紧凑高效换热器
简介:
成果简介:
本项目在国家自然科学基金的支持下,经过10年科研攻关,开展了节能高效的微小/紧凑型换热器的设计和制造关键技术研究,主要科技成果有:
1、建立了紧凑式换热结构的强度设计理论,为设计制造提供理论依据。
2、发明了紧凑高效换热器。
3、发明了紧凑型换热结构的关键制造技术。
成果创新性:
换热设备在现代化工过程中起着非常重要的作用,其投资费用一般占全部设备投资的30%-40%。目前使用的换热器以管壳式换热器为主,占地面积大、单位体积换热面积小、传热系数低。板式换热器比管壳式换热器传热效率高,但使用温度和压力较低。随着节能减排的要求,高能耗、大体积设备已经不符合绿色工业发展的要求。需要开发结构紧凑、传热效率高、耐高温高压的新型换热设备,对节省能源与空间至关重要。
项目设计发明了高效换热单元,以高效换热单元设计了结构紧凑的换热器。主要工作包括:建立了紧凑型换热结构的强度设计理论,开发了关键制造技术——真空钎焊制造工艺。通过大量理论计算和试验,研究工艺参数对结构强度和寿命的影响规律,优化制造工艺参数,解决了设计理论和制造技术存在的难题,实现工业化应用。项目共授权5项发明专利和5项实用新型专利,发表SCI论文32篇,培养研究生10余名,促进了散热器技术的发展。
成果独占性:
本项目的技术创新主要体现在三个方面:(1)建立了高效换热结构的强度设计理论;(2)发明了节能高效的紧凑型换热器;(3)发明了紧凑型换热结构的关键制造技术。这些创新成果的取得是建立在国家自然科学基金和省自然科学基金的不断支持以及项目研究人员10余年的科技攻关的基础上,建立在具备了扎实的力学、强度和机械设计制造理论研究和设计开发能力的基础上,建立在大量的试验、分析、总结和巨大的人力、财力投入的基础上。
本项目研究成果的多个技术指标都达到了国内领先水平,得到国内外同行的高度认可,获授权5项发明专利和5项实用新型专利,知识产权得到了有力的保护。
成果盈利性:
本项目产品“微小/紧凑型高效换热器”将着重开拓石油化工、机械制造市场。据《2013-2017年中国换热器行业发展前景预测与转型升级分析报告》数据显示,2010年在我国约500亿元的换热器市场规模中,石油化工换热器市场规模为150亿元;电力冶金领域换热器市场规模在80亿元左右;船舶工业换热器市场规模在40亿元以上;机械工业换热器市场规模约为40亿元;集中供暖行业换热器市场规模超过30亿元;食品工业也有近30亿元的市场;其他市场领域约有130亿元的市场规模,主要包括航天飞行器、半导体器件、核电常规岛核岛、风力发电机组、太阳能光伏发电多晶硅生产等领域。板翅式换热器的比表面积最高,约是列管式换热器的5倍,压力降最小,所占空间大大降低。
成果持续性:
本项目在多项国家自然科学基金和省级自然科学基金的支持下,经10年科技攻关和发展,形成了强大的的研发体系和团队。研究人员具备扎实的力学、强度和结构设计制造理论功底,拥有丰富的化工过程机械相关理论研究和研发设计经验。同时,经过多年培养,一批一批优秀博士、硕士研究生加入到该项目中,给该项目的进一步发展注入了更多的创新力和生命力。
此外,随着相关研究成果成功应用在工程机械、农业机械、发电机组、石油化工等领域,项目研究将获得更多的资金支持并及时获取产业需求,从而更好地促进项目研究用于解决实际问题,推动微小/紧凑型化工机械产业发展,创造更多的经济和社会效益。
成果先进性:
运用本项目创新成果开发的板翅式换热器、散热器,广泛应用在工程机械、农业机械、发电机组、石油化工等行业,取得了较大的经济效益。多项主要性能指标均达到国内领先水平或国家先进水平。
成熟度:12、利润级:开始盈利且利润超过总投入的10%
市场分析:
