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基于物联网的塑料片材挤出机关键技术及产业化
主要技术内容: (1)提出了基于神经网络的多电平 SVPWM 控制技术,研发了基于 FPGA 技术的多电平 SVPWM 控制器,实现了塑料片材挤出装备驱动电源的高效性。采用神经网络技术,实现参考电压矢量所在区域判断及矢量作用时间计算,降低了计算量;将多电平 SVPWM 控制器集成到一片 FPGA 芯片上,为挤出装备用交流电机驱动控制提供高性能的专用 SVPWM 控制器,可以直接与通用变频器对接。 (2)提出了分离型螺杆结合 CRD 分散混合器的高速螺杆技术,提升了挤出效率及效果;研发了塑料片材挤出螺杆高频电磁感应加热装置,有效降低了挤出机运行能耗。将常规三段式螺杆设计成五段式,改变了传统螺杆直径对挤出产量的限制。在螺杆机筒外壁上缠绕电流线圈,线圈外再包覆隔热层,线圈两端连接控制线圈电流的高频电源模块;在常规加热瓦加热的基础上,通过电磁感应原理使螺杆产生热量,使得螺杆及螺杆机筒同时加热,缩短了机筒内聚合物塑化时间、降低了能耗。 (3)提出了面向塑料片材挤出成套装备运行过程的全息生产车间制造物联感知技术,开发了成套装备运行的全息感知系统。构建了 RFID-WSN 数据采集集成网络,提出了 LZM - WKPSO 优化算法,在保证覆盖率的前提下使干扰最小;借鉴昆虫协作机理,提出了基于昆虫协作机理的源节点选择概率算法,最大化降低了网络能量消耗。(4)提出了塑料片材挤出成套装备多目标柔性资源优化调度模型,研发了塑料片材挤出装备精益管控软件平台,实现了成套装备的高效能运行。建立了多目标柔性资源优化调度模型,采用重力粒子群混合优化算法进行求解。按照 SOA 思想,设计了集成平台;开发了塑料挤出成套装备运行功能模块,并与底层全息车间无缝集成,形成塑料挤出成套装备精益管控平台。 行业意义: 本项目针对高效能塑料片材挤出装备的关键技术取得了创新性成果,解决了我国塑料片材挤出装备业目前普遍存在的高能耗、高污染、低附加值、低劳动效率等问题,提升了塑料片材挤出装备的自动化与信息化水平,促进了塑料片材挤出装备的自动化、信息化深度融合;完成了塑料挤出装备产业技术上的跨越式发展,极大地推动了塑料挤出装备产业结构的优化升级,实现了产业结构由高消耗向高效率的转变。 获奖情况:2015 年获中国商联联合会科学技术进步奖特等奖。 成果的技术指标、创新性与先进性: 目前市场上还没有完全一样的同类产品出现,国外主要有德马克、克虏伯、巴顿菲尔,日本的住友重工等公司在致力于开发塑胶挤出装备产品,但是他们开发的还是将单一系统的简单组合,无法从单机与成套装备精益化管控两方面集合提高系统的能效。由于本项目是从单机关键设备能效优化设计和成套装备精益化管控能效优化设计两个方面入手,开发料挤出成套装备,产品具有能耗低、效率高等特点。综上所述,本项目产品目前拥有先入的一定优势,竞争对手在技术方面无法与本项目产品直接竞争。 本项目产品具有如下技术和性能优势: (1)螺杆的速度从同行的 100 转/分钟提高到 200 转/分钟,挤出量从类技术的 200kg/h 提升 400kg/h;挤出效率的提升导致能耗降低 10%左右;同类技术目前直径 105mm 的螺杆需要配置 115KW 左右的电机,而本项目技术只需要配置90KW 左右的电机,降低了能耗。 (2)螺杆高频感应加热装置使得加热系统能耗降低 15%左右; (4)克服了同类技术在高速混合挤出时混合效果差导致温度不均衡、色差大等问题,提高了制品的品质; (5)生产工艺数据自动数采率 95%以上; (6)生产效率提高 30%左右;优等品率提高 20%;产能提高 1.5 倍; (7)填补国内针对塑料挤出装备生产过程的精益化生产软件的空白; (8)本项目实现生产流程的闭环优化,现有的 ERP、MES 系统则为开环控制; (9)本项目的软件平台有效提升了塑料挤出成套装备的附加值。 技术的成熟度: 相关技术已经形成产品,在广东达诚机械有限公司及其下游企业进行了产业化。 项目成果转化造价:130 万元; 投资预算:硬件成本(不包含塑料片材挤出机本体部分)85 万元;软件开发45 万元。 成果应用范围:塑料包装行业、包装机械行业。 