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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
一种移动式可调节式钢构厂房
本实用新型公开了移动式可调节式钢构厂房,包括左侧基座套、中间基座套和右侧基座套,所述升降支柱正面和背面的对称位置固定连接有直齿板,所述直齿板正面靠近左侧基座套、中间基座套和右侧基座套的内腔底部的一侧通过主动轴杆均啮合传动有主动齿轮,所述左侧基座套、中间基座套和右侧基座套均固定连接有脚轮,本实用新型通过动齿轮转动带动直齿板向上或者向下移动,从而可以改变升降支柱与地面的高度,然后使用铆钉嵌入限位孔和契合孔固定其高度,可以根据需求增加升降支柱与地面的高度或者减小,可以提高钢构厂房的适应性,可以在不同高低环
安徽建筑大学 2021-01-12
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美国阿波罗 2025-09-15
聚四氟乙烯改性亲水膜工艺及处理应用
随着城市规模迅速膨胀,淡水资源严重缺乏、工业废水处理率低,城市的生态环境恶化成为制约城市发展的主要问题。以北京为例,数据显示目前人均占有用水量不足300 立方米,不及国际公认的缺水下限的1/3,仅为全国平均水平的1/8。这其中,工业用水量所占的比重很大。而冷却水用量占工业用水的60~65%。因而,解决好冷却水循环回用的问题,可以对城市的发展带来促进作用。在冷却水处理中,需要去除水中的钙镁等结垢性离子。这些离子通常是通过水处理剂使之沉淀,再利用固液分离技术来实现的。传统的固液分离技术(如澄清池等)中存在占地体积大、分离效率低、适用面窄、操作弹性小、对微细颗粒无法去除等缺点。由于传统固液分离技术缺点较多,人们一直关注新型分离技术的开发及应用,因此利用膜实现的微滤技术得到了迅速的发展。微滤技术是利用微孔膜本身极小的微孔(孔径一般为0.1~10 微米)对颗粒的吸附、截留、筛分等作用进行分离。微滤技术的核心为膜材料的选择,在众多的膜材料中,由于聚四氟乙烯(PTFE)不吸水、熔点高(327℃)、使用温度范围广(-200~260℃),具有不燃性及热稳定性、摩擦系数小,尤其具有耐化学性(能耐许多高腐蚀性介质)、耐气候性及抗电性等,因此成为国内外表面过滤首选材料。PTFE 膜极低的表面张力可以降低膜污染,并使膜的清洗操作更为简便。但PTFE 膜的强疏水性却限制了其在水溶液体系处理中的应用。本技术基于配位键合理论对常规的聚四氟乙烯疏水膜进行改性,得到亲水性聚四氟乙烯膜,用于水处理领域中的微滤技术,新技术应用前景广阔。 技术指标:1、过滤后溶液SS<1mg/L;2、可在强酸、强碱、强氧化性、强溶剂性条件下应用;3、操作压力0.05~0.15Mpa;4、处理温度5~150℃;5、处理通量1~1.1m3/m2·hr;6、使用寿命≥1 年。应用范围:可以适用于工厂循环水处理、污水处理及其它涉及固液分离过滤技术的领域。市场分析:随着人们环保意识的增强、各项环保制度规定的日益严格、水资源的严重缺乏,对工业及生活废水的资源化处理已成为当务之急,尤其是对于工业废水的处理迫在眉睫。而本工艺具有过程简单易行、能耗低、分离速度快、分离效率高、使用周期长等优点,因此,本项目具有广泛市场应用前景。效益分析:利用本技术改性的亲水聚四氟乙烯膜,成本较低,整个处理工艺设备简单,投资少,操作成本低,与传统技术相比能耗大大降低,具有显著的经济效益。
北京化工大学 2021-02-01
有机溶剂超深度脱水分子筛膜和成套装备
本项目国际上首次实现了分子筛膜材料的连续化合成。解决了无机分子筛膜材料生产的品质稳定性难题,保障了超低缺陷分子筛膜材料的大规模生产应用。 本项目基于国际首创的微波介电合成技术,通过微波连续镀膜装备的自主研发,进一步强化微波合成过程中的非热效应(如Maxwell-Wagner效应,选键活化效应等),弱化热效应,在国际上首次实现了高质量分子筛膜材料的连续化生产。专家组鉴定意见为:项目自主开发了连续化微波镀膜技术、自动化膜管后处理技术、分子筛膜管质量在线检测技术,并研制了相关生产与检测设备,形成了自动化分子筛膜连续生产线,年产量大于2万平米,合格品率大于99%,优级品率大于90%。这些指标与代表国际领先水平的日本三井造船和三菱化学的数据相比,具有5倍以上的单线产能提升和15%以上的合格品率提升,解决了分子筛膜材料生产的品质稳定性难题。更为重要的是,利用微波合成技术将分子筛膜的构成晶体从微米级缩小至纳米级,极大程度上消除了传统方法无法解决的系统缺陷,优级品分子筛膜表现出世界领先的分离选择性,为分子筛膜超深度脱水应用奠定了重要基础。
