CN105542725A - 一种传热工质及含有传热工质的热虹吸管 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种传热工质及含有传热工质的热虹吸管，传热工质包括复合型保护剂和去离子水，复合型保护剂中各组分按重量百分比计为：重铬酸钾30~50%、苯并三氮唑1~10%、过硼酸钠10~30%、亚硝酸钠10~30%、硫酸钾5~10%、苯甲酸钠5~20%、柠檬酸1~5%；去离子水与复合型保护剂的质量比为10:0.5~10:2，含有该传热供热的热虹吸管的一端设置有端盖，能够将热虹吸管的端部密封，热虹吸管的另一端设置有带孔端盖，带孔端盖上设置有销钉，热虹吸管内盛装有传热工质。本发明制备的传热工质能够阻止热虹吸管中的铁与水发生反应生成不凝结性气体氢气，制备成的热虹吸管的使用寿命较长，真空度较高，具有较好的传热效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种传热工质及含有传热工质的热虹吸管，属于能源设备技术领域。
背景技术
热虹吸管因体积小、可快速输送大量热能、构造简单、无需外加作用力、可变换热流密度、低热阻、使用寿命长等特性被广泛的用来解决换热问题。其基本构造是由管壳、工质和端盖组成。当热量自高温热源传入热虹吸管时，处于热虹吸管加热段的工质随即吸热汽化变成蒸汽，这一段称为汽化段；蒸汽由汽化段经中间传输段流向热虹吸管的另一端冷凝放出潜热，这一段称为凝结段；凝结液在重力的作用下重新回到汽化段完成一个循环。现有技术中热虹吸管中的工质易产生氢气等不凝结性气体影响工质传热，造成热虹吸管工作效率差，或是工质导热系数小，热效率差且配方复杂，组装和更换热虹吸管步骤复杂。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有热虹吸管中的工质易产生不凝结性气体影响传热且热虹吸管组装和更换步骤复杂的问题，提供了一种传热工质及含有传热工质的热虹吸管。
本发明采用如下技术方案：一种传热工质，包括复合型保护剂和去离子水，所述复合型保护剂中各组分按重量百分比计为：重铬酸钾30~50%、苯并三氮唑1~10%、过硼酸钠10~30%、亚硝酸钠10~30%、硫酸钾5~10%、苯甲酸钠5~20%、柠檬酸1~5%；去离子水与复合型保护剂的质量比为10:0.5~10:2。
进一步的，所述传热工质的pH值为9~12。
含有所述传热工质的热虹吸管，热虹吸管的一端设置有端盖，能够将热虹吸管的端部密封，所述热虹吸管的另一端设置有带孔端盖，所述带孔端盖上设置有销钉，所述热虹吸管内盛装有传热工质。
进一步的，所述步骤（2）中传热工质的加入量为热虹吸管体积容积的10~40%。
进一步的，所述带孔端盖的上的孔为锥形孔，所述锥形孔的锥度为1:100~1:50。
进一步的，所述带孔端盖伸入热虹吸管的一端为凹球面，所述凹球面的凹陷深度为5~20mm。
进一步的，所述热虹吸管中的传热工质加入后，首先加热至15~420℃排出管内空气，使管内真空度达到800~1000Pa，然后用销钉将带孔端盖完全密封。
加入苯并三氮唑和苯甲酸钠能够有效缓解铁与水发生反应生成不凝结性气体氢气，避免传热效果恶化。
本发明制备的传热工质能够阻止热虹吸管中的铁与水发生反应生成不凝结性气体氢气，也减少了管壳发生溶解和腐蚀的程度进而延长了热虹吸管的使用寿命，本发明中的含有该种工质的热虹吸管制备方法简单，采用具有凹球面的带孔端盖能够及时排出热虹吸管内的不凝结性气体，保持热虹吸管内较高的真空度。
附图说明
图1为本发明中热虹吸管的结构示意图。
附图标记：端盖1、传热工质2、热虹吸管3、带孔端盖4、销钉5。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
本发明中传热工质的各个组分在标准大气压下的沸点为：重铬酸钾500℃、苯并三氮唑98.5℃、过硼酸钠130-150℃(失去结晶水)、亚硝酸钠320℃、硫酸钾1689℃、苯甲酸钠249℃、柠檬酸175℃（发生分解）。
实施例1：
传热工质的配制：复合型保护剂中各组分按质量百分数计为：重铬酸钾30%，苯并三氮唑10%，过硼酸钠30%，亚硝酸钠10%，硫酸钾10%，苯甲酸钠5%，柠檬酸5%，去离子水与复合型保护剂按质量比为10:0.5混合搅拌均匀，然后用氢氧化钠调节传热工质的pH值为9。
