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本實用新型公開了一種空氣沖刷脫垢的電化學軟化水系統。該系統由電化學反應器和沉淀池串聯而成。采用兩個步驟交替操作；水軟化階段：硬水通過電化學反應器，利用直流電促進水電解，分別生成CaCO3 和Mg(OH)2并沉積于陰極表面，水中的硬度離子得到去除；陰極脫垢階段：向電化學反應器同時通入水和壓縮空氣，利用氣泡破裂產生的剪切力，對陰極進行脫垢處理；在脫垢的同時，借助電化學反應器中連續流動的水流，使得被脫除的沉淀排出電化學反應器。電化學反應器出水經過沉淀池，水與懸浮固體在沉淀池得到分離，出水通過沉淀池出水閥排出。本實用新型適用于電力，石油，暖通等行業工業循環水的軟化以及電鍍漂洗等含重金屬離子廢水的凈化。

天然氣井隨著開采年限的增加，產氣量會逐漸下降，產氣量低于 5000 方/天的氣井稱為低產低效井，長慶蘇里格氣田的低產低效井約占總井數的 40%，數量十分龐大。低產低效井的增產是一個重要課題，增產的工藝措施和技術手段很多，如酸化處理、水力壓裂等。氣井工作過程中，地下水滲出會造成井底水位逐漸升高，對于正常產氣量的氣井，水會被氣體帶出，不影響產氣量；低產低效井因產氣量較小，所以氣體從井底的攜液能力比較差，造成井底水位不斷上升并可能淹沒油管底部，從而造成產氣量驟減或中斷，因此這樣的井需要施加排水采氣措施。常用排水采氣措施有泡排和速度管柱兩種，前者需要向井內加入特殊的發泡劑，后者需要改造氣井。近年來國外出現了一種用井口壓縮機進行排水采氣增產的技術手段，無需改動氣井，也不需要化學藥劑，并且高效可靠。

強排水復合型動力固結法，采用網絡狀輕型井點強排水法和由低而高的多級匹配能量動力固結法兩種加固方法有機匹配和揉合的復合型工法，該法要對被加固土體骨架有效施加予力技術，按照予力作用原理給其軟基土體骨架施加予力作用，即反復施加動應力和靜應力于土體骨架上，加速土體的排水固結，從而促成飽和軟粘土產生預變形預沉降，使軟弱地基土經處理后能更好地滿足工程使用階段的承載變形要求；對于加固港口工程新生吹填陸域軟土地基來說，其予力度標準控制在0.8～0.65范圍內。是適用于加固新生吹填陸域軟土的快速排水固結新方法。特別適合于粉細砂層與飽和軟粘土相間的新生吹填陸域軟基加固。該法施工周期短，效果顯著，且施工便利，費用低廉。  工藝路線：應用予力技術作用原理，將網絡真空強排水性與多級匹配能量動力固結法兩種地基處理工法有機匹配，有機揉合，創新出新的施工工藝路線。應用領域：（1）港口碼頭拋石擠淤及吹填形成的陸域場地的地基處理工程。（2）圍海造地及灘涂造地形成的新陸域場地的地基處理工程。（3）處理軟弱地基土深度可達10-15m，甚至更深（正在改制機械）。  （4） 適合新近吹填粉細砂層與過飽和軟粘土相間的新生陸域軟基快速加固。

該成果提出了一體化泵站筒體內流態及整機受力干涉分析模型，研發了一體化泵站底部圓弧肋條、阿基米德螺旋柵和自循環冷卻潛水電泵，解決了泵站自清潔和重載潤滑冷卻關鍵技術難題； 提出了供排水泵站封閉式進水池優化設計方法，研發了新型三角錐、 1/4橢圓錐形臺、 倒 T 型、 倒 π 型壩等消渦措施， 解決了城市供排水泵站大尺度回流漩渦技術難題，提高了泵站運行穩定性； 構建了城市排水泵站護坡自嵌式擋墻壓頂塊和植生型擋土塊，解決了泵站護坡穩定與生態矛盾的難題。提出了城市排水系統雨水井蓋處智能增排裝置，提升了城市路面

本實用新型公開了一種簡易控制排水渠徑流排放的智能開關，可用于控制農田，菜地排水渠的徑流排放，能夠維持初期雨水徑流中的營養鹽，排放出后期雨水以防過澇。該裝置主要由：雨水感應器、直流電機、降雨缸、電路控制單元、外接線路及受控排水渠閥門組成。本實用新型旨在：雨量較少時，露地蔬菜地徑流可以收集回用，防止N、P排放污染河流湖泊；雨量等級大到暴雨級別時，前期雨水及沖刷下來的營養鹽已截留，后期雨水營養鹽較少，此時徑流排水渠應以泄洪為主要目的。本實用新型可以實現，雨量等級為小雨、中雨時，閥門緊閉，雨量等級為大雨、暴雨時，閥門打開，由雨量等級來控制閥門的智能開關。