宁波大学 2021-05-11
一种纳米花生蛋白高分子复合膜及其制备方法
本发明公开了一种纳米花生蛋白高分子复合膜及其制备方法,包括以下步骤:(1)配制浓度为4mg/mL~12mg/mL的花生分离蛋白水溶液,调节溶液的pH为8‑9静置1‑2h;向花生分离蛋白水溶液中逐滴加入无水乙醇,至混合溶液中无水乙醇的体积分数为40‑80%,静置15‑30min,再加入交联剂,静置交联反应14‑20h,浓缩、干燥,得到纳米花生蛋白颗粒;(2)将基质、甘油用蒸馏水溶解,70‑90℃水浴15‑30min,冷却,得到基质溶液;(3)将纳米花生蛋白颗粒用蒸馏水溶解,得到纳米花生蛋白颗粒溶液,将其移入基质溶液中,调节溶液的pH为10‑12,真空脱气5‑10min,制膜,干燥,即得。本发明制备的纳米花生蛋白高分子复合膜的机械性能和阻水性能得到了显著的改善,可广泛应用于包装工业。
青岛农业大学 2021-04-11
聚合物-钾盐-碳纳米管复合膜材料及其制备方法
本发明涉及一种具有高介电常数的聚合物-钾盐-碳纳米管复合膜材料及其制备方法。该方法是将聚合物聚偏氟乙烯、钾盐和碳纳米管原料按设计质量比称量混合;在混合料中加入有机溶剂得混合液,将所得混合液均匀地倾倒在干净的平整玻璃片上,置于恒温箱中蒸发其中有机溶剂而成厚度为50~150μm的聚合物-钾盐-碳纳米管复合膜材料;该复合膜材料其相对介电常数在1kHz下高达103~106。本发明所制备的聚合物-钾盐-碳纳米管复合膜材料具有广泛的应用前景,可应用于聚合物电解质膜等。
四川大学 2021-04-11
纳米石墨烯-碳纳米管-离子液体复合膜及其制备与应用
本发明公开了一种纳米石墨烯-碳纳米管-离子液体复合膜及其制 备与应用,该纳米石墨烯-碳纳米管-离子液体复合膜的厚度为 4000nm 至 6000nm,该纳米石墨烯-碳纳米管-离子液体复合膜由多个石墨烯片 层相互叠加形成,相邻的两个所述石墨烯片层之间的间距为 20nm~ 50nm;相邻的两个所述石墨烯片层之间均分散有碳纳米管和离子液 体。本发明所述的复合膜比表面积高,并且该复合膜具有良好的电化 学活性,可广泛应用于纳米
华中科技大学 2021-01-12
抗细菌生物膜活性的YycG组氨酸激酶抑制剂新型药物
● 项目简介:细菌生物膜是细菌互相粘连形成的模样物,对大多数抗生素耐药,其耐药性比浮游菌可高达100倍。近年来细菌生物膜疾病日益严重、治疗难度极大,目前尚无抗细菌生物膜药物上市。YycG/YycF双组分信号转导系统对细菌的生长和生物膜形成具有重要的调控作用,可以作为理想的药物靶标筛选抗生物膜先导化合物。对先导化合物优化改造,评价其药效,研究候选药物的药代动力学特征并对其安全性进行初步评价,探讨其成药性,可能产生创新性强、具有自主知识产权的候选新药。● 应用前景:通过生物信息学分析,在表皮葡萄球菌全基因组中共发现了16对双组分信号转导系统。选择其中一组YycG/YycF 系统中的组氨酸激酶YycG的保守功能域HATPase_c作为候选抗菌药物靶点,通过高通量虚拟筛选获得了具有抑制生物膜作用的小分子化合物,能够可特异性地作用于葡萄球菌属等革兰阳性球菌,对革兰阴性菌无抑菌作用,且对哺乳类细胞毒性作用低。对表皮葡萄球菌已形成生物膜中的细菌具有杀伤作用,同时也可使细菌生物膜的结构发生改变,很好的抑制了生物膜的形成。以其中两个小分子化合物作为先导化合物,进行结构优化改造,已经获得30个结构新颖的衍生物。通过表皮葡萄球菌生物膜杀伤实验证明,其中5个化合物的MIC,MBC和抑制生物膜浓度均不同程度的优于先导化合物。化合物H5-10的MIC,MBC和抑制生物膜浓度分别达到1.5,3.1,25μM。目前该项目的技术水平居于国内领先、国际先进水平。本项目已申请并获得授权2项国家发明专利。
南京工业大学 2021-04-13
高选择高渗透分子筛膜渗透汽化分离装置研制和集成
渗透汽化分离过程不受汽液平衡的限制,因而在传统分离手段难以分离的恒沸物分 离、微量水脱除等方面具有独特的优越性。透汽化技术具有以下优点: 1)高效;2)运 行成本低,低能耗,一般比恒沸蒸馏法节能1/2~2/3,投资仅为蒸馏操作的50~60%; 3)产品质量好;4)绿色环保;5)过程简单,操作简便,便于放大和集成;6)可分离 近沸物、共沸物和恒沸物。
同济大学 2021-04-13
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