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第三十九期技术成果汇编(河南省科技成果转移转化服务平台)

发布时间:2022-06-21 09:01:32 信息来源: 河南省科技成果转移转化服务平台 字体大小:

271号技术成果

 

成果名称:直升机空调系统成套产品

项目编号:A-07-022204-0

技术领域:高端装备制造,节能环保

研究背景:和西方发达国家相比,我国的直升机产业起步较晚发展较慢,目前我国各类直升机总保有量大约3000~4000架,而美国各类直升机的总保有量超过2万架。近 10 年来在国家政策的大力扶持下我国直升机产业得到了迅速发展,目前年总产量约 300~400 架。我国生产的直升机多数只在驾驶舱设置了空调,客舱基本都未设置空调,因此乘坐舒适性不佳,影响执行任务的安全性。现代直升机经常在恶劣气象条件(高温、潮湿、海面、沙漠等)下飞行,因此对乘员舱安装空调的需求变得迫切。

成果详情:本项目针对约 30 名乘员的国产大型直升机开发了客舱空调系统产品,采用 400Hz 航空电源驱动,单机额定制冷量 7.5kW,整机重量约 35 公斤,能很好地满足直升机乘员舱的空调舒适性需求。也可作为机载电子设备冷却用途,适用于军用运输机,也适用于公安、消防、海监、公务等民用飞机,以及小型观光飞机、武装直升机、城市治安巡逻飞机等。通过技术拓展,也可适用于陆地特种军用车辆乘员舱或特殊设备舱的空调降温,以提高乘员舒适性或用于保障设备工作环境温度。

市场及效益分析:中大型直升机空调系统成套产品,目前市场售价约为 70 万元/套,利润非常可观。当前我国直升机产业处于迅速爬升阶段,除新生产的飞机需要安装空调外,市场上保有的数千架直升机也存在迫切的空调加装需求,未来存在巨大的市场需求增长空间,因此当前是进入这一产业的良好时机。该产品属于小型制冷设备,其生产组织主要是设备集成、钣金加工、焊接拼装、安装调试等工作,所需投资较小,产品生产易于组织。项目设备投资 500 万元左右可实现年产 50 台套产能,形成产值 3500 万元/年,利润率约 50%以上。

技术成熟度:该项技术成果目前已完成产品样机实验室测试,下一步拟进行装机实验,然后逐步进行适航认证、产品推广等工作。

合作条件:要求合作方具备工业生产的背景,最好具有小型制冷设备集成制造,以及小规模生产组织的能力。厂房及办公面积需求约 800 平方米、技术人员 3~5 名、工人 20 名、流动资金 500 万元。

    272号技术成果

 

成果名称:新能源汽车空调用电动涡旋压缩机产品

项目编号:A-07-022203-0

技术领域:高端装备制造,节能环保

成果详情:新能源汽车(纯电动汽车、油电混合动力汽车、燃料电池汽车)产业在当前世界范围内正飞速发展,其配套的零部件产业也正同步跟进。空调系统是汽车的必备部件,其核心设备是压缩机;传统内燃机驱动的汽车由发动机通过皮带传动驱动压缩机,新能源汽车的空调压缩机则直接由电驱动,因此开发为新能源汽车空调配套的一体化电动压缩机成为当前新能源汽车产业的一个刚性需求。另外,新能源汽车还存在冬季采暖、整车及电池热管理等需求,这些功能也都需要由空调压缩机一并承担,因此新能源汽车空调压缩机与传统内燃机汽车的空调压缩机有很大差别,必须重新开发。本项目组在国内最早(1989 年开始)从事各类涡旋机械的研究与技术开发工作,具有国内领先的涡旋机械研究水准、以及丰富的研究成果和产业化推广经验。在过去的近 30 年间,项目组先后有近 30 人开展各类涡旋机械的研究和产品开发工作,包括涡旋式汽车空调压缩机、涡旋式全封闭家用及商用压缩机、涡旋式列车空调压缩机、涡旋式空气压缩机、涡旋式机械增压器等。本课题组的研究方向涵盖压缩机、制冷、空调、节能与新能源利用等方向,尤其是在压缩机研究方面有深厚的基础。

市场及效益分析:我国已成为新能源汽车产业的领跑者,相应产业发展每年以近 50%的速度增长,并有国家强制性扶持政策作为保障,未来 10 年我国将迎来新能源汽车产业的井喷期,因此进入其零部件配套产业是一个朝阳产业,未来有很大的发展空间。理论和实践工作表明,新能源汽车空调用电动压缩机最适合的型式为涡旋式结构,国际汽车配件巨头日本电装公司、日本三电公司均已形成产品供应,国内厂家也陆续进入这一产业,目前产量达到 5 万台/年以上的国内企业基本在 5 家左右。新能源汽车未来的增长空间非常巨大,其空调压缩机的需求也将同步增长,市场供应远未饱和,当前是产业介入的良好时机。该项目属于精密机械制造业,生产设备主要是各类专用数控加工中心及实验检测设备,核心零部件(涡旋盘、主轴、壳体等)自行加工,其他零部件(电机、驱动器、轴承等)可外协定制。生产设备总投资约 5000 万元可实现产能约 20 万台/年,形成产值 2.4 亿元/年,毛利润6000~8000 万元/年。