一、 成果主要特點兩次應邀參加“院士專家山西行”，經過約3年深入研究、反復論證和實驗，取得的科技創新高效益成果（己獲專利授權），已開發初樣（參閱后面照片）。具有井下在線自動校準功能，不需要人工調參數，能在井下在線連續可靠運行一年以上。具有濕敏自動校準功能。沒有繼電器和電位器之類觸點器件，不會產生電火花。利潤率高(>3:1 市場需求總潛力每年達十億元以上。),無污染，不消耗油、氣和煤之類燃料,不排出廢氣、廢水或廢渣。產值/能耗比高，1 kwh可產出萬元以上（產品本身功耗<2W）。有切實可行防“盜版仿造”措施。批量生產之元器件分散性, 可由專用設備數字化自動糾偏, 實現自動歸一化校準, 不需要人工調節電位器之類參數。優勢很突出，甲烷在線檢測行業更新換代產品。產品和設備體積小, 200 m2廠房即可批量生產, 勞動強度低,對生產人員技術水平要求不高。二、 應用說明國內很多企業生產甲烷檢測儀或報警器，其產品主要有礦工帽型、便攜式和“在線”式三種，只有“在線”式甲烷檢測設備可隨時向監控中心和井巷風速調控系統發送實時甲烷濃度信息。我國現用“在線”檢測設備每10天左右需拆裝/人工調參數一次。每次調參數，需將安裝在井下的甲烷在線檢測設備拆下，拿到地面在潔凈空氣和標準甲烷濃度兩種條件下,人工調節多個電位器,再安裝到井下。費時費事, 維護人員多，對安全生產不利。本專利成果可開發出系列產品，其基本產品簡稱為“JC365”，它能自動校準, 優勢很突出。推廣應用本成果具有重要意義和重大價值。可在我國各煤礦井下廣泛應用，并可出口到國外含硫煤礦。三、效益分析我國煤礦很多, 絕大數煤礦含有硫化物, 它可侵蝕甲烷檢測元件,現用產品需頻繁人工調校參數, 即:現用產品需定期(例如每10天一次)將安裝在井下的甲烷在線檢測設備拆下, 拿到地面, 在潔凈空氣和標準甲烷濃度兩種條件下,人工調節多個參數,調好后再安裝到井下。這不僅費時費事, 勞動生產率低, 更嚴重的是不利于安全生產。 “JC365”是甲烷在線檢測領域更新換代JC365”及其系列產品的市場潛力很大，每年達十億元以上。積極恰當產銷，年利潤可達數億元。產品，它不需要人工調參數，能在井下在線連續可靠運行一年以上，可大幅度提高勞動生產率和安全生產水平，而且產值/能耗比高（1 kwh可產出萬元以上），利潤率高(>3:1), 無污染，不消耗油、氣和煤之類燃料, 不排出廢氣、廢水或廢渣,并研發了切實可行防“盜版仿造”技術措施。因此“四、產品性能本專利技術是精密電子和自動控制技術創新成果, 其相應產品“JC365” 主要性能如下:具有井下在線自動定期調整/校準功能，不需要人工調參數，能在井下在線連續可靠運行一年以上。檢測范圍: 0至4%甲烷濃度, 誤差≤0.1%, 微處理器數據和運算分辨率為0.001% , LED數碼顯示分辨率為0.01% 。現場3位LED數碼顯示, 同時可200至1000Hz變頻脈沖或1至5mA電流遠程輸出, 傳送距離可達2000m。具有現場聲光報警和預警功能, 并可遠程發送報警和預警信號。具有濕度補償功能, 能在相對濕度98%范圍內正常工作。溫風氣工作環境: 0-40℃, 風速: 0-8m/S , 氣壓: 80-120kPa,O2 >12%,CO2 <5% 。供電: 9-24V, 耗電<2W。體積：< 205mm X180mm X65mm符合礦用隔爆要求。五、合作方式長期合作，互利雙贏。希望合作企業觀念先進、在煤礦有銷售基礎、有500萬元左右資金、交通方便。企業支付入門費和按銷售額提成。 

1）自潤滑滑動軸承節能承受較大的徑向載荷；2）簡化軸承的更換步驟；3）延長軸承的使用壽命；4）自潤滑層的材料具有耐磨、摩擦系數小等特點；5）絲杠通過下端部的螺母固定，能保證滑動軸承外圈位置的固定，提高滑動軸承的穩定性。

