负责人：彭学院 所在学院：能动学院 一、项目简介 油田伴生气是天然气资源的一种，由于油田伴生气的量一般较小，可利用的压能较低，在过去往往被误认为是没有价值的天然气，常采用直接燃烧的方法处理，这样造成极大浪费，同时也是温室气体排放的“贡献者”。近年来，清洁生产、节能降耗日益受到重视，伴生气回收利用已成为迫切的生产需求。油田伴生气回收为我国的油田节能事业开创了一个新思路，这既是一项前景广阔的新兴事业，也为实现我国总体节能目标创造了条件。 针对这一生产需求，凭借在压缩机领域的技术优势，该团队研发出一种新型专利产品—全封闭喷油涡旋压缩机组，专门用于低压小流量伴生气的增压。涡旋压缩机是目前可靠性最高的一种压缩机机型，广泛应用于制冷、空调及热泵系统中，其设计寿命一般超过10年，而且几乎免维护。美国 Emerson 公司已成功应用于油田伴生气、气井天然气、煤层气、LNG 储罐闪蒸气回收，仅 2003~2006 在北美用于油田伴生气回收的机组就有400多套，机组成本回收周期不超过2年。西安交大压缩机研究所针对油田伴生气及煤层气集气增压中的技术瓶颈，吸收国外先进技术，开发出具有自主知识产权的全封闭喷油涡旋压缩机组，专门用于要求可靠性高、免维护的油田伴生气、煤层气集气增压。 WX 系列天然气压缩机组主机采用全封闭结构涡旋压缩机，通过合理的油路设计，解决了压缩腔内部冷却和机械部件润滑的问题。考虑到油井现场的实际条件，全封闭喷油压缩机组已经实现了停开机、排液、排污、进排气超压、油气温度等全部自动控制，并且通过加入远程传输，进行实时监控，做到无人值守，免日常维护的目标。 图1 机组流程图 二、产品性能优势 1.技术优点 1）针对油田伴生气典型气量范围1120-3400m3/d，涡旋压缩机具有独特优势，采用全封闭喷油涡旋压缩机单机或多机并联机组，能够在很宽流量范围内高效可靠工作。 2）涡旋压缩机结构简单，体积小，基本无易损件，可保证机组具有较高可靠性，且易于撬装，以适应油井分散且长期无人职守的需要。 3）通过回收利用伴生气，可大幅提高油井产油量，尤其对于开采后期的油井，效果显著。 4）该技术与装备可推广应用于煤层气回收、油罐气回收、常规气田增产等领域，具有显著的节能效果和减排意义。 2.设备优点 1）可靠性高、寿命长 易损件少，异常工况的保护完善，可靠性远高于活塞式压缩机；涡旋压缩机设计寿命普遍超过10 年。 2）安全性高 全封闭的压缩机结构，不存在轴封泄漏，按照防爆要求设计；全流程完善的压力、温度、天然气浓度监控系统，杜绝隐患。 3）全自动化 采用西门子 PLC 机组自动化程度高，完全做到无人值守；用户只需执行开机操作，控制系统会自动完成其余工作；根据不同用户的实际需要，调整控制程序。 4）实时远程监控 数据中心随时能够收到各处机组运行中相关实时参数；远程记录和分析运行状态，远程启停机。 5）模块化设计 撬装外观，便于设备在不同场地转移；可根据实际需要，选择多机组串并联组合使用。 6）主要技术参数 吸气压力范围：-0.02~0.4MPaG，可提高到1.0MPaG。 排气压力范围：0.5~2.0MPaG，根据需要，排气压力可达3.0MpaG。 单台机组流量：进气压力为大气压力时，流量600~2000Nm3/d；进气压力为0.4MPa时，流量3000~10000Nm3/d。 工作环境：温度-30~50℃、湿度0~100%的环境下工作，不需要提供冷却水。 防爆等级：ExdIICT4 三、市场前景及应用 1. 油田伴生气回收 油田开采中的凝析气、套管气，通过简单油气水三相分离，除去液态水、油及固体杂质后，可直接进入涡旋压缩机机组增压，然后送入气体管网做进一步处理，也可注入油气混输管网送到处理站集中处理。 青西油田作业区窿103井日产油10.4吨，含水65％，原油由于乳化严重无法改入集输系统进行密闭混输，因此该并前期采取原油进罐，伴生气放空燃烧。该井日产伴生天然气1400m³-1600m³，井口有立式油气分离器，分离器之后带储藏罐，目前的伴生气从储气罐出来后被点火烧掉，造成极大的浪费。 项目实施后预计可回收油气伴生气156.2万Nm³/年，折合标煤为2077吨；设备运行消耗电能为40.93万kWh/年，折合吨标煤为140吨；由此可得出，每年可减少能源折合吨标煤约1937吨。目前设备运行正常，回收达到了预期效果。 2. 气井气回收 机组集气增压后，可送入附近管网，或者将多台机组回收的气体送入集中处理站，并根据流量大小，采用下列措施之一： 1）燃气发电； 2）供作业区采暖； 3）进行轻烃回收后用CNG 压缩，再送到CNG 加气站； 4）进行轻烃回收后液化成LNG，再作为商品销售。 3. 煤层气/页岩气回收 煤层气回收利用中需要用压缩机将气体收集增压到2MPa 以下，高可靠性、高安全性的涡旋压缩机是最合适的一种机型。 4. BOG压缩 BOG（闪蒸气）压缩机是LNG系统基本设备，用涡旋压缩机组压缩BOG气体在北美已有成功应用。 四、技术成熟度 □概念验证 □原理样机 £工程样机 R中试 £产业化 在多项国家自然科学基金以及国家“863”高技术研究项目等研究课题的资助下，已在能源高效利用领域开展了大量的基础研究工作和技术开发工作。 1)通过完成国家自然科学基金项目及 国家“863”高技术研究项目，研制了油田用两相混输泵，性能稳定； 2）与国内最大的压缩机制造企业沈鼓集团合作，完成了“863”高技术研究项目“加氢站用高压无油氢压缩机的研究与开发”，研制出压力高达40MPa的氢气压缩机，该压缩机也能用于包含天然气等在内的其它介质的压缩与输送。 五、合作方式：面议 （1）独占（设备+技术转让），设备费用50万左右、技术转让费在250万-500万； （2）设备+技术服务，费用在50万左右。

