企业技术开发项目设计书.docx
- 文档编号:30459177
- 上传时间:2023-08-15
- 格式:DOCX
- 页数:20
- 大小:22.16KB
企业技术开发项目设计书.docx
《企业技术开发项目设计书.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《企业技术开发项目设计书.docx(20页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
企业技术开发项目设计书
企业技术开发项目设计书
企业技术开发项目设计书
项目名称冷却塔塔芯部件
企业名称江苏环球龙圣环境科技发展有限公司
企业法人(签名)
项目负责人电话0
项目起止时间2009年1月至2012年12月
填报日期年月日
一、立项依据
目前冷却塔塔芯部件中的配水装置大多采用传统的反射型或固定溅碟式喷溅装置,但由于这些喷溅装置喷溅效果低下,不能实现环保和节能目的,已开始逐渐被新型的离心式喷溅装置所替代。
本公司研发的节能型离心式喷溅装置彻底改变传统喷溅装置简单的反射原理,利用重力加速度和离心力结合的新技术理念,在不施加外力的情况下使喷溅盘自动旋转而产生离心力,从而得到理想的喷溅效果,使冷却塔循环水温明显降低,实现了节能减排的目标。
该项目于2009年1月份立项,2009年5月定型,同年7月送西安热工研究院测试,并于同年6月份申报了实用新型专利,2010年5月获国家专利局授权证书。
11>.国内外现状、水平和发展趋势;
本产品的研发与生产,是在本公司积累了二十多年的实践经验的基础上根据用户的具体技术要求,经过无数次的反复试验和探索而取得成功的,其间也经历了多次的失败和教训,最终实现了喷溅装置由固定溅盘简单反射向动态旋转的转化,使喷溅效果实现了质的飞跃。
本产品采用水力学、力学原理设计,在不施加外力的情况下使叶轮得以旋转,是对传统设计的一大突破,采用轻型耐磨耐水免润滑轴承,也是在冷却塔行业内开了先河。
本产品具有国内领先、世界领先的先进水平,国际上尚无先例。
国外同行如美国马利公司、比利时哈蒙公司等冷却塔技术发达的国家目前尚无此类产品,国内个别企业尽管也有类似的产品,但技术含量不高,适用范围太窄,现在许多工业循环水多采用城市中水,润滑系统和轴承问题没有解决,遇有水质较差的环境即不能适应。
本公司开发的节能型离心式喷溅装置有着独到的优越性能,具有效率高、冷却效果好、耐腐蚀、使用寿命长等特点,具有较强的市场竞争力。
2.项目开发的目的、意义;
冷却塔是工业循环水系统不可忽缺的设备,电力、化工、石油、冶金、纺织印染、餐饮宾馆冷冻空调等凡是需要冷却循环水的工艺装置都离不开冷却塔,随着环保要求的越发严格,零排放成为所有涉及循环水冷却水领域的环保目标。
冷却塔的效率直接关系到节能降耗和环保效益,淋水填料、喷溅装置是冷却塔必不可少的主要塔芯部件,其性能好坏关系冷却塔的运行效率和能源消耗,冷却塔市场庞大,目前喷溅装置大多采用传统的反射型或固定溅碟式,但由于这些喷溅装置喷溅效果低下,不能实现环保和节能目的,已开始逐渐被新型的离心式喷溅装置所替代。
本公司研发的节能型离心式喷溅装置彻底改变传统喷溅装置简单的反射原理,利用重力加速度和离心力结合的新技术理念,在不施加外力的情况下使喷溅盘自动旋转而产生离心力,从而得到理想的喷溅效果,使冷却塔循环水温明显降低,实现了节能减排的目标。
使用离心式高效喷溅装置的经济意义在于提高冷却塔的冷却效率,使冷却塔长期处于安全经济运行状态,达到节能降耗的目的。
就目前掌握的资料和初步估算,在冷却塔内采用离心式高效喷溅装置,可使循环水温度至少降低0.5-1.0℃。
