先進裝備-常州江蘇大學(xué)工程技術(shù)研究院

耐流動腐蝕、結(jié)垢堵塞的高風(fēng)險傳熱設(shè)備結(jié)構(gòu)、選材、制造優(yōu)化技術(shù)

流動腐蝕是石油（煤）化工行業(yè)高風(fēng)險特種設(shè)備的主要失效形式。我國原油劣質(zhì)化及煤化工，運行工況非常苛刻，特種設(shè)備流動腐蝕失效風(fēng)險與安全事故防控難度遠超國際同行。目前的國內(nèi)國際標(biāo)準(zhǔn)，通常是采用傳統(tǒng)材料升級的辦法來提升使用壽命。因流動腐蝕機理復(fù)雜、存在多機理的時空演變規(guī)律，材料升級不但價格高昂，并不能從根本上解決特種設(shè)備安全風(fēng)險。本項目基于流動腐蝕預(yù)測方法與校核準(zhǔn)則，開展高風(fēng)險特種的的結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選型、表面工程、制造工藝研發(fā)，提供耐流動腐蝕、磨損、智能化的專業(yè)設(shè)計方案與產(chǎn)品。技術(shù)指標(biāo)：1、腐蝕機理包括：多相流沖蝕、磨損、氣蝕、多相流結(jié)露、結(jié)晶、結(jié)焦等2、高風(fēng)險設(shè)備包括：換熱器、空冷器、水冷器、加熱爐、閥門管道、機泵等3、設(shè)計方法:流動腐蝕校核準(zhǔn)則與結(jié)構(gòu)設(shè)計、基于不平衡度的配管設(shè)計方法4、選材制造：復(fù)合管材、板材研制;涂料、表面工程技術(shù)研發(fā),再制造修復(fù)技術(shù)等5、流動腐蝕失效的過程分析與解剖分析、失效狀態(tài)的智能傳感等圖例1復(fù)合襯管空冷器設(shè)計選材制造技術(shù)圖例2設(shè)計選材制造方法圖例3安全區(qū)域拓展設(shè)計方法擬合作方式：技術(shù)轉(zhuǎn)讓，合作開發(fā)，技術(shù)咨詢，技術(shù)服務(wù) 查看詳情

非晶合金涂層的成套制備技術(shù)

所屬領(lǐng)域：裝備制造、新材料研究目的：因非晶成形所需的高臨界冷卻速度的要求，非晶合金的成形尺寸常常被限制在毫米級。本課題提出獨特的成分設(shè)計方法，提出適于電弧噴涂、超音速噴涂、放電等離子燒結(jié)等表面技術(shù)的非晶合金涂層制備方法，以及重熔等后處理工藝，實現(xiàn)非晶合金涂層在各類零件表面的制備，大幅提升零部件的使役性能。目前開發(fā)階段：實驗室成熟技術(shù)成果簡介：非晶合金是一種原子無序排布的金屬，具有高強度、硬度和韌性，優(yōu)異的磁性、耐磨性、耐蝕性，高電阻率和機電耦合性能等特殊的優(yōu)異性能。在涂層設(shè)計方法上，通過綜合熱力學(xué)與原子結(jié)構(gòu)的成分設(shè)計方法（授權(quán)發(fā)明專利號：ZL201310740734.9）設(shè)計非晶合金，采用放電等離子燒結(jié)（SPS）技術(shù)制備非晶合金涂層（授權(quán)發(fā)明專利號：201610616457.4）。該涂層非晶含量高、硬度高（HV可控制在500~1000），耐蝕性顯著好于304不銹鋼。在30°沖擊角度時，非晶合金的抗沖蝕性能比水輪機鋼CA6NM約高2.6倍。進一步通過激光重熔，非晶顆粒瞬時熔化成液態(tài)后再凝固形成涂層，消除了顆粒的聚集狀態(tài)，極大地減少涂層中的孔洞，進而大幅提高涂層的綜合性能。將放電等離子燒結(jié)技術(shù)與激光重熔技術(shù)相結(jié)合，可以獲得硬度強度更高及耐磨性更好的非晶涂層表面，從而提高工件的壽命，促進非晶涂層在耐磨耐腐等方面的應(yīng)用。沖蝕磨損誘導(dǎo)非晶合金表面發(fā)生結(jié)構(gòu)演變。通過合理調(diào)控成分，可以利用該結(jié)構(gòu)演變機理，進一步增強合金的耐磨性。因此，如若在腐蝕環(huán)境下有抗沖蝕、耐磨損等需求，該非晶合金涂層是目前的一種理想材料。非晶合金涂層噴涂態(tài)及重熔后照片 查看詳情

