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[成果] 1800140177 甘肃
TQ02 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2018
成果简介:在石油化工、石油加工、煤化工等化工流程工业生产过程中有大量高压液体,如何利用这些高压液体的能量一直是人们关注的焦点。近年来,国家重视节能减排,企业重视提高生产效益,降低成本,化工流程工业重视生产过程中余热、余压能量回收。在该项目实施之前,由于回收高压液体能量的设备—液力透平关键技术没有掌握,这些高压液体的能量基本被浪费。因此,如何在保证化工流程工业安全持续稳定生产的条件下,实现液体余压能量回收,成为突破现有技术瓶颈,实现节能减排的迫切需求。 该项目通过国家科技支撑计划等课题支持,集中了产学研用多家单位,50余名人员,历时近十年攻关,攻克了化工流程工业中液体余压能量回收核心设备—液力透平的设计理论与方法、运行稳定性控制等关键技术,相关成果被化工行业标准(化工液力透平HG/T 4591-2014)采纳,为中国液力透平节能减排的有效实施提供了关键技术支撑。在液力透平发电、直接驱动泵(或风机)、辅助电机做功3种能量回收方式的基础上,突破了现有技术瓶颈研制成功了BB1/BB2/BB4/BB5多种结构型式液力透平。研制成功的XWT360-68型液力透平,回收功率超过500kW,效率达到75%,年节电约360万度。 项目获授权发明专利5项,实用新型5项,化工行业标准1项,发表论文70篇,其中SCI收录2篇,EI收录15篇。提出的液力透平设计、运行及控制等关键技术突破中国液力透平技术瓶颈,打破国外产品在国内的垄断,提高了产品国际竞争力。研制的单/多级液力透平达到国际先进水平,在煤化工、炼油等行业成功运行260余台套,国内市场占有率60%以上。成果应用近3年取得直接经济效益约2.24亿元,累计节电16.9亿度,折合节约标准煤56.2万吨,减少CO2排放146.1万吨,节约资金12.68亿元,为实现化工过程节能减排发挥了关键作用。
[成果] 1900010329 甘肃
TU352.11 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2018
成果简介:该项目属于岩土工程与地震工程交叉领域的应用基础研究。黄土高原是世界上黄土分布面积最广、厚度最大、成因类型最复杂的地区,同时该区域地处强震多发地带,历史上曾发生过1718年通渭7. 5级地震、1920年海原8.5级地震等百余次6级以上强震,造成山河改观,超过140万人死亡,财产损失不计其数,灾害严重的主要原因是地震造成的黄土滑坡、震陷、液化以及地震动放大效应等。因此,在地震作用下黄土的动力特性、灾变行为和震害防御技术备受关注。国内外针对黄土场地地震效应、黄土地震灾害特征、致灾机理和预防方法开展了一定的研究,但是由于黄土工程地质特性的特殊性及赋存地形地貌条件的复杂性,相关研究工作系统性不够、定量化不足和实用性不强;尤其有关复杂黄土场地地震效应、黄土场地震害判别与评价和黄土地基抗震处理等方面亟待形成系统的抗震设计理论、方法与技术。 针对现有黄土地震灾害与抗震处理方法技术研究的不足,该项目采取现场震害实例调查、室内外试验与测试、现场大型爆破模拟地震动试验、大型振动台试验、数值模拟分析和工程实用化相结合的综合研究方法,从黄土场地地震动放大效应与抗震设防参数调整方法、黄土液化判别方法与处理技术、黄土震陷判别方法与处理技术和黄土边坡抗震设计方法4个方面对黄土场地抗震设计方法与技术开展了系统、深入的研究。 项目主要研究解决了7个方面的关键科学与技术问题:适用于复杂地形厚覆盖层黄土场地地下土体S波速度结构三维分布的多点联合反演方法;黄土地区不同震害风险场地抗震性能的划分标准和黄土场地地震动放大效应与抗震设防参数调整方法;黄土地基液化势、震陷工程初判和详判方法与抗震改性处理技术;考虑水平推力和负摩阻力的黄土场地桩基础抗液化和抗震陷设计方法;基于微结构定量分析结果的黄土震陷评价方法与降低土体物性参量离散性和随机性影响的场地动力沉降定量评价方法;黄土震陷性、液化势和滑坡区域风险的概率性定量评价方法;黄土地震滑坡致灾距的模糊信息优化处理模型预测方法和综合考虑地震动放大效应和致灾距的黄土边坡场地工程抗震安全设计方法。 项目从应用基础研究、关键技术突破到实际应用推广,创建了黄土地区工程建设亟需的场地抗震设计理论、方法与技术。项目资助发表论文101篇,其中SCI/EI收录论文58篇,发表专著2部,授权国家专利11项。查新结果表明,研究成果具有显著的创新性。项目成果在黄土地区郑-西客运专线、宝-兰客运专线和甘肃、青海、宁夏、陕西、河南、山西等省(区)的重大工程建设、地震安全农居建设、城镇化建设和灾后恢复重建中得到了广泛的推广应用;在“一带一路”和关中-天水经济区5个重要城市地震小区划中得到了应用;基于对工程实践应用可行性与实效性的充分考虑,核心成果被《甘肃省建筑抗震设计规程(DB62/T25-3055-2011)》全面采纳,为黄土地区工程建设、国土规划利用、灾后恢复重建、城镇化建设等提供了科学合理的场地抗震设计方法与技术。项目成果不仅对大力提升中国黄土地区工程场地抗震设计方法与技术的精准化、实用化水平具有重大的科学意义和应用价值,而且对服务于国家“一带一路”建设和区域重大发展战略具有重大的现实意义。