根据火力发电厂“节能评价与能源审计手册”的规定,在设计许可范围内,循环水温度每降低1.0℃,可使发电机组热耗降低0.3-0.5%,发电煤耗可降低1.1g/(KW.H)。
按此计算,一台600MW的发电机组全年运行5000小时,循环水温度降低0.5-1.0℃,一年可降低标准煤1650-3300t,目前发电用天然煤价约700元/t左右,则一年可节约发电成本144.37-288.75万元。
同时,也意味着减少向大气排放二氧化碳5280-10560t。
节能减排的效果明显,具有深远的经济意义和环保意义。
3.本项目达到的技术水平及市场前景。
本产品由本公司独立研究开发,拥有技术的全部所有权,与国内外同类产品比,在使用功能上超过了所有的市场现有产品,在使用寿命上与国内外同类产品标准相当,已拥有一项实用新型专利,授权名称为:
离心式高效喷溅装置,授权证书号为:
第1427738号,专利号为:
ZL200920302958.0,已加大了对产品的保护力度。
另外,本公司在冷却塔市场有着较好的信誉和口碑,有一定的市场占有率,2009年冷却塔塔芯部件销售达到3986万元。
本项目能够顺利地实施,具有良好的产业化发展前景。
二、开发内容和目标
1.项目主要内容、目标及关键技术;
1)项目主要内容:
冷却塔配水系统—喷溅装置和淋水填料等系列塔芯部件的技术开发。
一种离心式高效喷溅装置,具有连接管、支撑架和溅水碟,支撑架固定设置在连接管下部,溅水碟为圆形,设置在支撑架上;支撑架上转动连接转轮,转轮设置在溅水碟下方,具有设置在溅水碟圆周边缘的环形架,环形架上均匀分布具有径向夹角的叶片,叶片上端高于溅水碟。
本实用新型的溅水碟下方转动设置转轮,转轮上均匀分布具有径向夹角的叶片,当水冲击到溅水碟上径向溅射时,能有效的带动转轮转动,通过旋转产生的离心作用将水滴甩出,从而形成了溅水范围大,溅散水滴细小,布水均匀的喷淋溅散效果;同时也因此在冷却塔内的布置数量减少,从而方便安装、维护以及降低了成本。
从使用效果的角度降低冷却塔循环水温度,节约能源,减少CO2的排放。
下面以附图作详细介绍:
a)一种离心式高效喷溅装置,具有连接管
(1)、支撑架
(2)和溅水碟(3),支撑架
(2)固定设置在连接管
(1)下部,溅水碟(3)为圆形,设置在支撑架
(2)上;其特征在于:
所述支撑架
(2)上转动连接转轮(4),转轮(4)设置在溅水碟(3)下方,具有设置在溅水碟(3)圆周边缘的环形架(41),环形架(41)上均匀分布具有径向夹角的叶片(42),叶片(42)上端高于溅水碟(3)。
7>b)根据所述的离心式高效喷溅装置,其特征在于:
所述支撑架
(2)底部具有轴孔(21),溅水碟(3)底部设有与支撑架
(2)的轴孔(21)相配的轴(31),转轮(4)中部设有与溅水碟(3)的轴(31)相配的转轮孔(43),溅水碟(3)的轴(31)穿过转轮(4)中部的转轮孔(43)并插入支撑架
(2)底部的轴孔(21)中,实现转轮(4)转动连接在支撑架
(2)上。
c)根据所述的离心式高效喷溅装置,其特征在于:
所述连接管
(1)内设有套管(5),套管(5)为上大下小的锥形圆管,其上端边缘设有与连接管
(1)外径相同的翻边(51)。
2)项目主要目标:
实现传统冷却塔塔芯部件的全面更新换代,使开发的冷却塔塔芯部件达到“节能”、“环保”、“低碳”的目的。
3)关键技术:
本产品的关键技术:
一是在不加外力的情况下使转盘产生旋转的动力,二是叶轮角度的设计是实现喷溅半径达到最大、水滴粒径最小、水在空中流经时间最长的关键。
其次是解决了旋转摩擦部位在长期连续带水作业情况下的轴承耐磨问题。
附图:
2.技术创新之处;
1)喷溅装置的旋转技术在冷却塔行业是一个全新概念。
节能降耗和环保减排是冷却塔的发展方向。
