氯化亚铜，受到原料来源及价格的限制，使生产成本高，产量低，市场供应紧张。本研究是以低品味铜为原料，经焙烧，浸取转化，首先将矿石中的铜与其它成分分离，并制成纯净的硫酸铜或氯化铜溶液，再加食盐，加入亚硫酸盐进行还原，生产氯化亚铜沉淀，用乙醇洗涤，真空干燥，即得产品。 根据初步预算，年产2000吨活性氯化亚铜的生产装置，总建设投资为500万元，年产值4000－4200万元，生产成本3000万元，年利税收入1000－1200万元，产品市场行情及应用前景十分看好。

泉州工艺美术职业学院是福建省唯一的公办工艺美术高职院校。2005年5月，由泉州德化技术学校、德化职业中专学校、德化成人中专学校及德化矿物质分析中心合并组建德化陶瓷职业技术学院，2009年通过教育部人才培养工作评估，2013年3月福建省政府批准更名为泉州工艺美术职业学院，2014年4月更名获教育部备案。 学院座落在“世界陶瓷之都”“中国大学生最佳旅游目的地”“福建省最适宜人居住地”和“福建省最佳旅游目的地”——泉州德化，是“全国学校艺术教育工作先进单位”“全国素质教育先进示范院校”“国家高技能人才培养基地”“中国陶瓷工业协会副理事长单位和培养基地”“福建省文明学校”“福建省花园式学校”“泉州市平安单位”“泉州市‘5A’级平安校园”。 校园占地面积305亩，总建筑面积7.72万平方米;设有10个党政管理机构、6个教学机构和2个教学辅助机构;设置18个全日制专业，8个成人教育专业，面向全国招生。学院拥有一支综合素质好、专业技术水平高、专兼结合的教师队伍，其中高级职称40多人，“双师型”教师94名，省级优秀教学团队1个、省级教学名师4人、省级专业带头人3人，中国陶瓷艺术大师1人、省级工艺美术大师3人、省级陶瓷艺术大师9人、福建省工艺美术名人4人、高级工艺美术师14人，另有外聘兼职教授、行业大师40多人,教师作品获得省级以上专业奖项100多项。 学院实施差异化发展战略，走特色办学之路，坚持产教融合、校企合作，工学结合、知行合一。构建服务工艺美术全产业链、技术链、创新链三大专业群，其中，工艺美术专业群服务传统工艺美术传承与发展;文化创意专业群服务现代艺术设计和文化创意产业;“工艺商贸+”专业群，服务工艺美术产业的下游产业链。现有2个“中央财政支持高等职业学校提升专业服务产业发展能力”的重点建设专业、是全国现代学徒制试点项目学校。有6个省级现代学徒制试点专业、2个省级服务产业特色专业群建设项目、1个省级服务产业特色专业群实训基地建设项目、3个省级高职教育示范专业、4个省级创新创业教育改革试点专业、3个省级“二元制”人才培养模式改革试点专业、1个国家艺术基金资助人才培养项目、3门省级精品在线开放课程和精品共享课。学院积极探索“二元制”“大师班”“‘大师+名师’工作室”、“跨界培养”等现代学徒制人才培养模式，入选教育部第二批现代学徒制试点单位。获得省级教学成果奖特等奖1项、一等奖1项、二等奖3项;近三年，学生获省级以上奖励111项，在国家级高职技能大赛中，获得一等奖4项、二等奖8项、三等奖7项。已培养2万多名工艺美术行业高素质技术技能人才。 学院坚持服务地方产业的宗旨，传承传统工艺美术文化和发展现代工艺美术创意产业。与60多家大型工艺美术企业建立长期合作关系，建设60多个校内外实训基地;建设成为福建省陶瓷产业技术开发基地、陶瓷新材料应用技术工程中心、陶瓷产品质量检测中心、陶瓷行业职业技能培训与考核中心、福建省高级技师培养基地。主持或参与国家、省、市科研项目80个，国家教学资源库项目4项，合作企业研发技术项目17个，研发陶瓷釉水110多种，出版著作8部，校本教材20多种。学院坚持开放合作创新，主动融入“一带一路”建设，成为中国国际电子商务中心培训学院泉州分院、商务部援外培训项目承训学校、清华大学美术学院教学实习基地、阿里巴巴跨境电商人才培育基地，组建“泉州市文化创意职业院校联盟”，全方位开展对外交流与合作。已有99个国家的1034名外国友人到学院体验学习陶瓷文化，今后每年有近500名的外国友人来校交流学习。 学院将秉承“博学、精艺、厚德、善行”校训和“特色立校、质量强校、研发兴校、联企活校”办学思路，弘扬崇尚美教育本质，造就彰显美、传递美、创造美的美院特质，让学院和师生因美而名，让崇尚美成为学院的名片，努力把学院建设成为“专注服务工艺美术全产业链发展、产教融合、开放创新、在全国具有较高知名度、特色鲜明”的现代高职院校。