[成果] 1900010088 甘肃
TE922 应用技术 矿山、冶金、建筑专用设备制造 公布年份:2018
成果简介:项目属于石油开采领域。油气资源作为最重要的能源供给,是国家生存、安全及持续发展的战略物资。加速石油资源的勘探与开发,是国民经济快速发展的基础保障。因此,开发石油钻机智能装备已迫在眉睫,研究适应于常规与非常规油气田开采的智能化电气控制系统关键技术是亟待解决的技术难题。 该公司在国家相关部委与企业的支持下,与四个单位多年联合攻关,利用人工智能和信息系统集成技术,研发了系列化、特种化和智能化的石油钻机电控系统,解决了复杂环境和特殊地层等高难度石油开采的装备技术难题,提供了严苛条件和复杂工艺下安全、高效和绿色钻井的保障。 项目主要创新点如下: 首创了基于人工智能的全自动化一体控制与智能化机电融合控制技术。基于人工智能和信息系统集成技术:全自动化一体控制技术实现石油钻机的多个系统高度融合为一个控制系统,完成设备的集中监控,通过专家系统与大数据分析,建立安全工作体系与预警系统;新型智能化机电控制技术则是在传统钻机控制的基础上融合了液压猫头、电子猫道和液压盘刹等液压系统,实现了机、电、液一体化智能控制。实现数据耦合于主控系统并局域共享,配合整体钻井工艺实现设备的协同机电联动和互锁保护;依据需求,运用耐低温及结构设计技术、温度自平衡技术和温湿度滞环调节工艺,确保装置最佳的运行环境。 创建了基于大数据分析与信息化集成的自定义智能维护系统。基于大数据分析与信息化集成的设备维护动态数据库,系统采用性能衰退分析和预估法,在信息化平台预计出设备继续可靠运行时间,提供对设备预维护依据。用户依据己方需求可通过HMI对预维护对象的项目内容和预测维护时间进行干预。 创造性地提出了基于工艺化模块软件并行集成架构的理论。针对石油钻机核心的三大系统,基于快速发展的钻井工艺需求,实现工艺化模块软件并行集成的策略。石油钻机自动送钻多模式主从控制系统可实现单模式或者一主多从模式自动送钻。主从模式下可自动分配或随时更改主从关系,实现主模式的始终主导与从模式的辅助及保护。石油钻机泥浆泵控制方法,可对泥浆泵的可靠性、实时性智能测试,即通过一键操作,迅速实现泥浆泵测试并形成报告。 项目内容先后获得国家发明专利5项,外观专利1项,实用新型专利7项;发表学术论文13篇;“超低温智能石油钻机电传动系统”与“ZJ80DB陆地钻机智能电传动系统”获甘肃省级科技进步一等奖,“电动钻机转盘柔性扭矩控制方法及其系统”获得2014年中国专利优秀奖;主持编写了国家与行业标准《石油钻机用电气设备规范第2部分:控制系统》。 项目技术已在国内外100多套钻机电传动系统中广泛应用,新增产值6亿元(RMB),利润1.8亿元(RMB),税收0.42亿元(RMB)。创造了巨大的社会与经济效益,研究成果对于提升中国石油装备技术水平和行业科技进步意义重大。
[成果] 1800090061 甘肃
TU942 应用技术 房屋工程建筑 公布年份:2017
成果简介:1. 技术领域: 该项目主要针对寒区基坑冻融坍塌问题,从探究土体冻融响应机理出发,对柔性支护、保温防护措施进行多场耦合分析和服役型稳定性预测及新型抗冻融技术开发等多方面展开系列研究,属于寒区岩土工程防灾减灾。 2. 主要技术内容: (1)建立了考虑水汽相变、对流传热和运移的土体-坡面-大气-能量平衡的水热力耦合模型,开发了寒区土质基坑的水热力耦合分析软件; (2)通过对ADINA软件二次开发,建立了柔性结构支护基坑的多场耦合分析模型;改进了传统软件中自带本构模型无法刻画“冻胀热融”和“相变水汽运移”的缺陷,实现了真正意义的土体水热力耦合及土体-结构的耦合; (3)提出了“冻结圆弧”和“融化反圆弧”两种破坏模式,建立了冻融作用下锚固基坑稳定性分析模型及长期稳定性寿命预测评价模型; (4)进行了铺设保温板基坑的水热力耦合分析; (5)开展了现场柔性结构支护基坑冻融试验和室内保温防护基坑冻融试验; (6)研发了自调温、自回位耗能减胀和轻型锚杆微型桩多级防冻融灾害支护结构。 3. 技术经济指标: (1)会议验收,产生经济效益5695余万元。 (2)在国内外著名刊物发表论文20余篇,其中SCI检索1篇,EI检索5篇,核心期刊13篇,ISTP2篇;授权发明专利1件,实用新型专利2件,软件著作权1件。 (3)为兰州理工大学培养博士1人,硕士5人,甘肃三建培养技术员30余人。 4. 促进行业科技进步作用: 项目组成员通过10年系列研究,给出了寒区基坑柔性支挡结构、保温板冻融响应、稳定性等问题的分析方法和设计理论,研发了新型抗冻融结构,成果可为今后寒区基坑柔性支护结构设计和新型抗冻融结构应用提供理论基础,完善寒区基坑相关技术规程,促进西部地区经济可持续发展。 5. 应用推广情况: 该项目紧密结合工程实际,针对寒区基坑工程冻融灾害、柔性结构-土体和保温板-土体冻融响应以及传统支护结构等存在的难点一一突破,结合室内外试验在理论和新技术上解决了多项难题,将研究成果推广应用到工程实践,应用到兰州交大保障房基坑、甘肃光达置业公司基坑、中科院近物所住宅小区等多个项目抗冻融分析,涉及兰州、天水、张掖等近30项工程。“一带一路”战略的实施,寒区建设大规模进行产生大量冻融基坑、边坡等工程,因此,该研究成果具有广阔的应用前景。
