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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
建筑物围护结构传热系数K值测试仪KIT-2838C
产品详细介绍建筑物围护结构传热系数K值测试仪KIT-2838C是瑞士产品,满足标准GB/T 23483、JGJ/T132-2009、ISO 9869 、ASTM C1046、ASTM C1155等;建筑物围护结构传热系数K值测试仪KIT-2838C是便携式设计,测试方便,方便现场使用,测试时间长,可达30天以上;建筑物围护结构传热系数K值测试仪KIT-2838C非常方便多个仪器进行组合,没有繁琐的走线;可以多点布局,求围护结构传热系数K值的平均值。建筑物围护结构传热系数K值测试仪KIT-2838C测试精度高,可达0.4 W/m2 ,自带温度测试,同时测试温度信息。建筑物围护结构传热系数K值测试仪KIT-2838C特点:瑞士原产高精度热流测量最多储存2百万个数据符合标准GB/T 23483、ISO 9869 、ASTM C1046、ASTM C1155显示U值W/(m2K)、热流W/m2、温度紧凑性设计,可单独记录或接计算机查看USB连接建筑物围护结构传热系数K值测试仪KIT-2838C的参数:热流范围:          ±500W/m2热流解析:          小于0.4 W/m2温度精度:          ±0.1 (+5...+45 °C) /±0.2 (-10...+58 °C)储存数据:          2百万电池使用:          大于30天操作温度:          -40 / 100 (主机-25 / 65)热流精度:          ±3%线长:              热流传感器1m、温度传感器1m与5m组件:              主机、热流传感器、2个温度传感器、安装双面贴软件:              兼容WINDOW系列(计算机不包括)
上海图新电子有限公司 2021-08-23
针对富营养化水体的微纳米气泡强化富氧和水生植物种植的高效耦合修复技术
我国湖泊水库近在近20年来富营养化发展速度相当快,藻类爆发日趋频繁,已经严重影响到了饮用水水质。上海地处平原,河道水流缓慢,近年来日益严重的“黑臭河道”现象也是典型的半封闭性水域的富营养化。曝气富氧和种植水生植物是修复富营养化水体的有效技术,但是常规大气泡富氧方式富氧效率低,容易造成底泥扰动反而加重水体污染;水生植物在冬季修复效率低下。前期研究结果发现微纳米气泡具有比表面积大、上浮速度慢的特点,可以改善下层水体的溶解氧浓度,恢复好养微生物和浮游动物的活力。本课题针对富营养化水体,采用微纳米气泡富氧技术与水生植物种植技术相结合的方式,根据不同的水质条件(水库、黑臭河道)调控相应的微纳米气泡的应用方式及条件,结合种植适宜的水生植物,促进植物根系发展提高冬季氮磷去除效率,从而实现水体的高效净化。通过对修复过程中的水质变化规律和微生物演替规律进行动态监测,观察不同微纳米气泡的实施条件对水生植物的生长和根际微生物变化的影响,探索微生物群落特征与水体修复效果的映射关系,用以指导该技术的推广和应用。 我国湖泊水库近在近20年来富营养化发展速度相当快,藻类爆发日趋频繁,已经严重影响到了饮用水水质。上海地处平原,河道水流缓慢,近年来“黑臭河道”现象日益严重,黑臭异味的根源是半封闭性水域的富营养化,外源污染物的过量输入超越了水体的环境容量。封闭性和半封闭性富营养化问题亟待解决,本项目拟开发的环保绿色高效的修复技术具有广阔的市场前景。
同济大学 2021-04-11
关于发布多物理场高效飞行科学基础与调控机理重大研究计划2023年度项目指南的通告
国家自然科学基金委员会现发布多物理场高效飞行科学基础与调控机理重大研究计划2023年度项目指南,请申请人及依托单位按项目指南所述要求和注意事项申请。
中国自然科学基金委员会 2023-07-31
利用新型介孔二氧化钛晶体的钌原子单分散以及电化学高效析氢
