[实用新型]制备水基纳米流体与填充热管的一体化设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于制备水基纳米流体进而填充热管的一体化设备。

背景技术

纳米流体是指以一定的方式和比例在液体中添加的纳米级金属、非金属或聚合物固体粒子，构成的一种新型传热工质。20世纪90 年代以来,研究人员开始探索将纳米材料技术应用于强化传热领域，研究新一代高效传热冷却技术。1995年,美国Argonne 国家实验室的Choi等人首次提出了一个崭新的概念——纳米流体。与传统的纯液体相比，主要优势体现在可以显著提高液体的导热系数，增强其导热性能。将纳米流体应用于传热强化领域，可以更好地满足航天航空、化工、冶金、生物等领域的热交换系统的传热及冷却要求，对于提高其热交换系统的经济性、可靠性都具有重要意义。

热管是热交换系统中具有广阔应用前景的换热元件。它是利用内部工作液体相变来实现热量传递，可将大量的热量通过其很小的截面积远距离地输送而无需外加动力。目前热管已被广泛的应用冶金、航天、石油、化工、电子等各个领域。

最近几年，研究人员将纳米流体作为热管的工作介质填充于热管中，以提高热管的传热性能，取得了初步的结果，这些研究结果均表明纳米流体强化了热管的传热性能。在能源日益紧缺的今天，其应用前景不可估量，将会产生重大的经济效益和社会效益，同时也将延伸纳米技术的应用领域，推动纳米技术产业化进程。但目前的研究处于初始阶段，若想真正地推动纳米流体热管的发展与应用，还有大量研究工作需要进一步展开。

纳米流体应用于热管中的关键问题之一是纳米流体的制备及将其填充于热管中。现有的技术都采用人工操作，自动化程度不高，影响到纳米流体在热管中的工业应用。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种制备水基纳米流体与填充热管的一体化设备，以提高以纳米流体为工质的热管的加工制造效率。

本实用新型采用以下技术方案：

该实用新型制备水基纳米流体与填充热管的一体化设备，包括：

第一计量装置，计量预定量给定的纳米粉；

混合搅拌装置，连接所述计量装置，以接纳所述纳米粉并与配比好的基础液态工质混合搅拌均匀，获得一次混合液；

二次处理装置，连接所述混合搅拌装置以接纳所述一次混合液，进而进一步处理，使纳米粉进一步均散在基础液态工质中，获得二次混合液；

第二计量装置，连接所述二次处理装置以接纳设定量的所述二次混合液，该第二计量装置通过控制阀及管路连接待填充的热管；

真空系统，包括连接所述第二计量装置的第一支路和连接所述管路位于所述控制阀的热管侧部分的第二支路，两支路均设有支路控制阀；以及

封口设备，位于热管封口端，以在热管填充完毕后进行封口。

依据本实用新型的设备，采用连续运转的作业方式，首先依据热管制造数量一次或者数次进行纳米粉的计量，并在混合均匀后进行实际填充的计量，保证计量的准确性；并通过两次处理，也就是初次的混合搅拌，二次的深度均散处理，保证混合液或者说最终工质的质量。另配有真空系统，以保证填充的质量。整个过程依次流转，连续运转的作业方式，相比于现有手动流转或者手动填充，大大提高了加工制造效率。

上述制备水基纳米流体与填充热管的一体化设备，还包括用于在待填充热管抽真空时对待填充热管进行加热的加热装置。

上述制备水基纳米流体与填充热管的一体化设备，所述加热装置为电加热装置。

上述制备水基纳米流体与填充热管的一体化设备，还包括对待填充热管进行温度检测的装置。

上述制备水基纳米流体与填充热管的一体化设备，所述真空系统配有真空计。

上述制备水基纳米流体与填充热管的一体化设备，所述二次处理装置为设有悬浮液容器的超声振动装置，其中悬浮液容器用于容纳所接纳的一次混合液。

上述制备水基纳米流体与填充热管的一体化设备，所述混合搅拌装置为磁力搅拌装置，并对应设有基础液态工质的容器。

上述制备水基纳米流体与填充热管的一体化设备，混合搅拌装置与二次处理装置间通过带有控制阀和用于流体泵送的动力装置的管道连接；二次处理装置与第二计量装置间也通过带有控制阀和用于流体泵送的动力装置的管道连接。

附图说明

图1为依据本实用新型的一种水基纳米流体制备与填充的一体化设备的系统结构图，水基表示为基础液态工质的一种为水。

图2为水基纳米流体制备与填充的一体化设备的自动控制流程图。

图3为水基纳米流体制备与填充的一体化设备中的控制器方框图