换热器是工业生产必不可少设备,而微小/紧凑型换热器则是代表着换热器朝着节约资源、降低能耗的发展方向,必将为我国经济建设和社会发展提供重要支撑。其设计理念是通过提高换热性能,来降低设备体积和空间消耗。
作为最早开展微化工机械设备研发的团队之一,本项目团队掌握了设计、制造等核心技术,通过工艺优化,芯体机械强度达到日本三菱重工强度水平;对于耐高温不锈钢点阵材料换热器,耐温达600度,压力达7MPa,在未来高温气冷堆发电和制氢领域,具有较好的应用前景。
项目产品传热系数高(比普通换热器的传热效率能提高20%-40%),体积成数十倍降低,抗结垢能力强,运行周期长,能显著提高热能源利用效率,实现小温差传热,节能降耗;且节约大量原材料,降低设备投资,适宜老厂扩能增产改造,是一种高效换热器,其推出能缓解我国高端换热器市场是供不应求的状况。但相比较而言,本项目产品价格仅为国外同类产品的1/2。可以预见的是,随着未来我国对节能减排的要求越来越高,本项目产品的市场需求将翻倍增长。
商业模式分析:
初始阶段,项目团队将以研发和销售为中心,除核心部件外,其他部件的生产将委托有资质的工厂进行。
1、产品开发策略。将产品研究和开发作为重点,根据市场需要开发适销对路的产品,根据企业的资源、技术等能力确定开发方向和量力而行选择切实可行的开发方式的开发策略,保证新产品的实用性、创新性和先进性。在产品研发的不同阶段,项目开发小组与销售部门密切配合,以保证产品功能满足客户需求。
2、产品生产策略。生产管理上将严格依照ISO900质量管理体系标准来进行。
3、质量管理体系与机构运行。严格按照技术操作和严格把关的监管程序,确定完善的质量管理体系,做到全体技术人员现场办公,产品生产过程中保证有生产技术人员和安全管理人员在现场实行监管。一旦发现技术问题或安全隐患,即时采取措施进行排解。产品生产完毕,由检测人员检测,并给出合格报告书,由技术管理部门记录存档后,产品才许可出厂。
本项目主要通过设备销售、保修期外的配件销售以及技术服务获利。设备销售为公司提供了稳定的现金流,配件销售和技术服务提高公司的利润率和服务水平。
利润=设备销售收入+配件销售收入+技术服务收入。
1、获利模式一:设备销售收入。项目产品凭借设备的技术性能优势,价格在市场导入初期具有一定刚性;同时凭借自主知识产权和核心制造工艺,可有效地降低产品生产成本。因此,设备销售收入将为公司贡献稳定的现金流和可观的利润。
2、获利模式二:技术服务及耗材收入。技术支持服务主要包括基本服务基础上提供的定制化服务、产品更新收费、超过保质期的后续服务收费以及高等级模块的更换收费等。
营销状况:
目前,换热器处于黄金发展期。节能减排的大政策背景,以及石油化工、机械等行业的持续发展,加上换热器在这些行业领域内的重要性和广泛应用,都使得换热器尤其是高效节能换热器供不应求。项目产品微小紧凑、高效节能、稳定抗高压,性能优异,其产业化必将缓解当前市场紧缺的状况。
基于本项目产品的技术优势、性能优势、价格优势和市场需求,产品未来5年价格将稳定在500元/平米。本项目采取参加行业展会、区域宣传等方式进行全方位的市场开发,通过参加国内外著名换热器展会及换热器应用行业展会,及时把握最新市场需求及行业发展趋势,把握客户潜在需求,捕捉未来潜在市场商机。
1、国内外行业展会、学术会议推广。通过参加换热器行业及上游行业展会以及专业学术会议的方式,拓展新市场,提升公司品牌。
2、网络营销建设。大力建设电子商务渠道,整合网络资源,通过网络的影响力拓宽产品销售渠道。
3、加强国内办事处建设。以办事处的形式进行运营,分片管理,最终形成以各片区一级办事处为中心,往周边区域渗透的局面,逐步覆盖全国重点市场。
4、代理商建设。对于部分区域将采取通过与有实力的代理商合作,由其向最终用户进行推广与销售。