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高等教育領(lǐng)域數(shù)字化綜合服務(wù)平臺(tái)
高級(jí)生命支持智能模擬訓(xùn)練系統(tǒng)JC-E150
模擬標(biāo)準(zhǔn)化病人（SP，standardized patient），頭頸部、胸部、腹部、四肢部的解剖結(jié)構(gòu)完整，體表骨性肌性標(biāo)志清晰可觸及，骨關(guān)節(jié)活動(dòng)靈活，設(shè)計(jì)了各種生命體征、智能應(yīng)答功能和考核評(píng)判功能。適用于情境式臨床教學(xué)和培訓(xùn)、結(jié)構(gòu)化生命支持訓(xùn)練和考核等。
營(yíng)口巨成教學(xué)科技開發(fā)有限公司
2022-09-07
TE-800Plus 智能式多參數(shù)水質(zhì)測(cè)定儀
?產(chǎn)品簡(jiǎn)介：TE-800 PLUS是一款便攜式多參數(shù)高精度分析儀，具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送，4G通訊模塊，采用高精度數(shù)字電極，檢測(cè)項(xiàng)目有COD，TOC，氨氮，濁度，懸浮物，葉綠素，藍(lán)綠藻，余氯，pH，溶解氧，溫度，電導(dǎo)率，ORP， TDS，水中油等項(xiàng)目，適應(yīng)于各種惡劣工作環(huán)境，內(nèi)置高容量SD卡可進(jìn)行數(shù)據(jù)無限保存；專業(yè)水質(zhì)檢測(cè)儀系統(tǒng)，內(nèi)置高容量鋰電池，儀器性能穩(wěn)定、測(cè)量準(zhǔn)確、測(cè)定范圍廣、功能強(qiáng)大、操作簡(jiǎn)單, 是一款為客戶在野外，實(shí)驗(yàn)室提供檢測(cè)，監(jiān)察，數(shù)據(jù)管理融為的一體便攜水質(zhì)檢測(cè)系統(tǒng) .
?功能特點(diǎn)：
※ 檢測(cè)項(xiàng)目有COD，TOC，氨氮，濁度，懸浮物，葉綠素，藍(lán)綠藻，余氯，pH，溶解氧，溫度，電導(dǎo)率，ORP， TDS，水中油（可定制項(xiàng)目）；
※ 8寸彩色觸摸屏，內(nèi)置熱敏打印機(jī)；
※ 內(nèi)置大容量充電鋰電池，待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)；
※ 采用傳感器新技術(shù)、無需試劑，無污染，經(jīng)濟(jì)、便捷；
※ 整機(jī)按照人工學(xué)設(shè)計(jì)，外觀流行時(shí)尚，攜帶方便；
※ 可長(zhǎng)時(shí)間在野外工作，中文界面切換，操作簡(jiǎn)單、快速；
※ 內(nèi)置存儲(chǔ)卡可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)保存、查詢；
※ 采用高精度全數(shù)字光學(xué)電極，自動(dòng)溫度補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定準(zhǔn)確的測(cè)量值；
※ COD，濁度，懸浮物,葉綠素，藍(lán)綠藻，水中油采用全數(shù)字光學(xué)電極，能自動(dòng)對(duì)光路衰減及濁度影響進(jìn)行快速補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)更穩(wěn)定準(zhǔn)確的測(cè)量值；
?應(yīng)用行業(yè)：
可廣泛應(yīng)用于科研院所、環(huán)境監(jiān)測(cè)，環(huán)境工程、江河湖泊、自來水廠、石油化工、生物制藥、光伏能源、食品飲料、水產(chǎn)養(yǎng)殖和市政給排水以及第三方檢測(cè)等行業(yè) .
