一種用于制備高溫納米導熱油的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于制備高溫納米導熱油的裝置，其特征在于：包括反應釜（1），分離器（2），攪拌釜（3），制備釜（4）和分裝器（5）；所述反應釜（1），分離器（2），制備釜（4），分裝器（5）通過管道依次串聯(lián)，所述攪拌釜（3）與制備釜（4）通過管道串聯(lián)；所述分離器（2）包括離心裝置（6）和清洗裝置（7）；所述制備釜（4）的外表面設有加熱裝置Ⅰ（8），冷卻裝置（9）和保溫層（10），所述加熱裝置Ⅰ（8）和冷卻裝置（9）環(huán)繞制備釜（4）外表面且間隔設置，所述保溫層（10）設于加熱裝置（8）和冷卻裝置（9）的外表面；所述攪拌釜（3）設有攪拌裝置Ⅰ（11）。本實用新型裝置設計合理，節(jié)能環(huán)保。
【專利說明】一種用于制備高溫納米導熱油的裝置
【技術(shù)領域】:
[0001]本實用新型屬于熱量儲存及傳遞【技術(shù)領域】，涉及一種用于制備高溫納米導熱油的
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】:
[0002]導熱油具有加熱均勻，控溫準確，能在低蒸汽壓下產(chǎn)生高溫，傳熱效果好，節(jié)能，輸送和操作方便等特點，近年來被廣泛應用于各大領域。隨著科技水平的不斷發(fā)展，純的有機導熱油由于導熱系數(shù)偏小還不能滿足目前發(fā)展的需要。自20世紀90年代起，隨著納米材料科學的迅速發(fā)展，研究人員開始嘗試利用納米材料技術(shù)提高導熱油性能。1995年，美國Argonne國家實驗室 的Choi等人提出了納米流體Nanofluids的概念一即以一定的方式和比例在液體中添加納米金屬或非金屬氧化物粒子，形成一類具有高導熱系數(shù)、均勻、穩(wěn)定的新型傳熱介質(zhì)。
[0003]Choi的研究結(jié)果表明在液體中加入納米粒子，可以增加懸浮液的導熱系數(shù)，在同樣傳熱負荷下，使用導熱系數(shù)增大了 3倍的納米流體作為傳熱工質(zhì)，幾乎不需要增加泵功率就可以使熱交換設備的傳熱效率提高2倍。而使用純液體工質(zhì)的熱交換設備則需要耗費10倍的泵功率才能使熱交換設備的傳熱效率提高2倍。這種差異顯示了納米流體應用于熱交換設備的潛在優(yōu)勢。
[0004]納米流體在傳熱和傳質(zhì)方面都具有很好的強化作用，這正好可以用來強化吸收過程中的傳熱和傳質(zhì)過程。而納米流體的導熱系數(shù)、表面張力、粘度和擴散系數(shù)等物理性質(zhì)對納米流體強化吸收過程的效果有很重要的影響。因此，納米導熱油是當今發(fā)展的一種趨勢，然而，現(xiàn)有技術(shù)中并沒有設計合理并且節(jié)能環(huán)保的用于制備高溫納米導熱油的裝置。
實用新型內(nèi)容:
[0005]根據(jù)上述領域的需求和不足，本實用新型提供一種用于制備高溫納米導熱油的裝置，該裝置設計合理，節(jié)能環(huán)保。
[0006]一種用于制備高溫納米導熱油的裝置，其特征在于:包括反應釜(1)，分離器(2)，攪拌釜(3)，制備釜(4)和分裝器(5);所述反應釜(1)，分離器(2)，制備釜(4)，分裝器(5)通過管道依次串聯(lián)，所述攪拌釜(3)與制備釜(4)通過管道串聯(lián)；
[0007]所述分離器(2)包括離心裝置(6)和清洗裝置(7)；
[0008]所述制備釜(4)外表面設有加熱裝置I (8)，冷卻裝置(9)和保溫層(10)，所述加熱裝置I (8)和冷卻裝置(9)環(huán)繞制備釜(4)外表面且間隔設置，所述保溫層(10)設于加熱裝置(8)和冷卻裝置(9)的外表面；
[0009]所述攪拌釜(3 )設有攪拌裝置1(11)。
[0010]所述冷卻裝置(9)為由第一管壁和第二管壁組成的冷凝管道，第一管壁緊貼制備釜，第二管壁沿冷卻裝置(9)環(huán)繞制備釜的環(huán)繞方向呈波紋狀，所述第二管壁橫向外表面為圓弧形。該冷凝管道從表觀上看類似于有機化學實驗室所用的半球形冷凝管。[0011 ] 所述分離器(2 )和制備釜(4 )之間的管道處設有輸送泵。
[0012]所述反應釜(I)設有加熱裝置II和攪拌裝置II。
[0013]所述反應釜(I)還設有進水口，加料口和進油口 I。
[0014]所述制備釜(4)設有進油口 II。
[0015]所述反應釜(I)與所述分離器(2)之間的管道上設有閥門；
[0016]所述分離器(2)與所述制備釜(4)之間的管道上設有閥門；
[0017]所述攪拌釜(3)與所述制備釜(4)之間的管道上設有閥門；