该技术经过反复试验研究，在高温含有焦油气的环境中进行了验证，系统总除尘效率高达 99.9%，并能完全除去 10μm 以上的粉尘，技术成熟度达到 TRL 第六 级。 已经申请发明专利 2 项。

管壳式换热器在现代工业中占有十分重要的地位，特别是在动力、能源、化工、空调制冷、石油、冶金、核能等工业领域中应用极为广泛，它是工艺流程中的一种主要设备。传统的弓形折流板换热器存在流动死区，易结垢，无法充分利用传热面积从而导致传热系数低，压降大，管束易产生流体诱导振动等缺点。高效的管壳式换热设备能从多方面节省能源的消耗：一方面可以节省驱使换热器中冷热两种流体的运动所需的功耗，同时换热面积的缩小可以减少生产换热设备所需的能耗以及原材料，有效的结构形式还可以减少换热面结垢的可能性，延长运行周期。因此换热设备的高效强化是实现我国过程工业节能的关键因素之一。据统计，管壳式换热器大约占世界换热器市场总份额的35–40%，且在石油、化工领域管壳式换热器能占到高达70％的份额。因此对螺旋折流板管壳式换热器进行推广应用对于节能具有重要的意义，可以创造巨大的社会效益和经济效益。 上世纪末提出使用螺螺旋折流板支撑结构代替传统的弓形折流板支撑结构可以显著降低壳侧压降，也有利于强化换热，具有良好的综合性能，虽然近十余年中国内外对于螺旋折流板管壳式换热器开展了较多的研究，但现有的公开发表的资料中未见到有关螺旋折流板换热器的完整的设计方法介绍。本技术基于本课题组大量的试验与数值模拟研究并参考相关公开发表的文献，开发一套完整的热力设计方法和软件。 该项目是在教育部重点课题和“973”项目的大力支持下，经过多年的努力完成的。针对单壳程多管程单相介质流动换热的螺旋折流板管壳式换热器所开发的热力设计软件，该软件拥有完全的自主知识产权。本软件采用VB6.0、EXCEL2003和FORTRAN混合编程。VB形成可视化操作界面，可视化数据输入输出，实现数据传递功能；调用FROTRAN语言编制的可执行程序读取所需数据完成核心计算；调用EXCEL软件进行相关数据的保存和输入输出管理。

传统触控传感器使用IT0透明导电膜，IT0透明导电膜存在工艺复杂（中国 目前以从日本进口为主，国内尚不能高品质自主生产）、价格高昂（IT0核心材 料钢为稀有金属）、不能弯折等缺点，基于智能交互设备数量的急剧增加、交互 场景、方式需求增加等原因，触控行业一直在积极寻找替代IT0的新型材料。 重庆大学能源与动力工程学院孙宽研究员团队，通过多年在导电材料领域的深入 研究，使用有机聚合物作为基础导电材料，在低温环境下涂布制作出了柔性透明 导电膜。这种新型柔性导电膜不仅拥有与IT0同等的光电表现，比IT0成本更低，而且具备强柔性的优势，可在触控产业链里对IT0进行有效替代，为未来智能设 备创造更多的触控形态和交互方式。