天爾分析儀器（天津）有限公司
2022-07-18
科技部 應(yīng)急部關(guān)于印發(fā)《“十四五”公共安全與防災(zāi)減災(zāi)科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》的通知
為貫徹落實(shí)《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃和2035年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》，明確“十四五”期間公共安全與防災(zāi)減災(zāi)領(lǐng)域科技創(chuàng)新的總體思路、發(fā)展目標(biāo)和重點(diǎn)任務(wù)，科技部、應(yīng)急部制定了《“十四五”公共安全與防災(zāi)減災(zāi)科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃》。現(xiàn)印發(fā)給你們，請(qǐng)結(jié)合本地區(qū)本部門實(shí)際認(rèn)真貫徹落實(shí)。
科技部
2022-11-11
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重慶市肉牛雜交改良及安全優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)配套技術(shù)研究集成與產(chǎn)業(yè)化示范
重慶養(yǎng)牛長(zhǎng)期役用，肉用生產(chǎn)能力及牛肉品質(zhì)差，優(yōu)質(zhì)牛肉依賴市外調(diào)入或國(guó)外進(jìn)口。該成果歷經(jīng)十余 年，引入8個(gè)世界著名肉用品種，篩選出4個(gè)二元雜交組合、2個(gè)級(jí)進(jìn)雜交組合、1個(gè)三元雜交組合;配套優(yōu)質(zhì) 牧草的栽培及飼料加工調(diào)制技術(shù)、營(yíng)養(yǎng)調(diào)控技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)化飼養(yǎng)技術(shù)、生物安全技術(shù)、程序化人工授精技術(shù), 實(shí)現(xiàn)了役用牛向肉用牛的轉(zhuǎn)變,產(chǎn)肉能力提高3倍以上、肉質(zhì)達(dá)到國(guó)家特級(jí)標(biāo)準(zhǔn)、安全指標(biāo)符合國(guó)家及歐盟等 要求，每頭肉牛的產(chǎn)值提高5~6倍，填補(bǔ)了市內(nèi)優(yōu)質(zhì)牛肉生產(chǎn)的空白；獲得國(guó)家發(fā)明專利授權(quán)13項(xiàng)、發(fā)布重 慶市地方標(biāo)準(zhǔn)14個(gè)，助推形成了一批國(guó)家級(jí)及市級(jí)肉牛產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)，在保供增收及促進(jìn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整方面發(fā)揮了積極作用。本成果于2014年獲重慶市科技進(jìn)步獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。
西南大學(xué)
2021-04-13
科技創(chuàng)新標(biāo)志性人物-王振義（上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院終身教授、中國(guó)工程院院士）
科技創(chuàng)新標(biāo)志性人物-王振義（上海交通大學(xué)醫(yī)學(xué)院附屬瑞金醫(yī)院終身教授、中國(guó)工程院院士）
科技部
2021-08-31
大學(xué).jpg){kind=logo}
基于駕駛員安全舒適性的駕駛工作負(fù)荷評(píng)價(jià)理論、方法及在路線工程中的應(yīng)用研究
北京工業(yè)大學(xué)
2021-04-14
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一種可語(yǔ)音提醒的老年人智能手表
本實(shí)用新型提供一種可語(yǔ)音提醒的老年人智能手表.所述可語(yǔ)音提醒的老年人智能手表,包括:手表本體;第一支撐塊,所述第一支撐塊固定于所述手表本體的右側(cè)的底部;調(diào)節(jié)裝置,所述調(diào)節(jié)裝置設(shè)置于所述手表本體的右側(cè)的頂部,所述調(diào)節(jié)裝置包括第二支撐塊和第一轉(zhuǎn)動(dòng)軸;第一固定帶.本實(shí)用新型提供的可語(yǔ)音提醒的老年人智能手表具有手表的表帶在佩戴時(shí)松緊可以調(diào)節(jié)的與手腕更加的適合,不會(huì)出現(xiàn)太松或者太緊的情況,且佩戴操作簡(jiǎn)單方便,且該智能手表設(shè)置有電子顯示屏可以顯示時(shí)間,字體大,老人便于觀看,家屬可將手表和手機(jī)相連,錄制語(yǔ)音提醒并按時(shí)在手表上播放,可以插電話卡,可以聯(lián)網(wǎng),自動(dòng)更新時(shí)間,可以一鍵緊急呼叫聯(lián)系人.