[成果] 1800090047 甘肃
TG113.255 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:疲劳断裂是大多数机械构件破坏的主要原因,一直是工程力学分析的热点、重点和难点问题。材料在制备过程中会不可避免的产生微观缺陷,而且构件在加工过程中也会产生缺陷,这些缺陷隐藏在构件中,在外加载荷和温度作用下不断累积、演化并产生微裂纹,微裂纹不断扩展成为宏观裂纹并最终导致构件断裂,带来不可估量的危害和损失。对于疲劳断裂的研究主要集中在宏观尺度且研究还不全面未能全面系统揭示疲劳断裂的本质,因此对构件的疲劳断裂及其过程的深入研究和分析十分必要和迫切。 随着航空、航天和汽车工业的发展,对高温结构材料的要求也越来越高。TiAl合金具有低密度、高刚度、良好的阻燃能力、耐腐蚀性和高温抗蠕变性以及可加工性等特点,成为了非常具有潜力和竞争力的新材料,有力推动航空发动机技术发展。但TiAl合金较差的室温塑性、难变形加工性、弱抗损伤能力和高裂纹扩展速率以及850℃以上的抗氧化性不足制约了TiAl合金的应用和推广。所以为了系统全面揭示其疲劳与断裂的机理,就要从本质上了解其变形机制和力学性能。 因此,该项目以航空航天用高温结构材料TiAl合金为研究对象,采用理论计算、分子动力学模拟和实验研究相结合的方法从微观到宏观系统地研究TiAl合金的微观缺陷(间隙原子、空位、孔洞、位错、层错、微裂纹、孪晶)的演化和裂纹的扩展过程以及疲劳与断裂现象,阐释了其在不同条件下对TiAl合金力学性能的影响及机理;研究了微量元素及其含量对TiAl合金力学性能和裂纹扩展的影响;模拟了铝铸模在高温浇铸、脱模敲击和链条多边形效应耦合作用下铸造缺陷的演化以及微量元素对铝铸模力学性能的影响,有效增强了铝铸模的强度,提高了使用寿命;模拟了构件表面缺陷和残余应力分布及其对疲劳寿命的影响以及喷丸和超声作用下构件表面缺陷和残余应力的演化与强化机理。通过该项目的研究,可以预测构件材料疲劳寿命,在失效前及时找到改善方法,有效避免或减少缺陷造成的危害和损失,提高构件使用寿命,并为构件材料的设计、制备和加工以及性能修复和强化提供指导与参考;该项目属于机械、材料学和力学的交叉学科具有重要的科学研究和工程应用价值。已在模具成分设计、铸造工艺改善以及构件修复与表面强化方面进行了应用,取得了较好的效果,已初步产生了可观的经济效益和社会效益。
[成果] 1800090110 甘肃
TK831.1 应用技术 锅炉及原动机制造 公布年份:2017
成果简介:1.项目所属科学技术领域: 动力与电气工程,新能源科学工程,机械工程。 2.主要科技内容: 项目开展了大型水平轴风力机空气动力学研究,重点解决了以下关键技术问题: (1)研究了风力机翼型几何特性参数,以及来流等气动特性参数对其气动性能的影响,并建立了风力机翼型数据库; (2)提出了以风力机转轮年可用风能因数最大为判据的风力机设计(额定)风速寻优方法; (3)提出了一种风力机非线性尾流气动模型及其数值解法; (4)建立了一种水平轴风力机转轮的有限叶片数变环量气动模型,得到了风力机转轮的空气动力学设计与校核方法; (5)提出了一种风力机叶片桨距角调节方法; (6)提出了一种大型水平轴风力机叶片根部过渡段的断面造型方法; (7)研发了水平轴风力机转轮气动设计与校核软件; (8)搭建了国内第一个风力机外场综合实验平台,提出了一体化综合测量方法。 3.技术经济指标: 该项目取得的四项科技成果通过甘肃省科技鉴定,其中: 1)大型水平轴风力机转轮的气动优化设计理论与方法达到国际先进水平; 2)风力机外场综合实验技术研究及实践达到国内领先水平; 3)水平轴风力机流场结构及空气动力学性能研究达到国内领先水平; 4)风力机翼型空气动力特性研究达到国内先进水平。 具体技术经济性指标如下: ①2014至2016年新增风电机组25台,新增销售额41500万元,新增利润4980万元;②已在民勤县红沙岗陈家前井北井建成49.5MW风电场,新增销售额5599万元,新增利润2368万元,运行效果良好;③每年可减少碳排量62752吨;④增加当地GDP5599万元。 4.促进行业科技进步作用及应用推广情况: 项目所取得的大型水平轴风力机空气动力学关键技术,实现了风电机组的空气动力学优化、流场及载荷分析、调控能力优化,有效的提高了水平轴风力机气动性能,形成了具有自主知识产权的科技成果,促进了中国风电产业的国产化发展,且成果已被成功应用于兰州电机股份有限公司的大型风电机组研制中,从2014年至2016年公司新增风电机组25台,并已在民勤县红沙岗陈家前井北井风电场(49.5MW)投入使用,机组运行稳定、可靠,效果良好,新增销售额47099万元,新增利润7348万元。
