CN101899286B - 一种超导液及使用该超导液的真空散热器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种超导液及使用该超导液的真空散热器。本发明提供的一种超导液，是由重铬酸钾、氯化钙、无水乙醇、过硼酸纳、硼酸、二氧化锰、过氧化钠、氢氧化锌和离子水组成。本发明还提供一种使用超导液的真空散热器，包括并排设置的、相互连通的多个散热片和设置于散热片内腔底部的热媒流通管，所述散热片上部设有抽真空口，所述散热片内腔内有超导液，所述散热片的高度为950mm～1100mm。本发明提供的超导液为无机，对人身无毒，不燃烧，在-40℃不冻，40℃气化，不腐蚀金属；本发明提供的真空散热器每柱热负荷为170～200瓦，适用场所多，室内放热效果好，节约了室内散热器柱数，同时也节约了钢材。
Description
技术领域
本发明涉及一种超导液及使用该超导液的真空散热器。
背景技术
目前，在北方冬季采暖时所使用的散热器大都以热水作为热源，充满整个腔体空间，因此，必须使腔体内的水达到一定的热度后，散热器才能对室内进行比较有效的供热，此种供热方式能耗大，增加了供热成本，而且传热效率低、发热速度慢。
为改善传统散热器的缺点，市场上出现了真空超导散热器，将散热器内腔抽成真空，使其内腔形成负压，吸入少量超导液，在负压的作用下，热媒温度较低时，40℃～50℃超导液就可气化、上移充满散热器内腔空间，经散热器外表面放热，对室内空气进行换热，达到室内采暖目的。此种散热器具有传热快，热效率较高的特点。但是，现有超导液的特性为有机，就决定了此种真空散热器每柱的高度不能大于500mm，如高度大于500mm时，超导液就不起作用，汽化后的超导液无法上升并形成回路，高出部分不放热，反而吸热，每柱热负荷在Δt＝64.5℃的情况下为70～80瓦。在房间面积小，高度高的情况下，此类超导散热器因每柱热负荷小，无法满足采暖要求，必须安装两层，造成浪费。而且由于此类散热器内部是有机超导液，见到明火就燃烧，有毒，对金属腐蚀，在-20℃结冰，不利于在高寒地区使用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种满足高空间采暖要求的超导液及使用该超导液的真空散热器。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种超导液，是由重铬酸钾、氯化钙、无水乙醇、过硼酸纳、硼酸、二氧化锰、过氧化钠、氢氧化锌和离子水组成，其中各组分所占的重量比是：
重铬酸钾2.6％-3.2％ 氯化钙0.3％-0.5％ 无水乙醇4.8％-7％、
过硼酸纳0.5％-0.7％ 硼酸0.1％-0.3％ 二氧化锰0.04％-0.1％、
过氧化钠0.08％-0.16％ 氢氧化锌0.06％-0.1％，
其余量由离子水补足。
上述方案中，所述离子水的电阻率在1.5MΩ·m以上。
一种使用超导液的真空散热器，包括并排设置的、相互连通的多个散热片和设置于散热片内腔底部的热媒流通管，所述散热片上部设有抽真空口，所述散热片内腔内有超导液，所述散热片的高度为950mm～1100mm。
上述方案中，所述热媒流通管在散热片内腔里的数量为2～3根，所述2～3根热媒流通管在散热片外部合并为1根。
上述方案中，所述散热片中部为空心状，形成双散热片结构。
与现有技术相比，本发明技术方案产生的有益效果如下：
1、本发明散热器内腔装有少量的超导液为无机，对人身无毒，不燃烧，在-40℃也不冻，40℃气化，对金属不腐蚀；
2、本发明散热器的高度在950～1100mm之间，每柱热负荷为170～200瓦，比其他类型的散热器热负荷大，适用场所多，对室内放热效果好，节约室内散热器柱数，就节约了钢材；
3、本发明散热器底部设有2～3根热媒流通管，管内充满热媒，热媒流量大，放热面积大；本发明可节约热媒用量80％，只需对20％的热媒耗能就可达到采暖目的，等于节约了80％热媒所需的热能。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种使用超导液的真空散热器的结构示意图；
图2为图1的A向视图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明技术方案进行详细描述。
本发明提供一种超导液，是由重铬酸钾、氯化钙、无水乙醇、过硼酸纳、硼酸、二氧化锰、过氧化钠、氢氧化锌和离子水组成，其中各组分所占的重量比是：
重铬酸钾2.6％-3.2％ 氯化钙0.3％-0.5％ 无水乙醇4.8％-7％
过硼酸纳0.5％-0.7％ 硼酸0.1％-0.3％ 二氧化锰0.04％-0.1％
过氧化钠0.08％-0.16％ 氢氧化锌0.06％-0.1％，
其余量由电阻率在1.5MΩ·m以上的离子水补足。