杭州電子科技大學(xué)
2021-05-06
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一種參數(shù)可調(diào)智能高性能發(fā)動(dòng)機(jī)主構(gòu)架
成果描述：本發(fā)明公開了一種參數(shù)可調(diào)智能高性能發(fā)動(dòng)機(jī)主構(gòu)架，通過曲柄搖桿機(jī)構(gòu)、擺桿、搖桿滑塊機(jī)構(gòu)將曲軸的圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為副活塞的上下往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，主副活塞所受側(cè)向力、阻力均較小，發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲低、熱效率高；通過特定尺寸大小關(guān)系，發(fā)動(dòng)機(jī)體積和重量大幅降低；排量調(diào)整機(jī)構(gòu)調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)的排量、壓縮比與發(fā)動(dòng)機(jī)其它輔助系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)熱力循環(huán)類型可調(diào)。本發(fā)明可以根據(jù)負(fù)載、路況的變化實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)發(fā)動(dòng)機(jī)排量、壓縮比、熱力循環(huán)，確保發(fā)動(dòng)機(jī)在各種負(fù)載、路況下都有良好的工作條件，中小負(fù)載時(shí)該發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能減排效果更明顯,四缸發(fā)動(dòng)機(jī)排量的最大調(diào)整范圍在1.2-3.5之間，發(fā)動(dòng)機(jī)壓縮比的最大調(diào)整范圍在6-6之間。市場(chǎng)前景分析：內(nèi)燃機(jī)工程技術(shù)領(lǐng)域。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：技術(shù)先進(jìn)，性價(jià)比較高。
電子科技大學(xué)
2021-04-10
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基于智能狀態(tài)檢測(cè)的超音速旋流凈化系統(tǒng)
項(xiàng)目成果/簡(jiǎn)介:摘要超音速旋流凈化技術(shù)是濕煙氣經(jīng)超音速分離器絕熱膨脹至超音速，降溫50-100℃后，其中夾帶的水蒸汽、SOx與溶解性鹽、凝膠粉塵、微塵等成分發(fā)生非均質(zhì)凝結(jié)后予以分離的一種新型氣體凈化技術(shù)，脫除效率最高可達(dá)90%，能夠高效地實(shí)現(xiàn)煙氣脫白。該技術(shù)同時(shí)借助多傳感器融合方法智能診斷和動(dòng)態(tài)測(cè)量流場(chǎng)數(shù)據(jù)，優(yōu)化煙氣“脫白”過程，必要時(shí)輔以高壓微霧增強(qiáng)技術(shù)，強(qiáng)化分離凈化效果。相較于傳統(tǒng)的電磁法、煙氣加熱法、煙氣噴淋法等脫白工藝，獨(dú)創(chuàng)的基于智能狀態(tài)檢測(cè)與診斷控制的分離效率增強(qiáng)技術(shù)能實(shí)現(xiàn)煙氣的高效率穩(wěn)定脫白。團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新成果與技術(shù)應(yīng)用展示本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，近十幾年一直從事超音速旋流分離技術(shù)和多相流流場(chǎng)參數(shù)檢測(cè)與電學(xué)成像技術(shù)的研究，已分別構(gòu)建了超音速分離裝置和電阻成像（ERT）、電容成像（ECT）及電磁（EMT）等多套系統(tǒng)?，F(xiàn)有成熟技術(shù)已為國(guó)內(nèi)多家單位，如上海交通大學(xué)、北京石油化工學(xué)院、北方工業(yè)大學(xué)、太原理工大學(xué)、西門子（北京）研究院等，提供了相應(yīng)的電學(xué)成像系統(tǒng)。本項(xiàng)目中所采用的技術(shù)和提出的方法均為自主設(shè)計(jì)和開發(fā)，對(duì)于已研制超音速旋流分離技術(shù)和流場(chǎng)參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵技術(shù)已申請(qǐng)了專利，具有完全的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。