一種具有優(yōu)異抗腐蝕磨損的合金涂層激光熔覆技術(shù)

所屬領(lǐng)域：裝備制造、新材料研究目的：在腐蝕環(huán)境（包括海水）下服役的零部件，常常遭受嚴重的腐蝕磨損。不銹鋼雖然具有良好的耐蝕性，但常常不能滿足苛刻的抗腐蝕磨損要求。為此，本課題提出在不銹鋼表面激光熔覆一種鐵基合金，形成冶金結(jié)合、無裂紋和孔洞的合金涂層，并通過對不銹鋼表面成分及組織結(jié)構(gòu)的調(diào)控，以較低的成本大幅提升其抗腐蝕磨損性能。目前開發(fā)階段：實驗室成熟技術(shù)成果簡介：為了能夠滿足在腐蝕環(huán)境下的抗腐蝕磨損要求，零部件常常采用不銹鋼制造。而苛刻的腐蝕磨損工況下，不銹鋼及一些傳統(tǒng)的涂層材料難以滿足使用要求。針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本課題提出一種應(yīng)用于腐蝕環(huán)境下的金屬涂層的激光熔覆制備方法。根據(jù)基體材料設(shè)計涂層合金成分，通過打底層等工藝手段調(diào)控涂層的合金成分。然后，通過利用激光束的高能量密度，將不銹鋼和一層薄的鐵基非晶粉末熔融，并經(jīng)相互滲透和擴散互熔形成一種多相結(jié)構(gòu)的復(fù)合涂層。該合金涂層呈冶金結(jié)合、無裂紋和孔洞。再采用添加劑及熔覆工藝方法調(diào)控涂層的合金成分及組織結(jié)構(gòu)，形成具有比不銹鋼更加優(yōu)異的減磨性、耐磨性、耐腐蝕磨損性。具體方法包括：采用市售鐵基非晶粉末（純度99.9%，粒徑200~325目）為原始材料，其各元素原子百分比分別為Fe：50~60%，Mo：7~15%，Cr：4~9%，Si：3~6%，Al：3~6%，Y：2~5%，Co：2~5%。采用GD-ECYW300型脈沖式光纖激光器對所制備好的粉末進行激光熔覆。峰值功率5.0~6.0kW，熔覆速度160~200mm/min，頻率8~16Hz，并在熔覆過程中使用氬氣做保護氣沿激光加工方向吹氣保護。所制備的合金涂層在Ringer’s腐蝕性溶液中，10N載荷下的摩擦系數(shù)非常低（前期低于0.1），說明所制備的涂層有很好的自潤滑作用。與316L不銹鋼相比，該涂層的摩擦系數(shù)降低35%，磨損率僅為316L的1/3。 查看詳情

非晶合金涂層的成套制備技術(shù)

所屬領(lǐng)域：裝備制造、新材料研究目的：因非晶成形所需的高臨界冷卻速度的要求，非晶合金的成形尺寸常常被限制在毫米級。本課題提出獨特的成分設(shè)計方法，提出適于電弧噴涂、超音速噴涂、放電等離子燒結(jié)等表面技術(shù)的非晶合金涂層制備方法，以及重熔等后處理工藝，實現(xiàn)非晶合金涂層在各類零件表面的制備，大幅提升零部件的使役性能。目前開發(fā)階段：實驗室成熟技術(shù)成果簡介：非晶合金是一種原子無序排布的金屬，具有高強度、硬度和韌性，優(yōu)異的磁性、耐磨性、耐蝕性，高電阻率和機電耦合性能等特殊的優(yōu)異性能。在涂層設(shè)計方法上，通過綜合熱力學(xué)與原子結(jié)構(gòu)的成分設(shè)計方法（授權(quán)發(fā)明專利號：ZL201310740734.9）設(shè)計非晶合金，采用放電等離子燒結(jié)（SPS）技術(shù)制備非晶合金涂層（授權(quán)發(fā)明專利號：201610616457.4）。該涂層非晶含量高、硬度高（HV可控制在500~1000），耐蝕性顯著好于304不銹鋼。在30°沖擊角度時，非晶合金的抗沖蝕性能比水輪機鋼CA6NM約高2.6倍。進一步通過激光重熔，非晶顆粒瞬時熔化成液態(tài)后再凝固形成涂層，消除了顆粒的聚集狀態(tài)，極大地減少涂層中的孔洞，進而大幅提高涂層的綜合性能。將放電等離子燒結(jié)技術(shù)與激光重熔技術(shù)相結(jié)合，可以獲得硬度強度更高及耐磨性更好的非晶涂層表面，從而提高工件的壽命，促進非晶涂層在耐磨耐腐等方面的應(yīng)用。沖蝕磨損誘導(dǎo)非晶合金表面發(fā)生結(jié)構(gòu)演變。通過合理調(diào)控成分，可以利用該結(jié)構(gòu)演變機理，進一步增強合金的耐磨性。因此，如若在腐蝕環(huán)境下有抗沖蝕、耐磨損等需求，該非晶合金涂層是目前的一種理想材料。圖1非晶合金涂層噴涂態(tài)及重熔后照片 查看詳情

