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棉花播种监测系统设计与试验

浙江农业学报 2024年第6期36卷 1389-1399页

作者：焦丙炎史增录张学军张海涛于永良王堆金新疆农业大学机电工程学院新疆乌鲁木齐830052 新疆智能农业装备重点实验室新疆乌鲁木齐830052 新疆天诚农机具制造有限责任公司新疆铁门关841007

针对新疆地区棉田在播种过程中,因穴播器取种、排种不畅产生的棉种漏播问题,设计了一种准确监测穴播器取种状态的监测系统。系统选用STM32单片机作为主控制器,激光对射型传感器和霍尔传感器作为监测元件,获取穴播器的取种信息,计算出播... 详细信息

针对新疆地区棉田在播种过程中,因穴播器取种、排种不畅产生的棉种漏播问题,设计了一种准确监测穴播器取种状态的监测系统。系统选用STM32单片机作为主控制器,激光对射型传感器和霍尔传感器作为监测元件,获取穴播器的取种信息,计算出播种总数和空穴率并传输到人机交互显示屏上,同时通过GPRS通信模块将播种数据实时上传到远程服务器。搭建棉花取种信息监测试验台,并通过田间试验验证系统的稳定性和精度。台架试验结果表明,在穴播器转速为30~45 r·min^(-1)时,合格穴数的监测精度不低于98.09%,空穴数的监测精度不低于95.69%,监测系统的精度完全满足工作需求。田间试验结果表明,在拖拉机行驶速度为2.5~3.8 km·h^(-1)时,合格穴数的监测精度最低为95.06%,相比台架试验下降了3.03百分点;空穴数的监测精度最低为91.89%,相比台架试验下降了3.80百分点。将系统监测和人工监测的样本数据进行F检验,系统监测与人工实测的合格穴数和空穴数的F值0.975(7.15),P0.05值>0.05,表明系统监测的数据与人工监测的数据无显著性差异。该监测系统在田间作业过程中有较高的稳定性和精度,能够满足棉花精量播种的取种状态监测要求,对棉花的增产增收具有重要意义。

关键词：传感器穴播器监测系统监测精度

高碱煤热烟气强化水洗脱碱及其燃烧结渣沾污研究

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工程热物理学报 2024年第8期45卷 2509-2516页

作者：程小爱王祥曦马金荣程延峰胡振中马剑飞魏博李建钟梅刘景梅马凤云罗光前姚洪新疆大学化工学院煤炭清洁转化与化工过程自治区重点实验室乌鲁木齐830000 华中科技大学能源与动力工程学院煤燃烧国家重点实验室武汉430074 新疆新业能源化工有限责任公司五家渠831300

新疆高碱煤强结渣沾污特性是影响其大规模燃烧发电的瓶颈问题。本研究基于CO_(2)溶于水形成的碳酸可有效脱除煤中水不溶碱金属碱土金属的原理,提出以热烟气为CO_(2)来源的高碱煤热烟气强化水洗脱碱方法。通过对多种典型新疆高碱煤的实... 详细信息

新疆高碱煤强结渣沾污特性是影响其大规模燃烧发电的瓶颈问题。本研究基于CO_(2)溶于水形成的碳酸可有效脱除煤中水不溶碱金属碱土金属的原理,提出以热烟气为CO_(2)来源的高碱煤热烟气强化水洗脱碱方法。通过对多种典型新疆高碱煤的实验研究发现,Na的脱除率达到90%以上,Ca的脱除率达到45%,显著优于普通水洗对Na和Ca的脱除效果。洗后煤灰的碱酸比显著降低,灰熔点提高了150℃左右,大部分煤的结渣沾污倾向从严重结渣变为了中等结渣,或从中等结渣变为了不结渣。所以,热烟气强化水洗对高碱煤脱碱及抑制其燃烧过程的结渣沾污具有明显效果。另外,本方法简单可行,而且为电厂烟气(CO_(2))提供了一条新的资源化利用途径,具有明显的经济价值和社会意义。