技术成熟度:该项技术成果比较成熟,目前可直接进行产业化实施。

合作条件:要求合作方具备工业生产的背景,最好具有精密机械加工和制造的经验,以及规模化生产的组织经验。厂房及办公面积需求约 1500 平方米、技术人员 10~20名、工人 50 名、流动资金 500~1000 万元。

 

273号技术成果

成果名称:天然气汽车加气站 CNG 压缩机系列成套产品

项目编号:A-07-022202-0

技术领域:高端装备制造,节能环保

成果详情:用压缩天然气(简称 CNG)替代汽油和柴油作为车用燃料,能减少车辆燃料费用约 50%,减少尾气污染物排放约 80%,具有显著的经济和环境效益,目前在国内外大中小城市已经十分普及。汽车天然气燃料加注需要在专门的加气站进行,并需要远比加油机复杂得多的专门设备,这些设备中最核心的装置是高压天然气压缩机。加气站压缩机也称 CNG 压缩机,视加气站规模每个加气站一般需要安装2~6 台。本项目组自 1995 年开始,在国内率先开展 CNG 成套压缩机组产品的研发及相应产业政策的推动工作,相应研究工作受到国家 863 计划资助(项目编号2006AA11A1B8),并出版了国内唯一专著《天气热汽车加气站设备及运行》,获发明专利十余项,研发成功了 CNG 母站、子站、常规站、兼容站等四大系列 10 余个规格产品。项目成果于 2016 年获中国石油和化学工业联合会鉴定,鉴定评价为:项目成果整体达到国际先进水平。该项目成果获陕西省科学技术二等奖、陕西省高校科技进步一等奖。

市场及效益分析:国内 CNG 技术自 2000 年开始进入产业化发展阶段,中石化、中石油、新奥燃气等大型能源公司,以及地方性能源公司均已深度介入 CNG 加气站经营领域。目前该项目已达到成熟产业化阶段,产品主要供应国内市场,并有少量出口需求,现阶段国内约有 10 家左右的企业从事这一产品的生产,当前市场需求处于稳定期。项目产品为一种机电一体化成套装置,产品单机重约 15~35 吨、功率约 37~450kW,产品单台售价约 50~150 万,产品生产的毛利率约在 40%左右。该产品属典型的机械制造业,订单式生产管理模式,生产设备主要是各类大型数控机床,生产设备总投资约 5000 万元可实现产能约 100~200 台套/年,产值约 1~2 亿元 /年,毛利润约 5000 万元/年。

技术成熟度:该项技术成果完全成熟,目前可直接进行大批量产业化实施。

合作条件:要求合作方具备工业生产的背景,最好具有大型机械加工和制造、机电产品组装和成套的生产经验,具有订单式生产的设计、组织、管理能力,具备工业客户售后及服务能力。厂房及办公面积需求约 1500 平方米、技术人员 8~15 名、工人 50 名、流动资金 500~1000 万元。

 

274号技术成果

 

成果名称:模块化太阳能热泵中央热水系统工程成套装置

项目编号:A-07-022200-0

技术领域:高端装备制造,节能环保

成果详情:随着我国城市化进程的加快,以及城市能源结构的调整,对规模化的太阳能热利用需求日益显现。太阳能规模化热利用的最大障碍是其获取受制于气候因素,不能全天候稳定供热,因而必须寻求可靠、经济、环保的辅助能量来源。燃煤、燃油、燃气、电热等辅助方式不同程度地存在经济和环保等限制因素,难以较好地满足使用要求。本项目以高效、节能、环保、便利的空气源热泵作为辅助热源,开发出了“太阳能热泵中央热水系统”成套集成技术和工程装置,有效解决了传统太阳能规模化热利用的稳定性和经济性双重瓶颈问题,使太阳能规模化热利用得以良好实现。该装置的能量来源约为太阳辐射 60%、空气热能 25%,电能 15%,年综合能效比高达 6~10;系统采用智能化远程集中控制技术,具有完善的自动保护、故障识别、软件升级等功能;产品按模块化思路设计,可根据实际使用情况灵活组合;低温工作特性优越,适应地域广泛。该系统主要构成设备是真空管太阳能集热器、空气源热泵热水机组、储热水箱、循环水泵等,装置安装于用户单位的楼面。