一種具有優(yōu)異抗腐蝕磨損的合金涂層激光熔覆技術(shù)

所屬領(lǐng)域：裝備制造、新材料研究目的：在腐蝕環(huán)境（包括海水）下服役的零部件，常常遭受嚴重的腐蝕磨損。不銹鋼雖然具有良好的耐蝕性，但常常不能滿足苛刻的抗腐蝕磨損要求。為此，本課題提出在不銹鋼表面激光熔覆一種鐵基合金，形成冶金結(jié)合、無裂紋和孔洞的合金涂層，并通過對不銹鋼表面成分及組織結(jié)構(gòu)的調(diào)控，以較低的成本大幅提升其抗腐蝕磨損性能。目前開發(fā)階段：實驗室成熟技術(shù)成果簡介：為了能夠滿足在腐蝕環(huán)境下的抗腐蝕磨損要求，零部件常常采用不銹鋼制造。而苛刻的腐蝕磨損工況下，不銹鋼及一些傳統(tǒng)的涂層材料難以滿足使用要求。針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本課題提出一種應(yīng)用于腐蝕環(huán)境下的金屬涂層的激光熔覆制備方法。根據(jù)基體材料設(shè)計涂層合金成分，通過打底層等工藝手段調(diào)控涂層的合金成分。然后，通過利用激光束的高能量密度，將不銹鋼和一層薄的鐵基非晶粉末熔融，并經(jīng)相互滲透和擴散互熔形成一種多相結(jié)構(gòu)的復(fù)合涂層。該合金涂層呈冶金結(jié)合、無裂紋和孔洞。再采用添加劑及熔覆工藝方法調(diào)控涂層的合金成分及組織結(jié)構(gòu)，形成具有比不銹鋼更加優(yōu)異的減磨性、耐磨性、耐腐蝕磨損性。具體方法包括：采用市售鐵基非晶粉末（純度99.9%，粒徑200~325目）為原始材料，其各元素原子百分比分別為Fe：50~60%，Mo：7~15%，Cr：4~9%，Si：3~6%，Al：3~6%，Y：2~5%，Co：2~5%。采用GD-ECYW300型脈沖式光纖激光器對所制備好的粉末進行激光熔覆。峰值功率5.0~6.0kW，熔覆速度160~200mm/min，頻率8~16Hz，并在熔覆過程中使用氬氣做保護氣沿激光加工方向吹氣保護。所制備的合金涂層在Ringer’s腐蝕性溶液中，10N載荷下的摩擦系數(shù)非常低（前期低于0.1），說明所制備的涂層有很好的自潤滑作用。與316L不銹鋼相比，該涂層的摩擦系數(shù)降低35%，磨損率僅為316L的1/3。 查看詳情

增強型機動車燈光示警裝置及方法

機動車之間常通過鳴笛或晃閃大燈的方式示警。鳴笛方式不可避免地產(chǎn)生環(huán)境噪聲，而且難以穿透密閉的車體；晃閃大燈示警解決了噪聲問題，但效果取決于環(huán)境光線和兩車距離。本成果采用光電技術(shù)，克服了傳統(tǒng)示警方式的不足，實現(xiàn)了機動車無噪聲有效示警。系統(tǒng)構(gòu)成本系統(tǒng)由光電傳感器、信號識別裝置以及示警裝置組成。主要技術(shù)特征光電傳感器提取光線變化信號，通過信號識別裝置對示警信號進行識別，然后通過示警裝置顯示。 查看詳情

自動灌裝桶的加注口快速視覺定位方法

在石油、化工、醫(yī)療、飲料等生產(chǎn)領(lǐng)域中，桶裝液體的灌裝非常普遍。對于盛裝汽油、柴油等化工液體的偏心口容器，加注口的定位問題嚴重制約著灌裝過程的自動化。人工定位方式既影響生產(chǎn)效率，又會因灌裝滲透能力較強劇毒液體如枝椒油、TDA、氰化鈉、氫氟酸等，危害操作人員的身體健康。采用加注口視覺自動定位則可以解決上述問題。系統(tǒng)構(gòu)成本系統(tǒng)由攝像頭、三個步進電機及相關(guān)傳動裝置組成，三個步進電機控制加注槍及攝像頭實現(xiàn)三維空間移動，攝像頭獲取加注口周邊圖像信息，由微處理器計算加注口中心位置。主要技術(shù)特征采用仿生學(xué)技術(shù)計算加注口中心位置，計算速度快，對加注口形狀沒有限制。 查看詳情

