CN109059591A - 一种同步加热管及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种同步加热管及其制备方法和引用，这种同步加热管包括：一中空密封的棒状基材；所述棒状基材的空腔内充入适量重氧水(H2O18)介质，所述重氧水的质量与空腔的体积比为0.01‑1.110g/cm3。本发明技术方案设计而成的同步加热管经测试热保留效率接近100％，加热端的热传至远端的时间接近同步。可应用于各类加热装置。本发明技术方案具有以下有益效果：1、在本发明中，重氧水雾化后非常稳定，具有升温速度快，恒温稳定，导热性好的效果。2、管内温度差不超过0.1℃/米，高温超导300‑3000℃，中温超导温度0‑300℃，低温超导温度0‑负201度。3、这种同步加热管不仅制备成本较低，制备环境温和，而且使用极其方便，可适用于不同场景的加热需求。4、成分单一，不会腐蚀管壁，使用寿命长。

Description

一种同步加热管及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种同步加热管，还涉及了这种同步加热的管的制备方法和应 用。
背景技术
导热，是热量传递的3种基本方式之一。借物体中分子、原子或电子的相互 碰撞，使热量从物体中温度较高部位传递到温度较低部位或传递到与之接触的温 度较低的另一物体的过程，是固体中热量传递的主要方式。在液体或气体中往往 与对流传热同时进行。一切物体不管其内部有无质点间的相对运动，只要存在温 差就有热传导。我们都知道，同种物体的化学组成愈纯，导热系数愈大，内部结 构愈紧密，导热值愈大。
现有技术中使用的超导热管是由几根两端封闭而内腔储有传热介质的金属 管，现有的热管存在以下几个问题：1、现有的常规热管的传热介质主要是水、 油、乙醇等液体有机化合物，常规的钢管-水介质人管可在30-200℃范围内工作； 工作范围较窄；2、有机介质导热管在工作时管内存在较大压力，而压力大小与 温度密切相关，温度过高就会爆管，有机材料还会产生不稳定的气体H2使传热 系数减小；3、现有技术中有采用MnO4、金属粉、N2H4、H2O2、CO(HN2)活泼增 效剂等物质，但是也会产生不稳定气体或是有机介质与管材不相容，产生不凝气 体而腐蚀管壁，降低导热管的使用寿命；4、此外，热管传热时，通过在封闭的 环路中，包含在其中的流体载体的传质和载体从液态到气态的相比前。载体的蒸 发在管的一端吸收热量，载体蒸汽的冷凝在管的另一端释放热量。尽管与固体金 属棒相比，热管提高了传热效率，但是，热管需要液体/蒸汽载体的循环流动， 收到载体蒸发和冷凝相关温度的限制(一般在100～350℃)。因此，热管轴向导 热速度进一步受液体的蒸发潜热量的限制并处在液态和气态之间的循环转变速 率。热管从本质上看是对流的，因此，具有热损失，降低了传热效率。
因此，研发一种高效传热且工作温度阈值范围大的热管是本领域亟待解决的 技术问题。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种同步加热管，以解决现有技术的上述问题。
本发明的另一目的是提供这种同步加热管的制备方法。
本发明的目的还包扩提供这种同步加热管的应用。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种同步加热管，包括：
一中空密封的棒状基材；
所述棒状基材的空腔内充入适量重氧水(H2O18)介质，所述重氧水的质量 与空腔的体积比为0.01-1.110g/cm3。
所述的空腔内压强为1×10-3-1×103KPa。
所述的棒状基材的壁厚不小于1mm。
所述同步加热管为两端封闭，且空腔储有重氧水的金属管；优选为铜管 或钢管。
所述的空腔的横截面为圆形或方形。
所述的空腔内还可以包含有普通水。
上述同步加热管的制备方法，包括以下步骤：
(1)在电解装置中将重氧重氢水电解成重氢气体与重氧气体，去除重氢气 体，重氧气体经分离、冷却、干燥、催化提纯后收集于缓冲瓶内，得到高纯 度重氧气体；
(2)控制高纯度重氧气体与高纯度氢气的流量，二者经催化化合、冷却后 得到氢正常化的重氧水；
(3)将同步加热管抽真空，利用负压原理，将称量好的重氧水注入同步加 热管的空腔；然后封口，得到同步加热管。
本发明技术方案设计而成的同步加热管经测试热保留效率接近100％，加热 端的热传至远端的时间接近同步。可应用于各类加热装置。
本发明技术方案具有以下有益效果：1、在本发明中，重氧水雾化后非常稳 定，具有升温速度快，恒温稳定，导热性好的效果。2、管内温度差不超过0.1℃ /米，高温超导300-3000℃，中温超导温度0-300℃，低温超导温度0-负201度。 3、这种同步加热管不仅制备成本较低，制备环境温和，而且使用极其方便，可 适用于不同场景的加热需求。4、成分单一，不会腐蚀管壁，使用寿命长。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步阐述本发明的技术特点。
以下实施例1-8的同步加热管通过以制备方法制备：(1)在电解装置中将 重氧重氢水电解成重氢气体与重氧气体，去除重氢气体，重氧气体经分离、 冷却、干燥、催化提纯后收集于缓冲瓶内，得到高纯度重氧气体；(2)控制高 纯度重氧气体与高纯度氢气的流量，二者经催化化合、冷却后得到氢正常化 的重氧水；(3)将同步加热管抽真空，利用负压原理，将称量好的重氧水注入 同步加热管的空腔；然后封口，得到同步加热管。
一种同步加热管，包括：一中空密封的棒状基材1；
所述棒状基材1的空腔2内充入适量重氧水(H2O18)介质3，所述重氧水的 质量与空腔2的体积比为0.01-1.110g/cm3。
所述的空腔2内压强为1×10-3-1×103KPa。
所述的棒状基材1的壁厚不小于1mm。
所述同步加热管为两端封闭，且空腔2储有重氧水的金属管；优选为铜 管或钢管。
所述的空腔2的横截面为圆形或方形。
所述的空腔2内还可以包含有普通水。
实施例1-8的参数和测试数据如下。以下测试的加热管基材为铜管。
实施例1：
所述同步加热管包括带有空腔2的棒状基材1；空腔2内充入重氧水(H2O18) 介质3，所述重氧水的质量与空腔2的体积比为0.01g/cm3。空腔内的真空度为 1×102KPa。
实施例2：
所述同步加热管包括带有空腔2的棒状基材1；空腔2内充入重氧水(H2O18) 介质3，所述重氧水的质量与空腔2的体积比为0.01g/cm3。空腔内的真空度为 10KPa。
实施例3：
所述同步加热管包括带有空腔2的棒状基材1；空腔2内充入重氧水(H2O18) 介质3，所述重氧水的质量与空腔2的体积比为0.1g/cm3。空腔内的真空度为1 ×10-2KPa。
实施例4：
所述同步加热管包括带有空腔2的棒状基材1；空腔2内充入重氧水(H2O18) 介质3，所述重氧水的质量与空腔2的体积比为0.1g/cm3。空腔内的真空度为1 ×10-4KPa。
实施例5：
所述同步加热管包括带有空腔2的棒状基材1；空腔2内充入重氧水(H2O18) 介质3，所述重氧水的质量与空腔2的体积比为0.01g/cm3。空腔内的真空度为 1×10-2KPa。
实施例6：
所述同步加热管包括带有空腔2的棒状基材1；空腔2内充入重氧水(H2O18) 介质3，所述重氧水的质量与空腔2的体积比为0.07g/cm3。空腔内的真空度为 1×10-2KPa。
实施例7：
所述同步加热管包括带有空腔2的棒状基材1；空腔2内充入重氧水(H2O18) 介质3，所述重氧水的质量与空腔2的体积比为0.08g/cm3。空腔内的真空度为 1×10-2KPa。
实施例8：
所述同步加热管包括带有空腔2的棒状基材1；空腔2内充入重氧水(H2O18) 介质3，所述重氧水的质量与空腔2的体积比为1g/cm3。空腔内的真空度为1 ×10-2KPa。
表1：实施例1-8的测试数据。
从表1中可以看出，实施例5效果最好，同步加热管经测试热保留效率已接 近100％，加热端的热传至远端的时间接近同步。可应用于各类加热装置。