同時(shí)開發(fā)過程中使用的所有部件和器件沒有限制級(jí)產(chǎn)品，可避免不必要的知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)端，以及國(guó)外技術(shù)壁壘的限制。獨(dú)創(chuàng)的基于智能狀態(tài)檢測(cè)的超音速旋流凈化系統(tǒng)利用靜電（Electrical Tomography，ES）傳感器和電學(xué)層析成像（Electrical Tomography，ET）傳感器，結(jié)合多源信息融合算法，實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)氣體的非侵入式流場(chǎng)參數(shù)測(cè)量和狀態(tài)診斷。系統(tǒng)將檢測(cè)到的信息進(jìn)行處理和融合，分析超音速分離器內(nèi)的流場(chǎng)情況和濕氣出口的成分變化，并建立異常狀態(tài)檢測(cè)與診斷方法，診斷系統(tǒng)狀態(tài)?？杀粡V泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、建材、食品等工業(yè)，如煙氣脫白；石油工業(yè)中油／氣／水混輸過程；冶金、電力工業(yè)中各種氣力物料輸送過程；以及化工、醫(yī)藥、能源等領(lǐng)域中的干燥過程、混合過程、流態(tài)化過程、擴(kuò)散過程、反應(yīng)過程等普遍涉及多相流測(cè)量問題。相較于傳統(tǒng)的處理工藝，超音速旋流凈化技術(shù)中的設(shè)備可靠，工藝過程簡(jiǎn)單，投資成本和維護(hù)成本很低。核心傳感器和技術(shù)包括靜電（Electrical Tomography，ES）傳感器、電學(xué)層析成像（Electrical Tomography，ET）傳感器和超音速旋流分離技術(shù)。靜電傳感器靜電傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高，可以非侵入測(cè)量等特點(diǎn)，近幾十年來發(fā)展迅速，英國(guó)貿(mào)工部認(rèn)為在煤粉的流速、濃度或質(zhì)量流量測(cè)量手段中，靜電法是最有前途的方法之一。在檢測(cè)機(jī)理方面，目前靜電法氣固兩相流檢測(cè)可分為接觸電荷轉(zhuǎn)移法與靜電感應(yīng)法兩條路線，對(duì)于應(yīng)用最廣泛的內(nèi)壁嵌裝電極式傳感器結(jié)構(gòu)，本團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移電荷和感應(yīng)電荷經(jīng)電荷放大電路后，不僅體現(xiàn)出不同的信號(hào)波形特征，而且從頻域來看，轉(zhuǎn)移電荷形成的信號(hào)在整體信號(hào)中也占有重要比重。以此為基礎(chǔ)，提出了一系列的感應(yīng)電荷信息和轉(zhuǎn)移電荷信息的解耦方法，提高了顆粒流動(dòng)參數(shù)測(cè)量精度。本團(tuán)隊(duì)建立了帶式靜電感應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置與氣固兩相流計(jì)量實(shí)驗(yàn)裝置。帶式靜電感應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置用來模擬帶靜電顆粒流動(dòng)情況以及相關(guān)測(cè)速方法標(biāo)定。氣固兩相流計(jì)量裝置為參數(shù)可調(diào)的氣力輸送系統(tǒng)，用于氣固兩相流研究以及顆粒質(zhì)量流量計(jì)量標(biāo)定。兩套裝置計(jì)量精度均經(jīng)過了天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院的測(cè)試。圖1 靜電法技術(shù)成果展示電學(xué)層析成像傳感器電學(xué)層析成像技術(shù)類似醫(yī)學(xué)的CT技術(shù)，通過外圍測(cè)量，重構(gòu)截面電學(xué)參數(shù)（電導(dǎo)率/磁導(dǎo)率/介電常數(shù)）分布信息。電學(xué)層析成像技術(shù)根據(jù)測(cè)量模態(tài)的不同，主要分為電容層析成像技術(shù)（Electrical Capacitance Tomography，簡(jiǎn)稱ECT）、電阻層析成像技術(shù)（Electrical Resistance Tomography，簡(jiǎn)稱ERT）和電磁層析成像技術(shù)（Electromagnetic Tomography，簡(jiǎn)稱EMT）。系統(tǒng)具備高速測(cè)量、多電極組合、多測(cè)量模態(tài)切換、可視化、高信噪比和可定制化等特點(diǎn)。