含有上述传热工质的热虹吸管，热虹吸管3的一端设置有端盖1能够将热虹吸管的端部密封，热虹吸管3的另一端设置有带孔端盖4，带孔端盖4上设置有销钉5，热虹吸管3内盛装有热虹吸管体积容积的40%的传热工质2，带孔端盖4上的孔为锥形孔，锥形孔的锥度为1:100，带孔端盖4伸入热虹吸管的一端为凹球面，凹球面的凹陷深度为5mm。
制备该热虹吸管包括如下步骤：
首先将热虹吸管的一端焊接端盖密封完全，热虹吸管的另一端焊接有带孔端盖，将工质从带孔端盖中注入至热虹吸管中，充液量为热虹吸管容积的40%，加热传热工质直至碳钢管内不凝性气体全部排出后用销钉完全密封碳钢管。混合后的传热工质在热虹吸管中的沸点为15℃，热虹吸管中的真空度小于7.6torr，将传热工质密封至热虹吸管后，将热虹吸管的倾斜角度调为3°，将热虹吸管加热至40℃，工质即发生气化，热蒸汽由热虹吸管中的汽化段经中间传输段流向热虹吸管另一端，放出潜热后重新回到汽化段完成一个循环，换热效果强。
对实施例一制备的热虹吸管中生成的氢气量进行检测，热虹吸管使用12个月后，氢气的生成量为热虹吸管管内体积的0.2%。
热虹吸管中的传热工质中未加入苯并三氮唑和苯甲酸钠的，热虹吸管使用12个月后，氢气的生成量为热虹吸管管内体积的2%。
实施例2：
传热工质的配制：复合型保护剂中各组分按质量百分数计为：重铬酸钾40%，苯并三氮唑1%，过硼酸钠10%，亚硝酸钠30%，硫酸钾5%，苯甲酸钠10%，柠檬酸4%，去离子水与复合型保护剂按质量比为9:1混合搅拌均匀，然后用氢氧化钠调节传热工质的pH值为10。
含有上述传热工质的热虹吸管，热虹吸管3的一端设置有端盖1能够将热虹吸管3的端部密封，热虹吸管3的另一端设置有带孔端盖4，带孔端盖4上设置有销钉5，热虹吸管3内盛装有热虹吸管体积容积的20%的传热工质，带孔端盖4上的孔为锥形孔，锥形孔的锥度为1:50，带孔端盖4伸入热虹吸管的一端为凹球面，凹球面的凹陷深度为15mm。
制备该热虹吸管包括如下步骤：
首先将热虹吸管的一端焊接端盖密封完全，热虹吸管的另一端焊接有带孔端盖，将传热工质从带孔端盖中注入至热虹吸管中，充液量为热虹吸管容积的20%，加热传热工质直至碳钢管内不凝性气体全部排出后用销钉完全密封碳钢管。混合后的工质在热虹吸管中的沸点为12℃，热虹吸管中的真空度小于3.8torr，将工质溶液密封至热虹吸管后，将热虹吸管的倾斜角度调为20°，将热虹吸管加热至280℃，工质发生气化，热蒸汽由热虹吸管中的汽化段经中间传输段流向热虹吸管另一端，放出潜热后重新回到汽化段完成一个循环，换热效果强。
实施例3：
传热工质的配制：复合型保护剂中各组分按质量百分数计为：重铬酸钾50%，苯并三氮唑4%，过硼酸钠10%，亚硝酸钠10%，硫酸钾5%，苯甲酸钠20%，柠檬酸1%，去离子水与复合型保护剂按质量比为10:2混合搅拌均匀，然后用氢氧化钠调节传热工质的pH值为12。
含有上述传热工质的热虹吸管，热虹吸管3的一端设置有端盖1能够将热虹吸管3的端部密封，热虹吸管3的另一端设置有带孔端盖4，带孔端盖4上设置有销钉5，热虹吸管3内盛装有热虹吸管体积容积的10%的传热工质2，带孔端盖4上的孔为锥形孔，锥形孔的锥度为1:50，带孔端盖伸入热虹吸管的一端为凹球面，凹球面的凹陷深度为20mm。
制备该热虹吸管包括如下步骤：
首先将热虹吸管的一端焊接端盖密封完全，热虹吸管的另一端焊接有带孔端盖，将工质从带孔端盖中注入至热虹吸管中，充液量为热虹吸管容积的10%，加热工质直至碳钢管内不凝性气体全部排出后用销钉完全密封碳钢管。混合后的工质在热虹吸管中的沸点为8℃，热虹吸管中的真空度小于1.5torr，将工质溶液密封至热虹吸管后，将热虹吸管的倾斜角度调为60°，将热虹吸管加热至420℃，工质即发生气化，热蒸汽由热虹吸管中的汽化段经中间传输段流向热虹吸管另一端，放出潜热后重新回到汽化段完成一个循环，换热效果强。
Claims (7)
1.一种传热工质，其特征在于：所述传热工质包括复合型保护剂和去离子水，所述复合型保护剂中各组分按重量百分比计为：重铬酸钾30~50%、苯并三氮唑1~10%、过硼酸钠10~30%、亚硝酸钠10~30%、硫酸钾5~10%、苯甲酸钠5~20%、柠檬酸1~5%；去离子水与复合型保护剂的质量比为10:0.5~10:2。
