「项目精选」050期：北京交通大学精选科技成果推介
050期
北京交通大学-精选科技成果/项目
本期精选来自北京交通大学的5项优质项目成果进行推荐，感兴趣的企业朋友可以长按识别文末二维码，进行咨询对接。
项目一：活性粉末混凝土的开发与应用
项目二：磁性液体密封装置
项目三：小功率风力机及风光互补发电系统
项目四：智能节约型二次加压供水系统与设备
项目五：肥料减施联用秸秆粪便还田一体化技术
项目一：活性粉末混凝土的开发与应用
1
项目简介
活性粉末混凝土是由超细活性粉末（复合掺合料）、水泥、优质石英砂、高强钢纤维、外加剂等组成。通过最优化级配设计，经高温热合（蒸汽养护）等特定工艺制备而成的高技术复合材料。与普通和高性能混凝土相比具有超高强度、高韧性、高耐久性、高体积稳定性和环保性等特点。在工程中应用可显著减轻结构自重（可减轻自重1/3），可显著提高结构的整体性能。有以下创新点：
（1）材料创新：采用国产原材料与工业废渣制备出200MPa 级活性粉末混凝土，性能达到国际同类材料的指标，造价仅为其50%左右。
（2）工艺创新：解决低水胶比高粘度物料的均匀搅拌问题；解决大型构件与小型薄壁构件的浇注、成型与养护问题，形成了成套工艺技术。
（3）形成了较为完善的活性粉末混凝土基础理论，提出了结构设计方法。
（4）国内第一家在大型桥梁结构与薄型耐久构件得到应用，采用本成果新材料与设计方法设计的超低高度梁，有效降低了截面高度与自重，并提高了耐久性。
青藏铁路采用的人行道体系电缆槽盖板样品
同类技术或成果比较：本项目组研发的200MPa级活性粉末混凝土，国内第一家在实际工程中得到应用；国际上美国、加拿大、韩国等国家也相继在实际工程中应用，目前处于试研制阶段；本项目组的相关研究成果达到国内领先、国际先进水平，现处于产业化阶段。
2
应用范围
本项目可应用于道桥主体及附属结构、建筑结构、市政结构、核工业等，具有广阔的应用前景。
跨度20m低高度预应力活性粉末混凝土铁路简支梁静载实验
项目二：磁性液体密封装置
1
项目简介
本项目系统研究了磁性液体的制备技术，建立了磁性液体密封设计理论与方法，不仅成功的解决了一般工况下的磁性液体密封问题，而且在特殊工况下的磁性液体密封方面取得了许多创新性成果，具体如下：
（1）发现了影响复杂工况下磁性液体密封启动力矩的主要因素，建立了复杂工况下磁性液体旋转密封启动力矩的表达式，解决了磁性液体旋转密封低温启动力矩大的难题，该项技术成功的应用于我国先进雷达等现代军事装备上。
（2）揭示了磁性液体静密封中磁性颗粒的凝聚规律；发现了磁性液体静密封的破坏机理；建立了大直径磁性液体静密封设计方法和密封结构；解决了大直径（指密封直径大于1.5m）的静密封问题。该成果应用于核爆炸关键设备上。
（3）揭示了磁性液体往复密封的失效机理；建立了往复轴磁性液体被携带量公式及往复轴磁性液体密封耐压公式；发明了往复轴磁性液体密封的设计方法和新结构，解决了真空镀膜机等设备的往复密封难题。
（4）制得了多种不同基载液的磁性液体，特别是制得了高性能耐酸耐碱的氟碳化合物基磁性液体，拓宽了磁性液体的应用领域。至今为止，国内外二百多家单位使用研制的氟碳基磁性液体。
北京交通大学磁性液体研究所设计的磁性液体密封装置，密封介质为气体或部分液体，泄漏率小于10-12Pa?m3?S-1，单级耐压能力一般为0.2个大气压，温度适用范围-40℃～200℃,寿命可达10年。在国内首次解决了罗茨真空泵CJ-150、CJ-300、CJ-600和单晶硅炉TDR-62、TDR-70、TDR-80及美国8600型等型号的磁性液体密封问题；多次修复美国、德国等国家生产的设备上的磁性液体密封装置。
2
应用范围
目前，磁性液体研究所已能够生产出性能和国外产品相媲美甚至超越的各种磁性液体及磁性液体密封装置。生产的密封产品已被国内外上百家单位所采用，广泛用于单晶硅炉、真空镀膜机、甩带机、军用雷达、坦克等器件上。