本團(tuán)隊(duì)針對(duì)重質(zhì)劣質(zhì)油的加工轉(zhuǎn)化的核心設(shè)備——三相流化床，轉(zhuǎn)化效率和產(chǎn)量還存在難以突破設(shè)計(jì)瓶頸的問題，在首次提出基于TMR的磁導(dǎo)率EMT方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合ECT 和ERT 等多種模態(tài)的電學(xué)層析成像系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了基于電/磁雙模層析成像的高固含率氣液固三相流態(tài)化實(shí)驗(yàn)裝置，可實(shí)現(xiàn)高固含率條件下，氣液固三相的識(shí)別和分相分布參數(shù)的實(shí)時(shí)測(cè)量。圖2 電學(xué)層析成像技術(shù)成果展示圖3 ERT/ECT/EMT系統(tǒng)展示圖4 ECT對(duì)油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)中油膜厚度檢測(cè) 超音速旋流分離技術(shù)超音速旋流分離技術(shù)是結(jié)合旋流分離技術(shù)和冷凝分離技術(shù)的多組分氣體冷凝分離法，具有工藝流程簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、效率高、能耗低等特點(diǎn)，成為近二十年來非常有應(yīng)用價(jià)值和商業(yè)前景的新分離技術(shù)。該技術(shù)集膨脹機(jī)、氣液分離器和壓縮機(jī)于一體，主要由旋流發(fā)生器、超音速噴嘴、分離段和擴(kuò)壓管組成。其工作原理如下：經(jīng)過前級(jí)處理后的含濕氣體導(dǎo)入到超音速分離器內(nèi)，經(jīng)過旋流發(fā)生器，產(chǎn)生加速度為106m/s2的旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)；旋轉(zhuǎn)的氣體通過拉伐爾噴管時(shí)，會(huì)絕熱膨脹至超音速，同時(shí)降溫降壓，溫度最大可降低50-100℃，低溫的流場(chǎng)環(huán)境能夠使氣體中的水蒸氣開始凝結(jié)產(chǎn)生相變，出現(xiàn)小液滴；在旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)中，凝結(jié)產(chǎn)生的小液滴不斷碰撞、聚并，在強(qiáng)離心力的作用下，被甩至壁面，并在氣體的帶動(dòng)下，從濕氣出口排出；經(jīng)過處理的干氣在管道中心流動(dòng)，經(jīng)過擴(kuò)壓器內(nèi)降速升壓，進(jìn)行排放。本團(tuán)隊(duì)首次采用Young經(jīng)典成核理論和C-C相平衡方程推導(dǎo)獲得了水蒸汽自發(fā)凝結(jié)Wilson位置解析式，在此基礎(chǔ)上，提出了基于液滴成核和生長(zhǎng)模型的非均質(zhì)凝結(jié)模型和跨聲速濕空氣凝結(jié)SST湍流模型，揭示了跨音速兩相凝結(jié)現(xiàn)象“非穩(wěn)態(tài)”不同振蕩模式的流動(dòng)特性，獲得了使分離效率最大化的最優(yōu)外界核心半徑，深入研究了超音速分離器的流場(chǎng)特性、處理效率和分離特性。圖5 超音速旋流分離器流場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)圖6 凝結(jié)液滴參數(shù)測(cè)量圖7 中國(guó)計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)圖8 超音速分離器液相分布仿真預(yù)測(cè) 針對(duì)煙氣的智能狀態(tài)檢測(cè)與診斷控制的超音速旋流凈化工藝濕法脫硫后的濕煙氣直接排放會(huì)產(chǎn)生“白色煙羽”，由于在脫硫過程中，脫硫漿液與高溫?zé)煔庵苯咏佑|，發(fā)生傳熱傳質(zhì)；一方面水分蒸發(fā)，增加煙氣的含濕量；另一方面，煙氣溫度降低，煙氣攜帶水蒸汽的能力降低。煙氣達(dá)到飽和狀態(tài)后，會(huì)攜帶部分小液滴，這些攜帶小液滴的飽和濕煙氣經(jīng)除霧器除去絕大部分液滴后，直接經(jīng)煙囪排入大氣，由于環(huán)境溫度比煙氣溫度低，飽和濕煙氣中的水分就會(huì)凝結(jié)成小液滴形成“白色煙羽”。白煙中含有較多的溶解性鹽、SO3、凝膠粉塵和微塵等成分，會(huì)造成環(huán)境污染。針對(duì)上述問題，本團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)的基于智能檢測(cè)與診斷的超音速旋流凈化工藝解決了傳統(tǒng)煙氣脫白技術(shù)（如煙氣加熱方法、煙氣冷凝再加熱技術(shù)和電磁脫白技術(shù)等）成本高，工藝流程復(fù)雜，維護(hù)費(fèi)勁的問題，具有設(shè)備可靠，工藝過程簡(jiǎn)單，投資成本和維護(hù)成本很低的特點(diǎn)。該技術(shù)主要是利用超音速旋流分離器的增速降溫原理，將煙氣中的水蒸氣進(jìn)行凝結(jié)并旋轉(zhuǎn)分離，通過引射器將液滴引至超音速分離器入口，輔以高壓微霧增強(qiáng)技術(shù)，強(qiáng)化脫白效果。