2)本产品采用了高耐磨性能、耐水腐蚀的轻型且尺寸小、密封性好的高分子材料轴承。
3)在结构上采用了锥体底盘和带一定角度的叶轮,使旋转成为可能,且不需要施加外力,是节能的一个创新点。
4)本产品改变了传统喷溅装置溅水流向的单一状态即线型自由落体运动,完成了既做自由落体运动的同时又作旋转运动的二维过程。
具体做法是将溅水盘剖面设计成伞状锥体,此时,所谓溅水盘实际上成了导流盘,水流经出水口下冲并沿着导流盘的伞状锥体流线方向射向带有角度的叶片,使整个转轮形成旋转,从而产生离心力使水向外上扬抛洒,同时叶片将水流溅散成细小的水滴,水滴在空中呈抛物线型做自由落体运动的同时保持旋转,所以喷洒半径较大,水滴均匀且粒径很细,在空中流经的时间较传统喷溅装置长,能充分地与填料表面及空气接触。
离心式高效喷溅装置对水头没有过高的要求,能满足水工设计范围规定的最低限值即可,在0.8m的水头作用下喷溅半径达到2m,达到了节能的目的。
另外由于喷溅半径大且水滴极细,有利于在群体布置中合理交叉消灭中空现象;特大的流量系数是离心式高效喷溅装置的优越条件,仅举一例说明:
当喷嘴出口直径为32mm时,在0.8m的水头作用下,其流量可达15.162m3/(m2.h),是传统喷溅装置反射型和固定溅碟式的2倍多,是旋流式喷溅装置的近3倍,设计布置完全可以利用这一特性和喷溅半径大的优势拉大布置间距,从而减少喷头的用量,节约投资。
5)解决了离心式高效喷溅装置的使用耐久性
离心式高效喷溅装置的使用耐久性是实际应用的关键问题,这里面有两个问题要解决,一是旋转部位的耐磨性能,二是水中杂质对旋转部位的侵蚀。
5-1)耐磨轴承的设计和选用
规范要求,冷却塔喷溅装置的使用年限不得低于十年,我们选择火力发电厂为主体,根据我国火力发电厂机组运行的时间规律,在剔除规定的小修、中修和大修等时间后,每年实际运行时间为5000小时左右,因此得出喷溅装置旋转轴承的使用寿命应大于50000小时。
设计条件:
(运动类型-旋转、主轴材料-304不锈钢、基座材料-ABS、轴承材料-免润滑王300)
最大荷载F=10N(边缘荷载)
表面平均压力P=0.119Nmm2
旋转数值120RPM
旋转速度V=0.038/s(线速度)
每小时纯工作时间60min
环境工作温度450
根据上述条件和材料供应商iglidur的试验数据所导出的计算公式计算,其结果如下:
最大许可旋转速度1.5m/s(线速度)
最高许可使用温度90℃
短期许可承受温度180℃
在指定温度下此种材料的许可表面压力是42N/mm2
以公里为度量单位的实用性能为7834Km,以此推断预计使用寿命为57752小时,折合11.55年。
该轴承材料是在目前所有免润滑轴承材料共9600个品种中筛选出来的,全部经过上述同样的计算方法。
5-2)旋转部位的封闭性能设计
水及水中杂质对旋转部位的侵蚀是相当厉害的。
在冷却塔中,水是经喷溅装置溅散后向溅盘外抛洒,落点在填料上,处于喷溅装置的下方约600-1000MM处,水滴和杂质基本不构成对轴承部位的侵入,仅存在饱和水蒸气的侵蚀。
设计中,采用了全封闭的结构设计方法,轴承旋转部分隐蔽在溅水盘下方,轴承上下均用端盖封闭,密封性能良好,另外利用旋转过程产生的气压变化,使饱和水蒸气完全进入不了摩擦部位。
3.主要技术指标或经济指标。
1)主要技术性能指标:
平均布水不均匀系数:
0.25
适用工作水头0.8-1.6m
喷溅半径:
在0.8m的水头作用下Rmax=3m
工作环境温度:
-40℃--90℃
轴承短时可承受温度:
180℃
冷却水温降0.5-1.0℃
2)主要经济指标
就目前掌握的资料和初步估算,在冷却塔内采用离心式高效喷溅装置,可使循环水温度至少降低0.5-1.0℃。