复合三坐标测量机是融光、机、电为一体的新型检测设备，在该测量系统中重点解决了 优化运用接触、影像与激光三种传感器同时对复杂对象的空间几何参数进行复合测量的三坐 标机应用技术难题。实现了综合利用经典接触式和非接触式激光与图像测量技术各自的优势, 对外形结构及表面材质特性复杂的被测物体进行复合式全自动测量，在制造业中具有非常好 的的应用价值。所形成的三坐标控制器技术与复合测量软件等核心关键技术在三坐标机及位 移测试仪器及加工设备的升级改造中具有重要的推广应用价值。该技术成果已通过国家相关 部门的验收并已投入生产使用，为国家重要产品的质量保障提供了坚实的技术支持。形成了 具有自主知识产权的关键技术成果，已获得3项国家发明专利授权，公开发表相关学术论文 20篇，已被SCL EI检索的学术论文12篇。

本成果主要针对我国机械、航空、航天、船舶和国防武器等工程领域重要装备核心基础 部件及系统迫切需要解决的共性关键技术难题，在国家自然科学基金、国家航天关键技术和 重庆市支撑计划等重点科技项目资助下，在特殊与极端环境下的高性能机电传动及系统研究 方向，通过十多年潜心研究，发明并研制出基于高可靠精密滤波传动技术及系统的高新产品。 主要创新性成果如下： 1. 发明了具有人体关节功能的高可靠精密滤波传动技术，研制出高可靠精密滤波减速器, 该传动机构在高传动精度范围内具有人体关节功能的自适应变形协调控制能力，能有效过滤 和降低动力传递与运动变换过程中的波动、振动和噪声，攻克了高精度与高可靠之间难以兼 顾协调的关键技术瓶颈。 2. 发明并研制出高可靠精密滤波驱动装置与工业机器人集成系统，创造性地解决了传统 驱动装置在满足动力传递与运动控制精度的同时难以确保其高可靠性的关键技术难题，并成 功应用于工业机器人和国防武器等重要装备。 3. 发明并研制出基于高可靠滤波传动技术的智能型水润滑橡胶合金轴承、高弹性橡胶合 金联轴器及传动系统，使得船舶推进系统艇轴具有人体关节功能的自适应变形协调精确对中 控制能力，有效降低了振动噪声和无功能耗，大大提高了动力推进系统核心基础部件的可靠 性和使用寿命。 4. 发明并研制出基于高可靠精密滤波传动技术的工程复合材料精密成形数字制造装备 及系统，具有感知、分析、推理、决策等可适应协调智能控制功能，能显著过滤掉精密成形 过程中控制参数的波动，有效保证精密成形产品的可靠性和性能一致性，实现了面向用户需 求的高性能传动件大规模优质高效生产。 该成果在高精度、高刚度、高可靠、长寿命、低噪声、无污染、智能化、高功率密度等 高性能传动件及系统的创新设计制造理论和方法，特别是在高精度与高可靠的协调、高刚度 与高精度的协调、特殊与极端环境下摩擦学与动力学优化、精密加工制造及产品可靠性与性 能一致性等关键技术方面有重大突破，取得了多项具有自主知识产权的重要创新成果，获国 家授权发明专利38项、软件著作权3项，发表论文165篇（SCI、EI收录128篇），被有 关部门组织专家会议鉴定为国际领先水平，并分别获得重庆市和教育部技术发明一等奖。 该成果对打破工业发达国家的技术垄断和封锁，满足我国对高性能核心基础部件及系统 的重大需求创造了关键科技条件，其成果已应用于中国航天科技和中国船舶重工等100多 个单位有关重要装备，创造性地解决了中航工业XX公司多个规格型号产品失效问题，并为航天工程XX项目成功实施提供了理论与技术支撑，产品性能指标达到并部分超过美国 MIL-DTL-17901C军用标准，合格率100%,提高生产率170%,节约用电85%,节省贵重 原材料46%,出口欧美等30多个国家。近三年累计销售额26878万元，利润4626万元， 税收1591万元，取得巨大经济和社会效益，有望发展为高端装备制造业与新的经济增长点。