[成果] 1800090054 甘肃
TH165 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:1.项目所属科学技术领域: 该项目属智能制造领域,是计算机科学与技术、控制理论与工程及机械工程学科的交叉领域。 2.项目主要科技内容: 该项目对基于Holonic Manufacturing System(HMS)制造单元的交互机制、控制策略和调度算法进行了研究,通过对系统单元的结构模型、数据和功能关系、信息传递模型和通信语言规范的统一建模,建立了Holonic制造控制系统在动态环境下各系统单元的响应、重组及协同模型,运用∏演算对其进行形式化描述和分析,实现了Holon制造单元在动态环境下的自适应重构;通过计算智能理论对制造系统单元控制模型进行了优化,建立了动态调度系统的多目标评估模型,实现了基于计算智能算法的求解,为离散制造系统在线调度问题提供了统一的求解框架;通过引入扰动分析方法,根据局部决策参数和偏微分对方案进行了评价,实现了从全局优化的角度做出局部决策,并对扰动做出快速和优化的响应。 项目主要内容如下: 1) Holon制造系统的运行机理、决策逻辑、交互机制及Holon控制策略。包括动态Holonic制造系统的交互与通信机制。 2) 建立了Holonic制造控制系统中任务调度的数学模型,包括系统运行状态稳定和异常情况下的调度模型。 3) 通过自适应动态预测方法对系统的未来调度状态参数进行计算,为系统的未来状态的调度及智能决策提供依据。 3.科学价值及同行引用评价情况: 通过对HMS制造系统调度控制和调度理论及方法进行全面和深入的研究,将物联网技术引入HMS制造系统中,可为HMS数据采集单元提供实时数据的获取手段,为动态自适应调度提供更加精确的决策依据,以此来指导对现有制造系统利用新型数控技术等进行低成本、自动化改造,改变企业现有的组织、控制和调度结构。以上研究主要成果公开发表在COR,IJPR,ESWA,IJAMT,IJCIM,《西北工业大学学报》等刊物上,被SCI、EI收录50余篇,并出版专著1部。公开发表的论文在SCI数据库总共他引用次数200余次,单篇他引最高39次。指导的研究生论文有两篇获得甘肃省优秀硕士论文,项目中优化调度算法及控制软件成功在甘肃紫光智能交通与控制技术有限公司的调度系统中得到应用,说明该项目很高的学术价值和学术水平。
[成果] 1800090030 甘肃
X703.3 应用技术 环保、社会公共安全及其他专用设备制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属土木工程科学技术领域。 通过对贮液结构考虑液-固耦合,研究了隔震贮液结构的共振响应、微幅大幅响应及隔板减震等,并将无减震措施下的计算结果与减震措施下的计算结果进行比较分析,找到结构的薄弱点。 主要技术内容如下: (1)污水池地震动力响应计算分析的关键技术。根据理论分析及数值仿真所发现的结构薄弱点,将此薄弱点作为结构的控制点,通过分析控制点的力学性能,提出污水池设计计算的关键技术。 (2)提出针对污水池的实时地震监测方案,根据数值计算和现场动测的结果进行污水池的动力响应分析,获得相关规律,改进和修正现有监测技术,构建一套适用于这类结构的动力监测方案。 技术经济指标:根据研究获得的动力响应规律,寻找出薄弱点,得到生命线工程-污水处理厂水池类结构的设计计算关键技术和动力随机响应数据,从而为该类结构的设计计算和动力健康监测提供参考,从而最大限度地避免结构破坏和发生重大次生灾害。 促进行业科技进步作用及应用推广情况:在城市给排水系统、石油化工、铁路等工业企业和其他重大生命线工程中有相当数量的混凝土水池,这类结构承担着储存液体的作用,在地震作用下一旦失效不仅会影响企业的正常生产和居民的正常生活,而且还会产生火灾、泄漏等重大次生灾害,甚至会引发严重的环境灾害。因此,对于此类结构的地震预警和防震减灾具有重大的社会经济效益。 该项目所提出的污水处理池地震实时监测系统,极大地改变了动力监测中结果不够可靠的情况,极大地提高了监测效率,降低了监测成本,实时准确地反映了水池类结构动力响应方面存在的问题,其研究成果为水池类结构的设计、使用和维护提供科学合理的意见和建议,延长了此类结构的使用可靠性及寿命。对已建成的水池类结构提出合理的改造意见,以增加他们的可靠性及安全性。项目组已发表论文5篇(SCI收录3篇, EI收录2篇),出版专著1部,发明专利3件,实用新型专利2件,通过该项目的研究培养博士1名,硕士10名。
[成果] 1800090132 甘肃
P642.23 应用技术 基础地质勘查 公布年份:2017