关键词：高碱煤热烟气洗煤结渣沾污

基于Fluent的煤焦油悬浮床加氢反应器数值模拟与温度控制研究

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煤炭转化 2024年第1期47卷 38-48页

作者：黄鑫高云鹤郭莉王丹军牛鸿权付鑫付峰延安大学化学与化工学院陕西省化学反应工程重点实验室716000陕西延安陕煤集团榆林化学有限责任公司 719000陕西榆林兖矿榆林精细化工有限公司 719000陕西榆林

作为煤焦油悬浮床加氢技术的核心设备——煤焦油悬浮床加氢反应器,其中上部温度骤升问题已经成为制约该技术实际应用的技术瓶颈之一。为了解决温度骤升问题,采用计算流体力学方法,基于Fluent软件,对加氢反应器内温度变化进行了数值模拟... 详细信息

作为煤焦油悬浮床加氢技术的核心设备——煤焦油悬浮床加氢反应器,其中上部温度骤升问题已经成为制约该技术实际应用的技术瓶颈之一。为了解决温度骤升问题,采用计算流体力学方法,基于Fluent软件,对加氢反应器内温度变化进行了数值模拟,并对温度控制措施展开了研究。结果表明,煤焦油悬浮床加氢反应器在3.0 m高度处出现温度骤升,在温度骤升处增设冷氢管,冷氢的通入不仅可有效控制反应器中上部温度,解决温度骤升问题,还使得反应器内温度的轴向和径向分布趋于均匀,且冷氢的适宜温度为41℃~43℃,最佳温度为43℃。在此基础上,研究了冷氢通入前后加氢反应器内流场的变化。根据流速分布模拟结果,结合温度分布云图,可推测出无冷氢通入时,反应器在3.5 m左右高度处出现局部结焦现象,当高度达到5.0 m时,反应器内开始出现因结焦而导致的局部堵塞,当高度到达5.5 m左右时,反应器内出现因结焦而导致的严重堵塞。43℃冷氢的通入不仅解决了加氢反应器温度骤升问题,还抑制了加氢反应器内的轴向流,促进了反应物料的径向流动及混合,使得流速以及气含率(气相体积占气液混合物体积的百分比)的分布更加均匀,有利于加氢反应器内传质及煤焦油加氢反应的进行。

关键词：煤焦油悬浮床加氢数值模拟温度分布流速分布气含率

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竖井修复加固方案及其稳定性研究

采矿技术 2024年第4期24卷 117-125页

作者：刘金海李晓辉王亚军哈斯木·热合曼赵志鹏李亚楠新疆喀拉通克矿业有限责任公司新疆阿勒泰地区836100 长沙矿山研究院有限责任公司湖南长沙410012 金属矿山国家安全重点实验室湖南长沙410012

新疆喀拉通克铜镍矿由于建井时间较长,竖井在使用过程中其衬砌发生一定磨损,加之竖井周边岩体质量较差,导致竖井在不同地段发生一定变形破坏,影响竖井的正常运行。基于喀拉通克铜镍矿1#竖井基本地质条件及变形破坏情况,对竖井变形破坏... 详细信息

新疆喀拉通克铜镍矿由于建井时间较长,竖井在使用过程中其衬砌发生一定磨损,加之竖井周边岩体质量较差,导致竖井在不同地段发生一定变形破坏,影响竖井的正常运行。基于喀拉通克铜镍矿1#竖井基本地质条件及变形破坏情况,对竖井变形破坏原因进行了分析,提出了采用注浆锚索+锚杆的联合支护方案,并采用数值模拟的方法对加固后竖井周边的应力和位移进行了分析,最终验证了该方案的真实可靠性,为后续井筒修复施工奠定了基础。研究可为类似矿山井筒修复提供一定借鉴。

关键词：竖井修复加固稳定性分析数值模拟

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不同密度准东高铁煤熔融特性

洁净煤技术 2024年第6期30卷 1-6页

作者：陈丽娟王世海魏博刘啸天刘坤朋王建江李显程泽宁新疆大学化工学院新疆维吾尔自治区乌鲁木齐830017 华中科技大学煤燃烧与低碳利用国家重点实验室湖北武汉430074 新疆天池能源有限责任公司准东能源研究院新疆维吾尔自治区昌吉831100