本成果主要针对小城镇污水处理过程开发的，包括预处理一体化模块和 污水处理曝气生物滤池一体化模块两个模块。可分别进行小城镇污水处理，也 可同时使用提高小城镇污水处理效果。相比传统的污水厂处理模式，污水处理一 体化设备集成各个工艺构筑物的功能，工艺流程简单，无需设计、土建施工等环 节、占地少、投资低、运行管理简单，更适合小城镇污水的处理。 针对小城镇小水量污水特点，开发了一种小城镇污水预处理一体化设备。 该设备集成旋流沉砂、折板絮凝、两段折流斜板沉淀等多种工艺和功能于一 体。该设备能实现污水中的泥(砂)水分离，并能较好去除污水中非溶解性 CODcr及TP。该设备的开发应用实现了分散式小水量污水处理的高效能、低投资 和模块化，解决小城镇污水处理的难题。设备的抗进水水质冲击能力较强。污水 预处理一体化设备吨水电耗费用仅有0. 007元，投资为215.9元/吨。曝气生物 滤池是今年来收到广泛关注的污水生物处理新技术，具有占地面积省、处理效率 高和运行管理方便等特点，成为处理城镇污水的使用技术之一。因此研发了曝气 生物滤池一体化模块，采用直接按设计流量连续进水的方式启动快捷，管理方 便。本模块主要以去除COD、SS和氨氮为目的，好氧层厚度为1.95m。水力停留 时间9h,气水比9：1为经济曝气量。SS去除率保持在90%左右，可达一级B类标准。 气水比为12： 1时，可有效去除氨氮。该设备可高效去除有机物、悬浮物和氨氮, 也可以通过改变填料高度、气水比、反冲洗水量等，符合低耗、高效、灵活的要 求。

针对电解猛渣的安全堆存、无害化处理以及资源化利用关键技术问题，课 题组研发了一种电解镒渣胶结固化技术，实现电解镒渣中镒和氨氮进行胶结固化，有效降低镒渣中镒和氨氮迁移性，有利于镒渣的安全堆存。 市场及经济效益分析：针对电解猛渣的无害化处理，国内外主要采用生物浸取、清洗等方式，但 是这些方法都存在成本高等问题。基于以上情况，电解镒渣胶结固化关键技 术的研发将有利于镒渣中有害物质赋存形态的转化以及电解镒渣的无害化处 理。

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产品详细介绍技术与设计2模型教具（教师用）35001板凳组件模型35002房屋模型35003纺车模型35004桥梁模型35005塔式起重机模型35006液压控制系统模型35007硬币分拣流程模型35009红绿灯控制系统模型35011恒温控制箱模型35012水塔水位自动控制模型技术与设计2实验学具（学生用）35001板凳组件模型35002房屋模型35004桥梁模型35007硬币分拣流程模型35010红外发射接收电路模型（活动项目：超市自动迎宾控制装置）80551升旗定时控制装置设计与制作套件80555常见控制方式认知及应用套件（活动项目：简易控制装置）80559台灯散件（活动项目：可调灯）80561结构设计套件（活动项目：相片框）80566车辆模型制作流程设计套件80567流程设计套件（活动项目：盖房子）80568系统特性分析套件（活动项目：自行车）板承压试验套件结构与力认知及应用套件（活动项目：拱桥的受力分析）结构与稳定性认知及应用套件（活动项目：稳固的人字梯）结构与强度认知及应用套件（活动项目：结构框架套件）结构稳定性探究套件（活动项目：不同垒法的墙）不稳定性结构认知及应用套件（活动项目：跨栏架）结构稳定性套件（活动项目：篮球架）结构与功能认知及应用套件（活动项目：折叠椅）系统分析及优化分析套件（活动项目：旋转木马）清洁车设计套件控制系统反馈设计套件（活动项目：视力保护提醒报警器）电子控制技术模型教具（教师用）35008光控路灯模型35010红外发射接收电路模型电子控制技术实验学具（学生用）35008光控路灯模型35010红外发射接收电路模型（活动项目：来人提醒”欢迎光临“）80552光敏报警电路80553遥控小车设计与制作套件80554晶体三极管开关特性试验套件80556红绿灯控制设计套件80557常见继电器认知与应用套件（活动项目：低压控制高压）80562磁敏传感器应用套件80569常见电子元器件特性认知套件（活动项目：频闪灯）80570半导体开关特性认知与应用套件（活动项目：公司主管安全钥匙）80571基本数字电路认知与设计套件（活动项目：保险箱密码锁）80572恒温控制系统设计套件旋转彩灯电路设计套件电子音乐门铃认知与设计套件自动检测计数系统设计套件位移自动调节系统设计套件简易机器人模型教具（教师用）35013简易机器人模型35014机械传动模型智能路口交通信号灯演示模型搬运机器人制作套件爬行机器人制作套件分拣机器人制作套件服务机器人制作套件简易机器人实验学具（学生用）35013简易机器人模型35014机械传动模型（活动项目：常见的四种机械传动方式）80558电动机械手制作套件80563力敏传感器应用套件80564气敏传感器应用套件80565声敏传感器应用套件80573单片机简单应用套件（活动项目：电风扇）80574简易机器人制作套件（活动项目：寻迹、避障、灭火机器人制作套件）齿轮箱组合设计套件独轮车设计套件毛巾架设计套件雨刮器设计套件舞蹈机器人制作套件趋光机器人制作套件电话：0513-8160127181601272EMAIL：ntjyskj@yahoo.com.cn网址：www.ntjys.com.cnQQ:979322621