应用案例及单位:成果在广东达诚机械有限公司等行业龙头企业进行了产业化,并在广东、江浙等地区的 10 多家塑料企业进行了推广应用。 经济和社会效益:项目成果能够有效降低能耗 25%,提高生产效率 30%左右,使得企业投资效益大幅度提升。近 3 年来,据不完全统计,累计新增产值约 67206 万元,新增利润 5040 万元,新增税收 2872 万元。项目成果解决了我国塑料片材挤出装备业目前普遍存在的高能耗、高污染、低附加值、低劳动效率等问题,提升了塑料片材挤出装备的自动化与信息化水平,促进了塑料片材挤出装备的自动化、信息化深度融合;完成了塑料挤出装备产业技术上的跨越式发展,极大地推动了塑料挤出装备产业结构的优化升级,实现了产业结构由高消耗向高效率的转变。 
江南大学 2021-04-13
猪、鸡和鸭预混料、浓缩料和全价配合饲料生产技术
猪、鸡和鸭预混料、浓缩料和全价配合饲料配方,根据猪、鸡和鸭的生理需要和营养标准精心设计并经反复实验而定,以这些配方生产的产品可达到国内外最优同类产品的生产效益,并可获得更好的经济效益,因此具有很强的市场力,是非常成熟的技术,如生产肥育猪浓缩料、乳猪颗粒料和蛋鸡浓缩料的试生产产品分别达50万吨、10万吨和20万吨以上,具有很好的用户口碑。/line如果主要生产粉料(预混料、浓缩料),仅需要粉碎机和混合机,生产工艺简单,若年产5000吨,设备投资5万元左右。若要生产颗粒料(乳猪料、肉鸡料、肉鸭料)尚需要锅炉房和制粒机,若年产5000吨,设备投资10万元左右,若粉料和颗粒料同时生产的话,总投资15万元左右。若按此规模生产,年利润可达300~500万元,并可解决20名左右的劳动力就业,并可推进农副产品消耗,因而有很好的社会效益。若规模进一步扩大,则效益更为可观。
南开大学 2021-04-10
网络视频和电视节目的在线查询和播放控制方法及系统
本发明公开了一种基于移动终端的网络视频和电视节目的在线查询和播放控制方法,包括:服务器端提取并存储互联网视频网站上的视频信息;服务器端利用视频信息中的视频源网页地址,获取视频源网页源数据,从而提取视频源真实地址并存储;服务器端根据电视节目预告网站网页数据编排,提取节目预告信息并进行存储;移动终端作为客户端通过网络视频提取信息进行在线查询获得视频信息,以进行在线播放,通过节目预告信息进行在线查询并遥控电视机进行电视节目播放。本发明还公开了一种在线查询和播放控制系统。本发明通过对网络上的各类视频源信息或
华中科技大学 2021-04-14
机械结构和零件的抗疲劳设计和抗疲劳制造技术
通过结构的局部强度和强度场把结构抗疲劳设计和抗疲劳制造技术有机的耦合起来,为结构的材料、毛坯、热处理、强化工艺等的要求设计提供了理论依据。基于结构和零件的局部强度和强度场提出了材料要求设计、毛坯要求设计、热处理强化要求、工艺强化要求的设计理论和方法。提出了基于毛坯-制造-产品的热处理硬度场的设计要求,包括热处理表面硬度、硬化层深度、芯部硬度以及硬度度等。提出了基于制造工艺-热处理-产品的毛坯结构尺寸和力学特性要求设计,通过控制毛坯的力学特性进行工艺设计,提高产品的
上海理工大学 2021-01-12
材料学院周欢萍团队和张艳锋团队在钙钛矿太阳能电池的重要进展
《科学》报道材料学院周欢萍团队和张艳锋团队在钙钛矿太阳能电池的重要进展。
北京大学 2025-01-14
边缘智能和云端融合技术
本技术实现了“云-边-端”融合的分布式计算框架。基于演化知识图谱融合大规模端设备采集的异构数据,为云端智能决策提供数据支撑。利用基于分支网络的边缘智能技术,满足智能终端输入数据的高精确度、近实时推断分析处理需求。通过面向群智学习应用的端、边缘和云分布式协同训练优化关键技术,在保障终端数据隐私前提下实现云边端环境下的大规模高效分布式模型训练。
东南大学 2021-04-11
和软化技术及配套材料
