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热管相变

阅读:61发布:2020-05-13

专利汇可以提供热管相变专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种 热管 相变 液,它解决了现有热管产品污染环境的问题。它主要包含下列体积含量原料中的四种:10~90% 水 、2~65%食用 植物 油 、5~85%白酒、20~80%无水 乙醇 、0.5~3%甘油。本发明热管相变液,可根据实际使用的热管的 温度 、材质的不同,选用4~10种原料物质,就可满足1000℃以下的热管使用。本发明由于利用生活中常用的均在食品级范围内的物质,代替传统热管技术中使用的由有毒、有害物质所合成的热管中的工作介质—相变液,能达到环保的目的。,下面是热管相变专利的具体信息内容。

1、一种热管相变液,其特征在于:在热管内温度为300~500℃,热管材质 为不锈时,相变液包含下列体积百分比的原料, 22~50%普通自来、蒸馏水或纯净水、2~5%食用植物油、20~40%酒精度为20~60 度的饮用型白酒、25~30%无水乙醇、0.5~3%食用型氢、0.001~0.005%花 露水和0.001~0.005%油精。

说明书全文

技术领域  本发明涉及热工程中热管的工作介质。

背景技术  目前,传统热管技术中使用的相变液,绝大部分是有毒、有害的 无机化工物质,虽然可获得“高效、节能”的良好特性,但在生产制造、运输 保管、使用和用后销毁等环节中,难免会发生破裂、泄露等自然或偶然事故, 造成人体的伤害和环境的污染,同时在食品工业和食品加工中也不能使用。现 有技术中有用及铝合金材料作为散热器,由于铝合金材料本身不耐盐、的 致命特点,便采用内防腐层来保护,效果并不理想;这是因为在暖大系统 中,呈盐碱性的热循环水中,难免会有一定量的硬质颗粒存在,在高压高速的 循环水冲刷下,防腐层的较薄弱部分必定会被很快磨损只要循环水一接触到散 热器本质的铝质部分,那么腐蚀成洞、泄漏就会很快发生。在做防腐镀层时的 电镀过程,往往对环境造成严重污染。

发明内容  本发明克服了现有技术的缺点,解决了现有热管产品污染环境的 问题。

本发明热管相变液,主要包含下列体积含量原料中的四种:

10~90%水----选自普通自来水、蒸馏水或纯净水,

2~65%食用植物油(在不锈和钢质热管中减少相变液氢化作用),

15~85%白酒----选自酒精度为20~60度的饮用型白酒,

20~80%无水乙醇

0.5~3%甘油(医用普通甘油);

其中原料还包含:

0.05~4%食盐(制备成饱和溶液)----选自加碘盐或不加碘盐,

0.001~5%紫药水(医用甲紫溶液),

0.001~2%樟脑酊(樟脑溶解于酒精的饱和溶剂),0.1~3%食用型氢化铝,

0.001~0.01%食用香精、0.001~0.01%花露水(选自市场中销售的各种花露水),

0.001~0.05%油精(选自药店中销售的风油精)。

在热管内温度为0~100℃,热管材质为铝合金,相变液包含下列体积百分比 的原料:20~75%水、20~78%无水乙醇、0.01~5%紫药水。这样的配方可解决铝 合金散热器的腐蚀问题,同时不用再做内防腐层。

在热管内温度为100~300℃,热管材质为质时,相变液包含下列体积百分 比的原料:35~78%水、20~60%白酒、1~3%甘油、0.05~2%食盐(饱和溶液)。

在热管内温度为300~500℃,热管材质为不锈钢时,相变液包含下列体积百 分比的原料:22~50%水、2~5%食用植物油、20~40%白酒、25~30%无水乙醇、 0.5~3%食用型氢氧化铝、0.001~0.005%花露水、0.001~0.005%风油精。

在热管内温度为500~900℃,热管材质为钢时,相变液包含下列体积百分比 的原料:20~60%食用植物油、15~30%白酒、20~60%无水乙醇、0.1~0.5%紫药 水、0.5~2%樟脑酊(樟脑溶解于酒精的饱和溶剂)。