智慧城市大規(guī)模群集監(jiān)測空氣顆粒物與氣溶膠的傳感模型與系統(tǒng)

充分利用低成本傳感器和公共交通網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建大規(guī)模、全覆蓋、實時響應(yīng)的空氣質(zhì)量監(jiān)測模式，與移動互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，構(gòu)建一套低成本、大規(guī)模、實時空氣質(zhì)量監(jiān)測平臺。包括低精度感知技術(shù)與專業(yè)監(jiān)測技術(shù)的融合補充模式、公益事業(yè)的大眾參與機制建設(shè)、應(yīng)用技術(shù)與前沿研究相融合的創(chuàng)新模式。通過大數(shù)據(jù)分析，為治理和控制空氣質(zhì)量污染提供數(shù)據(jù)支撐和科學(xué)依據(jù)，為智慧交通和智慧城市提供基于空氣質(zhì)量的信息服務(wù)系統(tǒng)。技術(shù)水平：整體達到國際先進水平。擁有實用新型專利2項，發(fā)明專利1項。合作情況：與徐州賈汪區(qū)、常州市環(huán)境監(jiān)測中心合作。預(yù)期效益：通過平臺匯集精細尺度上的數(shù)據(jù)，以數(shù)據(jù)服務(wù)和附加社會互動等功能獲得經(jīng)濟效益。項目在環(huán)保以及科普方面具有重大社會效益。希望與從事智慧城市、互聯(lián)網(wǎng)信息服務(wù)的公司合作。 查看詳情

基于虹膜識別技術(shù)的危險化學(xué)品倉儲門禁及信息化管理

融合虹膜生物識別技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和多米諾效應(yīng)風(fēng)險評估技術(shù)于一體，多學(xué)科交叉，集成創(chuàng)新。將虹膜生物識別技術(shù)應(yīng)用于門禁控制系統(tǒng)，具有非接觸式身份采集，不易假造、簡單方便，無需動手、快速準(zhǔn)確等優(yōu)勢，提高了化工危險品倉儲系統(tǒng)門禁身份認證的精度和可靠性。運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)對采集信息自動感知、無線傳輸、智能信息處理、手機APP查詢管理等功能，提升了化工危險品倉儲安全的智能化和精細化管理水平。運用多米諾效應(yīng)風(fēng)險評估技術(shù)，規(guī)避化工危險品事故產(chǎn)生的多米諾效應(yīng)的安全風(fēng)險，為預(yù)警和控制重大事故以及連鎖事故的發(fā)生提供信息和決策支持。主要技術(shù)特征危險化學(xué)品倉儲虹膜身份識別門禁控制；基于RFID標(biāo)簽的出入庫門禁管理；化學(xué)品庫存信息化管理；服務(wù)器多終端服務(wù)；倉庫環(huán)境參數(shù)檢測（溫度、濕度、煙霧等）與報警；風(fēng)險管理與預(yù)警擁有知識產(chǎn)權(quán)①授權(quán)發(fā)明專利——一種基于傳輸延遲的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)形定位方法及其改進方法ZL201110063622.5——基于三維空間錨球交域重點的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位方法，ZL201110083309.8②授權(quán)實用新型專利——基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的倉庫環(huán)境狀態(tài)在線監(jiān)測節(jié)點裝置ZL201020282539.8——便攜式移動監(jiān)控終端”ZL200720036931.2③授權(quán)軟件著作權(quán)——基于物聯(lián)網(wǎng)的智能倉儲系統(tǒng)管理軟件，2011SR028299——基于ARM的無線視頻采集系統(tǒng)軟件，2009SR054312——基于WSNX信息采集及環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)軟件，2011SR019382 查看詳情

開關(guān)磁阻調(diào)速電機驅(qū)動系統(tǒng)