根据火力发电厂“节能评价与能源审计手册”的规定,在设计许可范围内,循环水温度每降低1.0℃,可使发电机组热耗降低0.3-0.5%,发电煤耗可降低1.1g/(KW.H)。
按此计算,一台600MW的发电机组全年运行5000小时,循环水温度降低0.5-1.0℃,一年可降低标准煤1650-3300t,目前发电用天然煤价约700元/t左右,则一年可节约发电成本144.37-288.75万元。
同时,也意味着减少向大气排放二氧化碳5280-10560t。
节能减排的效果明显,具有深远的经济意义和环保意义。
三、开发试验方法及技术路线(工艺路线)
1)开发试验方法
具体做法是将喷溅装置的溅水盘剖面设计成伞状锥体,此时,所谓溅水盘实际上成了导流盘,水流经出水口下冲并沿着导流盘的伞状锥体流线方向射向带有角度的叶片,使整个转轮形成旋转,从而产生离心力使水向外上扬抛洒,同时叶片将水流溅散成细小的水滴,水滴在空中呈抛物线型做自由落体运动的同时保持旋转,所以喷洒半径较大,水滴均匀且粒径很细,在空中流经的时间较传统喷溅装置长,能充分地与填料表面及空气接触。
离心式高效喷溅装置对水头没有过高的要求,能满足水工设计范围规定的最低限值即可,在0.8m的水头作用下喷溅半径达到2m,达到了节能的目的。
2)技术路线(工艺路线)
产品设计—试样制作—模拟试验(性能试验)--模具开发—轴承选型—耐磨试验—试生产—投入试用—技术鉴定
四、现有开发条件和工作基础
1.承担单位开展本项目的优势(人才、设施条件);
于秋江高级工程师历任金坛市塑料厂生技科科长、技术付厂长、厂长、金坛乡镇局生技科科长、金坛市光明电力设备厂厂长、2004年加盟江苏环球龙圣环境科技发展有限公司任副总工程师。
1983届江苏电大企管专业大专毕业,自学给排水、水工专业,曾参与1981年电力部组织的“反射型喷溅装置和波160-45型除水器”的试验研究,并获电力部科技二等奖,在江苏环球龙圣环境科技发展有限公司任职期间,组织和参与了多项技术革新和专利发明的活动,对电厂冷却塔节能改造做了大量的研究工作,并于2010年4月在【电站信息】杂志发表了题为“提高冷却塔效率的途经”的论文。
在本项目中担任项目负责人。
潘荣泉教授级高工华东电力学院本科毕业历任河北马头电厂汽机专工、汽机主任、邢台电厂副总工程师、总工程师、衡水电厂总经理、西柏坡电厂总工程师,第五届全国汽机专委会委员。
对电厂冷却塔有丰富的运行经验,在热工原理的基础理论上有很深的造诣。
在本项目中担任技术顾问合指导。
胡国祥高级工程师华东电力学院毕业历任安徽电力建设第一工程公司工程部长,1999年加盟本公司任总工程师,对冷却塔施工、运行有着丰富的经验,在本项目中担任技术指导。
王亚忠工程师对长期从事冷却塔的开发研究。
2.已有的工作基础,如预试及小试成果等。
节能型离心式喷溅装置的水力特性已在西安热工研究院做了测试,试验数据表明其性能已达到了预想的指标和效果,并已获得国家发明专利授权。
目前该产品已投放市场,2010年已实现销售100万元,利润27万元。
用户反映良好,节能效果明显。
目前已有中电投新昌电厂、贵溪电厂、京能热电等多家发电厂达成了技改的合作意向。
五、计划进度(包括总的研究期限、年度计划进度)
2009年01月16日项目启动---2009年05月15日初步设计;
2009年05月16日---2009年07月完成试制、小批量生产;
2009年08月01日---2009年12月31日投放市场试用,同时开展淋水填料片的开发研究;
2010年01月01日---2010年06月30日解决耐磨轴承选型,同时申报淋水填料片专利;
2010年07月01日---2010年12月31日批量生产投放市场
2011年01月01日---2011年06月30日完成监定、建立配水系统试验(装置)基地;