配制方法:先用蒸馏水将食盐制成饱和溶液,然后将各原料在10~15℃环境 温度下混合即可。

本发明热管相变液,可根据实际使用的热管的温度、材质的不同,选用4~10 种原料物质,就可满足1000℃以下的热管使用。

本发明组分中的选择主要考虑利用:水的导热相变性好的特点;食用植物 油适用500℃以上温度,导热系数大,在不锈钢和钢质热管中防止高温中相变液 的氢化作用;白酒的导热相变安全性好的特点;无水乙醇的相变性能好,改善 相变液性能;甘油在高温时增加相变速度及润滑作用;食盐的热容量大,高温 导热性好;紫药水起防腐示踪作用;樟脑酊可改善相变液的相变性;食用型氢 氧化铝可改善相变性,加快相变液由气体到液体的相变;其它组分起到防腐、 示踪、改善气味的作用。

以铝合金材质的热管散热器为例,将散热器做成一个整体热管,里面充入 一定量工质(相变液),在其下部做一个铜质通热水管,水暖中的循环水从铜管 中通过。从而将循环水与铝合金材质完全彻底隔开,当循环热水通过铜管时, 铜管受热,同时加热工质,使工质相变汽化,汽化的高温蒸汽以超音速迅速充 满整个散热器,在散热器的外壁散热后,又相变成液体沿散热器壁并在重力作 用下流向底部的加热铜管,吸收铜管的热量后再次转变成气体,将热量又传到 散热器的内壁,这样周而复始的循环,只要铜管是热的,这一过程就自动进行 下去,传热效率极高,底部最高温度区与顶部最低温度区温差小于3℃。由于 相变液无腐蚀性,这样就不用再要求在散热器内做内防腐镀层了,降低了成本。

本发明由于利用生活中常用的均在食品级范围内的物质,代替传统热管技 术中使用的由有毒、有害物质所合成的热管中的工作介质—相变液,能达到环 保的目的,采用本发明来制造热管,既可获得传统热管的“高效、节能”的良 好特性,又可在生产制造、运输保管、使用和用后销毁等环节上,确保人身及 环境安全且对热管材质无腐蚀。用本发明的热管技术,有广泛的用途,例如在 粮食堆放时往往其内部发热,这时就可将本发明制造的热管插入粮食堆中将热 量排出,万一有意外原因使热管相变液泄露也不会造成损失;而在食品工业中 的应用就更广泛了。

利用热管超音速传热特点及工作在分子相变(即由液体—气体—液体的过 程)模式下,使电能中的热量充分发挥出来的特点,大大节省了能源,根据环 境温度的不同,节电率在20%~59%范围内。

实验中,用本发明做了四种20余根热管,用传统化工物质(甲醇、丙)做 了两根热管,经测试,用本发明做的热管与用传统物质做的热管同时在酒精灯 上加热,经过30.5秒热管都热了;放入95度的热水中加热28秒,两种对照 热管也同时热到顶部,说明导热速度一样快,超导热性能是一样的。但传统热 管成本高,并且在制造中熏人,而用本发明做的热管成本低还不伤人。

                        对照实验表  本发明制作的热管   传统相变液(甲醇、丙酮)制作的热   管   效果   95°水浴加热  从15~60℃用时28秒   从15~60℃用时28秒   相同   酒精灯加热  从10~60℃用时30.5秒   从10~60℃用时30.50秒   相同   普通紫铜管  直径Φ=8毫米、长40毫米   直径Φ=8毫米、长40毫米   相同

具体实施方式  下面的实施例可以使本专业技术人员更全面地理解本发明, 但不以任何方式限制本发明。

实施例1:

在热管内温度为0~100℃,热管材质为铝合金时,由70毫升的普通自来水、 29.99毫升的无水乙醇及0.01毫升的紫药水配置成相变液。

实施例2:

在热管内温度为100~300℃,热管材质为铜质时,由75毫升普通自来水、 20毫升60度的饮用型白酒、2毫升加碘盐(饱和溶液)配置成相变液。

实施例3:

在热管内温度为300~500℃,热管材质为不锈钢时,由35毫升蒸馏水、5 毫升食用植物油、30毫升酒精度为45度饮用型白酒、28毫升无水乙醇、1.996 毫升食用型氢氧化铝、0.002毫升市场中购买的六神花露水、0.002毫升药店中 购买的风油精配置成相变液。

实施例4:

在热管内温度为500~900℃,热管材质为钢时,由20毫升食用植物油、18 毫升56度饮用型白酒、60毫升无水乙醇、0.5毫升紫药水、1.5毫升樟脑酊(溶 解于酒精的饱和溶剂)配置成相变液。

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