在超音速分離器分離段和濕氣出口處安裝本團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的多相流可視化及參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)（靜電層析成像系統(tǒng)和電學(xué)層析成像系統(tǒng)），結(jié)合智能化成像算法和多元信息融合算法，對(duì)管道內(nèi)煙氣的流場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行非侵入式智能測(cè)量。系統(tǒng)可根據(jù)測(cè)量結(jié)果，分析超音速旋流分離器內(nèi)的流場(chǎng)情況和濕氣出口的成分變化，建立異常狀態(tài)檢測(cè)與診斷方法，診斷脫白系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)，指導(dǎo)引射器對(duì)液滴量引入的精確控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的煙氣脫白。圖9 針對(duì)白煙氣的智能檢測(cè)與診斷控制超音速旋流凈化工藝流程知識(shí)產(chǎn)權(quán)類型:發(fā)明專利知識(shí)產(chǎn)權(quán)編號(hào):2018114554307，2020102445880，ZL2016106973850技術(shù)成熟度:已有樣品技術(shù)先進(jìn)程度:達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平成果獲得方式:獨(dú)立研究獲得政府支持情況:國(guó)家級(jí)計(jì)劃/專項(xiàng)類別:國(guó)家自然科學(xué)基金獲得經(jīng)費(fèi):61.00萬(wàn)元
天津大學(xué)
2021-04-11
基于智能狀態(tài)檢測(cè)的超音速旋流凈化系統(tǒng)
摘要
超音速旋流凈化技術(shù)是濕煙氣經(jīng)超音速分離器絕熱膨脹至超音速，降溫50-100℃后，其中夾帶的水蒸汽、SOx與溶解性鹽、凝膠粉塵、微塵等成分發(fā)生非均質(zhì)凝結(jié)后予以分離的一種新型氣體凈化技術(shù)，脫除效率最高可達(dá)90%，能夠高效地實(shí)現(xiàn)煙氣脫白。該技術(shù)同時(shí)借助多傳感器融合方法智能診斷和動(dòng)態(tài)測(cè)量流場(chǎng)數(shù)據(jù)，優(yōu)化煙氣“脫白”過程，必要時(shí)輔以高壓微霧增強(qiáng)技術(shù)，強(qiáng)化分離凈化效果。相較于傳統(tǒng)的電磁法、煙氣加熱法、煙氣噴淋法等脫白工藝，獨(dú)創(chuàng)的基于智能狀態(tài)檢測(cè)與診斷控制的分離效率增強(qiáng)技術(shù)能實(shí)現(xiàn)煙氣的高效率穩(wěn)定脫白。
團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新成果與技術(shù)應(yīng)用展示
本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，近十幾年一直從事超音速旋流分離技術(shù)和多相流流場(chǎng)參數(shù)檢測(cè)與電學(xué)成像技術(shù)的研究，已分別構(gòu)建了超音速分離裝置和電阻成像（ERT）、電容成像（ECT）及電磁（EMT）等多套系統(tǒng)?，F(xiàn)有成熟技術(shù)已為國(guó)內(nèi)多家單位，如上海交通大學(xué)、北京石油化工學(xué)院、北方工業(yè)大學(xué)、太原理工大學(xué)、西門子（北京）研究院等，提供了相應(yīng)的電學(xué)成像系統(tǒng)。本項(xiàng)目中所采用的技術(shù)和提出的方法均為自主設(shè)計(jì)和開發(fā)，對(duì)于已研制超音速旋流分離技術(shù)和流場(chǎng)參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵技術(shù)已申請(qǐng)了專利，具有完全的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。同時(shí)開發(fā)過程中使用的所有部件和器件沒有限制級(jí)產(chǎn)品，可避免不必要的知識(shí)產(chǎn)權(quán)爭(zhēng)端，以及國(guó)外技術(shù)壁壘的限制。