2.如权利要求1所述的传热工质，其特征在于：所述传热工质的pH值为9~12。
3.含有如权利要求1所述的传热工质的热虹吸管，其特征在于：所述热虹吸管（3）的一端设置有端盖（1）能够将热虹吸管的端部密封，所述热虹吸管（3）的另一端设置有带孔端盖（4），所述带孔端盖（4）上设置有销钉（5），所述热虹吸管内盛装有传热工质（2）。
4.如权利要求3所述的热虹吸管，其特征在于：所述热虹吸管（3）中传热工质的加入量为热虹吸管体积容积的10~40%。
5.如权利要求3所述的热虹吸管，其特征在于：所述带孔端盖（4）上的孔为锥形孔，所述锥形孔的锥度为1:100~1:50。
6.如权利要求3所述的热虹吸管，其特征在于：所述带孔端盖（4）伸入热虹吸管的一端为凹球面，所述凹球面的凹陷深度为5~20mm。
7.如权利要求3所述的热虹吸管，其特征在于：所述热虹吸管（3）中的传热工质加入后，首先加热至15~420℃排出管内空气，使管内真空度达到800~1000Pa，然后用销钉将带孔端盖完全密封。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200622 Address after: No.3, floor 1, building 1, Jinling Avenue, Tongling City, Anhui Province Patentee after: Anhui boguangyun Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Address before: Ten, Zhejiang, Hangzhou, Xihu District Huang Gushan Road, No. 29, EGO building, building 310012, 1005A Patentee before: HANGZHOU MINGRUI ENVIRONMENTAL PROTECTION TECHNOLOGY Co.,Ltd. |
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| TR01 | Transfer of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Heat transfer working medium and thermosyphon containing heat transfer working medium Effective date of registration: 20220621 Granted publication date: 20190521 Pledgee: Tongling Jinshi Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: Anhui boguangyun Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022980008448 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |
Date of cancellation: 20231204 Granted publication date: 20190521 Pledgee: Tongling Jinshi Financing Guarantee Co.,Ltd. Pledgor: Anhui boguangyun Environmental Protection Technology Co.,Ltd. Registration number: Y2022980008448 |
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| PC01 | Cancellation of the registration of the contract for pledge of patent right |