2011年07月01日---2011年12月31日完成淋水填料片的技术鉴定及投放市场,同时开展冷却塔塔芯部件的系列开发研究;
2012年01月01日---2012年全面完成冷却塔塔芯部件的系列开发研究。
六、经费预算
项目预计总经费1360万元。
项目经费支出预算表
单位:
万元
经费支出预算
科目
预算数
年份
年份
年份
年份
2009
2010
2011
2012
一、直接从事研发活动的本企业在职人员人工费用
42
56
72
63
二、研发活动直接投入的费用
188
180
190
180
三、折旧费用与长期待摊费用
20
25
30
30
四、设计费用
25
15
20
10
五、装备调试费
15
10
10
15
六、专门用于研发活动的无形资产摊销费
5
5
3
2
七、勘探、开发技术的现场试验费
25
9
10
10
八、研发成果的论证、鉴定、评审、验收费
20
10
15
10
九、与研发活动直接相关的其他费用
10
10
10
10
合计
350
320
360
330
总计
1360
七、主要(大中型)仪器设备清单
名称
单价
数量
总价
折旧方法
折旧年限
实验仪器
104000
1套
104000
平均摊销法
5年
电脑
9800
7台
68600
平均摊销法
5年
复印件
18000
2台
36000
平均摊销法
5年
反应釜
365000
1套
365000
平均摊销法
10年
挤出机
200000
4台
800000
平均摊销法
10年
压延机
230000
1台
230000
平均摊销法
10年
行车
104000
5台
520000
平均摊销法
10年
八、技术研究开发机构名称及运行情况报告
本公司长期以来就相当重视对冷却塔塔芯部件的开发研究,早在2006年就成立了“冷却塔塔芯部件科技开发研究小组”,目前该组织更名为“冷却塔塔芯部件研发中心”。
人员以研发中心为班底,吸收了各部门、车间的技术精英,并在社会上广纳贤士和高科技人才,目前这支队伍已壮大到30多人,并取得了可喜的科技成果,目前已有“冷却塔填料托架”、“冷却塔填料托架连接卡”、“UPVC管道自紧闷头”、“冷却塔淋水填料片”、“塑料管道自紧闷头”等冷却塔塔芯部件的研发成果获得了专利发明权证书。
目前已有中电投新昌电厂、贵溪电厂、京能热电等多家发电厂达成了技改的合作意向。
九、主要研究人员情况
姓名
单位
性别
年龄
专业
职务
(职称)
本项目中承担工作
潘荣泉
本公司
男
69
电机工
教高、专家
技术指导
刘剑卿
本公司
男
45
经管
高级经济师
项目组织
于秋江
本公司
男
61
水工
主任、高工
主设、开发
王亚忠
本公司
男
42
矿山机械
工程师
工艺开发
费志华
本公司
男
52
经管
经济师
项目推进
吴美林
本公司
男
54
管理
营销
项目推进
刘为民
本公司
男
49
化工
工程师
工艺设计
徐双平
本公司
男
39
塑料加工
技师
模具设计
周飞
本公司
男
31
塑料化工
技工
主设助理
刘正香
本公司
女
38
财务
会计师
后勤
董龙根
本公司
男
28
自动化
助工
测试
胡国祥
本公司
男
62
电力工程
总工
项目指导
朱宁燕
本公司
女
23
电气工程
学士
设计
夏宇效
本公司
男
32
机电
助工
工艺开发
黄浦泽
本公司
男
25
电气自动化
工程
设计
丁春方
本公司
男
44
塑料制造
主任
试制
丁国良
本公司
男
48
塑料加工
技工
试制
刘凤良
本公司
男
46
建筑安装
技工
现场调试
企业盖章
2009年01月16日
PAGE
PAGE13
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 企业 技术开发 项目 设计