课题来源与背景； 动力装置与通风系统工作过程中需要吸入大量的空气，若动力设备在海洋、沙漠或极地地区工作时，将面临复杂恶劣的进气条件，要求动力装置与通风系统具有滤除盐份、沙尘和雨水的功能，同时还需要兼具进气加热能力，常规技术无法有效完成。为解决以上问题，课题组结合横向课题，“通风系统盐雾过滤装置”及“主机进气滤清器”等科研项目，以开发高效、低阻和兼具换热功能的空气品质保障技术为目的，经过多年研究，最终形成适用于高盐、高沙、低温和大雨量环境下使用的空气品质保障技术，总体水平处于国际先进水平。 研究目的与意义； 动力设备和通风系统在海洋、沙漠、极地环境下运行时，设备将长时间处于高盐份、高湿度、高沙尘、低温条件下。设备零部件由于盐份、沙尘等杂质的腐蚀和磨蚀将会产生形状尺寸变化，降低装置的性能和效率，严重时还可能会引起机组失效，造成重大事故。因此为保证动力设备和通风系统的可靠性和使用寿命，需要研制适用于复杂环境条件的空气品质保障技术。 针对高盐份、高沙尘、高海浪及低温等复杂环境条件，研发出适用于上述环境条件的空气品质保障技术。能够保证在外界盐雾浓度高达100ppm时，动力装置入口处的盐雾浓度低于0.07ppm，进气温度高于5℃，完成上述指标的同时，总压损失低于1500Pa，可保证设备在复杂环境中正常、稳定的工作，有效延长使用寿命。 主要论点与论据； 结合所发明的静态离心旋流分离装置，提出了具有高效、低阻的滤清技术；提出了内流加热结构，结合阵列凹槽减阻技术，研发出兼具加热功能的分离技术；发明了“铝合金无铬转化膜游离酸度—总酸度控制”方法，改善了分离设备表面防腐性能；首次将钛-铝-碳三元层状材料及其复合材料以及分钟级快速合成和净尽成形技术应用于空气品质保障设备，综合形成了高盐、高沙、低温和大雨量条件下的空气品质保障技术。 创见与创新； 1、发明了静态离心旋流分离结构，并与惯性式、凝聚式分离结构有机结合，形成了低阻的复合式空气品质保障技术，解决了海洋环境下高盐雾、高海浪、高沙尘进气状态的进气滤清技术难题。 2、发明了内流加热分离结构和阵列凹槽分离结构，突破了基于流线控制的换热性能提升和凹槽减阻关键技术。 3、首次提出了“铝合金无铬转化膜游离酸度—总酸度控制”的膜层制备方法，研发了具有高耐蚀性能的无铬表面防腐涂层技术，采用“阴极载波脉冲—拓扑电路控制”技术，改进了微弧氧化工艺，成功地制备出了单致密层、纳米微孔的微弧氧化膜层，解决了复杂环境下空气品质保障装置的腐蚀问题，大大提高了装置的使用寿命。 4、首次针对惯性分离和凝聚分离结构提出了钛-铝-碳三元层状材料及其复合材料加工工艺，突破了分钟级快速合成和净尽成形的关键技术，提高了复杂环境下空气品质保障装置的耐腐蚀和抗磨损能力，降低了结构件的制造成本。 社会经济效益，存在的问题； 该技术已装备各类以柴油机、燃气轮机、蒸汽轮机为动力的船舶，包括航母、驱逐舰、护卫舰、护卫艇、气垫船、导弹运输船和火箭发射平台，并可推广应用于海洋平台、沙漠动力设备以及其他工业通风装备，具有重大的社会和经济效益。目前该技术所形成的相关设备已装船千余台套，订货金额已超过1.5亿元。该项技术的应用，打破了国外在此技术上的封锁，为我国动力装备的保障起到了决定性作用。 鉴定专家建议：进一步提升各主要分离装置的模块化水平，减小设备重量和尺寸。 历年获奖情况； 研究过程中，获得软件著作权2项，国家发明专利17项，发表高水平论文60余篇。

哈尔滨工程大学

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