獨(dú)創(chuàng)的基于智能狀態(tài)檢測(cè)的超音速旋流凈化系統(tǒng)利用靜電（Electrical Tomography，ES）傳感器和電學(xué)層析成像（Electrical Tomography，ET）傳感器，結(jié)合多源信息融合算法，實(shí)現(xiàn)管道內(nèi)氣體的非侵入式流場(chǎng)參數(shù)測(cè)量和狀態(tài)診斷。系統(tǒng)將檢測(cè)到的信息進(jìn)行處理和融合，分析超音速分離器內(nèi)的流場(chǎng)情況和濕氣出口的成分變化，并建立異常狀態(tài)檢測(cè)與診斷方法，診斷系統(tǒng)狀態(tài)?？杀粡V泛應(yīng)用于石油、化工、電力、冶金、建材、食品等工業(yè)，如煙氣脫白；石油工業(yè)中油／氣／水混輸過程；冶金、電力工業(yè)中各種氣力物料輸送過程；以及化工、醫(yī)藥、能源等領(lǐng)域中的干燥過程、混合過程、流態(tài)化過程、擴(kuò)散過程、反應(yīng)過程等普遍涉及多相流測(cè)量問題。相較于傳統(tǒng)的處理工藝，超音速旋流凈化技術(shù)中的設(shè)備可靠，工藝過程簡(jiǎn)單，投資成本和維護(hù)成本很低。核心傳感器和技術(shù)包括靜電（Electrical Tomography，ES）傳感器、電學(xué)層析成像（Electrical Tomography，ET）傳感器和超音速旋流分離技術(shù)。
靜電傳感器
靜電傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、靈敏度高，可以非侵入測(cè)量等特點(diǎn)，近幾十年來發(fā)展迅速，英國(guó)貿(mào)工部認(rèn)為在煤粉的流速、濃度或質(zhì)量流量測(cè)量手段中，靜電法是最有前途的方法之一。
在檢測(cè)機(jī)理方面，目前靜電法氣固兩相流檢測(cè)可分為接觸電荷轉(zhuǎn)移法與靜電感應(yīng)法兩條路線，對(duì)于應(yīng)用最廣泛的內(nèi)壁嵌裝電極式傳感器結(jié)構(gòu)，本團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)移電荷和感應(yīng)電荷經(jīng)電荷放大電路后，不僅體現(xiàn)出不同的信號(hào)波形特征，而且從頻域來看，轉(zhuǎn)移電荷形成的信號(hào)在整體信號(hào)中也占有重要比重。以此為基礎(chǔ)，提出了一系列的感應(yīng)電荷信息和轉(zhuǎn)移電荷信息的解耦方法，提高了顆粒流動(dòng)參數(shù)測(cè)量精度。
本團(tuán)隊(duì)建立了帶式靜電感應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置與氣固兩相流計(jì)量實(shí)驗(yàn)裝置。帶式靜電感應(yīng)實(shí)驗(yàn)裝置用來模擬帶靜電顆粒流動(dòng)情況以及相關(guān)測(cè)速方法標(biāo)定。氣固兩相流計(jì)量裝置為參數(shù)可調(diào)的氣力輸送系統(tǒng)，用于氣固兩相流研究以及顆粒質(zhì)量流量計(jì)量標(biāo)定。兩套裝置計(jì)量精度均經(jīng)過了天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院的測(cè)試。
圖1 靜電法技術(shù)成果展示
電學(xué)層析成像傳感器
電學(xué)層析成像技術(shù)類似醫(yī)學(xué)的CT技術(shù)，通過外圍測(cè)量，重構(gòu)截面電學(xué)參數(shù)（電導(dǎo)率/磁導(dǎo)率/介電常數(shù)）分布信息。電學(xué)層析成像技術(shù)根據(jù)測(cè)量模態(tài)的不同，主要分為電容層析成像技術(shù)（Electrical Capacitance Tomography，簡(jiǎn)稱ECT）、電阻層析成像技術(shù)（Electrical Resistance Tomography，簡(jiǎn)稱ERT）和電磁層析成像技術(shù)（Electromagnetic Tomography，簡(jiǎn)稱EMT）。系統(tǒng)具備高速測(cè)量、多電極組合、多測(cè)量模態(tài)切換、可視化、高信噪比和可定制化等特點(diǎn)。
本團(tuán)隊(duì)針對(duì)重質(zhì)劣質(zhì)油的加工轉(zhuǎn)化的核心設(shè)備——三相流化床，轉(zhuǎn)化效率和產(chǎn)量還存在難以突破設(shè)計(jì)瓶頸的問題，在首次提出基于TMR的磁導(dǎo)率EMT方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合ECT 和ERT 等多種模態(tài)的電學(xué)層析成像系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了基于電/磁雙模層析成像的高固含率氣液固三相流態(tài)化實(shí)驗(yàn)裝置，可實(shí)現(xiàn)高固含率條件下，氣液固三相的識(shí)別和分相分布參數(shù)的實(shí)時(shí)測(cè)量。
圖2 電學(xué)層析成像技術(shù)成果展示
圖3 ERT/ECT/EMT系統(tǒng)展示
圖4 ECT對(duì)油氣潤(rùn)滑系統(tǒng)中油膜厚度檢測(cè)
超音速旋流分離技術(shù)
