随着暖通空调、地暖系统在住宅及商用建筑中的普及,市场对管道配件的密封可靠性与安全保障性需求日益严苛。传统暖通管道阀门、分集水器等配件采用静态密封结构,难以适配水暖系统运行中水温波动(5 - 80℃)、压力变化(0.4 - 1.6MPa)的动态工况,长期服役易出现密封老化、渗透泄漏问题;同时,现有泄漏检测多依赖出厂静态检测,缺乏在役过程中的实时监测与预警机制,泄漏隐患发现滞后,易引发泡水损坏、能源浪费等风险。
宁波怡诚暖通科技有限公司深耕暖通管道配件领域20余年,专注阀门、分集水器等水暖产品的研发制造,拥有9项密封防护及结构连接相关实用新型专利,产品覆盖建筑装饰、暖通工程等多个领域,具备扎实的管道配件设计与生产基础。但企业现有产品仍以传统被动密封技术为主,在高端暖通系统场景中,难以满足客户对密封耐久性及安全预警的高端需求。研发暖通管道配件智能密封与在役泄漏预警技术,可实现动态工况下的主动密封补偿与泄漏实时预警,突破现有产品技术瓶颈,提升市场核心竞争力。基于此,企业亟需开展相关技术研发工作。
(1)动态密封适配难题:需解决密封结构对水温、压力动态变化的自适应适配问题,攻克弹性密封组件的压力补偿调节技术,避免因工况波动导致的密封间隙变化,提升动态密封可靠性。
(2)微泄漏精准监测难题:需开发集成式微量泄漏传感单元,解决水暖介质(水、防冻液)微量渗透信号的精准识别问题;攻克传感信号抗干扰处理技术,避免水温、水垢对检测精度的影响。
(3)低功耗长效运行难题:需开发低功耗无线通信模块,解决在役配件长期运行的供电难题(电池续航或能量采集);攻克泄漏信号的分级处理与按需传输技术,降低能耗的同时保障预警及时性。
(4)密封材料耐候性难题:需解决密封材料在长期水暖介质浸泡、温度循环工况下的老化问题,攻克材料改性配方优化技术,提升密封件的使用寿命与性能稳定性。
(5)标准化集成适配难题:需解决智能密封与预警模块与现有阀门、分集水器结构的兼容集成问题,攻克模块化设计与标准化安装工艺技术,降低现有生产线改造难度。
(1)技术储备:企业已组建由机械设计、材料工程、工艺制造等领域专业人才组成的研发团队,拥有20余年暖通管道配件研发经验,积累9项关于防漏水、防脱管、密封性检测的实用新型专利,掌握管道配件密封结构设计核心技术;完成了智能密封与泄漏预警技术的初步方案设计,积累了不同工况下管道配件的密封失效数据与需求参数。
(2)设备基础:已购置密封性能测试平台、压力工况模拟装置、传感信号检测设备、精密机械加工设备及水暖系统模拟实验装置,能够满足前期核心技术验证、原型产品开发、工艺参数优化及基础性能测试需求;拥有成熟的管道配件生产线,具备技术成果产业化转化的生产基础。
(3)市场与资源积累:已完成住宅建筑、商用楼宇等领域重点客户的需求调研,明确了智能密封可靠性、泄漏检测精度、预警响应速度等核心技术指标;与多家暖通工程商、建筑建材供应商建立了长期合作关系,可提供技术交流与场景测试资源;同时与高校材料学院、机械研究所开展了初步技术交流,具备产学研合作的良好基础。
(1)技术目标:开发完成具备智能密封与在役泄漏预警功能的暖通管道配件系列产品,动态工况下(0.4 - 1.6MPa、5 - 80℃)密封泄漏率≤0.005mL/min;微泄漏检测精度≥0.01mL/min,泄漏预警响应时间≤3秒;无线通信模块电池续航≥2年(待机);密封件使用寿命≥8年,较现有产品提升60%以上;智能模块与现有主流产品适配率100%。
(2)应用目标:完成至少4个典型应用场景(住宅地暖系统、商用中央空调水系统、工业暖通循环系统、高层建筑供水暖系统)的适配验证,形成标准化生产方案;技术应用后,产品泄漏故障率降低85%以上,客户售后维护成本降低70%以上。
(3)成果目标:获得相关核心技术发明专利2 - 3项(含发明专利至少1项)、实用新型专利3 - 4项、软件著作权1 - 2项;形成完整的技术研发报告、生产工艺文件、产品检测标准及使用手册;将升级后的智能管道配件成功应用于批量生产,实现至少15家重点暖通工程商、建材经销商的长期合作。
(1)技术文档:包括暖通管道配件智能密封与在役泄漏预警技术研发报告、智能密封结构设计手册、泄漏监测算法规范、生产操作规程、产品性能检测标准及方法、专利与软件著作权申请文件、场景适配指南等。
(2)实物成果:具备智能密封与泄漏预警功能的阀门、分集水器原型样品及量产产品、智能密封组件、微泄漏传感模块、低功耗预警通信模块、性能测试工装。
(3)知识产权:围绕核心技术获得的发明专利、实用新型专利、软件著作权等知识产权证书。
(4)应用成果:产品密封性能测试报告、泄漏预警精度验证报告、典型场景适配验证报告、产业化生产可行性分析报告及市场推广方案。