研究不同密度准东高铁煤灰熔融特性,可探究准东高铁煤灰不均匀熔融规律。用有机重液浮沉法分离准东高铁煤不同密度组分,测定各煤样低温灰化后矿物组成及煤灰化学组成、熔融温度,经XRD和SEM-EDS分析熔融灰矿物组成、微观形貌和元素分布... 详细信息

研究不同密度准东高铁煤灰熔融特性,可探究准东高铁煤灰不均匀熔融规律。用有机重液浮沉法分离准东高铁煤不同密度组分,测定各煤样低温灰化后矿物组成及煤灰化学组成、熔融温度,经XRD和SEM-EDS分析熔融灰矿物组成、微观形貌和元素分布。发现准东高铁煤分离出不同密度组分主要分布于1.40~1.50 g/cm^(3),占51.79%,煤中铁赋存形态主要为硫铁矿及少量菱铁矿;煤灰中元素不同,分离出组分密度也不同,且随Fe元素含量增加煤样组分密度增大,在密度组分>1.50 g/cm^(3)的制备煤灰中Fe元素质量分数达67.50%;各组分灰成分差异大,煤中Fe是影响熔点主要因素之一,可显著降低整体煤灰熔融温度;结合高温灰样XRD与SEM-EDS分析,不同密度组分中钙铝黄长石含量增加是导致灰熔融温度增加的原因;Fe、Mg主要富集于轮廓较明显块状灰颗粒,Si和Ca主要富集于熔融区域,且随密度增大块状颗粒含量增多;块状灰颗粒矿物主要为镁铁氧化物和赤铁矿,熔融区域矿物主要为钙铝黄长石,在1300℃煤灰中熔融区域与块状颗粒并未熔合,可知高铁煤中Fe主要存在于煤中外来矿物,且含钠矿物与钙铝黄长石发生低温共熔,熔融区域熔点降低。

关键词：准东高铁煤灰熔融特性不均匀熔融灰熔融温度

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水泥工业智慧工厂建设研究

散装水泥 2024年第4期 196-198页

作者：迟世成单红英李先念张伟赵乐丹东东方测控技术股份有限公司辽宁丹东118000 克州青松水泥有限责任公司新疆阿图什845350 库车青松水泥有限责任公司新疆库车842000 新疆青松建材化工(集团)股份有限公司新疆阿克苏843005

为了推动水泥工业更好地发展,智能制造必不可少。因此,水泥工业在实际生产过程中应积极利用信息技术推动自身的智能化进程,以实现水泥企业的可持续发展。文章深入探讨了水泥工业生产信息化现状,详细阐述了水泥工业实施中仅能生产而无法... 详细信息

为了推动水泥工业更好地发展,智能制造必不可少。因此,水泥工业在实际生产过程中应积极利用信息技术推动自身的智能化进程,以实现水泥企业的可持续发展。文章深入探讨了水泥工业生产信息化现状,详细阐述了水泥工业实施中仅能生产而无法创造的原因,从而凸显了水泥工业持续发展的重要性。

关键词：水泥工业建设智慧工厂

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稠油油溶性降黏剂的作用机理及其应用进展

精细化工 2024年第3期41卷 520-533页

作者：袁静珂何柏韩慧敏孟科全邹国君伍波刘洪涛重庆科技大学化学化工学院重庆401331 中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452 中国石油化工股份有限公司西北油田分公司采油二厂新疆轮台841604 四川中泽油田技术服务有限责任公司四川成都610000

稠油各类开采技术中,物理降黏具有工艺简单、适应性好等优点,但存在生产成本高、稀油资源短缺等不足;化学降黏具有见效快、能耗低等优点,却存在处理工艺复杂等短板。油溶性降黏剂技术结合了物理降黏与化学降黏的优点,具有添加量少、效... 详细信息