一种独特的仿生矿化刻蚀法,合成钌原子单分散的介孔单晶TiO 2 ,析氢性能极其优异。高分辨透射电子显微镜与元素面扫描测试结果表明,单个钌原子的均匀分散在具有介孔结构的TiO 2 晶体中。结合X射线光电子能谱与电子顺磁共振测试结果,首次证实,钌表现出异常的+5高价态而非+4价,而晶格中的部分钛原子接收来自钌的电子形成Ti 3+ 。在0.1 M KOH电解液中,Ru-TiO 2 的起始过电势仅为82 mV,通过铝还原调节样品的电子结构,其析氢性能得到了进一步的加强,起始过电势降低至45 mV,10 mA/cm 2 的电流密度下过电势仅为150 mV。通过第一性原理的密度泛函计算证明,Ru 5+ 与Ti 3+ 协同作用降低了氢吸附能,使得其与氢吸附火山顶更为接近,从而获得优异的电化学析氢性能。
北京大学 2021-04-11
电动汽车分布式驱动轴向磁场定子无铁心高效永磁轮毂电机及其控制关键技术研发
作为一种新型分布式驱动方式,轮毂电机驱动技术颠覆了汽车传动产业,使得轮毂电机驱动成为纯电动汽车领域的一个重要研究方向。与传统集中式驱动汽车相比,轮毂电机分布式驱动电动汽车具有传动效率高、车内空间布置灵活、轴荷分布合理、驱动/制动系统独立可控、底盘结构简化、行驶稳定性强、车辆噪声低、再生制动回收率高等特点。轮毂电机驱动电动汽车能够体现出节能、安全、环保的汽车设计理念,代表着未来电动汽车发展的重要方向。  
南京航空航天大学 2021-04-14
纸浆高效二氧化氯漂白和高纯度二氧化氯制备技术与装备体系
本项目发明了组合还原法二氧化氯制备技术、不产生固形物的综合法二氧化氯制备技术、多重强化纸浆漂白预处理技术和高温二氧化氯漂白技术,实现了纸浆漂白可吸附有机氯化物(AOX)超低排放。 一、项目分类 显著效益成果转化 二、成果简介 本项目由广西大学、广西博世科环保科技股份有限公司、北京林业大学共同完成,经过十多年的产学研合作攻关,打破了国外技术垄断,攻克了二氧化氯制备反应体系稳定控制、氯酸钠高效电解等核心技术难题,发明了组合还原法二氧化氯制备技术、不产生固形物的综合法二氧化氯制备技术、多重强化纸浆漂白预处理技术和高温二氧化氯漂白技术,实现了纸浆漂白可吸附有机氯化物(AOX)超低排放,显著提高了我国纸浆漂白清洁生产水平。该项目具有完全自主知识产权,主要技术经济指标达到或超过进口设备,打破了跨国公司的技术垄断,已在中国、印尼、印度、泰国、越南等12个国家的30多家企业提供了近40套二氧化氯漂白生产线,满足了行业内不同产能的需求,改写了我国该类设备长期依赖进口的历史。与国外同类装置相比,投资成本减少40%-50%,为国家节约了大量外汇,为我国造纸行业落实国家“水污染防治行动计划”提供了有力的技术与装备支撑,有力推动了我国纸浆二氧化氯漂白技术的应用。本项技术具有完备自主知识产权,获得海内外授权技术专利52项,2019年获国家技术发明二等奖
广西大学 2022-08-16
清华大学自主研发的机器人助力天舟六号货运飞船高效高质量制造
2023年5月11日5时16分,天舟六号货运飞船成功对接于空间站天和核心舱后向端口,转入组合体飞行阶段,中国航天完成了又一次壮美腾飞!
清华大学 2023-05-12
一种基于石墨烯/介孔碳纳米复合材料的 高效生物传感器及其制备方法
本发明提供一种基于石墨烯/介孔碳纳米复合材料生物传感器及其制备方法。本发明包括采用水热合 成法制备石墨烯/介孔碳纳米复合材料,将其作为吸附酶固载材料;采用生物传感及电化学原理,通过将 丝网和喷墨印刷相结合的方法制作检测试纸,丝网印刷用于印制导电线路,采用非接触的喷涂方式将敏 感生物元件喷印到电极支持物上,其中喷涂材料的喷涂量和喷涂面积可以控制。纳米复合载体材料是在 石墨烯片层的两面生长介孔碳,制成石墨烯/介孔碳复合材料,将其作为载体固载酶,与生
武汉大学 2021-04-14
揭示了氮气在金表面的电化学还原反应路径,并对高效氮气还原催化剂的合成
氨是一种无碳的氢能载体,具有高能量密度(4.32 kWh L -1
南方科技大学 2021-04-14
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