前沿成果 | 冷却工艺技术及系统5大成果推荐！ 181期

栏目介绍：我们汇聚了国内外大量的优质成果库资源，均可转化交易，本期精选了5大冷却工艺技术及系统成果。如果你对本文提到的技术成果感兴趣，欢迎与企知道联系。

成果目录：
1.热处理线常化冷却技术
2.热轧板带钢超密集快冷技术
3.工业冷却循环水处理专家系统
4.大型数据中心冷却节能关键技术
5.重质纯碱硫化煅烧/冷却工艺与装置

1. 热处理线常化冷却技术

采用正火控制冷却技术可以降低相变温度，也可抑制微合金元素碳氮化物的长大，使其低温弥散析出，从而保证钢板强度，晶粒细化后也可以适当改善冲击性能。对于低碳贝氏体类型钢，正火后只有加速冷却才可控制相变得到所需的低碳贝氏体组织。通过正火控制冷却技术，可提高钢板性能合格率10-15%。部分薄规格或中等厚度规格产品可以采取正火后加速冷却实现淬火，生产调质钢板。

基于对中厚板正火冷却过程的换热机理及钢板内部组织演变机理的分析，于2005年开发了国内首套中厚板正火炉后控制冷却（NCC）装置。该装置可自由调节水量，满足不同钢种及规格的控制冷却的冷却速率要求；钢板冷却均匀，冷却后钢板平直度高；金相组织细化，综合力学性能得到提高，可以挽救轧线生产的不合格钢板，显著提高了正火后钢板的合格率。应用该装置开发了高强度高层建筑用钢Q460E钢板的奥氏体加热+控制冷却+回火的热处理工艺，已成功生产并应用于奥运会主会场“鸟巢”工程。

关键工艺技术：

常化冷却技术的核心设备是对正火钢板上下表面的冷却器，实现冷速调节范围宽、钢板厚度方向组织的均匀性、以及相变温度的高精度控制。北京科技大学基于对板带钢冷却过程的换热机理及内部组织演变机理的研究，通过实验室研究与工程实践成功开发出具有自主知识产权的超密集冷却器及配套常化冷却工艺，可满足常化热处理产品常化后冷却工艺实施过程中所需的大冷却速度调节范围以及高冷却均匀性的需求，保证热处理产品强度与韧性的高度匹配。

技术成熟度：市场化阶段

成果来源：北京科技大学

2. 热轧板带钢超密集快冷技术

板带钢控制冷却技术是现代轧钢生产过程中节约能源、控制钢材组织性能、降低生产成本提高产品竞争能力的重要环节。在中厚板和热连轧带钢领域，随着钢材品种越来越多，规格范围越来越大，对于轧后控冷装置的冷却能力和冷却均匀性功能提出了更高的需求，传统的板带钢控冷装置主要采用U型集管形式，由于其固有的结构特点冷却效率较低，冷却能力受限，冷却精度差，钢板和热轧卷板冷却板形控制手段欠缺，对板带材而言，热轧板带钢产品质量的稳定性和进一步提升受到很大的限制。确保热轧板带钢在高速冷却条件下的平直度，是一个关键性、瓶颈性的问题，对新一代的板带钢控制冷却装置的需求越来越迫切。

关键工艺技术：

板带钢控冷装置的核心设备是板带钢上下表面的冷却器，高冷速、高冷却均匀性是关键性、核心性问题。北京科技大学基于对板带钢冷却过程的换热机理及内部组织演变机理的研究，通过实验室研究与工程实践成功开发出具有自主知识产权的超密集冷却器，20mm带钢冷速可达50℃/S，冷却能力可达到常规U型集管的2倍以上、冷却均匀性可控制在10℃以内，可实现板带钢长宽厚三个方向上高速、高均匀化的冷却，因而可以得到平直度与性能极佳的板带钢产品。