[0018]所述制備釜(4)與所述分裝器(5)之間的管道上設有閥門。
[0019]本實用新型的各組成職能裝置的工作流程如下:
[0020]反應釜:
[0021]將適量的去離子水通過進水口加入到反應釜中，將裸納米粒子通過進料口分散到去離子水中，同時開啟反應釜中的加熱裝置和攪拌裝置，將有機化合物分散劑通過設于反應釜的進油口加入到反應釜中對裸納米粒子進行包覆改性形成改性納米粒子，將改性納米粒子通過管道輸送到分離器。
[0022]分離器:
[0023]將反應釜中輸送的改性納米粒子置于離心裝置中，進行離心沉淀，去除上層的離心液，用無水乙醇清洗下層沉淀物以脫除改性納米粒子中的水分，用輸送泵泵送到制備釜中。
[0024]攪拌釜:
[0025]當導熱油基油為一種時，攪拌釜用來貯存導熱油基油；當導熱油基油為多種時，攪拌釜用來攪拌混合多種導熱油基油并保存。
[0026]制備釜:
[0027]將攪拌釜中貯存的導熱油通過管道輸送到制備釜中，加熱攪拌，通過設于制備釜的進油口加入減阻劑，加熱到一定的溫度，攪拌，保溫一段時間，使水分徹底揮發(fā)后，自然冷卻，即得高溫納米導熱油。
[0028]分裝器:
[0029]將制備釜中所得高溫納米導熱油輸送到分裝器進行分裝，密封保存。
[0030]本實用新型所提供的用于制備高溫納米導熱油的裝置設計合理，節(jié)能環(huán)保。同時制備釜中的加熱裝置和冷卻裝置的間隔設置，使得加熱裝置和冷卻裝置都能緊貼反應釜的外表面，既節(jié)省空間，同時也能最大限度的達到加熱和冷卻的效果，節(jié)能環(huán)保。另外，加熱裝置與保溫層的配合也能保證很好地徹底去除導熱油中的水分，同時加熱裝置和冷卻裝置與保溫層的配合使用，節(jié)能環(huán)保。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0031]圖1本實用新型用于制備高溫納米導熱油裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]附圖標記列示如下:1_反應釜，2-分離器，3-攪拌釜，4 一制備釜，5-分裝器，6-離心裝置，7-清洗裝置，8-加熱裝置I，9-冷卻裝置，10-保溫層，11-攪拌裝置I。
【具體實施方式】:[0033]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行說明。提供下述實施例是為了更好地進一步理解本發(fā)明，并不局限于所述最佳實施方式，不對本發(fā)明的內(nèi)容和保護范圍構(gòu)成限制，任何人在本發(fā)明的啟示下或是將本發(fā)明與其他現(xiàn)有技術(shù)的特征進行組合而得出的任何與本發(fā)明相同或相近似的產(chǎn)品，均落在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
[0034]圖1是本實用新型用于制備高溫納米導熱油的裝置結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，本實用新型用于制備高溫納米導熱油的裝置包括反應釜1，分離器2，攪拌釜3，制備釜4和分裝器5 ;所述反應釜1，分離器2，制備釜4，分裝器5通過管道依次串聯(lián)，所述攪拌釜3與制備釜4通過管道串聯(lián)；本實用新型中，將裸納米粒子分散到去離子水中以及用分散劑對裸納米粒子進行包覆改性都是在反應釜I中進行；所述攪拌釜3設有攪拌裝置111，當導熱油基油為一種時，攪拌釜3用來貯存導熱油基油；當導熱油基油為多種時，攪拌釜3可用來攪拌混合多種導熱油基油并保存。
[0035]所述制備釜4用來混合改性納米粒子和導熱油基油，從而得到高溫納米導熱油。
[0036]所述分離器2包括離心裝置6和清洗裝置7，分離器2用來離心沉淀改性納米粒子，并用無水乙醇對改性納米粒子進行清洗，以除去水分；所述制備釜4外表面設有加熱裝置I 8，冷卻裝置9和保溫層10，加熱裝置I 8用來加熱高溫納米導熱油，并且與保溫層10相互配合使用，保溫一段時間可以使水分徹底揮發(fā)以除去。所述可為輸送改性納米粒子提供動力。
[0037]所述加熱裝置I 8和冷卻裝置9環(huán)繞制備釜外表面且間隔設置，當需要加熱導熱油時，只需開啟加熱裝置I 8，關(guān)閉冷卻裝置9 ;當需要冷卻導熱油時，需要開啟冷卻裝置9關(guān)閉加熱裝置I 8即可；所述保溫層10設于加熱裝置I 8和冷卻裝置9的外表面，隔熱以防止能量外流。