应用前景:该项目成果已经应用于某四星级酒店(400 个客房)、某住宅小区(小高层五栋)、某宾馆饭店(30 桌接待能力)、某集体宿舍(约 300 名职工)、某高校学生宿舍(约 2200 名学生)的生活热水供应,项目最长运行时间超过 7 年,节能效益显著,也适合采用合同能源管理的模式开展。

市场及效益分析:随着我国城市化建设进程的加快、人民生活水平的提高、城市能源结构的调整,建筑物生活热水需求急剧增长。该产品用于大型中央热水工程具有稳定、可靠、环保、高效、经济等诸多优势,是太阳能规模化热利用的优越解决方案。产品主要用于宾馆、酒店、健身房、营业性洗浴场所、厂矿和学校集体宿舍、住宅小区等的 24 小时生活热水集中供应,以及食品、医药、轻纺、化工等生产过程的产品预热或包装洗涤等热水供给。项目产品采用模块化设计,系统无人值守自动工作,并可远程监控。该产品以工程成套的方式销售和安装,市场售价约为每吨产水 1.5 万元,毛利率约为 30%。产品生产主要工作是钣金、焊接、喷涂、调试等。起步阶段,集热器、热泵机组、水箱等设备可全部外购或外协,社会配套能力强大,有一定生产规模后上述设备可自行制造。设备投资 500 万元约可实现产值 2000~6000 万元/年。

技术成熟度:该项技术成果完全成熟,目前可直接进行大批量产业化实施。

合作条件:要求合作方具备机械制造的背景,最好具备工程安装、服务的经验和能力,具备节能环保领域工作经验。厂房及办公面积需求约 800 平方米、技术人员 3~6名、工人 30 名、流动资金 500 万元。

 

275号技术成果

 

成果名称:联合站油田采油污水余热回收热泵装置

项目编号:A-07-022199-0

技术领域:高端装备制造,节能环保

成果详情:注水采油生产工艺中,油气水混合物被输送到联合站进行三相分离,典型的分离工艺是将油气水混合物加热到 45-48℃,送入三相分离器进行三相分离,分离后的原油含水率达到销售标准,废水经过滤沉降、冷却降温、生化处理等手段处理后回注地下,气体则作为生产过程加热的燃料。国内大部分油田井口采出液的含水率一般都在 70%以上,长庆油田约为 50%左右。以含水率 50%为例,水的比热约为原油的两倍,因此用于加热混合物的热量约有 3/4 消耗在水中,三相分离后这部分废水携带大量余热回注地下,造成能量浪费。这些用于加热站外来液的能源形式主要有两种:一是附近刚好有天然气采气厂,则可从采气厂引专门的天然气管线供应燃料,经济性较好;附近没有采气厂的,只能烧外输的原油获取热量,经济性非常差并影响原油产量。三相分离器分离出的天然气有限,对解决生产加热作用甚微。该采油污水余热回收热泵装置的主要构成部件是压缩机、换热器、膨胀阀等设备,构成封闭热泵系统,系统中充注高温制冷剂,形成制冷循环;另外,整个装置中还包括热管、循环泵、中间换热器等辅助设备。这些部件整体集成为撬装化的成套热泵装置,现场安装使用方便。该产品采用模块化设计方案,以有限的规格满足不同规模的生产需求,一个联合站可能使用 3~10 台,根据热负荷及处 60 理量进行选择。单机重量约 10~30 吨,产热量 500~2000kW,电力消耗约 100~500kW。

市场及效益分析:本项目基于压缩式热泵的基本工作原理,研发了一种从三相分离器排放的污水中回收热量用于站外来液加热的余热回收热泵装置,该装置在污水回注地下前将其中的热量提取出来并升温使用,从而取代原来的燃气或燃油锅炉,节省燃料消耗,降低生产费用。以长庆油田为算例,总体运行能耗费用约降低 60%,燃油锅炉相比于燃气锅炉的占比越多节能量越可观。整个长庆油田原油脱水环节全面实施热泵余热回收节能改造,理论上每年最高可节省能耗费用 1.64~6.16 亿元,经济效益十分可观,项目的投资回收期在 1.5~4 年之间,目前该项目尚处于市场空白阶段。该项目属于中大型制冷与机电装置成套领域,产品生产的主要工作是钣金、焊接、组装,对生产设备的投入要求不高,主要设备投入是焊接设备、冷媒充注与检漏设备设备等。设备投资 1000 万元约可实现产值 0.5~1.5 亿元/年,毛利率约 40%左右。

技术成熟度:该项处于研究初期,正在开展原理样机制作、实验验证装置搭建中。

合作条件:要求合作方具备机械制造的背景,最好具有大型机电系统集成的生产经验,以及订单式生产的设计、组织、管理、服务能力。厂房及办公面积需求约 1200平方米、技术人员 5~10 名、工人 30 名、流动资金 1000 万元。

 

 

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