成果简介:1、项目所属科学技术领域: 该项目属土木工程领域的理论与应用研究,涉及岩土工程与结构工程学科交叉,所研究的内容主要针对黄土地区边坡、滑坡和泥石流防治结构研究与应用。 2、主要科技内容: (1)分析研究了预应力锚杆柔性支护体系锚杆的变形和抗拔力,并给出了预应力锚杆支护结构、框架预应力锚杆支护结构、柔性加固失稳重力式挡墙三种支护结构的稳定性分析方法,特别是考虑锚杆预应力的作用。 (2)考虑锚杆预应力的影响,建立了框架格构梁-预应力锚杆-土体系统地震动相互作用分析模型和框架预应力锚杆支护边坡的地震动模型,给出了框架预应力锚杆支护边坡的地震动稳定性及变形分析方法。 (3)给出了柔性加固失稳重力式挡土墙的静动力稳定性分析方法。 (4)提出了“品”字型抗滑桩治理滑坡的方法及其计算方法。 (5)提出了3类新型泥石流防治结构,研究了各种新型结构的设计方法,采用自行设计的实验平台对典型新型结构进行了模型试验,验证了新结构的合理性和安全性。 3、技术经济指标、应用及推广情况: 该项目结合工程实际,针对地震扰动区黄土边坡、滑坡泥石流防治工程中存在的问题,在理论上解决了多项关键问题,并将研究成果推广应用到近百余项的工程实践中,为工程实施节省了大量成本,形成了完善和切实有效的技术体系,取得了明显的经济效益。在国内外著名刊物和国际会议发表论文61篇,其中核心期刊55篇,国际学术会议6篇,SCI和EI检索28篇,ISTP检索4篇,出版专著2部,编制甘肃省地方标准2本,图集2本,技术指南1本,获得发明专利4项,实用新型专利3项,培养博士7人,硕士近30人。
[成果] 1700530037 辽宁
TG376 应用技术 钢压延加工 公布年份:2017
成果简介:科学技术领域:该技术涉及高性能金属短流程制备与加工技术,属冶金领域国际前沿技术。主要内容:自主研发了连续流变扩展挤压短流程制备高性能金属材料的技术,既解决了金属传统挤压工艺流程长、能耗高的问题,又解决了大塑性变形制备超细晶金属工艺复杂、模具寿命短、成材率低、成本高等问题。技术内容:采用剪切/振动冷却通道处理熔体,制备半固态原料,将半固态金属注入连续流变扩展挤压机中,在挤压轮槽中合金受轮槽侧壁和固定靴方向相反的摩擦力τ动和τ阻的作用,产生搓动剪切变形,使晶粒细化,在轮槽出口通过模具挤压成棒材;继而,合金棒材连续喂入第二架连续流变扩展挤压机,在轮槽中金属发生进一步变形,并在轮槽出口流动路径改变,产生剪切变形,再经过扩展挤压变形。金属在一体机上经过多次连续累积变形,组织被显著细化,从而制备出高性能超细晶金属材料。技术特点与常规挤压、连铸连轧及大塑性变形技术相比,该技术具有如下优势:短流程,高效节能,成本低。比传统挤压:省去了铸造、加热、挤压、拉拔等工序,节能40%以上,成材率95%以上,降低成本30%以上。比连铸连轧:省去了铸造、矫直、加热与多机架连轧。产品性能好。比常规挤压与连铸连轧产品性能显著提高,例如Al-Sc-Zr合金晶粒细化至800nm,比日本同类产品抗拉强度和伸长率分别提高了40.3%和255%。采用半固态扩展成形,开辟了大截面、高性能铝材从液态一步连续成形的新途径。适应性强,产品多样化。可挤压不同合金的管、线、型材,克服了连铸连轧产品单一的弊端,在电子、电力、汽车、航空、生物等领域应用前景广阔。可生产无限长度的产品。解决了常规挤压和连铸连轧产品长度有限的问题。应用推广情况:该技术获国家发明专利9项,申报发明专利3项,在Acta Materialia等发表SCI论文30篇,在由瑞士联邦政府和世界知识产权组织联合举办的第44届日内瓦国际发明展上获金奖,被中国日报、人民网、凤凰网、新华网等大量报道。在北方重工集团、沈阳环能铸造有限公司、日照金港活塞有限公司等进行了推广应用。2014年到2016年间,采用该技术新增销售额共计24034万元,新增利润5387万元,新增税收2544万元,取得显著经济和社会效益。此外,还在鞍山、抚顺、本溪建设了生产线。正在酒钢进行新生产线建设。
[成果] 1800090016 甘肃
TQ02 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:在石油化工、石油加工、煤化工等化工流程工业生产过程中有大量高压液体,如何利用这些高压液体的能量一直是人们关注的焦点。该项目实施前,由于回收高压液体能量的设备-液力透平关键技术没有掌握,这些高压液体的能量基本被浪费。如何在保证化工流程工业安全持续稳定生产的条件下,实现液体余压能量回收,成为节能减排的迫切需求。项目属新能源节能技术领域。 该项目通过国家科技支撑计划等课题支持,集中了产学研用多家单位,50余名人员,历时近十年攻关,攻克了化工流程工业中液体余压能量回收核心设备-液力透平的设计理论与方法、运行稳定性控制和结构设计等关键技术,突破现有技术瓶颈研制出OH2/BB1/BB2/BB4/BB5等5种系列液力透平,打破国外产品垄断,研制的液力透平机组有发电、辅助电机做功、驱动泵或风机三种形式,机组最大回收功率达到505kW,最高效率达到83%,达到国际先进水平。为实现化工过程节能减排发挥了关键作用。创新成果主要包括: (1)在国内率先开展离心泵反转作液力透平时流量、压头、效率换算关系的系统研究;提出了向心叶轮滑移系数计算方法;提出了液力透平力特性计算方法。 (2)提出了透平叶片优化设计方法、透平叶轮分流短叶片位置的确定方法、蜗壳叶轮修型方法;提出了叶轮前加导叶提高透平运行稳定性的方法、得到了导叶数与叶轮叶片数的最佳匹配关系。 (3)研制成功OH2/BB1/BB2/BB4/BB5等5种系列液力透平;发明了液力透平装置、适用于气液两相介质时液力透平实验装置、一种防止轴承摆动的支承装置等9项专利技术,研制化工行业液力透平标准1项。提出了减小轴径向变形及振动的水力结构、减小液力透平内泄漏的防漏结构。 项目获授权发明专利4项,实用新型5项,研制了中国第一个液力透平标准1项,发表论文55篇,其中SCI、EI收录17篇,培养博士、硕士研究生共22人。已向煤化工、炼油行业推广260余套。研制的液力透平产品及技术2013年9月被科技部、环保部等4部委联合评定为国家重点新产品,2016年12月被列入科技部、环保部、工信部3部委联合编制的《节能减排与低碳技术成果转化推广清单(第二批)》。国内市场占有率60%以上,成果应用近3年取得直接经济效益约2.24亿元,累计节电16.9亿度,折合节约标准煤56.2万吨,减少CO2排放146.1万吨,节约资金12.68亿元。
[成果] 1800090033 甘肃
TM242 应用技术 石墨及其他非金属矿物制品制造 公布年份:2017
成果简介:该项目属电化学工程、电化学工程的电池技术和无机化学工程技术领域,列入甘肃省重大科技专项计划。 在国务院印发的《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2020年)》中明确提出:“到2020年,动力电池模块比能量达到300瓦时/公斤以上,成本降至1.5元/瓦时以下”。决定锂离子电池比能量的关键因素是正极材料的能量密度,镍钴锰酸锂三元材料具有容量高、热稳定性能好、充放电压宽等优良的电化学性能;能量密度达1000瓦时/公斤,高于钴酸锂,是磷酸铁锂和锰酸锂正极材料的1.7倍以上,被公认为高性能锂离子电池正极材料。镍钴锰酸锂在层状结构中以镍和锰取代部分价格昂贵的钴,既保证了高能量密度,又降低了成本,是实现上述目标的理想选择。 该项目组立足“开发具有自主知识产权的高效镍钴锰酸锂生产技术并实现产业化”的目标,在甘肃省重大科技专项计划支持下,以企业的技术需求为导向,通过产学研合作,攻克了国家电动汽车动力电池重大创新工程关键材料镍钴锰酸锂产业化过程中存在的压实密度低、粒径大小、分布和形貌不易控制等技术难题。 主要创新及发明包括:⑴探索出正极材料粒径及形貌结构对其的电化学性能影响的规律,并开发出调整络合剂、沉淀剂用量和种类控制产品粒径和形貌结构新技术,实现了产品粒径大小、形貌可控。⑵发明了烧结过程中添加适量的镁化合物新方法,制备出高安全性高压实密度镍钴锰酸锂三元材料;⑶发明了锰离子和钴离子预氧化新技术,简化了制备工艺过程,提高了产品颗粒的均匀度。 该项目技术共申请国家发明专利6项,已授权3项;发表论文3篇,被SCI收录2篇;2014年1月起,在兰州金里能源科技有限公司和兰州金川科技园有限公司成功推广应用,至2016年12月,累计新增销售收入2.489亿元,新增利润4240万元,税收3324.8万元。生产的镍钴锰酸锂产品已应用于多家知名锂离子电池企业生产的锂离子电池中,打破了日韩企业对高性能锂离子电池正极材料的垄断,促进了中国锂离子电池行业的科技进步,经济、社会效益十分显著。
[成果] 1700161119 甘肃
TV223.34 应用技术 土木工程建筑 公布年份:2016
成果简介:技术原理及性能指标: 耗能减震防液化刚柔性抗滑桩,由空格筒桩、碎石、锚索和气垫构成;空格筒桩有第一类空格筒桩和第二类空格筒桩,均为钢筋混凝土浇筑预制成型,外筒内镶嵌十字板,外筒上梅花形布置透水孔;第一类空格筒桩的顶端十字板缩进外筒,底端十字板露出外筒,且缩进长度与露出长度相等;第二类空格筒桩的顶端十字板缩进外筒,底端十字板与外筒平齐,并且底板封底,底板上预埋锚具;空格筒桩内穿设锚索、外侧面包裹气垫;在坡体桩孔内依次安放一个第二类空格筒桩和多个第一类空格筒桩,空格筒桩之间顶底相嵌套,空格筒桩内充填碎石,顶部安放盖板;锚索一端锚固于底板预埋锚具,张拉锚索施加预应力,另一端用锚具锚固于盖板上;充气管与充气机连接给气垫充满气体。该成果采取排水措施来降低液化发生的可能来防止岩土体强度的降低,利用隔震减震的措施来减轻作用于抗滑桩的惯性力来预防抗滑桩的破坏,治理诱发滑坡的潜在因素,增加坡体的安全性,降低滑坡治理成本,是一种新型支护结构。技术的创造性与先进性: 该成果所研发的耗能减震防液化刚柔性抗滑桩及施工方法,能够在地震工况下起到很好的消能作用,具有良好的排水能力,防止桩周土体发生液化,增加了抗滑桩支档滑坡工程在地震惯性力作用下的安全性能,降低了工程造价。技术的成熟程度,适用范围和安全性: 已经熟练掌握施工工艺流程,广泛应用于滑坡治理,施工方便,支护性能可靠,安全性高。应用情况及存在的问题: 已经与企业合作将技术应用于边坡滑塌治理工程,还需继续扩大推广应用范围。
[成果] 1700160869 甘肃
X703.5 应用技术 污水处理及其再生利用 公布年份:2016