超音速旋流分離技術(shù)是結(jié)合旋流分離技術(shù)和冷凝分離技術(shù)的多組分氣體冷凝分離法，具有工藝流程簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、效率高、能耗低等特點(diǎn)，成為近二十年來非常有應(yīng)用價(jià)值和商業(yè)前景的新分離技術(shù)。該技術(shù)集膨脹機(jī)、氣液分離器和壓縮機(jī)于一體，主要由旋流發(fā)生器、超音速噴嘴、分離段和擴(kuò)壓管組成。其工作原理如下：
經(jīng)過前級(jí)處理后的含濕氣體導(dǎo)入到超音速分離器內(nèi)，經(jīng)過旋流發(fā)生器，產(chǎn)生加速度為106m/s2的旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)；
旋轉(zhuǎn)的氣體通過拉伐爾噴管時(shí)，會(huì)絕熱膨脹至超音速，同時(shí)降溫降壓，溫度最大可降低50-100℃，低溫的流場(chǎng)環(huán)境能夠使氣體中的水蒸氣開始凝結(jié)產(chǎn)生相變，出現(xiàn)小液滴；
在旋轉(zhuǎn)流場(chǎng)中，凝結(jié)產(chǎn)生的小液滴不斷碰撞、聚并，在強(qiáng)離心力的作用下，被甩至壁面，并在氣體的帶動(dòng)下，從濕氣出口排出；
經(jīng)過處理的干氣在管道中心流動(dòng)，經(jīng)過擴(kuò)壓器內(nèi)降速升壓，進(jìn)行排放。
本團(tuán)隊(duì)首次采用Young經(jīng)典成核理論和C-C相平衡方程推導(dǎo)獲得了水蒸汽自發(fā)凝結(jié)Wilson位置解析式，在此基礎(chǔ)上，提出了基于液滴成核和生長(zhǎng)模型的非均質(zhì)凝結(jié)模型和跨聲速濕空氣凝結(jié)SST湍流模型，揭示了跨音速兩相凝結(jié)現(xiàn)象“非穩(wěn)態(tài)”不同振蕩模式的流動(dòng)特性，獲得了使分離效率最大化的最優(yōu)外界核心半徑，深入研究了超音速分離器的流場(chǎng)特性、處理效率和分離特性。
圖5 超音速旋流分離器流場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)
圖6 凝結(jié)液滴參數(shù)測(cè)量
圖7 中國(guó)計(jì)量測(cè)試學(xué)會(huì)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)
圖8 超音速分離器液相分布仿真預(yù)測(cè)
針對(duì)煙氣的智能狀態(tài)檢測(cè)與診斷控制的超音速旋流凈化工藝
濕法脫硫后的濕煙氣直接排放會(huì)產(chǎn)生“白色煙羽”，由于在脫硫過程中，脫硫漿液與高溫?zé)煔庵苯咏佑|，發(fā)生傳熱傳質(zhì)；一方面水分蒸發(fā)，增加煙氣的含濕量；另一方面，煙氣溫度降低，煙氣攜帶水蒸汽的能力降低。煙氣達(dá)到飽和狀態(tài)后，會(huì)攜帶部分小液滴，這些攜帶小液滴的飽和濕煙氣經(jīng)除霧器除去絕大部分液滴后，直接經(jīng)煙囪排入大氣，由于環(huán)境溫度比煙氣溫度低，飽和濕煙氣中的水分就會(huì)凝結(jié)成小液滴形成“白色煙羽”。白煙中含有較多的溶解性鹽、SO3、凝膠粉塵和微塵等成分，會(huì)造成環(huán)境污染。
針對(duì)上述問題，本團(tuán)隊(duì)首創(chuàng)的基于智能檢測(cè)與診斷的超音速旋流凈化工藝解決了傳統(tǒng)煙氣脫白技術(shù)（如煙氣加熱方法、煙氣冷凝再加熱技術(shù)和電磁脫白技術(shù)等）成本高，工藝流程復(fù)雜，維護(hù)費(fèi)勁的問題，具有設(shè)備可靠，工藝過程簡(jiǎn)單，投資成本和維護(hù)成本很低的特點(diǎn)。
該技術(shù)主要是利用超音速旋流分離器的增速降溫原理，將煙氣中的水蒸氣進(jìn)行凝結(jié)并旋轉(zhuǎn)分離，通過引射器將液滴引至超音速分離器入口，輔以高壓微霧增強(qiáng)技術(shù)，強(qiáng)化脫白效果。在超音速分離器分離段和濕氣出口處安裝本團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的多相流可視化及參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)（靜電層析成像系統(tǒng)和電學(xué)層析成像系統(tǒng)），結(jié)合智能化成像算法和多元信息融合算法，對(duì)管道內(nèi)煙氣的流場(chǎng)參數(shù)進(jìn)行非侵入式智能測(cè)量。系統(tǒng)可根據(jù)測(cè)量結(jié)果，分析超音速旋流分離器內(nèi)的流場(chǎng)情況和濕氣出口的成分變化，建立異常狀態(tài)檢測(cè)與診斷方法，診斷脫白系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)，指導(dǎo)引射器對(duì)液滴量引入的精確控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高效穩(wěn)定的煙氣脫白。
圖9 針對(duì)白煙氣的智能檢測(cè)與診斷控制超音速旋流凈化工藝流程
天津大學(xué)
2021-05-12