超导液的制备过程如下：先将2.6％-3.2％重铬酸钾与0.3％-0.5％氯化钙混合均匀反应5分钟，再加入4.8％-7％无水乙醇反应7分钟，再加入0.5％-0.7％过硼酸纳和0.1％-0.3％硼酸反应2分钟，然后加入0.04％-0.1％二氧化锰、0.08％-0.16％过氧化钠、0.06％-0.1％氢氧化锌反应10分钟，最后，余量由电阻率为1.5MΩ·m以上的离子水补足，搅拌均匀。
本发明提供的超导液特性为无机，对人身无毒，不燃烧，在-40℃也不冻，40℃气化，对金属不腐蚀。
如表1和表2所示，本发明提供的超导液与水相比，超导液的导热系数明显高于水的导热系数，超导液的比热容低于水的比热容。由此可见，超导液作为导热介质，传热快，热效率高。
表1
| 测试温度℃ | 水导热系数W/m·K | 超导液导热系数W/m·K |
| 30 | 0.618 | 1.028 |
| 50 | 0.648 | 1.175 |
| 70 | 0.668 | 1.346 |
| 80 | 0.674 | 1.540 |
| 90 | 0.68 | 1.932 |
表2
| 测试温度℃ | 水比热容W/m·K | 超导液比热容W/m·K |
| 30 | 4.174 | 3.833 |
| 50 | 4.174 | 3.931 |
| 70 | 4.187 | 3.994 |
| 80 | 4.195 | 4.026 |
| 90 | 4.208 | 4.061 |
实施例1：
取2.7％重铬酸钾和0.4％氯化钙混合均匀反应5分钟，再加入7％无水乙醇反应7分钟，再加入0.5％过硼酸纳、0.12％硼酸反应2分钟，然后加入0.09％二氧化锰、0.1％过氧化钠、0.08％氢氧化锌反应10分钟，最后加入89.01％电阻率为1.5MΩ·m以上的离子水。
实施例2：
取2.6％重铬酸钾和0.3％氯化钙混合均匀反应5分钟，再加入5.9％无水乙醇反应7分钟，再加入0.6％过硼酸纳、0.1％硼酸反应2分钟，然后加入0.04％二氧化锰、0.08％过氧化钠、0.06％氢氧化锌反应10分钟，最后加入90.32％电阻率为1.5MΩ·m以上的离子水。
实施例3：
取3.2％重铬酸钾和0.5％氯化钙混合均匀反应5分钟，再加入4.8％无水乙醇反应7分钟，再加入0.7％过硼酸纳、0.3％硼酸反应2分钟，然后加入0.1％二氧化锰、0.16％过氧化钠、0.1％氢氧化锌反应10分钟，最后加入90.14％电阻率为1.5MΩ·m以上的离子水。
参见图1和图2，本发明还提供一种使用上述超导液的真空散热器，包括并排设置的、相互连通的多个散热片1和设置于散热片内腔底部的热媒流通管2，散热片上部设有抽真空口3，散热片内腔内有无机的超导液4，散热片1的高度为950mm～1100mm。热媒流通管2在散热片内腔里的数量为2-3根，2-3根热媒流通管2在出散热器时合并为一根。
散热片1中部为空心状，形成双散热片结构，增加散热面积。散热器底部热媒流通管2内充满热媒，热媒流量大，放热面积大，可节约热媒用量80％，只需对20％的热媒耗能就可达到采暖目的，等于节约了80％热媒所需的热能。
本发明中的无机超导液可以在高度高的散热器里发挥作用，散热器每柱热负荷在Δt＝64.5℃时为174W～200W，比其他类型的散热器热负荷大，适用场所多，对室内放热效果好，节约室内散热器柱数，就节约了钢材。
表3是将本发明提供的真空散热器与原蒸汽采暖系统的各项参数进行测试比较得出的结果。
表3
从表3的测试结果中可以看出，重油开发公司17号、19号注采联合站在采用本发明提供的真空散热器后与38号注采联合站原蒸汽采暖系统相比，平均采暖蒸汽消耗量由3758.40kg/d下降到2629.49kg/d，平均节汽率为30.0％，采暖系统余热减少了73.9％，注采联合站值班室室内平均温度由20.0℃提高到24.0℃。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种真空散热器，其特征在于：包括并排设置的、相互连通的多个散热片和设置于散热片内腔底部的热媒流通管，所述散热片上部设有抽真空口，所述散热片内腔内有超导液，所述散热片的高度为950mm～1100mm，所述散热片的每柱热负荷为170-200瓦；
其中，所述超导液是由重铬酸钾、氯化钙、无水乙醇、过硼酸钠、硼酸、二氧化锰、过氧化钠、氢氧化锌和离子水组成，其中各组分所占的重量比是：
重铬酸钾2.6％-3.2％ 氯化钙0.3％-0.5％ 无水乙醇4.8％-7％、
过硼酸钠0.5％-0.7％ 硼酸0.1％-0.3％ 二氧化锰0.04％-0.1％、
过氧化钠0.08％-0.16％ 氢氧化锌0.06％-0.1％，
其余量由离子水补足；
其中，所述热媒流通管在散热片内腔里的数量为2～3根，所述热媒流通管内充满热媒，所述2～3根热媒流通管在散热片外部合并为1根；
其中，所述散热片中部为空心状，形成双散热片结构。
2.如权利要求1所述的真空散热器，其特征在于：所述离子水的电阻率在1.5MΩ·m以上。
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