[0038]所述冷卻裝置9為由第一管壁和第二管壁組成的冷凝管道，第一管壁緊貼制備釜，第二管壁沿冷卻裝置(9)環(huán)繞制備釜的環(huán)繞方向呈波紋狀，所述第二管壁橫向外表面為圓弧形。該形狀的冷凝管道接觸面積大，當冷卻水通過冷凝管道時，可以最大限度的冷卻導熱油，節(jié)能環(huán)保，效率高。
[0039]所述分離器2和制備釜4之間的管道處設有輸送泵，分離后的改性納米粒子流動性差，需要使用輸送泵提供能量輸送到制備釜4中。
[0040]所述反應釜I設有加熱裝置II和攪拌裝置II以滿足分散裸納米粒子和包覆裸納米粒子的反應要求。
[0041]所述反應釜I還設有進水口用來添加去離子水，進料口用來添加裸納米粒子，進油口 I用來添加分散劑。
[0042]所述制備釜4設有進油口 II用來添加減阻劑、抗氧化劑等其他添加試劑。
[0043]所述反應釜I與所述分離器2之間的管道上設有閥門；
[0044]所述分離器2與所述制備釜4之間的管道上設有閥門；
[0045]所述攪拌釜3與所述制備釜4之間的管道上設有閥門；
[0046]所述制備釜4與所述分裝器5之間的管道上設有閥門。
[0047]在此指明，以上敘述有助于本領域技術(shù)人員理解本發(fā)明創(chuàng)造，但并非限制本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍。任何沒有脫離本發(fā)明創(chuàng)造實質(zhì)內(nèi)容的對以上敘述的等同替換、修飾改進和/或刪繁從簡而進行的實施，均落入本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于制備高溫納米導熱油的裝置，其特征在于:包括反應釜(1)，分離器(2)，攪拌釜(3)，制備釜(4)和分裝器(5);所述反應釜(I)，分離器(2)，制備釜(4)，分裝器(5)通過管道依次串聯(lián)，所述攪拌釜(3)與制備釜(4)通過管道串聯(lián)； 所述分離器(2)包括離心裝置(6)和清洗裝置(7)； 所述制備釜⑷外表面設有加熱裝置I (8)，冷卻裝置(9)和保溫層(10)，所述加熱裝置I (8)和冷卻裝置(9)環(huán)繞制備釜(4)外表面且間隔設置，所述保溫層(10)設于加熱裝置(8)和冷卻裝置(9)的外表面； 所述攪拌釜(3)設有攪拌裝置I (11)。
2.權(quán)利要求1所述的用于制備高溫納米導熱油的裝置，其特征在于，所述冷卻裝置(9)為由第一管壁和第二管壁組成的冷凝管道，第一管壁緊貼制備釜，第二管壁沿冷卻裝置(9)環(huán)繞制備釜的環(huán)繞方向呈波紋狀，所述第二管壁橫向外表面為圓弧形。
3.權(quán)利要求2所述的用于制備高溫納米導熱油的裝置，其特征在于，所述分離器(2)和制備釜(4)之間的管道處設有輸送泵。
4.權(quán)利要求2?3任一所述的用于制備高溫納米導熱油的裝置，其特征在于，所述反應釜(I)設有加熱裝置II和攪拌裝置II。
5.權(quán)利要求2?3任一所述的用于制備高溫納米導熱油的裝置，其特征在于，所述反應釜⑴還設有進水口，加料口和進油口 I。
6.權(quán)利要求4所述的用于制備高溫納米導熱油的裝置，其特征在于，所述反應釜(I)還設有進水口，加料口和進油口 I。
7.權(quán)利要求2?3任一所述的用于制備高溫納米導熱油的裝置，其特征在于，所述制備釜⑷設有進油口 II。
8.權(quán)利要求4所述的用于制備高溫納米導熱油的裝置，其特征在于，所述制備釜(4)設有進油口 II。
9.權(quán)利要求5所述的用于制備高溫納米導熱油的裝置，其特征在于，所述制備釜(4)設有進油口 II。
10.權(quán)利要求6所述的用于制備高溫納米導熱油的裝置，其特征在于，所述制備釜(4)設有進油口 II。
11.權(quán)利要求7所述的用于制備高溫納米導熱油的裝置，其特征在于， 所述反應釜(I)與所述分離器(2)之間的管道上設有閥門； 所述分離器(2)與所述制備釜(4)之間的管道上設有閥門； 所述攪拌釜(3)與所述制備釜(4)之間的管道上設有閥門； 所述制備釜(4)與所述分裝器(5)之間的管道上設有閥門。
12.權(quán)利要求8?10任一所述的用于制備高溫納米導熱油的裝置，其特征在于， 所述反應釜(I)與所述分離器(2)之間的管道上設有閥門； 所述分離器(2)與所述制備釜(4)之間的管道上設有閥門； 所述攪拌釜(3)與所述制備釜(4)之間的管道上設有閥門； 所述制備釜(4)與所述分裝器(5)之間的管道上設有閥門。
【文檔編號】C09K5/10GK203741264SQ201320870381
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】曾智勇 申請人:深圳市愛能森科技有限公司