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四辊精密冷轧机
由北京科技大学机械和信息两学院与上海冶金设备总厂联合开发的四辊精密冷轧机已经在生产上成功应用多年。对厚度0.1mm的带钢,厚差在±4μm以内。主传动稳速精度<1%。经上海市科委鉴定,达国际先进水平。获上海冶金科技一等奖。其主要技术特点如下: 采用支承辊传动,工作辊直径小;采用整体式机架,增大轧机刚度;采用快速换辊装置,提高工作效率。 采用全液压推上AGC装置,位置分辨精度<1μm,频宽11.87HZ。 备有辊缝仪直接测量辊缝系统,当量刚度提高2.8~12倍。 计算机控制采用实时多任务系统,具有监控AGC,予控AGC,张力AGC,恒张力复合控制,加减速补偿,支承辊偏心补偿,操作自动化等系统功能。 应用范围:可用于一般带钢、薄带钢、和有色金属带材生产。
北京科技大学 2021-04-13
精密铸造成型技术
上海交通大学 2021-04-13
多维曲面激光精密测量系统
多维曲面激光精密测量系统包括基于激光位移精密传感器的测量机构和数据采集与分析软件系统。能够对直齿轮、斜齿轮、圆锥齿轮和弧齿圆柱齿轮以及叶片、蜗轮、蜗杆等复杂曲面零件进行非接触式快速测量;软件系统能够实现对复杂曲面零件模型任意截面数据的提取与测量路径自动编程,并且对测量数据进行各项误差分析。
扬州大学 2021-04-14
精密注塑伺服控制系统
四超一节能(超精密、超薄件、超高速、超高压、 70%节能)的节省资源型高精密注塑伺服控制系统
扬州大学 2021-04-14
金属材料超精密加工
抛光是一种常见的表面加工技术,主要目的是降低表面粗糙度、去除损伤层,最终获得光滑且无损伤的高质量表面。无论是日常生活中的消费用品还是制造技术高度集成的半导体芯片,抛光加工都是保证表面质量不可或缺的技术手段。近年来,在金属材料超精密加工领域,具有复杂外形和内腔的金属零件的抛光一直是工业界所面临的技术难题。传统的诸如化学机械抛光、激光抛光以及磁流变抛光
南方科技大学 2021-04-14
精密纳米陶瓷手术刀
传统钢制手术刀在使用和加热消毒时易腐蚀、钝化,寿命低;金刚石手术刀加工工艺复杂,透明,操作困难,价格昂贵。本成果采用纳米陶瓷材料与加工高技术克服了上述缺点,刃口锋利,无磁,无毒,无静电,寿命长,防腐蚀,具有生体组织相容性,精度高,刀口可快速愈合,术后无明显切痕,易于操作,可在高温下使用,且成本适中。
哈尔滨工业大学 2021-04-14
钢轨短波几何精密测量技术
一、项目分类 关键核心技术突破 二、成果简介 钢轨短波几何精密测量技术,是针对钢轨短波几何不平顺,特别是钢轨波浪形磨耗(简称波磨)的一种测量技术,用于钢轨5mm-3000mm的钢轨短波不平顺测量设备,测量精度可达2um。该技术核心为“一弦N点弦测法”专利技术,并已经产品化为“MCR钢轨短波不平顺精密测量仪”。不同于国外波磨仪产品的技术路线,该技术核心为一弦N点弦测法,适应于非接触式快速测量,具有抗振动干扰、自标定、自平衡等特点,使得测量设备可以轻量化,可以用于高速测量场景,极大提升了设备的便捷性。目前,国内应用的波磨测量设备均依赖于国外进口,价格昂贵。该技术的产品化打破国外产品的垄断地位,为我国铁路市场的波磨病害治理提供具有自主知识产权的钢轨精密测量设备。基于上述专利已完成钢轨短波不平顺精密测量仪的研制,钢轨短波不平顺精密测量仪弥补了我国短波不平顺测量设备的空白,测量精度、测量效率、稳定性、重复性、环境适应性已超出进口同类型产品性能。目前已经在我单位多条地铁线路进行应用,实际应用情况证明,该测量仪能科学高效完成线路钢轨表面短波不平顺测量,特别是对轨道三大薄弱环节(曲线,焊接头,道岔)的快速测量,节约养护维修的人力物力,且创造了显著的社会经效益。
西南交通大学 2022-07-26
精密铸造成型技术