项目三：小功率风力机及风光互补发电系统
1
项目简介
小功率风力机及风光互补发电系统广泛适用于广大农村地区，特别是风力资源比较丰富的内蒙古、青海、甘肃等边远地区和中西部地区。采用风力和太阳能两种能源供电，供电可靠性和可持续性较高，系统造价低廉，适用性强，可移动性强。
北京交通大学新能源研究所开发的小功率风力机发电控制器及风光互补系统发电控制器，是独立风力发电系统中科技含量最高的核心部件，担负着系统供用电管理职能。
采用先进技术，良好的控制器设计可以优化外部系统组件的设计和安装，提高系统效率，降低系统成本。可应用于风光互补供电路灯、信号灯，农牧民用电及小型风光互补发电站。目前开发的产品已经在农村路灯项目中推广使用。
2
技术参数
对于典型的600瓦风光互补控制器参数如下，其供电能力足够一户农牧民的日常用电需求，如照明用电，基础家电用电等，主要技术参数如下：
项目四：智能节约型二次加压供水系统与设备
1
项目简介
经过近5年的研究和生产实践，我校土建学院市环系姚老师节能课题组开发出来一种新型、高效的节能设备及相应的优化控制系统：管网余压利用节能器。该系统在工程实践中的使用证明可以有效提高泵进口压力，变频泵将随着进水压力的升高而转速下降，泵的工作扬程减少，能耗降低，从而达到节能的目的；同时克服了现有直抽供水产品对供水管网和特殊用户的不利影响。本技术已获得2项国家发明专利。该系统具有以下优点：
（1）保证管网最低压力且无负压；
（2）无二次污染；
（3）节能效果显著；
（4）节约一次性投资 ；
（5）不浪费水资源；
（6）使用寿命长；
（7）占地小、安装快捷方便。
2
应用范围
（1）适合任何新建和改扩建二次加压供水泵站（包括直接加压和间接加压泵站）；
（2）城镇供水系统中居民、企事业单位、学校、公共建筑的楼房或小区的生活供水系统、消防供水系统或生活与消防共用供水系统；
（3）高层建筑分级加压联动控制节能供水系统；
（4）各类厂矿生产供水系统或生产与生活共用供水系统。
3
预期效果
课题组在8个改造泵站测得试验结果表明：某泵站改造后采用该系统与改造前只用变频泵单独运行对比，节能率在40%～80%，改造前变频泵每天供水1800立方米时耗电量为387kW·h，按节能率计算每天节约电费387×50%=193.5度，每度电按0.8元计算,每年节约193.5×0.8×365=5.6502万元。改造费用为15万元，约 2-3 年内就可把改造费用节约下来，如果供水量大的泵站在1-2年就可收回投资成本。
系统模型工程应用
据调查北京市每年需要新建、改建的二次加压供水系统在5000套左右，如10%的泵站都采用该项技术，节能率按20%计算，按每度电0.8元计算，每个泵站年平均节约费用为3万元，这样该项技术可为北京市节省运行费用约为 1500万元。如果推广到全国将会带来更可观的经济效益和社会效益。该项目属于节能环保新能源领域，目前已经进入产业化阶段。
项目五：肥料减施联用秸秆粪便还田一体化技术
1
项目简介
新型有机无机复合减肥增效产品是一种天然无污染的绿色环保材料，本项技术产品经济实用，具有保水保肥、控制肥料养分释放的功效。技术从农药减施源头开发出具有势阱结构的节肥材料，具有独到的创新性，能从更本上解决农村经济振兴面临的肥料过量施用、畜牧粪便低效利用以及秸秆焚烧带来的环境问题。
2
应用范围
近几年，该技术在黑龙江、江苏开展种植示范，实现传统肥料减施30%不减产，得到国家粮食局粮食科学研究院、中国农业科学院专家们的高度评价。
新型有机无机复合减肥增效产品在农业生产中具有独特的创新性与应用价值。本产品还能够对秸秆综合利用提供科学的技术支撑，并有效降低农业面源污染，具有重大的环境生态效益与应用前景。
3
项目特色
（1）减肥30%不减产。
（2）有效快速秸秆腐化方法。
（3）可以大幅提升作物品质。