開關(guān)磁阻調(diào)速電機系統(tǒng)(簡稱SRD)是一種新型的機電一體化無級調(diào)速電機系統(tǒng)，由電機本體和控制器兩部分組成。它兼有交流調(diào)速系統(tǒng)電機簡單堅固、無刷、無整流子和直流調(diào)速系統(tǒng)調(diào)速性能好的優(yōu)點。開關(guān)磁阻調(diào)速電機系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景，可以在各行各業(yè)應(yīng)用，如電動車傳動節(jié)能型風(fēng)機和水泵的變速傳動、節(jié)能裝備、礦山設(shè)備、風(fēng)力發(fā)電機及新能源發(fā)電、飛行器、航天器、船舶、機器人驅(qū)動、數(shù)控機床、電動工具、電動輪椅、智能家居、醫(yī)療器械、電動農(nóng)具、家用電器電機變速傳動、吸塵泵、離心干燥機等高速電氣傳動，具有良好的應(yīng)用前景。開關(guān)磁阻調(diào)速電動機系統(tǒng)因其電機結(jié)構(gòu)堅固耐用、制造成本低、維護方便，系統(tǒng)調(diào)控性能好，四象限控制靈活，運行效率高；轉(zhuǎn)子是疊片結(jié)構(gòu)，無線圈繞組和永磁材料，對高溫、高轉(zhuǎn)速等惡劣環(huán)境適應(yīng)強，具有高可靠性、高功率密度等特點；相間磁場耦合弱，相繞組獨立供電，容錯性強，所以，自問世以來便引起國際電氣工程界的廣泛關(guān)注。其電機不用永磁材料，不受稀土資源的制約。其電機定子采用集中式繞組，線圈嵌裝容易、牢固。熱耗大部分集中于定子，電機易于冷卻。這些特點使得SRD系統(tǒng)具有廣闊的應(yīng)用前景。一、主要技術(shù)特點開關(guān)磁阻調(diào)速電機由開關(guān)磁阻電機和控制器兩部分組成。同傳統(tǒng)的直流及交流電機調(diào)速系統(tǒng)比較，具有以下優(yōu)點：1、電機結(jié)構(gòu)堅固、制造成本低。電機結(jié)構(gòu)比直流電機、同步電機、感應(yīng)電機都堅固，轉(zhuǎn)子無刷、無繞組、無永久磁體，可免維護。電機成本比直流電機、同步電機、感應(yīng)電機都低，控制器的成本比變頻控制器的成本低10%~15%。2、效率高。不僅在額定輸出狀態(tài)下有比其它電機調(diào)速系統(tǒng)高的效率，而且在寬廣的調(diào)速范圍內(nèi)也能保持高效率運行。幾種調(diào)速電動機比較開關(guān)磁阻調(diào)速電動機滑差調(diào)速電動機直流調(diào)速電動機異步電動機變頻調(diào)速效100%額定轉(zhuǎn)速100%額定轉(zhuǎn)矩90%75%76%87%率50%額定轉(zhuǎn)速100%額定轉(zhuǎn)矩80%38%65%65%價格1.20.81.01.53、起動力矩大、起動電流小。4、制動性能好，能實現(xiàn)再生制動，節(jié)約電能。5、適合高速運行，可靠性高，可免維護。6、具有無刷結(jié)構(gòu)，適合在高粉塵、高速、易燃易爆等惡劣環(huán)境下運行。二、應(yīng)用情況與效益分析開關(guān)磁阻電機調(diào)速系統(tǒng)其綜合性能指標(biāo)遠高于一般的調(diào)速系統(tǒng)，其性能價格比高，以SR7KW5-5TX/E工礦電機車牽引用雙開關(guān)磁阻調(diào)速電機并聯(lián)傳動系統(tǒng)為例（5噸隔爆蓄電池型），它由牽引電動機和控制器組成。1.額定電源電壓DC（直流）88V～96V，容量330安時；2.調(diào)速系統(tǒng)小時制電流224A；3.兩臺三相開關(guān)磁阻電動機，其額定功率為2X7.5KW，額定轉(zhuǎn)速為1110r/min，調(diào)速范圍200r/min～2220r/min，4.機車額定牽引力7.056千牛，機車額定速度7Km/h；機車最大牽引力12.25千牛，機車最大速度14Km/h，5.控制器為雙開關(guān)磁阻調(diào)速電動機并聯(lián)拖動系統(tǒng)控制器。其功率變換器主開關(guān)采用IGBT或VDMOSFET；6.經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)：(1)實現(xiàn)了電機車再生制動控制，可節(jié)約電能；(2)系統(tǒng)效率達83.4%；(3)開關(guān)磁阻電動機結(jié)構(gòu)堅固耐用，電機轉(zhuǎn)子上無碳刷、無換向器、無串激直流電動機整流子故障，免除了對電機轉(zhuǎn)子維護的要求，不易發(fā)生燒電機故障，電機車牽引系統(tǒng)維修量少。 查看詳情