成果简介:课题来源与背景:近年来,有关石墨烯基复合物的研究越来越受到人们的重视。氧化石墨烯带有含氧基团,可为其进一步功能化提供条件,而磁性纳米粒子在外界磁场的作用下,很容易从反应混合物中分离。所以,有关Fe<,3>O<,4>-氧化石墨烯复合物的研究得到了迅猛的发展。而将这类复合物用于对水溶液中Hg(II)吸附性能的研究相对较少。利用树枝状高分子改性Fe<,3>O<,4>-氧化石墨烯纳米杂化材料从而提高对Hg(II)的吸附容量和去除率的研究还未见报道。研究目的与意义:含汞废水是世界上危害最大的工业废水之一。为了保护自然生态环境和人类健康,研发一些新材料从废水中分离浓缩提取汞离子成为一种紧迫的需求。主要论点与论据:石墨是一种资源非常丰富的天然材料,对石墨的开法和利用具有很好的经济意义。以天然鳞片石墨为原料,可以制备得到具有多孔结构的多层氧化石墨烯。磁性纳米颗粒(Fe<,3>O<,4>)由于具有独特的磁性,使得其广泛应用于生物和环境领域。该课题组利用磁性纳米粒子和氧化石墨烯的协同效应构筑的Fe<,3>O<,4> -氧化石墨烯纳米杂化材料是一种新型的功能材料,其微纳米结构单元存在孔洞或通道,有助于吸附质进入材料内部,从而极大地提高其对重金属离子的吸附性能;其磁响应性能有利于材料的分离和重复使用。创见与创新:1)采用一种新方法改性Fe<,3>O<,4> -氧化石墨烯纳米杂化材料。2)采用一种新材料研究其对水溶液中Hg(II)的吸附性能。3)明确该吸附体系的吸附机理、动力学和热力学。社会经济效益,存在的问题:该项目基于课题组前期的研究工作,利用树枝状高分子改性Fe<,3>O<,4> -氧化石墨烯纳米杂化材料以期提高其对Hg(II)的吸附容量和去除率。这一研究工作的开展,可为石墨烯基复合材料用于含汞废水的处理提供技术支持和保障。
[成果] 1700160610 甘肃
TB383 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:迄今为止,在合成纳米金属氧化物粉体的工艺过程中,无论从化学反应成核、晶粒生长到凝胶的洗涤、干燥,还是粉体的煅烧,每一个阶段都可能产生团聚现象。如何减少粒子间的团聚已成为纳米粒子合成过程中关键的问题之一。 该项目采用硝酸铁和柠檬酸为原料,用新方法-纤维助盐助溶液燃烧合成法直接制备Fe2O3纳米粉体。即在氧化还原反应混合溶液中引入棉花纤维和可溶的惰性盐NaCl,棉花纤维起模板作用,使燃烧反应在纤维的孔洞中进行,使燃烧过程可控,阻止产物粒子间的团聚;盐的引入打破燃烧合成粉体的三维网状结构,进一步避免粒子之间的团聚,使粒子尺寸均匀,显著提高产物的比表面积。
[成果] 1700160964 甘肃
[TG407, TG441.7] 应用技术 [工程和技术研究与试验发展, 技术检测] 公布年份:2016
成果简介:该发明公开了一种针对摩擦焊的接头质量的无损检测方法。其特点是包括下述步骤:(a)将摩擦焊件固定于专用检测装置中,焊缝两侧金属分别用电极压紧;(b)在电极之间接通垂直于焊缝方向的大电流;(c)采用高精度电压表测量焊缝两侧等距压降;(d)与实验得到的“压降值-有效焊合面积-焊缝质量”关系表进行对照,判断接头焊接质量。(e)将预判不合格的焊件挑选出来并做进一步力学性能检测。 由于该方法仅通过对接头的电检测即实现对接头质量的判断,且易于实现自动化操作,因此具有检验成本低廉和可实现焊后百分百检验的优势,在摩擦焊无损检测领域具有广阔的应用前景。
[成果] 1700160782 甘肃
TB34 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:聚苯胺作为导电高分子材料之一,因其化学稳定性好、耐候性佳、原料廉价易得、合成方法简单以及导电性能等,被认为是最具有商业应用价值的结构性导电高分子,在生物传感器、防腐材料、吸波材料等领域有巨大市场需求。但聚苯胺电导率不高以及后期加工处理的难度使其在推广应用上受到较大影响。因此通过复合改性技术在一定程度上改善其加工性能差并增加其附加性能成为一种有效途径,不仅可以获得功能性复合材料,也拓宽了它的应用领域。离子液体作为一种良溶剂且本身具有导电性,在离子液体环境有利于聚苯胺的合成和电导率的提高,也能在一定程度上改善其可加工性。该发明首次将离子液体应用于电磁复合材料的制备,其有益之处是:1.合成工艺简单,合成时间较短;2.合成所用的离子液体反应环境为绿色无毒无害溶液;3.合成的导电聚苯胺/四氧化三铁复合材料导电性及磁性能较好;4.合成的导电聚苯胺/四氧化三铁电导率稳定性较好,可用于电磁屏蔽、微波吸收、隐形材料等领域。
[成果] 1700160797 甘肃
R944.1 基础研究 化学药品制剂制造 公布年份:2016
成果简介:流感是流感病毒尤其是甲型流感病毒引起的急性呼吸道传染病,每年都在全世界流行,波及范围之广,造成的经济损失之大位于传染性疾病之首。由于流感病毒抗原变异频繁,疫苗的预防效果不理想,所以,抗流感病毒药物的研究显得尤为重要。重楼对亚洲甲型流感病毒有较强的抑制作用,但多年来,国内外对重楼的研究主要集中在重楼抗肿瘤的药理作用上,却没任何文献记载重楼的抗流感作用,更没有对其作用机制和研制抗流感新中药的研究报道。该项目重点解决了重楼皂苷Ⅰ,Ⅱ,Ⅵ和Ⅶ的分离,以及重楼皂苷Ⅰ的体内外抗甲型流感病毒的作用,通过正交试验优化出重楼皂苷口服液的制备工艺,最终制备出具有抗流感病毒作用的重楼皂苷口服液,并对其质量进行了控制。