自主研发的熔模精密铸造技术,通过微观缺陷形成与控制、全流程容差设计与尺寸精度控制,解决了大型铸件的疏松、变形、尺寸超差三大难题。 技术背景: 自主研发的熔模精密铸造技术,通过微观缺陷形成与控制、全流程容差设计与尺寸精度控制,解决了大型铸件的疏松、变形、尺寸超差三大难题,形成了大型复杂薄壁铸件精密铸造成套技术体系,并已成功应用于军用和民用航空发动机。 技术水平: 已制造出目前国内尺寸最大、壁厚最薄、结构复杂的高温合金、不锈钢等精密铸件,技术成熟度8级,成功实现工业化转移。 获发明专利10项。
上海交通大学 2021-10-21
反应与精馏强化过程的自动控制与性能优化技术
1.项目背景 化学反应器与精馏装置是石化生产过程中使用最为广泛的设备,也是最主要的耗能单元,反应器与精馏塔运行的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。反应与分离强化过程通常由多个单元耦合联接而成,其不仅涉及反应与分离能力的协同机制、多单元组合与系统整体运行效能的关系,而且强化过程具有强非线性、大滞后和多变量耦合特性,以及经济、环境与安全等不确定性因素的干扰,都对强化过程的平稳操作、协同调控与分级优化带来诸多的挑战。 采用反应与精馏强化技术,通过传质与传热的强化、物质流与能量流相互耦合,使强化过程具有大幅度提高反应转化率或选择性,降低生产能耗和污染物排放等优越性。然而这种集成优势只有在反应能力与分离能力动态协同作用条件下才能被充分发挥,而且强化过程具有多稳态、强非线性和多变量强耦合特性,这些都对强化过程的自动控制与优化理论提出了新的挑战。 采用传统控制模式,当系统受到干扰时,很容易引起反应与分离能力动态失调和工况发生大范围波动与偏移,造成产品质量不合格和能耗增加等控制难题。因此,在传统控制模式的基础上,探索反应与精馏强化过程的动态协同调控方法与动态优化理论,对解决集成装置的平稳操作与自动控制难题,切实提高系统运行品质,有效降低装置生产能耗和污染物排放方面具有重要意义 2.项目技术原理 南京工业大学绿色化工研究所,经过多年研究发明了不同工况反应与蒸馏集成技术,可根据不同体系的特殊要求,实现不同工况反应与精馏的最佳匹配,解决了反应与蒸馏操作条件必须一致等问题。本项目在对强化过程机理模型、经济稳态优化和动态特性分析的前期研究基础上,研究反应能力与精馏能力的动态协同调控新方法和强化过程的分级优化理论,提出反应与精馏强化过程一体化设计思想,对传统多单元生产过程具有很好的借鉴作用。项目针对反应与精馏过程自动控制系统设计与性能优化调节方面主要开展以下技术: (1)反应与精馏强化过程多变量自动控制方案的设计与性能分析 在对反应与精馏过程机理建模、经济稳态优化设计和动态特性分析基础上,采用稳态增益矩阵和奇异值分析方法,合理选择过程被控变量和操作变量配对模式,运用传统控制策略设计反应精馏强化过程多变量自动控制方案,采用ASPEN PLUS流程模拟软件和ASPEN DYNAMIC模块进行控制方案的动态模拟测试,并根据实际工艺扰动情况,通过在动态流程模拟系统上分别加入不同幅度和方向的多种扰动和改变系统设定值,评价传统控制模式闭环系统性能,在此基础上,改进自动控制方案设计,确保设计的自动控制方案在实际应用中能够维持平稳有效运行。 (2)生产负荷自动调节和优化技术原理 反应与精馏过程的生产负荷经常随着市场需求的变化进行调整,负荷的变化将可能引起系统工况的波动,产品质量下降,能耗增加等问题,甚至造成系统不稳定而被迫停机。本项目采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制与传统控制相融合方法,实现反应与分离能力动态协同调控;本项目在多变量基础控制系统上,在关键控制回路增加设定值智能调节模块和多变量协调预测控制模块,分别采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制(Error tolerant DMC)与传统控制相融合方法,实现反应能力与分离能力动态协同调控,使系统获得了良好的跟踪性能和鲁棒性。