Claims (10)

1.一种同步加热管，其特征在于：包括：
一中空密封的棒状基材；
所述棒状基材的空腔内充入适量重氧水(H2O18)介质，所述重氧水的质量与空腔的体积比为0.01-1.110g/cm3。
2.根据权利要求1所述的一种同步加热管，其特征在于：所述的空腔内压强为1×10-3-1×101KPa。
3.根据权利要求1所述的一种同步加热管，其特征在于：所述的棒状基材的壁厚不小于1mm。
4.根据权利要求3所述的一种同步加热管，其特征在于：所述的棒状基材的壁厚为1-10mm。
5.根据权利要求1所述的一种同步加热管，其特征在于：所述同步加热管为两端封闭，且空腔储有重氧水的金属管。
6.根据权利要求5所述的一种同步加热管，其特征在于：所述同步加热管为铜管或钢管。
7.根据权利要求1所述的一种同步加热管，其特征在于：所述的空腔的横截面为圆形、椭圆形后多边形。
8.根据权利要求1所述的一种同步加热管，其特征在于：所述的空腔内还可以包含有普通水。
9.权利要求1-8任意之一所述同步加热管的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在电解装置中将重氧重氢水电解成重氢气体与重氧气体，去除重氢气体，重氧气体经分离、冷却、干燥、催化提纯后收集于缓冲瓶内，得到高纯度重氧气体；
(2)控制高纯度重氧气体与高纯度氢气的流量，二者经催化化合、冷却后得到氢正常化的重氧水；
(3)将同步加热管抽真空，利用负压原理，将称量好的重氧水注入同步加热管的空腔；然后封口，得到同步加热管。
10.一种包含权利要求1-9任意之一所述同步加热管的加热装置。
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