[成果] 1700161055 甘肃
X781 应用技术 环境治理 公布年份:2016
成果简介:该项目成果涉及从已经报废的锂离子电池,包括应用于手机、笔记本电脑等数码产品的小型锂离子电池和应用于新能源汽车、储能等领域的锂离子动力电池,中回收具有重要经济价值的钴、锂、铝等金属并重新制备出高附加值电池材料产品的新技术。1.项目的技术路线为:将废锂离子电池进行放电、拆解、废正极片在箱式电阻炉焙烧并经过溶解、过滤、获得废钴酸锂粉末与铝箔,废钴酸锂粉末与硫酸氢钠或焦硫酸钠按一定比例混合后置于球磨机中球磨,球磨后的混合物放入箱式电阻炉中在低温下焙烧,焙烧产物用水浸出,浸出液经沉钴和沉锂操作获得草酸锂和碳酸锂,草酸锂和碳酸锂可做为产品出售,或再次制造成用于锂离子电池生产的钴酸锂电极材料产品。2.该项目成果的突出优点在于,针对该领域现有技术存在的回收技术存在的回收过程有气体污染物、含酸性废水等二次污染物产生的缺点。该项目开发出了具有回收过程污染物、回收率高、回收成本低为特色的回收技术,并已获得了国家发明专利授权。3.项目成果的技术成熟度及应用前景:该技术成熟度高,技术的产业化应用可促进国内外超过数百亿只报废的锂离子电池的资源化循环利用,并消除废电池对生态环境污染的威胁,具有明显的经济价值和社会效益。
[成果] 1700160990 甘肃
U491 应用技术 工程和技术研究与试验发展 公布年份:2016
成果简介:技术原理及指标: 技术原理: 1)分析以兰州市为代表的非均衡路网的交通特征; 2)基于分布式混合系统的建模方案; 3)基于MARKOV模型的非均衡流量交叉口模糊自适应控制; 4)基于组合控制分布式多状态动态切换智能交通控制策略 5)基于ARM的嵌入式智能交通控制器设计 指标: 1)对研究智能交通信号控制器的基础理论将取得丰富的成果,给出智能交通信号控制系统的建模方式及多种方法步骤,智能控制算法,仿真实验方法。2)建立区域交通信号控制的分布式动态控制构架软硬件模型。提出系统可靠性、稳定性分析模型,给出分布式动态控制重构能力的定量描述方法。技术创新和贡献: 1)在交通信号控制系统中,基于混合系统建模,通过控制重分配实现重构,无需调整基本的控制规律,对具有离散/连续混合控制的路网关键节点控制系统,在一个统一的系统构架和控制目标内分析离散/连续控制特性,优化系统模型,并进行了准确的数学描述。 2)以Lyapunov理论为基础,结合现代数学分析工具及计算机仿真验证手段,使系统在有限时间内实现稳定,确保控制重构过程在有限时间内收敛。 3)在参数分析、模型修正层,对不同节点特征由特殊性归纳一般性,采用随机过程Markov链概率计算和最小二乘估计算法研究系统参数估计算法,对模型进行修正。 4)利用Markov模型实现了对多相位短时交通流的预测,并根据交通量预测数据,建立了交叉口预测模型,实现了交叉口自适应控制。 5)采用SOM神经网络对交叉口的交通状态进行了聚类识别,可以有效识别交叉口交通流变化,确定交叉口的交通状态。利用组合控制思想,根据路口的交通状态,动态地选择控制策略,实现策略自主切换。 6)改进混沌遗传算法提高了搜索效率,性能优于标准遗传算法和混沌遗传算法,在交叉口信号优化控制中取得较好的效果。 7)研制的嵌入式智能交通控制器具有高效的处理能力,很好地适应了交通流变化,为兰州市地方政府道路交通控制设备的升级改造提供了有力的支撑,促进甘肃地方经济发展,使学科科研服务于地方。技术的成熟度、适用范围和安全性: 该项目通过对分布式动态智能交通控制策略及嵌入式信号控制器关键技术的研究,取得了一定的研究成果,为兰州市地方政府道路交通控制与管理策略提供科学决策与理论支撑。传统的定时控制已经很难满足日益复杂的道路交通的需求,而且现有的交通设备已很难适应交通流的实时变化。该课题先进的研究成果可广泛用于兰州市交通设施的升级改造,自主研发的嵌入式智能交通信号控制器可用于取代落后、老旧的交通设施,建立全方位考虑路况、车辆及交通参与者的综合智能交通系统。应用情况及存在问题:由于研究中理论水平和条件制约,尚存在很多不足,有待于深入研究的问题包括: 1)当路口处于饱和交通状态时,组合模糊控制的控制效果不理想,难以满足高峰时段的交通状态信号控制的需求,还需进一步研究饱和交通状态下的交叉口信号控制。 2)为了问题的简化,研究未考虑交叉口中的行人流等混合交通流的问题,这与实际的交叉口状况不同,还需进一步研究在混合交通流下交叉口信号优化控制的问题。 3)课题对典型路口的四相位交通信号展开了研究分析,未研究特殊复杂相位的交通信号优化控制问题,在未来的研究中,可对特殊的非典型四相位交叉口展开研究分析。
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