解决传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调,导致产品质量不合格、能耗和污染物排放增加等控制问题。在多变量协调预测控制模块设计中,对于反应器出口成分和产品质量等不可在线测量的关键变量,采用机理模型和经验模型建立产品成分软测量模型,实现对产品成分、反应转化率等不可测被控变量的在线估计。 (3)反应与精馏强化过程的系统性能优化技术 在经济稳态优化设计前期研究基础上,开展多目标多约束动态优化与多变量跟踪控制相结合的分级优化理论研究。在上层多目标多约束的动态优化设计中,是以能耗和操作成本最小为优化目标,以质量、尾气/废液排放和过程动态模型等为约束条件,采用多目标优化算法对强化过程的关键操作参数进行动态优化计算,给出工况最优调节方案。根据多目标动态优化给出的关键参数设定值最优调节方案,采用设定值多步长滚动优化给出多变量预测控制的参考轨迹,通过多变量协调预测控制和基础控制回路的跟踪调节,使系统输出快速跟踪设定值的最佳操作值,实现工况优化与平滑调节,确保系统维持高品质运行特性,从源头降低工况大范围波动和事故发生的概率。 3.关键技术路线 项目针对反应与精馏过程,融合了化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术,采取理论研究、模拟实验和工业应用相结合的技术路线,如下图所示。项目分别开展反应精馏过程的多变量基础控制系统设计、反应与分离能力动态协同调控新方法、强化过程分级优化理论研究,并将项目成果融合,开展不同工况反应与精馏强化过程的一体化工程设计,研制一套流程模拟综合实验平台,进行模拟验证和工程应用研究。 4.项目技术特色和创新性 (1)针对反应与精馏强化过程,在传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调和工况偏移,导致集成优势难以充分发挥工程问题,项目提出将设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制、多目标多约束动态优化与传统基础控制相融合的动态协同调控新方法与分级优化理论,在反应与分离动态协同作用下实现工况的优化与平滑调节,确保系统维持高品质运行特性。 (2)项目沿着学科交叉与融合方向,将化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术相结合,提出不同工况反应与精馏强化过程流程模拟、控制系统设计与集成优化理论相结合的一体化工程设计思想,并在常压反应与减压精馏集成的甲苯氯化反应精馏工业装置上进行工程应用研究,解决装置自动控制与平稳操作等实际控制问题,发挥强化过程高转化率/高选择性、低能耗的集成优势。
南京工业大学 2021-01-12
无水乙醇生产热泵恒沸精馏新工艺及成套装置
无水乙醇(纯度在0.99999以上)是一种应用广泛的基础性化工原料,在化工、精细化工、制药、食品、车用燃料替代等领域大量使用。传统的无水乙醇生产工艺存在设备投资大、能耗高等问题,因而发展受到制约。本项目为自有专利技术,专利号02145503.1(燃料乙醇热泵恒沸精馏工艺及装置),项目是在传统恒沸精馏燃料乙醇生产工艺基础上,结合热泵技术发展而成的。该新工艺装置主要包含乙醇脱水塔、夹带剂回收塔、酒精回收塔,新工艺将蒸馏塔的塔顶蒸汽加压升温后直接用作塔底再沸器的热源,不需要塔顶冷凝器,也不需要锅炉供热系统以及循环泵等公用工程,整个物流系统全封闭操作,生产成本大大降低,工程总投资费用降低,还可副产水,实现零排放,达到了经济、节省、环保三重效益。
西安交通大学 2021-04-11
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