稠油各类开采技术中,物理降黏具有工艺简单、适应性好等优点,但存在生产成本高、稀油资源短缺等不足;化学降黏具有见效快、能耗低等优点,却存在处理工艺复杂等短板。油溶性降黏剂技术结合了物理降黏与化学降黏的优点,具有添加量少、效果好、成本低及后处理简单等诸多优势。该文介绍了稠油高黏度的原因;分析了油溶性降黏剂的降黏机理;总结了各类油溶性降黏剂的合成工艺;分析了不同类型降黏剂的优点与不足。相较于二元和三元油溶性降黏剂,四元油溶性降黏剂的多种极性基团能够更好地与稠油中的大分子相互作用并破坏胶质、沥青质的层状结构,进而大幅度降低稠油黏度;降黏剂的复合及复配使用可增强降黏效果。对油溶性降黏剂的发展趋势进行了展望,认为还需从分子层面进一步对降黏机理开展深入研究、从绿色环保的角度优化降黏剂合成工艺,以上问题的解决将有助于高效油溶性降黏剂分子的设计、制备与广泛应用。

关键词：稠油油溶性降黏剂合成作用机理

基于局部特征增强的矿山大规模激光点云语义分割

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中国激光 2024年

作者：董宏翔安毅谢丽蓉杨志勇张凯新疆天池能源有限责任公司新疆大学电气工程学院大连理工大学控制科学与工程学院

矿山大规模激光点云语义分割是无人驾驶矿卡在露天矿山作业的关键技术。由于露天矿山场景大、样本数量不均衡、噪声多等复杂性因素，导致无法充分挖掘点云的局部几何特征和上下文信息，无法满足矿卡作业要求。针对上述问题，本文提出了... 详细信息

矿山大规模激光点云语义分割是无人驾驶矿卡在露天矿山作业的关键技术。由于露天矿山场景大、样本数量不均衡、噪声多等复杂性因素，导致无法充分挖掘点云的局部几何特征和上下文信息，无法满足矿卡作业要求。针对上述问题，本文提出了一种基于局部特征增强的矿山大规模激光点云语义分割网络（Local Feature Enhancement-based Semantic Segmentation of Large-scale Laser Point Cloud in Mines，简称LFE-Net）。首先，LFE-Net对点云的空间位置信息编码，增强网络的空间感知定位能力，并利用邻域空间距离权重增强局部语义特征。其次，LFE-Net加入邻域法向量信息，增强网络对几何特征的感知力。最后，LFE-Net引入注意力机制，构造注意力池化，与最大池化相结合构建混合池化，以弥补最大池化带来的特征损失。本文利用搭载激光雷达的矿卡采集新疆准东露天矿山激光点云数据，并加注真实语义标签，制作矿山三维激光点云语义分割数据集。实验结果表明，与RandLA-Net等大规模激光点云语义分割方法相比，本文提出的网络模型具有更高的准确率和交并比，对矿卡无人化作业具有重要意义。

关键词：三维激光点云激光雷达语义分割特征编码

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新疆阜康矿区四工河区块煤储层敏感性分析

当代化工研究 2024年第8期 56-58页

作者：尹晓敏新疆科林思德新能源有限责任公司新疆831500

为研究新疆阜康矿区四工河区块煤层气开采过程中渗透率对煤储层的损害程度,对该区A2和A5煤层开展了应力敏感性、速敏性、水敏性、酸敏性、碱敏性实验。结果表明:研究区储层具有中等偏强的应力敏感性、速敏性和偏弱的水敏性、酸敏性和碱... 详细信息

为研究新疆阜康矿区四工河区块煤层气开采过程中渗透率对煤储层的损害程度,对该区A2和A5煤层开展了应力敏感性、速敏性、水敏性、酸敏性、碱敏性实验。结果表明:研究区储层具有中等偏强的应力敏感性、速敏性和偏弱的水敏性、酸敏性和碱敏性;伤害储层的主因为应力敏感性与速敏性;净围压的增大导致煤样塑性变形,随入口压力增加,煤样渗透率急剧下降。

关键词：阜康矿区煤层气煤储层敏感性分析