技术成熟度：实验室阶段

成果来源：北京科技大学

3. 工业冷却循环水处理专家系统

目前许多大型企业的循环冷却水系统中建有自动加药系统，但只能根据设定的参数进行简单的机械操作，不能根据系统状况及时调整加药方案。由于参数未经优化，往往使药剂的消耗长期维持在较高的水平。即使取水样进行用挂片试验或动态模拟实验进行调整，方案也往往要滞后1周至1个月，无法适应当前的系统状况。最根本的原因就是目前制定方案时缺乏理论依据，所以只能依赖于实验结果或请专家根据经验进行推荐。

我们通过基础实验，建立复杂条件下不同水质、材质、运行参数和处理效果间的内在联系，对不同加药方案的效果具备相当的预测能力，也能根据企业要求控制的指标推荐相应的加药方案，因而能够根据系统的状况对加药方案进行实时调整。这种功能与自动加药系统结合后，就可以使循环水系统长期运行在安全和低耗的状态。

水处理专家系统中的资料、原理及强大的引导和检索功能也可使经常使用本系统的技术人员和操作人员的专业素质得到显著提高。

技术成熟度：实验室阶段

成果来源：南京工业大学

4. 大型数据中心冷却节能关键技术

大型数据中心冷却节能关键技术是基于高密度蓄冷条件下实现自然冷源和电制冷冷源的互补供冷，本技术适用于数据中心全年全天的供冷需求。在自然环境温度无法直接利用时，采用自然冷源一次冷却，电制冷二次冷却，实现自然冷源梯级利用，通过自然冷源梯级利用提高自然冷源利用率；在冬季和过渡季节，充分利用自然冷却直接供冷；夜间在自然冷源满足直接供冷需求情况下对富余冷量进行蓄存，并于白天进行放冷，实现自然冷源深度利用；夏季充分利用高密度蓄冷实现移峰填谷，提升电网效率。本技术提供多种运行控制模式实现自然冷源的深度、平稳利用，大幅延长全年自然冷源利用时间，显著降低冷却系统运行费用，具有良好的节能效果。

大型数据中心冷却节能关键技术充分发挥自然冷却节能优势和高密度蓄冷技术的移峰填谷、经济效益优势。在不同应用场景和气候条件下，显著提高自然冷源利用温度阈值和利用时长。自然冷源的间接利用和高密度蓄冷的集成优化，实现了自然冷源深度、平稳、洁净利用，解决目前数据中心冷却中自然冷源利用不充分，能耗和运行费用过高的问题。

主要技术性能与指标：

（1）该技术将冷冻水供冷温度由7℃提高至10℃（或更高），制冷机组直供状态下机组能效比COP提高8%以上;

（2）在自然冷源供冷（蓄冷）工况下，全年综合COP最高可达9.0；

（3）大温差蓄冷，将蓄冷温差由4/11℃提高至4/15℃，实现蓄冷水池高密度蓄冷，可降低蓄冷容积30%以上；

（4）与传统制冷系统相比节能量10%~30%左右，节省运行费用20%~35%。

技术成熟度：实验室阶段

成果来源：中国科学院广州能源研究所

5. 重质纯碱硫化煅烧/冷却工艺与装置

技术原理和应用对象：采用返料流化煅烧和干法除尘，开发了重质纯碱流化煅烧新工艺；采用多层埋管结构，进一步减少了设备的占地面积，从而使工程造价大幅减少；流化床外设预混器，延长了装置的运动周期。

产品指标：该重质纯碱硫化煅烧装置的平均热效率为83.03%。

成熟度和水平：

本装置与国内传统的蒸汽回转煅烧炉相比具有流程段、投资少、运行和维护费用低、节能环保等诸多优点，与进口的单层沸腾床煅烧/冷却装置相比具有占地面积小、操作简单、热效率高、运行稳定等优点。

技术成熟度：实验室阶段

成果来源：齐鲁工业大学

如果你对本文提到的技术成果感兴趣，希望与这些技术成果的所属专家团队进行沟通，欢迎与企知道联系。