該項目屬于節能環保新能源領域，目前已經進入產業化階段。 隨著城市的發展，城市供水二次加壓泵站已經是工礦企業、學校、小區和城市高層建筑等給水系統中不可缺少的組成部分。 目前，二次加壓泵站的常規工作方式都是采用市政管網中的水直接進到低位蓄水池儲存和調節水量，然后用加壓水泵從低位蓄水池吸水加壓后送到高層用戶。這樣城市給水管網的余壓（隨著加壓泵站在市政管網中的位置不同而不同，一般在0.18Mpa-0.40Mpa）就被完全無功消耗了，浪費了能量。 如何將管網余壓利用，節省管網余壓，又不影響周圍市政管網的供水能力，產生更好的社會效益和經濟效益就成為當代給排水領域一個嶄新的課題。 針對以上問題，經過近5年的研究和生產實踐，我校土建學院市環系姚宏老師節能課題組開發出來一種新型、高效的節能設備及相應的優化控制系統：管網余壓利用節能器。該系統在工程實踐中的使用證明可以有效提高泵進口壓力，變頻泵將隨著進水壓力的升高而轉速下降，泵的工作揚程減少，能耗降低，從而達到節能的目的；同時克服了現有直抽供水產品對供水管網和特殊用戶的不利影響。本技術已獲得2項國家發明專利。 該系統具有以下優點： （1）保證管網最低壓力且無負壓 該設備采用中國最新專利技術，通過設計獨特的優化控制系統，可以保證自來水管網的最小壓力要求，防止自來水管網壓力的下降問題，不影響周圍用戶用水安全，如用戶條件符合相關部門要求，可實現在自來水管網上直接加壓供水。 （2）無二次污染 由于該設備為全密封結構，根據工程具體情況可有效減小清水池容積或可以不用修建水池，降低了傳統水池供水方式中存在的二次污染問題。 （3）節能效果顯著 可充分利用自來水管網的余壓，當自來水管網流量及壓力滿足需要時提升設備就停機，壓力全部由自來水管網直接供給；如流量不滿足時提升設備從水池和管網可同步供水；流量大時則可及時補充清水池；因此在常規二次加壓基礎上節能效果根據用戶進出水壓力情況可達30%-90%。 （4）節約一次性投資 采用該設備可降低水池容積或不用建水池、水箱，節約了修建水池或水箱的一次性投資。另外，因采用該設備降低了二次污染，不需要上二次處理設備，進一步節約了一次性投資。 （5）不浪費水資源 由于使用該設備的供水方式及特點，減少了二次加壓過程中普遍存在的跑、冒、滴、滲、漏問題，不浪費水資源，節水非常顯著。 （6）使用壽命長 該設備主要元器件全部采用進口件，控制功能強大，自動化程度高，無需人員值守，既可自動運行，又可手動運行，對管網、電網無沖擊，設備使用壽命長。 （7）占地小、安裝快捷方便 設備對泵房基礎無特殊要求，成套出廠，施工周期短，安裝快捷方便。 應用范圍： （1）適合任何新建和改擴建二次加壓供水泵站（包括直接加壓和間接加壓泵站）； （2）城鎮供水系統中居民、企事業單位、學校、公共建筑的樓房或小區的生活供水系統、消防供水系統或生活與消防共用供水系統； （3）高層建筑分級加壓聯動控制節能供水系統； （4）各類廠礦生產供水系統或生產與生活共用供水系統。

利用三維高結晶度的Bi納米結構抵消儲能轉換反應引起的結構內應力，成功構筑了首款可充放的Ni//Bi電池（Adv. Mater., 2016, 28, 9188–9195．）。為了進一步提高鎳鉍電池的能量密度和壽命，該團隊在前期基礎上最近通過原位活化的策略制備了一種高載量的三維多孔的鉍-碳復合材料，作為水系鎳鉍電池的高性能負極材料。這種多孔氮摻雜的碳三維結構不僅可以實現高載量鉍的均勻負載，而且可以提供快速的電子傳輸和離子擴散的通道，有利于提高電極的容量和倍率性能。因此，制備的鉍-碳復合電極具有很好的潤濕性和活性面積，表現出較高的容量（2.11 mAh cm-2和166.2 mAh g-1）和優異的倍率性能（2.11 mAh cm-2和120 mA cm-2）。更重要的是，基于這種鉍-碳復合材料為負極，Ni-NiO為正極組裝的柔性鎳鉍水系可充放電池具有很高的能量密度（16.9 mWh cm-3）和出色的循環壽命（充放電5000次后仍有94%的容量保持率），優于很多研究報道的水系電池。

本發明公開了一種抽水蓄能機組過水系統的建模方法，利用電路等效法建立抽水蓄能機組的有壓管道模型、調壓室模型和水泵水輪機模型；根據上述模型形成抽水蓄能機組過水系統等效電路模型；并根據多維基爾霍夫電壓和電流定理，建立過水系統的等效電路網絡的常微分矩陣方程；本發明提出的建模方法，通過基于電路等效法的抽水蓄能機組調節系統數學模型仿真方法進行了驗證，驗證結果表明所建立的抽水蓄能機組過水系統模型可更大程度地滿足水電能源系統仿真和電力系統分析的精細化建模要求。