湖南工艺美术职业学院创建于1975年，是全国4所工艺美术职业学院之一、全国100所国家示范性(骨干)高职院校、湖南省非物质文化遗产保护研究基地、湖南省卓越高职院校立项建设单位。学校位于中国中部的湖南省益阳市，背靠会龙山，面向秀峰湖，风景优美，文化底蕴深厚。现有在校学生6800余人，教师400余人。占地358.86亩，校内建筑面积15.6万平方米，教学仪器设备3894.4万元。万兆核心、千兆主干、百兆到桌面的校园网络能够较好地满足师生对现代网络服务的需求。 主要行政机构有：党政办公室、宣传统战部、组织人事处、教务处、学生工作处、招生就业指导处、后勤处、财务处、校企合作处、科研处、保卫处、信息处、纪检监察审计处、工会等。 院系和专业设置 ：顺应“生活艺术化、艺术生活化”的时代旋律，面向湖南工艺美术和现代艺术设计产业，开设了32个高职专业及专业方向，建有服装艺术设计系、环境艺术设计系、装饰艺术设计系、视觉传达设计系、湘绣艺术学院、 湘瓷艺术学院、公共课教学部和思想政治课教学部等四系二院二部。主要专业有服装设计与工艺、装潢艺术设计、广告设计与制作、环境艺术设计、室内设计技术、雕塑艺术设计、动漫设计与制作、时装设计与工艺、时尚箱包设计与工艺、陶瓷艺术设计、湘绣设计与工艺等。建校40年来，学院以准确的办学定位为前提，以科学的办学理念为灵魂，构建了高职类型特色鲜明的人才培养模式，培养了2万多名高素质技术技能型专门人才。面向工艺美术行业需求，开展岗位培训、资格认证和鉴定、学历提升等培训和继续教育服务。 实习条件：现有278个实训室、工艺室和项目教学工作室，校外实训基地152个，非遗大师工作室4个，艺术设计大师工作室3个，央财支持实训基地1个，省级生产性实习实训基地3个。学院不断加强实训基地内涵建设，形成了校企合作、产学结合、工学结合于一体的开放型实习实训体系，能充分满足学院各专业教学需求。 办学特色与创新: 一是创建并全面实施“专业+项目+工作室”工学结合人才培养模式，全面推行项目导向工作室教学，将来自企业的设计、生产项目引入工作室，成效显著，并在全省广泛推广。 二是主动承担非遗传承保护重任，构建了“人才培养、技艺传承、文化研究、创新研发、传播推广”五位一体的非遗传承创新范式，成体系传承发展湘绣、陶艺、竹艺、根艺等民族工艺和优秀文化，引领湘绣等传统工艺美术产业振兴发展。 三是基于网络学习空间，在专业教学、实习实训、学生管理、就业服务等方面开展教育信息化建设探索与实践，取得显著成效。 四是践行“以学生为本”理念，打造“精致校园”“特色校园”“人文校园”，铸造了校园文化特色品牌。 学子风采: 来自全国23个省、直辖市、自治区的莘莘学子是校园内最靓丽的风景。他们在这方土地上探索求真、锐意进取，追逐人生的理想，苦练生存的技能，吟唱生命的赞歌。他们正以青春的智慧与力量，饱满的激情和豪迈的气概，书写着自己美丽的人生诗篇。

本发明公开了一种直拉硅片的内吸杂工艺，包括：(1)在氮气氛下，将直拉硅片以50～100℃/秒的速率升温至1200～1250℃，维持30～150秒，然后以5～50℃/秒的速率冷却至800～1000℃，接着自然冷却；(2)将经步骤(1)处理后的直拉硅片在氩气氛下于800～900℃退火8～16小时。本发明仅包含两步热处理工艺，所需温度和时间比现有工艺的要低，热预算显著降低；另外体微缺陷的浓度和洁净区宽度可以很方便地通过第一步快速热处理的温度、时间和冷却速率得到控制。

成果描述：生产出高中低多种养分浓度的复合肥料。具有投资省，生产成本低，规模化连续生产的特点，是我国肥料工业的重要突破。 其主要工艺性能为不采用磷铵作为磷源，而可采用磷矿为原料，因而省去了磷铵的生产线建设，并可直接得到多种养分的复合肥料。同时没有磷石膏排放，其中的硫组分转化拘溶性硫肥被固定在肥料中。因此这一技术路线具有投资省的优势，同时肥料中已含有缓释成分，因而肥效期长，利用率高。肥料系统也可消耗磷酸中可能出现的含磷废渣。目前已达到3万吨/年的生产规模。市场前景分析：肥料是农业的重要生产资料，本工艺生产的肥料具有部分缓释肥，有效期长，同时成本较低，具有广阔的应用前景。与同类成果相比的优势分析：国际领先