成果描述:系统研究从源头消除或削减制革过程氨氮污染物的科学方法和技术原理,构建了无铵盐脱灰和软化技术,并研究开发了3种配套化工材料,为从源头消除/削减氨氮排放提供了科学依据和技术支撑。 研究开发的高效无氨脱灰材料具有优良的pH缓冲性、良好的脱钙能力和较好的渗透性,用于制革脱灰,脱灰裸皮品质良好,氨氮排放量降低95%,总氮排放量降低90%。 研究开发的无氨软化助剂与现有的软化用蛋白酶制剂一起应用于皮革软化工艺中,能大幅降低软化废液中的氨氮浓度,有效脱除脱灰裸皮中的钙,促进蛋白酶制剂对皮蛋白质的水解。 在该方向已获得国家授权发明专利2项,开发的材料已在我国皮化龙头企业成功中试。市场前景分析:应用领域:制革工业;该成果可转让给皮化企业或直接在制革企业推广应用。 市场需求:加工生产牛、羊、猪原料皮的制革企业都需要脱灰、软化产品,而随着企业环保意识的增强及各级政府环保执法力度的提高,高效、安全的无氨脱灰和软化产品的需求量正日益增加,无氨脱灰和软化产品必将逐渐取代常规的铵盐产品。与同类成果相比的优势分析:研究开发的高效无氨脱灰材料具有优良的pH缓冲性、良好的脱钙能力和较好的渗透性,用于制革脱灰,脱灰裸皮品质良好,氨氮排放量降低95%,总氮排放量降低90%。 研究开发的无氨软化助剂在软化中的脱钙效果优于硫酸铵。无氨软化废液的总蛋白质浓度明显高于铵盐软化,而羟脯氨酸浓度并未显著升高,表现出良好的使用安全性。 国内领先。
四川大学 2021-04-10
OLED,梦幻显示和照明技术
作为显示和照明的器件,有机发光材料是最重要的材料。有应用价值的发光材料必须具有高的发光量子效率、良好的载流子传输特性、成膜特性和热稳定性。而在OLEDs中荧光材料只能利用占25%的单重激发态的能量,其量子效率最高只能达到25%。而磷光材料能够利用三线态的能量,理论上量子效率最高可达100%。其中铱配合物是电致磷光材料中最具潜力的发光材料,目前商用显示和照明器件用得绿光和红光材料就是铱的配合物
南京大学 2021-04-10
水泵设计和水泵节能改造
水泵叶轮是决定水泵性能的关键部件,采用全三元黏性正问题计算与反问题设计迭代进行水泵叶轮设计,是目前国际通行的高性能叶轮的设计方法。 全三元黏性正问题计算是应用全三元CFD理论和技术直接求解叶轮内流场参数,其主要特点是(1)采用了全三维粘性流体力学模型;(2)求解控制方程组的离散方法采用了适合工程应用的有限体积法;(3)采用成熟的网格划分技术和前后数据处理技术,求解出泵内三维粘性流场的速度分布、压力分布及其它流动特征参数,为反问题设计提供依据。 反问题则是根据实际运行需要流量、扬程、功率和效率等工况参数,以及流动控制边界条件等要素,设计水泵叶轮和蜗壳等过流部件的几何尺寸和形状,从而实现对叶轮内流动特征的控制。 根据上述水泵叶轮研究设计思路,分析研究水泵实际运行工况,对低效率叶轮的叶片形状、叶片进出口几何形状、叶轮前后盖板几何形状做设计改进,达到减小损失、提高效率的效果。 购买了PHOENICS、FLUENT、NUMECA等商用CFD软件,购置了联想1800集群式计算机系统,采用“两类流面”理论编制了叶轮设计软件,提高了设计水平,缩短了产品开发周期,部分成果已经为企业采用。
上海理工大学 2021-04-11
纳微胶囊技术和产品
纳微胶囊技术即将活性物质(芯或内相)用各种天然的 或合成的高分子化合物连续薄膜(壁或外相)完全包覆起 来,而对目的物的原有化学性质丝毫无损,然后逐渐地通过 某些外部刺激或缓释作用使目的物的功能再次在外部呈现出 来,或者依靠囊壁的屏蔽作用起到保护芯材的作用。 鉴于纳微胶囊化技术带来的实用价值及其在众多领域中 的应用前景,已经越来越受到人们的关注,目前对纳微胶囊 化技术的研究主要集中在开发性能更优的纳微胶囊产品、新 的纳微胶囊制备方法、更佳的乳化方法、更合适的壁材以及 纳微胶囊性能的评价方法等。此外,为了从理论上对微胶囊 的研制进行指导,人们通过建立数学模型并运用先进的检测 手段对纳微胶囊的形成机理、芯材的释放机理进行了更深入 的研究。我国研究人员对微胶囊技术的研究虽然起步较晚,但已取得了很大的进步,在医药、食品、染 料、涂料、纺织、细胞移植等领域进行了一定的实际应用和较深入的研究,不过与国外相比还存在较大 差距,特别是对成囊机理的分析,新技术、新设备的开发,药物控释、缓释及靶向释放等方面的研究还 很不足。 本项目组已研发出多款纳微胶囊技术: 1. 多壁材纳微胶囊技术:采用酪蛋白
中山大学 2021-04-10
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